自1990年代中期以來，科學家們就提出了一種觀點，認為數字數量的表徵，無論是用數字還是文字表達，都由頂葉皮層負責編碼。頂葉皮層是大腦中位於前額正上方的一個高階處理區域。 腦區受損患者和成年後灰質減少的低出生體重兒童表現出的計算能力缺陷為這一觀點提供了支援。
然而，頂葉皮層——特別是其左半球——是否獨立於符號系統處理數值，這一點仍然未知。 新的研究表明，該腦區可能更偏好符號表示而非其他數字表示形式。這一發現可能為幫助患有計算障礙的兒童開啟大門。計算障礙是一種以嚴重受損的數學能力為特徵的學習障礙。
倫敦大學學院的認知神經科學家羅伊·科恩·卡多什研究員說：“瞭解我們如何表示數字對於教育、康復至關重要，這樣我們才能確切地知道缺陷的核心是什麼，並瞭解我們如何訓練[計算障礙患者]。”
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。 透過購買訂閱，您將幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事能夠繼續存在。
本週發表在Neuron期刊上的兩項研究，採用了一種功能性磁共振成像 (fMRI) 的輕微調整方法，稱為“fMRI適應”。 在監測活動時，研究人員注意到變化，其假設是大腦在習慣於某種刺激後會降低活動，然後在呈現新的刺激時重新啟用。
在一項由科恩·卡多什領導的試驗中，向12名受試者呈現了一系列兩個數字，以數字（2或6）或文字（two或six）表示。 序列從數字2開始，然後是文字two或數字2。 每個數字表示形式閃爍350毫秒； 然後，在1300毫秒的時間間隔後，第二個符號閃爍。 這些值也出現在不同的模式中，其中數字2可以後跟文字或數字6。
科恩·卡多什的團隊發現，無論符號系統如何，當數值發生變化時，左頂葉都會出現活動恢復，而當數值保持不變時則不會。 然而，科恩·卡多什說，在右葉中，涉及數字的試驗中的適應效應強於文字，這暗示了對符號系統的依賴性。 他解釋說，這表明“數字有不同的神經元群體，文字數字也有不同的神經元群體。”
法國國家健康與醫學研究院的神經科學家曼努埃拉·皮亞扎採用了略有不同的方法。 她讓14名志願者在30秒內接觸特定範圍的數字（例如，17到19），以相同的符號表示——數字或點簇。 在最初的半分鐘後，在接下來的90秒內，可能會插入一些離群值，同時保持在相同的範圍內； 例如，在17到19之間的數字序列中出現17個點。 接下來，範圍跳轉到新的數字範圍，例如47到49，儘管主要的表達方式，點或數字，保持不變。 在受試者適應新範圍所需的最初30秒後，離群值（先前範圍或不同符號系統的離群值）可能會再次出現。
皮亞扎和她的同事注意到，如果離群值與適應值相差較遠，則無論符號系統如何，大腦中的反彈啟用都更大。 然而，在左頂葉區域，當數字集合中出現離群點時，fMRI測得的活動略多於在點集合中出現離群數字時。 研究人員將此解釋為意味著“至少在成人大腦中，數字符號和非數字數量會聚到共享的神經表徵上”，這意味著存在“共享的神經元群體”，可以將符號對映到非符號數量。
加拿大西安大略大學的認知科學家丹尼爾·安薩里說，雖然新的發現似乎存在分歧，但兩項研究都表明“左頂葉更精細地調整到數值大小的符號表示。”