Гены рыб-"счетоводов" могут подсказать, как улучшить математические способности у людей
Как мозг животных эволюционировал, чтобы выполнять математические вычисления? Проследить этот долгий путь развития исследователям помогают… рыбы.
Международная группа учёных рассмотрела более 200 публикаций, подтверждающих, что рыбы воспринимают величины, используя те же части своего мозга, что и млекопитающие и птицы.
Исследования, посвящённые поиску конкретных структур мозга, позволяющих обрабатывать числа, имеют большой потенциал. Их совокупные результаты в конечном итоге могут помочь в лечении заболеваний человека, которые нарушают вычислительные способности.
К примеру, есть заболевание под названием дискалькулия, которая "отнимает" математические навыки у 6% детей. Его ещё называют "математическая дислексия".
Подобные исследования учёные часто проводят с участием рыбок данио-рерио. Они на генетическом уровне на удивление близки к людям, поэтому их используют в качестве модельных животных.
Эксперименты с аквариумными рыбками позволяют изучать в том числе молекулярные и генетические основы ощущения количества. Раскрыв причины отклонений, исследователи могут затем разработать варианты лечения некоторых неврологических заболеваний.
Зачем рыбам математика?
Выживание рыбы порой напрямую зависит от её способности быстро оценить количество. К примеру, количество еды или количество противников. От того, куда рыба поплывёт, "сделав выводы" о количестве, будет буквально зависеть её судьба.
Ряд поведенческих исследований показал, что рыбы не хуже млекопитающих и птиц умеют различать меньшие и большие количества.
Многие исследователи пытались изучать поведение рыб, чтобы понять, как именно они измеряют количества. Но авторы новой работы обнаружили, что для этого требуются более подробные измерения на клеточном и генетическом уровне.
"Абстрактное мышление" у рыб?
В новом обзоре также описаны эксперименты, которые показывают, что рыбы для "счёта" используют именно числовые величины, как некое абстрактное понятие. Хотя использовать подобные термины по отношению к животным кроме человека нужно с осторожностью.
По крайней мере ряд работ показал, что рыбы вычисляют количество не на основе сигналов окружающей среды, то есть не вычисляя площадь поверхности, длины объектов или плотность их расположения.
Как и у нас, в мозгу рыб, скорее всего, просто формируется "ощущение" количества. (Так, младенец в состоянии выбрать большее количество вкусной еды, не имея ни малейшего представления о каких-то там цифрах.) Всё это очень и очень любопытно изучить с эволюционной точки зрения.
Погружаясь далее в детали, другие исследователи приблизились к обнаружению конкретных нейронов, формирующих цепи, обрабатывающие количество. Генетический анализ также показывает, насколько эти стратегии обработки "чисел" похожи у разных видов.
Большой вопрос, который остаётся пока открытым, заключается в том, произошли ли механизмы количественного познания у разных животных от общего предка или по отдельности, в результате конвергентной эволюции (когда одни и те же качества появляются у разных видов под давлением окружающей среды).
Нынешнее обзорное исследование было опубликовано в издании Frontiers in Neuroanatomy.
Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".