Главная Общество Наука

Обезьянам и младенцам знакомо понятие абстрактного числа

Американские нейробиологи-когнитивисты сумели показать, что даже семимесячные младенцы, которые еще не научились говорить, уже обладают понятием абстрактного числа. Эти "младенческие математические способности" удалось выявить благодаря установлению однозначного соответствия между числом человеческих голосов, услышанных маленькими испытуемыми, и количеством говорящих лиц, которые они ожидают вслед за этим увидеть. Исследовательницы Керри Джордан (Kerry Jordan) и Элизабет Брэннон (Elizabeth Brannon), соответственно аспирант и доцент из Университета Дьюка (DukeUniversity), обнародовали свои результаты в текущем выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences ("Слушаний национальной Академии наук").

Брэннон и Джордан придерживаются того мнения (а оно разделяется далеко не всеми биологами, психологами и лингвистами), что существует какой-то первичный ментальный механизм, лежащий в основе восприятия чисел, и он не зависит от конкретного языка (не зависит собственно даже и от наличия языка) и имеет эволюционное происхождение. Обнаружение такой числовой перцепции (восприятия) через ощущения, по мнению исследователей, наглядно доказывает тот факт, что младенцы действительно (еще до развития речевых навыков) воспринимают абстрактный смысл числовых понятий, не ограничиваясь лишь благоприобретенным специфическим чувством. Предыдущие же эксперименты на эту тему приводили к внутрипротиворечивым и сомнительным результатам.

Для того чтобы повысить надежность экспериментов, Джордан и Брэннон использовали те же самые приемы, что легли когда-то в основу другого их экспериментального проекта (осуществленного с участием германского Института биологической кибернетики Общества имени Макса Планка), продемонстрировавшего прежде, что обезьяны, как и люди, обладают понятием числа. В ходе тех экспериментов исследователи давали обезьянам услышать голоса двух или трех животных, издававших привычное "воркование". И в то же самое время испытуемым обезьянам предоставлялся выбор: следить за видеокадрами с изображением двух либо трех воркующих соплеменников. Выяснилось, что обезьяны определенно хотели видеть картинку, соответствующую числу обезьян, которых они услышали.

Точно так же в случае с семимесячными младенцами ученые давали детишкам услышать голоса двух или трех женщин, говорящих "look" ("Смотри!"). Одновременно с этим младенцы могли выбирать между видео с изображениями двух или трех женщин, говорящих это слово. Точно так же, как и обезьяны, дети гораздо дольше задерживали взгляд на видеокадрах, которые соответствовали количеству говорящих. Нужно отметить, что сходные эксперименты, проведенные другими исследователями, не продемонстрировали столь однозначных результатов, но Брэннон уверена в том, что в этом повинна лишь неправильная постановка экспериментов.

"Прежде всего, они использовали произвольные стимулы, такие как множество объектов и звуки, подобные барабанному бою, а не релевантные человеку и животным стимулы. Мы не можем сказать наверняка, что именно это было основной проблемой, но это кажется наиболее вероятным, - говорит Брэннон. - Кроме того, в тех экспериментах звуки раздавались один за другим, последовательно, а не параллельно, так что сама продолжительность этих звуковых последовательностей становилась потенциальной проблемой. Ну и, наконец, предыдущие эксперименты использовали одних и тех же субъектов для многократных тестов, и эти субъекты, возможно, научились связывать какие-то не относящиеся к числам факторы (такие, как длина последовательности барабанных боев или интенсивность звука) с числовыми размерами". Напротив, Джордан и Брэннон с каждым ребенком проводили только один-единственный эксперимент для того, чтобы младенцы не имели возможности получить какой-либо дополнительный стимул (точно также было и с обезьянами, важна была именно первичная, никак не вознаграждаемая реакция, чтобы исключить "загрязнение" экспериментальных данных желанием животных и детей каким-либо образом угодить исследователям, угадать, что от них собственно хотят). К тому же в экспериментах задействовались разные органы чувств младенцев и обезьян (слух и зрение), что позволяло в принципе разорвать однозначную связь между количеством предметов и перейти на "абстрактный уровень".

