أكدت دراسة حديثة أن الشبكات المستقلة المعنية بمعالجة الرياضيات واللغة في الدماغ تنفصل بشكل طبيعي عندما ينتبه المستمع إلى نوع من المعلومات السمعية بدلًا من الآخر.

يشير "جوشوا ب. كولاسينجهام" –الباحث بقسم الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسبات بجامعة ماريلاند، والباحث الرئيسي في الدراسة- إلى أن "التلاعب بالكلمات والأرقام من الجوانب الأساسية للإدراك البشري، ويعتمد هذا التلاعب على آليات الدماغ المشتركة والمتميزة".

يقول "كولاسينجهام" في تصريحات لـ"للعلم": تعتمد معالجة القشرة الدماغية للمعلومات الحسابية واللغوية على آليات عصبية مشتركة خاصة بأداء المهمة المطلوبة، وتبحث هذه الدراسة في الآليات العصبية المختلفة المشارِكة في الحساب ومعالجة اللغة باستخدام تخطيط الدماغ المغناطيسي الذي يقيس المجالات المغناطيسية الناتجة عن نشاط الدماغ.

وتخطيط الدماغ المغناطيسي هو اختبار يكتشف النشاط الكهربائي في الدماغ باستخدام أقراص معدنية صغيرة (أقطاب كهربائية) متصلة بفروة الرأس، وتتواصل خلايا الدماغ عبر النبضات الكهربائية وتنشط طوال الوقت، حتى عندما يكون الشخص نائمًا، ويظهر هذا النشاط كخطوط متموجة في تسجيل مخطط كهربية الدماغ.

يضيف "كولاسينجهام": تستعير اللغة الرياضية كلمات من الكلام اليومي، لكن الدماغ يعالج الرياضيات واللغة في شبكتين منفصلتين، وبينما بحثت الدراسات السابقة كيفية معالجة هذه الشبكات للأرقام والكلمات المكتوبة، اهتم قليلون بدراسة معالجة اللغة الرياضية المنطوقة.

أخضع الباحثون للتجربة مجموعةً مكونةً من 22 شخصًا لقياس نشاط دماغ المشاركين في أثناء الاستماع إلى تسجيلات لمعادلات رياضية بسيطة (خمسة زائد واحد يساوي ستة) وجمل (القطط تشرب الحليب الدافئ)؛ إذ تم الجمع بين المعادلات والجمل في الوقت نفسه، وكان على المشاركين التركيز على أحدهما وتجاهُل الآخر، طُلب من الأشخاص الانتباه لمتحدث واحد فقط واكتشاف الانحرافات في شكل جمل لا معنى لها، مثل عبارة "القوارب الكبيرة تأكل اللحوم"، أو المعادلات غير الصحيحة.

استخدم الباحثون في الدراسة -التي نشرتها دورية "جورنال أوف نيوروساينس" (JNeurosci)- البيانات الشفوية الحسابية وغير الرياضية لدراسة المعالجة العصبية للحساب ومعالجة اللغة العامة، فيما وصفه الباحث الرئيسي بـ"تأثير حفل الكوكتيل".

يقول "كولاسينجهام": تأثير حفل الكوكتيل هو ظاهرة تتمثل في قدرة الدماغ على تركيز الانتباه السمعي على محفز معين في أثناء تصفية مجموعة من المحفزات الأخرى، كما هو الحال عندما يمكن لمرتادي حفلة الكوكتيل التركيز على محادثة واحدة في غرفة صاخبة؛ حيث يتمتع المستمعون بالقدرة على فصل المنبهات إلى تدفقات مختلفة، ثم تحديد التدفقات الأكثر صلةً بهم، وتسلط الدراسة الضوء على أن الشبكات القشرية الكامنة وراء البيانات الحسابية والمعالجة اللغوية يمكن فصلها جيدًا واكتشافها من خلال مهمة الانتباه السمعي هذه، وأن هذه الآليات قد تكون مرتبطةً بفهم الجمل أو حساب المعادلات.

وتكشف النتائج كيف يحلل الدماغ خصائص أنواع مختلفة من الكلام، قد تكون مرتبطةً بكيفية فهمنا للجمل وحساب المعادلات؛ إذ تحلل الذاكرة الحسية للمرء كل المنبهات دون وعي وتحدد أجزاءً منفصلة من المعلومات بحيث تقوم بتصنيفها، ويتيح هذا التأثير لمعظم الناس التركيز على صوت واحد وإهمال جميع الأصوات الأخرى.

وتُظهر النتائج أيضًا أن "المعادلات الحسابية قد أثارت نشاطًا في الفص الجداري، وهي منطقة تشارك في معالجة الأرقام، في حين أثارت الجمل نشاطًا في الفص الصدغي، وهي منطقة معنية بالمعالجة اللغوية".

يقول "كولاسينجهام": ينشط الدماغ مع كل كلمة ورمز رياضي، مما يشير إلى أن الدماغ كان يعالج صوتياته حتى لو تم تحويل الانتباه عنها، كما ينشط الدماغ أيضًا مع كل جملة أو معادلة بغض النظر عن الحافز الذي تم التركيز عليه، على الرغم من عدم وجود فترات توقف لتمييز بعضها عن بعض.