德國波恩大學醫學中心的認知神經生理學家和圖賓根大學的神經生物學家發現，人類的大腦有兩種不同的處理數量的方式，一種系統負責處理4或更少的數量，另一種系統處理5或更多的數量。
當人們被要求快速識別多于4或少于4這個閾值的數量時，他們的反應是不同的，但科學家目前尚不清楚這是否真的是兩種離散的神經機制的證據。發表在《自然-人類行為》上的這項研究成果為考察大腦的神經機制提供了新的線索，它揭示了人們如何處理數字的重要細節，并有助于理解“計算困難”這種發育障礙。
面對4個或更少的物體，人們通常一眼就能識別出總和，這種能力被稱為“數感”，是心理學家在上個世紀創造的一個術語，指當人們看向一組物體時，可以直接看出有多少個，而無需逐個計數。
然而，當人們看到5個或更多的物體時，這種能力就消失了。例如，如果被要求量化一堆蘋果有多少個，往往會猶豫和估計，需要稍長的回答時間，提供的答案也不是那么精準。
由于數感這種技能在數量大于4的情況下突然消失，一些研究人員猜測大腦使用了兩種不同的處理方法，然而，這種想法到目前一直存在爭議。
一種觀點認為，大腦總是在做估計，對小數量進行估計的錯誤率如此之低，以至于根本沒注意到這種現象。另一種觀點認為，人類大腦中有負責每個數量的神經元，某些神經細胞有選擇性地點燃對特定數量的反應。一些神經元在一個人看到兩件東西時被點燃，而另一些神經元對更多的數量表現出類似的親和力。舉例來說，一些大腦細胞雖然能對7做出更強的反應，但它們也能對6和8做出反應，只不過較弱而已；類似地，它們在看到5和9時，也有反應，但反應更弱。
為考察這種效應，研究人員招募了17名準備進行腦部手術的癲癇患者。作為治療的一部分，患者將微電極插入其顳葉。這種方法能夠測量單個神經細胞對視覺刺激的反應。
受試者觀看電腦屏幕，屏幕在半秒鐘內顯示不同數量的點。快速瞥過之后，研究人員詢問受試者他們看到的是奇數還是偶數的點。實驗結果顯示，在點數不超過4個時，受試者的回答快速且準確。然而，但點數是5或更多時，錯誤率和響應時間就會增加。
這意味著對于少于5的數，似乎有一種額外的機制，使這些神經元的反應更精準。負責較少數量的神經元能夠抑制其他負責相鄰數量的神經元，避免信號混雜。例如，當專門負責3的神經元被點燃時，它就抑制了負責2和4的神經元的點燃。對于大于5的數字，專門的神經元則缺乏這種機制。
