Når din hjerne ikke kan lave 2 + 2: Et tilfælde af udviklingsmæssig dyskalkuli

Udgivet: 24. april 2014

Forfattere

Stephanie Bugden, Daniel Ansari

Matematik er et meget vigtigt fag at lære i skolen og i hverdagen (du kender det fra at håndtere dine lommepenge eller beregne, hvor mange skoledage der er tilbage til ferien). For nogle børn kommer det meget let – de forstår bare matematik og nyder det. Men for nogle børn er det meget svært at lære matematik, og selv om de får ekstra hjælp, har de svært ved at “forstå det”. For eksempel kan et aritmetisk problem som 2 + 2 meget let huskes af nogle børn, men for andre kræver dette problem en masse hårdt arbejde. Samtidig kan disse børn være meget dygtige i andre fag, hvor de ikke har brug for matematik.

Børn, der har store vanskeligheder med at lære simple regneopgaver, kan have et lidet kendt indlæringsproblem, der kaldes udviklingsmæssig dyskalkuli. Børn med dyskalkuli har matematiske evner, der er meget lavere end deres jævnaldrende venners. Deres vanskeligheder er også langvarige, og man kan ikke forklare deres problemer med dårlig undervisning eller andre hjerneforstyrrelser. Selv om du måske har problemer med at lære matematik på forskellige tidspunkter i undervisningen, oplever børn med dyskalkuli mange vanskeligheder hele tiden: De bliver bare ved med at have svært ved at lære matematik. Det er vigtigt at vide, fordi nogle børn kæmper med matematik i et stykke tid, men så lærer de det. Disse børn har ikke dyskalkuli [1]. Det er kun dem, der bliver ved med at have problemer, der har en reel vanskelighed, som kaldes udviklingsmæssig dyskalkuli.

Det er meget almindeligt, at små børn med dyskalkuli bruger forskellige måder at løse et matematisk problem på (såsom at tælle med fingrene), som er meget langsomme, mens deres venner uden dyskalkuli kan huske svaret uden at tælle. For deres klassekammerater dukker svaret bare op i hovedet på dem – de har en god hukommelse for talfakta.

Hvorfor udvikler børn dyskalkuli?

Meget lidt forskning har beskæftiget sig med dette spørgsmål. Det er et meget vanskeligt spørgsmål at besvare, fordi det er en heterogen lidelse (hvilket betyder, at der er mange grunde til at have den, og at den ser forskellig ud hos forskellige børn). I øjeblikket har forskere beviser, der understøtter forskellige ideer om årsagerne til, at nogle børn finder matematik så svært. Nogle mener, at den primære årsag til dyskalkuli er, at disse børn har dårlige hukommelsesevner; derfor bruger de hele tiden tællestrategier, når de først lærer 2 + 2, og skifter ikke til at finde svaret uden at tænke eller bruge fingrene [1]. Som følge heraf er de ikke i stand til at lagre det aritmetiske faktum (f.eks. at 2 + 2 = 4) i deres hukommelseslagringssystem og kan ikke hurtigt huske det samme faktum på et andet tidspunkt. Andre forskere har andre ideer om, hvad der forårsager dyskalkuli. De ser på årsager, der har at gøre med vores grundlæggende forståelse af, hvad tal er og betyder. De mener især, at det hjernesystem, der hjælper børn med at forstå tallenes betydning (forstå, at tallet “3” refererer til tre ting; se figur 1A), ikke udvikler sig ordentligt hos børn med dyskalkuli [2]. Disse forskere mener, at problemer med tal fører til vanskeligheder med at bruge dem til at løse matematiske problemer. Det er ligesom med et puslespil: Hvis man ikke ved, hvordan man sætter brikkerne sammen, kan man ikke løse puslespillet. På samme måde kan man ikke regne med tal, hvis man ikke ved, hvad de betyder. Derfor har forskere forsøgt at forstå, hvorfor nogle børn synes, at 2 + 2 er så svært, ved at se på, hvordan de forstår tallenes betydning.

Figur 1: A. Hvad betyder tallene? I (A) betyder tallet 3, at der er tre ting, f.eks. de tre forskellige former. Forskellige talaktiviteter kan bruges til at måle børns forståelse af tal. B. Under priktællingsopgaver vises et sæt prikker på en computerskærm, og du bliver bedt om at tælle det samlede antal prikker så hurtigt, du kan. C. I talbenævnelsesopgaverne får man vist et tal på skærmen og bliver bedt om at benævne tallet så hurtigt som muligt. D. Talsammenligningsopgaverne udføres på en computerskærm som vist ovenfor, hvor børnene placerer deres fingre på to knapper: De trykker på den venstre knap, hvis det største tal er i venstre side, og på den højre knap, hvis det største tal er i højre side af skærmen.

