Approccio Alla Neuromatematica: Il Cervello Matematico - Bragante Valeria

Approccio

alla

Neuromatematica

Il Cervello Matematico

Juan Moisés de la Serna

Traduzione italiana Valeria Bragante

Tektime Editore

2021

Titolo originale: “Aproximación a las Neuromatemáticas: el Cerebro Matemático”

Scritto da Juan Moisés de la Serna

Traduzione italiana Valeria Bragante

1a edizione: gennaio 2021

© Juan Moisés de la Serna, 2021

© Tektime Edizioni, 2021

Tutti i diritti riservati

Distribuito da Tektime

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Prologo

Si è parlato molto di matematica negli ultimi anni, soprattutto in termini di necessità di un’istruzione impartita in tenera età, ad esempio, nel caso dell’economia, come mezzo per preparare i minori al loro futuro impegno di cittadini.

Ci sono stati anche miglioramenti nei processi di apprendimento relativi all’incorporazione di nuovi strumenti pedagogici importati da altri Paesi.

Ma la rivoluzione più grande è derivata dalle neuroscienze e il progresso che hanno avuto negli ultimi anni che ha permesso di studiare e comprendere il cervello mentre sviluppa funzioni come la matematica.

Da qui la necessità di disporre di lavori sempre aggiornati che affrontino i diversi temi legati al campo delle neuroscienze e della matematica.

Un’opera accessibile per tutti coloro che vogliono approfondire la conoscenza del cervello e come sfruttarne le potenzialità in termini di educazione matematica.

Dedicato ai miei genitori

Indice degli argomenti

1. Introduzione alla Neuromatematica

Le Strutture del Cervello

La relazione tra Cervello e Matematica

Riferimenti

2. LO Sviluppo Matematico

La Funzione dell’Apprendimento

L’Apprendimento della Matematica

SVILUPPO DEL CALCOLO MATEMATICO

Errori nelle prestazioni matematiche

Migliorare la Didattica della Matematica

Riferimenti

3. Processi neuronali della matematica

L’Attenzione e IL Cervello Matematico

La Metacognizione in Matematica

La Memoria e il suo rapporto con la Matematica

Le Emozioni e il Cervello Matematico

Il Linguaggio e la Matematica

Il Pensiero Matematico

Riferimenti

4. Basi Neuronali dell’Intelligenza Matematica

Teorie implicite vs. Tendenze esplicite

Moda e linguaggio neuronale

Bias matematici di base

Bias matematici complessi

Il Cervello del Genio della Matematica

Riferimenti

1. Introduzione alla Neuromatematica

Quando si pensa ad un genio della matematica, di solito si pensa a qualcuno particolarmente dotato, in grado di risolvere quasi tutti i problemi e che ha poche difficoltà a trovare le soluzioni. Questo testo affronterà il concetto di intelligenza matematica, prestando particolare attenzione al cervello, e come questo faciliterà il lavoro di formazione nell’area della matematica. Tutto ciò basato sui principi dell’apprendimento e dello sviluppo delle capacità cognitive necessarie alla matematica.

Tenendo presente che parlare di genio significa parlare di qualcuno particolarmente dotato in uno o più settori, che si tratti di musica, pittura o matematica. Sebbene la società riconosca alcuni geni per le loro opere e produzioni, a volte i progressi in certe aree non sono sufficientemente apprezzati come nel caso della matematica. Essere affascinati quando si vede un dipinto o si ascolta una partitura musicale scritta da un genio è relativamente facile e provoca allo spettatore una certa sensazione di piccolezza, ma quando si tratta di matematica, genera confusione e mancanza di comprensione.

Se chiediamo a chiunque il nome di qualche genio famoso, sicuramente sarà in grado di menzionare più di un personaggio storico, quindi nel caso della pittura, potrebbe indicare Manet, Rubens, Van Gogh, Picasso…; in filosofia, Aristotele, Socrate, Descartes…; in musica Mozart, Beethoven, Verdi…; ma se la stessa domanda fosse posta a riguardo della matematica? Quanti matematici famosi saremmo in grado di ricordare? Sicuramente Einstein, e forse Newton, ricorderemo persino Pitagora, ma saremo in grado di indicarne pochi altri.

Tuttavia, questo libro non vuole limitarsi solo alla descrizione di ciò che rende un genio matematico diverso dagli altri, ma va un po’ oltre, avvicinandosi a questo argomento dal punto di vista delle neuroscienze, cioè scoprendo come funziona il cervello quando deve affrontare un compito matematico.

Nonostante lo studio del cervello non sia recente, negli ultimi anni si è assistito ad un grande accumulo di informazioni su questo organo e sul suo funzionamento, grazie al progresso della tecnica, soprattutto di tecniche non invasive, che ci permettono di verificare come funziona il cervello mentre alcune attività vengono svolte, come spiegato in questo libro, risolvendo compiti matematici.

Un piccolo paragrafo per chiarire la distinzione tra tecniche invasive e non invasive, le prime si riferiscono a quelle tecniche che richiedono una manipolazione diretta del cervello e che di solito comportano operazioni chirurgiche o impianti neurali, tra le altre cose. Le tecniche non invasive, invece, sono quelle che ci permettono di conoscere il cervello e il suo funzionamento dall’esterno, grazie a processi di inferenza, basati proprio su calcoli matematici.

Pertanto, le tecniche non invasive più utilizzate e conosciute sono quelle relative all’EEG (Elettroencefalogramma), che raccoglie informazioni dal cuoio capelluto e da lì si deduce come funziona il cervello; la TAC (Tomografia Assiale Computerizzata) che permette di ottenere immagini mediante raggi X; o la RMF (Risonanza Magnetica Funzionale) dove le radiofrequenze e un potente magnete vengono utilizzati per osservare il cervello al lavoro. Tutte queste tecniche utilizzate singolarmente o in combinazione, ci permettono di individuare quali centri neurali si stanno attivando, ciò indica la parte del cervello che sta intervenendo in un determinato compito, e non in un altro.

Questo, insieme ai contributi teorici, permette di capire come funziona il cervello, di fronte ai diversi compiti che la persona affronta, nel caso di questo libro, di fronte ai compiti matematici. Ma la relazione tra neuroscienze e matematica non serve solo a comprendere quali strutture partecipano a un compito matematico o ad un altro. Sono stati apportati importanti contributi matematici per svelare il cervello, come nel caso dell’Alzheimer, una malattia cronica e neurodegenerativa, sapendo che negli ultimi anni sono stati fatti molti progressi in termini di identificazione di biomarcatori, cioè indici che sono presenti quando viene diagnosticata la malattia di Alzheimer e che servono per cercare indizi su come questo progresso sta avvenendo.

L’approccio tradizionale cerca di trovare il fattore più importante in questa progressione, in modo che, una volta identificato, si possa intervenire per fermare le sue conseguenze sul cervello. Fino ad ora, sono stati rilevati una moltitudine di biomarcatori, alcuni legati all’età, poiché l’Alzheimer di solito si manifesta in età molto avanzate; e altri esclusivi dell’Alzheimer, ma che di per sé non spiegano la progressione della malattia, quindi è possibile prevedere matematicamente la progressione dell’Alzheimer?