Цивилизация
Абстрактное мышление, способность оперировать числами и проводить матанализ свойственны только человеку. Однако мало известно о том, как этот навык сформировался в ходе эволюции. До недавнего времени существовало две гипотезы того, откуда у человека возникли математические способности.
Согласно одной из них, абстрактное мышление возникло вместе с появлением языков в эпоху верхнего палеолита и является побочным эффектом формирования речи.
Так, авторитетный лингвист и философ Ноам Хомский говорил о наличии связи между способностями к математике и к лингвистическим абстракциям.
Другая гипотеза возникла в результате недавних исследований мозга и гласит, что математические способности могли возникнуть на базе восприятия пространства, времени и чисел древним человеком и никак не связаны с речью. Такого мнения придерживался Альберт Эйнштейн, который говорил: «Слова и язык, письменные или устные, не играют никакой роли в моем мыслительном процессе».
Французские нейробиологи решили выяснить, какая из двух гипотез верна. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Исследователи нашли 30 добровольцев, из которых половину составляли математики, а другая половина не имела никакого отношения к этой науке. Подопытные слышали короткие утверждения и должны были определить: услышанное ими — это правда, вымысел или бессмыслица. На размышления давали четыре секунды. Предложения были на тему математического анализа, алгебры, геометрии и топологии.
Кроме того, в тесте были утверждения на кругозор: по истории и естествознанию.
Во время эксперимента измерялась мозговая активность участников с помощью МРТ. Математики одинаково успешно разобрали как математические предложения, так и нематематические. На том же уровне справилась с нематематическими утверждениями контрольная группа нематематиков (64% правильных ответов). Однако, как и следовало ожидать, математическую часть задания они провалили. Респонденты из этой группы угадали всего 37% предложений, причем вероятность случайно выбрать правильный ответ из трех вариантов была равна 33%.
Результаты МРТ показали, что когда математики слышали суждения о своей науке, то в их мозге работали те зоны, которые «молчали» у нематематиков (внутритеменная, нижняя височная и префронтальная). Эти же зоны активировались у математиков и нематематиков при совершении простейших вычислительных действий, то есть они являются ответственными за операции с числами.
А вот участки мозга, связанные с языком и семантикой, включались в работу, только когда респондент размышлял об истории или естествознании.
Ученые сделали вывод, что математические действия требуют минимального участия зон мозга, ответственных за язык, но затрагивают зоны, ответственные за восприятие пространства и чисел. По их мнению, способность ребенка в раннем детстве ориентироваться в числах и пространстве
может предсказать его склонность к математике.
Исследователи отмечают, что эти две гипотезы не обязательно противоречат друг другу. По их мнению, алгебра с ее строгой структурой напоминает синтаксические структуры человеческих языков, в отличие от, например, геометрии, которая работает в связке со зрительно-пространственными навыками.