"По результатам наших экспериментов мы заключаем, что младенцы демонстрируют наличие внутреннего представления 'двойственности' или 'тройственности', которое никак не связано с сенсорной модальностью и таким образом отражает абстрактный внутренний процесс, - говорит Брэннон. - Эти результаты свидетельствуют в пользу теории, согласно которой и у неговорящих младенцев, и у невербальных животных есть какая-то особая система мышления, позволяющая им представлять числа".

В дальнейшем исследовательницы планируют выявить у младенцев и обезьян наличие или отсутствие понятия чисел, превышающих двойку и тройку, и исследовать все эти "начальные математические способности" более детально. Они также попытаются выяснить, смогут ли обезьяны в явном виде найти соответствия количества звуковых последовательностей числу объектов, проверив их с помощью чувствительного к прикосновениям экрана (пользуясь которым обезьяна должна будет выбрать между двумя визуальными множествами).

Подобные исследования в принципе имеют очень большое значение, поскольку предоставляют нам шанс не только убедиться в эволюционном происхождении способностей к счету, но и выявить тот путь, которым эти способности (числовая парадигма) развивались у людей.

Источники:
Baby Got Math. Seven-month-olds show an abstract numerical sense before they can even talk - Duke University - News
Monkeys Understand Numbers Across Senses - Duke University - News
Monkey Math Machinery is Like Humans' - Duke University - News

Ссылки:
Рожденные прыгать, считать умеют - Вести.Ру
Отсутствие языка не помеха абстрактному мышлению - "Элементы"

Статья

Племя без названий для чисел не умеет считать

Изучение примитивного южноамериканского племени способно вновь разжечь жаркие дискуссии по поводу того, могут ли люди считать, если их язык не содержит названий для чисел. С помощью несложных тестов выяснилось, что математические способности взрослых членов этого племени уступают аналогичным способностям американских и европейских младенцев или даже некоторых животных.

Статья

Найдена связь между умением рассказывать истории и математическими способностями

Строгое математическое мышление и завиральное сочинительство обычно воспринимаются нами как совершенно различные таланты, редко сочетающиеся в одном и том же человеке, присущие, скорее, каким-то личностям-антиподам. Однако новое исследование из области психологии дошкольников свидетельствует о том, что таланты хорошего рассказчика, проявившиеся в раннем детском возрасте, позволяют спрогнозировать появление у ребенка через пару лет и ярких математических способностей.

Статья

Крысы-полиглоты

Научные исследования уже давно показали, что язык не является исключительным достоянием человека. Теперь выясняется, что животные не только могут объясняться между собой, но улавливают различия между человеческими языками. Эксперименты продемонстрировали, что крысы воспринимают японскую речь иначе, чем голландскую. Подробности в статье Алексея Левина (Вашингтон).

Статья

Мужчины и женщины действительно думают по-разному

Мужчины и женщины думают по-разному. По крайней мере, от того, какого человек пола, существенно зависит внутреннее устройство и функционирование головного мозга. В новом исследовании показано, что мужчины думают, больше полагаясь на серое вещество (как в свое время совершенно правильно заметил великий сыщик Эркюль Пуаро), а вот женщины мыслят в основном с помощью вещества белого.

Статья

Клетки нашего мозга знают больше, чем мы сами

Мы часто делаем какой-нибудь совершенно неверный ход, хотя знание всех обстоятельств, позволяющее осуществить выбор правильного решения, уже, казалось бы, содержится в голове... Американские нейробиологи при взгляде на мозговую активность обезьян научились отгадывать, что в действительности знают животные.

Статья

"Отпечатки пальцев" в небе нашли свое объяснение

Группа физиков опубликовала статью, где дается объяснение известного с позапрошлого века феномена, который в буквальном смысле слова находится перед нашими глазами, но до сих пор не поддавался удовлетворительному объяснению. Речь идет о поляризации света в дневном небе и о тех фигурах, что можно наблюдать в поляризационных очках.

