Numerisk kognition Flashcards
Vad är dyskalkyli?
- Bristande känsla för antal: siffrorna betyder inget
- Svårt för tidsuppfattning: svårt att planera sin vardag.
- Siffror och tidsuppfattning (mängder) skapar problematik.
- 3-4 % av populationen har dyskalkyli (nästan en i varje skolklass i en stor klass)
-
Könsoberoende!
Dyslexi: 5% av befolkningen
Mer accepterad diagnos runt 2010/2012. - Medfödda förmåga. Biologisk orsak: delvis genetiskt, ärftlighet, tvillingstudier.
Ge exempel på symtpom en person med dyskalkyli har
God uppmärksamhetsförmåga, normalbegåvad, inga problem med att läsa och skriva.
Men har svårt att lära sig basal matematik, vad siffror står för mm. Tvingas räkna på fingrarna högt upp i åldern och använder ineffektiva strategier för att lösa problem.
Kan inte passa tider
Varför är dyskalkyli fortfarande ouppmärksammat?
Vi lever kvar med tanken att intelligens hänger ihop med god matematisk förmåga.
Dyslexin fick lite försprång forskningsmässigt: mer accepterat? →För varje studie om dyskalkyli finns det 14 studier om dyslexi.
Vetenskapliga och tekniska framsteg: blivit mer accepterat
Neurovetenskap
Medfödd förmåga, är biologisk betingad då man kan se det i tvillingstudier. Föranlett hypotes att om det är biologiskt skulle man kunna spåra någon “signatur” i hjärnan kopplade till olika nätverk.
Hur hanterar hjärnan antal och siffror? Studie?
Number sens (Dehaene, 1992)
Medfödd förmåga att uppfatta antal och mängder
Approximate number system
Fylogenetiskt gemensamt med andra primater och djurarter
→ Råtta i “Skinners box”: något som försöker få råttan att räkna till 4, 8, 12 gånger. Få råttan att trycka på en spak för att mäta antal på nåt sätt. Belöning. Råttan verkade trycka runt 4 gånger, men det varierade lite. Ju mer knapptryckningar som krävdes desto mer fel verkar råttan göra. Det verkar alltså finnas något analogt/approximativt system (evolutionärt), en ungefärlig känsla för mängder.
Hypotesen är att vi alla har en förmåga att uppfatta antal.
Vart i hjärnan finns antalsuppfattning? Studie om detta?
Det verkar som att det finns homologa områden i hjärnan som behandlar detta, fast hos olika djurarter. fMRI studier för att se aktiverings graden.
→ Finns i Intraparietala sulcus/fåran (IPS): aktivt för både människor och djur vid antalsuppfattning.
Studie: Harvey et al., (2013)
Vissa specifika delar av IPS mer aktivt för särskilda antal: “topografisk map”: som andra sinnen har en “karta”.
- Specifika neuronpopulationer som aktiveras när man observeras vissa specifika antal: vilken del av IPS som aktiveras.
- Vissa segment av IPS som aktiveras beroende på vad det är för antal och att det finns ett successivt överlapp mellan dessa. Representerar ganska väl hur man uppfattar antal generellt. Kan mätas på andra sätt. Individer tittar på två mängder med prickar, t.ex. vilka prickar det finns flest av. Blinkar till på typ 500 ms.
- Man blir successivt bättre reliabelt på att detektera skillnader på antal i objekt, dvs bättre psykofysiskt, att se detta.
Är number of sense medfödd?
Ja, finns stöd för det!
Då borde spädbarn uppvisa denna förmåga.
Hur studera spädbarn utan motorik och språk-
Spädbarn blev utsatta för en sånhär studie. Forskarna lät barnen titta på en datorskärm med olika mängder av prickar. Försökte mäta hur bra de nyfödda var på det här. Tittar de längre tid på en ny bild som stack ut på nåt sätt med nya antal.
Senare i livet: Ju bättre man är på en uppgift kring antalsuppfattning har man sett en korrelation med matematikförmåga.
Hur kan man se att spädbarn kan räkna enkel aritmetik?
Några månder gamla spädbarn har visat sig kunnat räkna. Sitta i en vuxens knä med eyetracking. Fick titta på dockspel, två figurer. En figur tas bort. Sedan får barnen antingen se att en figur är borta (logiskt, aritmetiskt), eller så visas fortfarande två figurer. Barnen kan titta lite längre på det omöjliga scenariot (processen att försöka förstå hur “magin” gick till). Kan visa på att barnen har en förmåga till aritmetik.
Men, man har inte kontrollerat för att bilden bara förändras/det är ju 50% som tas bort, hur kan man veta att det inte är det barnen ser, istället för “räkna”?
Hur hänger antalsuppfattning och siffror ihop? Beskriv en uppgift med!
Vår antalsuppfattning blir länkade till symboler (siffror). Antalssystemet utgör sedan semantiken, alltså antal blir länkat till symboler. Siffrorna knyter an till symboler.
- Semantik → Symboler
Möjliggör digital bearbetning av antal istället för approximativ.
Uppgift: två siffror kommer att visas bredvid varandra på skärmen. Din uppgift är att avgöra vilken siffra av dessa som är störst: högra eller vänstra?
