Ciência a brincar: A Matemática e o Cérebro

A Matemática é uma disciplina indispensável no dia-a-dia, tanto para as coisas mais simples como ir às compras, como para as grandes descobertas científicas das mais variadas áreas e para a invenção de tecnologia sem a qual já não é possível viver como os computadores, os telemóveis, as máquinas de lavar roupa, os automóveis... Mas será que o cérebro tem uma região específica para o raciocínio lógico? E qual é a diferença entre o cérebro de génios matemáticos e os outros? E é só a espécie humana que utiliza matemática? São vários os estudos que têm sido feitos sobre estes e outros assuntos relacionados com a matemática no cérebro, contudo ainda há muito para descobrir.

Através de técnicas de imagiologia (ressonância magnética funcional e tomografia por emissão de positrões) é possível observar as diferentes áreas cerebrais que se activam ao resolver problemas lógicos e cálculos numéricos. Desse modo, alguns estudos mostram que a inteligência lógico-matemática se situa na região têmporo-parieto-occipital do hemisfério esquerdo. No entanto, noutros estudos, parece não existir uma região específica para o raciocínio matemático. Alguns mostram haver uma activação das zonas responsáveis pela linguagem verbal, pelo raciocínio abstracto e pela visão.

Por outro lado, é através de modelos matemáticos baseados na topologia e na geometria, que se identificam, de forma precisa, as várias partes do cérebro de acordo com a sua função ou funções. Contudo, o seu mapeamento é um processo muito demorado devido à complexidade da estrutura e das múltiplas interacções funcionais do cérebro.

Uma das questões que tem intrigado os cientistas é saber quais as diferenças entre as pessoas normais e os chamados génios matemáticos. Em muitos estudos não se observaram diferenças significativas, mas segundo Harnam Singh e Michael W. O'Boyle (2004) nos génios matemáticos os dois hemisférios do cérebro comunicam melhor entre si. Outras diferenças têm sido observadas nos cérebros de grandes matemáticos, como Albert Einstein e Carl Friedrich Gauss, como zonas mais desenvolvidas ou zonas em falta, no entanto são características que se observam em poucos indivíduos e por isso não são estatisticamente significativas.

Quando é que a matemática surge no cérebro? Alguns autores afirmam que os bebés humanos quando nascem já distinguem quantidades. Aliás, as crianças começam por aprender os números e o seu significado antes de aprenderem a ler e a escrever. Estudos em primatas, noutros mamíferos e em aves mostram que também eles reconhecem diferentes quantidades e sabem fazer pequenos cálculos numéricos. Deste modo, parece que a percepção das quantidades e o cálculo numérico simples é uma característica que evoluiu há muitos milhões de anos num antepassado comum a, pelo menos, aves e mamíferos.

O estudo da matemática no cérebro é uma área que tem suscitado interesse em muitas pessoas, já que sem o raciocínio lógico a vida torna-se mais complicada. No entanto, em Portugal, os resultados a esta disciplina têm sido muito maus, talvez devido ao modo de ensino ou, mais provavelmente, à educação de base que as crianças têm antes de irem para a escola, uma vez que o cérebro se começa a estruturar para o pensamento lógico já nos bebés. Aliás, alguns grandes matemáticos quando contam a sua história desde a infância relatam frequentemente que os seus pais faziam jogos de lógica com eles mesmo antes de aprenderem a falar, como é o caso de Carl Sagan (grande cientista e divulgador de Ciência). Assim, é importante criar estímulos que desenvolvam o cérebro desde a mais tenra idade como ler e falar correctamente para os bebés, mas também fazer jogos lógicos, como por exemplo, agrupar objectos por determinada característica ou, a crianças, fazer perguntas que as obriguem a relatar acontecimentos. Desse modo, as crianças tornar-se-ão adultos com maiores capacidades intelectuais e o Mundo só terá a ganhar com isso.

Veja também os artigos:

Butterworth, B (1999) The mathematical brain, Macmillan Publishers, London, U.K.

Dehaene, S. et al (2003). Three parietal circuits for number processing. Cognitive Neuropsychology, 20 (3/4/5/6).

Houdé, O., & Tzourio-Mazoyer, N. (2003). Neural foundations of logical and mathematical cognition. Nature Reviews Neuroscience, 4.

Izard, V. (2006). Interactions entre les représentations numériques verbales et non-verbales: étude théorique et expérimentale, Thèse de doctorat de l'Université Paris 6.

Kitchens, Anita N. et al. (1991) Left Brain/Right Brain Theory: Implications for Developmental Math Instruction. Review of Research in Developmental Education. 8 (3).

O'Boyle, M. W. (2005). Some current findings on brain characteristics of the mathematically gifted adolescents. International Educations Journal, 6 (2).

Pinel, P. et al (2004). Distributed and overlapping cerebral representations of number, size, and luminance during comparative judgments. Neuron, 41.

Simon, O. et al (2002). Topographical layout of hand, eye, calculation, and language-related areas in the human parietal lobe. Neuron, 33.

Singh, H. & O'Boyle, M.W. (2004). Interhemispheric interaction during global-local processing in mathematically gifted adolescents, average-ability youth, and college students. Neuropsychology, 18 (2).

Stoianov, I., Zorzi, M., & Umiltà, C. (2004). The role of semantic and symbolic representations in arithmetic processing: Insights from simulated discalculia in a connectionist model. Cortex, 40

E os sites:

Creating flat maps of the human brain:

http://www.math.fsu.edu/%7Emhurdal/research/flatmap.html

The Whole Brain Atlas - Harvard - USA:

http://www.med.harvard.edu/AANLIB/home.html

INSERM-CEA Cognitive Neuroimaging Unit:

http://www.unicog.org/

The Whole Brain Atlas - Harvard - USA:

http://www.med.harvard.edu/AANLIB/home.html

NONIUS-Arquivo Electrónico de Matemática:

http://www.mat.uc.pt/~jaimecs/

Improving Mathematics Education: