據外媒New Atlas報道，一項新研究表明，兩種關鍵的神經遞質的水平可以預測數學能力，這表明大腦“化學”可能在那些發現數學容易的人身上起作用。這項新的研究發表在《PLOS生物學》雜誌上，招募了255名受試者，從6歲的小學生到大學生。研究的重點是兩種已知在大腦可塑性和學習中起作用的神經遞質–谷氨酸和γ-氨基丁酸（GABA）。
根據先前的研究，研究重點是與數學能力有關的兩個腦區–左側頂內溝（IPS）和左側額中回（MFG）。結果是耐人尋味的不和諧的。在最年輕的受試者中，左側IPS的高GABA水平和低谷氨酸水平始終與高數學技能有關。但在年齡較大的大學受試者隊列中，看到的情況正好相反；低GABA和高谷氨酸與強大的數學能力有關。而MFG中這兩種神經遞質的水平與數學能力沒有關係。
該隊列在18個月內進行了兩次測試，使研究人員能夠看到這些神經遞質水平是否能夠預測未來的數學能力。而這是有效的，神經遞質水平有效地預測了一個人在一年半后完成的數學測試中的成功。
在這個階段，高年級和低年級學生之間的大腦化學差異背後的原因尚不清楚。研究人員認為，“GABA和谷氨酸的濃度增強或限制了特定認知功能的可塑性，這取決於該認知功能的敏感期”。
因此，高GABA水平有可能在大腦發育的關鍵時期增強幼兒的數學能力，而類似的高GABA水平在以後的生活中會損害這些相同的數學技能。從事這項研究的研究人員之一Roi Cohen Kadosh說，這種發展“開關”的發現指出了大腦可塑性的未知轉變，這種轉變發生在青春期的某個時刻。
Cohen Kadosh說：“我們發現GABA和谷氨酸與學業成就之間的發展開關，突出了一個普遍的、未知的可塑性原則。與以前對人類或動物的研究側重於較窄的發展階段相比，我們的橫斷面-縱向研究表明，不同階段的可塑性和大腦興奮和抑制之間的聯繫不太可能是不可改變的。”
同一研究小組的另一項最新研究專門研究了14至18歲的額中回的GABA水平。該研究表明，MFG的GABA水平可以有效地預測一個學生是否還在學習數學，或者在幾年前就已經停止了這個科目。
Cohen Kadosh表示，這可能表明數學教育可以幫助刺激關鍵大腦區域的發展。進一步的研究將致力於研究某些學習干預措施是否能夠幫助那些對數學不太感興趣的孩子，使這些大腦區域仍然得到他們所需的發展鍛煉。
Cohen Kadosh說：“並不是每個青少年都喜歡數學，所以我們需要研究可能的替代方法，如邏輯和推理的訓練，這些訓練與數學的大腦區域相同。”
這項新研究發表在《PLOS生物學》雜誌上。