Skip to main content
Erschienen in: Brain Structure and Function 1/2023

14.11.2022 | Review

The role of the angular gyrus in arithmetic processing: a literature review

verfasst von: H. Moriah Sokolowski, Anna A. Matejko, Daniel Ansari

Erschienen in: Brain Structure and Function | Ausgabe 1/2023

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Abstract

Since the pioneering work of the early 20th century neuropsychologists, the angular gyrus (AG), particularly in the left hemisphere, has been associated with numerical and mathematical processing. The association between the AG and numerical and mathematical processing has been substantiated by neuroimaging research. In the present review article, we will examine what is currently known about the role of the AG in numerical and mathematical processing with a particular focus on arithmetic. Specifically, we will examine the role of the AG in the retrieval of arithmetic facts in both typically developing children and adults. The review article will consider alternative accounts that posit that the involvement of the AG is not specific to arithmetic processing and will consider how numerical and mathematical processing and their association with the AG overlap with other neurocognitive processes. The review closes with a discussion of future directions to further characterize the relationship between the angular gyrus and arithmetic processing.
Literatur
Zurück zum Zitat Booth JR, Burman DD, Meyer JR, Gitelman DR, Parrish TB, Mesulam MM (2003) Relation between brain activation and lexical performance. Hum Brain Mapp 19(3):155–169CrossRef Booth JR, Burman DD, Meyer JR, Gitelman DR, Parrish TB, Mesulam MM (2003) Relation between brain activation and lexical performance. Hum Brain Mapp 19(3):155–169CrossRef
Zurück zum Zitat Booth JR, Burman DD, Meyer JR, Gitelman DR, Parrish TB, Mesulam MM (2004) Development of brain mechanisms for processing orthographic and phonologic representations. J Cogn Neurosci 16(7):1234–1249CrossRef Booth JR, Burman DD, Meyer JR, Gitelman DR, Parrish TB, Mesulam MM (2004) Development of brain mechanisms for processing orthographic and phonologic representations. J Cogn Neurosci 16(7):1234–1249CrossRef
Zurück zum Zitat Campbell JI (1994) Architectures for numerical cognition. Cognition 53(1):1–44CrossRef Campbell JI (1994) Architectures for numerical cognition. Cognition 53(1):1–44CrossRef
Zurück zum Zitat Campbell JI, Xue Q (2001) Cognitive arithmetic across cultures. J Exp Psychol Gen 130(2):299–315CrossRef Campbell JI, Xue Q (2001) Cognitive arithmetic across cultures. J Exp Psychol Gen 130(2):299–315CrossRef
Zurück zum Zitat Dehaene S, Cohen L (1995) Towards an anatomical and functional model of number processing. Math Cogn 1:83–120 Dehaene S, Cohen L (1995) Towards an anatomical and functional model of number processing. Math Cogn 1:83–120
Zurück zum Zitat Dehaene S, Tzourio N, Frak V, Raynaud L, Cohen L, Mehler J, Mazoyer B (1996) Cerebral activations during number multiplication and comparison: a PET study. Neuropsychologia 34(11):1097–1106CrossRef Dehaene S, Tzourio N, Frak V, Raynaud L, Cohen L, Mehler J, Mazoyer B (1996) Cerebral activations during number multiplication and comparison: a PET study. Neuropsychologia 34(11):1097–1106CrossRef
Zurück zum Zitat Dehaene S, Spelke E, Pinel P, Stanescu R, Tsivkin S (1999) Sources of mathematical thinking: behavioral and brain-imaging evidence. Science 284(5416):970–974CrossRef Dehaene S, Spelke E, Pinel P, Stanescu R, Tsivkin S (1999) Sources of mathematical thinking: behavioral and brain-imaging evidence. Science 284(5416):970–974CrossRef
Zurück zum Zitat Dehaene S, Piazza M, Pinel P, Cohen L (2003) Three parietal circuits for number processing. Cogn Neuropsychol 20(3–6):487–506CrossRef Dehaene S, Piazza M, Pinel P, Cohen L (2003) Three parietal circuits for number processing. Cogn Neuropsychol 20(3–6):487–506CrossRef
Zurück zum Zitat Delazer M, Domahs F, Bartha L, Brenneis C, Lochy A, Trieb T, Benke T (2003) Learning complex arithmetic–an fMRI study. Brain Res Cogn Brain Res 18(1):76–88CrossRef Delazer M, Domahs F, Bartha L, Brenneis C, Lochy A, Trieb T, Benke T (2003) Learning complex arithmetic–an fMRI study. Brain Res Cogn Brain Res 18(1):76–88CrossRef
Zurück zum Zitat Delazer M, Ischebeck A, Domahs F, Zamarian L, Koppelstaetter F, Siedentopf CM, Kaufmann L, Benke T, Felber S (2005) Learning by strategies and learning by drill–evidence from an fMRI study. Neuroimage 25(3):838–849CrossRef Delazer M, Ischebeck A, Domahs F, Zamarian L, Koppelstaetter F, Siedentopf CM, Kaufmann L, Benke T, Felber S (2005) Learning by strategies and learning by drill–evidence from an fMRI study. Neuroimage 25(3):838–849CrossRef
Zurück zum Zitat Fresnoza S, Christova M, Purgstaller S, Jehna M, Zaar K, Hoffermann M, Mahdy Ali K, Körner C, Gallasch E, von Campe G, Ischebeck A (2020) Dissociating arithmetic operations in the parietal cortex using 1 Hz repetitive transcranial magnetic stimulation: the importance of strategy use. Front Hum Neurosci 14:271. https://doi.org/10.3389/fnhum.2020.00271CrossRef Fresnoza S, Christova M, Purgstaller S, Jehna M, Zaar K, Hoffermann M, Mahdy Ali K, Körner C, Gallasch E, von Campe G, Ischebeck A (2020) Dissociating arithmetic operations in the parietal cortex using 1 Hz repetitive transcranial magnetic stimulation: the importance of strategy use. Front Hum Neurosci 14:271. https://​doi.​org/​10.​3389/​fnhum.​2020.​00271CrossRef
