Kelias į Kembridžą buvo vingiuotas, sako lietuvė mokslininkė, kurios tyrimai gali gerokai pagerinti mokymosi sunkumų turinčių vaikų, jų tėvų bei mokytojų kasdienybę. Tiesa, kol kas stebuklingų sprendimų ji sako pateikti dar negalinti, tačiau šiokių tokių rekomendacijų jau turi.
Apie pokyčius nuo matematikos iki smegenų tyrimo, kelią iki Kembridžo ir neseniai pristatytą tyrimą ir kalbamės su Roma Šiugždaite.
Mokymosi sunkumų priežasčių paieška
– Gal pirmiausia pradėkime nuo Jūsų kartu su kitais mokslininkais atlikto tyrimo apie mokymosi sunkumų turinčius vaikus ir smegenų tinklo mazgų įtaką tam. Papasakokite, koks tai tyrimas, kokių išvadų buvo prieita?
– Gal reiktų pradėti nuo to, kodėl šis tyrimas buvo atliktas. 14-30 proc. vaikų ir paauglių visame pasaulyje susiduria su mokymosi sunkumais mokykloje (remiantis duomenimis iš Department for Education, 2019; National Centre for Education Statistics, 2019). Tik dalis tokių moksleivių gauna diagnozę (autizmo spektro sutrikimas, dėmesio trūkumo ir hiperaktyvumo sutrikimas (DTHS), kalbos vystymosi sutrikimai ar pan.), kiti vaikai arba neturi jokios diagnozės, arba jų turi keletą.
Trumpai tariant:
- vaikai su ta pačia diagnoze gali turėti skirtingų sutrikimų;
- vaikai su skirtingom diagnozėm gali turėti panašių pažinimo sutrikimų.
Problema yra ta, kad terapijos yra skiriamos remiantis diagnoze.
Norint suprasti, koks yra ryšys tarp mokymosi sunkumų ir klinikinės diagnozės, mes pasitelkėm dirbtinį neuronų tinklą (angl. artificial neural network). Tokio modelio privalumas yra tas, kad modelis išanalizavęs visų vaikų pažintinio testo rezultatus pats sugrupuoja moksleivius pagal jų gebėjimus.
Mūsų nuostabai, nei viena iš naujai suformuotų pažinimo grupių neatspindėjo klinikinės diagnozės. Jei diagnozė nenuspėja mokymosi sunkumų, kas tada nuspėja? Galbūt smegenų struktūra?
Pasitelkę kryžminį patikrinimą pamatėme, kad moksleivio pažinimo rezultatai gali būti numatyti tyrinėjant smegenų struktūrą, tačiau tik iš dalies.
Pasitelkę tokį patį dirbtinį neuronų tinklą sugrupavome smegenų zonas į profilius. Pasitelkę kryžminį patikrinimą (ang. cross-validation) pamatėme, kad moksleivio pažinimo rezultatai gali būti numatyti tyrinėjant smegenų struktūrą, tačiau tik iš dalies. Skirtinga struktūrinė informacija mums leido numatyti tam tikrą moksleivio pažinimo profilį, bet ir atvirkščiai, skirtingi kognityviniai testai vedė link to paties smegenų profilio. Kaip gali būti, kad toks pats smegenų profilis nuspėja skirtingus pažinimo testus?
Gal tada ne smegenų zonos yra svarbios šiam tikslui, bet kaip jos sujungtos viena su kita? Čia jau svarbu išanalizuoti smegenų tinklus. Mūsų smegenis galima įsivaizduoti kaip sudėtingą tinklą, kurio vienos smegenų zonos sujungtos tankiau, kitos – rečiau. Smegenų jungčių tankis atspindi zonos svarbą, kaip kad, pavyzdžiui, Vilniaus oro uostas Lietuvos oro susisiekime yra svarbus mazgas. Galim tik įsivaizduoti, kokių nepatogumų kiltų jį uždarius.
Taip pat ir smegenyse informacija „keliauja“ nuo vienos zonos į kitą labai efektyviai iki to momento, kol nesusiduria su pažeidimais, trukdžiais. Atsiradus trukdžiams svarbiuose informacijos perdavimo centruose, smegenų darbo efektyvumas krenta.
Pabandžius sumodeliuoti atvejus, kai tokie smegenų tinklo mazgai užpuolami/išjungiami, efektyvumas labiau nukrito tose grupėse, kur moksleiviai nepademonstravo jokių mokymosi sunkumų. Tai reikštų, kad vaikų, turinčių mokymosi sunkumų, smegenų tinklas nepasikliauja dideliais smegenų tinklo mazgais, vadinasi, ryšiai tarp smegenų zonų kitokie.
Išvados trumpai:
- nėra smegenų zonų, kurios vienareikšmiškai asocijuotųsi su mokymosi sunkumais;
- daug svarbiau apmąstyti, kaip smegenų tinklo mazgai susijungę tarpusavyje. Vaikai, kurių didieji smegenų tinklo mazgai tarpusavyje stipriai susijungę, turi mažus specifinius arba visai jokių mokymosi sunkumų. Ir priešingai, vaikai su silpniau sujungtais smegenų tinklo mazgais turi daugiau ir sunkesnių pažinimo problemų.
Stebuklingo sprendimo nesiūlo
– Ar šio tyrimo duomenys gali turėti įtakos mokymosi proceso tokiems vaikams organizavimui? Arba šeimoms, kurios augina vaikus su tam tikrais raidos sutrikimais?
