?上一篇文章：
?下一篇文章：
& &评论摘要(共 17 条，得分 1649 分，平均 97 分)所在位置：
PNAS：数学家的大脑真的跟普通人的不一样吗？
更新时间： 10:03:40　|　文章来源：生物谷
　　伟大的数学家（斯蒂芬霍金，阿伯特爱因斯坦）能够通过理解简单的数学定理解释宇宙最基本的问题，他们是怎么做到的呢？这究竟是努力工作的成果，还是这些伟大的思想家的大脑跟我们普通人的不一样呢？　　如果你以前也有相似的问题，不必烦恼，因为神经学家们也在长久地钻研这一问题。对于研究者们来说，他们一致争论不休的是：数学家们在思考极其复杂的问题时，他们大脑的哪一区域是在工作的？更加具体地讲，他们思考问题与处理语言时使用的是不是同样的区域。　　最近一项研究发现，大脑中一个结构能够负责数学性的思考，即使是不擅长数学的人，大脑生来也存在这样的区域。　　在该研究中，来自法国巴黎大学的研究者们（15名顶尖的数学家，以及15名其它领域的学术大牛）进行了脑部的扫描，之后接受了一些包含是非题的调查问卷，这些问题中一些是数学相关的，一些则与数学无关。　　结果显示，大脑在思考文字相关的问题时，活跃的区域与处理语言的区域相同，但在处理高水平的数学问题时，数学家们大脑皮层的顶侧，额前叶以及颞区得到了激活。　　而那些非数学领域的学者们大脑的相同区域并没有激活，这是因为他们压根就没有听懂这些数学问题。　　“由于这些人并没有受过高水平的数学训练，因此这些非数学领域的学者只有被问到相对简单的数学问题时，相应区域才会被激活”，研究者之一Yirka说道。　　拿着对于我们大部分并非天才的人来说意味着什么呢？这意味着数学问题的处理集中在每个人大脑的特定部位，不管该问题的复杂度如何。　　例如，史蒂芬霍金不论是在研究黑洞现象，还是在核对自己的支票簿，大脑活动的区域都是一致的。这听上去可能有些不可思议，毕竟两者是完全不同的东西。　　另外一个比较重要的问题是：我们这些非数学专家能否通过训练理解高水平的数学问题呢？如果可以，那么我们大脑中的相关区域一样能够得到激活。　　相关结果发表在《PNAS》杂志上。
　　近期发布的几组研究报告显示，科学家们正以...
　　下楼梯本是小事，但对膝关节的伤害远远...
　　MIT和麻省总院的研究人员研究了人们恢复...
每周打太极拳1小时 老人可防跌倒　　澳洲、美...
温馨提示：如果您有任何健康问题可到向在线专家提问！
Copyright & 　fx120.net　All rights reserved 版权所有 放心医苑网
本站信息仅供参考 不能作为诊断及医疗的依据[粤ICP备号-2] [编号经营性-]热门推荐：
声明：本文由入驻搜狐公众平台的作者撰写，除搜狐官方账号外，观点仅代表作者本人，不代表搜狐立场。
　　撰文 Jordana Cepelewicz
　　翻译 郭琳雯
　　审校 秦琪凯
　　微信、手机QQ搜索关注 DuoDaaMath每获得更多数学趣文
　　阿兰?图灵、阿尔伯特?爱因斯坦、史蒂芬?霍金、约翰?纳什――这些数学和物理大神们美奂绝伦的思想无一不让我们着迷，但同时也让人感到神秘莫测、难以捉摸。同样是从最简单的算术开始学习，为什么这一小部分人最终就能掌握普通人望尘莫及的高级的数学概念和抽象思维？神经科学家已经开始研究数学奇才的大脑是否真有什么过人之处，可以显著提高概念性思维的水平。
　　有科学家认为，高层次的数学思维与大脑语言处理中枢相关联，因为在如此抽象的层面上思考，数学家需要理解语言表征和语法，但也有科学家认为，这种数学思维只来自于与数量和空间推理有关的独立的脑区。在本周《美国科学院院刊》（PNAS）发表的一项研究中，法国INSERM-CEA认知神经成像机构（INSERM-CEA Cognitive Neuroimaging Unit）的两位研究人员称他们发现涉及数学思维的脑区与从事同样复杂的非数学思维的脑区有所不同。
