Немецкие исследователи обнаружили группы нейронов в височной коре, которые активируются на сложение и вычитание. Интересно, что при этом способ представления не важен: нейроны реагирует одинаково как на знак, написанный словом, так и на его графическое значение. Подробности работы опубликованы в журнале Current Biology.
Credit: Esther F. Kutter et al. / Current Biology 2022
Три года назад в медиальной доле височной коры исследователи нашли нервные клетки, которые реагируют на определенные числа. Но все еще было непонятно, что именно отвечает за саму процедуру счета. В выяснении этого помогли пациенты с эпилепсией, которым в диагностических целях имплантировали в височную кору электроды для определения очагов эпилептической активности.
В экспериментах принимали участие девять человек – четверо мужчин и пять женщин. Все они во время записи мозговой активности решали математические задачи на сложение или вычитание. На экране им предъявлялись цифры или количество точек, соответствующее цифре, а также знак в виде слова (минус или плюс), либо символа (+ или -). Цифры и знаки появлялись друг за другом с небольшой задержкой, чтобы можно было отделить активность нервных клеток. Люди вводили результат на сенсорном экране и получали обратную связь о том, был ли он правильным или неправильным.
Исследователям удалось записать активность 585 нейронов из медиальной височной коры, включая парагиппокампальную извилину, гиппокамп, энторинальную кору и миндалину. Используя алгоритм машинного обучения, они обработали полученные результаты и обучили компьютерную программу выявлять паттерны активности в новых экспериментах. Программа с высокой точностью определила, какую математическую процедуру определяли пациенты, что позволило подтвердить полученные в ранних экспериментах результаты.
В будущих исследованиях ученые планируют разобраться подробнее с найденными популяциями нейронов, но отмечают, что это важный шаг в понимании того, как мы манипулируем числами.
Текст: Анна Хоружая
Neuronal codes for arithmetic rule processing in the human brain by Esther F. Kutter et al. in Current Biology. Published February 2022. https://doi.org/10.1016/j.cub.2022.01.054
