德國圖賓根大學和波恩大學最近進行的一項研究表明，大腦中的神經元會在特定的數學運算中被激活。研究結果顯示，一些被檢測到的神經元只在做加法時活躍，而另一些則在做減法時活躍。相關研究成果2月14日發表于《當代生物學》。
眾所周知，3個蘋果加2個蘋果等于5個蘋果。然而，在這樣的計算過程中，大腦發生了什么？
波恩大學醫院癲癇科專門對癲癇患者的大腦進行外科手術。有些病人的癲癇發作起源于大腦的同一區域。為精確定位這個有缺陷的區域，醫生在病人體內植入幾個電極。這些探針可以用來精確定位痙攣的來源。此外，單個神經元的活動可以通過連線來測量。
基于上述基礎，研究人員招募了5名女性和4名男性參與該研究。他們將電極植入參與者的大腦顳葉，以記錄神經細胞的活動。同時，參與者必須完成簡單的算術題。“我們發現，在做加法和做減法時，不同的神經元會被激活。”波恩大學醫院癲癇科教授Florian Mormann解釋說。
并非是有些神經元只對“+”符號作出反應，而另一些神經元只對“-”符號作出反應。Mormann研究小組博士生Esther Kutter解釋說，“即使我們用文字代替數學符號，效果也一樣”。
這表明，這些細胞實際上編碼了一個數學指令。
在分析過程中，研究人員發現，海馬旁皮層的神經細胞在加減運算時特別活躍。然而，當相加時，不同的加法神經元在同一個運算任務中交替活躍，就好像計算器上的加號鍵在不斷地改變它的位置，減號鍵也是一樣。研究人員稱之為“動態編碼”。
這項研究在理解人類重要的符號運用能力之一 ——數字計算上邁出了重要一步。