Keď v hlave spočítavame dve čísla, zdá sa to ako jednoduchý mechanický postup. Nová štúdia však naznačuje, že mozog pracuje oveľa sofistikovanejšie. Prezrádza to drobná zmena vo veľkosti zrenice.

Vedci z Univerzity v Bordeaux a UCLouvain sledovali pohyby zreníc dobrovoľníkov počas toho, ako v hlave riešili príklady sčítania. Výsledky naznačujú, že mozog nerieši aritmetické úlohy mechanicky, ale opiera sa o tzv. bayesovskú inferenciu. To je spôsob uvažovania, pri ktorom mozog kombinuje doterajšie vedomosti s novými informáciami. Potom priebežne aktualizuje pravdepodobnosť správnej odpovede.

Základnou hypotézou bolo, že keď ľudia počítajú príklad, nečakajú pred začatím výpočtu na všetky čísla. Len čo počujú prvé číslo, mozog začne aktualizovať internú pravdepodobnostnú mapu možných odpovedí a eliminuje nepravdepodobné výsledky.

Čím informatívnejšie je prvé číslo, tým väčší je tento „informačný zisk“ a tým viac kognitívnej práce mozog vykonáva v tejto ranej fáze.

Tri experimenty, jeden vzorec

Účastníci experimentu počúvali cez slúchadlá dve čísla a mali ich mentálne sčítať. Výskumníci sledovali pomocou pupilometrie veľkosť ich zreníc.

V prvom experimente bolo prvé číslo niekedy dvojciferné (to je vysoko informatívne číslo, výrazne zužuje rozsah možných odpovedí) a niekedy jednociferné (menej informatívne).

V druhom experimente zostalo prvé číslo rovnaké, ale menil sa počet možných hodnôt druhého čísla. To znamená, že informatívnosť prvého čísla sa menila bez akéhokoľvek rozdielu v tom, ako znelo alebo ako dlho ho trvalo vysloviť.

Výsledky boli konzistentné naprieč všetkými troma experimentmi: zrenice účastníkov sa viac rozšírili, keď prvé číslo nieslo viac informácií. Stalo sa to dokonca ešte pred tým, ako účastníci počuli druhé číslo. To znamená, že mozog aktualizoval svoje očakávania už v tejto ranej fáze.

Účastníci, ktorí vykazovali väčšie rozšírenie zreníc pri prvom čísle, boli potom rýchlejší pri produkovaní správnej odpovede.

Čo to znamená pre chápanie matematiky

Mozog zrejme nerozlišuje medzi vnímaním sveta a riešením matematických príkladov tak ostro, ako sme si mysleli. V oboch prípadoch priebežne odhaduje, porovnáva s tým, čo už vie, a zužuje pole možností.

Doteraz sa obťažnosť matematických príkladov hodnotila jednoducho, napríklad podľa počtu číslic alebo podľa toho, či treba pri sčítaní prenášať.

Vedci navrhujú presnejší prístup: merať, koľko informácií nesie každé číslo v príklade. Takéto meranie by mohlo byť plynulé a teoreticky podložené – nebola by to len hrubá kategória.

Oči teda neprezrádzajú len emócie. Prezrádzajú aj to, ako mozog myslí.

Text: Zázračná planéta

Foto: Shutterstock