零這個概念遠非僅僅代表虛無,實際上是一個我們大腦以獨特方式處理的複雜概念。最新的神經科學研究揭示了我們的大腦如何處理這個抽象的數學概念,表明在我們的神經網路中,零遠非虛無。
虛無的複雜性
零作為人類歷史上相對較晚的發明,徹底改變了數學和我們對數量的理解。然而,理解"無"需要一定程度的抽象思維能力,這使其區別於其他數字。來自 University College London 的認知神經科學家 Benjy Barnett 強調,掌握零的概念需要從無到有的認知飛躍,這對人類思維來說並非自然而然的過程。
大腦的雙重處理
在德國進行的一項突破性研究發現,大腦至少在兩個不同區域處理零:
- 一個區域處理零的數值概念
- 另一個區域處理它所代表的空集
這項涉及17名癲癇患者的研究,透過在他們顳葉植入微電極,觀察了神經元對不同數值表示的反應。研究結果表明,我們的大腦既將零視為數字,又將其視為空集的表示,突顯了它在我們認知框架中的獨特地位。
零的特殊地位
雖然大腦對零的雙重處理方式與處理其他數字類似,但零在我們的神經迴路中仍然佔據特殊地位。根據包括 Andreas Nieder 在內的研究人員的發現,大腦處理零的方式略有不同,需要更多時間來理解。這種處理時間的特殊性凸顯了零的複雜性,使其成為數字家族中的特殊成員。
對人類認知的啟示
研究發現對我們理解人類認知和數學能力具有重要意義:
- 零不是一個與生俱來的概念,而是需要學習的,通常在六歲左右掌握——比其他數字晚兩年。
- 數學運用零的能力可能是人類獨有的,這使我們區別於其他具有數感的物種。
- 腦損傷(如中風)可能會選擇性地損害處理零的能力,進一步強調了它獨特的神經表徵。
心理數軸
University College London 的 Barnett 和 Fleming 最新研究表明,無論將零視為數字還是空集,大腦都會將其置於心理數軸上。這一發現得到了 Nieder 和 Mormann 團隊使用不同方法的證實,為我們理解人類大腦如何表徵零提供了更清晰的圖景。
隨著我們繼續揭開大腦處理數學概念的奧秘,零作為研究物件展現出迷人的特性。它作為數字和虛無表徵的雙重性質以獨特方式挑戰著我們的神經迴路,提醒我們即便是"無"對人類思維而言也是非常特別的存在。