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美國科學家確定大腦認知數(shù)字的位置

www.fjnet.cn?2013-04-22 16:53? 常麗君?來源:科技日報 我來說兩句

據(jù)物理學家組織網(wǎng)近日報道,最近,美國斯坦福大學醫(yī)學院科學家為腦中的數(shù)字“熱點”進行了精確定位,測量精度達到1/15英寸(1.7毫米)腦區(qū)寬度。數(shù)字“熱點”是當人們看到普通數(shù)字如“6”“38”時,腦中最先被激活的位點。這一發(fā)現(xiàn)有助于進一步尋找大腦中的數(shù)學信息流處理腦區(qū),并指導數(shù)字讀寫與計算障礙病人的臨床研究,這種病人沒有能力處理數(shù)字信息。相關論文發(fā)表在近日出版的《神經(jīng)科學雜志》上。

“這是迄今為止第一個這種研究,證明了人腦中存在一種專門處理數(shù)字的神經(jīng)元集叢?!闭撐母呒壸髡摺⑺固垢4髮W人類顱內認知電生理項目主管、神經(jīng)病學與神經(jīng)科學副教授約瑟夫·帕維茲說,這一小群神經(jīng)細胞對數(shù)字的反應,比對類似的圖形、聲音、含義符號的反應都強烈得多?!斑@有力地證明了我們的腦回路能夠通過受教育而改變,因為沒有人天生就認識數(shù)字?!?/p>

在早期研究中,他們已經(jīng)知道當一個人集中精力在數(shù)學問題上時,會激活大腦的哪些腦區(qū)。他們注意到在顳下回(大腦外皮質區(qū)的一個表層區(qū)域,與視覺信息處理有關)有一個位點,是由約100萬到200萬個神經(jīng)元構成的神經(jīng)集叢,在數(shù)學計算中極為活躍。為了進一步驗證普遍性,他們找了7位顱內顳下回及附近腦區(qū)植入電極的癲癇患者,請他們參與實驗。

研究人員請志愿者看一系列電腦屏幕上的符號圖像,這時他們覆蓋有電極的腦區(qū)就會活躍起來,并由電極記錄下來。每個電極都記錄了一小片腦區(qū)(約含50萬個神經(jīng)元)的反應。

由于數(shù)字包括了形狀、發(fā)音和含義三方面,實驗經(jīng)過了精心設計,以區(qū)別大腦對形、音、意表達的反應。他們發(fā)現(xiàn),大部分數(shù)字“熱點”對數(shù)字的反應要比對類似數(shù)字的字符、類似數(shù)字發(fā)音的單詞,以及表達數(shù)字含義的單詞的反應要明顯強烈得多。

帕維茲說,數(shù)字—處理神經(jīng)元集叢是位于一個更大的神經(jīng)元群體中,這個更大群體會被各種角度的線段、曲線的視覺符號激活?!霸谶@些神經(jīng)元群體中,對數(shù)字的反應比對含義和發(fā)音反應更優(yōu)先。在許多例子中,這些位點確實對無序字母和無序數(shù)字的反應更強烈;然而在更大的神經(jīng)群體中,‘視覺數(shù)字區(qū)’會更偏愛真實數(shù)字而不是錯誤字形、同意或同音的單詞?!?/p>

帕維茲還指出,好像確定視覺刺激的這個腦區(qū)在進化中已經(jīng)設計好了,如各種角度組合的線條——在稠密的叢林里,猴子從一根樹枝蕩到另一根樹枝時,必須對各種角度線段做出處理。在處理數(shù)字計算時,這個區(qū)域的一部分進一步進化了,這也是文化與神經(jīng)生理學的一個交叉。

研究人員表示,他們希望用這些專門的數(shù)字—導向位點來追蹤大腦中的數(shù)字處理路徑。論文第一作者、帕維茲實驗室的珍妮弗·夏姆說:“我們想看看這些特殊區(qū)域是怎樣和其他腦區(qū)連接并通訊的?!?常麗君)

  • 責任編輯:林晨
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