Si può quindi parlare di cervello matematico, o almeno di predisposizione alla matematica nel cervello per chi ci ha lavorato fin dallinfanzia, così come per altri ambiti in cui lo sviluppa, grazie alla didattica e allistruzione che riceve fin da giovane e che accompagnerà gran parte dello studente che progressivamente aumenterà in difficoltà per le materie collegate alla matematica, sia quantitativamente che qualitativamente. Tutto ciò darà forma al pensiero matematico astratto, grossolano con capacità di memoria, lettura, attenzione, metacognitive e di autoregolazione, che consentiranno lo sviluppo di tutte le potenzialità in questo settore.
Ma le neuroscienze non solo ci dicono quando il cervello funziona in modo redditizio per quanto riguarda la matematica, ma anche quando sorgono problemi come nel caso dellacalculia, identificata per la prima volta da Lewandowski e Stadelman nel 1908 che dà conto di alterazioni semantiche sulle quantità, deficit nella comprensione ed espressione dei numeri e problemi nei calcoli matematici. Quando lacalculia è accompagnata anche da disorientamento destro-sinistro, agrafia e agnosia digitale, si parla di sindrome di Gerstmann, che influenza lapprendimento della matematica di base (somma, sottrazione, moltiplicazione e divisione) e non tanto matematica avanzata quanto lalgebra, la trigonometria o la geometria, senza influenzare qualsiasi altra area del linguaggio.
Pertanto, le informazioni riguardanti la lesione neuronale ci consentono di conoscere quali aree del cervello sono coinvolte nella manipolazione del numero. Per quanto riguarda la sua rappresentazione, sono state stabilite tre tipologie: araba (1, 2, 3), romana (I, II, III); verbale (uno in italiano, one in inglese, un in francese) o scritto (quarantacinque; 45), e può anche essere astratto (collegato a grandezze) o adempiere ad una funzione nominale, riferendosi a ad una conoscenza enciclopedica (1492 data della scoperta dellAmerica da parte di Colombo). Aspetti strettamente correlati tra loro, quindi un numero scritto può rappresentare una quantità e a sua volta essere una conoscenza specifica, nonostante la loro apparente interconnessione, i pazienti con afasia, agrafia o alessia ci hanno permesso di capire come siano processi indipendenti, uno di essi può essere colpito, lasciando gli altri intatti.
Per quanto riguarda le basi neuronali, è stato dimostrato come la comprensione e lespressione del numero in forma verbale si trova nellarea del linguaggio, nellemisfero dominante, solitamente il sinistro, nel giro angolare. La rappresentazione dei numeri viene invece elaborata nella corteccia occipito-temporale ventrale media e nel giro fusiforme. Per quanto riguarda la rappresentazione astratta delle quantità, i solchi intraparietali sono coinvolti in modo biemisferico.
Seguendo il modello a triplo codice chiamato neuro-funzionale (Dehaene & Cognition, 1995), ci sono tre casi in cui i numeri vengono manipolati mentalmente. Quindi un input verbale attiva una rappresentazione verbale che è identificata dalle sue cifre o con una rappresentazione di quantità, quindi la parola una dozzina verrà tradotta come una + dozzina. Ma allo stesso modo la lettura di una cifra 1492 provocherà lidentificazione di cifre per poi trasformarla in una rappresentazione verbale ed enunciarla a parole attraverso un output, per il quale sono richieste due attività o conoscenze fondamentali:
- Manipolazione interna di quantità, che include sia comprensione numerica (di confronto, prossimità) che aritmetica con elaborazione semantica (di sottrazione).
- Conoscenze numeriche lessicali non quantitative, riferite a date, eventi e altri dati enciclopedici.
Esiste una relazione di dipendenza funzionale tra la comprensione numerica ed il calcolo. Si può quindi affermare che oltre alla localizzazione di una struttura neuronale preposta allelaborazione di stimoli legati al numero, esiste unintera rete distribuita a livello neuronale dove sono ripartiti i diversi compiti che accompagneranno lanalisi della stimolazione, lidentificazione dello stimolo, lassegnazione di valore e quantità e la sua manipolazione. Tutto questo prima ancora di poter pronunciare la parola corrispondente a quella cifra.
Ma se una struttura neuronale si è distinta nella gestione della matematica, quella è stata il solco intraparietale la cui morfologia (profondità e lunghezza) è stata correlata ai deficit nel processo di subitizzazione nei minori con sindrome di Turner e in quelli con discalculia, non risultando significativo con i compiti di conteggio o confronto di quantità. (Pérez et al., 2016)
Riferimenti
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Dehaene, S., & Cognition, L. C. (1995). Towards an anatomical and functional model of number processing. In Mathematical. Retrieved from https://books.google.com/books?hl=es&lr=&id=eK4egLfRgGkC&oi=fnd&pg=PA83&ots=AG-QTQx2nN&sig=Qkaf1MGkmhJwJasXvtlcufi0gG0
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2. LO Sviluppo Matematico
Sebbene fino ad ora si sia parlato delle diverse strutture neuronali che intervengono nellelaborazione matematica, bisogna tenere conto che si tratta di un processo che si sviluppa nel tempo, grazie allapprendimento, in modo che abilità e capacità si incrementino con la pratica.
Nonostante il fatto che alcuni teorici difendano lapproccio della matematica innata o naturale che serve a identificare le differenze tra le quantità, questa ha svolto la sua funzione allinizio della civiltà umana, e in seguito la rappresentazione dei numeri, la divisione delle quantità ed il rapporto di proporzione tra di esse, così come lo sviluppo della matematica stessa ha permesso il progresso della conoscenza nello stesso momento in cui la società diventava sempre più complessa.
Matematica che è stata plasmata in tutti i tipi di calcoli, sia nel campo del commercio, che dellastronomia o delledilizia, tra gli altri, in modo che con il progresso di questa scienza, i sistemi su cui questi settori si basano sono stati perfezionati.