Tæller tal for børn med dyskalkuli?

Der er forskning, der viser, at talforståelse (f.eks. at vide, at tallet 2 står for to ting i verden) er problematisk for børn med dyskalkuli, og som følge heraf kan de ikke løse simple additionsproblemer som 2 + 2 uden videre. Forskere har brugt mange talaktiviteter til at se på, hvor godt børn forstår deres tal. Nogle eksempler inkluderer følgende: at tælle prikker, hvor børn tæller antallet af prikker på en computerskærm (se figur 1B); at navngive tal, hvor børn navngiver tal, når de vises på computerskærmen (se figur 1C); og talsammenligning. Forskere har brugt talsammenligningsopgaven meget til at finde ud af, hvordan børn forstår tal. Under talsammenligningsopgaven får børnene vist to tal på en computerskærm (se figur 1D) og skal vælge det største tal så hurtigt som muligt uden at lave fejl. Når de har valgt det største tal, skal de trykke på den rigtige knap på tastaturet. Alle de forskellige aktiviteter fortæller os tilsammen, hvor godt børn forstår tallenes betydning. Forskere har brugt alle disse aktiviteter til at se på, hvordan børn med dyskalkuli regner svarene ud på en anden måde end børn uden dyskalkuli, der er på samme alder. Det har vist sig, at børn med dyskalkuli har sværere ved at benævne tal og tælle prikker sammenlignet med børn uden dyskalkuli (se figur 2A,B) [3]. Børn med dyskalkuli er også langsommere og laver flere fejl, når de vælger det største tal (det tal på skærmen, der betyder flest ting) under sammenligningen (se figur 2C) [3, 4]. Disse undersøgelser viser, at selv i simple numeriske opgaver har børn med dyskalkuli mange vanskeligheder, hvilket kan føre til dårlige regnefærdigheder.

Figur 2: Børn med dyskalkuli har større vanskeligheder med forskellige talopgaver. De blå søjler er svarhastigheden (hvor hurtigt du kan svare på et spørgsmål) for børn med dyskalkuli, og de lilla søjler er svarhastigheden for børn uden dyskalkuli. A. Under priktællingsopgaven er børn med dyskalkuli langsommere til at tælle prikker, når der er flere end 10. B. Under navngivning af tal er børn med dyskalkuli langsommere til at navngive tocifrede tal (tal større end 10). C. I opgaven med at sammenligne tal er børn med dyskalkuli langsommere til at vælge det største tal. Dette billede kommer fra resultater, der blev offentliggjort af Landerl et al [3].

Når den dyskalkulatoriske hjerne ikke går op i en højere enhed

I forsøget på at forstå, hvordan børn med dyskalkuli forstår tal, er forskerne også begyndt at se på, hvordan hjernen hos børn med dyskalkuli kan være organiseret anderledes end hos typisk udviklede børn. Functional magnetic resonance imaging (fMRI) er et værktøj, vi bruger til at tage billeder af din hjerne, mens du arbejder med forskellige talaktiviteter. Det giver os mulighed for at se, hvilke dele af din hjerne der arbejder, mens du udregner matematiske problemer eller bearbejder forskellige tal. Intraparietal sulcus (IPS), som er placeret i parietallappen i din hjerne (se figur 3), hjælper dig med at udføre forskellige numeriske aktiviteter [5], såsom sammenligning af tal. Men det er måske ikke tilfældet for børn, der har dyskalkuli. For eksempel viste to undersøgelser, at børn med dyskalkuli ikke brugte deres IPS så meget som deres venner uden dyskalkuli, når de skulle vælge det største tal [4, 6]. Disse resultater fortæller os, at dyskalkulihjerner ikke fungerer godt med tal, og at de ser ud til at bruge deres hjerner forskelligt, selv når de skal beslutte, hvilket af to tal der er størst, hvilket kan føre til vanskeligheder med at forstå tal og lære simpel aritmetik. Du skal dog forstå, at børn med udviklingsmæssig dyskalkuli ikke har skader på deres hjerner. I stedet fungerer deres hjerner anderledes.

Figur 3: Den intraparietale sulcus (IPS) hjælper børn med at forstå tallenes betydning. Den er placeret bagerst i hjernen i et område, der kaldes parietallappen, som er det område, der er farvet lysegult. IPS er fremhævet med orange på billedet. Hjernebilledet til venstre er et billede af en hjerne taget med en magnetisk resonansscanner. Hjernebilledet til højre er en tegneseriehjerne.