　　该团队使用功能性磁共振成像（fMRI)扫描了15位专业数学家和15位同等学术地位的非数学领域科学家的大脑，在扫描的同时让受试者听一系列72个高级数学命题，其中代数、数学分析、几何学和拓扑学各18个，以及18个高级的非数学命题（主要为历史方面的），他们每人有4秒的时间来思考每一命题并判断其是真、是假或是无意义。
　　研究人员发现，只有数学家们在听到数学相关的命题时，其大脑中双侧顶内区、背侧前额叶和下颞叶区域的神经网络才会被激活。这一大脑回路通常不参与语言和语义处理。而当受试者被问及非数学命题时，所有人，无论数学家还是其他专家，负责语言和语义处理的脑区域均被激活。这一研究的共同作者，研究生Marie Amalric说，“我们的研究结果表明，高水平的数学思考所反复利用的大脑区域，是人脑中与数字和空间认知相关的区域，该区域在多年以前就已形成，并一直随人类演化到今天。”
　　先前的研究已经发现，这些非语言区域在执行基本的算术运算，甚至只是看到页面上的数字时就表现活跃，这意味着高级数学思维和基础数学思维是相关的。事实上，认知神经成像机构的主任，也是实验心理学家兼论文共同作者Stanislas Dehaene ，就研究过为何人类（甚至一些动物物种）对数量和算术操作有一种与生俱来的直觉，又称“数感”，它与空间想象能力也密切相关。至于这种固定成型的“数感”又是如何与高级数学思维联系起来的，仍是未解之谜。这项研究工作提出了一个有趣的问题：我们与生俱来的辨别不同数量（如两个苹果多于一个苹果）的能力，会不会同时也是我们理解群论这类复杂理论的生物学基础？加拿大西安大略大学的认知神经学家Daniel Ansari说：“探索低级和高级数学能力之间的因果关系将会非常有趣。”他没有参与该项研究。“我们大多数人都掌握基础的算术能力，所以我们早已激活这些大脑区域，但只有极少数人继续从事高级数学研究。我们仍不知道成为一名数学专家是否会改变一个人计算的方式，也不知道学习基础算术对于掌握更高层面的数学概念是否有帮助。”
　　Ansari提议进行一项训练研究，给非数学专家教授高级数学概念，这样就能帮助研究者更好地理解不同等级数学概念之间的关联和它们的形成方式。此外，数学方面的专业知识可能对神经回路产生其他方面的影响。Amalric的研究发现，数学家大脑中与面部表情处理相关的视觉区域活跃度比一般人小，这可能意味着，掌握和使用某些数学概念所需的神经系统资源可能会削弱或“耗竭”大脑的一些其他能力。尽管还需要更多的研究来确定数学家们识别面部表情的能力是否真的与常人不同，但是研究人员希望能进一步了解专业知识是怎样影响大脑的构造与工作方式的。
　　Ansari说：“我们可以研究这些特殊才能是从哪里来的，也可以研究高水平的数学专业知识与基础数学能力在神经生物学上的相关性。幸好，现在我们有能力利用大脑成像技术来回答这方面的深刻问题了。
　　原文链接：/article/how-does-a-mathematician-s-brain-differ-from-that-of-a-mere-mortal/
　　文章来自环球科学ScientificAmerican（ID：huanqiukexue）
　　微信、手机QQ搜索关注 DuoDaaMath每获得更多数学趣文
欢迎举报抄袭、转载、暴力色情及含有欺诈和虚假信息的不良文章。
请先登录再操作
请先登录再操作
微信扫一扫分享至朋友圈
哆嗒数学网在搜狐教育开辟的专栏。
中国高校校报协会副会长......
北京教育音像报刊总社评论部评论员.....
