数字和算符的字符形式在多大程度上影响算术过程?了解这个认知加工的大脑活动方式，有助于理解数学这个具有抽象外表的思维过程的心理表征。目前有关数字加工神经机制的研究主要来自拼音语言领域，尤其从阿拉伯数字与言语数字加工的比较产生了许多模型；对数学运算符号的研究则大多来自神经心理学的脑损伤病人观察。然而，数字及其运算的脑机制研究都相对缺乏表意文字系统如汉语的研究；算符及其运算的脑机制研究还缺乏对健康人的观察。 本研究采用功能磁共振脑成像(fMRI)的区组设计，考察汉语健康人在不同字符形式下的数字和算符在四则运算中的大脑神经活动。实验采用两因素(数字和算符)2×2被试内设计，4个处理(任务)分别是阿拉伯数字_数学运算符号，例如“12+3”；阿拉伯数字_汉语运算词，例如“12加3”；汉语数字_数学运算符号，例如“十二+三”；汉语数字_汉语运算词，例如“十二加三”。任务都采用两位数与一位数的四则运算。 结果表明： (1)四个任务加工的大脑激活含有共享的神经网络，包括顶内沟、顶上小叶和顶下小叶等承担数量编码的常见脑区，不依赖数字或算符的表面形式。 (2)对比汉语数字和汉语运算词，阿拉伯数字和数学运算符号更强烈激活梭状回、下侧颞叶和内侧颞叶等模式识别和记忆联系的脑区：对比阿拉伯数字和数学运算符号，汉语数字和汉语运算词更强烈激活额叶言语区(左右侧额下回、额中回和中央前回)和枕叶视觉加工区。这说明在算术运算中不同的表面形式除了享有共同的数量表征和加工模式，还有各自不同的加工途径。 (3)在四则运算中，数字加工与算符加工(不计字符形式的差别时)这两个因素有功能上相互分离的脑区，这些脑区主要分布在额叶；同时，数字加工与算符加工又具有交互作用的脑区，主要分布在额下回和顶上小叶，反映出工作记忆储存和注意调控在数字加工与算符加工两者之间起作用。