Vi ved ikke meget om, hvordan den dyskalkuliske hjerne udvikler sig. Men vi ved, at børn med dyskalkuli har svært ved at forstå tal. Hvis børn i en ung alder har svært ved at forstå deres tal, så fører det til endnu større problemer med at lære sværere regnestykker, når de skal lære dem i skolen. Når et barn med dyskalkuli skal udregne 2 + 2, er hjernen langsommere til at bearbejde betydningen af 2, og derfor er det sværere at lægge begge tal sammen for at finde svaret 4. Det er vigtigt at forstå mere om, hvordan den dyskalkuliske hjerne fungerer, så vi kan finde de børn, der måske har handicappet. Vi håber, at vi med mere forskning og viden om dyskalkuli kan udvikle programmer, som lærerne kan bruge i skolen til at hjælpe børn, der har svært ved at lære matematik. Det er vigtigt, at alle børn kan lære matematik efter bedste evne for at få succes. Den forskning, vi har gennemgået her, viser, at hvis man finder ud af problemerne på et tidligt tidspunkt, kan det være med til at forebygge senere problemer.

Endelig er det vigtigt for dig at forstå, at det, at du synes, matematik er svært, ikke betyder, at du har dyskalkuli. Nogle børn synes, at matematik er skræmmende, men de kan godt, hvis de får den rigtige hjælp. Børn med dyskalkuli har brug for mere hjælp end andre for at kunne lave matematik, og den hjælp skal de have. Det er også meget vigtigt at vide, at selvom børn med dyskalkuli ser ud til at bruge deres hjerner anderledes, betyder det ikke, at de ikke kan ændre den måde, deres hjerner fungerer på, som du kan læse i denne artikel: http://kids.frontiersin.org/articles/going_to_school_to_sculpt_the_brain/1. Vi kan ændre vores hjerner, hvis vi arbejder hårdt på det. Men vi er også nødt til at indse, at nogle børn har vanskeligheder, som betyder, at de vil finde det sværere, og disse børn har brug for ekstra hjælp. I øjeblikket ved vi langt mindre om, hvad der forårsager udviklingsmæssig dyskalkuli sammenlignet med, hvorfor nogle børn har problemer med at lære at læse (udviklingsmæssig dysleksi). Det er også uklart, hvordan forskellige undervisningsmetoder kan hjælpe børn, der har dyskalkuli. Der har været forskellige forsøg på at bruge computerspil til at hjælpe børn med udviklingsmæssig dyskalkuli, men på nuværende tidspunkt ved man meget lidt om, hvor godt sådanne spil virker [7]. I vores laboratorium er vi i gang med nye undersøgelser for at finde ud af mere om udviklingsmæssig dyskalkuli, og vi håber, at vi en dag kan bruge denne forskning til at gøre livet lettere for børn med udviklingsmæssig dyskalkuli, både i og uden for klasseværelset [8].

Ordliste

Information om artiklen

[1] Mazzocco, M. M., Rasanen, P. 2013. Bidrag fra longitudinelle studier, der udvikler definition og viden om udviklingsmæssig dyskalkuli. Trends Neurosci. Educ. 2:65-73. doi:10.1016/j.tine.2013.05.001

[2] Geary, D. C. 1993. Matematiske handicap: kognitive, neuropsykologiske og genetiske komponenter. Psychol. Bull. 114:345–62. doi:10.1037/0033-2909.114.2.345

[3] Landerl, K., Bevan, A., Butterworth, B. 2004. Udviklingsmæssig dyskalkuli og grundlæggende numeriske kapaciteter: en undersøgelse af 8-9-årige elever. Cognition 93:99-125. doi:10.1016/j.cognition.2003.11.004

[4] Price, G. R., Holloway, I., Rasanen, P., Manu, V., Ansari, D. 2007. Forringet parietal størrelsesbehandling i udviklingsmæssig dyskalkuli. Curr. Biol. 17:R1042-3. doi:10.1016/j.cub.2007.10.013

[5] Dehaene, S., Piazza, M., Pinel, P., Cohen, L. 2003. Tre parietale kredsløb til nummerbehandling. Cogn. Neuropsychol. 20:487–506. doi:10.1080/02643290244000239

[6] Mussolin, C., De Volder, A., Grandin, C., Schlogel, X., Nassogne, M.-C., Noel, M.-P. 2010. Neurale korrelater af symbolsk talsammenligning i udviklingsmæssig dyskalkuli. J. Cogn. Neurosci. 22:1–15. doi:10.1162/jocn.2009.21237

