Escáneres cerebrales revelaron por qué algunos niños tienen dificultades con las matemáticas

Durante los primeros años de la educación primaria, muchos niños encuentran por primera vez desafíos al enfrentarse a las matemáticas. Estas dificultades no siempre pueden atribuirse solo a la falta de práctica o de interés.

Recientes investigaciones revelaron detalles sobre cómo funciona el cerebro de los niños cuando trabajan con números y símbolos matemáticos, con especial atención a quienes sufren dificultades de aprendizaje de las matemáticas (DAM), una condición que afecta hasta al 14% de los niños en edad escolar.

Un estudio dirigido por la neurocientífica cognitiva Hyesang Chang, de la Universidad Estatal de San José en California, y publicado en Journal of Neuroscience, utilizó escáneres cerebrales para identificar posibles causas de estos obstáculos en el aprendizaje.

De acuerdo con la revista científica Science News, el análisis se centró en la observación de la actividad cerebral y el comportamiento en niños con y sin DAM, lo que permitió arrojar luz sobre los mecanismos que intervienen en el aprendizaje matemático.

Una diferencia que aparece con los símbolos

En la investigación, realizada con estudiantes de segundo y tercer grado, se comparó el desempeño de aquellos con dificultades de aprendizaje de las matemáticas frente a sus pares sin esa condición.

El procedimiento incluyó tareas de discriminación numérica que requerían identificar el número mayor entre dos opciones presentadas, ya sea con símbolos arábigos o con representaciones de puntos. El informe de Science News detalló que las diferencias entre ambos grupos emergen en el formato simbólico de los números, pero no en el de puntos.

Bert De Smedt, neurocientífica educativa de la universidad KU Leuven, Bélgica, señaló a la revista científica que “el procesamiento simbólico es lo que realmente dificulta las cosas para los niños con dificultades”.

Los niños con DAM tienden a contestar con menos cautela y no modifican su conducta después de cometer errores, mientras que este patrón no se observa al trabajar con cantidades representadas mediante puntos.

Qué ocurre en el cerebro ante los errores y la toma de decisiones

Un equipo de investigadores empleó imágenes de resonancia magnética funcional para analizar cómo responde el cerebro durante ciertas tareas. Observaron que cuando las personas actuaban con menos precaución en sus respuestas, se registraba una disminución de la actividad en el giro frontal medio, una zona relacionada con el manejo de números, la concentración y el control de los impulsos.

Por otra parte, cuando los participantes no modificaban su comportamiento después de cometer errores, se detectaba una menor actividad en la corteza cingulada anterior, área encargada de detectar errores y supervisar el rendimiento.

Estos hallazgos fueron confirmados mediante análisis matemáticos avanzados, que permitieron identificar con precisión patrones en la exactitud y capacidad de adaptación en las respuestas. Finalmente, según los especialistas, cuando los problemas se presentaban usando puntos en vez de símbolos, las diferencias tanto en el comportamiento como en la actividad cerebral entre los grupos desaparecían.

Un modelo que amplía el enfoque sobre las dificultades de aprendizaje

La investigación propone analizar las dificultades para aprender matemáticas desde distintas perspectivas. El estudio señaló que, además de los mecanismos básicos para procesar números, influyen también procesos de metacognición y autorregulación.

Se observó que los procesos cognitivos que se activan al discriminar cantidades en formato simbólico predicen de manera más precisa la habilidad matemática general, en comparación con los procesos involucrados en tareas con cantidades no simbólicas.

Los resultados apoyaron el modelo de déficit de acceso, que describe cómo los niños con dificultades específicas de aprendizaje matemático pueden tener representaciones de cantidad sólidas, pero encuentran problemas para manipular los números cuando estos se presentan en su formato simbólico.

Implicancias para la intervención educativa

Marie Arsalidou, neurocientífica cognitiva del desarrollo en la Universidad de York, Toronto, analizó los resultados y expresó en diálogo con Science News que “explicar las diferencias en las habilidades matemáticas es más complejo que encontrar una única parte del cerebro que se encargue de las matemáticas y los números”. El estudio destacó que las áreas del cerebro involucradas en el procesamiento de información y la detección de errores son determinantes en este aspecto.

Los autores del estudio concluyeron que los estudiantes con dificultades para aprender matemáticas presentan mecanismos cerebrales diferenciados. Además, consideraron que las futuras intervenciones deberían centrarse en enseñar a los alumnos a reflexionar sobre sus propios métodos para resolver problemas y brindar estrategias variadas que les ayuden a enfrentar los retos matemáticos.