你有没有想过，大脑是如何进行加减乘除的？

美国卡耐基梅隆大学(下文简称CMU)一项新近研究揭示了处理复杂数学问题时大脑激活水平变化的脑成像，并首次发现了在处理数学问题时大脑存在4个神经阶段。

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该研究采用了两个不同的脑成像设备，一个用来获取大脑神经元的真实活动，另一个则获取参与者计算数学题时的神经模式变化。

这是首次对大脑活动的心理阶段进行如此详细地记录，研究结果能够为我们提供关于大脑工作更深入的了解，而非简单地对神经元活动水平进行累加。

该研究的第一作者、来自CMU的John Anderson表示：“在此之前，解决数学问题时的大脑加工对我们来说一直是不解之谜。现在，只要学生坐下思考数学题，我们就能得知他们每一秒都在思考什么。”

Anderson与他的团队发现了4个不同阶段：编码(阅读并理解问题)、计划(寻思如何解决)、解决(运算数字)和作答(书写或输入正确答案)。

Anderson表示，如果我们能够更好的了解学生是如何解决数学题的，那我们就能以此来改进教学方法。

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80名学生参与了该研究。当参与者计算数学题时，研究团队将各脑扫描成像精确分为4个不同过程。

虽然数学题并不难，但参与者有时候会用等式和符号来强调部分编码过程。

另一些情况下，研究团队呈现需要更多计划的数学题，从而能够更清晰地分辨各个认知过程。

Anderson表示：“通常，老师们只关注学生完成数学题的总时间来判断他们的掌握情况，而本研究所介绍的方法使得老师能够清楚了解数学题各加工阶段所花时间。”

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在过去，神经成像技术为我们呈现了认知加工过程的差异，但该研究的目的是将这些过程以一定顺序连接起来。

该研究是“认知一体化理论”(unified theory of cognition)工作的一部分，该理论认为所有心理加工过程都有着相同的基础。

Anderson进一步表示，想要获得更深入的认识，我们或许需要更先进的脑成像设备。

该研究发表于Psychological Science。

本文译自 sciencealert，由 Rare 编辑发布。

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