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La connexion entre les chiffres et les actions

Les recherches montrent comment nos mouvements sont liés à notre compréhension des chiffres.

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Les humains, comme beaucoup d'animaux, ont une façon basique de comprendre les chiffres sans utiliser de mots. Cette capacité nous aide à deviner rapidement combien d'objets on voit ou combien d'événements se déroulent à un moment donné. Ce sens naturel des nombres est souvent appelé "sens numérique". Les recherches au fil des ans ont montré que ce sens numérique n'est pas juste limité à une seule manière de voir ou de compter les nombres ; en fait, il fonctionne dans diverses situations et formats.

Récemment, des scientifiques ont découvert que notre capacité à estimer des chiffres est étroitement liée à nos Actions. Par exemple, notre façon de bouger ou d'agir peut influencer notre perception des nombres. Cette connexion entre mouvement et sens numérique suggère que notre cerveau a un système spécial qui nous aide à traduire ce que nous voyons en actions.

Preuve du Sens Numérique

L'idée du sens numérique a été soutenue par de nombreuses études. Ces études montrent que notre compréhension des nombres peut fonctionner peu importe qu'on les voit sous forme de points, de chiffres, ou sous d'autres formes. La connexion entre le sens numérique et l'action a conduit à une nouvelle compréhension de la manière dont notre cerveau traite les nombres.

Plusieurs Expériences ont montré que lorsque les gens effectuent des actions comme taper des doigts, cela peut influencer la façon dont ils estiment les nombres. Par exemple, si quelqu'un tape vite, il pourrait sous-estimer le nombre de points qu'il voit, tandis qu'un tapement lent peut amener à une surestimation du nombre.

En plus, des recherches chez les animaux ont montré que certaines parties du cerveau sont spécialement adaptées pour comprendre un petit nombre d'actions. Par exemple, des singes ont montré que des neurones spécifiques dans leur cerveau réagissent quand ils effectuent un nombre précis d'actions. De même, on a montré que des corbeaux possédaient des neurones qui les aident à comprendre combien de fois ils doivent picorer pour correspondre à un nombre visuel.

Étude sur le Sens Numérique Humain

Cette étude vise à s'appuyer sur des découvertes précédentes en examinant comment les humains associent des nombres à des actions. Les chercheurs voulaient voir si les différences individuelles dans la façon dont les gens reproduisent les nombres avec précision pourraient révéler plus de choses sur cette connexion. Ils ont utilisé une technique qui a prouvé son efficacité dans l'étude de la façon dont les gens perçoivent différents types de stimuli, comme les couleurs ou le mouvement.

Dans leurs expériences, les Participants devaient appuyer sur une touche un certain nombre de fois en fonction d'un nombre affiché. Ils ont fait cela dans deux conditions : une où ils tapaient aussi vite qu'ils le pouvaient et une autre où ils tapaient à un rythme confortable. Cette mise en place a permis aux chercheurs de voir si la vitesse de tapement influençait la précision avec laquelle les participants pouvaient associer le nombre qu'ils voyaient.

Avant l'expérience principale, les participants ont pratiqué la tâche pour se familiariser avec elle. Pendant l'expérience, ils n'avaient pas le droit de compter à voix haute, ce qui aurait pu fausser leurs Résultats. Ils devaient garder un rythme constant en tapant sur la touche.

Tâches de Contrôle

Dans le cadre de l'étude, certains participants ont également réalisé une tâche séparée où ils devaient égaler la durée d'un son en tapant sur une touche. Cela servait à vérifier si les participants pouvaient avoir utilisé la durée de leur tapement comme moyen de déterminer combien de fois taper pour la tâche numérique.

Pour s'assurer que les taux de tapement pour les deux tâches étaient similaires, les chercheurs ont collecté des données pour les deux tâches, mesurant à quel point les participants pouvaient taper avec précision en réponse aux sons et aux chiffres. Les résultats des deux tâches ont été comparés pour vérifier la cohérence.

Analyse des Données

Les chercheurs ont pris plusieurs mesures pour analyser les données recueillies auprès des participants. D'abord, ils ont éliminé toutes les réponses qui étaient inhabituellement élevées ou basses pour garantir l'exactitude des résultats. Ensuite, ils ont calculé à quel point les participants avaient associé les nombres et les sons avec précision et précision. Ils ont également cherché des motifs dans la façon dont les performances des participants étaient liées les unes aux autres, en se concentrant spécifiquement sur la façon dont leur tapement pour des nombres similaires était comparé à celui pour des nombres différents.

Ils s'attendaient à ce que les corrélations entre les participants soient plus fortes lorsqu'ils associaient des nombres proches, suggérant que différents groupes de neurones pourraient traiter ces nombres.

Résultats de l'Étude

Les résultats ont clairement montré qu'il existait des systèmes qui traduisaient les nombres en actions. Les chercheurs ont trouvé qu'à mesure que les nombres s'éloignaient les uns des autres, la précision de l'association diminuait. Cela suggérait que des systèmes distincts pourraient gérer différentes plages de chiffres.

