En busca de la mente

El largo camino para comprender la vida mental (y lo que aún queda por descubrir)

Stanislas Dehaene, Luciano Padilla López

• Editorial: Siglo XXI Editores
• Año: 2019
• ISBN:
  9789876298872
• Categoría: Sciences biologiques
• Categoría: Neurosciences

Cunde en nuestros días la ilusión de que la neurociencia puede explicarlo todo: los sueños y las adicciones, las dificultades de aprendizaje, nuestras decisiones financieras y nuestros consumos, los trastornos de la alimentación y los sentimientos religiosos. En la vereda de enfrente, los escépticos insisten en que la mente es un misterio demasiado complejo para nuestro limitado entendimiento. ¿Cuánto hay de cierto en estas posiciones?Para responder esa pregunta sin soluciones mágicas, Stanislas Dehaene, uno de los mayores expertos en la materia, nos propone un atrapante recorrido por las investigaciones de la psicología cognitiva experimental. En estas páginas, sistematiza las evidencias que nos confirman que estamos hechos para conocer y conocernos, así como los experimentos y análisis que permitieron adentrarse en los mecanismos de la mente. Poco a poco, el trabajo conjunto de un ejército de disciplinas –la psicología, la neurobiología, la antropología, la física, la matemática, la computación y la filosofía– logró descubrir y entender procesos fundamentales: cómo hace el cerebro para contar hasta diez, para leer sus primeras palabras, para saber que es parte de un cuerpo que siente, se mueve y se emociona (y cómo todo eso le permite tomar decisiones).No fue fácil llegar hasta aquí, y falta mucho para dar por resuelto el desafío, pero el optimismo está bien fundado. Los nuevos avances en la comprensión de la vida mental prometen revolucionarias mejoras para la salud y para la educación, lo que redobla la expectativa. Así, este maravilloso libro nos aporta una primera lección para saber dónde está y hacia dónde va el estudio de eso que nos es tan cercano y a la vez tan misterioso: nuestra propia mente.

En busca de la mente

El largo camino de la ciencia para comprender la vida mental (y lo que aún queda por descubrir)

Lección inaugural dictada en el Collège de France el 27 de abril de 2006

El origen de los conceptos aritméticos se remonta a los tiempos más antiguos

Entre las cuestiones que la psicología cognitiva espera resolver, la pregunta por el origen de los conceptos, y muy especialmente de los conceptos abstractos como el de número, ocupa la posición más destacada. Uno podría haber pensado que la aritmética es apenas una invención cultural reciente, un conjunto de recetas inventadas por el mundo civilizado para resolver sus problemas contables. Sin embargo, ya desde los años cincuenta del siglo XX los trabajos del zoólogo y etólogo alemán Otto Koehler demuestran que el concepto de número es accesible para muchas especies animales. Para poner a prueba esa hipótesis, Koehler había entrenado a roedores y aves que evaluaban un conjunto de puntos y luego encontraban, entre muchas cajas, aquella cuya tapa tenía la misma cantidad; así, obtenían una recompensa. Hoy en día, decenas de experimentos, en especial los llevados adelante por el psicólogo Herb Terrace –especialista en cognición animal y en evolución de la inteligencia– y la antropóloga biológica Elizabeth Brennon –experta en cognición comparada–, ampliaron esas demostraciones. Ellos llegaron a la conclusión de que la estimación, la comparación y el cálculo de cantidades numéricas aproximadas son accesibles no sólo para los primates no humanos, sino también para los roedores, las aves, los delfines y algunos reptiles.[16] Podría pensarse que los animales se valen de otros elementos, como algunas propiedades concretas de los objetos utilizados en el experimento, para ayudarse a hacer las asociaciones. Sin embargo, gracias a controles de notable refinamiento, los trabajos de Terrace y de Brennon revelan que el factor que determina las elecciones del animal es ciertamente el número, y no otro parámetro como la superficie o el tamaño. Un criterio sencillo permite juzgar el grado de abstracción de esta representación mental: la generalización por medio de las modalidades visual y auditiva. Un primate, por ejemplo, reconoce la asociación entre tres rostros y tres voces.[17]

¿El concepto de número existe tan sólo en el animal de laboratorio, y después de miles de instancias de entrenamiento? La investigación en etología cognitiva, por el contrario, señala que en su vida silvestre muchas especies apelan espontáneamente a la aritmética. Según las observaciones del biólogo evolucionista Marc Hauser,[18] algunos chimpancés, antes de entrar en un enfrentamiento con un adversario, evalúan si su propio grupo de aliados –lo que este autor denomina “coalición”– es suficientemente numeroso, comportamiento que también observó entre coaliciones de delfines y manadas de leones. Otros primates, sometidos a sólo un ensayo, sin entrenamiento, anticipan el resultado de una suma o una resta de bocados antes de elegir la mayor entre dos fuentes de comida. Así, la intuición aproximativa de la cantidad, pero también de las otras “categorías kantianas” (el espacio y el tiempo, al menos hasta la irrupción de la mecánica cuántica y de Einstein), está extendida en el mundo animal, indudablemente porque es esencial para la supervivencia: ninguna especie puede privarse de evaluar las fuentes y la cantidad de alimento. En el caso de las especies sociales, la supervivencia exige ponderar la cantidad y la calidad de aliados o enemigos.

