16.02.2022, 10:49
Сергей Васильев
1
4,3 тыс

Обнаружены нейроны, ответственные за сложение и вычитание

❋ 5.8

Похоже, за выполнение арифметических действий в головном мозге отвечают специальные группы нейронов: одни — для сложения, другие — для вычитания.

©Marco Verch, Flickr / Автор: Regulus Tremerus

Сложить два и два сможет любой школьник, но вот как именно сложение и другие арифметические операции производятся клетками мозга, неизвестно даже ученым. Судя по новой работе исследователей из Германии, для этого используются специализированные нейроны, причем одни из них срабатывают только при сложении, а другие — при вычитании, независимо от того, устно или письменно выполняется задание. Об этом рассказывается в новой статье, опубликованной в журнале Current Biology.

Профессор Флориан Морманн (Florian Mormann) и его коллеги работали с больными эпилепсией, которые проходят лечение в клинике Боннского университета. Некоторым таким пациентам хирургически внедряют тонкие электроды, которые регистрируют активность нейронов, позволяя точнее локализовать очаг, из которого у них развиваются острые приступы. Этими электродами и пользуются ученые, чтобы рассмотреть и соседние области мозга.

Для новой работы отобрали девять добровольцев (пять женщин и четверо мужчин) с электродами, размещенными в височной доле. Ученые просили их выполнять сложение и вычитание, обнаружив, что при этом срабатывают разные популяции местных нейронов. В височной доле находятся основные зрительные центры мозга, и,,чтобы убедиться в том, что клетки реагируют не просто на изображения «+» и «-», некоторые задания формулировали устно и просили выполнять в уме. Результат был тем же.

Дополнительное подтверждение получили и «из машины». Сохраненные данные об активности мозга добровольцев Морманн с соавторами использовали для подготовки нейросети. Та действительно научилась определять, какую именно арифметическую операцию — сложение или вычитание — выполняет человек, исходя из паттернов активности нервных клеток.

Эти паттерны не всегда одинаковы. Так, в гиппокампе каждый раз активируются одни и те же «нейроны сложения» или «нейроны вычитания». А вот в соседствующей с ним коре парагиппокампальной извилины запускаются то одни, то другие паттерны, соответствующие нужному арифметическому действию. По словам ученых, это похоже на то, как если бы клавиша «+» меняла свое положение на клавиатуре. Такая разница в работе «арифметических нейронов» разных областей мозга, по-видимому, указывает на то, что они выполняют при этом разные задачи. Какие именно — еще предстоит узнать.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

18 сентября, 12:02
Любовь С.

Газовый гигант Elias 2-24b успел набрать массу Юпитера менее чем за миллион лет. Поскольку планета еще формируется, причем довольно далеко от своей звезды, объяснить столь быстрый рост трудно.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Ох. Ученым бы не мешало знать, что общепринятый в наше время способ сложения\вычитания - "в столбик", не всегда был общепринятым. В средние века складывали по другому, в древности - тоже иначе, чем в ср. века. В последние десятки лет продаются интересные книжки из серии "ментальная арифметика", там изучаются частично эти древние способы сложения\вычитания, потому что во времена отсутствия калькуляторов и крайней дороговизны счетов\абак, это был единственный способ быстро посчитать на базаре, чтобы тебя не обманули. А еще есть методы сложения вычитания через сдвиг регистра. Что-то мне не верится, что мозг все это выполняет одними и теми же группами нейронов. Он вообще не сложен математически, он тупо эволюцией образован, какой получился - такой получился. А эволюция вам не учительница математики, она вообще тупая дура.