19世紀德國數學家卡爾·弗里德里希·高斯過去常開玩笑說，他能計算時還不會說話。也許這並非玩笑。最近的研究對語言是數學能力甚至其他形式的抽象思維的基礎這一概念提出了質疑。
在3月1日出版的《美國國家科學院院刊》上，英國謝菲爾德大學的科學家描述了三位中年男子的驚人數學能力，他們的大腦語言中心受到了嚴重損傷。“此前曾有關於失語症患者能夠計算的案例研究，”研究合著者羅斯瑪麗·瓦利說。“我們的新視角是嘗試找出大致平行的數學和語言操作。”
瓦利和她的同事發現，儘管受試者不再能理解“狗咬了男孩”和“男孩咬了狗”之間在語法上的區別，但他們可以理解包含等效結構的數學公式，例如“59 - 13”和“13 - 59”。
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研究人員還找到了提出更抽象問題的方法。例如，為了調查受試者對數字無窮大的理解，他們要求受試者寫下一個大於1但小於2的數字，用手勢表示“更大”和“更小”，用眉毛一挑表示驚訝，表示“但是”。然後他們要求受試者使這個數字更大，但仍然小於2，並重復這個過程。受試者透過各種方法得到了答案，包括新增小數點：1.5、1.55、1.555等等。
儘管受試者可以輕鬆回答用數學符號表達的簡單問題，但文字仍然讓他們感到困惑。即使是書面句子“七減二”也超出了他們的理解範圍。結果清楚地表明，無論語言對數學家有多大幫助——也許作為一種記憶輔助手段——它對於計算來說都不是必需的，並且它是在大腦的不同部分進行處理的。
語言塑造抽象思維的觀點在50年前美國語言學家本傑明·李·沃爾夫的遺著中得到了最有力的闡述。他認為，除其他外，霍皮語的結構使其使用者對時間的理解與歐洲人截然不同。儘管沃爾夫的假設繼續激發著研究，但他的許多證據已被證偽。更受尊敬的是與麻省理工學院語言學家諾姆·喬姆斯基相關的提議，即語言、數學以及可能的其他認知都依賴於一種更深層次的特質，有時被稱為“心語”。
喬姆斯基認為，這種更深層次特質的關鍵部分可能是一種非常簡單且人類獨有的“遞迴”計算能力。他和他的同事認為，遞迴可以解釋大腦如何將有限數量的術語紡成無限數量的通常複雜的陳述，例如“我認識的那個名叫喬的人吃了我家蘋果樹的果實。”遞迴也可以生成數學陳述，例如“3 (4/6 + 27)/4。”
喬姆斯基的理論或許可以與新的證據相調和。一些學者認為，大腦可能會藉助語言構建其數學理解，並且在移除腳手架後，該結構可能仍然存在。事實上，謝菲爾德研究中唯一一位接受過數學科學博士級培訓的受試者，在算術方面並不比其他人做得更好，但他在代數方面表現優於他們。
羅格斯大學認知科學中心聯合主任羅切爾·蓋爾曼說，腦損傷研究提供的證據比從更常用的功能性腦掃描技術中獲得的證據要清晰得多。“把某人放在掃描器中並提出一個問題，你可能會在語言區域獲得大量的啟用，”她指出。“但這可能僅僅是因為受試者正在透過語言來解決問題——呼叫了語言，儘管它不是一個關鍵組成部分。”
蓋爾曼說，最近的工作，加上對動物和兒童的研究，有力地支援了語言和數學的獨立性。“有些孩子數字不好但文字好，有些孩子文字不好但數字好，這種雙重分離提供了收斂的證據。”