とはずがたり数理解析研究所講究録 - 1489154682

70：とはずがたり：2021/09/10(金) 20:56:49: 落ち着きない子だった私，小学校の時は苦手だったけど，大学受験では得意になってたのは数学解けてテンション上がる高校数学・受験数学の賜物か？
落ち着かないと解けない算数はあかんやろｗうっかりミス上等♪

数学の能力は「脳内物質の濃度で変化する」と明らかに！
2021.09.05 SUNDAY
https://nazology.net/archives/95763

WERE YOU BORN WITH A “MATH BRAIN?”
https://www.inverse.com/mind-body/were-you-born-with-a-math-brain
Predicting learning and achievement using GABA and glutamate concentrations in human development
https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3001325

英国オックスフォード大学をはじめとする研究グループは、数学の能力が神経伝達物質GABAとグルタミン酸の濃度に関連しているという新しい研究を発表しました。

これは数学の理解が、頭の作りではなく神経伝達物質の濃度の問題だったことを示唆しています。

そのため研究者たちは、将来的に数学が苦手な子どもたちの学習を、薬理学や非侵襲的な脳刺激によって支援できるかもしれないと語っています。

数学のような基礎を積み上げていく学問では、初期の学習が非常に重要です。

ここで躓いてしまえば、その子は以降の人生すべてで数学を避けることになり、進路の選択肢もかなり制限されてしまいます。

研究者はこうした原因について、子どもの発達・形成期における、脳の興奮と抑制のレベルが学習に関連しているのではないか？　という説を考えています。

この作用を持つ神経伝達物質として注目されているのが、GABAとグルタミン酸です。

GABAは主に神経細胞の活動性を低下（抑制）させ、グルタミン酸は神経細胞を活性化（興奮）させる役割をそれぞれ持っています。

この2つの神経伝達物質が学習に作用することは、マウスを使った実験などからわかっていました。

しかし、学校で行う学習とは何十年にもわたって続く複雑なものです。

実験室ベースの動物実験では、具体的にこれが人間の子どもの人生に、どのように作用しているかはほとんどわかっていませんでした。

そこで英国オックスフォード大学のリオ・コーエン・カドシュ（Roi Cohen Kadosh）氏が率いる研究チームは、この問題について数学の学習に焦点を当てて、新しい研究を行いました。

彼のチームが実行したのは、小学生（6歳）から大学生までの255人を対象に、GABAとグルタミン酸の脳内濃度と年齢別の数学的能力を分析するというものでした。

脳の活動を測定している間、参加者には数学の学力検査を受けてもらいます。

そして、同じ参加者に対して1年半後に同様の測定を行い、それぞれの測定値がどう変化しているかを調べたのです。

この縦断的な設計の研究によって、神経伝達物質の濃度が数学能力にどのように関連しているかが調査されたのです。

結果、年齢によって2つの異なるプロセスがあることが発見されました。

まず、小学生など若い参加者の場合、左頭頂間溝（IPS）と呼ばれる脳の部分で、高いGABAレベルが確認された場合、数学の成績が高くなることがわかりました。

そして注目すべきは、同じ年代の子どもたちで、このIPSのグルタミン酸レベルが低いと、数学の成績が低下していたということです。

そして、大学生では子どもたちとは逆の結果が現れました。

大学生は、IPSのグルタミン酸レベルが高いほど数学の能力が高く、一方、IPSのGABAレベルが低いと、数学の能力が低下していたのです。

先に述べたように、GABAは抑制を、グルタミン酸は興奮を司っています。

小学生は神経細胞が興奮するほど数学の成績が下がり、抑制されるほど成績が向上していました。

逆に大学生は神経細胞が興奮するほど数学の成績が上がり、抑制されると成績が下がっていたのです。