成人算术问题解决的神经机制：基于fMRI的多难度水平脑区激活研究

研究人员通过功能性磁共振成像(fMRI)技术，探究了健康成人在完成三种难度级别心算任务时的脑区激活模式。研究发现，简单算术任务主要激活左顶下小叶和左角回（涉及长时记忆提取），而高难度任务则引发双侧脑区及前额叶、小脑等多脑区协同激活，揭示了不同难度算术问题解决的神经资源分配差异。该研究为数学认知的神经机制提供了精准的立体定位坐标。

　　

当成年人进行心算任务时，功能性磁共振成像(fMRI)捕捉到其大脑上演着精妙的神经交响曲。简单的加减乘除运算主要唤醒左顶下小叶(left inferior parietal lobule)和左角回(left angular gyrus)，这些区域如同数学记忆的保险柜，负责从长时记忆中提取算术事实；而除法运算还会额外激活左额下回(left inferior frontal gyrus)，暗示着程序化策略的运用。

随着题目难度升级，大脑激活模式呈现戏剧性变化：原本偏侧化的顶叶活动扩展为双侧共舞，强度也随之攀升。高级认知中枢如额上回(superior frontal gyrus)、辅助运动区(supplementary motor area)，乃至颞中回(inferior middle temporal gyrus)和小脑(cerebellum)纷纷加入运算盛宴，仿佛组建起临时"解题智囊团"。最复杂的三位数除法甚至惊动了岛叶皮质(insular cortex)——这个负责情感与认知整合的"大脑哨兵"。

尽管不同算术操作激活相似的脑网络，行为学数据却揭示出显著差异。这项研究如同绘制数学思维的神经地图，不仅标定了各脑区的立体坐标，更揭示了从自动化提取到复杂程序运算的神经资源动态调配机制，为理解人类数学认知提供了重要线索。