Mozak brojeve slaže na "brojevnu pravu": otkrivena zajednička mapa za cijele brojeve i razlomke

Kada zamišljamo brojevnu pravu na kojoj vrijednosti rastu od najmanje ka najvećoj, mozak radi nešto vrlo slično. Novo istraživanje francuskih naučnika pokazalo je da ljudski mozak brojeve raspoređuje po jedinstvenim koordinatama na svojevrsnoj mentalnoj mapi, što nam pomaže da ih poredamo po veličini i međusobno upoređujemo.

"Brojevi su apstraktni pojmovi, ali naš mozak ima načine da ih organizuje koji nam omogućavaju da upoređujemo i razmišljamo o njihovim vrijednostima", izjavili su za Live Science koautori studije Daniela Valério, postdoktorska istraživačica u jedinici za kognitivno neurosnimanje INSERM-CEA (UNICOG) u Francuskoj, i Stanislas Dehaene, direktor UNICOG-a. Fascinantno je, dodali su, to što mozak može spojiti brojeve koji izgledaju vrlo različito, poput cijelih brojeva i razlomaka, u jedan zajednički sistem.

Rezultati su objavljeni u četvrtak, 22. oktobra, u časopisu PLOS Biology. Tim je koristio skener funkcionalne magnetne rezonance visoke rezolucije (fMRI), koji praćenjem protoka krvi kroz mozak indirektno mjeri moždanu aktivnost. Istraživači su pratili aktivnost mozka 20 odraslih osoba dok su rješavale jednostavan zadatak poređenja brojeva — kombinacije razlomaka i cijelih brojeva — odnosno dok su procjenjivali je li svaki prikazani broj veći ili manji od prethodnog.

Snimci su otkrili različite obrasce aktivnosti u prednjem donjem parijetalnom korteksu, dijelu mozga za koji se zna da je ključan za obradu brojeva. Dok su učesnici upoređivali vrijednosti, ta regija se "palila" u organizovanom obrascu nalik brojevnoj pravoj. Cijeli brojevi i razlomci bili su predstavljeni duž iste zajedničke prave prema svojoj veličini, a ne u odvojenim sistemima. Istraživači su zaključili da zajednička mapa različite formate brojeva svodi na jedinstven sistem zasnovan na količinama koje ti brojevi predstavljaju.

Od simbola do značenja

"Za mene je ovo način na koji mozak dolazi od simbola do njegovog značenja", rekao je za Live Science Abiot Derbie, kognitivni neuronaučnik i osnivač kompanije LifeByLogic, koja izrađuje psihološke procjene. Derbie, koji nije učestvovao u istraživanju, primijetio je da razlomak "¼" sadrži cifru "4", ali da je njegova vrijednost mnogo bliža nuli. "Obrasci aktivnosti odražavali su tu brojevnu vezu, iznad samih cifara", naveo je u e-poruci.

Ideja da mozak predstavlja brojevnu veličinu u parijetalnom režnju nije nova. Naučnici su, međutim, ranije uglavnom razumjeli kako mozak obrađuje cijele brojeve, dok strategija za razlomke nije bila dobro poznata. Novi rad nadograđuje postojeća istraživanja istražujući kako se veličina broja i tip broja obrađuju zajedno. "Prema našim saznanjima, ovo je prva studija koja istražuje geometriju neuronskih reprezentacija u zadatku koji uključuje i cijele brojeve i razlomke", napisali su istraživači u izvještaju, dodavši da bi u budućnosti bilo zanimljivo proširiti istraživanje i na decimalne brojeve.

Derbie je istakao da su naučnici iz ranijih radova već znali da razlomci i cijeli brojevi aktiviraju preklapajuće dijelove moždane mreže za obradu brojeva i da ova studija daje jasniju sliku organizacije njihovih vrijednosti. Predložio je da tim ubuduće ispita kako se ova neuronska reprezentacija razlikuje među ljudima različitih uzrasta, obrazovnih nivoa i matematičkih pozadina. "Želio bih vidjeti kako se ta organizacija razvija dok ljudi uče", rekao je Derbie, dodavši da bi tim, na primjer, mogao pratiti djecu prije i nakon što nauče o razlomcima, kako bi se vidjelo prate li promjene u moždanoj aktivnosti bolje razumijevanje.

Studija je, kako su istraživači naveli, uključivala samo izvorne govornike francuskog jezika, pa možda ne odražava razlike među jezicima i kulturama. Učesnicima je, kao što se i očekivalo, bilo teže upoređivati razlomke nego cijele brojeve — bili su sporiji i pravili su više grešaka — ali rezultati ne nude odgovor na pitanje zašto je tome tako.

"Naša studija nije bila osmišljena da objasni zašto su razlomci teži za učenje ili razumijevanje", rekli su za Live Science Valério i Dehaene. "Ono što je novo u našoj studiji jest to što pokazujemo da su ovi različiti tipovi brojeva organizovani u zajedničkoj mapi u mozgu."