איך המוח סופר

כשאדם מתבונן במספר קטן של פריטים, הוא יכול להגיד מיד ובביטחון רב כמה פריטים הוא רואה. ניתוח המידע המהיר הזה הוא מרשים, אך מוגבל לזיהוי של עד ארבעה פריטים. כך, אם נראה לכם ארבעה תפוחים תוכלו להגיד לנו מיד ובוודאות את מספרם, אך אם נצרף אליהם תפוח נוסף, כבר יהיה לכם קשה יותר לדעת בכמה פירות מדובר, ויידרש לכם זמן רב יותר כדי לענות.

יכולת בסיסית

היכולת לקבוע במהירות את מספר הפריטים מופיעה כבר בגיל צעיר. מחקרים הראו שמוחם של תינוקות בני שלושה חודשים, שעוד לא למדו לספור באופן מודע, מגיב בצורה שונה בהתאם למספר העצמים שהם רואים. בנוסף, נראה שהספירה המיידית הזאת היא יכולת בסיסית הקיימת בנו באופן טבעי, בלי קשר לתרבות שממנה אנו מגיעים: במחקר שנערך על שבט באמזונס ששפתו אינה כוללת מספרים, נמצא שבני השבט יכלו בכל זאת לבצע מטלות הדורשות ספירה של עצמים. גם חיות רבות יודעות לספור. קופי רזוס, למשל, הצליחו ללמוד לספור עד 6. 

ההבדל במהירות הזיהוי של פריטים מועטים לעומת רבים הוביל חוקרים לשער שאנו מפעילים לצורך זה שתי אסטרטגיות שונות. ניסויים שבדקו את יכולות הספירה המהירה של נבדקים בתנאים שונים הניבו תוצאות מעניינות, אך כיום חוקרים יכולים לעשות יותר מזה: בעזרת טכנולוגיות חדשניות, הם יכולים לבצע ניסויים בהם הם עוקבים אחר פעולת המוח בזמן הספירה, ולהבין כיצד הוא עושה זאת.

היכולת לקבוע במהירות את מספר הפריטים מופיעה כבר בגיל צעיר, ונראה שהיא אוניברסלית. ילד סופר בעזרת אצבעותיו | Shutterstock, Daniel Jedzura

התאים הסופרים

במחקר חדש שנערך בגרמניה, בדקו החוקרים את פעילות המוח ברזולוציה (הפרדה) גבוהה במיוחד, שאפשרה להם לעקוב אחר תאי עצב יחידים בזמן שהנבדקים ביצעו את מטלת הספירה.

הנבדקים שהתנדבו להשתתף במחקר היו מטופלים שעמדו לעבור ניתוח מוח לצורך טיפול במחלת האפילפסיה (מחלת הנפילה), ללא כל קשר לניסוי. במוחם של הנבדקים הושתלו אלקטרודות ששימשו למדידת פעילותם של תאי העצב שבאונה הרקתית, במטרה לסייע למנתחים למצוא את האזור המדויק שבו הם צריכים לנתח. החוקרים ניצלו את ההזדמנות לבצע את הניסוי, שכן האזור הזה ממלא תפקיד חשוב בפעולת הספירה. בזמן שהאלקטרודות תיעדו את פעילות מוחם, הנבדקים התבקשו להסתכל על מסך שהופיעו עליו נקודות פזורות בסידור אקראי, ולדווח במהירות אם מספר הנקודות זוגי או אי-זוגי. 

בהתאם להבדל הידוע בקצב העיבוד של מספרים קטנים וגדולים, הנבדקים הגיבו בדיוק רב ובמהירות כאשר הוצגו ארבע נקודות או פחות, ואילו כשנוספו עוד נקודות ירדה מידת הדיוק ועלה זמן התגובה. כאשר בחנו את פעילות התאים בעזרת האלקטרודות, נוכחו החוקרים כי לראשונה הייתה בידיהם ראיה ממשית לכך שהמוח אכן פועל בצורה שונה בשני סוגי הספירות.

בזמן שהאלקטרודות תיעדו את פעילות מוחם, הנבדקים התבקשו להסתכל על מסך שהופיעו עליו נקודות ולדווח במהירות אם מספרן זוגי או אי-זוגי. מסך המראה את רישום פעילות האלקטרודות | Christian Burkert/Volkswagen-Stiftung/University of Bonn

כאשר הנבדקים ספרו עד ארבעה פריטים, אוכלוסיות מסוימות של תאי עצב הגיבו באופן ייחודי בהתאם למספר הנקודות שעל המסך. תאים שהגיבו לשתי נקודות, לדוגמה, לא הגיבו לנקודה אחת או לשלוש נקודות. לאור ממצא זה, החוקרים שיערו כי הפעלתם של תאי עצב המתאימים למספר מסוים של עצמים מביאה להפחתת פעולתם של תאים המגיבים למספר אחר של נקודות, באופן התורם לזיהוי מיידי וברור. למשל, הפעלת התא המתאים לזיהוי של שתי נקודות תביא להפחתת פעולתו של תא המגיב לשלוש נקודות. 

לעומת זאת, תאים שהגיבו ליותר מארבע נקודות אופיינו בדפוס אחר של פעילות: הם הגיבו במידה חלשה יותר גם למספר דומה אך שונה של עצמים. לדוגמה, תא עצב המגיב לשש נקודות הגיב בצורה חלשה יותר גם לחמש או לשבע נקודות. הבחנה זו עשוייה להסביר במידת מה את ההיסוס ואת הסיכוי המוגבר לטעויות המאפיינים ספירה של עצמים רבים. דרך פעולה זו של המוח היא גם הגיונית מאוד: בטבע ההבדל המדויק בין מספרים גדולים יהיה פחות משמעותי לחיה, ולכן אין לה צורך להשקיע בו משאבים רבים. חיה טורפת שעוקבת אחר עדר של זברות, לדוגמה, כנראה תרצה לדעת אם מדובר ב-100 או ב-200 פרטים, אבל לא כל כך משנה לה אם יש בעדר 100 זברות או שמא 101.

מישהו סופר אותך

המוח האנושי מקבל מהסביבה גירויים רבים, ועליו לנתח אותם במהירות ולהסתמך על התוצאה כדי לקבל החלטות. היכולת שלנו לספור במהירות מספר קטן של פריטים יכולה להיות שימושית ולדרוש מאיתנו פחות משאבים משהיה נדרש אילו היינו סופרים אותם באופן הדרגתי ומודע, אך עדיין לא ברור כיצד היא מתאפשרת. 

המחקר החדש מוסיף לידע העשיר שצברו חוקרי המוח על פעילותו של האיבר הייחודי הזה, אך נדרשים מחקרים נוספים כדי לרדת לעומקם של תהליכי הספירה. יש לקוות כי בעתיד, הבנה טובה יותר של פעילות המוח בעת ספירה תאפשר גם טיפול טוב יותר באנשים החווים קושי בפעולות מסוג זה.