摘要：“这项研究为更深入地理解数字、数学和符号认知奠定了基础，而这些是人类独有的，”资深作者、俄勒冈健康与科学大学医学院神经外科教授兼主任医学博士艾哈迈德·拉斯兰 (Ahmed Raslan) 说道：“其影响深远。”

人类的数字处理可能源自壳核，这为进化和更安全的脑部手术提供了新的见解。

研究人员报告称，思考数字会调动与基本功能相关的大脑区域，为教育和神经系统程序提供关键见解。

新研究表明，人类独特的数字概念化能力可能深深植根于大脑中。

此外，俄勒冈健康与科学大学针对神经外科患者的研究结果还表明，可以利用这些领域来提高数学困难患者的学习能力。

“这项研究为更深入地理解数字、数学和符号认知奠定了基础，而这些是人类独有的，”资深作者、俄勒冈健康与科学大学医学院神经外科教授兼主任医学博士艾哈迈德·拉斯兰 (Ahmed Raslan) 说道：“其影响深远。”

该研究发表在《PLOS ONE》杂志上。

Raslan 和合著者招募了 13 名癫痫患者，他们正在接受一种常用的外科手术，以绘制出他们大脑中癫痫发作的确切位置，这种手术被称为立体定向脑电图。在手术过程中，研究人员向患者询问了一系列问题，促使他们将数字视为符号（例如 3）、单词（“三”）和概念（一系列三个点）。

医学博士艾哈迈德·拉斯兰 (Ahmed Raslan) 和俄勒冈健康与科学大学 (OHSU) 的最新研究发现，人类处理数字的能力存在于大脑中在人类进化初期发育的部分。图片来源：俄勒冈健康与科学大学/克里斯汀·托雷斯·希克斯 (Christine Torres Hicks)

当病人做出反应时，研究人员在一个令人惊讶的地方发现了活动：壳核。

壳核位于脑干上方基底神经节深处，是大脑中主要与基本功能（如运动）和一些认知功能相关的区域，但很少与人类智力的高级方面（如解决微积分）相关。神经科学家通常将意识和抽象思维归因于大脑皮层，大脑皮层在人类进化后期进化，并以折叠的灰质包裹大脑外层。

“这可能意味着人类处理数字的能力是我们在进化早期就获得的，”拉斯兰说：“大脑中更深层次的东西赋予了我们这种能力，让我们能够飞跃到今天的水平。”

研究人员还发现，大脑中编码视觉和听觉输入的区域以及已知与数字和计算相关功能有关的顶叶区域也出现了预期的活动。

从实用角度来看，这些发现可能有助于在手术中避开重要区域以切除肿瘤或癫痫病灶，或放置用于阻止癫痫发作的神经刺激器。

“可以划定参与处理数字的大脑区域，并格外小心，以避免在神经外科手术期间损伤这些区域，”主要作者、拉斯兰实验室的博士后研究员亚历山大·罗克希尔 (Alexander Rockhill) 博士说。

研究人员对参与研究的患者表示感谢。

“我们非常感谢我们的癫痫患者愿意参与这项研究，”共同作者、俄勒冈健康与科学大学神经外科住院医师 Christian Lopez Ramos 医学博士说道：“他们在手术期间回答我们的问题，成为推进科学理解我们大脑在遥远的过去如何进化以及现在如何运作的关键。”

事实上，这项研究遵循了之前在手术过程中绘制人类大脑地图的研究路线。

“我能够接触到自然界中最有价值的人类数据，”拉斯兰说：“错过了解大脑和思维如何运作的机会真是太可惜了。我们所要做的就是提出正确的问题。”

在该研究的下一阶段，拉斯兰预计大脑的某些区域将能够执行其他更高级的功能。

除了 Raslan、Rockhill 和 Lopez Ramos，合著者还包括俄勒冈健康与科学大学的 Hao Tan 医学博士、Beck Shafie、Maryam Shahin 医学博士、Adeline Fecker、Mostafa Ismail、Daniel Cleary 医学博士和 Kelly Collins 医学博士；以及现任南卡罗来纳州列克星敦医疗中心的 Caleb Nerison 医学博士。

本研究由美国国立卫生研究院的 BRAIN 计划资助，以支持 Rockhill，奖项编号为 1UG3NS123723-01。内容完全由作者负责，并不一定代表美国国立卫生研究院的官方观点。

参考文献：《利用立体定向脑电图研究数字认知中的三重代码模型》，作者：Alexander P. Rockhill、Hao Tan、Christian G. Lopez Ramos、Caleb Nerison、Beck Shafie、Maryam N. Shahin、Adeline Fecker、Mostafa Ismail、Daniel R. Cleary、Kelly L. Collins 和 Ahmed M. Raslan，2024 年 12 月 3 日，PLOS ONE。DOI：10.1371/journal.pone.0313155

来源：康嘉年華一点号