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【教育】高度な数学教育を受けると、脳が変化し数学的知能が向上することが判明

2021年10月16日生活

 数学の天才達の逸話は、奇妙で、ユニークで、そしてやはり天才的だ。信じられないような発想力、思考力、そして時には、荒唐無稽だったり病んでいたりする。

 彼らが、一般人と別の世界に生きているように思えるのは、彼らが生まれついて特別な才能を持っているからだろうか?、天才と言われるレベルの人達はそうな気もするが、我々も努力すればそこに近づいて行くことができるかもしれない。

 この度、高度な数学教育を受けることで、脳そのものに変化が生じることが分かった。そして、その変化は、まさに数学的知能を向上させるための変化だ。

数Ⅲ・Cまでやりましょう

国立科学アカデミーの議事録に掲載された脳の画像研究によると、高度な数学を学ばなかった若年成人は、それを学んだ者と比較して中前頭回(MFG)における神経伝達物質・γ‐アミノ酪酸 (GABA)のレベルが低いことが分かった。この発見で重要なことは、生徒が高度な数学を学ぶか否かを決定する前には、そのような違いはなかったことである。

 イギリスでは、16歳時に、より高度なレベルの数学を学ぶかどうかを決定することができる。そこで、研究者らは、イギリスの16~18歳の生徒87名、内大学進学レベル(Aレベル)の数学教育を受けた生徒49名と、受けなかった生徒38人を対象とした脳のスキャン調査が行われた。

 その結果、Aレベル数学教育を受けていない生徒は、受けた生徒と比べて、MFGにおけるGABA濃度が低いことが分かった。しかも、このGABA濃度変化は、生物学、化学、物理学等他の科目を履修しているか否かとは無関係で、数学に関係してのみ現れる数学特有なものであった。

 次に研究者らは、このような違いがAレベル数学教育の履修以前から定まっているかそうではないかを判断するための調査を行うことにした。そこで、まだAレベル数学教育を受けておらず、かつ、それを受けるかどうかの決定は既にしている生徒を対象として脳のスキャン調査を行った。

 その結果、Aレベル数学教育を受けると決めている生徒と、受けないと決めている生徒の間に、MFGにおけるGABA濃度の有意な差は見られなかった。これは、高度な数学教育がMFGの発達に寄与することを示唆しており、神経の可塑性の証拠であると考えられる。

 さらに、このMFGにおけるGABA濃度が、調査後19ヶ月後に行われた数学的推論テストの生徒達のスコアを予測することも発見した。これは、GABA濃度が、”より優れた数学的スキル獲得のための神経刺激”になっていることを示唆する。

 今回の研究結果について、"脳の発達と教育の相互関係を明確に示している"、と研究チームは考えている。『この研究は、高度な数学教育を受けるか受けないかの決定が神経・認知の発達を変える可能性があることを示すものです。学校卒業まで数学教育を義務化している個人や社会が有利になる可能性があります。また、教育を受ける機会の差、特にコロナパンデミックが神経・認知の発達にどのように影響したか、さらに研究する必要があります』と、研究チームは述べた。」

著者抜粋翻訳・引用元:こちら

 "賢い"とは、何かという話になると、知識vs知能の宗教戦争が起きるが、もし今回の発見が数学以外の学問領域にも及ぶなら、知識と知能はニアリーイコール(勉強すればするほど知識も知能も上がる)で結ばれ、この対立に平和をもたらすかもしれない。

以下、この記事についてのレディターの反応

名前: Tato7069
 たまたまそういう脳活動の人が、数学を続けなかったんだ、っていうほうが論理的な仮定に思えるけどね。
 この研究じゃ原因と結果がわからないよ。


名前: -DementedAvenger-
>>Tato7069
 GABA濃度が低そうな発言だな…


名前: pan_paniscus
>>Tato7069
>この発見で重要なことは、生徒が数学を続けるか否かを決定する前には、そのような違いはなかったことである。


名前: Justinaug29
 自分は今30半ばで、大学で数学の勉強を受けようかと思っているんだけど、こんな年からでも脳は変化するのかな。


名前: SentientMeat777
>>Justinaug29
 個人的な経験だけど、私の場合は、25で大学に戻って、その時に数学が苦手ではなくなっていることに気づいた。
 定量的論理学を学んだけどこれも得意で、昔と違い自由に勉強できたから、自分的には納得の結果だった。


名前: Urbassassin
>>SentientMeat777
 人間の脳は25歳まで成長するっていうからそれかもしれないね。
 自分も有機化学を視覚的に理解するのが19歳の頃よりずっと得意になったよ!


名前: LaurJames
>>Justinaug29
 私は、50になってから大学に戻り統計学、生化学の初級に合格した。
 代数より前の段階から学ばなければならなかったけど私にはできた、だからあなたにもできる!
 小学校では基礎的な算数を、高校では代数を学びはしたけど、家でなにも勉強しなかったから当時は合格できなかったが、それでもあれが脳を作るのに役立ってくれたのだろう。


名前: pan_paniscus
 数学は重要だけれども、それが誰にとってもかというとそうでもない。
 この研究から分かるのは、数学をする人は、脳の数学部分が活発になるというだけ、他の学問領域でまで価値があるかどうかはわからない。
 他の勉強をすることで、他の脳の部分が活発になるとすれば、そっちの方がその人にとって大事という場合もあるだろう。


名前: BrobdingnagLilliput
>>mistephePhD
 算数は誰にとっても重要です。
 基本的な代数は誰にとっても重要です。
 幾何学は誰にとっても重要です。
 初歩的な統計学は誰にとっても重要です。

 それらのスキルを持たないとチャンスを逃し、逃したことにさえ気づかないだろう。
 誰もが微積分や非ユークリッド幾何学や線型代数学を必要としているわけではないだろうが、数学は誰にとっても重要だ。


名前: Melanchoii
 なにか技術を身につけることで脳の構造が変わるというのは、目新しいものじゃない。
 例えばドラマーは、脳梁の繊維が蜜で、運動皮質がより組織化されているということが報告されている。
 ある論文によると、なにかに打ち込む人は、神経の可塑性により、他の人とは異なる特徴が脳に現れるという。
 なので、今回の記事も驚くことはなにもない。


名前: Thebitterestballen 4
>>Melanchoii
 古代ギリシャの学校では、音楽を教えていたそうだけど、その目的は音楽を演奏するためでなく”心のため”だったそうな


名前: red_it02
 人生の後半に入ってもなお数学をよりよく理解することは可能なのかな?
 例えば40代になってから、やり直すと決めたとしても。


名前: awidden
>>red_it02
 個人的な一例でしかないけど、自分は50になって複素数を学んだ。
 何歳でも自分が本当に興味を持っていることなら大丈夫。


名前: electric_sandwich
 この研究は、私を攻撃しているように感じる。


名前: dzzll10
>>electric_sandwich
 そういうコメントを待っていた。


著者抜粋翻訳・引用元:Reddit