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为探究近似数字系统（ANS）是高级计算能力的前体还是独立认知功能，研究人员以专业围棋选手为对象，用 fMRI 研究其 ANS 的神经关联。结果发现任务难度不同，激活脑区有差异，且小脑激活与训练时长有关。该研究为理解数值认知提供新视角。
在数字的奇妙世界里，我们每天都会与各种数字打交道。但你有没有想过，人类对数字的认知能力究竟从何而来？刚出生的婴儿，还不懂得语言和数字符号，却能对物体数量有个模糊的感知；动物们也似乎具备这样估算数量的能力。科学家们把这种不依赖精确计数和符号表征就能估算、比较数量的能力，叫做近似数字系统（ANS） 。一直以来，学界对于 ANS 充满了疑问：它到底是通向复杂数学运算的 “垫脚石”，借助大脑皮层的广泛区域发挥作用；还是一种独立自主、凭借直觉就能运作，无需复杂计算的认知功能呢？这就像一团迷雾，吸引着众多研究者去探索。
在探寻 ANS 奥秘的道路上，围棋这种古老的棋类游戏，为科学家们提供了独特的研究视角。围棋起源于东亚，在 19×19 的棋盘上，黑白双方你来我往，通过巧妙布局，占领更多的 “领土”。专业的围棋选手拥有一项神奇的技能，他们能在瞬息之间，不经过精确计算，就对棋盘上的 “领土” 大小做出判断。这种能力与 ANS 密切相关，使得围棋选手成为研究 ANS 的绝佳对象。
来自韩国多所高校（包括庆北国立大学医学院、首尔国立大学医学研究中心、汉阳大学等）的研究人员组成团队，决心揭开围棋高手 “数字直觉” 背后的神经奥秘。他们开展了一项针对专业围棋选手的研究，利用功能性磁共振成像（fMRI）技术，观察选手们在进行近似数字判断任务时大脑的活动情况。研究成果发表在《Scientific Reports》上，为我们理解数字认知的神经机制带来了新曙光。
在研究方法上，研究人员首先招募了 23 名专业围棋选手和 20 名年龄、性别、利手性和智商相匹配的健康对照者 。参与者需要完成一项基于围棋棋盘的视觉决策任务，在任务中，他们会看到两个不同 “领土” 大小的围棋棋盘，然后判断哪个棋盘的 “领土” 更大。这个任务分为简单和困难两个难度级别，简单任务中 “领土” 差异明显，而困难任务中差异微小。研究人员利用 3T 西门子 Trio MRI 扫描仪采集参与者的大脑 BOLD 信号，之后对数据进行一系列处理和分析，包括去除噪声、校正头动等，以确保研究结果的准确性。
研究结果令人惊喜。在简单任务中，专业围棋选手大脑的右颞上回和颞中回、扣带回中部和后部、左直回以及双侧眶回等区域活动显著增强。而到了困难任务时，选手们大脑的右小脑（VII、VIII、IX 和 Crux II 区域 ）活动明显增加，且右小脑的激活程度与成为专业选手所需的训练年限呈负相关。这表明，随着近似数字计算难度的增加，小脑在快速、准确运算中发挥着重要作用。
研究人员在讨论中指出，这一发现意义重大。传统观念里，小脑主要与运动控制和协调相关，而进行涉及数字符号和语言处理的算术运算时，大脑顶内沟（IPS）和顶叶上部等区域才是 “主力军”。但此次研究表明，尽管 IPS 在数字处理中作用重要，可当近似计算难度提升，小脑的激活更为显著。这意味着小脑或许是在高认知负荷条件下，进行数字处理的一条 “秘密通道”，它能通过专门化、直觉化的运算，辅助大脑皮层完成任务。
另外，研究还发现小脑激活与训练时长的负相关关系，有两种可能的解释。一方面，也许小脑的数字处理能力可以通过短时间高强度训练得到提升；另一方面，个体天生的小脑功能差异，可能使得某些人在围棋学习上更具天赋，能更快达到专业水平 。不过，此次研究只是横断面研究，未来还需要更多纵向研究加以验证。
总的来说，这项研究揭示了小脑在高水平训练者数字认知功能中的重要作用，为现有的数值认知理论提供了有力支持，并且拓展了我们对小脑功能的认识，让我们看到了小脑在促进数字近似的直觉化、自动化处理方面的潜力。它就像一把钥匙，为后续深入研究大脑数字认知的神经机制打开了新的大门，激励着更多研究者去探索大脑这个神秘的 “宇宙”，挖掘其中更多的奥秘，进一步明晰大脑在数字认知过程中，不同区域是如何协同运作的，以及这些机制在不同人群和认知场景中的差异。
