Jesteśmy błyskawicznymi rozgryzaczami liczb

Niektóre najbardziej przekonujące dowody na istnienie zmysłu liczb pochodzą z badań nad niemowlętami. W badaniu z 2010 r., na przykład, Elizabeth Brannon z Duke i jej współpracownicy pokazywali sześciomiesięcznym niemowlętom obrazy kropek. Kiedy zmieniali obrazki, sprawdzali, jak długo niemowlęta patrzyły na każdy z nich. Niektóre obrazki były identyczne. Na innych kropki różniły się wielkością lub rozstawieniem. A na jeszcze innych Brannon i jej koledzy dodawali dodatkowe kropki.

Kiedy spojrzeli na dane, stwierdzili, że tym, co chwytało uwagę niemowląt, była zmiana liczby kropek. Co więcej, niemowlęta wpatrywały się dłużej w obrazki, kiedy różnica ich liczebności była większa.

Zmysł liczb u niemowląt jest podstawą uzdolnień matematycznych w późniejszym życiu, jak to udokumentowała Brannon, kiedy zbadała te dzieci trzy lata później. Brannon odkryła, że wrażliwość na liczby dzieci w wieku sześciu miesięcy jest dobrym wskaźnikiem tego, jak poradzą sobie z testami matematycznymi w wieku trzech lat. Inni naukowcy także znaleźli związek między zmysłem liczb a uzdolnieniami matematycznymi czternastolatków.

Odkrywszy nasz zmysł liczb Brannon i inni badacze zaczęli sondować nasze mózgi, żeby zobaczyć, jak to działa biologicznie. Nie jest łatwo wyłuskać zmysł liczb z wszystkich innych rzeczy, które wykonują nasze mózgi, kiedy analizują wizualną scenę. Jest tam olbrzymia ilość informacji do natychmiastowego odszyfrowania i nasze mózgi używają do tego zadania całą sieć różnych regionów.

Kiedy światło dociera do naszych oczu, siatkówka jako pierwsza przetwarza obraz, a następnie odpala sygnały wzdłuż nerwu optycznego do tyłu głowy. Kora wzrokowa wyłuskuje następnie pewne podstawowe cechy, takie jak jaskrawość, krawędzie, kolor i tak dalej. Regiony, w których odbywa się przetwarzanie, wysyłają następnie sygnały do innych części mózgu, które wykrywają bardziej złożone rzeczy, takie jak ruchy ciała i twarze.

Niektórzy badacze sądzą, że nasza świadomość liczb wyłania się późno na tym szlaku. Możemy najpierw wykrywać inne cechy obrazu, a następnie analizować je, by dojść do tego, ile przedmiotów jest w grupie. Jeśli na przykład, patrzymy na trzy cytryny na ladzie, najpierw możemy wyliczyć całkowitą powierzchnię żółtą w naszym polu widzenia, ustalić ile żółtego jest w każdej cytrynie, a potem podzielić to pierwsze przez to drugie.

W celu zbadania, gdzie na szlaku myśli znajduje się nasz zmysł liczb, Brannon i jej koledzy umieścili elektrody EEG na głowach ludzi. Następnie pokazywali wolontariuszom obrazki z kropkami. Podobnie jak we wcześniejszych eksperymentach zmieniali obrazki na takie, które miały dodatkowe kropki, jak również inną wielkość i rozstawienie. Za każdym razem notowali elektryczność produkowaną przez mózgi, kiedy przetwarzały to, co ludzie widzieli.

Analizując różne reakcje naukowcy zauważyli jeden fascynujący nagły skok aktywności elektrycznej, który pojawiał się w tyle głowy. Wysokość skoku różniła się zależnie od liczby kropek. Im więcej kropek tym większy skok.

W odróżnieniu od tego, wielkość i rozstawienie kropek nie powodowały skoku. Gdybyśmy wyczuwali liczby przez analizowanie innych cech obiektu, można oczekiwać, że zobaczymy taki wpływ. Ale zespół Brannon niczego takiego nie znalazł. Wywnioskowali więc, że ten skok reprezentuje nasz bezpośredni odbiór liczb.

Tym, co czyni ten skok jeszcze bardziej intrygującym, jest szybkość, z jaką się pojawia: tylko 75 milisekundy po pokazaniu obrazka. Na tym etapie percepcji wzrokowej kora wzrokowa dopiero zaczyna przetwarzać sygnały z oczu. To nowe badanie sugeruje, że liczby są tak ważne, iż zaczynamy je wyczuwać jeszcze zanim jesteśmy świadomi tego, co widzimy.

(Więcej o naszym zmyśle liczb i innych odkryciach o mózgu znajduje się w mojej antologii - ebooku - Brain Cuttings.)

We are instant number crunchers

The Loom, 2 marca 2015

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska