Otak manusia mempunyai kognisi nombor '4', tetapi bukan nombor '5'! Bukti saintifik menyokong bahawa empat raja syurga F4 semuanya '4' (anjing)｜Alam semula jadi

Sila jawab dalam masa setengah saat. Berapakah bilangan epal dalam gambar di bawah:

Bolehkah anda tahu sepintas lalu bahawa terdapat empat di sebelah kiri, dan... banyak di sebelah kanan? Mengapa kita tidak boleh menentukan serta-merta yang mana satu di sebelah kanan?

Selain fenomena ini, terdapat beberapa contoh yang serupa, seperti "Empat" Raja Syurga, F "4", "Empat" Xiao Hua Dan, dll. Kenapa ini semua ada kaitan dengan nombor "4"?

Laporan terbaru Nature memberikan bukti langsung untuk menjelaskan fenomena ini - Otak mengenali "4" tetapi bukan "5".

Para penyelidik dari Pusat Perubatan Universiti di Bonn, Jerman, memerhatikan aktiviti neuron tunggal dan mendapati bahawa otak menggunakan sistem yang berbeza untuk mengenali nombor "1-4" dan "5-9", dan sempadan ialah "4".

Secara khusus, apabila neuron memproses nombor 1-4, neuron khusus digunakan manakala apabila memproses 5-9, tindak balas tidak spesifik dan akan diganggu oleh nombor bersebelahan.

Contohnya: Neuron yang lebih suka nombor 3 hanya akan bertindak balas kepada 3, manakala neuron yang lebih suka nombor 8 akan bertindak balas kepada 8, tetapi juga kepada nombor 7 dan 9

Penemuan ini Ia sangat penting untuk memahami sifat daripada pemikiran manusia. Lisa Feigenson, ahli psikologi di Universiti Johns Hopkins, berkata:

Pada asasnya, soalan ini melibatkan struktur minda: Apakah yang membentuk asas minda manusia?

Adakah otak manusia mengenali "4" atau tidak "5"?

Dalam artikel yang diterbitkan dalam majalah Nature pada tahun 1871, ahli ekonomi dan logik William Stanley Jevons meninjau manusia keupayaan mengira, dan membuat kesimpulan berikut:

Sesetengah orang tidak boleh menilai saiz nombor "5"

Sesetengah penyelidik kemudian menganalisis bahawa ini kerana otak hanya menggunakan sistem pengiraan untuk nombor yang lebih besar, ketepatan sistem adalah lebih rendah

Sesetengah orang juga membuat hipotesis bahawa perbezaan berpunca daripada mempunyai dua sistem saraf bebas untuk mengira, dan kemudian menggunakan EEG, pengimejan resonans magnetik berfungsi dan teknologi lain untuk mengkaji lebih lanjut, tetapi hasilnya tidak konsisten, Tidak dapat memutuskan mod mana yang betul.

Sehingga baru-baru ini, pasukan penyelidik dari Universiti Bonn di Jerman menggunakan teknologi baharu untuk merekodkan aktiviti neuron tunggal dalam otak manusia, dan akhirnya menemui perbezaan dalam pengekodan saraf antara nombor kecil dan nombor besar.

Secara khusus, data ini diperoleh daripada 17 pesakit epilepsi. Bagi membantu doktor mencari punca epilepsi, pesakit ini menjalani pemantauan perubatan invasif, iaitu mikroelektrod ditanam di dalam otak

Semasa pesakit menjalani pembedahan pemantauan, mikroelektrod merekodkan aktiviti

801 neuron tunggal. Neuron ini berasal dari empat kawasan otak: amigdala, hippocampus, lobus temporal ventromedial, dan lobus temporal ventrolateral. Semasa proses rakaman, pesakit perlu melakukan tugasan penghakiman kuantitatif:

Imej "dot matrix" yang tidak dilambangkan dalam julat 0-9 akan dipaparkan pada skrin, dan setiap imej akan bertahan setengah saat. Peserta perlu menekan kekunci kiri dan kanan untuk menunjukkan sama ada nombor pada imej adalah genap atau ganjil

Matriks titik ditunjukkan dalam format standard dan format kawalan Berikut ialah tiga susunan matriks:

△ (kiri) Susun atur standard, saiz dan kedudukan titik berubah-ubah; susun atur kawalan (tengah), menyamakan jumlah kawasan dan ketumpatan titik; jauh lebih tepat dalam menilai kuantiti yang kecil dan bertindak balas Masa adalah lebih singkat, menunjukkan ciri-ciri

"subisasi"

.

