Ученые нашли в мозге новорожденных встроенный калькулятор

Математика до первого слова

Исследователи из Университета Тренто совершили прорыв в когнитивной науке, впервые обнаружив нейронный механизм «врожденного чувства числа» у младенцев. Как выяснилось, способность оценивать и сопоставлять количество объектов активируется в мозге человека в первые же часы после появления на свет. Это опровергает популярную гипотезу о том, что понимание чисел приходит только с освоением речи и обучением. Результаты работы ученых опубликованы на научном портале bioRxiv.

Как проходил эксперимент

В уникальном исследовании принял участие 21 новорожденный малыш. Пока дети отдыхали или бодрствовали, ученые фиксировали активность их мозга с помощью высокочувствительной электроэнцефалографии (ЭЭГ).

Суть эксперимента строилась на синхронизации звука и картинки:

• Детям давали прослушать группы из 4 или 12 слогов.

• Одновременно перед ними выводили изображения с соответствующим (или противоположным) числом точек — 4 либо 12.

Мозг замечает ложь

ЭЭГ показала поразительные результаты. Когда количество услышанных слогов совпадало с числом точек на картинке, активность в теменно-височной зоне мозга младенцев заметно снижалась. Этот феномен в нейробиологии называют «подавлением повторения»: мозг взрослого человека реагирует точно так же, когда видит знакомый или ожидаемый объект, тратя на его обработку минимум энергии.

Однако, как только ученые хитрили и нарушали баланс (например, давали 4 слога, но показывали 12 точек), нейронная активность резко возрастала. Мозг новорожденных моментально реагировал на несоответствие, пытаясь обработать «ошибку».

Наследие предков и защита от дискалькулии

Авторы работы подчеркивают: эта способность досталась нам от далеких предков. В дикой природе умение мгновенно и без слов оценить численность врагов, размер стаи или количество плодов на дереве было вопросом выживания. Кроме того, ученые напоминают, что развитость этого врожденного «счетчика» напрямую влияет на то, насколько легко ребенок в будущем будет щелкать сложные математические задачи в школе.

Практическая польза открытия колоссальна. В перспективе эта методика поможет медикам находить маркеры дискалькулии — врожденного нарушения, при котором человеку крайне трудно дается изучение точных наук. Ранняя диагностика позволит корректировать это состояние еще в дошкольном возрасте. Впрочем, ученые делают важную оговорку: работа пока имеет статус препринта и ждет финального рецензирования независимыми экспертами.