- la sostanza bianca, costituita da fibre nervose mieliniche che interconnettono diverse aree neuronali, assumendo la forma di tratti, fascicoli e commessure.
- i nuclei striati, all’interno della sostanza bianca.
Anatomicamente, la corteccia cerebrale è divisa dal solco centrale, lasciando l’emisfero destro da un lato e il sinistro dall’altro, e sotto entrambi si trova il diencefalo, che sono strutture interne (talamo, subtalamo, ipotalamo, epitalamo metatalamico e terzo ventricolo) che si collega con il tronco cerebrale (mesencefalo, ponte varoliano e midollo allungato). Gli emisferi possono essere suddivisi in lobo frontale (situato nella parte frontale del cervello), lobo parietale (dopo il lobo frontale, sopra il lobo temporale e davanti al lobo occipitale), lobo temporale (sotto il lobo occipitale) e lobo occipitale (situato nella parte posteriore del cervello). In ognuno di questi lobi si possono identificare diverse funzioni, ma in questo testo verranno evidenziate quelle relative alla matematica, quindi:
-Il lobo frontale è dove “tutte” le informazioni vengono ricevute ed elaborate ed è associato alle funzioni esecutive, cioè la capacità di organizzazione, decisione e supervisione di queste ultime. è coinvolto nel rendimento accademico in abilità quali il calcolo mentale rapido, concettualizzazione astratta e operazioni matematiche altamente complesse.
-Il lobo parietale, che è il centro delle informazioni sensoriali, ha un ruolo preminente nel linguaggio e la sua lesione può causare difficoltà nel linguaggio, nel movimento e nella matematica, in quest’ultimo caso chiamata discalculia. Nello specifico, il lobo parietale sinistro è correlato a calcoli numerici, in modo che chi lo ha danneggiato non può riconoscere cifre aritmetiche e ha difficoltà nell’eseguire calcoli elementari.
-Il lobo temporale, coinvolto nei processi linguistici legati all’elaborazione uditiva, partecipa anche ai processi di consolidamento della memoria a lungo termine, quindi, è essenziale per la memoria di serie di numeri, così come per il linguaggio subvocale durante la risoluzione di problemi matematici.
-Il lobo occipitale, dove si trova il centro di elaborazione visiva, dove tramite i nervi ottici arrivano tutte le informazioni percepite dalla vista, essendo essenziali per la discriminazione dei simboli matematici scritti.
Per quanto riguarda la localizzazione di aspetti come l’attenzione, il linguaggio o la memoria, va notato che in ognuna di essi sono coinvolte diverse strutture. La lesione di uno dei lobi provoca la perdita totale o parziale di detta funzione. Abbandonando così definitivamente la teoria della localizzazione che ha governato per decenni lo studio delle neuroscienze, dove si trattava di assegnare a ciascuna regione del cervello una certa funzione psicologica, in modo tale che una determinata lesione impediva alla persona di svolgere quella funzione. Un esempio di localizzazione era la frenologia, dove si “interpretava” la forma della testa o ogni “uscita o entrata” del cranio come se la persona avesse una capacità maggiore o minore di un tipo o dell’altro.
Attualmente è noto che esiste una qualche specializzazione localizzata, ma che quando le regioni che “tradizionalmente” effettuano tale processo, per qualsiasi motivo, non funzionano correttamente, normalmente se ne occupano le regioni annesse. Pertanto, si può dire che le funzioni cognitive sono distribuite nel cervello, e sebbene ci siano centri specializzati per l’elaborazione di determinate informazioni, siano esse uditive, visive, propriocettive… tutto questo verrà poi distribuito per costituire le tracce di memoria.
Una volta note le strutture e le funzioni del cervello, va detto che in precedenza e tenendo conto dei limiti del tempo, questa scienza è iniziata con lo studio dei casi post-mortem, dove si analizzavano le strutture visibili danneggiate di persone che in vita mostravano qualche tipo di carenza o problema cognitivo o comportamentale. Così, uno dei casi più riconosciuti nella storia delle neuroscienze è quello di Phineas Gage (Damasio, 2018), che subì un infortunio sul lavoro in una miniera dove lavorava, con una tale sfortuna che una delle sbarre gli trafisse il cranio, da quel momento in poi il suo comportamento cambiò diventando irregolare, imprevedibile e persino temerario.
