読書スキルは他の分野の問題に取り組む方法に影響を与えている

バッファロー大学の研究チームは、失読症について研究しています。
研究の一端で、3つのRとして非公式に識別された基本的なスキルである読み取り、書き込み、算数が、実際には以前は想像されていなかった方法で重複している可能性がある事などが判明しました。

“These findings floored me,” said Christopher McNorgan, PhD, the paper’s author and an assistant professor in UB’s Department of Psychology. “They elevate the value and importance of literacy by showing how reading proficiency reaches across domains, guiding how we approach other tasks and solve other problems.

参照元：http://www.buffalo.edu/news/releases/2021/03/013.html
– バッファロー大学 University at Buffalo.  March 11, 2021 –

バッファロー大学の研究者による失読症に関する最近の研究は、予想外に驚くべき発見を生み出しました。

これは、読書スキルを担当する脳の協調領域が、掛け算などの明らかに無関係な活動中にどのように機能しているかを明確に示しています。

リテラシーと数学の違いは、一般に芸術と科学の違いに反映されていますが、調査結果は、3つのRとして非公式に識別された基本的なスキルである読み取り、書き込み、算数が、実際には以前は想像されていなかった方法で重複している可能性があることを示唆しています。

論文の著者であり、UBの心理学部の助教授であるクリストファー・マクノーガン博士は話します。

「これらの発見は私を悩ませました。彼らは、読解力がドメイン全体にどのように到達するかを示し、他のタスクに取り組み、他の問題を解決する方法を導くことによって、リテラシーの価値と重要性を高めます。」

「読むことがすべてであり、そう言うことは感動的なスローガン以上のものです。それは今や決定的な研究の結論です。」

そして、それはもともとマクノーガンの設計の一部ではなかった結論です。

彼は、脳が読書のためにどのように配線されているかに基づいて、失読症の子供を特定することが可能かどうかを独占的に調査することを計画しました。

ニューロイメージングと計算モデリングの専門家であるマクノーガン氏は話します。

「ADHDのバイオマーカーを特定した最近終了した作業を考えると、もっともらしいと思われました。」

その前の研究のように、複数の同時分類を行う新しい深層学習アプローチは、計算論的神経科学のジャーナルフロンティアに掲載されているマクノーガンの現在の論文の中核です。

深層学習ネットワークは、条件付きの非線形関係を明らかにするのに理想的です。

線形関係に1つの変数が別の変数に直接影響を与える場合、ある領域の変化が必ずしも別の領域に比例して影響を与えるとは限らないため、非線形関係は滑りやすくなります。

しかし、従来の方法では難しいことは、ディープラーニングによって簡単に処理できます。

マクノーガン氏は、言語タスクに従事する14人の優れた読者と14人の貧しい読者からの機能的な接続で構成される最初のデータセットを終了したときに、94％の精度で失読症を特定しました。

しかし、彼の発見を一般化できるかどうかを判断するために、別のデータセットが必要でした。

そこで、マクノーガンは、精神的な乗算タスクに依存する数学の研究を選択し、その2番目のデータセットのfMRI情報から機能的接続性を測定しました。

機能的な接続性は、名前が示すものとは異なり、脳が仮想的にどのように瞬間的に配線されているかを動的に説明したものです。

ネットワークで使用される物理的なワイヤーの観点からではなく、それらのワイヤーが1日を通してどのように使用されるかについて考えてください。

あなたが働いているとき、あなたのラップトップはあなたのプリンターに文書を送っています。

その日の後半に、ラップトップが映画をテレビにストリーミングしている可能性があります。

これらのワイヤーがどのように使用されるかは、仕事をしているのかリラックスしているのかによって異なります。

機能的な接続は、当面のタスクに応じて変化します。

脳は常にタスクに応じて動的に再配線します。

壁に釘付けにされたメニューボードからほんの数歩離れたところに立って、レストランスペシャルのリストを読んでいると想像してみてください。

視覚野は、何かを見ているときはいつでも機能していますが、読んでいるため、視覚野は、少なくとも今のところ、聴覚野と連動しているか、接続されています。

ボード上のアイテムの1つを指して、誤って壁からそれをノックしました。

あなたがそれを捕まえるために手を差し伸べると、あなたの脳の配線が変わります。

あなたはもう読んでいませんが、落下する物体を捕まえようとしています、そしてあなたの視覚野は今あなたの手を導くために運動前野と一緒に働きます。

さまざまなタスク、さまざまな配線、または、マクノーガンが説明するように、さまざまな機能ネットワークがあります。

マクノーガンが使用した2つのデータセットでは、参加者は言語と数学という異なるタスクに従事していました。

しかし、いずれの場合も、接続フィンガープリントは同じであり、彼は、読書グループまたは数学グループのどちらに対してテストした場合でも、94％の精度で失読症を特定することができました。

彼のモデルが良い読者と貧しい読者、またはまったく読んでいない参加者をどれほどうまく区別しているかを見るのは気まぐれだったと彼は述べました。

正確さと類似性を見て、マクノーガンが意図した紙の方向を変えました。

はい、彼は失読症を特定することができました。

しかし、読書のための脳の配線が数学にも存在することが明らかになりました。

マクノーガン氏は話します。

「2番目のデータセットの乗算の問題のため、脳は数学の実行に特に関連する方法で動的に配線する必要がありますが、数学のタスクに現れる読書ネットワークの動的構成の明確な証拠があります。」

彼は、リテラシーを支援するためのすでに強力な主張を強化するのは一種の発見だと言います。

マクノーガン氏は続けます。

「これらの結果は、私たちの脳が読書のために配線されている方法が、実際に脳が数学のために機能する方法に影響を与えていることを示しています。それは、あなたの読書スキルが他の分野の問題に取り組む方法に影響を与え、読書と数学の両方で学習障害のある子供たちをよりよく理解するのに役立つことを意味します。」

認知ドメイン間の境界線がより曖昧になるにつれて、マクノーガン氏は、読書ネットワークが実際に他のどのドメインを導いているのか疑問に思います。

マクノーガン氏は話します。

「私はこれ以上遠くない2つのドメインを見てきました。脳が読書のための配線が精神的な増殖に現れていることを示している場合、それは他に何に貢献しているのでしょうか？」

マクノーガン氏によれば、それは今のところ未解決の質問です。

マクノーガン氏は話します。

「この研究で私が知っていることは、読書を教育的に重視することは、読書スキルを向上させること以上の意味があるということです。これらの調査結果は、形の読み方をもっと学ぶことを示唆しています。」