21 de octubre de 2024
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Cómo su cerebro procesa el cero (no es exactamente ‘nada’)
Lo que pensamos cuando pensamos en “nada” es sorprendentemente complejo, según los neurocientíficos
La invención del cero hizo posibles muchos cálculos matemáticos.
Muchas ecuaciones matemáticas sólo pueden resolverse gracias a un invento humano especial: el número cero. En muchos sentidos, es un concepto extraño. Es una cantidad, definida por la ausencia. También surgió relativamente recientemente en las historias culturales de nuestra especie, da lugar a varias paradojas (no se puede dividir por cero, por ejemplo) y es fundamental para las matemáticas.
Sin embargo, “nulo” no es fácil de comprender. “Se requiere un nivel extra de pensamiento abstracto para dominar el cero…. Tenemos que ‘crear algo a partir de la nada’”, afirma Benjy Barnett, neurocientífico cognitivo del University College de Londres.
La última sorpresa de Zero puede ser qué tan bien aprende el cerebro a manejar esa abstracción. Ahora los estudios muestran que el concepto de cero se procesa de manera similar a muchos números y se puede situar a lo largo de una recta numérica mental.
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En una investigación reciente realizada por los coautores principales Andreas Nieder de la Universidad de Tübingen y Florian Mormann del Hospital Universitario de Bonn en Alemania, los investigadores demostraron que el cerebro procesa “cero” en al menos dos lugares distintos: uno para el número y otro para el conjunto vacío que representa. El equipo hizo sus descubrimientos durante un experimento con 17 personas con epilepsia. A todos los participantes se les insertaron microelectrodos en sus lóbulos temporales en preparación para una operación. Los sensores, finos como un cabello, permitieron observar cómo reaccionaban las neuronas individuales mientras los sujetos de prueba se concentraban en una tarea.
Durante el experimento, cada participante vio una pequeña pantalla que mostraba diferentes conjuntos de números del cero al nueve, representados en un lado como una nube de puntos (donde “cero” era una nube vacía) y en el otro lado como números arábigos. Al monitorear la actividad cerebral de los sujetos de prueba, los investigadores vieron neuronas que reaccionaban específicamente al conjunto vacío y otras al número cero.
Ese hallazgo, en sí mismo, no es tan sorprendente, dice Ben Harvey, neurocientífico cognitivo de la Universidad de Utrecht en los Países Bajos, que no participó en esta investigación. El conjunto vacío, señala, “es una cantidad de objetos físicos…, [whereas] Los números simbólicos, incluido el cero, son significantes lingüísticos, un componente del lenguaje más que objetos físicos”.
Además, este mismo patrón básico (de activar diferentes neuronas para, digamos, el número 3 en lugar de tres puntos) se aplica a otros números estudiados hasta la fecha. Pero la distinción entre un conjunto vacío y un número puede ser especialmente importante cuando se considera el cero. “Cuando miras de cerca en base a datos de comportamiento o datos neuronales, cero sigue siendo ligeramente diferente; Sigue siendo especial”, afirma Nieder. “Es este tío excéntrico de la familia de los números”.
Por ejemplo, él y sus colegas descubrieron que las personas necesitan más tiempo para procesar el conjunto vacío que el número simbólico 0. Teniendo en cuenta esos hallazgos, dice Mormann, “sin estos números, estas representaciones simbólicas, sería mucho más difícil crear cualquier número”. Teoría relacionada con las matemáticas”.
El cero se puede conceptualizar en varios niveles, incluso como una “ausencia”, una categoría especial de vacío, una cantidad o un número utilizado en los cálculos. Aunque muchos animales tienen sentido numérico, Nieder, que ha estudiado cuervos y monos, sospecha que sólo los humanos utilizan el cero matemáticamente.
Además, el cero numérico, tal como se utiliza en matemáticas, es algo que los humanos necesitan aprender de los demás; no es un concepto innato. Los niños generalmente no pueden entenderlo hasta que alrededor de los seis años. Eso es aproximadamente dos años más tarde que otras cifras.
La idea de que el cero es de algún modo distinto proviene también de estudios sobre lesiones cerebrales. Alrededor del 14 por ciento de las personas que han sufrido un derrame cerebral puede que no pueda leer o procesar números que incluyen un dígito cero, señala Barnett. En agosto, él y Stephen Fleming, un colega neurocientífico cognitivo del University College de Londres, publicaron hallazgos que mostraban que el cerebro sitúa el cero a lo largo de una recta numérica mentalindependientemente de si una persona considera el cero como un número o un conjunto vacío. El equipo de Nieder y Mormann demostró lo mismo, aunque con métodos diferentes y haciendo hincapié en diferentes áreas del cerebro.
“En general, estos dos estudios son muy complementarios y contribuyen en gran medida a proporcionar una mejor comprensión de cómo se representa el cero en el cerebro humano”, dice Fleming.
Este artículo apareció originalmente en Spektrum der Wissenschaft y fue reproducido con autorización.