Perché la matematica è più difficile per alcuni bambini? Le scansioni cerebrali offrono indizi

Stati Uniti - Agenzia stampa Ekhbary

Le Scansioni Cerebrali Svelano i Misteri delle Difficoltà Matematiche nei Bambini

Le neuroscienze stanno sempre più illuminando il complesso panorama dei disturbi dell'apprendimento, e uno studio recente offre nuove prospettive sul perché la matematica rappresenti una sfida maggiore per alcuni bambini. Sfruttando la tecnologia avanzata di imaging a risonanza magnetica (MRI), i ricercatori hanno identificato specifici pattern di attività cerebrale che distinguono i bambini con disturbi specifici dell'apprendimento matematico (MLD) quando si confrontano con simboli numerici. Questa ricerca pionieristica, pubblicata sul "Journal of Neuroscience", suggerisce che il modo in cui questi bambini elaborano le rappresentazioni simboliche dei numeri è fondamentalmente diverso da quello dei bambini con tipiche abilità matematiche.

Lo studio ha osservato che, di fronte a semplici problemi matematici che coinvolgono simboli numerici (da 1 a 9), i bambini con MLD mostravano minore cautela nelle loro risposte e non adattavano il loro comportamento dopo aver commesso errori, a differenza dei loro coetanei con tipiche abilità matematiche. Tuttavia, una scoperta cruciale è emersa quando gli stessi concetti numerici sono stati presentati visivamente sotto forma di punti. In questo scenario, le differenze comportamentali tra i due gruppi di bambini sono scomparse, indicando che la difficoltà principale potrebbe risiedere nell'elaborazione astratta dei simboli numerici piuttosto che in un deficit generale nella discriminazione delle quantità.

La Dott.ssa Hyesang Chang, neuroscienziata cognitiva presso la San José State University, che ha guidato la ricerca durante il suo periodo alla Stanford University, ha sottolineato il focus dello studio. "Non eravamo necessariamente interessati alla performance in questo compito, ma a come essi potrebbero approcciare questo compito in modo diverso tra i due gruppi di bambini", ha dichiarato. Questo approccio ha permesso al team di approfondire i processi cognitivi sottostanti.

I dati della MRI hanno rivelato correlazioni significative tra queste differenze comportamentali e specifiche regioni cerebrali. La mancanza di cautela osservata nei bambini con MLD era associata a una ridotta attività nel giro frontale medio. Quest'area cerebrale è nota per il suo ruolo non solo nell'elaborazione dei numeri, ma anche in funzioni esecutive critiche come la concentrazione, il controllo degli impulsi e la flessibilità cognitiva – la capacità di adattarsi alle richieste mutevoli. Inoltre, il non rallentare dopo gli errori era collegato a una ridotta attività nella corteccia cingolata anteriore, una regione vitale per il rilevamento degli errori, il monitoraggio dei conflitti e il comportamento adattivo.

Il netto contrasto osservato quando i punti sostituivano i simboli numerici è particolarmente rivelatore. Quando i numeri erano rappresentati da punti, le differenze nell'attività cerebrale nel giro frontale medio e nella corteccia cingolata anteriore scomparivano. I bambini con e senza MLD mostravano un'attività neurale comparabile in queste regioni, suggerendo fortemente che la sfida sia specifica della natura simbolica della notazione matematica. Questa scoperta è in linea con osservazioni di lunga data nel campo.

Bert De Smedt, neuroscienziato educativo presso la KU Leuven in Belgio, che non è stato coinvolto nello studio, ha commentato l'importanza di questi risultati. "C'è un'osservazione molto costante secondo cui è l'elaborazione simbolica che rappresenta davvero la difficoltà per i bambini con problemi", ha osservato. Lo studio attuale, tuttavia, fornisce una base neurobiologica a queste osservazioni, dettagliando come specifici circuiti neurali che sottendono le funzioni esecutive e il monitoraggio degli errori siano coinvolti in modo differenziato.

Marie Arsalidou, neuroscienziata cognitiva dello sviluppo presso la York University di Toronto, anch'essa non membro del team di ricerca, ha sottolineato il contributo dello studio a una comprensione più sfumata della cognizione matematica. "Identificare queste regioni cerebrali suggerisce che spiegare le differenze nelle abilità matematiche è più complesso che trovare una parte del cervello che gestisce la matematica e i numeri. Invece, lo studio suggerisce che le aree cerebrali che elaborano le informazioni e rilevano gli errori sembrano essere fondamentali", ha spiegato. "Stiamo imparando che ci sono molte regioni coinvolte."

Le implicazioni per gli interventi educativi sono considerevoli. La Dott.ssa Chang suggerisce che la comprensione di questi "meccanismi nascosti" che distinguono gli studenti con potenziali MLD potrebbe aprire la strada a un supporto più mirato ed efficace. I futuri interventi potrebbero concentrarsi su strategie metacognitive, insegnando ai bambini a essere più consapevoli dei loro processi di risoluzione dei problemi e fornendo loro strategie diverse per navigare le complessità della matematica simbolica. Questa ricerca sottolinea la complessa interazione tra funzione cerebrale, rappresentazione simbolica e lo sviluppo della competenza matematica.

Agenzia stampa Ekhbary