當被要求按順序從數(shù)字 1 寫到 10 的時候，你會如何排序？
水平？垂直？從左到右？從上到下？還是完全隨機？
1，2，3，4，5，6，7，8，9……
如今，習慣于橫向閱讀和寫作的我們，很自然地認為：數(shù)字的“正確”順序是從左到右（1，2，3，4...），而不是從右到左（9，8，7，6...）。這種數(shù)字沿水平維度的排序被稱為“心理數(shù)字線”（mental number line），描述了我們表示數(shù)與量的重要空間形式。
研究表明，人類更喜歡將較大的數(shù)字放在右邊，將較小的數(shù)字放在左邊，這時人們通?？梢愿旄鼫蚀_地比較數(shù)字。如果負責空間處理的大腦區(qū)域受到了損傷，那么這個人在數(shù)字處理能力方面也會表現(xiàn)出類似的缺失。
人類所具有的這種數(shù)字與物理空間之間的關(guān)聯(lián)，被稱為空間-數(shù)值關(guān)聯(lián)（Spatial Numerical Associations，SNAs），它受到語言和文化的影響。并且，這類關(guān)聯(lián)并不是人類獨有的。經(jīng)測試，出生三天的雛雞也會傾向于從左邊尋找較小的數(shù)字，而向右邊尋找較大的數(shù)字。鴿子和藍鴉似乎也具有心理數(shù)字線，至于是從左到右還是從右到左，則取決于不同個體。
這些發(fā)現(xiàn)表明，空間數(shù)字關(guān)聯(lián)確實在人類甚至其他動物的大腦中廣泛存在。然而過去的許多研究，都在討論“從左到右”或“從右到左”，實際上，我們的主導心理數(shù)字線真的是完全“水平”的嗎？
在 PLOS ONE 上發(fā)表的一項新研究中，研究團隊發(fā)現(xiàn)：當數(shù)字降序垂直顯示時，人們處理數(shù)字的速度比水平顯示時更快。
如何測試空間-數(shù)值關(guān)聯(lián)？
為了測試人們以不同排列方式處理數(shù)字的速度，研究團隊設(shè)計了一個簡單的實驗：
如下圖所示，在顯示器上依次顯示 1~9 范圍內(nèi)的所有組合的數(shù)字對，并令參與者使用操縱桿指示較大數(shù)字的位置。例如，如果屏幕上顯示 6 和 8，則正確答案為 8。參與者需要盡可能快地將操縱桿移向 8。
這張圖顯示的是理論上的屏幕序列：在完成數(shù)字對（6,8）的選擇之后，會在屏幕中心顯示一個十字（+）500 毫秒，而后顯示下一個數(shù)字對（4,2）。這些數(shù)字對沿對角線重復出現(xiàn)，使得每對中較大的數(shù)字（也即目標數(shù)字）在屏幕的四個角中各出現(xiàn)一次。
測試的發(fā)現(xiàn)
研究團隊從正確率和反應(yīng)時間兩個角度驗證了空間-數(shù)值關(guān)聯(lián)中的垂直優(yōu)勢。
正確率：與正確率關(guān)聯(lián)的預測模型顯示，無論較大數(shù)字顯示在左側(cè)或是右側(cè)，正確率均無顯著差異；但正確率受到數(shù)字垂直位置的顯著影響 —— 當較大數(shù)字（目標數(shù)字）位于上側(cè)時，正確率更高。
反應(yīng)時間：研究團隊區(qū)分了母語為從左至右書寫和閱讀的參與者（LTR，如英語、越南語），以及不完全是 LTR 的參與者（如中文、韓語）。對于母語為 LTR 的參與者，當較大的數(shù)字高于較小的數(shù)字時，參與者的反應(yīng)更快；水平數(shù)字位置對反應(yīng)時間則沒有顯著影響。對于母語不完全為 LTR 的參與者，無論是垂直位置還是水平位置對反應(yīng)時間都沒有顯著影響。
以上結(jié)果證明空間-數(shù)值關(guān)聯(lián)中存在垂直優(yōu)勢，也表明我們的心理數(shù)字線實際上是從底部（小數(shù)字）到頂部（大數(shù)字）。
數(shù)字幾乎影響著我們生活的方方面面，甚至我們的生命安全 —— 藥劑師需要正確測量藥物劑量，工程師需要確定建筑物和結(jié)構(gòu)上的壓力，飛行員需要知道飛機的速度和高度，我們所有人都需要知道在電梯上按什么按鈕……
因此，數(shù)字信息使用和顯示的方式，有時可以對我們的關(guān)鍵決策產(chǎn)生重要影響。事實上，在一些時間緊迫的決策環(huán)境中，例如飛機駕駛艙和股票市場地板，數(shù)字通常是垂直顯示的。
“設(shè)計師們總是需要尋求令人們快速理解和使用數(shù)字信息的方法，我們最近的研究可能有幫助?！毖芯繄F隊表示，“這對教育也有影響 —— 也許除了我們熟悉的從左到右的心理數(shù)字線以外，我們也應(yīng)該使用垂直的、從下到上心理數(shù)字線來教導孩子。自下而上似乎是我們的大腦在使用數(shù)字方面最有效的方式?！?/p>
參考文獻
[1] Greenacre L, Garcia JE, Chan E, Howard SR, Dyer AG (2022) Vertical versus horizontal Spatial-Numerical Associations (SNA): A processing advantage for the vertical dimension. PLoS ONE 17(8): e0262559.
[2] https://medicalxpress.com/news/2022-08-left-natural-brains-faster-bottom.html
研究團隊
通訊作者 Adrian G. Dyer：莫納什大學生理學系
第一作者 Luke Greenacre：莫納什大學商業(yè)與經(jīng)濟學院
論文信息
發(fā)布期刊 PLoS ONE
發(fā)布時間 2022 年 8 月 25 日
論文標題 Vertical versus horizontal Spatial-Numerical Associations (SNA): A processing advantage for the vertical dimension
（DOI：10.1371/journal.pone.0262559）
本文來自微信公眾號：我是科學家 iScientist （ID：IamaScientist），編譯：竹子，編輯：靳小明，排版：尹寧流
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