Биохакерство в действие: Как нулата (0) затруднява мозъка ни

Проучване, публикувано в Current Biology разкрива как мозъците ни възприемат числото 0 и защо това понятие е трудно за разбиране. Въпреки, че нулата играе важна роля в математиката и ежедневието, разбирането ѝ изисква значителни усилия от страна на мозъка.

Нулата е странно число. Тя не означава просто отсъствие на нещо, както обяснява Флориан Морман, изследовател от Университетската болница в Бон (Германия). За разлика от числа като 1, 2 или 3, които представляват изчислими величини, нулата символизира отсъствието на нещо, което може да бъде пресметнато. По този начин обаче тя запазва числовата си стойност, което я прави трудна за възприемане както на психологическо, така и на нервно ниво.

В исторически план откриването на 0 се смята за едно от най-големите постижения на човечеството.

В индивидуалното развитие на човека нулата също не се осъзнава веднага – децата обикновено започват да разбират концепцията за нула едва към 6-годишна възраст. Един от ключовите етапи е осъзнаването, че нулата е по-малко от единица и разбирането, че нулата може да бъде представена със символ. Това не е толкова лесно, колкото изглежда. Например, според невролога Елизабет Бранън децата често мислят за единицата като за най-малкото число и може да не осъзнаят веднага, че нулата е по-малка от него.

Но защо това число създава трудности и на възрастните? Изследователите си задават този въпрос и стигат до заключението, че с нулата се случва нещо специално на ниво неврони в мозъка ни.

„Въпреки важността на нулата в математиката, невронната основа на нейното възприемане остава неизвестна.“

отбелязват авторите на изследването

За да разберат това, учените провеждат експеримент с пациенти, на които са имплантирани микроелектроди в темпоралния лоб на мозъка в рамките на подготовката за неврохирургия. На пациентите били показани различни числови представяния, включително 0 и множества от точки, сред които имало „празни“ множества с нула.

Благодарение на тези микроелектроди учените успяват да наблюдават активността на отделните неврони. Както обяснява Естер Кутер, един от авторите на изследването от Института по невробиология към Университета в Тюбинген, те откриват, че някои неврони реагират на символа нула или на „празното множество“, но не и на двете представи едновременно. Това подчертава, че мозъкът обработва символичната и несимволичната нула по различен начин.

Интересно е, че изследователите забелязват и така наречения „ефект на разстоянието“ при възприемането на нулата. Това означава, че на невронно ниво нулата не се кодира като отделна категория „нищо“.

Вместо това тя се интегрира в общата числова скала като числова стойност, намираща се в долния край на тази скала. Това откритие подкрепя предишни изследвания, според които невроните могат да обработват както символични, така и несимволични представяния на положителни числа.

Най-поразителното обаче е, че възприемането на нула активира повече неврони, отколкото всяко друго едноцифрено число. Това може да обясни защо боравенето с концепцията за нула изисква повече умствени усилия.

Според Морман нулата и празното множество се кодират на невронно ниво по различен начин от другите числа, особено в случая на точковите множества. Това може да обясни защо разпознаването на празното множество отнема повече време на поведенческо ниво в сравнение с другите числа. Проучването показва, че макар мозъкът да възприема нулата като числова стойност, нейната обработка е много по-сложна от тази на другите числа. Това може да обясни защо разбирането на нулата е предизвикателство не само за децата, но и за възрастните.