Французские исследователи из Группы когнитивной нейровизуализации (UNICOG) выяснили, как человеческий мозг обрабатывает и сопоставляет числовую информацию. Новая работа показала, что мозг использует универсальную «ментальную карту» — подобие прямой, на которой целые числа и дроби занимают строго определённые координаты в зависимости от их реального количественного значения.

Чтобы зафиксировать эту нейронную геометрию, учёные провели эксперимент с участием 20 взрослых добровольцев, используя функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) высокого разрешения. Участникам предлагалось выполнять простую задачу на сравнение числовых форматов, состоящих из смеси целых чисел и дробей, и определять, является ли следующее значение больше или меньше предыдущего.

Результаты фМРТ-сканирования, проведенного в ходе исследования, выявили схожие паттерны мозговой активности в тех случаях, когда участники сравнивали целые числа и дроби. © Valério D, et al.
Результаты фМРТ-сканирования, проведённого в ходе исследования, выявили схожие паттерны мозговой активности в тех случаях, когда участники сравнивали целые числа и дроби. © Valério D, et al.

Сканирование выявило чёткие паттерны активности в передней части нижней теменной коры — зоне, которая традиционно отвечает за работу с числами. Выяснилось, что мозг не распределяет дроби и целые числа по изолированным системам, а сводит их к единой шкале по принципу их истинной величины. Так, дробь «¼» активирует нейронные цепочки ближе к нулю, а не ориентируется на входящую в неё цифру «4», что наглядно демонстрирует способность мозга переводить абстрактные символы в их реальный математический смысл.

Хотя это первое исследование, детально изучившее совместную геометрию целых чисел и дробей, авторы отмечают, что работа с дробями объективно даётся людям сложнее — участники эксперимента решали такие задачи медленнее и чаще ошибались. В будущем ученые планируют расширить эксперимент, включив в него десятичные дроби, а также изучить, как эта математическая карта формируется с возрастом, уровнем образования и под влиянием культурных факторов.