运算|研究发现大脑中的“数学神经元”

德国图宾根大学和波恩大学最近进行的一项研究表明 , 大脑中的神经元会在特定的数学运算中被激活 。 研究结果显示 , 一些被检测到的神经元只在做加法时活跃 , 而另一些则在做减法时活跃 。 相关研究成果2月14日发表于《当代生物学》 。
众所周知 , 3个苹果加2个苹果等于5个苹果 。 然而 , 在这样的计算过程中 , 大脑发生了什么?
波恩大学医院癫痫科专门对癫痫患者的大脑进行外科手术 。 有些病人的癫痫发作起源于大脑的同一区域 。 为精确定位这个有缺陷的区域 , 医生在病人体内植入几个电极 。 这些探针可以用来精确定位痉挛的来源 。 此外 , 单个神经元的活动可以通过连线来测量 。
基于上述基础 , 研究人员招募了5名女性和4名男性参与该研究 。 他们将电极植入参与者的大脑颞叶 , 以记录神经细胞的活动 。 同时 , 参与者必须完成简单的算术题 。 “我们发现 , 在做加法和做减法时 , 不同的神经元会被激活 。 ”波恩大学医院癫痫科教授Florian Mormann解释说 。
并非是有些神经元只对“+”符号作出反应 , 而另一些神经元只对“-”符号作出反应 。 Mormann研究小组博士生Esther Kutter解释说 , “即使我们用文字代替数学符号 , 效果也一样” 。
这表明 , 这些细胞实际上编码了一个数学指令 。
在分析过程中 , 研究人员发现 , 海马旁皮层的神经细胞在加减运算时特别活跃 。 然而 , 当相加时 , 不同的加法神经元在同一个运算任务中交替活跃 , 就好像计算器上的加号键在不断地改变它的位置 , 减号键也是一样 。 研究人员称之为“动态编码” 。
【运算|研究发现大脑中的“数学神经元”】这项研究在理解人类重要的符号运用能力之一 ——数字计算上迈出了重要一步 。 (文乐乐)