O cérebro humano processa números de maneiras distintas, especialmente quando se trata de pequenas quantidades. Um estudo recente revela que existem dois mecanismos neurais separados: um para processar quantidades de quatro ou menos, e outro para cinco ou mais.
Essa descoberta lança luz sobre o fenômeno há muito observado em que as pessoas discernem rapidamente números abaixo ou acima de um certo limiar. O coautor do estudo, Florian Mormann, um neurofisiologista cognitivo da Universidade de Bonn, observa que essa bifurcação no processamento pode indicar que o cérebro emprega dois métodos distintos ou talvez faça estimativas com taxas de erro variáveis para diferentes quantidades.
A capacidade de reconhecer instantaneamente pequenas quantidades sem contar, conhecida como “subitização”, é eficaz até quatro itens. Este termo, cunhado por psicólogos no século passado, difere de contar e estimar, proporcionando uma compreensão quase imediata do número de itens à vista. No entanto, essa habilidade diminui significativamente ao lidar com mais de quatro itens. Por exemplo, tentar quantificar instantaneamente um grupo de sete maçãs provavelmente resultaria em hesitação e estimativa, levando a respostas menos precisas e tempos de resposta mais longos.
Pesquisadores especularam que o desaparecimento abrupto das habilidades de subitização para quantidades maiores que quatro sugere o uso de dois métodos de processamento distintos pelo cérebro, especializados para quantidades pequenas ou grandes. Mormann aponta que essa teoria, embora plausível, havia sido contestada até este estudo recente. Uma explicação alternativa poderia ser que o cérebro sempre estima números, mas as taxas de erro para números menores são tão insignificantes que passam despercebidas.
O estudo se baseia em pesquisas anteriores envolvendo alguns dos mesmos autores, que descobriram que os cérebros humanos têm neurônios responsáveis por números específicos. Esses neurônios disparam seletivamente em resposta a certas quantidades, com alguns mostrando preferência por dois itens, enquanto outros têm afinidades por diferentes números. Curiosamente, esses neurônios também respondem a quantidades ligeiramente menores ou maiores que seu número focal, embora menos intensamente. Como explica o neurobiólogo Andreas Nieder, da Universidade de Tübingen, um neurônio para ‘sete’ elementos também reage a seis e oito elementos, mas a resposta enfraquece para números como cinco ou nove. Esse fenômeno, chamado de “efeito da distância numérica”, foi observado em macacos e, em humanos, é mais pronunciado ao visualizar cinco ou mais itens.
Nieder observa que para números menores, cerca de menos de cinco elementos, parece haver um mecanismo adicional tornando esses neurônios mais precisos. Neurônios responsáveis por números menores podem inibir neurônios responsáveis por números adjacentes, reduzindo sinais mistos sobre a quantidade em questão. Por exemplo, um neurônio especializado em três itens também inibe neurônios tipicamente responsivos a grupos de dois ou quatro. Neurônios para números cinco ou maiores não exibem esse mecanismo inibitório.
Para investigar mais a fundo, os pesquisadores envolveram 17 pacientes do Hospital Universitário de Bonn, que estavam se preparando para cirurgia cerebral para tratar epilepsia. Como parte de seu tratamento, esses pacientes tiveram microeletrodos inseridos em seus lobos temporais. Esses eletrodos permitiram que os pesquisadores medissem as reações de células nervosas individuais a estímulos visuais.
Os participantes foram mostrados uma tela de computador exibindo números variados de pontos por meio segundo. Em seguida, foram solicitados a identificar se o número de pontos era ímpar ou par. O estudo constatou que os sujeitos respondiam rapidamente e com precisão para até quatro pontos, com praticamente nenhum erro. No entanto, uma vez que o número de pontos aumentou para cinco ou mais, tanto os erros quanto os tempos de resposta aumentaram proporcionalmente ao número de pontos.
Esta pesquisa oferece novos insights sobre a mecânica do cérebro humano, particularmente em como processamos números. Compreender esses mecanismos não é apenas uma questão de curiosidade acadêmica; tem implicações práticas. Por exemplo, poderia ajudar a explicar por que algumas pessoas têm dificuldade com números e conceitos relacionados a eles. Esse conhecimento é crucial para compreender condições como a discalculia, um distúrbio de desenvolvimento caracterizado por dificuldade em entender números e conceitos matemáticos.
O estudo foi publicado na Nature Human Behavior.
