دانشمندان طی تحقیقات خود به این نتیجه رسیدهاند که مغز انسان در شمارش اعداد 4 و 5 متفاوت عمل میکند. یافتههای آنها در چه زمینهای موثر است؟
چند سیب در تصویر پایین وجود دارد؟ با نگاهی گذرا میتوان سه سیب را مشاهده کرد؛ حتی بهلطف مکانیسم پردازش متمایز در مغز انسان، ممکن است تجزیه و تحلیل این تصویر سادهتر از این حرفها باشد. بر اساس آخرین اخبار پزشکی و یک مطالعه جدید، مغز انسان دو روش مجزا برای پردازش چیزهای اطراف ما دارد که عبارتند از: یک سیستم برای مقادیر چهار یا کمتر و سیستم دیگر برای پنج و بالاتر.
به اعتقاد نویسندگان این مطالعه، پژوهشگران مدتهاست که میدانند وقتی از مردم خواسته میشود مقادیر بالاتر یا پایینتر از این آستانه را سریعا تشخیص دهند، واکنش متفاوتی از خود نشان میدهند. آنها همچنین توضیح میدهند که آیا این واقعا شواهدی از دو مکانیسم عصبی جداگانه است یا خیر؟ چگونه مغز انسان در شمارش اعداد 4 و 5 متفاوت عمل میکند؟
تفاوت شمارش اعداد 4 و 5 در مغز انسان
انسانها بهطور معمول تعداد چهار سیب یا کمتر را بدون شمارش و در همان نگاه اول تشخیص میدهند و اغلب حق با دانشمندان است؛ ولی این قضیه درباره تعداد پنج و بالاتر صدق نمیکند. این استعداد و توانایی بهعنوان برآورد آنی شناخته میشود؛ اصطلاحی که روانشناسان قرن گذشته ابداع کردند و با شمارش و تخمین زدن متفاوت است. این قابلیت به حسی عجیب و غریب از دانستن چند چیز بهطور آنی و بدون نیاز به محاسبه یا حدس زدن اشاره دارد.
اگر توجه کنید متوجه خواهید شد که میتوانیم به راحتی مقادیر تا عدد چهار را برآورد کنیم؛ اما هنگامی که به پنج چیز یا بیشتر نگاه میاندازیم، این توانایی نیست و نابود میشود. برای مثال اگر از ما خواسته شود که فورا یک گروه متشکل از هفت سیب را بشماریم، تردید خواهیم کرد و تمایل به تخمین زدن پیدا میکنیم و بیشتر طول میکشد؛ از طرفی پاسخهایی که میدهیم دفت کمتری خواهند داشت.
از آنجایی که مغز ما انسانها بهطور ناگهانی برای مقادیر بیشتر از چهار، مهارت «برآورد آنی» را فراموش میکند، برخی از محققان معتقدند که مغز ما از دو روش پردازش متمایز استفاده میکند (بهخصوص برای مقادیر کم یا زیاد). بهگفته یکی از نوروفیزیولوژیستهای شناختی که در این تحقیق بهعنوان نویسنده همکار فعالیت داشته، ایده فوق تا به امروز مورد مناقشه بوده است. تحقیقات قبلی نشان داده که مغز انسان دارای عصبهایی است که مسئول هر عدد هستند و سلولهای عصبی خاصی مسئول پاسخ دادن به اعداد مشخص هستند. برای مثال عدد 4 را یک عصب خاص پاسخ میدهد و عدد 5 را یک نورون دیگر مختص به خودش!
برخی از سلولهای عصبی عمدتا وقتی دو مورد از چیزی را مشاهده میکنند رها میشوند؛ حال آنکه برخی دیگر تمایل مشابهی به تعداد عناصر بصری خود نشان میدهند. دانشمندان همچنین خاطرنشان کردند که بسیاری از این سلولهای عصبی در پاسخ به اعداد کمی کوچکتر یا بزرگتر رها میشوند. آندریاس نیدر، نوروبیولوژیست دانشگاه توبینگن میگوید:
یک سلول مغزی برای پردازش عدد هفت میتواند اعداد شش و هشت را هم برآورد کند؛ اما کمی ضعیفتر و همان سلول هنوز فعال است تا بتواند عدد پنج یا نه را برآورد نماید، منتها با احتمال ضعیفتر.
همانطور که نیدر در تحقیقات قبلی نشان داده، این نوع «اثر فاصله عددی» در میمونها نیز اتفاق میافتد. با این حال در بین انسانها تنها زمانی رخ میدهد که ما پنج چیز یا بیشتر را میبینیم که به تفاوتهای کشف نشده در نحوه شناسایی اعداد کوچکتر اشاره دارد. وی همچنین میگوید:
بهنظر میرسد یک مکانیسم اضافهای برای اعداد کمتر از 5 وجود دارد که باعث بهبود دقت در عملکرد این نورونها میشود.
نورونهای مسئول اعداد کمتر، ممکن است توانایی مهار نورونهای مسئول اعداد نزدیک به خود را داشته باشند. در نتیجه هرگونه سیگنال مختلط درباره مقدار مشخصی را ممکن است محدود کنند. به عبارت دیگر، زمانی که یک نورون مختص به تعداد 3 شلیک میزند، ممکن است نورونهایی که معمولاً در پاسخ به تعداد 2 یا 4 شلیک میزنند، تحت تأثیر قرار بگیرند و مهار شوند. در عین حال، بهنظر میرسد نورونهای مسئول تعداد 5 و بالاتر، از این مکانیسم مهار خاصی برخوردار نباشند.
بهمنظور دقت در نتایج تحقیقات، پژوهشگران 17 بیمار را در بیمارستان دانشگان بن انتخاب کردند که قرار بود تحت جراحی مغز قرار بگیرند تا بیماری صرع آنها درمان شود. بهمنظور رویه درمانی، دانشمندان میکروالکترودهایی در لوب گیجگاهی بیماران قرار داده بودند و از آنها بهمنظور اندازهگیری واکنش سلولهای عصبی به محرکهای بصری بهصورت جداگانه استفاده شد.
مشارکتکنندگان این پژوهش به صفحه یک رایانه نگاه میکردند که بهمدت نیم ثانیه تعداد مختلفی از نقاط را نشان میداد. سپس پژوهشگران از آنها خواستند تعداد نقاط دیده شده را اعلام کنند و اینکه آیا تعداد آنها زوج یا فرد بوده است. زمانی که تعداد نقاط تا چهار عدد بود، شرکتکنندگان به سرعت و با دقت پاسخ میدادند و خطای چندانی در این فرآیند وجود نداشت؛ اما هنگامی که تعداد نقاط به پنج یا بیشتر افزایش یافت، هم خطا و هم زمان پاسخگویی بیشتر شد.
بر اساس گزارش دانشمندان، این تحقیق سرنخهای جدیدی را درباره مکانیک مغز انسان ارائه میدهد و جزئیات مهمی را درباره نحوه پردازش اعداد توسط مغز روشن میسازد. این نوع پژوهشها میتوانند به درک بهتری از اختلالاتی مانند اختلال یادگیری ریاضی (دیسکلکولیا) کمک کنند.