Статья

Математики научились создавать отпечатки пальцев

Отпечатки пальцев криминалисты уже давно привыкли использовать в интересах следствия, однако, как ни странно, ученым до сих пор был непонятен конкретный механизм формирования прихотливых папиллярных линий. Теперь американские математики смогли воспроизвести эти структуры с помощью компьютерных симуляций.

Статья

"Перепутанные" слепцы раскрыли тайну синестезии

Типичный пример проявления синестезии - "цветной слух" и звуковые переживания при восприятии цвета. В той или иной форме все это встречаются достаточно часто, однако людей, по-настоящему убежденных в том, что "пятерка - именно зеленая", а "понедельник - серый", не так уж и много. Теперь результаты обследования шестерых слепых человек с "синестетическими" способностями готовы разрушить сложившуюся уже было теорию.

Статья

Информация может быть отрицательной

То, что истинно в нашем обычном повседневном мире, может совершенно не работать в случае сверхмалых расстояний. Теперь выясняется, что существование "отрицательного знания" вполне возможно в условиях квантового мира.

Статья

Рентген вернет драконовские законы

Удалось продемонстрировать работоспособность нового метода рентгеновской флюоресценции, позволяющего реконструировать, казалось бы, навсегда исчезнувшие надписи на каменных табличках 2000-летней давности.

Статья

Утверждается, что доказана знаменитая гипотеза Римана

Известный французский математик Луи де Бронж де Бурсиа, заведующий кафедрой в американском Университете Пардью, утверждает, что ему удалось доказать знаменитую гипотезу Римана. В случае, если коллеги профессора де Бронжа не обнаружат ошибок в этой пока еще не опубликованной работе, он получит премию, равную миллиону долларов.

Статья

Немецкие математики установили, что Вселенная по форме напоминает дудку

Вселенная может иметь форму не какого-нибудь там шара или додекаэдра, а... рожка или горна. Точнее говоря весь наш космос вытянут в этакую длинную трубку, с узким концом с одной стороны и "раструбом" с другой. Такая "конструкция" нашей Вселенной кроме всего прочего подразумевает, что она конечна, а в каких-то ее местах встречаются области, где можно увидеть собственный затылок.

Статья

"Эффект бабочки": машина времени и Интернет

"Эффект бабочки" прочно ассоциируется не только с фантастической посылкой Эдварда Лоренца, но и с одним из самых знаменитых рассказов Рэя Брэдбери, который посвящен путешествиям во времени. Ученые-компьютерщики из Корнельского университета решили "перекинуть мостик" от атмосферных исследований и машины времени к сегодняшнему миру Интернета, транснациональных корпораций, терроризма и пандемий. Вопрос об "баттерфляй-эффекте" может быть перефразирован тогда следующим образом: "Может ли единственный "мессидж" по электронной почте из Бразилии вызвать поток необратимых событий в штате Техас?"

Статья

Загадочная рукопись свидетельствует о том, что Архимед знал комбинаторику

Две тысячи двести лет назад великий древнегреческий математик Архимед написал трактат под названием "Стомахион". В отличие от других текстов, принадлежащих перу Архимеда, содержание этого трактата и даже смысл самого названия в течение столетий были покрыты мраком. Теперь историки математики из Стэнфорда, разбиравшие старинный палимпсест, заявили, что способны все-таки пролить некоторый свет на тайну того, о чем шла речь в этом трактате.

Статья

Скрипка и футбольный мяч: ученые вычисляют форму космоса

Первоначальная обработка данных, полученных зондом WMAP, казалось, подтвердила теорию, что наш мир является бесконечным и "плоским", однако интерпретация очередного массива данных от того же самого зонда дает теперь уже совершенно противоположный результат: окружающий нас космос может быть не только конечным, замкнутым и сравнительно небольшим по объему, но и имеет форму додекаэдра. Это своего рода 12-сторонний зал с волшебными зеркалами, создающими иллюзию бесконечности за счет отображения нескончаемого ряда копий одних и тех же звезд, находящихся, правда, на разных этапах своего развития.

Статья

В Древнем Египте исполнялся "пивной закон"

Почти все древние египтяне 3 500 лет назад жили за чертой бедности, в то время как небольшая горстка священников и приближенных фараона обладала невероятным богатством. Дети начинали работать в самом раннем возрасте. Двое из каждых трех человек в среднем семействе должны были работать.

