研究表明，数学能力受两种关键神经递质影响

编译：小新

Y-氨基丁酸和谷氨酸可能对一个人的数学能力有影响

发表在《公共科学图书馆·生物学》(PLoS Biology)杂志上的一项新研究表明，通过测量一个人的神经递质水平，可以预测他的数学水平。更具体地说，化学信号Y-氨基丁酸和谷氨酸——分别抑制和刺激神经元——似乎直接影响每个人的数字处理能力。

神经元抑制和兴奋之间的平衡被认为对我们形成新的大脑连接的能力至关重要，而这种连接反过来又使我们能够学习新的信息和发展技能。这项研究的作者认为，Y-氨基丁酸神经元的成熟已经被证明在儿童早期触发神经可塑性，特别是在大脑发育的“敏感时期”。

然而，这些神经递质影响复杂学习的能力仍然知之甚少。为了进行调查，该研究的作者测量了255人大脑中的Y-氨基丁酸和谷氨酸水平，其中包括6岁的儿童和大学生。

研究人员决定只关注大脑中一个叫做“左顶内沟”(IPS)的区域，因为之前的研究已经强调了该区域对数字和数学认知的重要性。

参与者还完成了一系列的数学挑战，使研究人员能够评估神经递质水平和算术能力之间的联系。

结果表明，在年轻人中，IPS中Y-氨基丁酸水平越高，数学成绩越好，而谷氨酸水平的提高与较低的熟练程度有关。然而，有趣的是，这种关系似乎在我们神经发育的某个时刻发生了逆转，因为Y-氨基丁酸浓度较高的成年人往往表现出数学能力下降，而谷氨酸水平则相反。

大约18个月后，参与者接受了第二次数学测试，研究人员仅通过观察他们的神经递质水平就成功预测了他们的表现。

针对这些发现，研究作者罗伊·科恩·卡多什在一份声明中解释说，“Y-氨基丁酸和谷氨酸和学术成就之间联系的发展转换突出了一个普遍的、未知的可塑性原则...... [并且] 表明不同阶段的可塑性与大脑兴奋和抑制之间的联系不太可能是一成不变的。”

“我们的发现对基于大脑的干预项目的发展也有重要的意义，我们希望在未来进行研究。”

目前尚不清楚这两种神经递质为何以及如何发生倒转，但研究作者暂时推测，这可能与随着年龄增长，大脑改变其数学“处理策略”的方式有关。据研究人员称，IPS在儿童时期的数字认知中起着核心作用，因此该区域需要更多的Y-氨基丁酸。然而，在我们发展的后期，我们对IPS的依赖减弱了，因为海马等区域变得越来越重要。

虽然这一假设仍有待全面调查，但研究作者坚称，他们的发现“为人类大脑及其对正规教育的影响提供了一种新的理解”。