En cuáles áreas cerebrales se realiza el procesamiento matemático?
Saber qué áreas del cerebro están involucradas en las matemáticas ha sido una preocupación que se ha perseguido durante más de un siglo.
Desde el siglo XIX se intentó relacionar el cerebro con el carácter, la personalidad de los individuos; en esta época surgió una disciplina que se denomino frenología, promovida por el médico alemán Franz Joseph Gall. Esta teoría planteaba que las funciones cerebrales determinaban la personalidad del individuo y se reflejarían en características craneofaciales: nariz, mentón, pómulos, forma del cráneo, etc. A pesar del impacto que tuvo en un primer momento pronto decayó pues no contaba con bases científicas que la soportaran, sin embargo sirvió de base para plantear más adelante el estudio de las funciones cerebrales.
Áreas de Broca y Wernicke
La comprensión de la función cerebral, especialmente de la corteza cerebral, se inició a finales del siglo XIX. Fue en 1861 cuando el médico francés Paul Pierre Broca presentó a la Sociedad Francesa de Antropología un caso particular.
El paciente padecía un trastorno del lenguaje desde los 31 años de edad. El paciente falleció a los 50 años. Al realizar la autopsia el Dr Broca encontró una lesión en la circunvolución prefrontal inferior del hemisferio cerebral izquierdo.
Este caso, más otros similares, permitieron que el Dr Broca llegara a la conclusión que existía una relación entre lenguaje y función cerebral. También que lesiones en el área prefrontal izquierda causaban una alteración del lenguaje. Con este trabajo se inicia la neurología moderna. En su honor se denomino a esta zona el área de Broca.
La patología desarrollada por el daño de esta zona en donde el paciente no podía producir un lenguaje claro, se le denominó afasia motora, de expresión, no fluente o de Broca.
Más tarde empiezan a aparecer nuevos trabajos uno de ellos el del médico Alemán Karl Wernicke. Él reporta casos donde había trastornos del lenguaje, más no en su producción, sino en su comprensión.
El paciente podía hablar, y de hecho hablaba en forma fluida, más no comprendía lo que escuchaba. Se identificó el área comprometida como la zona superior del lóbulo temporal. A esta zona se le denominó área de Wernicke. Al trastorno generado por lesión de esta zona se le denomino afasia sensorial, de comprensión, fluente o de Wernicke. Con estos trabajos se establecen funciones cerebrales específicas de algunas zonas y se establecen las bases para el estudio del lenguaje.
áreas cerebrales funcionales
Matemáticas y cerebro
En cuanto a las matemáticas y las zonas cerebrales encargadas de su procesamiento, los estudios científicos inician un poco más tarde, dado que en muchas ocasiones es difícil encontrar casos en donde el trastorno involucre solamente funciones matemáticas, sin que se mezcle funciones del lenguaje. Los primeros casos de trastornos en el procesamiento matemático se publican hacia 1908 y son Max Lewandowsky (1876-1916) y Ernst Stadelmann (1835-1921) quienes reportan el primer caso de alteración en la capacidad de cálculo. Sin embargo, el término acalculia fue acuñado en 1919 por el neurólogo sueco Salomon Henschen (1847-1930). A partir de este momento se inicia formalmente el estudio de alteraciones del procesamiento matemático y su comprensión. Trabajos posteriores aumentan el conocimiento acerca de este tipo de procesamiento. Piaget y sus trabajos en el desarrollo del niño permiten ir aclarando como es el proceso de aprendizaje en el niño, sin que se aclare que regiones participan.
Con el avance de la tecnología y la incorporación de nuevos métodos diagnósticos que van desde el electroencefalograma, la tomografía axial computarizada y estudios radiológicos funcionales (TEP, fRMN) se han logrado acumular más y más datos que han permitido conocer más en detalle que regiones cerebrales están activas en el momento del procesamiento matemático tanto innato, como adquirido. Estas regiones son:
El lóbulo frontal en el cual se destacan la corteza prefrontal, la corteza premotora y el área motora primaria. El lóbulo parietal en el cual participan el área somatosensorial primaria y la corteza de asociación del lóbulo parietal. El lóbulo occipital en el cual están involucradas la corteza visual primaria y la corteza de asociación del lóbulo occipital y finalmente el lóbulo temporal que incluye la corteza auditiva primaria, la corteza superior temporal y la corteza de asociación del lóbulo temporal.
Estas áreas van madurando progresivamente, de tal manera que en el niño solo algunas de estas áreas son activas y otras se irán activando con el desarrollo cerebral y con el estímulo que el individuo reciba del medio a través de la educación. Inicialmente maduran las áreas primarias, tanto motoras, como somatosensorial, visual y auditiva. El surco intraparietal superior es una de las áreas activas tanto en especies animales con capacidad matemática básica como en niños y adultos. Las áreas que siguen en maduración son las áreas secundarias motoras y sensoriales y finalmente las áreas de asociación. Algunas de las últimas zonas en madurar son la corteza prefrontal y la corteza temporal superior. Estas se encargan de integrar información proveniente de diferentes modalidades sensoriales. SU maduración termina al final de la segunda década de la vida.
En el momento se plantea que el cerebro derecho tiene la capacidad para reconocer los símbolos numéricos y realizar aproximaciones o estimaciones matemáticas. El cerebro izquierdo tiene la capacidad de reconocer la escritura alfabética matemática, esto probablemente está relacionado con su función lingüística; desde el punto de vista de procedimientos tiene la capacidad de realizar cálculos exactos como la multiplicación.
áreas cerebrales
Una lesión en una de estas áreas pueden afectar la capacidad del individuo para aprender conceptos y procedimientos matemáticos. Este tipo de trastorno es difícil de detectar dada la complejidad del lenguaje y los procedimientos matemáticos. Pero de presentarse pueden afectar el desarrollo y el desempeño tanto individual, como social del individuo. En resumen, el procesamiento matemático depende de un desarrollo armónico de todas las áreas corticales. Esto a su vez depende de un desarrollo psicomotor adecuado. Familia, ambiente, educación, recreación, son claves para garantizar el desarrollo y plasticidad cerebral necesarios para apropiarse de conceptos matemáticos.