Простые примеры вроде 7+5 мы решаем мгновенно, в уме. Но что происходит в голове? Исследователи из Университета Бордо и Лувенского университета применили необычный метод — отслеживание зрачков — и выяснили: мозг начинает арифметику заранее, используя байесовский подход. Это значит, что он строит вероятностные гипотезы и обновляет их по мере поступления данных.
Зрачок — индикатор умственной нагрузки. Он расширяется при высокой когнитивной активности или обработке новой информации. Ученые провели три эксперимента. Участники слушали числа через наушники и складывали их мысленно, пока камеры фиксировали реакцию глаз.
В первом тесте первое число то было информативным (двузначное), то нет (однозначное). Во втором информативность менялась за счет второго числа. В третьем — четыре уровня. Результаты были однозначны: зрачки реагировали сразу на первое число, расширяясь сильнее при высокой информативности, еще до второго.
Это доказывает: мозг не ждет полной задачи. Услышав первое число, он сразу отсеивает маловероятные ответы, строя карту возможных сумм. Те участники, у кого зрачки сильнее реагировали на старте, решали пример быстрее и точнее.
Открытие ставит под сомнение идею о «механическом» мышлении в математике. Байесовский вывод, раньше связанный с восприятием и решениями в неопределенности, работает и здесь. Мозг предугадывает, сужая варианты.
Перспективы впечатляют. Метод пупиллометрии может стать инструментом для оценки когнитивных усилий в образовании и медицине. Будущие исследования расширят подход на вычитание, умножение и сложные задачи, объясняя эффекты вроде «переноса» или «расстояния».
Такой взгляд на арифметику показывает: даже простые вычисления — это вероятностный процесс, где мозг "играет в шахматы" с информацией.
Итоги исследования опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
Изображение: фрипик
