Естествените или бройните числа показват количеството на нещо или поредния номер на предмет спрямо други. Нулата, която не е естествено число, кодира празнота, липсата на каквито и да било предмети. Човешкият мозък обаче реагира на нея като на много малко число, установиха учени от Германия.
Нулата е едно от най-абстрактните и същевременно важни понятия в математиката. Според предишни проучвания децата не я разбират веднага, а много по-късно, отколкото усвояват цели положителни (естествени) числа. Животните, с които хората споделят невербална система за количествено определяне, имат забележимо рудиментарно разбиране за нулева стойност.
Любимите филми на човек разказват за неговата нервна система
Специалисти от университета в Бон в Германия, с помощта на имплантирани в човешки мозъци електроди, са изучили как точно той обработва понятието за нула. Научната статия с резултатите от експеримента е публикувана в списание Current Biology.
„За мозък, който е еволюирал да обработва сетивни стимули („нещо“), възприемането на празни множества (т.е. „нищо“) като значима категория изисква високо ниво на абстракция, а това означава способност да се представя явлението независимо от опита и отвъд това, което се възприема. Мозъкът трябва да интерпретира „нищото“ като „нещо“, като математически обект“, обясняват авторите на публикацията.
В изследването участвали 17 души с епилепсия, подложени на неврохирургично лечение. По време на предоперативната подготовка в средните темпорални дялове на мозъка им били имплантирани електроди, позволяващи им да измерват активността на отделните нервни клетки в реално време.
Самият експеримент се заключавал в това, че хората изпълнявали задачи, а изследователите наблюдавали поведението на мозъчните неврони. В задачите било необходимо да се отнесат към четни или нечетни числата, записани в два формата: символичен (арабски цифри) и несимволичен (набори от точки, включително „празен“ набор). Опростена версия на този тест била дадена и на 19 здрави хора, така че изследователите да могат да вземат предвид поведенческите реакции, които са свързани с епилепсията.
Оказало се, че независимо от формата на запис, определени неврони в средния темпорален дял на мозъка реагират специфично на нулата. Те едновременно възприемали най-близкото до нула естествено число – единица. Учените стигнали до извода, че мозъкът не разглежда нулата като уникална или отделна категория на „небитието“, а прави празните множества най-малката стойност на „въображаемата числова линия“. При това нулата, представена като цифра, била обработена по същия начин като другите числа, а за обработката на несимволичния запис се изисквало повече време.
Авторите на изследването подчертават, че поради епилепсията точното местоположение на електродите не може да бъде свободно избрано. В допълнение регистрираната активност може да идва от области на мозъка, които съдържат патологично променена тъкан.
Невробиолози създадоха най-подробния атлас на мозъка
В бъдеще изследователите смятат, че ще бъде важно да се разгледа дали възприятието за нула зависи от контекста или културната принадлежност на дадено лице. Познанията в тази област ще позволят да се разбере по-добре как мозъкът работи с абстрактни понятия.
„Човешкото поведение и умствените способности се определят от функционирането на невроните в мозъка. Нашата цел е да разберем как дейността на отделните неврони и техните ансамбли е механично свързана с различни математически операции. Това разбиране ще бъде от решаващо значение за за оказване на помощ на хора със специфични нарушения, свързани с числата, като дискалкулия в развитието – трудности при изучаването на числа – и акалкулия, което е придобито разстройство на смятането след травма на главния мозък“, заключават учените.
