美國(guó)科學(xué)家確定大腦認(rèn)知數(shù)字的位置
www.fjnet.cn?2013-04-22 16:53? 常麗君?來源:科技日?qǐng)?bào) 我來說兩句
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,最近,美國(guó)斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院科學(xué)家為腦中的數(shù)字“熱點(diǎn)”進(jìn)行了精確定位,測(cè)量精度達(dá)到1/15英寸(1.7毫米)腦區(qū)寬度。數(shù)字“熱點(diǎn)”是當(dāng)人們看到普通數(shù)字如“6”“38”時(shí),腦中最先被激活的位點(diǎn)。這一發(fā)現(xiàn)有助于進(jìn)一步尋找大腦中的數(shù)學(xué)信息流處理腦區(qū),并指導(dǎo)數(shù)字讀寫與計(jì)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(guān)論文發(fā)表在近日出版的《神經(jīng)科學(xué)雜志》上。 “這是迄今為止第一個(gè)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?jí)作者、斯坦福大學(xué)人類顱內(nèi)認(rèn)知電生理項(xiàng)目主管、神經(jīng)病學(xué)與神經(jīng)科學(xué)副教授約瑟夫·帕維茲說,這一小群神經(jīng)細(xì)胞對(duì)數(shù)字的反應(yīng),比對(duì)類似的圖形、聲音、含義符號(hào)的反應(yīng)都強(qiáng)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?yàn)闆]有人天生就認(rèn)識(shí)數(shù)字。” 在早期研究中,他們已經(jīng)知道當(dāng)一個(gè)人集中精力在數(shù)學(xué)問題上時(shí),會(huì)激活大腦的哪些腦區(qū)。他們注意到在顳下回(大腦外皮質(zhì)區(qū)的一個(gè)表層區(qū)域,與視覺信息處理有關(guān))有一個(gè)位點(diǎn),是由約100萬到200萬個(gè)神經(jīng)元構(gòu)成的神經(jīng)集叢,在數(shù)學(xué)計(jì)算中極為活躍。為了進(jìn)一步驗(yàn)證普遍性,他們找了7位顱內(nèi)顳下回及附近腦區(qū)植入電極的癲癇患者,請(qǐng)他們參與實(shí)驗(yàn)。 研究人員請(qǐng)志愿者看一系列電腦屏幕上的符號(hào)圖像,這時(shí)他們覆蓋有電極的腦區(qū)就會(huì)活躍起來,并由電極記錄下來。每個(gè)電極都記錄了一小片腦區(qū)(約含50萬個(gè)神經(jīng)元)的反應(yīng)。 由于數(shù)字包括了形狀、發(fā)音和含義三方面,實(shí)驗(yàn)經(jīng)過了精心設(shè)計(jì),以區(qū)別大腦對(duì)形、音、意表達(dá)的反應(yīng)。他們發(fā)現(xiàn),大部分?jǐn)?shù)字“熱點(diǎn)”對(duì)數(shù)字的反應(yīng)要比對(duì)類似數(shù)字的字符、類似數(shù)字發(fā)音的單詞,以及表達(dá)數(shù)字含義的單詞的反應(yīng)要明顯強(qiáng)烈得多。 帕維茲說,數(shù)字—處理神經(jīng)元集叢是位于一個(gè)更大的神經(jīng)元群體中,這個(gè)更大群體會(huì)被各種角度的線段、曲線的視覺符號(hào)激活?!霸谶@些神經(jīng)元群體中,對(duì)數(shù)字的反應(yīng)比對(duì)含義和發(fā)音反應(yīng)更優(yōu)先。在許多例子中,這些位點(diǎn)確實(shí)對(duì)無序字母和無序數(shù)字的反應(yīng)更強(qiáng)烈;然而在更大的神經(jīng)群體中,‘視覺數(shù)字區(qū)’會(huì)更偏愛真實(shí)數(shù)字而不是錯(cuò)誤字形、同意或同音的單詞。” 帕維茲還指出,好像確定視覺刺激的這個(gè)腦區(qū)在進(jìn)化中已經(jīng)設(shè)計(jì)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(shí),必須對(duì)各種角度線段做出處理。在處理數(shù)字計(jì)算時(shí),這個(gè)區(qū)域的一部分進(jìn)一步進(jìn)化了,這也是文化與神經(jīng)生理學(xué)的一個(gè)交叉。 研究人員表示,他們希望用這些專門的數(shù)字—導(dǎo)向位點(diǎn)來追蹤大腦中的數(shù)字處理路徑。論文第一作者、帕維茲實(shí)驗(yàn)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(zé)任編輯:林晨
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