Zurück zum Zitat Gerstmann J (1940) Syndrome of finger agnosia, disorientation for right and left, agraphia and acalculia. Arch Neurol Psychiatry 44:398–408CrossRef Gerstmann J (1940) Syndrome of finger agnosia, disorientation for right and left, agraphia and acalculia. Arch Neurol Psychiatry 44:398–408CrossRef
Zurück zum Zitat Grabner RH, Ischebeck A, Reishofer G, Koschutnig K, Delazer M, Ebner F, Neuper C (2009b) Fact learning in complex arithmetic and figural-spatial tasks: the role of the angular gyrus and its relation to mathematical competence. Human Brain Mapp. https://doi.org/10.1002/HBM.20720CrossRef Grabner RH, Ischebeck A, Reishofer G, Koschutnig K, Delazer M, Ebner F, Neuper C (2009b) Fact learning in complex arithmetic and figural-spatial tasks: the role of the angular gyrus and its relation to mathematical competence. Human Brain Mapp. https://​doi.​org/​10.​1002/​HBM.​20720CrossRef
Zurück zum Zitat Gruber O, Indefrey P, Steinmetz H, Kleinschmidt A (2001) Dissociating neural correlates of cognitive components in mental calculation. Cereb Cortex 11(4):350–359CrossRef Gruber O, Indefrey P, Steinmetz H, Kleinschmidt A (2001) Dissociating neural correlates of cognitive components in mental calculation. Cereb Cortex 11(4):350–359CrossRef
Zurück zum Zitat Hashimoto R, Sakai KL (2004) Learning letters in adulthood: direct visualization of cortical plasticity for forming a new link between orthography and phonology. Neuron 42(2):311–322CrossRef Hashimoto R, Sakai KL (2004) Learning letters in adulthood: direct visualization of cortical plasticity for forming a new link between orthography and phonology. Neuron 42(2):311–322CrossRef
Zurück zum Zitat Henschen SE (1919) Uber sprach-, musik-, und rechenmechanismen und ihre lokalisationen im grobhirn. Zeitschrift Fur Die Gesamte Neurologie Und Psychiatrie 52:273–298CrossRef Henschen SE (1919) Uber sprach-, musik-, und rechenmechanismen und ihre lokalisationen im grobhirn. Zeitschrift Fur Die Gesamte Neurologie Und Psychiatrie 52:273–298CrossRef
Zurück zum Zitat Ischebeck A, Zamarian L, Siedentopf C, Koppelstaetter F, Benke T, Felber S, Delazer M (2006) How specifically do we learn? Imaging the learning of multiplication and subtraction. Neuroimage 30(4):1365–1375CrossRef Ischebeck A, Zamarian L, Siedentopf C, Koppelstaetter F, Benke T, Felber S, Delazer M (2006) How specifically do we learn? Imaging the learning of multiplication and subtraction. Neuroimage 30(4):1365–1375CrossRef
Zurück zum Zitat Ischebeck A, Zamarian L, Egger K, Schocke M, Delazer M (2007) Imaging early practice effects in arithmetic. Neuroimage 36(3):993–1003CrossRef Ischebeck A, Zamarian L, Egger K, Schocke M, Delazer M (2007) Imaging early practice effects in arithmetic. Neuroimage 36(3):993–1003CrossRef
Zurück zum Zitat Menon V, Rivera SM, White CD, Glover GH, Reiss AL (2000) Dissociating prefrontal and parietal cortex activation during arithmetic processing. Neuroimage 12(4):357–365CrossRef Menon V, Rivera SM, White CD, Glover GH, Reiss AL (2000) Dissociating prefrontal and parietal cortex activation during arithmetic processing. Neuroimage 12(4):357–365CrossRef
Zurück zum Zitat Rickard TC, Romero SG, Basso G, Wharton C, Flitman S, Grafman J (2000) The calculating brain: an fMRI study. Neuropsychologia 38(3):325–335CrossRef Rickard TC, Romero SG, Basso G, Wharton C, Flitman S, Grafman J (2000) The calculating brain: an fMRI study. Neuropsychologia 38(3):325–335CrossRef
Zurück zum Zitat Rivera SM, Reiss AL, Eckert MA, Menon V (2005) Developmental changes in mental arithmetic: evidence for increased functional specialization in the left inferior parietal cortex. Cereb Cortex 15(11):1779–1790CrossRef Rivera SM, Reiss AL, Eckert MA, Menon V (2005) Developmental changes in mental arithmetic: evidence for increased functional specialization in the left inferior parietal cortex. Cereb Cortex 15(11):1779–1790CrossRef
Zurück zum Zitat Roland PE, Friberg L (1985) Localization of cortical areas activated by thinking. J Neurophysiol 53(5):1219–1243CrossRef Roland PE, Friberg L (1985) Localization of cortical areas activated by thinking. J Neurophysiol 53(5):1219–1243CrossRef
Zurück zum Zitat Rueckert L, Lange N, Partiot A, Appollonio I, Litvan I, Le Bihan D, Grafman J (1996) Visualizing cortical activation during mental calculation with functional MRI. Neuroimage 3(2):97–103CrossRef Rueckert L, Lange N, Partiot A, Appollonio I, Litvan I, Le Bihan D, Grafman J (1996) Visualizing cortical activation during mental calculation with functional MRI. Neuroimage 3(2):97–103CrossRef
Zurück zum Zitat Schlaggar BL, McCandliss BD (2007) Development of neural systems for reading. Annu Rev Neurosci 30:475–503CrossRef Schlaggar BL, McCandliss BD (2007) Development of neural systems for reading. Annu Rev Neurosci 30:475–503CrossRef
Zurück zum Zitat Stanescu-Cosson R, Pinel P, van De Moortele PF, Le Bihan D, Cohen L, Dehaene S (2000) Understanding dissociations in dyscalculia: a brain imaging study of the impact of number size on the cerebral networks for exact and approximate calculation. Brain 123:2240–2255CrossRef Stanescu-Cosson R, Pinel P, van De Moortele PF, Le Bihan D, Cohen L, Dehaene S (2000) Understanding dissociations in dyscalculia: a brain imaging study of the impact of number size on the cerebral networks for exact and approximate calculation. Brain 123:2240–2255CrossRef
Metadaten
Titel
The role of the angular gyrus in arithmetic processing: a literature review
verfasst von
H. Moriah Sokolowski
Anna A. Matejko
Daniel Ansari
Publikationsdatum
14.11.2022
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Brain Structure and Function / Ausgabe 1/2023
Print ISSN: 1863-2653
Elektronische ISSN: 1863-2661
DOI
https://doi.org/10.1007/s00429-022-02594-8

