Números para entender el mundo

Cuando tenía unos cuatro años, mi hermano menor aprendió a contar hasta el 10 durante un viaje familiar. Orgulloso, se la pasó contando, del uno al 10, todo tipo de cosas. Hasta que una noche sin luna y con el cielo cubierto de estrellas, alguien le preguntó ¿Cuántas estrellas hay en el cielo? No se puso a contar; tras pensarlo unos segundos, dijo con seguridad: “Diez”, el número más grande que conocía.

Ahora, a sus 45 años, igual que casi todos los seres humanos, aunque sabe manejar números más grandes, tiene dificultades para entender y concebir las grandes cantidades, esas a las que ahora nos enfrentamos todos los días cuando queremos saber, por ejemplo, las cantidades de enfermos y muertes que hay por la pandemia, la distancia de los agujeros negros a los que ahora les tomamos “fotos” o sobre los problemas económicos que abarcan a naciones, continentes y el mundo. Nuestro cerebro tiene una habilidad natural para las matemáticas muy limitada, y las neurociencias actuales están encontrando cómo está estructurada esa pequeña base sobre la que construimos todo lo demás.

El cerebro contador

Hay números que conocemos sin necesidad de contar. Gracias a una propiedad de la mente, que parece ser innata, cuando vemos un conjunto con pocas cosas no tenemos que contarlas para saber cuántas son, las podemos apreciar con solo un “golpe de vista”. Es más una percepción que una operación. Esta capacidad es limitada, en la mayor parte de las personas sólo funciona con números menores que el cinco o el seis.

Ser capaces de contar o enumerar cosas y decir cuántas son, aunque sólo sea hasta el 10, es mucho más complejo, pues involucra asociar cada objeto de un conjunto con la palabra o el símbolo que representa un número y hacerlo en el orden creciente adecuado (1, 2, 3…); además, implica entender que el número final de este conteo es igual al total de objetos, habilidad llamada cardinalidad y que nos puede sonar muy evidente porque ya se nos olvidó la época cuando aún no la habíamos adquirido.

En mayo pasado se publicó en The Journal of Neuroscience un estudio que detalla el descubrimiento del circuito cerebral del sentido numérico, que es la capacidad de relacionar un símbolo abstracto escrito, como “2” o “5” en caracteres indoarábigos, con la cantidad no simbólica que representa.

El sentido numérico “en la primera infancia predice el éxito académico y profesional” señalan los autores, y agregan que “se cree” que las deficiencias en esta capacidad “subyacen a los impedimentos de por vida en las habilidades matemáticas”.

Para encontrar el circuito cerebral del sentido numérico, diseñaron un programa de aprendizaje para niñas y niños de siete a 10 años de edad, lo aplicaron durante cuatro semanas y fueron siguiendo los cambios cerebrales por medio de resonancia magnética funcional, de la cual tuvieron una base de más de 14 mil estudios.

Además de la ubicación del circuito, en las áreas anatómicas del surco intraparietal y el hipocampo, el equipo de investigación del Departamento de Psiquiatría y Ciencias del Comportamiento de la Universidad de Stanford, encontró que el programa de aprendizaje “fortaleció” el circuito en niños con desarrollo típico y aquellos con dificultades de aprendizaje.

Neuronas matemáticas

Una vez que se desarrolla el sentido numérico es posible hacer operaciones matemáticas, como sumar y restar; en un estudio publicado en febrero pasado se logró el sorprendente resultado de detectar neuronas específicas relacionadas con estas capacidades. Además, encontraron que son distintas las neuronas que suman de las que restan.

En el estudio de las universidades de Tübingen y Bonn participaron cinco mujeres y cuatro hombres que, por ser pacientes de epilepsia del Hospital Universitario de Bonn, tenían implantados electrodos en áreas muy específicas del cerebro, pues las convulsiones características de esta enfermedad se suelen originar en zonas focalizadas.

Así pudieron ubicar que, en una misma persona, hay neuronas que se activan cuando suma y otras que lo hacen cuando resta (y algunas que pueden pasar de una operación a otra). Este resultado no fue una sorpresa para los investigadores, pues se había encontrado que esto sucede en los primates no humanos. Para ellos lo revelador, y lo que destacaron en su publicación en la revista Current Biology de mediados de febrero pasado, fue encontrar que las neuronas de procesamiento matemático en la corteza parietal del cerebro estaban en comunicación constante con otras en la corteza frontal.

Epílogo

Un estudio hecho en Reino Unido, donde estudiantes de 16 años pueden decidir dejar de estudiar matemáticas, encontró que quienes tomaron esa opción tuvieron una menor cantidad de un neurotransmisor llamado GABA (ácido gamma-aminobutírico), que además se ha visto que promueve la plasticidad cerebral, en una región clave del cerebro involucrada en muchas funciones cognitivas, como el razonamiento, la resolución de problemas, las matemáticas, la memoria y el aprendizaje.

Además, los investigadores del Departamento de Psicología Experimental de la Universidad de Oxford, vieron que 19 meses después, la cantidad de GABA predijo con éxito cambios en la puntuación de rendimiento matemático.

“Comenzamos esta línea de investigación antes de la Covid-19, me pregunto cómo el acceso reducido a la educación en general y a las matemáticas en particular (o la falta de ella debido a la pandemia) afecta el cerebro y el desarrollo cognitivo de niños y adolescentes”, dijo Roi Cohen Kadosh, quien dirigió el estudio, en un comunicado.

“Aún no somos conscientes de la influencia a largo plazo de esta interrupción, nuestro estudio proporciona una comprensión de cómo la falta de un solo componente de la educación, las matemáticas, puede afectar el cerebro y el comportamiento”, agregó.

Dato: Dejar de aprender y practicar matemáticas a los 16 años reduce la cantidad en el cerebro de un neurotransmisor llamado GABA que además sirve para la plasticidad neuronal.