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運算|研究發現大腦中的“數學神經元”

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德國圖賓根大學和波恩大學最近進行的一項研究表明 ， 大腦中的神經元會在特定的數學運算中被激活 。 研究結果顯示 ， 一些被檢測到的神經元只在做加法時活躍 ， 而另一些則在做減法時活躍 。 相關研究成果2月14日發表于《當代生物學》 。
眾所周知 ， 3個蘋果加2個蘋果等于5個蘋果 。 然而 ， 在這樣的計算過程中 ， 大腦發生了什么？
波恩大學醫院癲癇科專門對癲癇患者的大腦進行外科手術 。 有些病人的癲癇發作起源于大腦的同一區域 。 為精確定位這個有缺陷的區域 ， 醫生在病人體內植入幾個電極 。 這些探針可以用來精確定位痙攣的來源 。 此外 ， 單個神經元的活動可以通過連線來測量 。
基于上述基礎 ， 研究人員招募了5名女性和4名男性參與該研究 。 他們將電極植入參與者的大腦顳葉 ， 以記錄神經細胞的活動 。 同時 ， 參與者必須完成簡單的算術題 。 “我們發現 ， 在做加法和做減法時 ， 不同的神經元會被激活 。 ”波恩大學醫院癲癇科教授Florian Mormann解釋說 。
并非是有些神經元只對“+”符號作出反應 ， 而另一些神經元只對“-”符號作出反應 。 Mormann研究小組博士生Esther Kutter解釋說 ， “即使我們用文字代替數學符號 ， 效果也一樣” 。
這表明 ， 這些細胞實際上編碼了一個數學指令 。
在分析過程中 ， 研究人員發現 ， 海馬旁皮層的神經細胞在加減運算時特別活躍 。 然而 ， 當相加時 ， 不同的加法神經元在同一個運算任務中交替活躍 ， 就好像計算器上的加號鍵在不斷地改變它的位置 ， 減號鍵也是一樣 。 研究人員稱之為“動態編碼” 。
【運算|研究發現大腦中的“數學神經元”】這項研究在理解人類重要的符號運用能力之一 ——數字計算上邁出了重要一步 。 （文樂樂）