التحويل الحسي-حركي للعدد في قشرة الفص الجداري للرئيسيات

كيف يحوّل الدماغ «كم» إلى «كم مرة»

عندما تصفق ثلاث مرات لأغنية أو تنقر بأصابعك خمس مرات لعد أشياء، يحوّل دماغك بصمت إحساس «كم» إلى سلسلة دقيقة من الحركات. تستكشف هذه الدراسة كيف يعمل ذلك التحويل الخفي داخل دماغ الرئيسيات، مبيّنةً كيف يتحوّل إدراك العدد البسيط إلى فعل وما قد يكشفه ذلك عن جذور قدراتنا العددية.

لعبة عدّ للقردة

درب الباحثون قردين ريسوس على أداء نوع من ألعاب العد اليدوي. أولًا، رأى الحيوانان مؤشرًا بصريًا قصيرًا على الشاشة يشير إلى عدد من واحد إلى خمسة، إما على شكل مجموعة نقاط صغيرة أو كرمز متعلّم. بعد فترة توقف قصيرة، كان على القردين تحرير مقبض بالعدد نفسه تمامًا من المرات، منتظرين إشارة بين كل تحرير وآخر، ثم النظر إلى نقطة تأكيد للإشارة إلى أنهما يعتقدان أنهما وصلا إلى العدد المستهدف. وبما أن تباعد الإشارات اختلف بعدة طرق، لم يتمكن الحيوانان من الاعتماد على الإيقاع أو حيل التوقيت البسيطة، مما اضطرهما إلى تتبّع العدد الفعلي للحركات.

مدى قدرة الحيوانين على العد

أدى كل من القردين بأداء أعلى بكثير من الصدفة، ومطابقين عادةً عدد تحريرات المقبض المطلوبة. وكانت أخطاؤهما تتبع أنماطًا واضحة مألوفة من تقدير البشر للكمية: كانت الأخطاء أكثر شيوعًا بالقرب من العدد المستهدف، وزادت عند الأعداد الأكبر. بعبارة أخرى، كان التمييز بين اثنين وثلاثة أسهل من التمييز بين أربعة وخمسة. كما أن الحيوانين كانا يميلان إلى الأداء الأفضل قليلًا مع الرموز المتعلّمة مقارنةً بمجموعات النقاط، ربما لأن النقاط قد تختلف في الحجم والتباعد والترتيب، مما يضيف ضجيجًا بصريًا للمهمة.

اكتشاف إشارات العدد-إلى-الفعل في الدماغ

لفحص ما يحدث داخل الدماغ أثناء لعبة العد، سجّل الفريق نشاط خلايا عصبية مفردة في منطقة تُسمى المنطقة الجداريّة الباطنية المشتركة، وهي جزء من القشرة الجداريّة معروف باستجابته لعدد العناصر المرئية. ووجدوا أن العديد من هذه الخلايا غيّرت معدلات إطلاقها اعتمادًا على عدد الحركات التي كان القرد يخطط لتنفيذها، وليس مجرد المؤشر البصري الذي رآه. بعض الخلايا أطلقت أقصى نشاط عندما استعد الحيوان لحركة واحدة، وأخرى لاثنتين أو ثلاث أو أربع أو خمس، وكانت استجابتها تتلاشى كلما ابتعد العدد الفعلي عن القيمة المفضلة لها. معًا، شكّلت مجموعة الخلايا «نتوءات» نشاط متداخلة تعكس سلوك الحيوان ونمط أخطائه بدقة.

تتبع تدفق الإشارة من الإدراك إلى التخطيط

بتطبيق أدوات تعلّم آلي على النشاط المسجّل، أظهر الباحثون أن نفس مجموعة الخلايا حملت معلومات قابلة للاستخدام عن العدد المستهدف عبر الزمن. فور ظهور المؤشر البصري، بدأت أنماط النشاط تشير إلى أي عدد عُرض. ثم انسلّت تلك الإشارة بسلاسة إلى فترة التخطيط، عندما لم يكن هناك محفز على الشاشة، ولا تزال تتنبأ بعدد الحركات التي نوى الحيوان تنفيذها. احتفظت بعض الخلايا بتفضيل ثابت لعدد معين طوال هذه الفترة، بينما كانت خلايا أخرى مهيأة لفترة وجيزة وتغيّر مساهمتها مع مرور الوقت. تشير هذه المزيجة من الأنماط الثابتة والمتغيرة إلى أن المنطقة تدعم كلًا من الاحتفاظ بالعدد في الذهن وتشكيله تدريجيًا إلى خطة حركة.

ربط نشاط الدماغ بأخطاء العد

ربطت الدراسة أيضًا إشارات الدماغ مباشرةً بنجاحات وإخفاقات القردة. عندما تطابقت القيمة المفضلة لخلية ما مع العدد الذي كان يفترض أن ينتجه القرد، كان نشاطها أقوى في التجارب الصحيحة منه في الأخطاء. في التجارب التي أنتج فيها القرد بطريق الخطأ حركة أكثر أو أقل بواحدة من المرات المطلوبة، تحوّلت أنماط النشاط في هذه المنطقة الدماغية بطريقة عكست ما إذا كان الحيوان على وشك التجاوز أو التقصير. وتمكّن المصنّفات المدربة على البيانات العصبية من التمييز باستمرار بين العدّات الصحيحة وهذه الأخطاء زائد-واحد وناقص-واحد، مما يبيّن أن هذه المنطقة تحمل معلومات مفصّلة عن النتائج المنشودة والفعلية على حد سواء.

ماذا يعني هذا لإحساسنا بالعدد

بشكل عام، تشير النتائج إلى أن جزءًا من القشرة الجداريّة يعمل كجسر بين إحساس الكمية وإنتاج الأفعال المبنية على تلك الكمية. بدلًا من مجرد تخزين رقم أو مجرد تخطيط حركات، تحوّل هذه المنطقة إحساسًا تقريبيًا بـ«كم» إلى «كم مرة» للتصرّف، مستخدمة أنماط نشاط ثابتة ومرنة في آن واحد. ونظرًا لأن مناطق دماغية مماثلة تدعم إدراك العدد لدى البشر، فقد يكمن هذا الجسر الحسي-الحركي وراء سلوكيات يومية من النقر لعدّ الأشياء إلى أشكال أكثر تعقيدًا من التفكير العددي.

الاستشهاد: Seidler, L.E., Westendorff, S. & Nieder, A. Sensorimotor transformation of number in the primate parietal cortex. Nat Commun 17, 4227 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-73037-9

الكلمات المفتاحية: الإدراك العددي, القشرة الجداريّة, حسي-حركي, عد القرود, خلايا عصبيّة