Статья

Ускоритель частиц возвращает творения Архимеда

С помощью ускорителя частиц ученые восстанавливают считавшиеся давно утраченными письма великого древнегреческого математика Архимеда. Несколько веков назад средневековый христианский монах стер бесценные рукописи и использовал получившийся палимпсест для создания молитвенника.

Статья

Раскрыта тайна страшного "лица клоуна"

Интернациональный коллектив исследователей обнаружил причину страшной и пока неизлечимой генетической болезни. Симптомы амстердамской карликовости многочисленны и, если так можно выразиться, малоаппетитны. Это одно из тех страшных издевательств природы над человеком, о которых тяжело даже думать, не то что писать.

Статья

Наномандала принесет в мир нанотехнологий буддистское счастье

Организованное взаимодействие отдельных атомов в нанотехнологии имеет некоторое сходство с картинами, возникающими под руками трудолюбивых буддистских монахов, создающих из цветного песка в ходе специальных таинств так называемые песочные мандалы. Цели и методы создания такой мандалы в восточных и западных культурах, конечно, довольно сильно различаются.

Статья

Математики нашли новую идеальную форму

Сталактиты растут за счет просачивания воды сквозь трещины, щели и поры в сводах пещеры. Их формы могут быть весьма прихотливыми, однако, как выясняется, в основе каждого такого образования лежит одна и та же уникальная математическая формула, определяющая его идеальную форму.

Статья

Наука поможет создавать поэмы

Нейрофизиологи выявили ту область человеческого мозга, которая позволяет нам описывать события и явления окружающего мира посредством образной речи. Возможно в будущем можно будет активировать способность к метафоризации и тем самым увеличить потенциал творческого мышления.

Статья

Ученые научились считывать информацию о наших желаниях с помощью электродов

В ходе нового исследования удалось не только локализовать то место в мозгу, где возникает импульс, определяющий движение конечностей, но и успешно предсказывать, что именно собирается сделать пациент в данный момент времени.

Статья

Бегом от обезьяны к человеку

Классики марксизма полагали, что человека создал труд. Религиозные люди верят, что человека создал Бог. Американские ученые Дэниел Либерман и Деннис Брэмбл не согласны ни с теми, ни с другими. По их сенсационной теории, главным фактором очеловечивания наших далеких предков был бег, причем на длинные дистанции. Именно эволюционное приспособление к погоне за добычей постепенно превратило австралопитека в Homo sapiens.

Статья

Обезьян удалось превратить в трудоголиков на два месяца

Американским специалистам из Национального института психиатрии в Вашингтоне удалось отключить связь между готовностью обезьян работать и близостью вознаграждения в эксперименте, требовавшем длительных манипуляций для получения "платы". Примерно через 10 недель обезьяны снова осознавали, что "работа может подождать".

Статья

Обезьяну в человека превратил не труд, а трусость и коварство

Те приматы, что лучше других умеют обманывать своих сородичей, обычно обладают и самым крупным мозгом. Эта закономерность служит подтверждением так называемой теории "макиавеллевского интеллекта". Согласно этой теории именно выгоды от развития сложных социальных навыков и послужили когда-то причиной развития умственных способностей у приматов.

Статья

Долгий путь от шимпанзе к человеку

Качественные различия между наследственной информацией человека и шимпанзе оказались намного серьезней, нежели видимое несходство их генных карт. Убеждение в уникальности рода человеческого теперь получило вполне солидное генетическое обоснование.

Статья

Орангутанг меряется предками с человеком

Исследователи считают, что окаменевшая челюсть, найденная в Таиланде и датированная поздним миоценом, принадлежит недавно обнаруженному родственнику орангутангов. Орангутанг - это единственная человекообразная обезьяна, у которой выявлены конкретные предки, но теперь выясняется, что ни одна из прежних разновидностей все-таки не была его непосредственным прародителем. Впрочем, сама эта тема - развитие обезьян и человека - в свете новейшей политики оказывается весьма небезопасной...