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Cierta Ciencia

En Cierta Ciencia, de la mano de la genetista Josefina Cano nos acercamos, cada quince días, al trabajo de muchos investigadores que están poniendo todo su empeño en desenredar la madeja de esa complejidad que nos ha convertido en los únicos animales que pueden y deben manejar a la naturaleza para beneficio mutuo. Hablamos de historias de la biología.

La lectura, pilar del conocimiento.

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La maravillosa y única capacidad humana para elaborar, crear y entender el lenguaje escrito, proceso creativo que se tomó siglos para su conformación, es el fundamento donde se afincan muchas otras facetas del conocimiento, habilidades matemáticas incluidas.

La red neuronal que se ocupa del proceso de lectura trabaja a lo largo y ancho de diferentes dominios cognitivos, a través de una “huella de conectividad” en diferentes áreas del cerebro.

El trabajo reciente de un investigador de la Universidad de Búfalo (UB) con individuos afectados de dislexia, de manera sorprendente ha revelado unos resultados fantásticos, que apuntan, de forma clara, a que áreas del cerebro responsables de las habilidades para leer también trabajan en actividades en apariencia no relacionadas, como la multiplicación.

Así la separación entre literatura y matemáticas se refleje constantemente en la división entre arte y ciencias, los hallazgos sugieren que la lectura, la escritura y la aritmética, habilidades fundamentales del conocimiento, en lugar de estar separadas, se superponen entre ellas de formas que ni se habían imaginado, aunque sí se habían informado como resultado de algunos experimentos.

“Estos hallazgos me dejaron boquiabierto”, dice Christopher McNorgan, profesor asistente de la UB y quien escribe el artículo. “Ellos elevaron el valor y la importancia de la literatura pues muestran cómo el buen manejo y el dominio de la lectura guían muchos procesos de comprensión y solución de otras tareas cognitivas”.

“La lectura lo es todo, y decir esto es mucho más que un slogan que busca inspirar. Ahora es la conclusión de una investigación muy importante”.

Y esa conclusión no salió del plan original del autor, de su diseño experimental. Él planeaba explorar tan solo si podría ser posible identificar a los niños con dislexia, con base en cómo el cerebro está cableado para leer.

McNorgan es un experto en el manejo de neuroimágenes y en modelos computacionales.

Sus recientes resultados están basados en estudios previos aunque en el presente ahonda en el proceso de aprendizaje haciendo uso de clasificaciones múltiples, de forma simultánea.

Sus redes de aprendizaje profundo son ideales para desentrañar relaciones condicionadas, no lineales.

Cuando las relaciones lineales incluyen una variable que de forma directa influye en otra, una relación no lineal se puede escapar porque los cambios en un área no necesariamente se ven como influyentes en otra. Pero lo que es un desafío para los métodos tradicionales, el aprendizaje profundo y sus herramientas de estudio lo solventan de manera fácil.

McNorgan identificó la dislexia con una precisión del 94% al final del estudio del primer set de datos; la conectividad funcional o no de 14 buenos lectores y 14 pobres lectores, todos realizando un trabajo de lenguaje.

Pero él necesitaba otro set de datos para determinar si sus hallazgos podrían generalizarse. Así, McNorgan escogió un estudio matemático que se basa en una prueba mental de multiplicación, y midió la conectividad funcional indicada mediante las imágenes de Resonancia Magnética funcional, fMRI.

La conectividad funcional, así su nombre no sea muy específico, es una descripción dinámica de cómo el cerebro está haciendo conexiones de momento a momento. Y no piense en términos de cómo se conectan los cables físicos en una red, sino en cómo se usan esas conexiones a lo largo de un día, por ejemplo.

Cuando usted está trabajando con su computador y manda a la impresora un documento, y en la noche usa también su computador para que envíe una película al televisor, esas conexiones hacen tareas distintas, trabajo o diversión, dependiendo de las órdenes dadas por un cuerpo en acción o relajado. La conectividad funcional cambia de acuerdo a la tarea inmediata.

El cerebro se re-cablea de forma dinámica, todo el tiempo y ajustándose a su entorno. Imagine que está leyendo el menú de las ofertas del día en un tablero en la pared, cerca a usted. La corteza visual está trabajando en lo que sea que esté mirando.

Pero como la corteza visual trabaja con, o está cableada con la corteza auditiva, mire lo que pasa: sin quererlo y al señalar un plato del menú lo desprende de la pared. Cuando se mueve para detener la caída cambia su cableado cerebral. Ya no lee y se empeña en la tarea de agarrar el tablero. En ese instante su corteza visual trabaja ahora con la corteza pre-motora para guiar su mano.

En los dos sets de datos que McNorgan usó, los participantes estuvieron realizando dos trabajos, lenguaje y matemáticas. En los dos casos, el autor pudo identificar la dislexia con la misma precisión del 94%.

Fue una sorpresa y tanto, ver qué tan bien su modelo diferenciaba entre buenos lectores y pobres lectores, o a quienes ni estaban leyendo. Observar la precisión de los resultados cambió la intención del artículo de McNorgan.

Sí, él pudo identificar la dislexia. Pero resultó evidente que el cableado cerebral para leer también estaba funcionando en las matemáticas.

Diferentes tareas. Las mismas redes funcionales

“El cerebro debe estar cableándose de forma dinámica para realizar tareas matemáticas pues eso estaba incluido en el segundo set de pruebas, pero existe una evidencia clara de que la configuración dinámica de la red de lectura afloró en las tareas matemáticas”, dice McNorgan.

El autor recalca que son estos hallazgos los que le dan más fuerza a lo que ya se sabía de la necesidad de fortalecer la enseñanza y el aprendizaje de la lectura y escritura.

“Estos resultados muestran que la forma cómo está cableado el cerebro para leer influye en cómo funciona para las matemáticas. Esto es, sus habilidades para la lectura afectarán la forma como usted se desenvuelve en otros campos y nos ayudará a entender a los niños con dificultades del aprendizaje, tanto en lectura como en matemáticas”.

Y como la línea entre dominios cognitivos es borrosa, cabe imaginar cuántas otras funciones cerebrales esté guiando la red de lectura.

“He estudiado tan solo dos actividades. ¿Si el cerebro muestra que su cableado para la lectura se manifiesta también en la multiplicación mental, en cuántos procesos más estará involucrado?”

“Lo que sí sé por cuenta de esta investigación es que un buen impulso de la educación en la lectura significa algo más que mejorar una habilidad para leer. Estos hallazgos indican que aprender a leer moldea mucho, mucho de lo que podemos llegar a ser”, finaliza McNorgan.

Referencia:

McNorgan Ch. The Connectivity Fingerprints of Highly-Skilled and Disordered Reading Persist Across Cognitive Domains. Frontiers in Computational Neuroscience. 2021

Más información en el Blog de Josefina Cano Cierta Ciencia

Obras de Josefina Cano:

Viaje al centro del cerebro. Historias para jóvenes de todas las edades (Amazon)

En Colombia en la Librería Panamericana y en Bogotá en la Librería Nacional

Viaje al centro del cerebro. Historias para jóvenes de todas las edades. (Planeta)


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