Beynimiz Matematiksel İşlemlere Nasıl Tepki Veriyor?

İster karmaşık lineer cebir yapan bir yüksek lisans öğrencisi olun, ister bir lokantada bahşişi hesaplayan bir yemek tutkunu olun, hepimiz her gün matematiği kullanıyoruz. Ancak beynimizin aritmetiği nasıl yaptığı, bilim insanları için hala büyük bir gizem. Yapılan son araştırmalarda Almanya'daki bir grup araştırmacı, matematiksel zihnimizde ilgi çekici yeni bir model gözlemledi.

14 Şubat'ta Almanya'daki Bonn Üniversitesi ve Tübingen Üniversitesi'nden araştırmacılar, farklı matematiksel işlemler yaparken belirli nöronların kullanıldığını keşfettiler. Bulgular Current Biology dergisinde yayımlandı.

Nöronlar, sinyalleri vücutta ileten sinir hücreleridir, ancak çoğunlukla beyin ve omurgada yoğunlaşırlar. Nöronlar, bu sinyalleri bir nörondan diğerine iletmek için kimyasal nörotransmitterler kullanırlar; bu da bizim düşünmemizi, hissetmemizi ve hareket etmemizi sağlar.

Bonn Üniversitesi Hastanesi Epileptoloji Bölümü’ndeki araştırmacılar, epilepsili hastaların beyinlerine cerrahi bir prosedürle elektrot yerleştirdiler. Bu elektrotlar öncelikle nöbetlerin kökenini belirlemeye yardımcı olmak için kullanıldı, ancak farklı görevler sırasında hangi nöronların ateşlendiğini de ortaya çıkardılar. Çalışmanın yazarları, bu elektrotların çalışma için ideal bir araç olduklarını fark ettiler.

Elektrotlar, beş kadın ve dört erkekten oluşan deneklerin medial temporal lobuna yerleştirildi. Bu bölge beynin hafıza işlemesi için oldukça önemliydi. Her birey toplama veya çıkarma kullanarak bir dizi basit matematik problemini çözmeye çalıştılar. Bazı problemler sayı ve sembollerle (2 + 2), bazıları ise kelimelerle yazılmıştı (iki ve iki ekle). Denekler problemleri çözerken, nöron aktiviteleri elektrot kullanılarak kaydedildi.

Deneyin sonunda araştırmacılar toplama ve çıkarma sırasında tamamen farklı bir nöron kümesinin ateşlendiğini ve sorunun semboller veya kelimelerle ifade edilip edilmediğinin önemli olmadığını buldular.

Araştırmacılar, değişen aktivite seviyelerinin aslında farklı matematik problemlerini çözmeye tekabül ettiğini doğrulamak için tüm verileri kendi kendine öğrenen bir bilgisayar programı ile işlediler. İlk olarak, her matematik problemi için nöron aktivitesini ve deneğin toplama mı yoksa çıkarma mı yaptığını girerek sistemi eğittiler. Eğitim verilerini işledikten sonra program, matematik probleminin türü söylenmeden nöron aktivitesini aldı ve çalışmaya göre konunun toplama mı yoksa çıkarma mı olduğunu ayırt edebildi.

Bonn Üniversitesi Hastanesi Bilişsel ve Klinik Nörofizyoloji Profesörü ve çalışmanın yazarlarından Florian Mormann yaptığı basın açıklamasında, “Bu çalışma, en önemli sembolik yeteneklerimizden birinin, yani sayılarla hesaplamanın daha iyi anlaşılmasına yönelik önemli bir adımı işaret ediyor." diye belirtti.

Kaynaklar ve İleri Okuma

1- https://www.popsci.com/science/solving-math-problems-neurons/