El Homo sapiens heredó algunas de esas capacidades protoaritméticas. A lo largo de una serie de cuestionarios sumamente controlados, Jean Piaget, pionero del estudio del desarrollo cognitivo, creyó desentrañar una construcción jerárquica de las operaciones lógico-matemáticas en los niños.[19] Así, llegó a la conclusión de que el concepto abstracto de número aparecía en el niño durante un estadío muy tardío. Pese a todo, hoy en día sabemos que sus experimentos subestimaban las competencias numéricas tempranas, al proponer situaciones de conflicto cognitivo que para el cerebro del niño son difíciles de manejar. Más aún: las investigaciones de Piaget acerca del concepto de número, basadas prioritariamente sobre un diálogo con el niño, no distinguían en grado suficiente la formulación explícita y a menudo verbal de los conceptos (que en efecto se presenta en una etapa tardía) y una intuición aritmética no verbal que es tanto más precoz y universal. La nueva psicología del desarrollo, por el contrario, evalúa las competencias de bebés de pocos meses de edad sin recurrir al lenguaje, tomando como inspiración la etología. En el ámbito de la aritmética, los resultados quedan fuera de cualquier controversia: el sentido numérico existe en estadíos muy tempranos en el bebé. Un bebé de apenas pocos meses ya sabe diferenciar entre ocho y dieciséis objetos, traza nexos multimodales entre dos sonidos y dos imágenes y evalúa una operación aritmética concreta.[20] Los experimentos de Karen Wynn, profesora de Psicología y Ciencias Cognitivas en la Universidad de Yale, y de Elizabeth Spelke, psicóloga cognitiva y directora del Laboratorio de Estudios del Desarrollo en Harvard, demuestran que el niño ya tiene internalizadas operaciones básicas de adición y de sustracción. Cuando una animación muestra que detrás de una pantalla desaparecen cinco objetos, a los cuales se unen otros cinco objetos, el bebé mira durante más tiempo la escena final si esta, como por arte de magia, muestra sólo cinco objetos en vez de los diez esperados. Esa mirada sostenida durante más tiempo es una expresión de la sorpresa ante la cantidad inesperada; la imagen es atendida durante tanto menos tiempo cuando representa los diez objetos que habían desaparecido ante su vista, lo que pone de manifiesto que no hay incongruencia alguna entre lo que cada bebé observa y lo que esperaba observar.[21]

De ese modo, veinte años de investigación acerca del desarrollo cognitivo refutan la idea de una construcción lógica lenta que se extendería a lo largo de la infancia. Ya desde el nacimiento, nuestro cerebro espera detectar en el mundo exterior objetos móviles cuyas combinaciones cumplen las reglas de la aritmética. ¿Eso debería inducirnos a la conclusión de que el concepto de número es “innato”? Rechazo el uso de este término en psicología cognitiva porque, en mi opinión, nuestra disciplina suele valerse de él en modo imprudente y casi como sortilegio. Decir que una conducta es innata no hace otra cosa que disimular nuestra ignorancia de los mecanismos de su desarrollo. Una amplia brecha explicativa separa la genética molecular –único nivel en que puede hablarse legítimamente de “código innato”– de las competencias precoces del niño. Los genes no especifican comportamientos, menos aún conceptos. A lo sumo, definen sesgos iniciales, un “aprendizaje instintivo” (si retomamos la afortunada expresión de los etólogos y divulgadores científicos James Gould y Peter Marler). Si bien de antemano pueden existir intensos sesgos, como es notorio en la organización cortical inicial de las áreas del lenguaje,[22] esa misma organización y el desarrollo del cerebro del bebé todavía constituyen una vasta terra incognita, casi virgen, que será apasionante explorar en los años venideros.

