كشف نورون‌هاي مسئول رياضيات در مغز
كشف نورون‌هاي مسئول رياضيات در مغز
نوار مغز براي چيست
بهترينها
مغز داراي نورون‌هايي است كه به طور خاص هنگام انجام عمليات‌هاي رياضي فعال مي‌شوند.
ايسنا: مغز داراي نورون‌هايي است كه به طور خاص هنگام انجام عمليات‌هاي رياضي فعال مي‌شوند.
به نقل از مديكال‌اكسپرس، يافته‌هاي به دست آمده توسط محققان دانشگاه‌هاي توبينگن (Tübingen) و بن(Bonn) نشان مي‌دهد كه برخي از نورون‌ها منحصرا هنگام انجام عمليات "جمع" فعال مي‌شوند در حالي كه برخي ديگر هنگام انجام "تفريق" فعال هستند. فرقي نمي‌كند كه دستورالعمل‌هاي انجام محاسبات به صورت يك كلمه نوشته شده باشد يا يك نماد در هر صورت نورون‌هاي مخصوص به آن بخش فعال مي‌شوند. نتايج اين تحقيقات در مجله "Current Biology" منتشر شده است.
كشف نورون‌هاي مسئول رياضيات در مغز
اكثر كودكان دبستاني احتمالا مي‌دانند كه اگر سه سيب را به علاوه دو سيب كنيم پنج سيب خواهيم داشت اما آن چه كه در طول اين گونه محاسبات در مغز رخ مي‌دهد هنوز تا حد زيادي ناشناخته باقي مانده است. مطالعه انجام شده توسط محققان دانشگاه‌هاي بن و توبينگن به روشن شدن اين موضوع كمك مي‌كند.
محققان از ويژگي‌هاي خاص دپارتمان صرع‌شناسي دانشگاه بن بهره بردند. اين مركز به طور تخصصي به جراحي مغز افراد مبتلا به صرع مي‌پردازد. در برخي از بيماران تشنج هميشه از يك ناحيه از مغز نشات مي‌گيرد. پزشكان براي شناسايي اين ناحيه معيوب چندين الكترود در مغز بيمار قرار مي‌دهند. از اين طريق مي‌توان منشا دقيق گرفتگي را تعيين كرد و علاوه بر آن فعاليت تك تك نورون‌ها را اندازه‌گيري كرد.
پنج زن و چهار مرد در اين مطالعه شركت كردند. در لوب گيجگاهي مغز اين افراد الكترود قرار داده شده بود تا فعاليت سلول‌هاي عصبي ثبت شود.
در همين حال، شركت كنندگان بايد كارهاي محاسباتي ساده‌اي انجام مي‌دادند. پروفسور "فلوريان مورمان" (Florian Mormann) از دپارتمان صرع‌شناسي در دانشگاه بن مي‌گويد: ما دريافتيم كه نورون‌هاي متفاوتي هنگام انجام "جمع" نسبت به "تفريق" فعال مي‌شوند.
"استر كاتر"(Esther Kutter) توضيح مي‌دهد: اين طور نبود كه برخي از نورون‌ها تنها به علامت + و برخي تنها به علامت - پاسخ دهند. حتي زماني كه ما اين علائم رياضي را با كلمات جايگزين كرديم اثر آن بر فعاليت مغز مشابه بود.
براي مثال زماني كه گروه تحقيقاتي مورمان از افراد خواستند كه سه را به پنج اضافه كنند، نورون‌هاي مربوط به "جمع" فعال شد و زماني كه گفته شد "چهار كم شود از هفت" نورون‌هاي "تفريق" فعال شد.
اين نشان مي‌دهد كه سلول‌هاي كشف شده در حقيقت يك دستورالعمل رياضي را براي فعال شدن رمزگذاري مي‌كنند. فعاليت مغزي افراد با دقت بالا نشان مي‌داد كه افراد مورد آزمايش در لحظه در حال انجام چه نوع محاسباتي هستند. محققان الگوهاي فعاليت سلول‌ها را وارد يك برنامه خود آموز رايانه‌اي كردند.
آنها همزمان به اين نرم‌افزار اعلام مي‌كردند كه شخص در حال انجام تفريق است يا جمع. زماني كه اين الگوريتم پس از آموزش با داده‌هاي جديد روبه‌رو شد توانست به طور دقيق نوع محاسبه را تشخيص دهد.
پروفسور "آندرياس نيدر" (Andreas Nieder) از دانشگاه توبينگن مي‌گويد: با توجه به آزمايش‌هاي انجام شده روي ميمون‌ها مي‌دانيم كه نورون‌هاي مخصوص براي قوانين محاسباتي خاص در مغز آنها وجود دارد اما با اين حال داده‌هاي كمي در مورد انسان‌ها وجود دارد.
اين دو گروه در خلال بررسي‌هاي خود به پديده جالبي برخوردند. يكي از نواحي مورد مطالعه مغز قشر پاراهيپوكمپ(parahippocampal cortex) بود كه در اين ناحيه نيز محققان توانستند سلول‌هاي عصبي را بيابند كه هنگام جمع يا تفريق فعال مي‌شدند. با اين حال هنگام انجام عمليات جمع نورون‌هاي مختلفي در طول انجام يك محاسبه فعال شدند. به بيان ديگر گويي دكمه "جمع" روي ماشين حساب دائما جاي خود را تغيير مي‌داد. در مورد تفريق نيز اين موضوع صادق بود. محققان از اين موضوع به عنوان "كدگذاري پويا" ياد مي‌كنند.
مورمن مي‌گويد: اين مطالعه گام مهمي به سوي درك بهتر يكي از مهمترين توانايي‌هاي نمادين ما يعني محاسبات است.
برچسب: ،
ادامه مطلب
