¿Existe un cerebro matemático?

"Una función suave cuyas derivadas son todas no negativas es analítica." A varios enunciados similares a este se enfrentaron 15 matemáticos profesionales y otros 15 que no lo eran cuando acudieron a su cita con Marie Amalric y Stanislas Dehaene en la Unidad de Neuroimagen Cognitiva Inserm-CEA, al sur de París (Francia). Tenían que dictaminar en tan solo cuatro segundos si eran verdaderos, falsos o sinsentido mientras los investigadores analizaban con un escáner la reacción de su cerebro. El propósito de los investigadores era identificar si existe una base neuronal tras el pensamiento matemático avanzado. Es decir, dilucidar si en nuestro órgano pensante hay un área especializada en entender el álgebra y la geometría.

Y la hay. Los resultados sacaron a relucir una serie de zonas del cerebro (de ambos hemisferios) de la corteza prefrontal, la corteza parietal y el lóbulo temporal inferior y el cortex prefrontal que se activan solo cuando los matemáticos se enfrentan a enunciados o problemas de su especialidad. Y coinciden con los circuitos que entran en juego cuando cualquier persona maneja números, hace sumas y restas o ve una fórmula matemática escrita en un papel.

"Existen dos hipótesis principales sobre el origen de las habilidades humanas para las matemáticas avanzadas", explica a EL PAÍS Marie Amalric. "Una defiende que las matemáticas surgieron como una rama de las habilidades humanas para el lenguaje. Otra sostiene que se desarrollaron con independencia del lenguaje, y que prueba de ello es que la capacidad para manejar números y conceptos espaciales está presente en los humanos desde el nacimiento, además de en muchas otras especies animales -las palomas, sin ir más lejos-". Su investigación, publicada en PNAS, aporta un nuevo dato neurocientífico sólido: existe una separación entre las áreas implicadas en la abstracción matemática y las dedicadas a reflexionar sobre conocimientos generales de otra índole. "Si a esto le sumamos que sabemos que existen pacientes afásicos -con alteraciones del habla por una lesión cerebral- que pueden hacer operaciones aritméticas, la separación parece evidente", añade Amalric.

Las zonas detectadas se activan solo cuando los matemáticos se enfrentan a enunciados o problemas de su especialidad. Y coinciden con las que lo hacen  cuando cualquier persona hace sumas y restas o ve una fórmula matemática

Sin embargo, a pesar de este avance, aún quedan muchas incógnitas sin despejar sobre cómo interactúan el lenguaje y las matemáticas en nuestro órgano pensante. Y es que, entre otras cosas, sabemos que parte del conocimiento matemático que puede ser codificado de forma lingüística, como ocurre con las tablas de multiplicar que "cantamos" desde la escuela. "Todo apunta a que el lenguaje juega un papel importante en el aprendizaje de los conceptos matemáticos, y este es un asunto que requiere más análisis", reflexiona la investigadora francesa.

De lo que no cabe duda es de que aprender matemáticas nos cambia. Y no solo si nos especializamos en este área del conocimiento. Sin ir más lejos, a medida que los niños aprenden a sumar y restar y dejan de resolver problemas contando con los dedos para empezar a usar su memoria, su cerebro se reorganiza. De demostrarlo se encargaron hace un par de años científicos de la Universidad de Stanford que, en un estudio dado a conocer en Nature Neuroscience, sacaron a relucir que el cerebro de los niños de 7 a 9 años a la hora de solucionar problemas matemáticos se comporta de manera distinta al cerebro adulto. La clave está en el hipocampo, una región cerebral en forma de caballito de mar esencial para que la memoria se forme. Mientras que en los niños es la zona más activa cuando resuelven problemas, al madurar apenas se activa, y en su lugar lo que entra en acción es el neocórtex cerebral, formado por seis capas de neuronas, donde el conocimiento matemático ya está consolidado.

Por otra parte, un estudio noruego del que se hacía eco Psychological Reports llegó a la conclusión de que lo que nos hace buenos en mates no es tanto el talento innato sino la práctica. "No existe un gen matemático", concluían los investigadores, que en sus experimentos pusieron a prueba cómo se desenvolvían setenta estudiantes de 10 años de edad en nueve tipos de tareas matemáticas, orales y escritas, abarcando desde sumas y restas hasta multiplicación mental o entender las manecillas del reloj y el calendario. Y demostraron que la destreza en cada una se adquiría con independencia del resto. La única forma de ser realmente unos ases de las matemáticas, concluían, es practicar.

A Roi Cohen Kadosh, científico de la Universidad de Oxford (Reino Unido), lo que realmente le seduce es pensar que si, además de practicar, aprovechamos los avances en neurociencia, mejoraremos con creces las habilidades matemáticas humanas. "Me fascina la idea de incrementar nuestra capacidad de cálculo o las destrezas aritméticas estimulando el cerebro", declara a ElPais.com. Hace unos años, uno de sus experimentos ocupó titulares en la prensa nacional e internacional después de demostrar que usando electrodos para aplicar en el cerebro de una serie de voluntarios suaves descargas eléctricas -estimulación transcraneal- era capaz de mejorar sus capacidades matemáticas a largo plazo. Concretamente, aplicó las descargas en la corteza prefrontal, relacionada con el pensamiento superior y con la aritmética y el cálculo. "Algunas personas dicen que los que son malos en mates lo serán siempre, pero hemos demostrado que ese no es el caso", defiende Cohen. De hecho, este neurocientífico cognitivo está aprendiendo mucho tanto estudiando a los sujetos con habilidades matemáticas por encima de la media como analizando la actividad neuronal los que tienen problemas a la hora de hacer cálculos o sufren ansiedad matemática. "El cerebro es extraordinariamente plástico, y aplicando técnicas de estimulación cerebral no invasivas en áreas muy concretas podemos mejorar el aprendizaje y las habilidades cognitivas", añade, consciente de que para muchos aún suena a ciencia ficción. Es más, Cohen y su equipo están explorando con expertos en neuroética las implicaciones sociales y morales de este tipo de "mejoras".