Lo studio post-mortem ha permesso di conoscere le aree colpite, in particolare il lobo frontale sinistro, che ha reso possibile stabilire le prime ipotesi sul ruolo del lobo frontale nel controllo degli impulsi e nel giudizio, nonché di dedurne il ruolo preminente nella pianificazione, coordinamento, esecuzione e supervisione dei comportamenti.
Attualmente, l’avanzamento delle tecniche consente di osservare il cervello lavorare dal vivo davanti a determinati compiti, il che ha permesso di conoscere non solo le aree cerebrali coinvolte, ma anche i percorsi di comunicazione tra aree corticali e sottocorticali di determinati processi, siano essi di tipo più fisiologico o cognitivo, che applicato al campo medico, consente di confrontare il cervello dei pazienti, con il “normale” e quindi determinare a che punto è il “problema” in ogni caso, particolarmente importante al momento dell’intervento chirurgico, quando gli altri trattamenti non hanno l’efficacia attesa per la risoluzione.
Oggigiorno, la conoscenza scientifica si ottiene con tecniche come la risonanza magnetica funzionale o l’elettroencefalografia, cioè tecniche non invasive che informano su ciò che sta accadendo all’interno della testa, ma senza la necessità di “aprire” o “attendere” l’analisi post-mortem.
Nel caso cdi cui si occupa questo libro, si trovano riferimenti nella bibliografia scientifica di lesioni legate alla matematica dal 1908, dove per la prima volta si riporta l’alterazione del calcolo; essendo nel 1919 quando fu utilizzato per la prima volta il termine acalculia, da allora iniziò una branca delle neuroscienze orientata alla conoscenza del rapporto dei processi matematici con altri processi cognitivi, tutti basati sulla conoscenza del cervello (Vargas Vargas, 2016).
La relazione tra Cervello e Matematica
Parlare di numeri significa parlare delle unità di base che verranno composte successivamente in un “linguaggio” matematico con il quale possiamo comunicare, ma è anche un modo di comprendere e manipolare la realtà che ci circonda, quindi si può considerare che le nozioni dei numeri e le quantità che rappresentano derivano dalla loro denominazione con il linguaggio. Pertanto i numeri sarebbero l’equivalente delle lettere, e le formule, le parole, potendo così comunicare pensieri e idee tanto o più complessi che con il linguaggio (Gelman & Butterworth, 2005). Basta guardare alla formula della relatività, che ha richiesto anni per essere sviluppata e dimostrata, e che attualmente è in pieno vigore nonostante gli anni trascorsi da quando è stata enunciata per la prima volta.
In precedenza, la concezione di sé di fronte agli altri, o di pochi di fronte a molti, era sufficiente a stabilire le differenze fondamentali per la convivenza, ma dall’emergere dei numeri gli elementi possono essere “divisi” in unità, contati e identificati, il che permette lo sviluppo della matematica più semplice con l’aggiunta e la sottrazione di elementi, e tutto questo grazie alle etichette verbali. I numeri, quindi, non sono importanti sia per la denominazione in sé che per il concetto di quantità ad essa associato, che adempie ad una serie di caratteristiche che permettono di applicare su di essi operazioni e funzioni.
Aspetto che rappresenta un grande salto evolutivo nello sviluppo delle società, dove le persone sono capaci di contare, dividere o sommare quantità, come l’aritmetica che era già utilizzata in epoca egizia e che nel tempo è aumentata di complessità. Tale è l’importanza dei numeri nella nostra vita che è stato stabilito che il loro studio è obbligatorio durante la fase formativa nel sistema educativo, occupando buona parte degli anni che lo studente impiega nel corso studi scelto. La complessità del campo dei numeri è stata tale che è diventata una materia di studio all’università, creando lauree specifiche a questo proposito, sia in matematica, sia nella sua applicazione in diversi campi come la statistica o l’economia, tra gli altri.
Nonostante quanto sopra, non tutti i processi matematici coinvolgeranno un processo linguistico, aspetto che è stato evidenziato grazie alla ricerca con persone con lesioni cerebrali o che mostrano altri problemi legati alla parola come nel caso dell’afasia, conservando intatte le