Non siamo i soli a saper cogliere a colpo d’occhio, in modo approssimativo, quante mele ci sono su un albero o quanti oggetti sono in una scatola. Senza contarli uno a uno. Condividiamo, infatti, questa capacità intuitiva con gli animali. Solo noi però riusciamo a imparare i sistemi numerici simbolici e le procedure formali di calcolo, per fare operazioni anche molto complesse, e riusciamo a elaborare concetti matematici astratti.
CALCOLI - Eppure queste capacità tipicamente umane sono correlate al senso non verbale della quantità che appartiene anche al regno animale. Lo sostiene uno studio pubblicato su Pnas. Infatti, nonostante ci siano grandi differenze tra questi due sistemi di quantificazione, uno approssimativo e innato, l’altro esatto e frutto dell’apprendimento, i risultati dello studio realizzato alla Emory University suggeriscono che sono interconnessi.
LO STUDIO - Per verificare la connessione tra il sistema numerico approssimativo e la matematica formale, ed esplorare come quest’ultima si sia evoluta, i ricercatori del dipartimento di psicologia dell’università di Atlanta hanno proposto a 65 studenti universitari una serie di compiti non verbali, cioè senza conteggio o calcolo esplicito, come stimare il numero e le dimensioni di un insieme di oggetti, oltre a test standardizzati di aritmetica e geometria avanzata. Hanno costatato che chi riesce meglio a stimare la quantità è più bravo anche nei test di aritmetica avanzata, mentre chi stima meglio la grandezza ottiene punteggi più alti anche nei test di geometria. «I risultati», spiega Stella Lourenco, docente di psicologia e autrice dello studio, «sottolineano quanto i circuiti neurali coinvolti nella matematica complessa e simbolica siano interconnessi alle rappresentazioni primitive di numero e dimensioni». Insomma, è la sensibilità innata alla numerosità, che condividiamo con il mondo animale, a guidare l'apprendimento della matematica formale.
IL SOLCO INTRAPARIETALE - Precedenti studi di neuroimaging avevano già individuato in una specifica porzione della corteccia parietale inferiore la sede della nostra sensibilità al concetto di quantità. È stato dimostrato, infatti, che la stima approssimativa della quantità e il calcolo esatto attivano la stessa regione del cervello: l’area del solco intraparietale. La stretta correlazione tra le abilità matematiche superiori e la capacità, biologicamente innata, di rappresentare e discriminare le quantità numeriche è dimostrata anche dai risultati di ricerche sulla discalculia: un disturbo specifico del calcolo, che compromette la capacità di eseguire operazioni matematiche, interferisce con l'apprendimento scolastico ma anche con quelle attività quotidiane che richiedono il saper far di conto. Le persone con discalculia manifestano, solitamente fin dai primi anni di vita, difficoltà nell’eseguire compiti semplici di quantificazione (come il riconoscimento delle quantità e la comparazione di grandezze diverse). Difficoltà che inevitabilmente compromettono anche i meccanismi cognitivi alla base dell'acquisizione delle abilità matematiche superiori.
ABILITÀ NUMERICHE INNATE - «È plausibile che l'evoluzione ci abbia dotati di strutture cerebrali specializzate al riconoscimento della numerosità e che una certa predisposizione a percepire il mondo in termini quantitativi sia innata negli esseri umani», precisa Luisa Girelli, autrice del libro Noi e i numeri. Del resto, ancor prima di imparare a parlare, i bambini manifestano alcune abilità numeriche: per esempio, riescono a elaborare informazioni sulla quantità, discriminando gruppi di oggetti più o meno numerosi. «Così come è noto da tempo», aggiunge la professoressa di psicobiologia all’Università Bicocca di Milano, «che anche gli animali sono capaci di confrontare due quantità, siano esse costituite dalle ghiande presenti sui rami degli alberi o dal numero di predatori o di alleati in una situazione di scontro territoriale: è una capacità senza dubbio vantaggiosa per il successo riproduttivo individuale e la sopravvivenza della specie». Ovviamente però le nostre abilità numeriche non si esauriscono nella capacità di valutare in modo approssimativo le quantità, ma «è su questa capacità naturale che costruiamo, attraverso l'apprendimento, la nostra competenza matematica», conclude.
di Simona Regina
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