[7] Kroeger, L. A., Brown, R. D., O’Brien, B. A. 2012. Forbindelse mellem neurovidenskab, kognitive og uddannelsesmæssige teorier og forskning til praksis: en gennemgang af matematikinterventionsprogrammer. Early Educ. Dev. 23:37–58. doi:10.1080/10409289.2012.617289

[8] Butterworth, B. 2010. Grundlæggende numeriske kapaciteter og oprindelsen til dyskalkuli. Trends Cogn. Sci. 14:534-541. doi:10.1016/j.tics.2010.09.007

Bugden S og Ansari D (2014) When Your Brain Cannot Do 2 + 2: A Case of Developmental Dyscalculia. Forsiden. Young Minds. 2:8. doi: 10.3389/frym.2014.00008
Robert Knight
Indsendt: 24. februar 2014; Accepteret: 24. marts 2014; Offentliggjort online: 24. april 2014.
Copyright © 2014 Bugden og Ansari

Læs videre

Du ser bolden flyve mod dig, kun en halv meter væk. Du sprinter for at gribe den, mens du pumper dine ben så hårdt, du kan. Du griber bolden og holder fast i den med fingrene. Så hører du pludselig din mors stemme kalde på dig. Det går op for dig, at det er tid til aftensmad, så du skynder dig hjem igen. Hvordan kan alt dette ske? Du ved selvfølgelig, at din hjerne styrer din krop, men hvordan ved den, hvad dine øjne ser, eller hvordan får den dine ben til at løbe? Din hjerne består af milliarder af celler, der kaldes neuroner. Dine neuroner bærer information i form af elektriske impulser. Neuronerne kommunikerer med hinanden og resten af din krop ved særlige mødepunkter, der kaldes synapser.

Vores hjerner er som utroligt komplekse puslespil med milliarder af brikker, der har vokset og udviklet sig, siden før vi blev født. Men vidste du, at små, hårlignende strukturer på vores celler kaldet primære cilier spiller en stor rolle i denne proces? Primære cilier fungerer som antenner, der hjælper vores hjerneceller med at kommunikere, rejse og endda opbygge forbindelser ved at styre samlingen af dette store puslespil. Men når de primære fimrehår ikke kan dannes ordentligt eller ikke kan fungere problemfrit, kan det påvirke udviklingen af mange organer, herunder hjernen. Forskere har fundet ud af, at kortere eller færre primære cilier er forbundet med tilstande, der kan påvirke hjernens udvikling, herunder en gruppe lidelser, der kaldes ciliopatier. Ved at forstå betydningen af primære cilier kan vi finde ud af mere om hjernens udvikling og den rolle, cilier spiller i samlingen af dette store puslespil.

Som mennesker kan vi bruge ord som “sulten” og “mæt” til at kommunikere, hvornår vi har brug for at spise i løbet af dagen. Men mus, som ofte bruges til at studere spiseadfærd i laboratoriet, kan ikke fortælle os, hvad de føler. Vi trænede mus til at fortælle os, om de var sultne eller mætte. Derefter tændte og slukkede vi for bestemte celler i et hjerneområde kaldet hypothalamus for at se, om disse specifikke celletyper kunne få en mus til at føle sig sulten eller mæt. Vores forskning viste, at når vi tændte for bestemte hjerneceller i et område kaldet hypothalamus’ bueformede kerne, fik det musene til at rapportere, at de var sultne, selv om de lige havde spist, og deres maver burde føles fyldte. Disse resultater giver os et fingerpeg om, hvordan hjernen arbejder med at kontrollere sult.

Nogle gange kan børn ikke bo hos deres biologiske (biologiske) forældre. Det kan være, fordi forældrene er syge eller ude af stand til at tage sig af deres børn på grund af de udfordringer, forældrene står over for. I sådanne tilfælde kan plejefamilier træde til og hjælpe. En plejefamilie er som en anden familie, hvor børn kan bo midlertidigt, eller indtil de bliver voksne. Plejeforældrenes opgaver er de samme som alle andre forældres: De leger med børnene, tilbyder følelsesmæssig støtte, hjælper med lektier, sørger for mad og drikke, og sørger for et trygt hjemmemiljø. Ikke desto mindre er det en stor forandring at flytte til en ny familie, og det kan være en udfordring. Nogle børn kan være vrede eller kede af det, have svært ved at stole på nye mennesker eller have oplevet slemme ting. Det vigtigste er dog, at børn og plejeforældre ikke er alene i disse situationer. Der er et stort team, kaldet familieplejesystemet, som sørger for, at børn og forældre har det bedst muligt.

Tak for din tilmelding.

Du modtager om et øjeblik en e-mail med et link, hvor du bekræfter tilmeldingen.

Med venlig hilsen
MiLife