Weitere Artikel der Ausgabe 1/2023

Brain Structure and Function 1/2023 Zur Ausgabe

Leitlinien kompakt für die Neurologie

Mit medbee Pocketcards sicher entscheiden.

Seit 2022 gehört die medbee GmbH zum Springer Medizin Verlag

Schützt Olivenöl vor dem Tod durch Demenz?

10.05.2024 Morbus Alzheimer Nachrichten

Konsumieren Menschen täglich 7 Gramm Olivenöl, ist ihr Risiko, an einer Demenz zu sterben, um mehr als ein Vierten reduziert – und dies weitgehend unabhängig von ihrer sonstigen Ernährung. Dafür sprechen Auswertungen zweier großer US-Studien.

Bluttest erkennt Parkinson schon zehn Jahre vor der Diagnose

10.05.2024 Parkinson-Krankheit Nachrichten

Ein Bluttest kann abnorm aggregiertes Alpha-Synuclein bei einigen Menschen schon zehn Jahre vor Beginn der motorischen Parkinsonsymptome nachweisen. Mit einem solchen Test lassen sich möglicherweise Prodromalstadien erfassen und die Betroffenen früher behandeln.

Darf man die Behandlung eines Neonazis ablehnen?

08.05.2024 Gesellschaft Nachrichten

In einer Leseranfrage in der Zeitschrift Journal of the American Academy of Dermatology möchte ein anonymer Dermatologe bzw. eine anonyme Dermatologin wissen, ob er oder sie einen Patienten behandeln muss, der eine rassistische Tätowierung trägt.

Wartezeit nicht kürzer, aber Arbeit flexibler

Psychotherapie Medizin aktuell

Fünf Jahren nach der Neugestaltung der Psychotherapie-Richtlinie wurden jetzt die Effekte der vorgenommenen Änderungen ausgewertet. Das Hauptziel der Novellierung war eine kürzere Wartezeit auf Therapieplätze. Dieses Ziel wurde nicht erreicht, es gab jedoch positive Auswirkungen auf andere Bereiche.

Update Neurologie

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.