Nauji tyrimai atskleidžia, kad unikalus žmogaus gebėjimas suvokti skaičius gali būti giliai įsišaknijęs smegenyse. Oregono sveikatos ir mokslo universiteto atlikto tyrimo, kuriame dalyvavo neurochirurgijos pacientai, rezultatai taip pat siūlo naujų galimybių pasinaudoti tomis sritimis, siekiant pagerinti matematikos apimtų žmonių mokymąsi.
„Šis darbas sudaro pagrindą gilesniam skaičių, matematikos ir simbolių pažinimo supratimui – tai, kas yra unikaliai žmogiška”, – sakė vyresnysis autorius Ahmedas Raslanas, medicinos mokslų daktaras, OHSU medicinos mokyklos neurologinės chirurgijos profesorius ir pirmininkas. „Pasekmės yra toli siekiančios.”
Tyrimas publikuojamas žurnale PLOS ONE.
Raslanas ir bendraautoriai įdarbino 13 epilepsija sergančių žmonių, kuriems buvo atlikta įprasta chirurginė intervencija, kad nustatytų tikslią jų smegenų vietą, kur prasideda priepuoliai. Ši procedūra žinoma kaip stereotaktinė elektroencefalografija. Procedūros metu mokslininkai uždavė pacientams daugybę klausimų, kurie paskatino juos galvoti apie skaičius kaip simbolius (pavyzdžiui, 3), kaip žodžius („trys“) ir kaip sąvokas (trijų taškų seriją).
Kai pacientai reagavo, mokslininkai atrado veiklą stebinančioje vietoje: putamen.
Įsikūręs giliai baziniuose ganglijose virš smegenų kamieno, putamenas yra smegenų sritis, pirmiausia susijusi su elementinėmis funkcijomis, tokiomis kaip judėjimas, ir tam tikra pažinimo funkcija, tačiau retai su aukštesnio laipsnio žmogaus intelekto aspektais, tokiais kaip skaičiavimų sprendimas. Neuromokslininkai sąmonę ir abstrakčią mintį paprastai priskiria smegenų žievei, kuri išsivystė vėliau žmogaus evoliucijos metu ir apgaubia išorinį smegenų sluoksnį sulankstyta pilka medžiaga.
„Tai greičiausiai reiškia, kad žmogaus gebėjimas apdoroti skaičius yra kažkas, ką mes įgijome anksti evoliucijos metu“, – sakė Raslanas. „Smegenyse yra kažkas giliau, kas suteikia mums galimybę pasiekti, kur esame šiandien“.
Tyrėjai taip pat nustatė aktyvumą, kaip tikėtasi, smegenų regionuose, kurie koduoja regos ir klausos įvestis, taip pat parietalinėje skiltyje, kuri, kaip žinoma, dalyvauja atliekant skaitines ir su skaičiavimais susijusias funkcijas.
Praktiniu požiūriu išvados gali būti naudingos siekiant išvengti svarbių sričių per operacijas, skirtas pašalinti navikus ar epilepsijos židinius, arba įdedant neurostimuliatorius, skirtus traukuliams sustabdyti.
„Galima atskirti smegenų sritis, susijusias su skaičių apdorojimu, ir imtis papildomų atsargumo priemonių, kad šios sritys nebūtų pažeistos atliekant neurochirurgines intervencijas“, – sakė pagrindinis autorius Aleksandras Rockhillas, mokslų daktaras, Raslano laboratorijos tyrėjas.
Tyrėjai įvertino tyrime dalyvavusius pacientus.
„Esame labai dėkingi savo epilepsija sergantiems pacientams už norą dalyvauti šiame tyrime“, – sakė bendraautorius Christian Lopez Ramos, MD, OHSU neurochirurgijos rezidentas. „Paaiškėjo, kad jų dalyvavimas atsakant į mūsų klausimus operacijos metu yra raktas į mokslinį supratimą apie tai, kaip mūsų smegenys vystėsi gilioje praeityje ir kaip jos veikia šiandien“.
Iš tiesų, tyrimas atitinka ankstesnes tyrimų kryptis, susijusias su žmogaus smegenų kartografavimu operacijos metu.
„Turiu prieigą prie vertingiausių žmogaus duomenų gamtoje“, – sakė Raslanas. „Būtų gaila praleisti progą suprasti, kaip veikia smegenys ir protas. Mums tereikia užduoti teisingus klausimus.”
Kitame šios tyrimų linijos etape Raslanas numato išskirtines smegenų sritis, galinčias atlikti kitas aukštesnio lygio funkcijas.
Be Raslan, Rockhill ir Lopez Ramos, bendraautoriai yra Hao Tan, MD, Beck Shafie, Maryam Shahin, MD, Adeline Fecker, Mostafa Ismail, Daniel Cleary, MD ir Kelly Collins, MD, OHSU; ir Caleb Nerison, DO, dabar iš Leksingtono medicinos centro Pietų Karolinoje.