اسکن مغز "خط عدد" را نشان می دهد که برای مقایسه ذهنی مقادیر استفاده می شود

یک خط اعداد را با مقادیر از کوچکترین به بزرگترین تصویر کنید. تحقیقات جدید نشان می دهد که مغز انسان هنگام مقایسه اعداد از سیستم مشابهی استفاده می کند. در این مطالعه، دانشمندان "نقشه ذهنی" را کشف کردند که در آن اعداد دارای مختصات منحصر به فردی در مغز هستند که ممکن است به ما کمک کند آنها را به ترتیب بزرگی قرار دهیم.

دانیلا والریو، محقق فوق دکتری در واحد تصویربرداری عصبی شناختی INSERM-CEA (UNICOG) در فرانسه، و استانیسلاس دهائن، مدیر UNICOG، می‌گویند: «اعداد مفاهیمی انتزاعی هستند، اما مغز ما راه‌هایی برای سازمان‌دهی آنها دارد که به ما امکان می‌دهد ارزش‌های آنها را مقایسه و استدلال کنیم».

آنها در بیانیه ای مشترک به Live Science گفتند: «چیزی که جالب است این است که مغز می تواند اعدادی را که بسیار متفاوت به نظر می رسند، مانند اعداد صحیح [اعداد کامل] و کسرها، در یک سیستم مشترک گرد هم بیاورد.

آنها پنجشنبه (22 اکتبر) در مجله PLOS Biology گزارش دادند که این سیستم نقشه ای برای هر دو مجموعه مقادیر عددی در مغز است.

برای بررسی اینکه چگونه مغز انواع مختلف اعداد را نشان می دهد، Valerio، Dehaene و همکارانشان از یک اسکنر تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی با وضوح بالا (fMRI) استفاده کردند که جریان خون را در مغز به عنوان معیار غیرمستقیم فعالیت ردیابی می کند. آنها فعالیت مغز 20 بزرگسال را اندازه گیری کردند، در حالی که آنها با یک کار ساده مقایسه اعداد - ترکیبی از کسرها و اعداد کامل - و تعیین اینکه آیا هر عدد از عدد قبلی نشان داده شده بزرگتر یا کوچکتر است، کار می کردند.

اسکن‌های مغزی الگوهای فعالیت متمایز را در قشر جداری تحتانی قدامی نشان داد - بخشی از مغز که برای پردازش اعداد کلیدی است. هنگامی که شرکت کنندگان مقادیر عددی را مقایسه کردند، ناحیه مغز در یک الگوی سازمان یافته شبیه به یک خط اعداد روشن شد. اعداد کامل و کسرها در امتداد این خط مشترک با توجه به اندازه آنها نشان داده شدند، نه اینکه در سیستم های جداگانه نگاشت شوند.

اسکن‌های fMRI که در طول مطالعه انجام شد، الگوهای مشابهی از فعالیت مغز را هنگام مقایسه اعداد صحیح و کسری نشان داد. اعداد کوچکتر با رنگهای مایل به قرمز و اعداد بزرگتر با رنگهای آبی نشان داده می شوند. این الگوهای فعالیت نشان دهنده میانگینی در بین شرکت کنندگان در مطالعه است. (اعتبار تصویر: Valério D، و همکاران، 2026، PLOS Biology، CC-BY 4.0) محققان نتیجه گرفتند که نقشه مشترک مغز، قالب‌های اعداد مختلف را بر اساس مقادیری که آنها نشان می‌دهند، در یک سیستم مشترک می‌آورد.

ابیوت دربی، عصب‌شناس شناختی و موسس شرکت LifeByLogic که ارزیابی‌های روان‌شناسی را انجام می‌دهد، می‌گوید: «برای من، نحوه رسیدن مغز از نماد به معنای آن است.

کسر "¼" حاوی رقم "4" است، اما مقدار کسری بسیار نزدیک به صفر است. Derbie که در این تحقیق شرکت نداشت، در ایمیلی به Live Science گفت: «الگوهای فعالیت آن رابطه عددی را منعکس می‌کردند، که فراتر از خود ارقام بود.

این ایده که مغز قدر عددی را در لوب جداری نشان می دهد، جدید نیست. با این حال، دانشمندان بیشتر متوجه شدند که مغز چگونه با اعداد کامل برخورد می کند، در حالی که استراتژی آن برای کسری به خوبی درک نشده بود. کار جدید با بررسی نحوه پردازش قدر عددی و نوع عدد با هم، بر روی آن تحقیقات موجود استوار است.

محققان در گزارش خود نوشتند: "تا جایی که ما می دانیم، این اولین مطالعه ای است که هندسه بازنمایی های عصبی را در یک کار شامل اعداد صحیح و کسری بررسی می کند." "در آینده، ممکن است جالب باشد که کار حاضر را به اعداد اعشاری گسترش دهیم."

Derbie گفت: از کار قبلی، "دانشمندان قبلا می دانستند که کسرها و اعداد کامل با بخش های همپوشانی شبکه پردازش اعداد مغز درگیر می شوند." "این مطالعه تصویر واضح تری از نحوه سازماندهی ارزش های آنها به ما می دهد."

دربی پیشنهاد کرد که در آینده، این تیم می تواند بررسی کند که چگونه این بازنمایی عصبی در افراد در سنین مختلف، سطوح تحصیلی و زمینه های ریاضی متفاوت است. این مطالعه همچنین فقط شامل فرانسوی زبانان بومی بود، بنابراین ممکن است تفاوت‌های بین زبان یا فرهنگ را منعکس نکند.

داستان های مرتبط

نقشه 600000 سلول مغز کتاب درسی نحوه تصمیم گیری مغز را بازنویسی می کند

نقشه فوق‌العاده دقیق سلول‌های مغزی که ما را بیدار نگه می‌دارد می‌تواند درک ما از آگاهی را بهبود بخشد

اولین نقشه در نوع خود از بینی موش شگفتی هایی را در مورد حس بویایی نشان می دهد

دربی گفت: "من می خواهم ببینم که چگونه این سازمان با یادگیری مردم توسعه می یابد." برای مثال، این تیم می‌تواند کودکان را قبل و بعد از یادگیری در مورد کسرها دنبال کند تا ببیند آیا تغییرات در فعالیت مغز با درک بهتر همراه است یا خیر.

محققان خاطرنشان کردند که در مطالعه حاضر، شرکت کنندگان مقایسه کسرها را دشوارتر از مقایسه اعداد کامل یافتند. آنها کندتر بودند و در حین کار با کسری خطاهای بیشتری داشتند که انتظار می رفت. اما نتایج این مطالعه نکاتی را در مورد دلیل ارائه نمی دهد.

Valerio و Dehaene به Live Science گفتند: "مطالعه ما برای توضیح اینکه چرا یادگیری یا درک کسرها سخت تر است، طراحی نشده است." "آنچه در مطالعه ما جدید است این است که نشان می دهیم این انواع مختلف اعداد در یک نقشه مشترک در مغز سازماندهی شده اند."

با آزمون مغز ما ببینید چقدر در مورد پیچیده ترین عضو بدن انسان می دانید!