无论您是从事复杂线性代数的博士生，还是在餐厅计算小费的美食家，我们每天都在使用某种形式的数学。但我们的大脑如何进行算术在很大程度上仍然是科学家们的一个谜。现在，一群德国研究人员观察到了我们数学思维中一个有趣的模式。
2月14日，来自德国波恩大学和图宾根大学的研究人员发现，进行不同的数学运算时，特定的神经元会亮起。研究结果发表在期刊《当代生物学》上。神经元是向全身传递信号的神经细胞，但它们主要集中在大脑和脊柱中。神经元使用化学神经递质将信号从一个神经元传递到下一个神经元，使我们能够思考、感知和移动。
在波恩大学医院的癫痫病学系，研究人员专门从事一种手术，将电极植入癫痫病患者的大脑中。这些电极主要用于帮助确定癫痫发作的起源，但它们也可以揭示在不同任务中哪些神经元会放电。该研究的作者意识到它们是研究的理想工具。
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受试者，包括五名女性和四名男性，他们的电极被植入到内侧颞叶，这是您大脑中对记忆处理很重要的一部分。由于他们正在接受药物无法控制的癫痫病治疗，这些电极能够帮助确定导致他们癫痫发作的大脑区域，以便有可能将其切除。
每个人都会完成一系列简单的加减法数学题。有些问题是用数字和符号（2+2）写的，有些是用单词（add two and two）写的。在受试者完成这些问题时，使用电极记录了他们的神经元活动。研究人员发现，在加法和减法过程中，会有一组完全不同的神经元放电，而且问题是用符号还是单词表达都无关紧要。
为了验证不同水平的活动是否确实对应于解决不同的数学问题，研究人员使用了一个自我学习的计算机程序处理了所有数据。首先，他们通过输入每个数学问题的神经元活动以及受试者是在进行加法还是减法来训练系统。在处理完训练数据后，该程序接收了神经元活动，而没有被告知数学问题类型，并且根据研究，它能够区分受试者是在进行加法还是减法。
“这项研究标志着我们朝着更好地理解我们最重要的一种象征性能力，即进行数字计算，迈出了重要一步，”波恩大学医院的认知和临床神经生理学教授、该研究的作者之一Florian Mormann在新闻稿中说道。