中国青少年研究中心首席专家
美国独立教育顾问协会认证顾问
中国人民大学政治学教授当前位置： >
摘要 : 数学家处理高级数学概念时使用的神经网络，其实与每个小孩与生俱来的基础数学技能所使用的神经网络完全相同。
日，国际著名学术期刊《》杂志在线发表了法国INSERM-CEA认知神经成像机构(INSERM-CEA Cognitive Noimaging Unit)研究人员Marie Amalric和Stanislas Dehaene的研究论文，论文称研究人员发现涉及数学思维的脑区与从事同样复杂的非数学思维的脑区有所不同。
阿兰&图灵、阿尔伯特&爱因斯坦、史蒂芬&霍金、约翰&纳什&&这些数学和物理大神们美奂绝伦的思想无一不让我们着迷，但同时也让人感到神秘莫测、难以捉摸。同样是从最简单的算术开始学习，为什么这一小部分人最终就能掌握普通人望尘莫及的高级的数学概念和抽象思维?家已经开始研究数学奇才的大脑是否真有什么过人之处，可以显著提高概念性思维的水平。
有科学家认为，高层次的数学思维与大脑语言处理中枢相关联，因为在如此抽象的层面上思考，数学家需要理解语言表征和语法，但也有科学家认为，这种数学思维只来自于与数量和空间推理有关的独立的脑区。
该团队使用功能性磁共振成像(fMRI)扫描了15位专业数学家和15位同等学术地位的非数学领域科学家的大脑，在扫描的同时让受试者听一系列72个高级数学命题，其中代数、数学、几何学和拓扑学各18个，以及18个高级的非数学命题(主要为历史方面的)，他们每人有4秒的时间来思考每一命题并判断其是真、是假或是无意义。
研究人员发现，只有数学家们在听到数学相关的命题时，其大脑中双侧顶内区、背侧前额叶和下颞叶区域的神经网络才会被激活。这一大脑回路通常不参与语言和语义处理。而当受试者被问及非数学命题时，所有人，无论数学家还是其他专家，负责语言和语义处理的脑区域均被激活。这一研究的共同作者，研究生Marie Amalric说，&我们的研究结果表明，高水平的数学思考所反复利用的大脑区域，是人脑中与数字和空间认知相关的区域，该区域在多年以前就已形成，并一直随人类演化到今天。&
先前的研究已经发现，这些非语言区域在执行基本的算术运算，甚至只是看到页面上的数字时就表现活跃，这意味着高级数学思维和基础数学思维是相关的。事实上，认知神经成像机构的主任，也是实验心理学家兼论文共同作者Stanislas Dehaene ，就研究过为何人类(甚至一些动物物种)对数量和算术操作有一种与生俱来的直觉，又称&数感&，它与空间想象能力也密切相关。至于这种固定成型的&数感&又是如何与高级数学思维联系起来的，仍是未解之谜。这项研究工作提出了一个有趣的问题：我们与生俱来的辨别不同数量(如两个苹果多于一个苹果)的能力，会不会同时也是我们理解群论这类复杂理论的基础?加拿大西安大略大学的认知神经学家Daniel Ansari说：&探索低级和高级数学能力之间的因果关系将会非常有趣。&他没有参与该项研究。&我们大多数人都掌握基础的算术能力，所以我们早已激活这些大脑区域，但只有极少数人继续从事高级数学研究。我们仍不知道成为一名数学专家是否会改变一个人计算的方式，也不知道学习基础算术对于掌握更高层面的数学概念是否有帮助。&
Ansari提议进行一项训练研究，给非数学专家教授高级数学概念，这样就能帮助研究者更好地理解不同等级数学概念之间的关联和它们的形成方式。此外，数学方面的专业知识可能对神经回路产生其他方面的影响。Amalric的研究发现，数学家大脑中与面部表情处理相关的视觉区域活跃度比一般人小，这可能意味着，掌握和使用某些数学概念所需的神经系统资源可能会削弱或&耗竭&大脑的一些其他能力。尽管还需要更多的研究来确定数学家们识别面部表情的能力是否真的与常人不同，但是研究人员希望能进一步了解专业知识是怎样影响大脑的构造与工作方式的。
Ansari说：&我们可以研究这些特殊才能是从哪里来的，也可以研究高水平的数学专业知识与基础数学能力在上的相关性。幸好，现在我们有能力利用大脑成像技术来回答这方面的深刻问题了。
原文链接：
Origins of the brain networks for advanced mathematics in expert mathematicians
原文摘要：
The origins of human abilities for mathematics are debated: Some theories suggest that they are founded upon arily ancient brain circuits for number and space and others that they are grounded in language competence. To evaluate what brain systems underlie higher mathematics, we scanned professional mathematicians and mathematically naive subjects of equal academic standing as they evaluated the truth of advanced mathematical and nonmathematical statements. In professional mathematicians only, mathematical statements, whether in algebra, analysis, topology or geometry, activated a reproducible set of bilateral frontal, Intraparietal, and ventrolateral temporal regions. Crucially, these activations spared areas related to language and to general-knowledge semantics. Rather, mathematical judgments were related to an amplification of brain activity at sites that are activated by numbers and formulas in nonmathematicians, with a corresponding reduction in nearby face responses. The evidence suggests that high-level mathematical expertise and basic number sense share common roots in a nonlinguistic brain circuit.
作者：Marie Amalric 点击：次
热门文章TOP