Кроме того, результаты исследования, проведенного Орегонским университетом здравоохранения и науки с участием пациентов, перенесших нейрохирургию, указывают на новые возможности для использования этих областей для улучшения обучения людей, страдающих математикой.

"Эта работа закладывает основу для более глубокого понимания чисел, математики и восприятия символов - того, что присуще только человеку", - сказал старший автор Ахмед Раслан, доктор медицинских наук, профессор и заведующий кафедрой неврологической хирургии в медицинской школе OHSU. "Выводы имеют далеко идущие последствия".

Исследование опубликовано сегодня в журнале ПЛОС ОДИН.

Раслан и соавторы набрали 13 человек с эпилепсией, которым было проведено широко используемое хирургическое вмешательство, чтобы точно определить место в их мозге, где возникают приступы, - процедура, известная как стереотаксическая электроэнцефалография. Во время процедуры исследователи задали пациентам ряд вопросов, которые заставили их задуматься о числах как о символах (например, 3), как о словах ("три") и как о понятиях (серия из трех точек).

По мере того, как пациенты реагировали, исследователи обнаружили активность в удивительном месте - скорлупе.

Расположенная глубоко в базальных ганглиях над стволом мозга, оболочка представляет собой область мозга, которая в первую очередь связана с элементарными функциями, такими как движение, и некоторыми когнитивными функциями, но редко с аспектами человеческого интеллекта более высокого порядка, такими как решение математических задач. Нейробиологи обычно приписывают сознание и абстрактное мышление коре головного мозга, которая развилась позже в процессе эволюции человека и покрывает внешний слой мозга свернутым серым веществом.

"Это, вероятно, означает, что человеческая способность обрабатывать цифры - это то, что мы приобрели на ранних этапах эволюции", - сказал Раслан. "В мозге есть нечто более глубокое, что дает нам возможность достичь того, чего мы достигли сегодня".

Исследователи также обнаружили ожидаемую активность в областях мозга, которые кодируют зрительную и слуховую информацию, а также в теменной доле, которая, как известно, участвует в числовых функциях и вычислениях.

С практической точки зрения полученные результаты могут оказаться полезными для того, чтобы избежать воздействия на важные области во время операций по удалению опухолей или очагов эпилепсии, а также при установке нейростимуляторов, предназначенных для купирования судорог.

"Области мозга, участвующие в обработке чисел, можно очертить и соблюдать особую осторожность, чтобы избежать повреждения этих областей во время нейрохирургических вмешательств", - сказал ведущий автор Александр Рокхилл, доктор философии, научный сотрудник лаборатории Раслана.

Исследователи отдали должное пациентам, участвовавшим в исследовании.

"Мы чрезвычайно благодарны нашим пациентам с эпилепсией за их готовность участвовать в этом исследовании", - сказал соавтор исследования Кристиан Лопес Рамос, доктор медицины, нейрохирург-ординатор OHSU. "Их участие в ответах на наши вопросы во время операции оказалось ключом к углублению научного понимания того, как развивался наш мозг в далеком прошлом и как он работает сегодня".

Действительно, это исследование следует предыдущим направлениям исследований, связанным с картированием человеческого мозга во время операции.

"У меня есть доступ к самым ценным данным о человеке в природе", - сказал Раслан. "Было бы жаль упустить возможность понять, как функционирует мозг и психика. Все, что нам нужно сделать, это задать правильные вопросы".

На следующем этапе этого направления исследований Раслан планирует выявить области мозга, способные выполнять другие функции более высокого уровня.

В дополнение к Раслану, Рокхиллу и Лопесу Рамосу, соавторами являются Хао Тан, доктор медицины, Бек Шафи, Марьям Шахин, доктор медицины, Аделайн Фекер, Мостафа Исмаил, Дэниел Клири, доктор медицины, и Келли Коллинз, доктор медицины из OHSU; и Калеб Нерисон, доктор медицинских наук, в настоящее время из Медицинский центр Лексингтона в Южной Каролине.