Matematika az agyunkban<br/>

Egy francia és amerikai tudósokból álló kutatócsoport végre bizonyítékot talált arra, amit eddig csak sejtettünk: agyunk alapvetően két igencsak különböző mechanizmust használ matematikai problémák megoldásához.

Mit csinál az emberi agy, amikor matematikai feladatokkal foglalkozunk? Egy francia és amerikai tudósokból álló kutatócsoport végre bizonyítékot talált arra, amit eddig csak sejtettünk: agyunk alapvetően két igencsak különböző mechanizmust használ matematikai problémák megoldásához.
A felfedezés - amellett, hogy minden eddiginél jobban rávilágít az ember matematikai képességeinek kognitív hátterére -, nagy segítség lehet a pszichológusoknak és az oktatóknak is. Az új ismeretek alapján lényegesen hatékonyabb módszereket lehet kifejleszteni a matematikatanításban, s olyan oktatási módszereket lehet kidolgozni, amelyek segítségével egészen kiskorú, a számokkal még csak ismerkedő gyermekekkel is jól lehet foglalkozni.
Több matematikus leírta, mit érez, amikor különböző problémákon töpreng. Ezekből a beszámolókból egyértelműen kiderül, hogy legalább kétféle gondolkodási mechanizmus létezik. Az egyik a verbális módszer. Amikor ez a folyamat működik, az agy a nyelv szimbólumaihoz kapcsolja a különböző mennyiségeket. A másik mechanizmus során a számok, matematikai ötletek vizuális megjelenése, a térbeli alakzatok, geometriai képek, formák kapják a főszerepet. Albert Einstein például, elmondása szerint, egy-egy matematikai ötlet kidolgozásakor határozottan úgy érezte, mintha különböző ábrákat variálna a térben maga előtt.
Más matematikusok viszont arról számoltak be, hogy egy-egy jó ötlet általában szavak, szókapcsolatok formájában jelenik meg a fejükben.
Sérült agyú betegekkel végzett vizsgálatokból is ugyanez derül ki. Néhány beteg könnyedén el tud végezni egy kivonást, de két számot összeszorozni már sehogy sem képes. Más betegeknél viszont pont fordított a helyzet.
Stanislas Dehaene, az INSERM neurológusa és Elizabeth Spelke, az MIT (Massachusetts Institute of Technology) pszichológusa mostani felfedezésükkel nemcsak egyértelműen kimutatták a kétféle gondolkodási mechanizmus létezését, de megtalálták az agyban azokat a központokat is, amelyek felelősek értük. Kísérletük során olyan emberekkel foglalkoztak, akik folyékonyan beszéltek angolul és oroszul. Egyszerű matematikai feladatokat adtak fel nekik, miután elmagyarázták az alapvető összefüggéseket. Két részre osztották a társaságot: az egyik csoport oroszul, a másik angolul tanulta az összefüggéseket.
Azoknak, akiknek angol nyelven magyarázták el a feladatok lényegét, oroszul kellett a problémákat megoldaniuk. Általában ez nekik egy teljes perccel tovább tartott, mint a másik csoportnak. Viszont csak akkor érződött a különbség, ha egzakt számításokat kellett végezniük (például: mivel egyenlő 53+68, 121-gyel vagy 127-tel?). Ha azonban más jellegű feladatokról volt szó, ha mérlegelniük, gondolkodniuk kellett, matematikai ítéleteket kellett hozniuk (például: mihez esik 53+68 közelebb, 120-hoz, vagy 150-hez?), általában minden kísérleti alany ugyanolyan jól és gyorsan meg tudta oldani a feladatokat, nem mutatkozott semmiféle különbség.
"Meglepett, hogy ennyire élesen kirajzolódik az eltérés. Tulajdonképpen egyszerű, elemi feladatok segítségével sikerült bebizonyítanunk állításunkat. Valóban úgy tűnik, hogy az emberi agy egymástól nem sokban különböző matematikai problémákat néha teljesen különbözőképpen próbálja megoldani" - mondta Dehaene.
Amikor aztán a tudósok összetettebb, bonyolultabb feladatokat adtak a kísérleti alanyoknak (például: adjanak össze két számot nem tízes alapú számrendszerben, vagy oldjanak meg egy logaritmusokkal, négyzetgyökökkel kapcsolatos problémát), újra megmutatkozott a különbség a két csoport között. Közben a kutatók állandóan figyelték a kísérleti alanyok agyát, vizsgálták, hogy milyen központok dolgoznak a feladatmegoldáskor.
Amikor az alanyok egzakt számításokat végeztek, agyuk homloklebenyének bal oldali része mutatott aktivitást. Ez az a területe az agynak, amely többek között a szavak közti asszociációkért is felelős. Amikor viszont a kísérleti alanyok matematikai ítéleteket hoztak, a bal és jobb oldali fali lebenyek voltak munkában - a vizuális, térbeli megjelenítés és az ujjak mozgatásának kétoldali központjai.
Talán nem véletlen, hogy a kisgyerekek először mindig az ujjaikon tanulnak meg számolni. Úgy tűnik, mind a csecsemők, mind a majmok képesek megkülönböztetni bizonyos tárgyak csoportjait a tárgyak mennyisége alapján. Lehetséges, hogy ez a képesség, a matematikai ítélethozás képessége, az összes főemlős agyában megtalálható.
Mi viszont tudunk beszélni is. Agyunk a matematikai szimbólumokat nyelvi szimbólumokhoz köti. Ezért áll össze a matematika a mi fejünkben egy egzakt tudománnyá, ezért tudjuk rendszerezni az összefüggéseket, és nem csupán halvány benyomásaink vannak a körülöttünk lévő világról.

Ajánló: