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# Biología# Neurociencia

La conexión entre números y acciones

La investigación muestra cómo nuestros movimientos están relacionados con nuestra comprensión de los números.

― 8 minilectura


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Los humanos, como muchos animales, tienen una forma básica de entender los números sin usar palabras. Esta habilidad nos ayuda a adivinar rápido cuántos objetos vemos o cuántos eventos pasan en un determinado tiempo. Esta sensación natural de los números a menudo se llama "Sentido numérico". Investigaciones a lo largo de los años han demostrado que este sentido numérico no se limita a una sola forma de ver o contar números; más bien, funciona en varias situaciones y formatos.

Recientemente, los científicos han encontrado que nuestra capacidad para estimar números está muy relacionada con nuestras Acciones. Por ejemplo, cómo nos movemos o qué hacemos puede influir en cómo percibimos los números. Esta conexión entre movimiento y sentido numérico sugiere que nuestro cerebro tiene un sistema especial que nos ayuda a traducir lo que vemos en acciones.

Evidencia del Sentido Numérico

La idea del sentido numérico ha sido respaldada por muchos estudios. Estos estudios muestran que nuestra comprensión de los números puede funcionar sin importar si los vemos como puntos, dígitos u otras formas. La conexión entre el sentido numérico y la acción ha llevado a una nueva comprensión de cómo nuestro cerebro procesa los números.

Varios Experimentos han demostrado que cuando las personas realizan acciones como golpear con los dedos, puede influir en cómo estiman los números. Por ejemplo, si alguien golpea rápido, puede subestimar el número de puntos que ve, mientras que golpear despacio puede llevar a sobreestimar el número.

Además, investigaciones en animales han mostrado que ciertas partes del cerebro están específicamente afinadas para entender un pequeño número de acciones. Por ejemplo, los monos han mostrado que neuronas específicas en su cerebro reaccionan cuando realizan un número determinado de acciones. Similarmente, se ha demostrado que los cuervos tienen neuronas que les ayudan a entender cuántas veces necesitan picotear para igualar un número visual.

Estudio sobre el Sentido Numérico en Humanos

Este estudio busca ampliar hallazgos previos examinando cómo los humanos emparejan números con acciones. Los investigadores querían ver si las diferencias individuales en cuán exactamente las personas reproducen números podrían ayudar a revelar más sobre esta conexión. Usaron una técnica que ha demostrado ser efectiva para estudiar cómo las personas perciben diferentes tipos de estímulos, como colores o movimiento.

En sus experimentos, los Participantes tenían que presionar una tecla un número determinado de veces basado en un número que se les mostraba. Hicieron esto en dos condiciones: una donde golpeaban tan rápido como podían y otra donde golpeaban a un ritmo cómodo. Esta configuración permitió a los investigadores ver si la velocidad de golpeo influía en cuán precisamente los participantes podían emparejar el número que veían.

Antes del experimento principal, los participantes practicaron la tarea para familiarizarse. A lo largo del experimento, a los participantes no se les permitió contar en voz alta, ya que eso podría afectar sus Resultados. Tenían que mantener un ritmo constante mientras golpeaban la tecla.

Tareas de Control

Como parte del estudio, algunos participantes también realizaron una tarea separada donde tenían que emparejar la duración de un sonido golpeando una tecla. Esto se hizo para comprobar si los participantes podían haber usado la duración de sus golpes como una forma de averiguar cuántas veces golpear para la tarea de números.

Para asegurarse de que las tasas de golpeo para ambas tareas fueran similares, los investigadores recopilaron datos para ambas tareas, midiendo cuán precisamente los participantes podían golpear en respuesta a los sonidos y números. Los resultados de ambas tareas se compararon para verificar la consistencia.

Análisis de Datos

Los investigadores tomaron varios pasos para analizar los datos recopilados de los participantes. Primero, eliminaron cualquier respuesta que fuera inusualmente alta o baja para asegurar la precisión en los resultados. Luego, calcularon cuán precisamente los participantes emparejaron los números y sonidos. También buscaron patrones en cómo las actuaciones de los participantes se relacionaban entre sí, enfocándose especialmente en cuán estrechamente relacionado estaba su golpeo para números similares en comparación con diferentes.

Esperaban que las correlaciones entre los participantes fueran más fuertes cuando emparejaban números que estaban más cerca, sugiriendo que diferentes grupos de neuronas podrían estar procesando estos números.

Resultados del Estudio

Los resultados mostraron claramente que había sistemas en marcha que traducían números en acciones. Los investigadores encontraron que a medida que los números se alejaban, la precisión del emparejamiento disminuía. Esto sugiere que sistemas separados podrían manejar diferentes rangos de números.