Quand les participants tapaient les chiffres, leur capacité à faire des correspondances n'était pas aléatoire ; elle montrait un motif où des nombres similaires avaient des corrélations plus élevées. C'était la première preuve soutenant l'existence de deux canaux différents dans le cerveau réagissant à des nombres bas et élevés.

Des analyses complémentaires ont confirmé qu'il y avait un lien entre les chiffres eux-mêmes et les actions des participants. Dans l'ensemble, l'étude a fortement soutenu l'idée qu'il y avait des mécanismes dans le cerveau spécifiquement adaptés à différents cibles numériques.

Exploration des Canaux Sensorimoteurs

Les chercheurs ont utilisé des techniques d'analyse avancées pour explorer comment ces capteurs pour les nombres étaient organisés dans le cerveau. Ils ont découvert que lorsque les gens tapaient pour les nombres, il y avait deux groupes distincts : un qui se concentrait sur les petits nombres et un autre qui se concentrait sur les grands nombres.

Cette découverte correspondait à des recherches antérieures suggérant que des animaux, comme les corbeaux et les singes, ont également des systèmes conçus pour traduire les entrées visuelles en actions. Cela soulève des questions intéressantes sur la façon dont ces systèmes ont pu évoluer et leur pertinence pour la survie.

Discussion sur la Valeur Adaptive

La capacité à comprendre et à répondre aux chiffres par des actions a des avantages évidents. Cela permet aux animaux, y compris les humains, de naviguer efficacement dans le monde. Par exemple, certains animaux utilisent leur compréhension des chiffres pour retrouver leur chemin ou attirer des partenaires.

Chez les humains, ce sens numérique pourrait jouer un rôle dans notre développement cognitif global. Certaines recherches suggèrent que la façon dont les enfants apprennent les chiffres est étroitement liée à la façon dont ils bougent et agissent. Cela pourrait expliquer pourquoi les enfants ayant des difficultés motrices ont souvent du mal avec des tâches liées aux mathématiques.

L'étude encourage à mener davantage d'investigations sur la façon dont nos cerveaux traitent l'information numérique et comment ce mécanisme pourrait aider à apprendre et à interagir avec le monde qui nous entoure.

Directions de Recherche Future

Bien que cette étude ait fait de grands progrès dans la compréhension du sens numérique, de nombreuses questions restent. Par exemple, les chercheurs veulent savoir si ces canaux sont fixes ou s'ils peuvent changer selon le contexte ou la plage de nombres présentés. Il est également important d'explorer comment ces canaux fonctionnent lorsque nous effectuons des tâches qui n'impliquent pas de chiffres, comme interpréter des scènes visuelles ou des sons.

De plus, les chercheurs s'intéressent à la façon dont ces systèmes numériques pourraient différer entre individus. Comment des facteurs comme l'âge, l'éducation et les capacités cognitives impactent notre sens numérique et sa connexion à l'action ?

Pour vraiment comprendre la relation entre les chiffres et les actions, les futures études pourraient également prendre en compte comment les émotions et d'autres facteurs non numériques influencent ce processus.

Conclusion

La connexion entre les chiffres et les actions est un domaine d'étude fascinant qui révèle beaucoup sur le fonctionnement de nos cerveaux. Cette recherche montre qu'il existe des mécanismes spécifiques en jeu quand nous traduisons les chiffres en actions, et ces systèmes pourraient avoir des racines profondes dans notre histoire évolutive. En explorant davantage ce sujet, nous pouvons acquérir des insights non seulement sur nos capacités cognitives mais aussi sur la manière dont nous apprenons, interagissons et prospérons dans nos environnements. Ces connaissances pourraient avoir des implications significatives pour l'éducation, particulièrement dans l'enseignement des maths et des compétences connexes aux enfants.

Source originale

Titre: Sensorimotor mechanisms selective to numerosity derived from individual differences

Résumé: We have previously shown that after few seconds of adaptation by finger-tapping, the perceived numerosity of spatial arrays and temporal sequences of visual objects displayed near the tapping region is increased or decreased, implying the existence of a sensorimotor numerosity system (Anobile et al., 2016). To date, this mechanism has been evidenced only by adaptation. Here we extend our finding by leveraging on a well-established covariance technique, used to unveil and characterize "channels" for basic visual features such as colour, motion, contrast, and spatial frequency. Participants were required to press rapidly a key a specific number of times, without counting. We then correlated the precision of reproduction for various target number presses between participants. The results showed high positive correlations for nearby target numbers, scaling down with numerical distance, implying tuning selectivity. Factor analysis identified two factors, one for low and the other for higher numbers. Principal component analysis revealed two bell-shaped covariance channels, peaking at different numerical values. Two control experiments ruled out the role of non-numerical strategies based on tapping frequency and response duration. These results reinforce our previous reports based on adaptation, and further suggest the existence of at least two sensori-motor number channels responsible for translating symbolic numbers into action sequences.

Auteurs: Giovanni Anobile, I. Petrizzo, D. Paiardini, D. Burr, G. M. Cicchini

Dernière mise à jour: 2024-03-13 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.10.04.560837

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.10.04.560837.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

Merci à biorxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

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