تحقیقات تازه نشان می‌دهد که مغز انسان از مکانیسم‌های عصبی مختلفی برای تشخیص اعداد کم و زیاد استفاده می‌کند.
در پاسخ به سوال سریعی درباره تعداد سیب‌ها در عکس بالا، مطالعه جدید نشان می‌دهد که مغز انسان دو سیستم مجزا برای پردازش اعداد دارد. یک سیستم برای مقادیر چهار یا کمتر، و سیستم دیگری برای مقادیر پنج و بیشتر.
تاکنون، شناخته شده بود که وقتی افراد از توانایی تشخیص سریع مقادیر بیشتر از چهار خود استفاده می‌کنند، واکنش آن‌ها با واکنش‌هایی که به مقادیر کمتر از این آستانه دارند، متفاوت است. اما مشخص نبوده که آیا این تفاوت ناشی از وجود دو سیستم عصبی متفاوت است یا خیر. از این رو، انسان‌ها عمدتاً قادر به تشخیص سریع مقادیر چهار یا کمتر هستند، که به این توانایی “برآورد آنی بصری” یا subitizing معروف است. با این حال، وقتی به پنج یا بیشتر می‌رسیم، این توانایی ناپدید می‌شود و افراد ممکن است با تردید و تخمین کمی بیشتر در مقابل این چالش قرار گیرند.
تحقیقات گذشته نشان داده بود که مغز انسان دارای نورون‌های خاصی است که به تعدادها واکنش نشان می‌دهند. برخی از این نورون‌ها زمانی فعال می‌شوند که دو عدد مشابه (مثلاً دو سیب) را می‌بینند و برخی دیگر زمانی که با تعداد متفاوتی مواجه می‌شوند. این نورون‌ها برای تعدادهای کمتر یا بیشتر از عدد اصلی‌شان فعالیت دارند؛ اما واکنش آن‌ها به تعدادهای دورتر از آستانه‌ای که به آن‌ها آموخته شده ضعیف‌تر می‌شود.
نتایج تازه این مطالعه نشان می‌دهد که احتمالاً یک مکانیسم اضافه‌ای برای تشخیص اعداد کمتر از ۵ وجود دارد که نقشی در بهبود عملکرد دقیق این نورون‌ها دارد.
نورون‌های مسئول اعداد کم ممکن است توانایی مهار نورون‌های مرتبط با اعداد نزدیک را داشته باشند، که موجب محدودیت سیگنال‌های مختلط در مورد کمیت مورد نظر می‌شود. به‌عنوان مثال، هنگامی که یک نورون به عنوان پاسخ به تعداد ۳ شلیک می‌کند، این می‌تواند نورون‌هایی که معمولاً در پاسخ به ۲ یا ۴ شلیک می‌شوند را مهار کند. به‌نظر می‌رسد که نورون‌های مسئول اعداد ۵ و بیشتر از آن، این مکانیسم را فاقد هستند.
در یک تحقیق جدید، ۱۷ بیمار که برای جراحی مغز به منظور درمان صرع آماده می‌شدند، به‌عنوان شرکت‌کنندگان انتخاب شدند. به عنوان بخشی از درمان، میکروالکترودها در لوب گیجگاهی بیماران قرار گرفته بودند. پژوهشگران از این الکترودها برای اندازه‌گیری واکنش‌های سلول‌های عصبی به محرک‌های بصری استفاده کردند.
شرکت‌کنندگان به یک صفحه‌ی کامپیوتری نگاه می‌کردند که تعداد مختلفی از نقاط را به مدت نیم ثانیه نمایش می‌داد. سپس از آزمایش‌شوندگان خواسته شد تا تعداد نقاط دیده شده را زوج یا فرد بیان کنند.
هنگامی که تعداد نقاط تا چهار عدد بود، شرکت‌کنندگان به سرعت و با دقت پاسخ می‌دادند و خطای قابل توجهی در اجرای آزمون وجود نداشت. اما زمانی که تعداد نقاط به ۵ یا بیشتر افزایش یافت، هم خطا و هم زمان پاسخ به شدت افزایش یافت.
پژوهش این نشان می‌دهد که مکانیسم‌های مغز انسان در پردازش اعداد دارای جزئیات مهمی هستند و این گونه تحقیقات می‌توانند به بهبود درک از اختلالات مانند دیسکلکولیا کمک کنند. یافته‌های مطالعه در مجله‌ی Nature Human Behavior منتشر شده است.