→ Lättare att urskilja skillnader mellan siffror och säga vilken som är störst vid större numerisk distans. Det krävs mer resurser att urskilja vad som är störst av 4 och 5 än 2 och 9, för det är större numerisk distans där. Distanseffekt: ju större den numeriska distansen är desto enklare är det.
Vad går “fel” vid dyskalkyli? Studie!
Studie:
- Elever i åk 4 och åk 2
-Elever som fick specialundervisning i matematik (inga läs- och skrivsvårigheter/dyslexi eller ADHD)
Barn med dyskalkyli hade bristande “number sense”, medan arbetsminne och andra generella förmågor inte var bristande.
Number task, spatial task och temporal task påverkar antalsuppfattning i hjärnan.
Hur ser det ut i hjärnan vid dyskalkyli? Studie!
9 åringar dyskalkyli vs. kontroller: Antalsuppfattningsupgifter i scannern→ finns det aktiveringsskillnader jämfört med kontrollelever?
Barn med dyskalkyli uppvisar högre aktivitet i vänster IPS.
Även om alla aktiveras antalsuppfattningsystemet, så rekryterar de med dyskalkyli vänster del mer av IPS än kontrollgrupperna. Koppling till språk? Ansträgning, kompensoriskt?
I andra studier visade barnen mindre aktivering i högra IPS i jämförelse med kontrollgruppen.
Presterade sämre på uppgiften.
Mindre känslig antalsuppfattning.
Summa summarum:
Mindre aktivering i höger parietal cortex
Mer aktivering i vänster parietal cortex
Vad finns det för utmaning att studera hjärnan?
Hjärnan är ett dynamiskt, distribuerat system → inga isolerade områden, konstellationer av områden istället.
Förstå hur nätverk i hjärnan fungerar (man ser att hjärnan är ett dynamisk som består av flera nätverk)
Hur fungerar nätverk i hjärnan?
Sensorisk input → skickas till V1 → delvis till inferiora temporalcortex (?), avkodar kanter och former och bokstäver, skickas vidare upp till uppfattningsområdet i IPS och sedan sker en växelverkan mellan olika områden.
Exekutiva funktioner kommer in, vilken del av informationen ska jag lösa nu, information hämtas från hippocampus (fakta från långtidsminnet).
Vilka nätverk är viktigt för matematik? hur hittar man det?
Frontoparietala nätverk är viktiga för matematik.
Dedikerade nätverk för olika funktioner
Språknätverk, uppmärksamhetsnätverk, default mode network, etc.
Man tittar på hur potentiella nätverksförbindelser ser ut, speciellt hos de med dyskalkyli då. Man tittar på hur områdena korrelerar och processmässigt aktiveras, om det korrelerar och aktiveras samtidigt eller inte.
Dedikerade nätverk för numerisk kognition?
- Antalsuppfattning (IPS)
- Koppling till symboler (AG/ITC)
- Semantiskt minne (temporallob)
- Uppmärksamhet (SPL, IFG, FEF)
- Exekutiva funktioner (IPS/IFG/MFG)
Interaktioner mellan olika nätverk: sker primärt i cortex
- Språknätverk (vänster hemisfär)
- Spatial uppmärksamhet (höger hemisfär)
- Stimulusdriven uppmärksamhet (ventral)
- Top down upppmärksamhet (dorsal)
Språknätverk + spatial uppmärksamhet ger tillsammans upphov till nummerisk kognition
Hur ser nätverk ut hos barn med dyskalkyli?
Barn med dyskalkyli, efter 4,5 år, aktiverar ett mer expansivt nätverk när man löser antalsuppgifter och matematiska uppgifter.
Jämför man med kontrollelever så blir det en större mängd aktivering successivt för barn med dyskalkyli, medan det hos typiska barn så automatiseras/specialiserade nätverk och speciella områden.
Man tittar på hur olika nätverk är synkrona med varandra. Hur synkroniseras och aktiveras nätverk över tid? Hur ser den ut mellan olika nätverk? Mäter enkel korrelation mellan olika områden vid en uppgift.
“Hyperkonnektivitet”: fler områden som är aktiverade tillsammans i varje typ av uppgift. De har tillsammans en högre funktionell aktivitet. Kan tyda på någon form av ineffektiv signalöverföring? Överkommunikativt.
→ handlar om neural effektivitet. Det ska bli en pruning-effekt. Man ska inte behöva aktivera lika stora delar av området. Man tränar mer och mer och blir bättre på det → då används kognitiva och neurala resurser bättre och mer effektivt.
Barn med dyskalkyli innan träning vs. efter träning: minskar aktiveringen av samma områden. Det finns alltså en positiv träningseffekt.
Vad finns det för strukturella nätverksskillnader i axonintegritet?
- Man kan titta strukturellt - ren grå massa och vit massa
- Man tittar även på signalöverförningen rent anatomiskt
- Man kan mäta myelinisering
Vissa anatomiska nervfibrer (motorvägar) är extra viktiga
Det finns sätt att vi kan mäta myeliniseringen i de viktiga fibernätverken som möjliggör snabbare signalöverföring.
→ barn med dyskalkyli har lägre grad av myelinisering i nätverk och fibervägar som är viktiga, t.ex. i det frontoparietala nätverket, och i hur vänstra och högra hjärnhalvan förbinds.
Strukturella nätverksskillnader i axonintegritet.
