2025年7月11日，由浙江大学陈飞燕教授团队领衔，与华东师范大学、香港浸会大学、德国奥尔登堡大学联合开展的研究发表在期刊《Advanced Science》（IF=14.1）。
这项长达五年的科学研究发现，珠心算训练并非简单的技能学习，而是可能在认知结构层面，对儿童大脑产生深刻而持久的积极影响，促进了关键认知能力的协同发展。
也就是说，珠心算不仅有助于提升计算速度，更是以一种独特的视空间策略影响了相关认知结构和大脑功能。
珠心算是什么？
珠心算的学习过程大致如下：
学习者先学习如何操作一个实物算盘（也就是学会珠算），掌握珠算技能后，老师会要求他们尝试将算珠的形式及算珠的变动过程描绘到脑海里，即在脑中形成一把“活算盘”。
经过一段时间的练习后，他们可以不借助实际算盘只依赖手指的运动（手指空拨）而对脑中想象的算盘进行操作，这个时候他们开始掌握了珠心算的技能；
再经过大量的练习，他们可以完全依赖脑中的珠像（手指完全不动）以极快的速度和准确率完成复杂的数学计算。
主要研究设计
本研究共招募了 142 名儿童，其中珠心算组 72 人，对照组 70 人，均参与中国珠算训练项目（CATP）。
旨在探讨长期珠算心算（AMC）训练对领域特异性能力（执行功能与数学能力）之间相互关系及个体差异的影响，并揭示其神经机制。
珠心算组自小学一年级起，每周接受 2 小时珠算心算（AMC）训练，持续五年，至小学六年级初结束；
对照组则不接受任何珠算训练，而在同一时期接受常规学校课程（数学与阅读）。
两组儿童其余的学校课程保持一致。五年训练期结束后，研究人员对孩子们进行了较为系统的行为评估和脑影像采集。
此次研究聚焦于训练后阶段，旨在揭示 AMC 训练的影响。
主要研究结果
1.执行功能与数学能力的领域间关联及个体间差异性
首先，研究者分析了珠心算组学龄儿童在五年珠心算训练后以及对照组同龄儿童的数学能力和执行功能（EF）行为数据。
研究表明珠心算组在执行功能和数学能力之间表现出更强的关联性，表明长期的珠心算训练让这两种能力在认知结构上更紧密地“绑定”在一起。突出了干预措施导致这些认知领域组织结构发生重塑的结果。
另外，训练组孩子在执行功能和数学能力上的个体差异（变异性）显著低于对照组。这意味着训练让孩子们在这些核心认知能力上的表现更趋于一致。
2.认知领域间的连接模式相似性
脑成像分析显示，训练组大脑网络连接模式发生了显著改变，特别是与注意控制、任务管理和内在自我加工思维相关功能连接增强。
为量化 EF 与数学能力共享的连接架构，我们首先分别识别出两种能力相关的正负行为关联组间功能连接（FC）模式，并在两组中绘制其分布。
进一步在组内计算 EF 与数学能力模式的相似性，结果显示训练组的共享连接模式更为密集。
采用置换检验（1000 次随机重标）进一步验证组间差异，结果显示训练组在总体模式（p=0.001）、正模式（p=0.001）及负模式（p=0.002）相似度均显著高于对照组。
该发现表明，对于执行功能任务和数学任务，长期AMC训练后儿童的大脑功能连接模式高度相似（重叠度高），而对照组的模式则相对独立。
此外，研究者还观察到训练组和对照组在网络层面上的 FC 分布差异，与两组的行为关联模式高度一致。
这些结果与行为层面观察到的两种能力关联性增强相对应，表明长期珠心算训练对支持这两种能力的“共享神经回路”的塑造作用。
3.连接架构的个体间相似性
此外，研究人员发现，训练组儿童大脑额顶区域的静息态功能连接模式的个体间相似程度显著高于对照组。这解释了为什么训练组孩子的能力个体差异更小。
4.个体间功能连接相似性与行为得分的关系
更有趣的是，在训练组内部，这种大脑活动模式的“同步率”越高，孩子的执行功能和数学能力得分也越高。而这种关联在对照组中不显著。这表明，融入训练形成的“集体脑模式”，可能是获得高水平认知能力的关键神经特征。
综上，这项历时五年的珠心算训练研究就像一位技艺高超的“雕塑师”，深刻地重塑儿童的大脑功能和认知：
它“融合”能力——让儿童原本可能随着年龄趋向分化的执行功能与数学能力变得更加紧密关联、协同发展；
它“重塑”大脑——在脑中塑造共享神经回路来同时支持这两种能力，并促使孩子们的大脑活动模式趋向一致，是高水平认知能力的关键标志。
参考文献：
Xu T, Liu X, He H, Zhou C, Hildebrandt A, Chen F. Dedifferentiation and Transfer in Executive Function and Math Ability Following a Five-Year Abacus Training in Schoolchildren. Adv Sci (Weinh). 2025 Jul 11:e04518. doi: 10.1002/advs.202504518.
