Jak náš mozek rozpoznává číslo nula

Klasifikace prázdné sady jako nula běží na dvou stanicích

K rozpoznání prázdné sady jako nula potřebuje náš mozek dva kroky a dvě oblasti mozku. © Wavebreakmedia / thinkstock
číst nahlas

Nic jako číslo: poprvé vědci odhalili, jak náš mozek zpracovává a rozpoznává nulu - výkon, který je něco jiného než triviální. U prázdné sady nesmí být nic rozpoznáno jako součást řady mentálních čísel a musí být správně uspořádáno. Jak ukazují mozkové skenování u opic, potřebuje mozek k tomu dva kroky. Teprve ve druhé fázi dochází k přeměně na abstraktní pojem, jak vědci uvádějí v časopise „Current Biology“.

Dokonce i naši raní předkové zvládli počítání a vytvořili číselné systémy, které naznačují množství. Dnes víme, že v našem mozku existují dokonce oddělené oblasti pro zpracování čísel - a že mozek matematiků pracuje odlišně než laici.

Jeden jev však zatím nelze vysvětlit: číslo nula - nebo přesněji naše schopnost představit si prázdnou množinu, nicota jako součást číselného prostoru. V lidské historii trvalo dlouho rozpoznat a odhadnout nulu jako číslo. Dokonce i děti pochopí teprve dlouho poté, co se naučí počítat, že i nulu lze považovat za číslo.

Číselné hry pro opice rhesus

Andreas Nieder a jeho kolegové z University of Tübingen nyní poprvé zjistili, kde a jak se v mozku zpracovává nula. Pro jejich studium vyškolili vědci opice rhesus, aby detekovali a alokovali bodové sady od nuly do čtyř. Tento úkol v zásadě není problémem pro opice, přesto se vyskytují chyby.

Přesně tyto chyby vědci zkoumali podrobněji a objevili nápadnou věc: Opice přiřadily obrázky bez bodu mnohem častěji do další vyšší kategorie než ostatní sady bodů. Podle vědců to naznačuje, že i opice již vidí nulu jako součást svých číselných řad a umístí ji vedle jedné. zobrazit

Prefrontální kůra (červená) je považována za sídlo impulsního řízení a racionálního myšlení. BodyParts3D / CC-by-sa 2, 1 jp

Tlumočení na dvou stanicích

Ale co se stane v mozku? Abychom to zjistili, Nieder a jeho kolegové zaznamenali během těchto úkolů mozkovou aktivitu opic ve dvou oblastech: prefrontální kůra a parietální lalok za čelo. Obě oblasti mozku hrají klíčovou roli ve zpracování množství, přičemž prefrontální kůra je považována za downstream, kognitivně vyšší úroveň zpracování.

Výsledek: „Srovnání obou oblastí mozku ukázalo překvapivou změnu ve způsobu, jakým byla prázdná množství zobrazována neuronálně, “ říká Nieder. Protože v nervových buňkách parietálního laloku registrovala absence počitatelných bodů jako chybějící vizuální stimul. Pro ni prostě nebylo nic bez kvantitativního významu.

Pouze forebrain nula nula

Naproti tomu v nadřazené prefrontální kůře: V tomto případě neurony v mozku opic reagovaly stejně aktivně, jako když se díváme na sadu mezi jedním a čtyřmi body. To naznačuje, že tato oblast mozku považuje v kontextu tohoto úkolu za „nic“ jinak než za prázdnou sadu, která tak stojí před řadou v řadě mentálních čísel.

„Pouze v čelním laloku je prázdné množství odebráno jako hodnota na číselném řádku, “ vysvětluje Nieder. "Naše výsledky hovoří ve prospěch hierarchie ve zpracování: na cestě z parietálního laloku do prefrontální kůry je prázdná množina postupně odstraněna z čistě vizuálního kontextu a umístěna do numerického kontinua."

To, že neurony v prefrontální kůře jsou schopné tohoto kroku, potvrzuje obrovský význam této oblasti mozku pro abstraktní myšlení, jak vědci vysvětlují. Protože tato oblast mozku je považována za kontrolní centrum pro ovládání našich impulzů a emocí a za sídlo naší schopnosti sebereflexe a racionálního myšlení. (Current Biology, 2016; doi: 10, 016 / j.cub.2016.03.052)

(Univerzita v Tübingenu, 25.04.2016 - NPO)