Las imágenes cerebrales indican que la discalculia del desarrollo está relacionada con una actividad alterada dentro de los circuitos de control cognitivo que rigen la selección de estrategias matemáticas y la resolución flexible de problemas. Crédito: Neuroscience News
Investigadores de la Universidad de Stanford, al analizar la actividad cerebral y las métricas conductuales en niños de 8 a 10 años, descubrieron que los niños con discalculia del desarrollo tienen dificultades para alternar y optimizar sus estrategias de resolución de problemas matemáticos. Se observaron alteraciones específicas en sistemas cognitivos cerebrales clave que predijeron estas deficiencias estratégicas, lo que apunta a disrupciones neuronales multidimensionales en lugar de un simple déficit numérico.
Datos clave:
- Inflexibilidad estratégica: Los niños con discalculia del desarrollo tardan más en cambiar entre diferentes técnicas de resolución de problemas, son menos sensibles a los cambios en la dificultad de la tarea y no logran optimizar la selección de estrategias con el tiempo.
- Firmas neuronales predictivas: Las neuroimágenes funcionales han identificado patrones de actividad distintos dentro de las redes cerebrales cognitivas que diferencian a los niños con discalculia de sus compañeros y predicen directamente la eficiencia en el conteo y el cambio de estrategia.
- Perfil neurocognitivo multifacético: Los hallazgos sugieren que la discalculia se origina a partir de disfunciones interconectadas en la atención, la memoria de trabajo ejecutiva y la flexibilidad cognitiva, en lugar de un error aislado en el procesamiento aritmético.
Fuente: Sociedad de Neurociencia (SfN) / Universidad de Stanford
Las raíces esquivas de las dificultades en el aprendizaje de las matemáticas
La discalculia del desarrollo, un trastorno específico del aprendizaje que afecta la capacidad de una persona para aprender, retener y procesar conceptos matemáticos, afecta aproximadamente al 5 % al 7 % de los niños en edad escolar. A pesar de tener una inteligencia normal y asistir a la escuela estándar, los niños con discalculia tienen dificultades persistentes con la aritmética, el sentido numérico y el razonamiento cuantitativo de varios pasos.
Si bien la investigación se ha centrado históricamente en la representación numérica básica, los mecanismos cognitivos y neurobiológicos que hacen que los niños se queden «bloqueados» durante la resolución activa de problemas han permanecido en gran medida desconocidos.
En un estudio publicado en The Journal of Neuroscience , un equipo de investigación de la Universidad de Stanford, dirigido por Oliver Lasnick, investigó cómo los niños con discalculia del desarrollo emplean estrategias para resolver problemas aritméticos y cómo sus redes cerebrales subyacentes coordinan este comportamiento.
“Es importante destacar que este estudio también subraya la variabilidad individual observada en la discalculia, lo que demuestra aún más que el trastorno refleja una disfunción cognitiva y neuronal en múltiples procesos”, señaló Lasnick.
Inflexibilidad conductual: quedarse atascado en las estrategias
Para caracterizar la dinámica del comportamiento, los investigadores reclutaron a un grupo de 68 niños de entre 8 y 10 años. A los participantes se les presentaron problemas aritméticos de dificultad variable, mientras que los investigadores registraron las estrategias cognitivas específicas empleadas, como la recuperación directa de datos, la descomposición o el conteo iterativo con los dedos y mental.
Mientras que los niños con un desarrollo típico reconocían rápidamente cuando un problema se volvía más complejo y adaptaban su enfoque en consecuencia, los niños con discalculia del desarrollo mostraban una rigidez conductual sorprendente:
- Menor cambio de estrategia: Tardaban mucho más en pasar de un método de cálculo a otro.
- Insensibilidad ante la dificultad: Cuando un problema se volvía más complejo, a menudo se aferraban a procedimientos más lentos y menos eficientes en lugar de adoptar atajos optimizados.
- Falta de aprendizaje adaptativo: En ensayos repetidos, los niños con discalculia no mejoraron su capacidad para seleccionar la estrategia ideal para un desafío matemático determinado.
Estos hallazgos demuestran que las dificultades matemáticas en la discalculia no se deben únicamente a la incapacidad para recordar datos matemáticos básicos, sino más bien a una alteración persistente en la flexibilidad cognitiva dinámica y la selección de estrategias ejecutivas.
Las señales cerebrales predicen el éxito en la resolución de problemas.
Las neuroimágenes revelaron que estos obstáculos conductuales se corresponden directamente con una actividad alterada en circuitos cerebrales funcionales distribuidos. La actividad neuronal en sistemas cerebrales clave permitió distinguir claramente a los niños con discalculia del desarrollo de aquellos que dominaban las estrategias matemáticas.
Fundamentalmente, la magnitud y la coordinación de esta actividad neuronal podrían predecir de forma fiable el rendimiento individual en las tareas, incluyendo la destreza con la que cada niño podía ejecutar el conteo de pasos y la eficacia con la que podían alternar entre tácticas computacionales ante las cambiantes exigencias de la tarea.
Los investigadores sugieren que las dificultades persistentes durante la infancia para coordinar las funciones ejecutivas, es decir, controlar la atención, la manipulación mental y la memoria de trabajo, comprometen el descubrimiento temprano de estrategias. Con el tiempo, estos déficits acumulativos deterioran la estructura neuronal necesaria para un razonamiento matemático fluido, lo que se consolida en discalculia clínica.
Al demostrar que la discalculia representa una alteración de la red multisistémica en lugar de un defecto aritmético aislado, este trabajo proporciona un marco para diseñar intervenciones cognitivas adaptativas y específicas que entrenen el cambio cognitivo y la memoria de trabajo junto con la aritmética básica.
