Knobbel voor getallen zit diep in menselijk brein

Het vermogen met aantallen te werken is in het brein gelokaliseerd. Maar daarmee weten we nog lang niet waar de wiskundeknobbel zit.

Een meisje telt op haar vingers Beeld Colourbox
Een meisje telt op haar vingersBeeld Colourbox

Onderzoekers van de Universiteit Utrecht ontdekten een hersengebied waar hoeveelheden herkend worden. Daarmee lijkt getalbegrip diep in onze hersenen ingebakken. Het onderzoek naar deze hersenkaart verscheen vorige maand in Science.

Het is maar een klein stukje van ons brein: twee bij drie centimeter, rechtsachterin. Daar ligt een van de pijlers van de menselijke vooruitgang: ons vermogen om aantallen te herkennen.

Het is voor het eerst dat zo'n stukje brein wordt gevonden buiten het zintuiglijke deel van de hersenen. Voor onze zintuigen geldt een heel simpel principe: wat belangrijk is, krijgt veel hersenkracht. Bijzaken krijgen minder. Het gehoor is bijvoorbeeld zo geregeld dat we heel snel mensenstemmen kunnen oppikken, terwijl hoge tonen interpreteren moeilijk is.

Zintuig
Nu blijkt het bij het telgevoel net zo te gaan. De getallen 1 en 2, waarmee we vaak te maken hebben, triggeren een groot gebied. Grotere aantallen zoals 6 en 7 veroorzaken activiteit in een veel kleiner deel van de 'telknobbel'. Bovendien liggen de getallen in het brein geordend als op een liniaal: van links naar rechts.

Omdat de reactie van het brein bij het zien van aantallen zo lijkt op de reactie op zintuigen, vermoeden de onderzoekers dat dat aantallenbegrip als een zintuig gezien moet worden. 'We hebben geen extra oren of neus om specifiek hoeveelheden waar te nemen, maar het brein behandelt getallen wel als een soort zintuig,' vertelt Serge Dumoulin, een van de onderzoekers.

Met een hoge-resolutie MRI-scanner bekeken ze acht volwassen hersenen. Terwijl de proefpersonen naar stipjes keken, gingen de wetenschappers op zoek naar welk deel van het brein oplichtte. Elke keer lichtte een ander deel op bij een andere hoeveelheid stipjes, terwijl de vorm van de 'stippen' niet uitmaakte; bij driehoekjes of sterretjes reageerden de hersenen op dezelfde manier.

Basisvaardigheid vroeg uit de evolutie
De ontdekking komt niet uit de lucht vallen. Wetenschappers vermoedden al lange tijd dat het herkennen van hoeveelheden een basisvaardigheid is die al vroeg in de evolutie ontstond. Zo werd al aangetoond dat vogels kunnen tellen, en werden er bij makaken (een apensoort) zelfs telcellen in de hersenen gevonden. Ook kleine kinderen weten al ver voordat ze rekenles krijgen het verschil tussen één snoepje en twee. Dumoulin: 'Als je het hun vraagt, zullen ze bijna altijd voor twee kiezen; ze weten dat dat meer is. Daardoor denken gedragswetenschappers al lang dat getalbegrip dieper gaat dan opleiding of cultuur.'

Of de ontdekking ertoe leidt dat we binnenkort bij de geboorte al weten of een kind een briljant wiskundige wordt of moeite zal hebben met wisselgeld tellen, is nog maar de vraag. 'We zagen verschillen in de grootte van het getalgebied bij de volwassenen. Maar het is moeilijk te zeggen waar die vandaan komen; het kunnen meetfouten zijn. Maar het zou ook goed kunnen dat de hersenstructuur verandert tijdens het leven. We willen dan ook graag onderzoek doen bij jonge kinderen; dat zou ons daarin meer inzicht kunnen geven.'

Aangeboren
De grote vraag blijft echter onbeantwoord: is wiskunde een aangeboren menselijke eigenschap, of ontwikkelen wij wiskundige vaardigheden doordat deze in de cultuur van de mensen zit? Aan de ene kant is nu duidelijk dat er een hersengebied is dat hoeveelheden herkent, en dat doet op een manier die heel basaal is. Aan de andere kant betekent dat niet dat wiskunde ook op die manier verwerkt wordt.

Nina Bien houdt zich aan de Universiteit Maastricht bezig met numerieke cognitie en maakt het verschil duidelijk. 'Aantallen zijn nog geen getallen. Het begrijpen van cijfers, en helemaal het maken van sommen, is veel ingewikkelder. Wil je weten wat 1+1 is? Dan moet je weten wat 1 betekent, wat het plusteken is én je moet weten dat er zoiets als 2 bestaat. Een sprinkhaan kan nog het verschil tussen 'veel' en 'weinig' herkennen. Maar rekenen, dat is echt iets voor mensen. Er komt veel taal bij kijken, en ik weet niet zeker of dat op dezelfde manier in het brein zit als aantallen.'

Taalbegrip
Dumoulin geeft toe dat er nog veel moet gebeuren, willen ze echt iets kunnen zeggen over hoe mensen over wiskunde denken. 'We weten bijvoorbeeld niet of taal voor het brein net zo simpel is als hoeveelheid. Maar waarschijnlijk zit taalbegrip op veel uiteenlopende plekken in het brein. Om al die gebieden te onderzoeken, heb je heel goede scanners nodig. Op een gegeven moment bereik je een grens in de hersendetails die te zien zijn.'

De studie zet Bien in ieder geval aan het denken. 'Het klinkt zo logisch, maar dat is vaak zo bij goede studies. Aan de ene kant snap ik het intuïtief meteen: op een liniaal zetten we getallen op een lijn, dus is het logisch dat in de hersenen de getallen ook op een lijn liggen. Maar hersentechnisch verrast het me toch. Ik vraag me dan ook af: zou het alfabet ook in een rijtje in m'n hoofd liggen? Nu de MRI-scanners steeds gedetailleerdere beelden kunnen maken, kunnen we ook dat soort vragen gaan onderzoeken. Nu breekt de spannende tijd aan voor hersenonderzoek.'

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden