Joonkoo Park, investigador de neurociencia cognitiva de la Universidad de Massachusetts Amherst, quien recientemente recibió una beca de cinco años y $ 751,000 para el desarrollo profesional temprano CARRERA de la National Science Foundation NSF para abordar las preguntas básicas de investigación sobre cómo procesan nuestros cerebros el númeroy la magnitud y cómo tales procesos dan lugar a un pensamiento matemático más complejo, es coautor de un artículo que informa esta semana en el que se procesa la evaluación numérica de la cantidad en el cerebro.
En una serie de experimentos, Park y sus colegas de la Universidad Carnegie Mellon utilizaron un método psicofísico que les permitió "explorar en qué medida la subcorteza humana adulta contribuye al procesamiento de números", en particular para distinguir entre la participación cortical y subcortical. Detallesaparecer en la edición actual en línea de Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
Como explica Park, la gente puede ver de un vistazo la diferencia entre 8 y 10 manzanas sin contarlas. "Se llama sentido numérico y es evolutivamente antiguo", señala. "Es decir, compartimos esta habilidad con otros primates, mamíferos, pájaros y peces. Incluso los bebés pueden discriminar entre 10 y 20 puntos mucho antes de que aprendan a contar ".
En el reciente estudio dirigido por Marlene Behrmann en Carnegie Mellon, Park y sus colegas midieron el desempeño de los estudiantes universitarios al hacer juicios numéricos en dos imágenes de matriz de puntos presentadas muy brevemente una tras otra. A veces estas dos imágenes se presentaron a un solo ojo monocularpresentación, y otras veces estas dos imágenes se presentaron a ojos diferentes presentación dicóptica.
Bajo la presentación monocular, pero no dicóptica, la información visual alcanza la misma estructura subcortical. Por lo tanto, si los participantes obtienen mejores resultados en la condición monocular en comparación con la condición binocular, se puede concluir que la subcorteza está involucrada en el juicio numérico.De hecho, los investigadores encontraron que los participantes se desempeñaron mejor bajo presentación monocular al hacer el juicio numérico, especialmente cuando discriminaron dos matrices de puntos con grandes proporciones 4: 1 o 3: 1.
Si bien se ha establecido que los humanos comparten una habilidad numérica tan primitiva con otros animales e incluso con invertebrados, la base cerebral de tal habilidad ha sido desconocida en gran medida, explica Park. Esto se debe a que muchos otros animales saben que poseen un valor numéricoLa capacidad tiene un poder computacional muy limitado proporcionado por la corteza. Este nuevo hallazgo sugiere que la capacidad numérica primitiva y grosera compartida entre muchas especies proviene de la subcorteza, una estructura cerebral evolutivamente más antigua.
Con su beca CAREER, Park planea estudiar más preguntas que quedan sobre la naturaleza de esta habilidad. Comprender la habilidad matemática no solo es de interés para la neurociencia básica, sino también para los educadores que desean mejorar la educación matemática, dice. Similar al desarrollo del lenguaje, la creación y el uso de las matemáticas es exclusivamente humano, pero se entiende poco sobre los procesos cognitivos y neuronales que lo respaldan.
El neurocientífico señala que algunas investigaciones sugieren que el sentido de magnitud, que nos permite juzgar cuál es más y cuál es menos sin contar o usar símbolos numéricos, proporciona una base rudimentaria para el pensamiento matemático. Pero la imagen está lejos de ser completa.
Él dice: "Mi interés de investigación gira en torno a la base neuronal de la cognición numérica, su desarrollo y las diferencias individuales, como quién es bueno para aprender números y matemáticas, quién no y por qué".
Una controversia que Park está particularmente interesado en investigar es si el "sentido numérico" implica un juicio sobre los números o se deriva del juicio sobre la masa / tamaño. "Es una distinción técnica", dice, "pero en realidad es bastante importante desde un punto de vista teórico.Ver. Se remonta al menos a Kant, quien argumentó que tenemos un sentido innato del número, el espacio y el tiempo. Nosotros y otras criaturas pueden haber nacido con esta habilidad, pero la forma en que surge el sentido del número sigue siendo una pregunta abierta ".
Usando una serie de estudios de electroencefalografía EEG y resonancia magnética funcional fMRI, Park planea ir más allá de nombrar la región del cerebro donde se lleva a cabo el procesamiento de magnitud para identificar la anatomía y la función de las vías neuronales involucradas en el procesamiento de magnitud y revelar las neuronasMecanismos que apoyan el pensamiento matemático. Él dice que las técnicas de EEG y fMRI "contrarrestan las debilidades de los demás" en el análisis de la vía.
Además, Park planea buscar aplicaciones prácticas. Al relacionar los resultados con las diferencias individuales en una habilidad matemática más compleja, espera proporcionar nuevas ideas sobre los factores que subyacen a la educación matemática exitosa ". Esto es significativo porque muchos estudios recientes handemostró que el sentido numérico de los niños pequeños es un predictor razonable de sus habilidades matemáticas. Estudiaremos hasta qué punto la representación de magnitud del cerebro está directamente relacionada con diferentes aspectos de la habilidad matemática más compleja, como la geometría o la aritmética ".
Park también planea crear un nuevo curso en métodos de neurociencia cognitiva para estudiantes de pregrado en UMass Amherst e involucrará a estudiantes de secundaria de preuniversitarios en su investigación durante el verano. Espera involucrar a estudiantes minoritarios, niños y familias con poca representación de diversos orígenes en elinvestigación científica.
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Materiales proporcionado por Universidad de Massachusetts en Amherst . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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