Hiển thị số và tỷ lệ trong não bộ của loài linh trưởng

e-Neuroforum - Tập 3 - Trang 27-33 - 2012
D. Vallentin1, S.N. Jacob1, A. Nieder1
1Institute of Neurobiology, Animal Physiology, Tübingen University, Tübingen, Germany

Tóm tắt

Các ký hiệu số đã cho phép con người phát triển các kỹ năng toán học vượt trội, đánh dấu những nền văn minh công nghệ tiên tiến. Những phát hiện trong nhận thức động vật, tâm lý học phát triển và nhân chủng học cho thấy những kỹ năng số này có nguồn gốc từ các nguyên tắc sinh học không ngôn ngữ. Các nghiên cứu gần đây trên linh trưởng người và không phải người sử dụng một loạt các phương pháp đã cung cấp bằng chứng rằng thông tin số được biểu diễn và xử lý bởi các vùng của thùy trán và thùy đỉnh sau, nơi mà các nơron đơn lẻ được tinh chỉnh theo các lượng tuyệt đối ưa thích. Cho đến gần đây, dữ liệu khám phá tỷ lệ của các lượng, như trong tỷ lệ và phân số, khá hiếm hoi. Những dữ liệu mới thu được thông qua các phương pháp bổ sung và từ các hệ thống mẫu khác nhau hiện nay soi sáng các cơ chế của việc biểu diễn tỷ lệ độ lớn. Một sơ đồ mã hóa cho tỷ lệ đã nổi lên và rất giống với việc biểu diễn số tuyệt đối. Mã độ lớn là tự động, độc lập với ngôn ngữ và định dạng trình bày. Những phát hiện này gợi ý rằng não bộ của linh trưởng có một mạng lưới phylogenetic cổ xưa để đại diện cho lượng, mà trong quá trình tiến hóa của con người, đã được tận dụng để xây dựng cảm giác số lượng đáng kể của chúng ta.

Từ khóa

#não linh trưởng #ký hiệu số #nhận thức động vật #kỹ năng toán học #biểu diễn số lượng #tiến hóa con người

Tài liệu tham khảo

Wynn K (1992) Addition and subtraction by human infants. Nature 358:749–750 Gordon P (2004) Numerical cognition without words: evidence from Amazonia. Science 206:496–499 McComb K et al (1994) Roaring and numerical assessment in contests between groups of female lions, Panthera leo. Anim Behav 47:379–387 Henschen SE (1919) Über Sprach-, Musik- und Rechenmechanismen und ihre Lokalisationen im Großhirn. Z Gesamte Neurol Psychiatr 52:273–298 Nieder A (2005) Counting on neurons: the neurobiology of numerical competence. Nat Rev Neurosci 6:177–190 Nieder A, Dehaene S (2009) Representation of number in the brain. Annu Rev Neurosci 32:185–208 Nieder A, Merten K (2007) A labeled-line code for small and large numerosities in the monkey prefrontal cortex. J Neurosci 27:5986–5993 Dehaene S et al (2004) Arithmetic and the brain. Curr Opin Neurobiol 14:218–224 Dehaene S et al (1999) Sources of mathematical thinking: behavioral and brain-imaging evidence. Science 284:970–974 Piazza M et al (2004) Tuning curves for approximate numerosity in the human intraparietal sulcus. Neuron 44:547–555 Halberda J et al (2008) Individual differences in non-verbal number acuity correlate with maths achievement. Nature 455:665–668 Schneider M, Siegler RS (2010) Representations of the magnitudes of fractions. J Exp Psychol 36:1227–1238 Meert G et al (2009) Rational numbers: componential versus holistic representation of fractions in a magnitude comparison task. Q J Exp Psychol (Hove) 62:1598–1616 Woodruff G, Premack D (1981) Primative mathematical concepts in the chimpanzee: proportionality and numerosity. Nature 293:568–570 Vallentin D, Nieder A (2008) Behavioral and prefrontal representation of spatial proportions in the monkey. Curr Biol 18:1420–1425 Vallentin D, Nieder A (2010) Representations of visual proportions in the primate posterior parietal and prefrontal cortices. Eur J Neurosci 32:1380–1387 Jacob SN, Nieder A (2009a) Tuning to non-symbolic proportions in the human frontoparietal cortex. Eur J Neurosci 30:1432–1442 Jacob SN, Nieder A (2009b) Notation-independent representation of fractions in the human parietal cortex. J Neurosci 29:4652–4657 Kiani R, Shadlen MN (2009) Representation of confidence associated with a decision by neurons in the parietal cortex. Science 324:759–764