No es vaguería ni falta de capacidad: la psicología deja claro el motivo de por qué algunos niños tiene más dificultades en matemáticas

Un estudio de la Universidad de Stanford relaciona la discalculia del desarrollo, una condición caracterizada por una dificultad para resolver problemas matemáticos, con diferencias en la actividad cerebral. Oliver Lasnick y varios compañeros analizaron las estrategias de resolución de problemas y la actividad cerebral en 68 niños de entre 8 y 10 años. En un artículo publicado en JNeurosci, observaron que la actividad en el sistema cerebral de los niños con discalculia era diferente a la de aquellos con mayor dominio de las habilidades matemáticas.

Los niños con discalculia necesitaban más tiempo para cambiar de estrategia y mostraban una menor sensibilidad ante las variaciones en la dificultad de los problemas. Además, no conseguían mejorar con el tiempo a la hora de elegir el método más adecuado. Los investigadores consideran que las dificultades persistentes para aplicar estrategias de resolución de problemas y regular la atención, el pensamiento y la memoria podrían contribuir al desarrollo de la discalculia. Asimismo, señalan que las alteraciones en la actividad cerebral podrían estar relacionadas con la aparición de estos comportamientos.

Niños con dificultades en matemáticas

Uno de los principales hallazgos del estudio, titulado «Descubriendo las bases cognitivas, metacognitivas y neuronales latentes de los déficits en la resolución de problemas en niños con discalculia del desarrollo», es que los niños con discalculia pueden quedarse «atascados» en una determinada estrategia al tratar de resolver un ejercicio matemático.

Mientras que otros niños suelen cambiar de método cuando un problema se vuelve más difícil, los menores con discalculia necesitaban más tiempo para pasar de una estrategia a otra. También mostraban una menor sensibilidad ante los cambios en la dificultad de los ejercicios y encontraban más obstáculos para seleccionar, con el tiempo, el procedimiento más eficaz. Por ejemplo, para resolver una operación, un niño puede recurrir a la memoria, descomponer los números en cantidades más pequeñas o utilizar el conteo. Sin embargo, en la discalculia, la dificultad también puede residir en reconocer cuándo conviene abandonar un método y sustituirlo por otro más apropiado.

Las imágenes cerebrales obtenidas durante el estudio revelaron diferencias en la actividad de varias redes relacionadas con el control cognitivo. Estos sistemas participan en funciones como la atención, la memoria de trabajo y la flexibilidad cognitiva. Los investigadores también observaron que determinados patrones de actividad cerebral estaban relacionados con el rendimiento de los niños, incluida su capacidad para realizar operaciones de conteo y cambiar de estrategia cuando variaban las condiciones del problema.

«Para abordar esta brecha, integramos el modelado computacional bayesiano con la decodificación de todo el cerebro para descubrir las bases cognitivas, metacognitivas y neuronales de los déficits en la resolución de problemas en la DD utilizando una muestra de 68 niños de 8 a 10 años (38 niñas). Los niños con DD mostraron déficits en todas las estrategias de resolución de problemas (conteo, recuperación y descomposición), lo que indica una menor eficiencia en la ejecución de estrategias.

También mostraron importantes deficiencias metacognitivas: tiempos de cambio de línea base más prolongados entre estrategias, menor sensibilidad a la dificultad del problema y menor adaptabilidad en la selección de estrategias óptimas. La decodificación ElasticNet de todo el cerebro distinguió con precisión a los niños con discapacidad intelectual (DI) de sus pares con desarrollo típico (DT) basándose en patrones de activación distribuidos en la corteza frontoparietal, el hipocampo y las regiones visuales ventrales, mientras que los enfoques univariados no lo hicieron», detallan los investigadores.

Los autores consideran que estos hallazgos podrían ayudar a desarrollar programas educativos adaptados a las necesidades de cada alumno. En lugar de centrarse únicamente en la práctica de operaciones matemáticas, algunos métodos podrían trabajar también capacidades como la memoria de trabajo, la atención y la flexibilidad para cambiar de un procedimiento a otro. La investigación también pone de manifiesto la diversidad de perfiles entre las personas con discalculia. Por este motivo, los investigadores señalan que no se trata de una dificultad idéntica en todos los casos, sino de una condición en la que pueden intervenir distintos procesos cognitivos y mecanismos cerebrales.

«Los análisis cerebro-conducta multivariados lineales y las predicciones no lineales basadas en transformadores convergieron al mostrar que estas firmas distribuidas predijeron la eficiencia del conteo y la sensibilidad al cambio. Cabe destacar que las relaciones cerebro-conducta se invirtieron entre los grupos, siendo positivas en los niños DT pero negativas en los niños con DI, especialmente en el hipocampo. Estos hallazgos demuestran que las dificultades aritméticas en los niños con DI surgen de déficits tanto en la eficiencia de la ejecución de estrategias como en el control metacognitivo, lo que refleja una alteración en el mapeo entre la actividad neuronal distribuida, y resaltan el poder de integrar el modelado computacional con la decodificación de todo el cerebro para comprender las dificultades de aprendizaje», concluyen.

En definitiva, los resultados aportan una nueva perspectiva sobre la discalculia del desarrollo al mostrar que las dificultades matemáticas pueden estar relacionadas con la capacidad de atención y resolución.