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Como o cérebro de um matemático se diferencia daquele de um mero mortal?

Conceitos de matemática avançada e habilidades básicas inatas são processas pela mesma rede neuronal

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Alan Turing, Albert Einstein, Stephen Hawking, John Nash - esses mentes brilhantes nunca falham em encantar o público, mas elas também continuam elusivas. Como algumas pessoas vão de serem capazes de realizar operações aritméticas básicas para a resolução de conceitos matemáticos avançados e a capacidade de pensar em níveis de abstração que impressionam o resto da população? A neurociência começou a investigar se o cérebro de um grande matemático leva o pensamento conceitual a outro nível.

Especificamente, cientistas debatem há muito se a base do pensamento matemático avançado está ligado aos centros de processamento linguístico do cérebro - que pensar nesse nível de abstração requer representação linguística e um entendimento sintático - ou à regiões independentes associadas com raciocínio espacial e numérico. Em um estudo publicado recentemente na Proceedings of the National Academy of Sciences, uma dupla de cientistas da INSERM–CEA Cognitive Neuroimaging Unit, na França, relatou que as áreas do cérebro envolvidas com matemática são diferentes daquelas engajadas em pensamento não matemático igualmente complexo.

A equipe usou ressonância magnética funcional (fMRI) para escanear os cérebros de 15 matemáticos profissionais e 15 não matemáticos na mesma situação acadêmica. Enquanto eram escaneados, os indivíduos escutavam a uma série de 72 frases relacionadas à matemática avançada, divididas igualmente entre álgebra, análise, geometria e topologia, bem como 18 frases de alto nível não relacionadas à matemática (maior parte era histórica). Eles tiveram quatro segundos para refletir sobre cada sentença e determinar se ela era falsa, verdadeira ou sem sentido.

Os pesquisadores descobriram que ouvir à afirmações relacionadas à matemática ativou uma rede envolvendo as regiões cerebrais intraparietal bilateral, dorsal pré-frontal e temporal inferior apenas nos matemáticos. Esse circuito não é comumente associado com áreas envolvidas em processamento linguístico e semântico, que foram acionadas tanto em matemáticos quanto em não matemáticos quando foram apresentadas as afirmações não relacionadas à matemática. “Ao contrário,” diz a coautora do estudo e aluna da graduação Marie Amalric “nossos resultados mostram que reflexões sobre matemática avançada reciclam partes do cérebro associadas com conhecimento numérico e espacial evolutivo antigo.”

Estudos passados descobriram que essas áreas não linguísticas são ativadas quando performamos aritmética rústica e até mesmo quando vemos números em uma página, sugerindo uma conexão entre pensamento matemático avançado e básico. De fato, o coautor Stanislas Dehaene, diretor da Cognitive Neuroimaging Unit e psicólogo experimental, estudou como humanos (e mesmo algumas espécies animais) nascem com um senso intuitivo de números - de quantidade e manipulação aritmética - intimamente relacionada com representação espacial. Como uma conexão entre um “senso numérico” inato e a matemática avançada é formada, no entanto, ainda não se sabe.

Esse trabalho levanta um intrigante questionamento de se uma capacidade inata de reconhecer diferentes quantidades - saber que ter dois pedaços de fruta é mais do que ter apenas um - é uma base biológica na qual a capacidade de dominar teorias é construída. “Seria interessante investigar a corrente causal entre competências matemáticas de alto e baixo nível”, diz Daniel Ansari, um neurocientista cognitivo da Universidade de West Ontario que não participou do estudo. “A maioria de nós domina aritmética básica, então nós já estamos recrutando essas áreas do cérebro, mas apenas uma fração de nós avança para matemática de alto nível. Nós não sabemos ainda se tornar-se um matemático especialista muda o jeito de você fazer aritmética ou se aprender aritmética estabelece a base para adquirir conceitos matemáticos avançados.”

Ansari sugere que um estudo de formação, no qual conceitos de matemática avançada são ensinados a não matemáticos, poderia promover um melhor entendimento dessas conexões e como elas se formam. Além disso, atingir perícia em matemática pode afetar circuitos neurais em outros sentidos. O estudo de Amalric descobriu que matemáticos possuíam atividade reduzida nas áreas visuais do cérebro, envolvidas em processamento facial. Isso pode significar que recursos neuronais necessários para trabalhar com certos conceitos matemáticos podem rebaixar - ou esgotar - outras capacidades do cérebro. Embora estudos adicionais sejam necessários para determinar se matemáticos realmente processam faces de maneira diferente, os pesquisadores esperam adquirir maior conhecimento sobre os efeitos que a perícia exerce na maneira como o cérebro se organiza.

“Nós podemos começar a investigar de onde habilidades excepcionais vem e os correlatos neurobiológicos de um conhecimento de nível tão alto,” afirma Ansari. “Eu acho que é incrível nós termos a capacidade de usar imagens cerebrais para responder essas questões profundas sobre a complexidade das habilidades humanas.”

 

Jordana Cepelewicz