Меняется ли наша способность использовать числа и арифметические понятия с возрастом? Являются ли эти изменения специфическими для математики или они скорее отражают упадок более общих когнитивных процессов, таких как внимание или тормозные процессы? Многочисленные навыки широко изучались у детей и молодых людей, как с точки зрения развития, так и с точки зрения нарушений после поражения мозга. Однако мало что известно о влиянии здорового старения на формирование цифровых навыков, и лишь в немногих исследованиях, посвященных этому вопросу, основное внимание уделялось арифметическим способностям.
Эти исследования согласились с тем, что, хотя старшие участники могут изучать новые способы решения арифметических проблем, они показывают меньший набор стратегий и менее эффективны, чем младшие участники в выборе задач. Однако эти задачи, как правило, являются многокомпонентными и требуют нескольких процессов, таких как поиск арифметических фактов, использование процедур и способность отслеживать шаги решения проблемы. Поэтому бывает трудно определить, какой именно компонент может пострадать в результате старения.
Альтернативный подход к проверке влияния старения на навыки счета заключается в оценке других более простых навыков, которые считаются основополагающими для более сложных, основанных на образовании и языке цифровых и арифметических способностей. Одним из таких базовых навыков считается способность представлять приблизительное число, основанное на кодировании цифр в виде аналоговых величин, и опирающееся на "приблизительную систему цифр". ANS часто измеряется с точки зрения способности различать числа (например, набор содержит больше элементов), также называемый "остротой чисел" . Острота числа выражается в виде доли Вебера (Wf), которая отражает уровень шума в исходном приближенном представлении числа.
Поведенческое исследование
Участники
Шестьдесят праворуких неврологически здоровых, образованных участников с нормальным или скорректированным к нормальному зрению дали письменное согласие и получили оплату за участие в исследовании, которое было одобрено местным комитетом по этике исследований. Участники были отобраны из базы данных Института неврологии когнитивных исследований UCL по причине их возраста: средний возраст 30 молодых участников составлял 24 года (диапазон 19-36 лет; 13 мужчин); средний возраст 30 старших участников составлял 65 лет (диапазон 60-75 лет; 12 мужчин).
Старение участников считалось неврологически нормальным на основании самоотчета и результатов мини-психологического обследования . Сбор информации об образовании участников и, в частности, математическом образовании осуществлялся с целью оценки возможного влияния этих факторов на выполнение экспериментальных заданий. Данные у всех участников были собраны за один-два сеанса тестирования (в последнем случае они находились с разницей в 7-10 дней).
Дискриминация по количеству: экспериментальные задания и стимулы
Стимул презентации и сбора данных контролировались с помощью панели инструментов Cogent Graphics и программного обеспечения MATLAB 7.3. После предыдущих исследований, в которых изучалась острота чисел на протяжении всей жизни, использовалась версия задачи по распознаванию числовых значений, которая требовала определения, какая из двух смешанных коллекций цветных точек была более многочисленной.
- Наборы точек были представлены в синем и желтом цвете на каждом дисплее, с 5-16 точками на каждый цвет. Соотношения между большим и меньшим количеством точек составляли 2:1, 4:3, 6:5 и 8:7, причем для каждого из них было представлено 40 исследований (т.е. 2:1 и 4:3), а для каждого из самых сложных - 120 (6:5 и 8:7).
Всего было представлено 320 исследований в 10 блоках, и в каждом соотношении "больший" набор был одинаково приписан обоим цветам. Для каждого соотношения было также равное количество конгруэнтных (точечных контролируемых) и неконгуентных (районно-контролируемых) исследований, представленных в случайном порядке. Точечными контролируемыми исследованиями были те, в которых средний диаметр точек в большем множестве был равен среднему диаметру меньшего множества. Диаметр точки составлял приблизительно от 0,57 до 1,17 угла обзора на расстоянии 57 см, а средний диаметр - 0,87. В этих исследованиях кумулятивная площадь более крупного множества всегда была больше кумулятивной площади более мелкого.
Процесс
Каждое испытание начиналось с точки фиксации в течение 1500 мс, после чего отображались синие и желтые точки в течение 200 мс, после чего появился вопросительный знак, побуждающий участников отвечать. Участникам было поручено в ускоренном порядке ответить, указав, какая группа точек (синяя или желтая) является более многочисленной, нажав одну из двух заранее определенных компьютерных клавиш (M или N), назначение которых было рандомизировано между участниками. Как только был дан ответ, сразу же началось следующее испытание с фиксацией 1500 мс.
Результаты арифметических тестов
Примечательно, что обнаружено, что точность юных и старших участников не сильно отличалась ни по числу, ни по арифметическим задачам. У пожилых участников уровень владения численностью коррелировал с точностью выполнения арифметических задач, но не в сравнении цифр.
Роль других когнитивных процессов в остроте чисел
Результаты свидетельствуют о том, что, несмотря на более крупную программу, численные и арифметические навыки пожилых участников были сохранены на должном уровне. Поэтому это не поддерживает одну из наших первоначальных гипотез о том, что более крупный показатель может отражать более общее ухудшение в числовой и арифметической обработке. Альтернативная возможность заключается в том, что более крупный может быть объяснен нарушениями в подавлении релевантной для задачи информации, что ранее выдвигалось для учета ухудшения показателей деятельности пожилых людей в других когнитивных функциях.
В этом случае можно ожидать различий между исследованиями конгруэнтной и неконгруэнтной численности, поскольку для проведения таких исследований требовалось ингибирование релевантной для выполнения задач информации, поступающей из непрерывных переменных, таких как размер точек, отрицательно коррелирующих с численностью. Кроме того, также исследованы тормозные способности пожилых участников независимо от остроты номера.