Az agynak vannak olyan neuronjai (matematikai neuronok), amelyek kifejezetten bizonyos matematikai műveletek elvégzésekor élénkülnek fel.

Azt is mondhatnánk, hogy a matematikai neuronok létezését bizonyítja a tübingeni és bonni egyetemek egyik legutóbbi kutatása. Az eredmények szerint, egyes neuronoknál különös aktivitást észleltek összeadás közben, más neuronok esetében pedig, kivonás közben észlelték ugyanezt. Az, hogy a számítások szavakkal vagy jelekkel vannak leírva, nem számottevő. A legtöbb általános iskolás gyerek tudja, hogy három alma meg kettő alma, az öt alma. Azonban, ami számolás közben játszódik le az agyunkban, az többnyire még ismeretlen számunkra.A kutatók ezt a területet vizsgálták és betekintést nyerhettek a bonni egyetemi kórház, egyik különleges osztályára, az Epileptológiára. Itt kifejezetten az epilepsziában szenvedő emberek agyán végzett beavatkozásokra specializálódtak. Bizonyos páciensek esetében, a rohamok mindig ugyanarról az agyterületről származnak. Azért, hogy lokalizálni tudják ezeket a területeket, az orvosok néhány elektródát helyeznek el a páciensek agyában. A szondák pontosan meg tudják mutatni a görcsök eredetének helyét. Ezenkívül az egyes neuronok aktivitása mérhetővé is válik.

Néhány neuron csak összeadáskor válik aktívvá!

A jelenleg zajló vizsgálatban öt nő és négy férfi vett részt. Elektródákat ültettek be, az úgynevezett temporális lebenybe, hogy rögzítsék az idegsejtek aktivitását. Eközben a résztvevőknek, egyszerű számtani feladatokat kellett végrehajtaniuk.

„Felfedeztük, hogy különböző neuronok lesznek aktívak összeadásnál és kivonásnál” – magyarázza a bonni egyetemi kórház, epileptológiai osztályáról Florian Mormann professzor. A neuronok nem csak a „+”, vagy a „-” jel láttán reagáltak. „Amikor a matematikai szimbólumokat szavakkal írtuk le, a reakció hasonló volt – meséli Esther Kutter, aki Mormann professzor kutatócsoportjában doktorált. Ez azt mutatja, hogy a felfedezett sejtek, valójában egy matematikai cselekvési utasítást kódolnak és az agyi aktivitás nagy pontossággal volt képes megmutatni, hogy a tesztalanyok milyen számításokat végeztek éppen: A kutatók betáplálták egy öntanuló számítógépes programba az aktiválódott sejtek mintázatát. Egyúttal közölték a szoftverrel, hogy az alanyok éppen összeadnak vagy kivonnak. Amikor az algoritmus, a betanítási szakasz után szembesül valamilyen új aktivitási adattal, képes pontosan meghatározni, hogy azt, milyen típusú számítás elvégzésekor rögzítették.

Andreas Nieder professzor a tübingeni egyetemről, együtt irányította a kutatást Mormann professzorral.

„A majmokkal végzett kísérletek azt mutatják, hogy létezik néhány, számítási szabályokhoz szükséges neuron az agyukban – meséli Andreas Nieder professzor – Az emberek esetében viszont, alig áll rendelkezésünkre adat, ezzel kapcsolatban.” A két munkacsoport az elemzések során, érdekes jelenségre lett figyelmes: Az agy egyik, tanulmányozott régióján, egy úgynevezett parahippokampális kéreg volt. A kutatók itt is találtak, kifejezetten összeadáskor és kivonáskor aktiválódó neuronokat. Összegezve azonban a különböző addíciós neuronok, felváltva váltak aktívvá ugyanazon számtani feladat során. Képletesen szólva olyan ez, mintha a plusz gomb a számológépen folyamatosan változtatná a helyét. Ugyan ez történt a kivonás esetében is.„Ez a tanulmány fontos előrelépés afelé, hogy jobban megértsük az egyik szimbolikus felismerési képességünket, azaz, a számokkal való számolás képességét” – hangsúlyozta Mormann professzor.

A bonni és a tübingeni csapat most azt szeretné vizsgálni, hogy a talált idegsejteknek, pontosan milyen szerepe van ebben.