当我们「加减乘除」时，大脑在干嘛？

健康 08-12

当我们「加减乘除」时，大脑在干嘛？

有没有想过你的大脑是如何处理复杂的加减乘除吗？一项新研究展示了在处理数学问题时大脑活动等级变化的脑成像图，首次揭示出大脑在处理数学问题时与4个不同的神经阶段相关。

这项研究将两种不同的大脑成像技术结合使用，一种是观察大脑中神经元的放电，另一种则关注受测者在进行数学计算时脑神经模式如何变化。

这是大脑活动的不同阶段首次被如此详细地绘制出来，研究结果使我们更加清楚地了解大脑如何工作。

卡耐基梅隆大学的研究人员John Anderson说：「在使用这些技术之前，我们并不知道学生们是如何解决这些问题。现在，当学生们坐在那里仔细思考时，我们可以说出他们每一秒钟都在想什么。」

Anderson和他的团队识别出4个不同的阶段：编码（阅读审题）；计划（规划如何解题）；解题（运算数字）；作答（输入正确答案）。

Anderson说，如果我们可以更好地理解学生们如何解决问题，就可以改善教学方法。

当我们「加减乘除」时，大脑在干嘛？

做数学题时的4个大脑阶段

在80位学生做数学题时，研究团队精确地绘制了4个不同阶段的大脑扫描图像。题目并不难，但是加入了一些陌生的公式和符号以突出编码阶段。

在其他情况下，研究团队提供的题目需要更多的计划，使研究人员可以分别地确认认知过程的每个部分。

Anderson说：「通常，研究人员将完成任务的总时长来作为依据，而这篇论文中的方法使我们可以直接地衡量各个阶段。」

过去，神经成像技术已经向我们展示不同的认知过程如何工作，但是这项研究的目标是以特定的顺序把这些过程联系在一起。

这项研究是「认知一体化理论」（unified theory ofcognition）研究工作的一部分，该理论的内容就如同它的名字一样：所有种类的思维过程都有相同的基础。Anderson说，为了取得进一步的成果，我们必须开发出更好的成像技术。

目前，科学家们已经更好地理解了我们的大脑如何从审题到得出正确答案的过程。这项研究结果发表在近日的《Psychological Science》上。

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