Dấu vết nghiên cứu hình ảnh Hoạt động của não liên quan đến giải quyết vấn đề

Một cách tiếp cận nghiên cứu mới sử dụng dữ liệu hình ảnh thần kinh cho thấy não tiến triển qua các giai đoạn khác nhau khi một cá nhân giải quyết các vấn đề khó khăn.

Bằng cách kết hợp hai chiến lược phân tích, các nhà nghiên cứu có thể sử dụng dữ liệu MRI chức năng để xác định các mô hình hoạt động của não đi kèm với bốn giai đoạn giải quyết vấn đề riêng biệt.

Nhà khoa học tâm lý John Anderson của Đại học Carnegie Mellon, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: “Làm thế nào học sinh giải quyết được những vấn đề này là một bí ẩn đối với chúng tôi cho đến khi chúng tôi áp dụng những kỹ thuật này.

“Giờ đây, khi học sinh đang ngồi đó suy nghĩ nhiều, chúng ta có thể biết được chúng đang nghĩ gì mỗi giây”.

Anderson nói: Những hiểu biết sâu sắc từ công trình này cuối cùng có thể được áp dụng vào việc thiết kế lớp học hiệu quả hơn.

Nghiên cứu, xuất hiện trongKhoa học Tâm lý, một tạp chí của Hiệp hội Khoa học Tâm lý.

Nghiên cứu xuất hiện từ một cuộc điều tra đang diễn ra sử dụng hình ảnh não bộ để hiểu chuỗi các quá trình làm nền tảng cho tư duy. Mặc dù nghiên cứu hình ảnh thần kinh đã cung cấp một cửa sổ cho các khía cạnh khác nhau của nhận thức, nhưng làm thế nào những phần này khớp với nhau thành một tổng thể thống nhất, khi mọi người hoàn thành nhiệm vụ thực tế trong thời gian thực, vẫn chưa được hiểu rõ ràng.

Anderson tự hỏi liệu hai cách tiếp cận phân tích - phân tích mẫu multivoxel (MVPA) và mô hình bán Markov ẩn (HSMM) - có thể được kết hợp để làm sáng tỏ các giai đoạn khác nhau của tư duy hay không.

MVPA thường được sử dụng để xác định các kiểu kích hoạt tạm thời; Anderson giả thuyết thêm HSMM sẽ mang lại thông tin về cách các mô hình này diễn ra theo thời gian.

Anderson và các đồng nghiệp Aryn A. Pike và Jon M. Fincham đã quyết định áp dụng cách tiếp cận kết hợp này cho dữ liệu hình ảnh thần kinh được thu thập từ những người tham gia khi họ giải các dạng toán cụ thể.

Để đánh giá xem các giai đoạn đã được xác định có ánh xạ đến các giai đoạn tư duy thực tế hay không, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các đặc điểm khác nhau của các bài toán. Để làm được điều này, họ đã tạo ra một số vấn đề đòi hỏi nỗ lực nhiều hơn trong việc đưa ra một kế hoạch giải pháp phù hợp và những vấn đề khác đòi hỏi nhiều nỗ lực hơn trong việc thực hiện giải pháp.

Mục đích là để kiểm tra xem những thao tác này có những tác động cụ thể mà người ta mong đợi đối với thời lượng của các giai đoạn khác nhau hay không.

Các nhà nghiên cứu đã đưa 80 người tham gia đến phòng thí nghiệm - sau khi thực hành sử dụng các chiến lược cụ thể để giải quyết các vấn đề toán học, những người tham gia sau đó trả lời một loạt các vấn đề mục tiêu khi ở trong máy quét. Họ nhận được phản hồi cho mỗi vấn đề, với các câu trả lời sẽ chuyển sang màu xanh nếu đúng và màu đỏ nếu sai.

Sử dụng phương pháp HSMM-MVPA để phân tích dữ liệu hình ảnh thần kinh, Anderson và các đồng nghiệp đã xác định bốn giai đoạn nhận thức: mã hóa, lập kế hoạch, giải quyết và phản hồi.

Kết quả cho thấy rằng giai đoạn lập kế hoạch có xu hướng dài hơn khi vấn đề đòi hỏi nhiều kế hoạch hơn và giai đoạn giải pháp có xu hướng dài hơn khi giải pháp khó thực hiện hơn, cho thấy rằng phương pháp được ánh xạ vào các giai đoạn nhận thức thực tế bị ảnh hưởng khác nhau bởi các tính năng khác nhau của các vấn đề.

Anderson nói: “Thông thường, các nhà nghiên cứu đã xem xét tổng thời gian để hoàn thành một nhiệm vụ làm bằng chứng về các giai đoạn liên quan đến việc thực hiện nhiệm vụ đó và chúng có liên quan như thế nào. "Các phương pháp trong bài báo này cho phép chúng tôi đo lường các giai đoạn trực tiếp."

Mặc dù nghiên cứu tập trung đặc biệt vào việc giải quyết các vấn đề toán học, nhưng phương pháp này hứa hẹn ứng dụng rộng rãi hơn, các nhà nghiên cứu lập luận.

Sử dụng phương pháp tương tự với các kỹ thuật hình ảnh não có độ phân giải thời gian cao hơn, chẳng hạn như điện não đồ, có thể tiết lộ thông tin chi tiết hơn về các giai đoạn xử lý nhận thức khác nhau.

Nguồn: Hiệp hội Khoa học Tâm lý