Por Michaela Maya-Mrschtik y Daisy Yuhas
Los neurocientíficos descubren que lo que pensamos cuando pensamos en “nada” es sorprendentemente complejo.
Muchas ecuaciones matemáticas sólo pueden resolverse gracias a una invención humana especial: el número cero. En muchos sentidos, es un concepto extraño. Es una cantidad, definida por la ausencia. Además, surgió hace relativamente poco tiempo en la historia cultural de nuestra especie, da lugar a varias paradojas (no se puede dividir por cero, por ejemplo) y es fundamental para las matemáticas.
Sin embargo, el concepto de “cero” no es fácil de comprender. “Se requiere un nivel adicional de pensamiento abstracto para dominar el cero… Tenemos que ‘crear algo de la nada’”, dice Benjy Barnett, neurocientífico cognitivo del University College de Londres.
La última sorpresa del cero puede estar en lo bien que el cerebro aprende a manejar esa abstracción. Ahora, los estudios muestran que el concepto de cero se procesa de manera similar a muchos números y se puede ubicar a lo largo de una línea numérica mental.
En un estudio reciente, los coautores Andreas Nieder, de la Universidad de Tubinga, y Florian Mormann, del Hospital Universitario de Bonn (Alemania), demostraron que el cerebro procesa el “cero” en al menos dos lugares distintos: uno para el número y otro para el conjunto vacío que representa. El equipo realizó sus descubrimientos durante un experimento con 17 personas con epilepsia. A todos los participantes se les insertaron microelectrodos en los lóbulos temporales como preparación para una operación. Los sensores, finos como un cabello, permitieron observar cómo reaccionaban las neuronas individuales mientras los sujetos de prueba se concentraban en una tarea.
Durante el experimento, cada participante vio una pequeña pantalla que mostraba diferentes conjuntos de números del cero al nueve, representados en un lado como una nube de puntos (donde el “cero” era una nube vacía) y en el otro lado como números arábigos. Al monitorear la actividad cerebral de los sujetos de prueba, los investigadores vieron neuronas que reaccionaban específicamente al conjunto vacío y otras al número cero.
Este hallazgo no es, en sí mismo, tan sorprendente, afirma Ben Harvey, neurocientífico cognitivo de la Universidad de Utrecht (Países Bajos), que no participó en esta investigación. El conjunto vacío, señala, “es una cantidad de objetos físicos…, [mientras que] los números simbólicos, incluido el cero, son significantes lingüísticos, un componente del lenguaje más que de objetos físicos”.
Además, este mismo patrón básico (activar neuronas diferentes para, por ejemplo, el número 3 en lugar de tres puntos) se aplica a otros números estudiados hasta la fecha. Pero la distinción entre un conjunto vacío y un número puede ser especialmente importante cuando se considera el cero. “Si se observa de cerca basándose en datos de comportamiento o datos neuronales, el cero sigue siendo ligeramente diferente; sigue siendo especial”, dice Nieder. “Es un tío excéntrico en la familia de los números”.
Por ejemplo, él y sus colegas descubrieron que a las personas les toma más tiempo procesar el conjunto vacío que el numeral simbólico 0. Dados esos hallazgos, dice Mormann, “sin estos numerales, estas representaciones simbólicas, sería mucho más difícil crear cualquier teoría relacionada con las matemáticas”.
El cero puede conceptualizarse en varios niveles, como una “ausencia”, una categoría especial de vacío, una cantidad o un número utilizado en cálculos. Aunque muchos animales tienen sentido numérico, Nieder, que ha estudiado cuervos y monos, sospecha que sólo los humanos utilizan el cero matemáticamente.
Además, el número cero, tal como se utiliza en matemáticas, es algo que los seres humanos necesitan aprender de otros: no es un concepto innato. Los niños generalmente no pueden entenderlo hasta los seis años , aproximadamente dos años después que otros números.
La idea de que el cero es de alguna manera distinto también proviene de estudios sobre lesiones cerebrales. Alrededor del 14 por ciento de las personas que han sufrido un derrame cerebral pueden ser incapaces de leer o procesar números que incluyan un dígito cero, señala Barnett. En agosto, él y Stephen Fleming, un colega neurocientífico cognitivo del University College de Londres, publicaron hallazgos que mostraban que el cerebro sitúa el cero a lo largo de una línea numérica mental , independientemente de si una persona considera el cero como un numeral o un conjunto vacío. El equipo de Nieder y Mormann demostró lo mismo, aunque con métodos diferentes y haciendo hincapié en diferentes áreas del cerebro.
“En general, estos dos estudios se complementan perfectamente y contribuyen en gran medida a comprender mejor cómo se representa el cero en el cerebro humano”, afirma Fleming.
Este artículo apareció originalmente en Spektrum der Wissenschaft y fue reproducido con autorización.