法国尼斯大学好不好，科学调查:数学不好是种病

莫尔克拉夫特是英国外交政策分析中心的主任。许多年来法国尼斯大学好不好，他从未换过自己的电话号码与密码，因为他担心自已可能永远记不住新的号码。在英国国防部工作时，他不得不将记住安全代码的任务全交给下属。2003年他被女朋友甩掉，原因也是他弄错一个电话号码，而她坚信他当时正在外面跟别的美眉鬼混。这次打击终于使他下定决心，弄清为何这些简单的数字总跟自己过不去。

在朋友的建议下，他联系了在伦敦大学学院研究数字认知的科学家布赖恩·巴特沃思（Brian ）。进行了一些测试后，巴特沃思认为莫尔克拉夫特患有一种“简直一塌糊涂”的计算障碍症。这是一种鲜为人知的学习障碍，有时被称为“数盲症”。研究人员估计，人群中高达7%的人都有计算障碍，尽管其他方面的智力完全正常（甚至可能远高于常人，莫尔克拉夫特就是如此），他们在处理数字时却会感到极其困难。

这种奇怪的病症引起了巴特沃思等神经科学家的注意，他们相信，对计算障碍的研究有助于揭示大脑“数觉”功能（即认识和处理数量的能力）的运作机制。数觉与视觉、听觉一样，完全是天生的，但对于它的认知和神经基础，科学家存在不同看法，对计算障碍的研究或许会有助于摆平这方面的争论。

数字怎么了

克里斯托弗是一个爱说话的9岁男孩，眼下正坐在老师身旁，在一台看来很牢实的笔记本电脑上玩“数觉”游戏，这是巴特沃思和他在伦敦教育研究所的同事黛安娜·劳利拉德（Diana ）合作设计的一套教学用电脑游戏。

克里斯托弗的游戏同数轴有关（数轴是数的一种空间表示法。科学家认为，数轴对数觉起着关键作用）。“随便想一个比200大、比800小的数，把它填在这个框里，比如201，”老师说。克里斯托弗填了200，但老师提醒他填入的数必须比200大，于是他又选了210（说不定他是把它当成201了）。

计算障碍症的一个典型症状，是难于掌握整数的数位系统。“做得好，”老师说。而电脑则发出一个柔和的声音，要克里斯托弗“找到并点击那个数”。这个游戏就是反复地缩放数轴，不过他足足花了一分多钟才找到210，而他的同班同学已经在学习两位数的乘法了。

在克里斯托弗所在的学校，还有一些识数问题更加严重的学生。一位9岁的同学还不知道50和100谁更大，另一位9岁同学则把4个点数成了5个，而且在做数字较小的加法时，他还得靠数手指头。

数觉认知的根源

20世纪80年代后期，英国人文社会科学院的院士巴特沃思曾研究过一位代号“CG”的中风病人。她的语言智商测试达到一般水平，记忆力也相当不错，但要数数的话，她却只能数到4。

对CG的脑扫描显示，她的顶叶——位于耳部正上方的大脑区域——存在一处病变。巴特沃思也发现了另一位病情正好与CG相反的患者：这位患者的神经退行性变已经使他丧失了讲话和语言能力，也忘掉了很大一部分知识，但却没有影响他进行复杂计算的能力。于是巴特沃思越发肯定，人的识数能力由专门的大脑神经网络控制法国尼斯大学好不好，科学调查:数学不好是种病，而不是如许多科学家当时所认为的，由实现一般智力功能的神经网络控制。

同几乎所有的人类认知功能一样，“数觉”的进化历程也非常古老。对黑猩猩、猴子、雏鸡、蝾螈乃至蜜蜂所作的研究都表明，动物大脑存在着两种并行的数量系统。其中一种称为“近似数觉”，它只区分数量的多少；而第二种数字系统，则负责快速、准确地识别出小于4的数。对灵长类动物的研究证明，在那个名叫“顶内沟”的褶皱内，各个神经元似乎都有一个对应的数——比如，当一只猴子在完成一项与数字有关的任务时，某个神经元的活动对应数字l，而另一个神经元的活动则对应数字2。

那些不善于识别大小相近的数字的人，数学往往很差。这意味着，近似数认知在数学能力系统中起着关键作用。有些研究证明，计算障碍症患者很难识别较小的数，这提示识别较小数字的能力对于数字处理具有根本的重要性。此外，对计算障碍症患者的脑扫描显示，与识数能力正常的儿童及成人相比，他们的顶内沟在处理数字时活跃性较低，与大脑其余部分的联系也比较弱。

不过，巴特沃思认为，这些情况是“计算障碍症”所带来的后果，而不是病征的原因。他指出，另一种名叫“数量编码”的认知能力对数觉更加重要，即认识到所有东西均有一个确切的数量。

然而，法国国家健康与医学研究所（）研究数字认知的认知神经科学家斯坦尼斯拉斯·德哈尼（ ）认为，数觉是由更广泛的一组认知功能支持的。他指出，尽管识别近似数和较小数字的能力很重要，但对于准确理解较大的数字却还不够。他认为，语言使人能把两个数字系统整合起来，从而赋予他们直观区分像11 437与11 436这种数字的能力。

加利福尼亚大学欧文分校的发展心理学家芭芭拉·萨尼卡（ ）和密歇根大学安阿伯分校的苏珊·格尔曼（Susan ）证明，尽管幼儿还不懂得数字2，却已经知道向一只已经有6枚硬币的碗中加入硬币，会改变硬币的总数量。如果“数量编码”是一项根本性的能力，那么，像莫尔克拉夫特或克里斯托弗这样的计算障碍症患者，在处理所有大大小小的数字时都会非常吃力。

尽管计算障碍症像其他各种学习障碍一样，对生产效率造成了非常不利的影响〔一项报告估计，识数能力欠缺给英国带来的损失高达每年24亿英镑（40亿美元），主要是工资的损失〕，但它并未引起人们的重视，因此对这种疾病的研究也就拉不到多少赞助经费。比如2000到2001年间，美国国立卫生研究院（NIH）拨出了200万美元来研究计算障碍，但同期用在读写困难上的研究经费则超过1.07亿美元。

在巴特沃思的研究过程中，有一点使他感触颇深：“数学差对孩子们的打击非常非常大。孩子们每天都得上学，每天都有数学课，因此每天都会感到难堪——我的数学不行，班上其他同学都比我聪明。”

但其实，孩子你真不用这么想啊~

本文摘选自微信公众号“环球科学”，原文名字为《有一种脑病，叫数学不好》。

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