ارتباط بین الگوی امواج مغزی و مهارت ریاضی: مطالعه مبتنی بر پتانسیل وابسته به رویداد

مقدمه: علوم اعصاب شناختی در حال حاضر چندین شاخص و ابزار برای استفاده در حوزه آموزش ایجاد کرده است که منجر به کشف نشان گرهای عصبی برای ارزیابی و بررسی روند یادگیری و تفاوت ‌های فردی شده است. هدف این پژوهش بررسی تفاوت ‌های فردی در مهارت ‌های ریاضی در سطح سایکوفیزیک و پتانسیل ‌های وابسته به رویداد بود. روش کار: در این مطالعه نیمه تجربی، سی و هشت شرکت ‌کننده راست دست از دانشجویان رشته ‌های مهندسی و غیر مهندسی در دو گروه با مهارت ریاضی بالا و پایین جای گذاری شدند. سپس در حین انجام تکالیف رایانه ‌ای محاسبات عددی سیگنال الکتروانسفالوگرام آنها ثبت شد. نمرات دقت و زمان واکنش و دامنه مولفه منفی در پنجره زمانی 400-200 میلی ‌ثانیه مورد بررسی قرار گرفت. داده‌ ها با روش تحلیل واریانس مکرر تحلیل شدند. یافته ‌ها: گروه مهارت پایین در دقت و زمان واکنش نسبت به گروه دیگر به طور معنادار عملکرد پایین ‌تری نشان داد (p<0.001). مولفه پتانسیل وابسته به رویداد مورد مطالعه در منطقه آهیانه ‌ای به طور معناداری در گروه مهارت بالا، دامنه بزرگتری داشت، در حالی که دامنه این مولفه در گروه مهارت پایین، در منطقه پیشانی و پیش ‌پیشانی بیشتر بود. همچنین، بین دامنه نواحی قدامی و خلفی در گروه مهارت پایین، اختلاف معناداری وجود داشت در حالی که چنین اختلافی در گروه مهارت بالا مشاهده نشد. نتیجه ‌گیری: به طور کلی افراد با مهارت ریاضی متفاوت فعالیت مغز متفاوتی نشان دادند و مولفه منفی در پنجره زمانی 400-200 میلی ثانیه برای تغییرات فردی در عملکرد ریاضی متفاوت بود.

The relationship between brain activity pattern and math skill: An event-related potential based study

Introduction: Cognitive neuroscience has developed several indicators and tools for use in education. It has also led to the discovery of neuromarkers to assess learning and individual differences. The present study aimed to investigate individual differences in mathematical skills using eventrelated potentials.Methods: Thirtyeight righthanded participants were assigned into two groups of high and low math skills. After that, their electroencephalograms were recorded during the completion of a number verification task. The accuracy scores, reaction times, and peak amplitude of the negativity in the 200400 ms time window were analyzed. Data were analyzed using repeated measures analysis of variance.Results: The results showed that the high skill group performs better in the accuracy and reaction time than the low skill group (P<0.001). The amplitude of the study rsquo;s ERP component was significantly higher in the high skill group at the parietal area, whereas in the low skill group, the component was more prevalent in frontal and prefrontal areas. Besides, there was a significant difference between the peak amplitude of anterior and posterior areas in the low skill group, while no such difference was observed in the high skill group.Conclusion: In general, students with different math skills demonstrated different brain activity and the negative component in the time window of the 200400 ms was different for individual differences in math performance.