(Subisasi, istilah dalam bidang psikologi dan sains kognitif, merujuk kepada keupayaan manusia untuk menganggar kuantiti barang yang kecil dengan cepat.)

Apabila bilangannya lebih daripada 4, pertimbangan menjadi perlahan dan kadar ralat meningkat , mencerminkan proses "anggaran kuantiti".

Para penyelidik mengira kadar ralat dan masa tindak balas masing-masing, dan akhirnya menentukan bahawa had atas julat subisasi adalah secara purata 3.7 (kadar ralat) dan 3.6 (masa tindak balas).

Analisis tindak balas neuron mengesahkan lagi ketepatan keputusan tingkah laku

Sistem pendigitalan perpuluhan & sistem anggaran nombor besar#🎜🎜 🎜🎜#Pada peringkat neuron individu, penyelidik juga memerhati corak pengekodan yang serupa

Mereka menemui neuron yang bertindak balas secara selektif kepada kuantiti yang tidak dilambangkan dalam keempat-empat elemen kawasan otak yang direkodkan, neuron terpilih ini merangkumi keseluruhannya. julat nombor 0-9.

Kadaran neuron terpilih di kawasan otak yang berbeza adalah sekitar

15.1%

, yang jauh lebih tinggi daripada tahap rawak. Selepas menganalisis ciri dan korelasi lengkung penalaan neuron, penyelidik mendapati:

Untuk nombor kecil 1-4, neuron sangat selektif untuk nombor pilihan, dan Penindasan tindak balas kepada kuantiti bukan pilihan meningkatkan pengiktirafan.

Bagi neuron yang sensitif terhadap perubahan kuantiti, ia akan menghasilkan tindak balas yang paling besar kepada nombor tertentu Nombor yang menyebabkan tindak balas yang paling besar ialah "pilihan pertama" neuron . Nombor"

Apabila nombor lebih besar daripada 4, lengkung penalaan neuron menjadi lebih luas dan selektiviti berkurangan, dan kembali ke tahap garis dasar apabila nombor bertambah, yang Ciri-ciri konsisten dengan anggaran kuantiti

Kemudian penyelidik selanjutnya menggunakan SVM untuk menyahkod neuron terpilih, menjalankan analisis ruang keadaan dan analisis kelompok, dan menyasarkan

kumpulan neuron

telah menjalankan ujian statistik dan juga mendapati terdapat sempadan pengelasan untuk pertimbangan kuantiti, dan perbezaan yang paling ketara ialah antara kuantiti 4 dan 5. Sempadan ini sangat konsisten dengan pertimbangan intuitif manusia

Kajian ini memberikan bukti langsung bahawa sistem "subbitisasi" nombor kecil dan sistem "anggaran" nombor besar boleh wujud bersama#🎜 🎜#

Sistem "subized" mungkin berkaitan dengan perhatian dan ingatan kerja, yang menerangkan pertimbangan tajam kita terhadap sejumlah kecil maklumat, manakala otak perlu bergantung pada pemprosesan maklumat yang lebih perlahan dan sistematik untuk input yang melebihi kapasiti.

Walau bagaimanapun, para penyelidik juga menyebut bahawa mekanisme rangkaian yang lebih kompleks perlu diterokai dengan lebih lanjut, seperti sama ada terdapat perbezaan pengekodan yang sama di kawasan otak lain dan sama ada ini juga boleh diperhatikan dalam tugas kognitif yang lebih kompleks . fenomena, kesan temporal gelung perencatan, dsb.

Pautan kertas: https://www.nature.com/articles/d41586-023-03136-w

Atas ialah kandungan terperinci Otak manusia mempunyai kognisi nombor '4', tetapi bukan nombor '5'! Bukti saintifik menyokong bahawa empat raja syurga F4 semuanya '4' (anjing)｜Alam semula jadi. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!