مغز انسان چگونه صفر را درک می‌کند؟

وقتی به «هیچ» فکر می‌کنید، چه اتفاقی می‌افتد؟ البته منظور ما از هیچ آن نوع تمرین ذهنی مدیتیشن نیست که در آن باید ذهنتان را از تمام افکار خالی کنید؛ بلکه درباره ریاضیات صحبت می‌کنیم. براساس پژوهشی جدید، به‌نظر می‌رسد مغز برای فکر کردن درباره‌ی صفر باید تلاش زیادی کند.

صفر عدد عجیبی است. برخلاف اعداد دیگری مانند یک، دو یا سه که نشانگر مقادیر شمارش‌پذیر هستند، صفر به معنای نبود چیزی است که شمارش‌پذیر باشد. با‌این‌حال، صفر دارای ارزش عددی است. به‌عبارت دیگر، صفر هم عدد است و هم نیست و این امر درک آن را برای انسان دشوارتر می‌سازد.

کشف صفر در حداقل دو هزاره پیش، معمولا یکی از دستاوردهای مهم بشر به حساب می‌آید. صفر نه‌تنها در طول توسعه‌ی بشر دیر ظاهر شد، بلکه در مسیر رشد و توسعه فرد نیز با تاخیر ظاهر می‌شود. کودکان معمولا در حدود شش سالگی و پس از گذراندن چندین مرحله رشد عصبی، مفهوم صفر را به درستی درک می‌کنند و درنهایت درمی‌یابند که صفر کمتر از یک است و اینکه صفر را می‌توان با نمادی خاص نشان داد.

الیزابت برانون، عصب‌شناس دانشگاه دوک که در مطالعه‌ی جدید مشارکتی نداشت، در سال ۲۰۱۸ به وب‌سایت وکس گفت: «وقتی از کودکی می‌پرسید صفر کوچک‌تر است یا یک، آن‌ها اغلب یک را عدد کوچک‌تر می‌دانند. یادگیری این موضوع دشوار است که صفر از یک کوچک‌تر است.»

حتی بزرگسالان نیز می‌توانند در درک صفر مشکل داشته باشند و این امر نشان می‌دهد که وقتی درمورد صفر فکر می‌کنیم، فرایند عصبی دیگری در جریان است. اما با وجود اهمیتی که صفر در ریاضیات دارد، اساس عصبی و نحوه پردازش آن در مغز انسان شناخته‌شده نیست.

پژوهشگران فعالیت نورون‌ها را در بیمارانی که درون لوب گیجگاهی آن‌ها الکترودهایی کاشته شده بود، حین قضاوت درمورد نمایش‌های عددی مختلف ثبت و بررسی کردند. آن‌ها با نشان‌دادن نمایش‌های عددی مختلف به بیماران مذکور فعالیت سلول‌های عصبی را اندازه‌گیری و حتی نورون‌هایی را پیدا کردند که به صفر واکنش نشان می‌دادند.

پژوهشگران هنگام بررسی بیماران وقتی به صفر نگاه می‌کردند، شواهدی از اثر فاصله را پیدا کردند، به این معنا که در سطح عصبی، مفهوم صفر به‌عنوان دسته‌ی جداگانه «هیچ» رمزگذاری نمی‌شود، بلکه به‌عنوان مقداری عددی در کنار سایر مقادیر عددی شمارش‌پذیر در انتهای پایین محور اعداد درک می‌شود.

به‌نظر می‌رسد ما بیشتر به صفر به‌عنوان عددی همچون سایر اعداد صحیح فکر می‌کنیم، گرچه ظاهرا مغز ما برای پردازش آن نورون‌های بیشتری را به کار می‌گیرد. نمایش صفر نسبت به نمایش سایر اعداد تک‌رقمی، موجب تحریک تعداد بیشتری از سلول‌های عصبی می‌شود و این امر ممکن است یکی از دلایل چالش‌برانگیز بودن درک مفهوم صفر برایمان باشد.

مطالعه در مجله‌ی Current Biology منتشر شده است.