Odkrywanie tajemnic numerycznego mózgu
Przedmiotem nowego badania grupy francuskich i włoskich naukowców jest sposób, w jaki nasz mózg kojarzy abstrakcyjne symbole, takie jak cyfry arabskie, z konkretnymi liczbami. Wyniki badania, które było częściowo finansowane przez UE z dotacji w ramach programu Marie Curie, zostały opublikowane w ostatnim wydaniu czasopisma "Neuron". Liczby mogą być przedstawiane na wiele sposobów, przy pomocy cyfr (1,2,3), słowami w mowie i piśmie (jeden, dwa, trzy) albo przez odpowiednią liczbę kropek lub jakiś inny znak. Od pewnego czasu naukowców interesowało, czy mózg przetwarza liczby w różny sposób w zależności od sposobu, w jaki zostały wyrażone. W tym badaniu Manuela Piazza i jej współpracownicy wykorzystali funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI) do zbadania poziomów aktywności mózgu zdrowych dorosłych osób, kiedy koncentrowały się one na ciągach liczb. Badanym pokazywano najpierw ciągi bliskich trzech liczb, na przykład 17, 18 i 19. Niektórym badanym przedstawiano te liczby w postaci cyfr arabskich, inni natomiast widzieli je jako odpowiednią liczbę kropek. Kiedy badani zaczynali patrzeć na ciągi, obrazowanie wykazywało aktywność w ciemieniowym obszarze ich mózgu. Kiedy badani przyzwyczaili się do bodźca, poziom aktywności zmniejszał się. Wtedy naukowcy przechodzili do innego ciągu liczb odległego od początkowych liczb, na przykład 47, 48 i 49. Niektórym badanym ten drugi zbiór liczb pokazywano w tej samej postaci co pierwszy, natomiast innym zmieniano postać, co oznacza, że niektóre osoby, które wcześniej widziały cyfry arabskie, teraz widziały kropki i odwrotnie. We wszystkich przypadkach przy zmianie ciągu liczb natychmiast uaktywniała się ta sama część mózgu badanych, bez względu na formę pokazywania liczb. Zdaniem badaczy fakt ten dowodzi, że to ten obszar przetwarza informacje liczbowe. "Nasze wyniki wskazują na ważną rolę kory ciemieniowej w kodowaniu wielkości symbolicznych i niesymbolicznych", piszą naukowcy. W celu dalszego zbadania, czy mózg badanych rzeczywiście reagował na wielkości liczbowe, badacze od czasu do czasu dodawali do drugiego ciągu liczb liczbę "odbiegającą od schematu". W niektórych przypadkach ta odbiegająca liczba była bliska ciągu, a w innych przypadkach odległa; dla badanych widzących ciąg 17-19 bliskim odchyleniem było 20, a odległym 50. Badacze odkryli, że ta odbiegająca liczba powodowała dużo większy skok w aktywności, jeśli była odległa od głównego ciągu niż kiedy była bliższa - oczywisty dowód, że mózg badanych przetwarzał cechy liczbowe. "Nasze wyniki pokazują, że symbole liczbowe i nieliczbowe przedstawienia mnogości, przynajmniej w mózgu dorosłych, konwergują na wspólnych funkcjach nerwowych", piszą autorzy. Jednak sposób, w jaki się to odbywa pozostaje tajemnicą. "Może nadajemy znaczenie symbolom przez fizyczne połączenie populacji neuronów wrażliwych na kształty symboli z istniejącymi wcześniej populacjami neuronalnymi przechowującymi niesymboliczną reprezentację odpowiedniej dziedziny prewerbalnej (przedsłownej) (np. mnogości)", zastanawiają się badacze. Naukowcy uważają, że wyniki ich badań mogłyby umożliwić lepsze poznanie sposobu, w jaki reprezentacja liczbowa w mózgu rozwija się u dzieci oraz mogłyby zostać wykorzystane do rehabilitacji osób dotkniętych dyskalkulią, zaburzeniem umiejętności rozumienia liczb, zapamiętywania ich i manipulowania nimi.
Kraje
Francja, Włochy