你的大脑使用不同的神经元来加减

无论是学习复杂线性代数的研究生，还是在餐厅计算小费的美食家，我们每天都会用到某种形式的数学。但我们的大脑如何进行算术运算对科学家来说仍然是个谜。现在，德国的一组研究人员在我们的数学思维中发现了一个有趣的新模式。

2 月 14 日，德国波恩大学和图宾根大学的研究人员发现，某些神经元在进行不同的数学运算时会亮起来。该研究结果发表在《当代生物学》杂志上。神经元是向全身传递信号的神经细胞，但它们主要集中在大脑和脊柱中。神经元使用化学神经递质将这些信号从一个神经元传递到另一个神经元，这使我们能够思考、感知和移动。

在波恩大学医院的癫痫科，研究人员专门研究一种手术，将电极植入癫痫患者的大脑。这些电极主要用于帮助确定癫痫发作的来源，但它们也可以揭示哪些神经元在不同任务中激发。这项研究的作者意识到它们是这项研究的理想工具。

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受试者包括五名女性和四名男性，他们的内侧颞叶被植入了电极，这是大脑中对记忆处理很重要的部分。由于他们正在接受无法用药物治疗的癫痫治疗，电极将能够帮助识别导致他们癫痫发作的大脑部分，以便将其移除。

每个人都要用加法或减法完成一系列简单的数学题。有些题目是用数字和符号写的（2+2），有些题目是用文字写的（加二加二）。受试者完成题目时，会用电极记录他们的神经元活动。研究人员发现，加法和减法时会激活一组完全不同的神经元，而且问题是用符号还是文字表达并不重要。

为了验证不同程度的活动是否与解决不同的数学问题相对应，研究人员用一个自学计算机程序处理了所有数据。首先，他们通过输入每个数学问题的神经元活动以及受试者是在做加法还是减法来训练系统。研究表明，在处理训练数据后，程序无需告知数学问题类型即可接收神经元活动，并且能够区分受试者是在做加法还是减法。
德国波恩大学医院认知与临床神经生理学教授、该研究作者之一弗洛里安·莫曼 (Florian Mormann) 在新闻稿中表示：“这项研究标志着我们朝着更好地理解我们最重要的符号能力之一，即用数字计算迈出了重要一步。”