原创 Silke Goebel 神经现实 收录于话题#深度 | Deep-diving 239 个内容 #神经科学 31 个内容
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对于成年人来说 , 计数是毫不费力的事 , 他们甚至不怎么记得是在什么时候、又是如何就学会了这项大有用处、却无需意识参与的技能 。 但仔细想来 , 计数又是一项意义重大的发明——它帮助早期人类贸易、分配食物、组织初期的文明 , 我们能有如今的生活也仰仗于此 。
但并不是只有人类对数量敏感 。 我们发现 , 不光土狼和狗 , 就连小小的孔雀鱼和蜜蜂都能觉察到数量刺激并作出反应 。 因此 , 对数的反应不单单是我们生命最初学会的技能 , 也是我们和一些动物共有的演化特性 。
作为一名数字认知领域的研究者 , 我感兴趣的是 , 大脑是如何处理数量的 。 其实 , 人类和动物共有的出色数字能力已经让他们更明智地选择觅食和栖息的地点了 。 但是一旦将语言纳入考虑的范围 , 人类则远胜过动物;这也揭示了语言和数字是如何为我们数学化的高级世界打下基础的 。
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- Sam Kalda -
两种数量表征系统
提到计数 , 我们自然会想到“一、二、三” 。 但这毫无疑问有赖于儿童和动物都不曾掌握的数字语言 。 其实 , 这一时期的人类和动物都会使用两种数量表征系统 。
10个月大的婴儿就已经知道如何应对数量了 。 但他们数数的能力很有限:只能觉察到1和3之间的变化 , 比如从三个苹果中拿走一个 。 而许多比婴儿大脑尺寸小得多的动物 , 例如鱼和蜜蜂 , 也都有这种能力 。
这种早期的数量表征系统让婴儿以及动物无需数数就能感知少量物体的具体数目 。 这种计数系统可能有赖于内部的注意工作记忆系统 , 而当数值超过(大约是)3时* , 这个系统就过载了 。
*译者注
诸多研究发现 , 年轻的成年人工作记忆容量(Working memory capacity)一般在3到5个组块(Chunk , 工作记忆容量的信息单位 , 指有意义的信息单元 , 可以是单词、数字、字母等) , 而具体数值存在个体差异[1] 。
随着年龄增长 , 我们开始具备估算更大数值的能力 , 而同样也无需动用语言 。 想象一下 , 如果你是一个饥饿的狩猎采集者 , 你看到两簇灌木丛 , 其中一簇有400颗红醋栗 , 另一簇有500颗 。 你当然想去那个有更多果实的树丛 , 但一个一个数未免太费时间 。
于是 , 我们选择做估算 。 这时我们就要用到一种专门用来粗略估计大数目的内部计数系统了 , 也就是所谓的“近似数量表征系统” (approximate number system) 。 有些个体能快速挑出数量最充足的食物来源 , 而鉴于这些个体有显著的演化优势 , 我们能发现鱼类、鸟类、蜜蜂、海豚、大象和灵长类动物都有近似数量表征系统也就不足为奇了 。
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