مغز انسان اعداد ۴ و ۵ را به شکل زیاد متغیری پردازش می‌کند

سریع جواب دهید: چند سیب در عکس بالا وجود دارد؟ به‌راحتی می‌توان سه سیب را دید، اما به لطف مکانیسم پردازش نزدیک مغز شما، امکان پذیر این کار حتی ساده‌تر از چیزی باشد که فکر می‌کنید.

بر پایه مطالعه‌ای تازه، مغز انسان دو روش مجزا برای پردازش تعداد دارد: سیستمی برای مقادیر چهار یا کمتر و سیستم فرد دیگر برای مقادیر پنج و بالاتر.

دانشمندان زمان‌ها است می‌دانند هنگامی از افراد خواسته می‌بشود مقادیر بالاتر یا پایین‌تر از این اغاز را سریع تشخیص دهند، آن‌ها به‌نحوه متغیری عکس العمل نشان خواهند داد، اما اشکار نبوده است که این کار واقعا شاهدی از وجود دو مکانیسم عصبی نزدیک است یا خیر.

درحالی‌که به راحتی می‌توانیم مقادیر تا چهار را تشخیص دهیم، هنگامی به پنج یا زیاد تر می‌رسیم، این توانایی ناپدید می‌بشود. برای مثال، اگر از ما خواسته بشود فورا تعداد مجموعه‌ای متشکل از هفت سیب را اشکار کنیم، طبق معمول تردید می‌کنیم و تخمین میزنیم و مقداری زیاد تر طول می‌کشد تا جواب دهیم. با‌این‌حال جواب‌های ما از دقت کمتری برخوردار است.

از آنجایی که توانایی تشخیص سریع ما به‌طور ناگهانی برای مقادیر بالاتر از چهار محو می‌بشود، برخی از پژوهشگران به این نوشته فکر کرده‌اند که آیا امکان پذیر مغز از دو روش پردازش جداگانه برای مقادیر کمتر و زیاد تر منفعت گیری کند. احتمالا هم این طور باشد که مغز ما همیشه از روش تخمین منفعت گیری کند، اما مقدار اشتباه برای اعداد کوچک‌تر آنقدر پایین باشد که فهمید آن نشویم.

پژوهش‌های قبل نشان داده می بود مغز انسان دارای نورون‌هایی است که مسئول هریک از اعداد می باشند و نورون‌های خاصی در جواب به مقادیر اشکار شلیک خواهد شد.

برخی از نورون‌ها عمدتا وقتی شلیک خواهد شد که فرد دو عدد از یک چیز را می‌بیند (برای مثال دو سیب)، درحالی‌که برخی دیگر هنگامی شلیک خواهد شد که تعداد متغیری را می‌بینند. با‌این‌حال، تعداد بسیاری از این نورون‌ها در جواب به تعداد مقداری زیاد تر یا مقداری کمتر هم شلیک خواهد شد؛ هرچند عکس العمل آن‌ها برای مقادیر دورتر از عدد مهم آن‌ها ضعیف‌تر می‌بشود.

پژوهشگران در مطالعات قبل خود نشان داده‌اند که «تاثییر فاصله عددی» در میمون‌ها نیز رخ می‌دهد. اگرچه، در انسان‌ها طبق معمول فقط وقتی اتفاق می‌افتد که ما پنج یا تعداد زیاد تر را ببینیم که به تفاوت‌های ناشناخته در نحوه شناسایی اعداد کوچک‌تر توسط مغز ما اشاره دارد.

نویسندگان مقاله می‌گویند به‌نظر می‌رسد مکانیسم اضافه‌ای برای اعداد کمتر از ۵ وجود دارد که جهت کارکرد دقیق‌تر این نورون‌ها می‌بشود.

نورون‌های مسئول اعداد کمتر امکان پذیر نورون‌های مسئول اعداد نزدیک را مهار و به این علت، هرگونه سیگنال مختلط درمورد کمیت موردنظر را محدود کنند. برای مثال، هنگامی نورون مخصوص تعداد ۳ شلیک می‌بشود، نورون‌هایی را که طبق معمول در جواب به ۲ یا ۴ شلیک خواهد شد، نیز مهار می‌کند. نورون‌های مسئول تعداد ۵ و زیاد تر از آن، انگار فاقد این مکانیسم می باشند.

پژوهشگران ۱۷ بیمار را در بیمارستان دانشگاه بن انتخاب کردند که برای جراحی مغز به منظور درمان صرع آماده می‌شدند. به‌گفتن بخشی از رویه درمانی، میکروالکترودهایی در لوب گیجگاهی بیماران گذاشته شده می بود. پژوهشگران از الکترودها برای اندازه‌گیری عکس العمل سلول‌های عصبی جداگانه به محرک‌های بصری منفعت گیری کردند.

هنگامی تعداد نقطه‌ها تا چهار عدد می بود، آزمودنی‌ها سریع و دقیق جواب می‌دادند و عملا خطایی در کار نبوده است. اما هنگامی تعداد نقطه ها به ۵ مورد و زیاد تر رسید، هم اشتباه و هم زمان پاسخگویی زیادتر شد.

به‌حرف های‌ی دانشمندان، پژوهش آن‌ها سرنخ‌های جدیدی را درمورد مکانیک مغز انسان اراعه می‌دهد و جزئیات مهمی را درمورد نحوه پردازش اعداد توسط مغز آشکار می‌کند. این چنین پژوهش‌هایی می‌تواند فهمیدن ما را از اختلالاتی همانند اختلال یادگیری ریاضی (دیسکلکولیا) نیز افزایش دهد.

یافته‌های مطالعه در مجله‌ی Nature Human Behavior انتشار شده است.