SfN神经博客:数字概念建模

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


在周二的神经博客文章中,Sci 将会大大超出她的舒适区,涉足计算建模的世界。具体来说,是关于儿童如何学习数字的建模。

你是如何学习数字的?嗯,我们中的许多人似乎是这样学习的


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但这在你的大脑中意味着什么呢?

Prather, R. “将数字认知与数字的神经编码联系起来” 印第安纳大学,537.09

这项建模实验考虑了儿童行为实验的结果,并将其与先前猴子研究中观察到的数字神经编码联系起来。 基本上,你找来一些孩子,比如 4-10 岁。 你给他们一条数轴,一端是 1,另一端是 100。 你让他们在数轴上标出,比如说...数字 30,并显示它在数轴上的位置。 年幼的孩子会犯更多错误,因为他们在数字方面的经验较少,准确性也较低,而年龄较大的孩子会变得越来越准确,最终与成人相当。

现在,当你要求猴子执行类似的任务时(在这种情况下,是一个匹配样本的任务,他们必须选择点数相同的图片,因为猴子不擅长数轴),你会得到一组神经元,它们会对每个数字做出反应。 因此,一组神经元都会对数字 5 做出峰值反应,对附近的但不准确的数字 4 或 6 的反应较小。 你可以将此数据建模为倒 U 形的准确度曲线,其中神经元对数字 5 的反应达到峰值,有些神经元也会对数字 4 或 6 做出峰值反应,形成曲线的尾部。 根据这个模型,你对数字的知识越不准确,曲线就越宽。 因此,你可能有神经元对数字 5 做出峰值反应,但如果你对数字 5 不太清楚,它们也可能对数字 2、3 或 7 做出一些峰值反应。 在这种情况下,该模型(称为调谐曲线)将是一个更宽的倒 U 形,表示准确度较低。

作者将此模型应用于儿童和数轴。 他们用它来表明,准确性较低的年幼儿童具有更宽的调谐曲线,表明他们对数字不太清楚,并且随着年龄增长,他们越来越擅长数轴,这些调谐曲线会变窄,直到它们变得像成人一样窄且同样准确。

这是为了什么? 嗯,首先,这是一种展示人类大脑如何编码数字的方式,但它也展示了我们的数字概念如何随着时间的推移变得更加准确(尽管我们尚无法在人类身上测量这一点)。 而且,这可能是一种帮助建模人类数字学习障碍的好方法,可以观察他们的调谐曲线如何发展。 这仍然是理论性的,但它可能有助于我们理解数字概念。

好的,我必须分享这篇。 我太喜欢这篇了。 :)

Scicurious has a PhD in Physiology from a Southern institution. She has a Bachelor of Arts in Philosophy and a Bachelor of Science in Biology from another respected Southern institution. She is currently a post-doctoral researcher at a celebrated institution that is very fancy and somewhere else. Her professional interests are in neurophysiology and psychiatric disorders. She recently obtained her PhD and is pursuing her love of science and writing at the same time. She often blogs in the third person. For more information about Scicurious and to view her recent award and activities, please see her CV ( http://scientopia.org/blogs/scicurious/a-scicurious-cv/)

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