#022 Rachuba Świata. Jak działa mózg matematyczny?

Czy mózg matematyczny jest nam potrzebny? No pewnie! Liczymy, czy to nam sprawia przyjemność, czy nie. W kasie – pieniądze, w rozliczeniu podatkowym – procenty, a w kalendarzu – dni do urlopu. Ale jak to właściwie możliwe? Czy my mamy jakieś geny liczb? Neurony mnożenia, dzielenia i dodawania? Cóż, odpowiedź nie jest jednoznaczna, ale za to szalenie ciekawa!

Zacznijmy od tytułu…

“Rachuba Świata” to zwrot zapożyczony. Wzięłam go z książki niemieckiego pisarza Daniela Kehlmana. Powieść opowiada niezwykłe losy dwóch wielkich uczonych: Alexandra von Humboldta i Friedricha Gaussa. Obaj to postaci nietuzinkowe i obaj odcisnęli niezwykłe piętno na rozwoju nauki. Humboldt jako odkrywca i przyrodnik, a Gauss jako matematyk. Polecam tę książkę, bo to świetna rozrywka, a przy okazji niezła porcja wiedzy.

Tylko, co Gauss i Humboldt mają wspólnego z dzisiejszym podcastem? Ok, jeszcze Gauss – wiadomo, ten miał prawdziwy mózg matematyczny. Ale Humboldt? Podróżnik, kartograf i przyrodnik? Wbrew pozorom całkiem dużo. Żeby móc poznawać i opisywać świat, trzeba mieć równie silne zdolności matematyczne. Choć przyznaję, nie zawsze przejawiają się one, jako rozwiazywanie równań matematycznych, czy rysowanie brył. Więcej o wspólnym mianowniku (dwuznaczność zamierzona!) Gaussa, Humbolda i mózgu matematycznego dowiesz się z najnowszego podcastu:

Mózg matematyczny w skrócie:

Humboldt poświęcił życie, żeby eksplorować nieznane lądy i opisywać to, co poznawał. Gauss pracował głównie w zaciszu swojego gabinetu, ale i tak był w stanie odkrywać nowe prawa matematyki i zasady rządzące światem.

Panowie na pierwszy rzut oka różnili się jak ogień i woda. Na tym kontraście zbudowana jest w ogóle kompozycja książki, w czym widzę bardzo duży jej atut. Ale ten kontrast między podróżnikiem a myślicielem to tylko pierwszy plan. Bo na drugim planie widać jak na dłoni, że obaj naukowcy po prostu wykorzystali na maksa możliwości swoich intelektów. I wbrew różnicom korzystali z jednej wspólnej właściwości mózgu.

Tą właściwością jest zdolność do myślenia matematycznego. No i od razu powiem ci, że wszyscy ją mamy, choć trzeba sobie jasno powiedzieć, raczej nie korzystamy w takim stopniu jak Humboldt czy Gauss. Może ty, ale ja na to nie bardzo.

Matematyka jak język

Mózg rodzi się z predyspozycją do liczenia. Jest to coś niezwykłego, tak samo niezwykłego, jak to, że rodzimy się z predyspozycją do używania języka. I od razu warto podkreślić, że te dwie umiejętności są ze sobą ściśle związane.

Obszary mózgu, które odpowiadają za zdolność rozumienia i artykułowania mowy są też aktywne w czasie liczenia. Co chyba nas nie dziwi, bo przecież ciężko jest przeprowadzać działania arytmetyczne bez używania w myślach słów. W dużym przybliżeniu cyfry są jak litery, liczby jak słowa, a równania jak zdania. Ciężko jest też uczyć się albo uczyć kogoś matematyki bez używania języka.

Mózg liczy: raz, dwa, trzy i cztery

Mózgi niektórych ssaków, a na pewno mózgi noworodków, mają wrodzoną umiejętność postrzegania wielości. Naukowcy nazywają to zmysłem liczby lub intuicją mnogości. Dzieci dość szybko rozróżniają więcej od mniej (np. 8 oczek od 16). Do tego ok 6 miesiąca życia, nawet bez znajomości języka, rozumieją i rozróżniają wielkości od 1 do 4. Wydaje się, że inne zwierzęta w ograniczonym zakresie też są do tego zdolne.

Ale cztery to niezbyt imponująca liczba. Co dalej? Najprościej sobie powiedzieć, że mózg się wszystkiego uczy, czyli inaczej mówiąc zapamiętuje. Tak to też przebiega w procesie uczenia u dziecka. Najpierw podstawy, a potem coraz więcej złożoności i coraz więcej. Coś co najpierw musimy sobie na paluszkach policzyć po pewnym czasie przechodzi do pamięci długotrwałej. (Więcej o pamięci znajdziesz tu: #019 Pamiętaj, by nie zapomnieć)

Mózg matematyczny “mieszka” w.. bruździe

Bruzda śródciemieniowa, czyli części mózgu mniej-więcej nad uszami, to miejsce, które robi się bardzo aktywne, gdy dana osoba dodaje, odejmuje, porównuje liczby i w ogóle kojarzy pojęcie jakiejś liczby z jej nazwą. Czyli pięć kropek ze słowem pięć. Zaburzenia rozwoju płatów ciemieniowych, w tym wspomnianej bruzdy, kończą się problemami z nauką matematyki, czyli tzw. dyskalkulią.

Bruzda ta działa także w koordynacji ruch-oko, więc uaktywnia się za każdym razem, gdy sięgasz po kubek. I to jest chyba najciekawsze w całym tym odkryciu. Mózg postrzega liczby trochę tak jak postrzega przestrzeń. Jeśli słuchałaś/eś odcinka o czasie #016 Czas (w) Mózgu, to tam mieliśmy podobnie.

Mózg ewoluował miliony lat, żeby przystosowywać się do środowiska. A środowisko ma dla zwierząt chodzących po ziemi dużo długości i dużo szerokości oraz trochę wysokości. Tak czy inaczej trzy wymiary. I to nasz mózg rozumie najlepiej. Na tym fundamencie tworzy swoje rozumienie liczb i praw matematycznych. Na tym polega liczenie, myślenie matematyczne, poznawanie świata… Czyli taj jak w tytule: Rachuba Świata.