¿Tenemos neuronas para cada tipo de operación aritmética?

Una investigación reciente ha explorado la cuestión de si en el cerebro humano hay neuronas encargadas de las matemáticas y más concretamente si hay neuronas especializadas en sumar o en otras operaciones aritméticas.

Por más fácil que pueda resultarnos calcular mentalmente la suma de 2 + 3, lo que ocurre en el cerebro durante estos cálculos es todavía en buena parte desconocido para la ciencia. El nuevo estudio, realizado por científicos de la Universidad de Bonn y de la de Tubinga, ambas en Alemania, aporta ahora datos nuevos y reveladores sobre esta cuestión.

El equipo integrado, entre otros, por Esther Kutter y Florian Mormann, ambos de la Universidad de Bonn, se benefició de la especialización que un departamento del Hospital de la Universidad de Bonn tiene en procedimientos quirúrgicos en el cerebro de las personas con epilepsia. En algunos pacientes, los ataques epilépticos se originan siempre en la misma zona del cerebro. Para localizar con precisión el punto defectuoso en esta zona, los médicos implantan varios electrodos en el cerebro de los pacientes. Los electrodos permiten monitorizar la actividad cerebral y captar con precisión el origen del ataque epiléptico. Además, se puede medir la actividad de neuronas individuales a través de los cables.

Cinco mujeres y cuatro hombres participaron en el estudio. Se les implantaron electrodos en la parte del cerebro conocida como lóbulo temporal para registrar la actividad de las neuronas. Mientras tanto, los participantes tenían que realizar tareas aritméticas sencillas. El equipo de investigación descubrió que unas neuronas  emitían señales al sumar mientras que otras lo hacían al restar.

Incluso cuando los experimentadores sustituyeron los símbolos matemáticos por palabras, el efecto siguió siendo el mismo.

En el cerebro humano, algunas neuronas se activan cuando sumamos, mientras que otras lo hacen cuando restamos. (Foto: Christian Burkert / Volkswagen-Stiftung / University of Bonn)

Los resultados de los experimentos demuestran que las células identificadas están especializadas en operaciones aritméticas concretas, más que meramente en palabras o signos que las definan.

El equipo de investigación comprobó que la actividad cerebral de los sujetos de estudio mostraba con gran precisión qué tipo de cálculos estaban realizando. Los investigadores introdujeron los patrones de actividad de las neuronas en un programa informático de autoaprendizaje. Al mismo tiempo, indicaron al software si los sujetos estaban calculando una suma o una resta. Cuando el algoritmo se enfrentó a nuevos datos de actividad después de esta fase de entrenamiento, fue capaz de identificar con precisión durante qué operación aritmética se había registrado.

El estudio se titula “Neuronal codes for arithmetic rule processing in the human brain”. Y se ha publicado en la revista académica Current Biology. (Fuente: NCYT de Amazings)