走进科学
数字人生(三)
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数字区域位于顶骨大脑叶(称为顶区内脑沟)深处折叠层内(恰好位于头顶部的后面) 。但是搞清楚那些神经元实际上在做什么，不是一件很容易的事情。脑成像功能，对于其所有的技术上的复杂性，我们所能得到的发生在我们脑壳中的事件的图像还是相当粗糙的，而且在大脑的同一个位置上可能同时执行着两个任务，即使涉及到不同的神经元。“有些人认为，心理学正在被脑成像技术所取代，但我不完全认同，”德阿那说，“我们需要心理学，以改进我们所认为的成像可以向我们展示更多的期待的想法。这也就是为什么我们还在做行为实验，看病人。这是与用不同的方法来创造知识的做法相抵触的” 。
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德阿那已经能够将他所探索的试验和理论相结合，而且，至少存在一次机会，他已经推论出在神经病学中存在的一个问题，后来则被其他研究人员所证实。早在19世纪90年代，与Jean-Pierre Changeux一起工作时 ，他就提出可以建立一个计算机模型来模拟人和某些动物对他们的环境中的物体看一眼就对其数量进行估计的行为。在数字非常小的例子中，这个估计数，可以取得近乎完美的准确性，这种能力称为“迅知” (subitizing，来自拉丁词subitus ，意思是“突然”) 。一些心理学家认为迅知仅仅是快速地、无意识地数数，但其他人，包括德阿那在内，相信我们的头脑在感知三个或四个对象时，而无需从意识上一个接一个地盯遍对象。他发现，建立计算机模型，去“迅知”人和动物的方法是可行的，他发现，只要调整“数字神经元”以最大的强度来响应与物体对应一个特定数目即可。例如，当计算机所提供的是4个物体时，他的模型就有特定的4元神经。该模型的数字神经元是纯理论的，而是几乎在10年后，两个小组的研究人员发现，似乎在一个项目中，猕猴的大脑经过训练已经能完成数字的任务。数字神经元可以用德阿那的模型——理论心理学所证实了的——所预测的方法被准确地激活。“基本上，我们可以从第一定律推导出这些神经元的行为性质”，他告诉我，“心理学已经变得有点像物理学了。”
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但是，大脑是散乱的随机的进化产品，虽然数字感觉可以寄居在大脑皮层的某一特定位置，其电路似乎是与其他心智功能的布线相互交织的。几年前，在一个分析数字比较的试验过程中，德阿那注意到，当试验对象用右手拿着响应按键时他们对大数字表现地较好，而用左手拿着响应按键则对小数字表现较好。奇怪的是，如果试验对象交叉他们的双手，结果就是相反的。实际使用的手所做出的响应似乎是不相干的；就其空间本身来讲试验对象与大数或小数的联系是无意识的。德阿那假设数字神经电路与局部位置电路是重叠的。他甚至怀疑，这可能是为什么旅客在进入巴黎的戴高乐机场的第二候机大厅时会迷路的原因，在那里小编号门在右边而大编号的门在左边。“现在全行业都在看着我们如何将数字与空间相关联以及空间与数字将关联”，德阿那说。“我们正在寻找在大脑中这种非常非常深的关联。”
去年冬天，我看到了德阿那在设置华丽法国研究所，该研究所从罗浮宫横跨塞纳河。在那里，他从利利雅娜·贝当古(欧莱雅化妆品集团由她父亲创立)的手中接受了25万欧元的奖金。在一个挂着装饰挂毯的沙龙里，德阿纳对很少的听众包括法国前总理讲述了他的研究。神经成像学的新技术，他解释说，已在思维过程如大脑中展开的运算过程中崭露头角。这不仅仅是一个纯知识的事情，他补充说。由于大脑的结构决定了对我们来说与生俱来的能力，详细了解大脑的结构可使我们在教导儿童数学方面得到更好的方法，并且可能有助于我们缩小西方与几个亚洲国家的教育差距。学习数学的基础问题是由于数字感觉可能由遗传而来，精确地计算需要文化工具——符号和算法——几千年来已围绕在我们身边了，因此必定已被为其他目的而进化的大脑的区域所吸收了。当我们正在学习与内置电路相协调时这个过程就变得比较容易。如果我们不能改变我们大脑的结构，我们至少可以让我们的教学方法强制我们的大脑使之执行。
近20年来美国的教育工作者已经推动了“数学改革”，其中儿童被鼓励探索他们自己解决问题的方法。改革前的数学，是“新数学”，现在人们普遍认为已经是一个教育灾难。 (在法国，它被称为“现代数学”，受到同样的轻视)。新数学植根于瑞士心理学家皮亚杰的理论，他认为，儿童出生时是没有任何数字感觉的，只能在一些列的发展阶段中逐步建立起数学概念。皮亚杰认为儿童直到4岁或5岁，尚不能掌握简单的原则，即在移动周围的物体时，数量的多少不对他们造成影响，因此，在6至7岁之前没有任何一点想法来教他们算术。