研究人员在大脑中发现数学神经元

大脑中的神经元会在某些数学运算中特别激发。图宾根大学和波恩大学最近进行的一项研究表明了这一点。研究结果表明，检测到的一些神经元仅在加法期间活跃，而其他神经元在减法期间活跃。他们不关心计算指令是写成单词还是符号。该结果现已发表在《当代生物学》杂志上。

大多数小学生可能已经知道三个苹果加两个苹果加起来就是五个苹果。然而，在这样的计算过程中大脑中发生了什么仍然很大程度上是未知的。波恩大学和蒂宾根大学目前的研究现在阐明了这个问题。

研究人员受益于波恩大学医院癫痫科的一项特殊功能。它专门从事癫痫患者大脑的外科手术。在一些患者中，癫痫发作总是起源于大脑的同一区域。为了精确定位这个缺陷区域，医生将几个电极植入患者体内。探针可用于精确确定痉挛的起源。此外，可以通过接线测量单个神经元的活动。

一些神经元只有在总结时才会触发

五名女性和四名男性参与了当前的研究。他们在所谓的大脑颞叶中植入了电极，以记录神经细胞的活动。同时，参与者必须执行简单的算术任务。“我们发现，在加法和减法期间，不同的神经元会被激发，”波恩大学医院癫痫学系的 Florian Mormann 教授解释说。

并非某些神经元只对“+”号作出反应，而另一些神经元只对“-”号作出反应：“即使我们用单词替换数学符号，效果仍然相同，”Esther Kutter 解释说，他是在 Mormann 教授的研究小组攻读博士学位。“例如，当受试者被要求计算‘5 和 3’时，他们的加法神经元重新开始行动;而对于‘7 减 4’，他们的减法神经元开始行动。”

这表明发现的细胞实际上编码了一种数学指令以供行动。因此，大脑活动非常准确地显示了测试对象当前正在计算的任务类型：研究人员将细胞的活动模式输入到一个自学习的计算机程序中。同时，他们告诉软件受试者当前是在计算总和还是差值。当算法在这个训练阶段之后遇到新的活动数据时，它能够准确地识别出它是在哪个计算操作期间被记录下来的。

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