La nueva investigación revela que la habilidad humana única de conceptualizar números puede estar profundamente enraizada en el cerebro.
Además, los resultados del estudio de la Oregon Health & Science University que involucra a pacientes de neurocirugía sugiere nuevas posibilidades para usar esas áreas para mejorar el aprendizaje en la gente que batalla con las matemáticas.
“Este trabajo establece los cimientos para un entendimiento más profundo de números, matemáticas y conocimiento de los símbolos, algo que es singularmente humano", dice el Dr. Ahmed Raslan, profesor y director de cirugía neurológica de la School of Medicine de OHSU. "Las implicaciones son de largo alcance".
El estudio fue publicado hoy en PLOS ONE.
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Raslan y los coautores reclutaron a 13 personas con epilepsia que se sometían a una intervención quirúrgica comúnmente usada para mapear la ubicación exacta dentro de sus cerebros donde se originan las convulsiones, procedimiento conocido como estereoelectroencefalograma. Durante el procedimiento, los investigadores les hicieron una serie de preguntas a los pacientes que los propiciaba a que pensaran en los números como símbolos (por ejemplo, 3, como palabras ("tres") y como conceptos (una serie de tres puntos).
A medida que los pacientes contestaban, los investigadores encontraron actividad en un lugar sorprendente: el putamen.
Localizado hondo en los ganglios basales encima del tronco encefálico, el putamen es un área del cerebro relacionada principalmente con funciones elementales como el movimiento y algunas funciones cognitivas pero rara vez con aspectos de orden más alto de la inteligencia humana como la resolución de cálculos. Típicamente, los neurocientíficos adscriben la conciencia y el pensamiento abstracto a la corteza cerebral, la cual evolucionó más tarde a lo largo de la evolución humana y que se envuelve alrededor de la capa exterior del cerebro plegada en materia gris.
"Es probable que esto signifique que la habilidad humana de procesar números sea algo que adquirimos temprano durante la evolución", afirma Raslan. "Hay algo más hondo en el cerebro que nos da esta capacidad de saltar hasta donde nos encontramos ahora".
Los investigadores también encontraron la actividad anticipada en regiones del cerebro que codifican información visual y auditiva, así como en el lóbulo parietal conocido por estar involucrado en funciones que se relacionan con números y cálculos.
Desde un punto de vista práctico, los hallazgos pudieran resultar útiles para evitar áreas importantes durante las cirugías para extraer tumores o puntos focales epilépticos, o en la colocación de neuroestimuladores diseñados para frenar las convulsiones.
"Las áreas del cerebro implicadas en el procesamiento de los números se pueden delinear para tener el cuidado de no dañarlas durante intervenciones neuroquirúrgicas", explica Alexander Rockhill, Ph.D., autor principal e investigador de posgrado en el laboratorio de Raslan.
Los investigadores dieron crédito a los pacientes que participaron en el estudio.
“Estamos profundamente agradecidos con nuestros pacientes con epilepsia por su disposición para participar en esta investgacion", dijo el coautor, Dr. Christian López Ramos, residente neurocirujano en OHSU. "Su participación al responder nuestras preguntas durante la cirugía resultaron ser la clave para avanzar en nuestra comprensión científica acerca del modo en que nuestro cerebro ha evolucionado en el pasado profundo y la forma en que funciona en la actualidad".
Ciertamente, el estudio sigue líneas de investigación anteriores que involucraron el mapeo del cerebro humano durante una cirugía.
"Tengo acceso a los datos humanos más valiosos de la naturaleza", asevera Raslan. "Sería una pena perder la oportunidad de entender cómo funcionan el cerebro y la mente. Todo lo que necesitamos hacer es hacer las preguntas correctas".
En la siguiente etapa de esta línea de investigación, Raslan anticipa poder discernir las áreas del cerebro capaces de desempeñar otras funciones de alto nivel.
Además de Raslan, Rockhill y López Ramos, entre los coautores se cuentan: el Dr. Hao Tan, Beck Shafie, la Dra. Maryam Shahin, Adeline Fecker, Mostafa Ismail, el Dr. Daniel Cleary y la Dra. Kelly Collins de OHSU, así como Caleb Nerison, D.O., ahora del Lexington Medical Center en Carolina del Sur.
La investigación contó con el apoyo de una subvención de la Iniciativa BRAIN de los National Institutes of Health en apoyo de Rockhill, subvención 1UG3NS123723-01. El contenido es responsabilidad únicamente de los autores y no necesariamente representa las opiniones oficiales de los NIH.