- Источник:
Blickwinkel via Legion Media
Видя на фото четыре или меньше предметов, мы за полсекунды можем понять, сколько их там. Однако, если объектов больше четырех, нам требуется гораздо больше времени для подсчета, и мы чаще ошибаемся. Эти аксиомы известны больше века, и все это время ученые спорят, почему. В новом исследовании команде нейробиологов и физиологов из Боннского университета (Германия) удалось доказать правоту одной из дискутирующих сторон. Они показали, что мозг использует две разные системы для счета: одну — когда мы считаем до четырех, другую — когда нужно оценить пять и больше предметов. Результаты в Nature Human Behavior.
«Аномальная» пятерка
Споры о том, почему человеческие возможности в оценке больших величин начинают спотыкаться уже после цифры 4, тянутся с XIX века. В 1871 году английский экономист и логик Уильям Стэнли Джевонс на основе исследования собственных навыков счета заключил, что «число 5 выходит за пределы совершенного различения». То есть разум не способен с помощью глаза оценить любое количество объектов больше четырех, не пересчитывая их последовательно. Некоторые эксперты предполагали, что у мозга все-таки одна система количественной оценки объектов, но для бо́льших чисел она просто менее точна. Оппоненты утверждали, что причина в наличии у мозга двух отдельных нейронных систем для подсчета.
В наши дни уникальная возможность проверить обе модели появилась у группы ученых в Университетской больнице Бонна. Там проходили лечение от судорог 17 пациентов: перед операциями в мозг им вживляли микроэлектроды, которые позволяли записать активность отдельных нейронов в мозге, в том числе во время бодрствования. Из предыдущих исследований известно, что разные нейроны специализируются на разном количестве предметов: есть те, кто реагирует на один, другие — на два и так далее.
Ученые смогли провести свое небольшое исследование с согласия участников с уже установленными датчиками: им показывали изображения на экране, где было разное количество точек — от 0 до 9. На каждую картину выделяли не более половины секунды. И спрашивали, четное или нечетное число объектов они видели. Пациенты отвечали точнее всего, когда видели четыре и меньше точек.
Сбивчивые нейроны
Анализ , что нейроны, отвечающие за числа от 0 до 4, реагировали очень специфично и избирательно: например, если нервная клетка была «заточена» на тройку, она «предпочитала» только ее. А вот нейроны, которые специализировались на количествах от 5 до 9, срабатывали как непосредственно на «свое» число, так и на примыкающие к нему.
«Чем выше предпочтительное число, тем менее избирательными были эти нейроны».
«Например, нейроны, предпочитающие 8, будут реагировать на 8, а также на 7 и 9. В результате люди совершали больше ошибок, пытаясь дать количественную оценку большему количеству объектов», — поясняет .
По словам некоторых авторов, они сами были удивлены результатами работы, так как считали, что существует только один механизм. Однако данные активности нейронов вынуждают согласиться, что это две разные ментальные системы исчисления.
Эксперты оценили открытие как «великолепное», по словам ученых, оно дополняет понимание всей природы мышления человека — нашей «ментальной архитектуры».
Устроить еще одно испытание своим нейронам можно с помощью этого теста — сколько треугольников насчитаете вы?
