Como la alfabetización, los conocimientos básicos de matemáticas se crean en el cerebro mediante la sinergia de la biología y la experiencia. Del mismo modo en que ciertas estructuras cerebrales son diseñadas a través de la evolución para el lenguaje, existen estructuras análogas para el sentido cuantitativo. También, como con el lenguaje, las estructuras cerebrales definidas genéticamente no pueden apoyar por sí mismas las matemáticas, ya que requieren de coordinación con aquellos circuitos neuronales suplementarios que no están específicamente destinados para esta labor, pero que han sido formados por la experiencia para realizarla. He aquí el importante rol de la educación –ya sea en las escuelas, el hogar o el juego–; y el valioso rol educativo, para la neurociencia, de ayudar a enfrentar este desafío.
Aunque las investigaciones neurocientíficas sobre los conocimientos básicos de matemáticas están aún en su infancia, el campo ya alcanzó un progreso significativo en la década pasada. Muestra que incluso las operaciones numéricas muy simples están distribuidas en diferentes partes del cerebro y requieren la coordinación de múltiples estructuras. La simple representación de los números abarca un complejo circuito que reúne los sentidos de magnitud y las representaciones visuales y verbales. El cálculo demanda otras redes complejas repartidas, que varían de acuerdo con la operación de que se trate: la resta es críticamente dependiente del circuito parietal inferior, mientras que la suma y la multiplicación implican a otros circuitos.
Las investigaciones en matemáticas avanzadas son escasas, pero parece que estas operaciones demandan, al menos parcialmente, la participación de diferentes circuitos. La comprensión de los caminos de desarrollo subyacente para las matemáticas, desde una perspectiva cerebral, puede ayudar a moldear el diseño de las estrategias de enseñanza. Diferentes métodos de instrucción llevan a la creación de caminos neuronales que varían en efectividad: el aprendizaje de ejercicios, por ejemplo, desarrolla caminos neuronales que son menos efectivos que los desarrollados mediante estrategias de aprendizaje. El apoyo está creciendo, desde la neurociencia, para enseñar estrategias que involucran el aprendizaje en mayor detalle que la identificación de respuestas correctas/incorrectas. Esto es ampliamente coherente con la evaluación formativa.
Aunque los soportes neuronales de la discalculia –el equivalente numérico de la dislexia– aún están poco investigados, el hallazgo de características biológicas asociadas con impedimentos matemáticos específicos sugiere que las matemáticas están lejos de ser una construcción puramente cultural: requieren el funcionamiento completo y la integridad de estructuras cerebrales específicas. Es probable que los circuitos neuronales deficientes que subyacen a la discalculia puedan enfrentarse mediante intervenciones objetivadas debido a la ‘plasticidad’ –la flexibilidad– de los circuitos implicados en las matemáticas.
(4) OECD (2010). La comprensión del cerebro: El nacimiento de una ciencia del aprendizaje, Universidad Católica Cardenal Raúl Silva Henriquez, Chile.
