Натуральные числа показывают количество чего-либо или положение предмета относительно других. Ноль, не являющийся натуральным числом, выражает пустоту или отсутствие предметов. Ученые из Германии выяснили, что мозг человека воспринимает ноль как очень маленькое число.
Ноль — одно из самых абстрактных и важных понятий в математике. По данным прошлых исследований, дети понимают его не сразу, гораздо позже, чем усваивают целые положительные числа. У животных, которые разделяют с человеком невербальную систему количественной оценки, заметно… рудиментарное понимание нулевой численности.
Врачи из Боннского университета изучали обработку понятия «нуль» человеческим мозгом с помощью вживленных электродов. опубликовал журнал Current Biology.
Мозг, эволюционировавший для обработки сенсорных стимулов, воспринимает пустые множества как значимую категорию лишь при высоком уровне абстракции. Это предполагает способность представлять явление независимо от опыта и за пределами воспринимаемого. Мозгу необходимо интерпретировать «ничто» как «нечто», подобно математическому объекту.
Семнадцать пациентов с эпилепсией, проходящих нейрохирургическое лечение, участвовали в исследовании. Им перед операцией вживили электроды в средние височные доли мозга для измерения активности отдельных нервных клеток в режиме реального времени.
Эксперимент предполагал выполнение заданий людьми, за которыми наблюдали за деятельностью нейронов мозга. Задания заключались в классификации чисел на четные и нечетные, представленных в двух форматах: символическом (арабские цифры) и несимволическом (наборы точек, включая пустой набор). Упрощенную версию испытания прошли 19 здоровых людей для учета особенностей поведенческих реакций, связанных с эпилепсией.
В средней височной доле головного мозга есть нейроны, которые специфически реагируют на запись нуля независимо от формы. Эти же нейроны воспринимают ближайшее к нулю натуральное число — единицу. Ученые пришли к выводу, что мозг не рассматривает ноль как уникальную или отдельную категорию «небытия», а делает пустые множества наименьшей величиной на «воображаемой числовой прямой». При этом цифровой образ нуля обрабатывался так же, как и другие числа, а обработка несимволической записи требовала больше времени.
Исследователи отметили, что расположение электродов ограничивалось из-за эпилепсии. Активность, которую фиксировали датчики, могла быть вызвана патологически измененными областями мозга.
В будущем важно исследовать, влияет ли контекст или культурная принадлежность на восприятие нуля.
Поведение и интеллект человека зависят от работы нейронов головного мозга. Цель — выяснить, как активность отдельных нейронов и групп нейронов связана с математическими операциями. Это знание будет важно для помощи людям с нарушениями счета, такими как дискалькулия — трудности в изучении чисел. акалькулияУченые подытожили, что данное нарушение счета относится к приобретенным проблемам после травмы головного мозга.