Las leyes psicofísicas de la aritmética mental

La presencia de competencias numéricas en recién nacidos, incluso antes de que adquieran sus primeras palabras, pone de relieve la posibilidad de un pensamiento abstracto sin lenguaje. Al respecto, la prioridad de la psicología coincide con las de la antropología cognitiva: develar estructuras mentales universales, más allá de la variabilidad de lenguas y culturas. En los últimos años, se sucedieron investigaciones inspiradas en los métodos utilizados para estudiar a niños pequeños; esta serie de trabajos demostró la presencia de intuiciones aritméticas y geométricas en ausencia de expresiones lingüísticas en comunidades que para nosotros, europeos, parecen estar muy lejos.[23] Véronique Izard, Cathy Lerner, Elizabeth Spelke y yo, junto con nuestro colega lingüista Pierre Pica, analizamos las competencias matemáticas de un pueblo de la Amazonia, la etnia munduruku, que sólo tiene palabras para los números pequeños, de 1 a 5. Si, tal como se postula en un debate clásico, las palabras dan forma a los contenidos del pensamiento,[24] entonces la cognición numérica de esa comunidad debería limitarse a pequeños números aproximados. Pero nada de eso es lo que notamos. Los mundurukus, tanto niños como adultos, poseen una rica intuición aritmética. Cuando los tests no se valen del lenguaje, sino que presentan grandes cantidades en forma de conjuntos de objetos animados, de inmediato los participantes comprenden que está implicada una adición, una sustracción o una comparación aproximada (y también comprenden sus respectivos conceptos). No saben contar, pero saben que el cardinal de un conjunto cambia no bien se le añade o se le quita un objeto. Esto prueba que el concepto de número precede a la palabra para designarlo. Otro tanto sucede con la geometría: todos los conceptos básicos –punto, recta, paralelismo, distancia, punto medio, etc.– están presentes, en forma protomatemática, antes de que dispongamos de las palabras para ellos.

La experimentación permitió discernir, en este núcleo de competencias, leyes sencillas y universales, válidas tanto en el hombre adulto como en el bebé o en el animal. Para dar un ejemplo, mencionemos un test muy sencillo de comparación numérica (figura 5). Se nos presentan a la vista, una junto a la otra, dos colecciones de elementos, y se nos pide que, sin contar, decidamos cuál incluye la mayor cantidad de objetos. Si se varían sistemáticamente las dos cantidades y se recopilan varias centenas de respuestas, pueden asentarse las leyes de la decisión numérica. Dejemos fija una de las numerosidades –por ejemplo, en 16– y hagamos variar la segunda de ellas. Observaremos una primera ley, el efecto de distancia: la cantidad de errores de comparación disminuye conforme a una función regular de la distancia entre los números.[25] Esto equivale a decir que el rendimiento para discriminar entre dos numerosidades aumenta si la distancia entre los dos números crece: a mayor distancia entre ellos, más fácil será compararlos. La pendiente de esta función lineal varía de una persona a otra y, de por sí, es un índice de la precisión de los juicios numéricos: una pendiente pronunciada revela una buena capacidad de detección de diferencias numéricas muy tenues.

Alcanzada esta instancia, si se hace variar el primer número –por ejemplo, si se lo lleva a 32, el doble del valor previo–, se notará que la amplitud de la curva de discriminación también se duplica. Esto es índice de una segunda ley, que lleva el nombre de sus sucesivos descubridores, la ley de Weber-Fechner. En un principio, fue la ley de Weber (o de la sensación): cuando aumentan las magnitudes, aumenta en relación directa la imprecisión de los juicios, es decir, la cantidad de errores. En otros términos, cuanto mayores sean los números, más difícil es aproximar su estimación.

Debemos a Gustav Fechner una reformulación interesante, aunque no por eso menos debatida, de esa observación. Según la ley de Fechner, las dimensiones físicas como el tamaño o la cantidad se representan en un continuum interno, una suerte de espacio que no se comporta de manera lineal, sino que comprime los números grandes en proporción directa con su tamaño, de acuerdo a una ley logarítmica. Así, a mayor numerosidad, mayor debe ser el cambio para notar su variación. Podremos percibir claramente una diferencia entre 16 y 18, pero no entre 64 y 66. Es en verdad más difícil notar 5 entre 100 que 5 entre 10.

La diferencia perceptible se va ampliando a medida que los números crecen, pero esa diferencia misma no es directamente proporcional, sino que aumenta en forma geométrica. En efecto, si representamos nuestras observaciones en una escala logarítmica en vez de una lineal, el crecimiento geométrico se transforma en uno aritmético: permite ver de modo “comprimido” distancias que aumentan cada vez más. En esta escala, avanzar cada paso equivale a avanzar un factor del paso anterior. Por ejemplo, si los números crecieran geométricamente, como una sucesión de dobles (1, 2, 4, 8…), el logaritmo de esos números crecería aritméticamente (0, 1, 2, 3…). Al avanzar en pasos regulares, se da una continuidad que no podía notarse en la escala lineal. Así, la tasa de errores también se comprime y se vuelve una función simétrica muy sencilla, regular e invariante en todo el conjunto de números de la prueba (como se ve en el gráfico C de la figura 5).[26]

¿De dónde proviene esta función de discriminación? Sigamos a Fechner y supongamos que cada cantidad se representa mentalmente en una escala logarítmica. Además, sigamos al psicólogo e ingeniero mecánico estadounidense Louis Leon Thurstone...

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