– Labai geras klausimas. Deja, šios dienos rezultatai kol kas dar neleidžia numatyti reikalingų mokymosi organizavimo pakeitimų vaikams, turintiems mokymosi sunkumų. Pirmiausia norime suprasti patį neurobiologinį mechanizmą ir kas įtakoja smegenų tinklo mazgų atsiradimą, kokie biologiniai ar aplinkos faktoriai turi tam svarbios įtakos, ar kažkurie tinklo mazgai yra svarbesni vieniems ar kitiems pažinimo įgūdžiams?
Mūsų tyrimo rezultatai nesiūlo stebuklingo sprendimo. Norime pabrėžti, kad pagalba vaikams neturėtų remtis vien diagnoze.
Mūsų tyrimo rezultatai nesiūlo stebuklingo sprendimo. Mes norime pabrėžti, kad pagalba vaikams su mokymosi sunkumais neturėtų remtis vien diagnoze. Pati diagnozė nepadeda nuspręsti, kaip padėti vaikui. Intervencija, kuri pagelbėtų vaikui gali būti dvejopa: bendroji, kuri pagerina pažinimo rezultatus visiems, arba specialiai pritaikyta konkrečiam vaikui.
– Lietuvių mokslininkai dirba visame pasaulyje. Koks buvo Jūsų kelias iki Kembridžo universiteto, kurį turbūt nesuklysiu pavadindama viena prestižiškiausių aukštųjų mokyklų pasaulyje, Medicinos tyrimų tarybos/centro (MRC) pažinimo ir smegenų mokslų skyriaus?
– Kelias iki Kembridžo buvo vingiuotas. Pirmą kartą apsilankiau Kembridže doktorantūros metais, kai nuvažiavau į matematinio modeliavimo konferenciją. Kembridžas negali nepalikti stipraus įspūdžio, nes miestas kvėpuoja mokslu.
Po doktorantūros norėjosi pabandyti kažko naujo, kažko arčiau žmogaus. Pradėjau domėtis emocijomis, emociniais ir vystymosi sutrikimais. Nebuvo lengva pradėti viską iš naujo. Teko tobulintis Italijos, Jungtiniu Amerikos Valstijų, Belgijos universitetuose ir moksliniuose centruose. Kembridže aš nuo 2018 metų spalio darbuojuosi prie projekto apie pažinimo sunkumus bei sugebėjimą atsilaikyti gyvenimo sunkumams (angl. Resilience).
– Lietuvoje esate baigusi matematikos studijas, dabar, atrodytų, Jūsų tyrimų sritis visiškai nesusijusi su matematika, ar klystu?
Kembridžas negali nepalikti stipraus įspūdžio, nes miestas kvėpuoja mokslu.
– Taip, baigiau tuometinį Vilniaus pedagoginį universitetą, visada norėjau būti matematikos mokytoja kaip mama. Visada maniau, kad visi gali išmokti matematikos, tik būdai, kurie naudojami mokyklose mokyti šio mokslo, ne visiems vaikams tinka.
Dabar studijuoju vaikų smegenis. Smegenų nuotraukos yra nekas kita, kaip skaitmeniniai duomenys, kuriems apdoroti reikalingos matematikos, fizikos, duomenų analizės bei statistikos žinios. Taip kad matematikos nepamirštu ir ji padeda kasdien naudojant ir vystant naujus metodus.
Matematika kaip smegenų gimnastika
– Matematikė tapo žmogaus smegenis tiriančia mokslininke. Kodėl?
– Pirmiausiai todėl, kad smegenys tai sudėtinga sistema (angl. complex system), kurią galima modeliuoti kaip ir bet kurią kitą sudėtingą sistemą. Antra, jei mes sugebėsim suprasti, kaip smegenys veikia, tai suprasime patys save.
– Jūsų mamos – puikios matematikos mokytojos iš Kaišiadorių – kabineto sieną puošė užrašas „Matematika – tai proto gimnastika“. Dabar atrodo, kad taip mama tam tikra prasme užprogramavo Jūsų ateitį, tiesa?
– Mama išmokė matematikos, suteikė pasitikėjimo savimi ir niekada nestabdė. Nors matematika man patiko ir puikiai sekėsi, visada turėjau daugybę interesų. Manau, kad pilnavertis gyvenimas pagrįstas laisva valia rinktis.
Rinkausi universitetą pagal du kriterijus: norėjau studijuoti matematiką ir žaisti krepšinį universiteto komandoje.
– Matematiką studijoms universitete irgi rinkotės veikiama mamos?
– Rinkausi universitetą pagal du kriterijus: norėjau studijuoti matematiką ir žaisti krepšinį universiteto komandoje. Visada labai maloniai prisimenu savo matematikos dėstytojus prof. Praną Survilą ir prof. Bronių Grigelionį.
Vilniaus pedagoginis universitetas tuo metu turėjo puikią moterų komandą, treniruojamą Algimanto Šato. Turėjau galimybę treniruotis su Jurgita Štreimikyte.
– Negaliu nepaklausti apie Jūsų dabartinius ryšius su Lietuva – ar tokį tiriamąjį mokslinį darbą dirbdama matytumėte perspektyvų dirbti Lietuvoje? Arba bent jau dalintis patirtimi su Lietuva?
– Mokslinius ryšius su Lietuvos neuromokslų asociacija palaikau, nors ne tiek kiek norėtųsi.
