大脑如何做算术？加减法都有专用神经元，符号文字都能激活同一组

　　大脑究竟是怎么做是数学题的？
　　直到最近，科学家们才有了答案 —— 有专门的＂数学神经元 ＂。
　　在执行计算时，一些神经元在加法时很活跃，但在大脑做减法时，另一波神经元开始活跃。而且不管是看到数学符号，还是加、减的文字。一旦遇到，就能召唤出神经元出来工作。
　　图宾根大学与波恩大学的相关研究登上了 Cell 子刊 Current Biology 。
　　来看看这是个什么样的研究。大脑做算术题？
　　以往研究表明，小猴大脑中有特定用于计算规则的神经元。但人类大脑上却没有相关的数据。
　　基于这样的背景，研究团队就进行了相关的探索。
　　简单来说，这个实验是在大脑 MTL（海马体及其皮层）区域植入微型电极 ，让志愿者做加减法，测试其神经元活动。志愿者为 9 名癫痫患者，其中 4 名男性，平均年龄在 43.3 岁。
　　因为在这些患者中，癫痫发作总是起源于大脑的同一区域 MTL，为了精确定位缺陷区域，医生将多个电极已植入患者体内。
　　受益于这样一个前提，而研究人员选择了 9-10 个临床 Behnke-Fried 深度电极来记录神经元信号，每个深度电极包含一束九个铂铱微电极，尖端突出约 4 毫米。
　　实验过程中，志愿者坐在床上。在大约 50 厘米的距离处，有一台触摸屏笔记本电脑。
　　屏幕上依次显示数字（或圆点）和符号，之后志愿者就从数字键盘中选出计算结果，然后有电脑显示＂正确＂还是＂错误＂。
　　每两次显示中间有 800 毫秒的延迟；每个主体总共有 320 个试验组成，并分成 4 组。前 10 次试验视作排练，不计入之后的分析中。不同神经元交替活跃
　　研究人员记录了 MTL 区域中总共 585 个单个神经元的动作电位：
　　海马旁皮层 (PHC) 中的 126 个神经元、海马 (HIPP) 中的 199 个神经元、内嗅皮质 (EC) 中的 107 个神经元和杏仁核 (AMY) 中有 153 个神经元。
　　并将整个动作模式输入到一个自学习的计算机程序中。基于多因素方差分析，首先确定了规则选择性神经元 。
　　什么意思呢？
　　这些神经元在计算指令发出后（也就是加或者减）会选择性的增强放电。
　　可以看到，图中 A、B 加法规则情况下，加法神经元（红色）表现出的特定活跃性。C、D（蓝色）所表现出来的减法神经元也是如此。
　　而且不同对于任务周期和 MTL 区域，这种具有选择性的神经元比例也有所不同。
　　除此之外，团队还发现计算规则的编码与规则提示无关，以及在海马旁皮层 (PHC) 区域（图 I），不同的加法神经元在同一个算术任务中交替活跃 。
　　研究人员形容，就好像计算器上的加号键在不断地改变它的位置。减法也是一样。
　　波恩大学医院癫痫学系 Mormann 教授表示，这项研究标志着理解大脑数学计算迈出了重要一步。
　　下一步他们想要了解这些神经元究竟在其中发挥了什么作用。
　　论文链接：
　　https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822 (22)00116-6#secsectitle009000116-6#secsectitle0090)
　　GitHub 链接：
　　https://github.com/EstherKutter/Neuronal-Codes-For-Arithmetic-Rule-Processing-In-The-Human-Brain