大脑中发现“数学神经元”

大脑中发现“数学神经元”字体：小中大分享到：大脑中发现“数学神经元”2022-02-22 08:19:57来源：新华网

德国图宾根大学和波恩大学最近的一项研究表明，大脑中的神经元在一些数学运算中特别兴奋。一些检测到的神经元只在加法过程中活跃，而另一些则在减法过程中活跃。这些神经元“不在乎”计算指令是以文字的形式还是运算符号的形式。该结果发表在《当代生物学》杂志上。

大多数小学生都知道三个苹果和两个苹果加起来是五个苹果。然而，在这种计算过程中大脑中发生了什么仍然是未知的。德国波恩大学和图宾根大学进行的研究说明了这个问题。

在一些患者中，癫痫发作总是起源于大脑的同一个区域。为了准确定位缺损区域，医生在病人体内植入了几个电极。该探针可用于准确确定癫痫的起源，还可以通过布线测量单个神经元的活动。

五名女性和四名男性参与了这项研究。他们在大脑的颞叶植入电极来记录神经细胞的活动。同时，参与者必须完成简单的算术任务。波恩大学医院癫痫科的florian Norman教授解释道，“我们发现在加减法过程中，不同的神经元被激发”。

发现有的神经元只对“+”号有反应，有的神经元只对“-”号有反应。就是用文字代替数学符号，效果还是一样的。例如，当受试者被要求计算‘5加3’时，他们的加法神经元又开始活动了；对于“7减4”，他们的减法神经元开始活动。

这表明细胞实际上编码了一个运算的数学指令。因此，大脑活动准确地显示了测试对象当前正在计算的任务:研究人员将细胞活动模式输入到一个自我学习的计算机程序中。同时，它们告诉软件主体它们当前是在计算和还是差。当该算法在该训练阶段之后遇到新的活动数据时，它可以准确地识别记录该数据的计算操作。

图宾根大学的安德烈斯·内德尔(Anderes Nedel)教授表示，从猴子的实验中得知，它们的大脑中也存在特定于某些计算规则的神经元，但在人类中，此前几乎没有这方面的数据。此外，不同的加法神经元在同一算术任务中交替活跃。形象地说，好像计算器上的加号键是不断变换位置的，减法也是如此。

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虽然这只是一个小样本研究，但也是探索人类大脑的重要一步。当电极被植入大脑的颞叶时，九名受试者做了一些简单的数学计算。这使得研究人员发现了大脑中的计算神经元。这些神经元对表示加减的符号和单词做出反应。这一发现不禁让人好奇，数学天才的大脑神经元活动有什么不同的特点吗？这些活跃在数学计算中的神经细胞在其他任务中会有怎样的表现？还有，能不能试着锻炼一下这些神经元的能力？所有问题都需要进一步回答。

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