PNAS:大脑中数学运算和语言的神经网络系统不同

邓文龙

PNAS:大脑中数学运算和语言的神经网络系统不同

来源：生物谷 2016-04-15 15:33



2016年4月15日讯/生物谷BIOON/--巴黎第十一大学和巴黎萨克来大学研究人员通过人类大脑功能磁共振成像（fMRI）研究发现用于处理数学运算和处理语言的大脑神经网络系统不同。相关论文发表在《美国国家科学院院刊》上。

长期以来各领域的科学家对有关大脑处理数学问题与寻找单词是否使用相同的机制而争论不休，尤其是当两个相互交叉时争论更激烈，如代数的问题。重点问题是许多数学家的感觉是他们使用大脑的不同部分对数学问题进行解答，而处理语言学习问题时却不需要。在这个新的研究中，研究人员为了解决争论观察了大脑在处理两种类型问题时的工作方式。

实验调查了30名志愿者(15名数学家和15名阅读能力较好的非数学家们)，他们在接受fMRI扫描时被要求回答是“真”或是“假”来应对各种问题，其中一些问题需要用数学方法思考。

研究人员报告说，当这两种类型的人被问到非数学相关的问题时，他们大脑反应的方式已预先被语言处理过。但当问题需要更高水平的数学方式处理时，数学家大脑的顶叶、额叶和颞下叶区域都亮了起来。相反的，因为非数学家们没有受过更高水平的数学训练，只有当问一般的关于数字和数学公式的问题时他们大脑的同一区域才发亮。在两组人群中，当他们在思考数学问题时与语言处理相关的大脑区域没有发亮。

研究人员声称通过大脑扫描显示，相比语言处理方面人类的大脑处理数学运算时不同的神经网络都在工作。此外，大脑使用相同的神经网络以一个基本的方式来理解数字或空间。（生物谷Bioon.com）

Origins of the brain networks for advanced mathematics in expert mathematicians

Marie Amalrica,b,1 and Stanislas Dehaenea,c,1

The origins of human abilities for mathematics are debated: Some theories suggest that they are founded upon evolutionarily ancient brain circuits for number and space and others that they are grounded in language competence. To evaluate what brain systems underlie higher mathematics, we scanned professional mathematicians and mathematically naive subjects of equal academic standing as they evaluated the truth of advanced mathematical and nonmathematical statements. In professional mathematicians only, mathematical statements, whether in algebra, analysis, topology or geometry, activated a reproducible set of bilateral frontal, Intraparietal, and ventrolateral temporal regions. Crucially, these activations spared areas related to language and to general-knowledge semantics. Rather, mathematical judgments were related to an amplification of brain activity at sites that are activated by numbers and formulas in nonmathematicians, with a corresponding reduction in nearby face responses. The evidence suggests that high-level mathematical expertise and basic number sense share common roots in a nonlinguistic brain circuit.

http://news.bioon.com/article/6681417.html



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