Quando vemos 2 a 4 maçãs, podemos identificar rapidamente o número. Porém, ao ver cinco ou mais maçãs, nosso tempo de reconhecimento aumenta e muitas vezes cometemos erros de cálculo. Na verdade, o cérebro reconhece quantidades menores de coisas de maneira diferente do que reconhece quantidades maiores de coisas. Uma nova pesquisa das Universidades de Tübingen, Bonn e do Hospital Universitário de Bonn mostra que o cérebro processa quantidades menores de maneira diferente de quantidades maiores. As descobertas foram publicadas recentemente na revista Nature Human Behavior.
Imagine que alguém nos mostre a imagem de um quarteto de cordas e nos peça para dizer quantas pessoas estão na imagem. Não houve tempo suficiente para contar, mas todos nós deixamos escapar: "Quatro!" A próxima foto mostrava um septeto, novamente nos dando tempo suficiente para dar uma olhada rápida. Hesitamos, desta vez não tão confiantes: o número correto para “oito” era na verdade sete, mas estávamos muito perto.
Nós, humanos, parecemos ter duas maneiras únicas de processar quantidades de coisas: Geralmente somos capazes de identificar pequenas quantidades de coisas de forma rápida e correta. Isso também é conhecido como “subização” no mundo da pesquisa. No entanto, quando existem cinco ou mais elementos, esta abordagem muda subitamente: precisamos de cada vez mais tempo para responder e as respostas tornam-se cada vez menos precisas.
Usando eletrodos ultrafinos implantados nos lobos temporais de pacientes com epilepsia, os pesquisadores podem observar a atividade de neurônios individuais em diferentes regiões do cérebro. Crédito da foto: Christian Burkert/Volkswagen Stiftung/Universidade de Bonn
Alguns pesquisadores especularam, portanto, que existem dois métodos de processamento diferentes no cérebro – um método preciso para lidar com números pequenos e um mecanismo de estimativa para lidar com números grandes. O professor Florian Mormann, do Departamento de Epilepsia do Hospital Universitário de Bonn, explica: “No entanto, esta ideia ainda é controversa. Também é possível que os nossos cérebros estejam sempre a fazer estimativas, mas a taxa de erro para quantidades menores é tão baixa que nem sequer é notada”.
Os neurônios são mais seletivos para pequenas quantidades de coisas
No entanto, pesquisas recentes mostram que processamos pequenas e grandes quantidades de coisas de maneira diferente. A equipe de pesquisa envolvida no projeto demonstrou há vários anos que as células nervosas do cérebro são responsáveis pelo processamento de cada quantidade. Por exemplo, alguns neurônios são responsáveis principalmente por dois elementos, alguns são responsáveis por quatro elementos e alguns são responsáveis por sete elementos. O professor Andreas Nieder, da Universidade de Tübingen, explica: "No entanto, os neurônios também respondem a mudanças sutis nos números. Portanto, as células cerebrais do elemento 'sete' também respondem aos elementos 'seis' e 'oito', mas de forma mais fraca. As mesmas células ainda são ativadas, mas ainda mais fracamente para os elementos cinco ou nove."
Os participantes do estudo viram um conjunto de pontos em uma tela por meio segundo. Após uma breve pausa, eles tiveram que indicar se o número era par ou ímpar. Se o número de pontos for inferior a 5, geralmente dão a resposta correta sem hesitação. Além desse número, os tempos de reação e as taxas de erro aumentam gradualmente. Crédito da imagem: AGMormann/Universidade de Bonn
Needle conseguiu demonstrar esse “efeito de distância numérica” em experimentos com macacos. Este efeito parece ocorrer apenas em populações maiores de humanos. “Para números com menos de cinco elementos, parece haver um mecanismo adicional que torna esses neurônios mais precisos”, disse o neurobiólogo.
“Quando uma célula cerebral que representa três números reage, inibe simultaneamente as células cerebrais que representam dois e quatro números”, disse o neurobiólogo. "Isso reduz o risco de que essas células também acionem falsamente o número três. No entanto, esse mecanismo não se aplica aos neurônios que disparam para os números cinco, seis ou oito. É por isso que a taxa de erro é maior para esses números."
Observe o trabalho de células cerebrais individuais
Uma característica do Hospital Universitário de Bonn beneficiou enormemente os pesquisadores em suas pesquisas: o departamento de epilepsia do hospital é especializado em cirurgia cerebral. Os médicos tentam tratar a epilepsia removendo cirurgicamente o tecido nervoso doente. Para determinar a localização da zona epileptogênica, às vezes eles inserem primeiro eletrodos no cérebro do paciente.
Dezessete pacientes participaram do último estudo. Na preparação para a cirurgia, eles inseriram microeletrodos da espessura de um fio de cabelo nos lobos temporais. “Podemos usá-los para medir a resposta de células nervosas individuais a estímulos visuais”, explica Esther Kutter.
Os participantes sentaram-se em frente a uma tela de computador e um número variável de pontos apareceu na tela por meio segundo. Os sujeitos foram então solicitados a dizer se viam um número par ou ímpar de pontos. Eles responderam muito rápido e cometeram poucos erros até quatro pontos. Mais tarde, à medida que o número de pontos aumentava, também aumentava o número de erros, assim como o tempo de reflexão que os participantes precisavam para concluir a tarefa.
Este trabalho fornecerá novos insights sobre como o cérebro humano processa os números. A longo prazo, estes resultados podem levar a uma melhor compreensão da discalculia, um distúrbio do desenvolvimento associado à má compreensão dos números.