Ученые говорят, что нынешняя система маркировки детей с трудностями в обучении и развитии «слишком проста»

Трудности в обучении связаны не с различиями в отдельных областях мозга, а с тем, как устроен мозг, согласно исследованиям.

Согласно данным Министерства образования, в январе 2019 года 14,9% всех учащихся в Англии — около 1,3 млн. детей — имели особые образовательные потребности, а у 271 200 человек возникли трудности, которые требовали поддержки, выходящей за рамки обычных потребностей. Дислексия, синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), аутизм и диспраксия относятся к числу состояний, связанных с трудностями в обучении.

Теперь эксперты говорят, что различные трудности в обучении не являются специфическими для конкретных диагнозов, и при этом они не связаны с определенными областями мозга — как ранее считалось. Вместо этого команда из Кембриджского университета говорит, что трудности в обучении, по-видимому, связаны с различиями в организации связей в мозге.

Доктор Рома Сиугздайте, соавтор исследования, говорит, что пришло время переосмыслить, как маркируют детей с трудностями в обучении.

«Мы знаем, что у детей с одинаковыми диагнозами могут быть очень разные профили проблем, и наши данные показывают, что это потому, что используемые нами ярлыки не соответствуют причинам, из-за которых дети страдают — другими словами, диагнозы не отличаются основными нервными различиями», — сказала она. «Трудности с маркировкой полезны по практическим причинам и могут быть полезны для родителей, но нынешняя система слишком проста».

Написав в журнале Current Biology, команда сообщает, как они сделали свое открытие, используя тип искусственного интеллекта, называемый машинным обучением, который улавливает шаблоны в данных.

Команда привлекла данные 479 детей, 337 из которых имели трудности в обучении в отношении успеваемости в таких областях, как словарный запас, навыки слушания и решение проблем.

Эти данные были представлены в систему машинного обучения, которая выявила шесть основных категорий, отражающих познавательные способности детей. Команда обнаружила, что только 31% детей в категории, отражающей лучшие показатели, были теми, у кого были трудности с обучением, в то время как 97% детей в категории, отражающей самые плохие показатели, имели трудности в обучении.

Дальнейшая работа показала, что система точно распределяет детей по широкому кругу категорий, связанных с их когнитивными способностями. Тем не менее, команда не нашла связи между этими категориями и определенными диагнозами, такими как дислексия, аутизм или СДВГ.

«Наличие определенных диагнозов не говорит вам о том, какой когнитивный профиль у детей», — сказал д-р Дункан Эстл, другой автор исследования.

«Хотя диагнозы могут быть важны, вмешательства должны выходить за рамки ярлыка», — добавил он, отметив, что дети с разными диагнозами могут получить пользу от подобных вмешательств, в то время как детям с одинаковым диагнозом могут потребоваться разные формы поддержки.

Затем исследователи извлекли информацию из сканирования мозга детей и загрузили ее в систему машинного обучения. Это сформировало 15 главных категорий, основанных на структуре областей мозга.

Тем не менее, команда обнаружила, что прогнозы когнитивных способностей ребенка были только на 4% лучше, если исходить из сканирования их мозга, чем полагаться только на догадки.

«Существует целая литература… людей, говорящих: «Эта структура мозга связана с этой когнитивной трудностью у детей, которые борются, и эта структура мозга связана с этой когнитивной трудностью », — сказала Эстл. Однако, добавил он, новое исследование показало, что это не так.

Затем команда обратилась к другой функции мозга: его связи. Используя данные 205 детей, команда обнаружила, что все показали одинаковую эффективность общения через мозг, причем в некоторых областях, известных как концентраторы, показаны многочисленные связи.

Тем не менее, дети с трудностями в обучении показали разные уровни связи в этих центрах, чем те, у кого нет проблем с обучением. Чтобы выяснить, было ли это важно, команда обратилась к компьютерному моделированию, которое показало, что чем лучше познавательные способности детей, тем больше падение эффективности мозга в случае потери узлов.

«Мужественность детского мозга была сильным предиктором их когнитивных профилей», — сказал Сиугздайте. «Дети, чьи мозги «использовали», обладали более высокими когнитивными способностями. Мы заметили, что в случае детей, которые напрягается в школе, они не слишком полагаются на эти центры».

Сиугздаите сказала, что в ходе исследования были подняты дополнительные вопросы, в том числе о том, какие биологические или экологические факторы могут повлиять на развитие таких центров, и были ли некоторые центры более важными для определенных когнитивных навыков.

Тем не менее, исследование имеет ограничения, включая то, что команда не смотрела на другие вопросы, такие как социальное поведение, которые могут быть связаны с различными диагнозами и структурой мозга.

Доктор Томоки Аричи из Центра развивающегося мозга при Королевском колледже Лондона, который не принимал участия в исследовании, сказал, что исследование добавило к растущему количеству доказательств того, что трудности в обучении лучше понять, рассматривая навыки, с которыми люди борются, а не сосредоточив внимание на конкретных диагнозах.

Аричи сказал, что исследование дало хорошее доказательство того, что то, как организованы связи в головном мозге, важно для трудностей в обучении, но добавил: «Однако понять, как это действительно развивается, а затем вызывает трудности, все еще чрезвычайно сложно. Все еще возможно, что то, что они видят, является следствием, а не причиной, или просто снимком эффекта, который меняется в детстве».