Cuando los participantes golpearon los números, su habilidad para emparejar no fue aleatoria; mostró un patrón donde los números similares tenían correlaciones más altas. Este fue el primer indicio que apoyó la existencia de dos canales diferentes en el cerebro que responden a números bajos y altos.

Análisis posteriores confirmaron que había un vínculo entre los números en sí y las acciones de los participantes. En general, el estudio apoyó fuertemente la idea de que había mecanismos en el cerebro específicamente afinados a diferentes objetivos numéricos.

Exploración de Canales Sensorimotores

Los investigadores utilizaron técnicas de análisis avanzadas para explorar cómo estaban organizados estos sensores para números en el cerebro. Descubrieron que cuando las personas golpeaban números, había dos grupos distintos: uno que se enfocaba en números bajos y otro que se concentraba en números altos.

Este hallazgo coincidió con investigaciones anteriores que sugerían que animales, como los cuervos y los monos, también tienen sistemas diseñados para traducir entradas visuales en acciones. Plantea preguntas interesantes sobre cómo estos sistemas podrían haber evolucionado y su relevancia para la supervivencia.

Discusión sobre el Valor Adaptativo

La capacidad de entender y responder a números a través de acciones tiene beneficios claros. Permite a los animales, incluidos los humanos, navegar por el mundo de manera efectiva. Por ejemplo, ciertos animales usan su comprensión de los números para encontrar el camino de regreso a casa o para atraer parejas.

En humanos, este sentido numérico puede desempeñar un papel en nuestro desarrollo cognitivo general. Algunas investigaciones sugieren que la forma en que los niños aprenden números está estrechamente vinculada a cómo se mueven y actúan. Esto podría explicar por qué los niños con dificultades motoras a menudo tienen problemas con tareas relacionadas con matemáticas.

El estudio anima a investigar más sobre cómo nuestros cerebros manejan información numérica y cómo este mecanismo podría ayudar con el aprendizaje e interacción con el mundo que nos rodea.

Direcciones Futuras de Investigación

Si bien este estudio ha avanzado bastante en la comprensión del sentido numérico, quedan muchas preguntas. Por ejemplo, los investigadores quieren saber si estos canales son fijos o si pueden cambiar según el contexto o el rango de números presentados. También es importante explorar cómo funcionan estos canales cuando realizamos tareas que no implican números, como interpretar escenas visuales o sonidos.

Además, a los investigadores les interesa cómo estos sistemas numéricos podrían diferir entre individuos. ¿Cómo impactan factores como la edad, la educación y las habilidades cognitivas en nuestro sentido numérico y su conexión con la acción?

Para realmente entender la relación entre números y acciones, los futuros estudios también podrían considerar cómo las emociones y otros factores no numéricos influyen en este proceso.

Conclusión

La conexión entre números y acciones es un área de estudio fascinante que revela mucho sobre cómo funciona nuestro cerebro. Esta investigación muestra que hay mecanismos específicos en juego cuando traducimos números en acciones, y estos sistemas pueden tener raíces profundas en nuestra historia evolutiva. Al explorar más este tema, podemos obtener información no solo sobre nuestras habilidades cognitivas, sino también sobre cómo aprendemos, interactuamos y prosperamos en nuestro entorno. Este conocimiento podría tener implicaciones significativas para la educación, particularmente en la enseñanza de matemáticas y habilidades relacionadas a los niños.

Fuente original

Título: Sensorimotor mechanisms selective to numerosity derived from individual differences

Resumen: We have previously shown that after few seconds of adaptation by finger-tapping, the perceived numerosity of spatial arrays and temporal sequences of visual objects displayed near the tapping region is increased or decreased, implying the existence of a sensorimotor numerosity system (Anobile et al., 2016). To date, this mechanism has been evidenced only by adaptation. Here we extend our finding by leveraging on a well-established covariance technique, used to unveil and characterize "channels" for basic visual features such as colour, motion, contrast, and spatial frequency. Participants were required to press rapidly a key a specific number of times, without counting. We then correlated the precision of reproduction for various target number presses between participants. The results showed high positive correlations for nearby target numbers, scaling down with numerical distance, implying tuning selectivity. Factor analysis identified two factors, one for low and the other for higher numbers. Principal component analysis revealed two bell-shaped covariance channels, peaking at different numerical values. Two control experiments ruled out the role of non-numerical strategies based on tapping frequency and response duration. These results reinforce our previous reports based on adaptation, and further suggest the existence of at least two sensori-motor number channels responsible for translating symbolic numbers into action sequences.

Autores: Giovanni Anobile, I. Petrizzo, D. Paiardini, D. Burr, G. M. Cicchini

Última actualización: 2024-03-13 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.10.04.560837

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.10.04.560837.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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