Pesquisadores de Bonn e Tübingen esclarecem a base neuronal do conceito matemático de “zero”
Apesar de sua importância para a matemática, a base neuronal do número zero no cérebro humano era desconhecida até então. Agora, pesquisadores do Hospital Universitário de Bonn (UKB), da Universidade de Bonn e da Universidade de Tübingen descobriram que células nervosas individuais no lobo temporal medial reconhecem o zero como um valor numérico e não como uma categoria separada “nada”. Os resultados foram publicados no periódico “Current Biology”.
O conceito do número zero é central para o desenvolvimento de sistemas numéricos e matemática e é amplamente considerado como uma das mais importantes conquistas culturais da humanidade. “Ao contrário de outros números como um, dois ou três, que representam quantidades contáveis, zero significa a ausência de algo contável e ao mesmo tempo um valor numérico”, diz o coautor correspondente Prof. Florian Mormann do Departamento de Epileptologia do UKB, que também é membro da Área de Pesquisa Transdisciplinar (TRA) “Vida e Saúde” da Universidade de Bonn.
Em contraste com os números naturais positivos, o conceito do número zero só surgiu mais tarde na história humana, nos últimos dois milênios. Isso também se reflete no desenvolvimento infantil, já que as crianças normalmente só conseguem entender o conceito de zero e as regras aritméticas associadas por volta dos seis anos de idade.
Os neurônios sinalizam o número zero
Como esse conceito é representado pelas células nervosas no cérebro humano ainda não foi investigado. Os pesquisadores de Bonn agora uniram forças com neurobiólogos da Universidade de Tübingen para chegar ao fundo dessa questão. Para fazer isso, eles mostraram a pacientes neurocirúrgicos que tiveram microeletrodos finos como fios de cabelo inseridos em seus lobos temporais no UKB em preparação para a cirurgia valores numéricos de zero a nove. Os valores numéricos foram mostrados como algarismos arábicos de um lado e como conjuntos de pontos do outro – incluindo um conjunto vazio. “Enquanto isso, fomos capazes de medir a atividade de células nervosas individuais e realmente encontramos neurônios que sinalizaram zero”, diz Esther Kutter, a primeira autora do estudo. “Tais neurônios responderam ao algarismo arábico zero ou ao conjunto vazio, mas não a ambos.”
O número zero é um valor numérico para neurônios
Em ambos os casos, houve um efeito de distância numérica em que os neurônios reagiram mais fracos, mas claramente também ao número vizinho um. “Portanto, no nível neuronal, o conceito de zero não é codificado como uma categoria separada de ‘nada’, mas como um valor numérico integrado a outros valores numéricos contáveis na extremidade inferior da linha numérica”, diz Andreas Nieder do Instituto de Neurobiologia da Universidade de Tübingen, e Mormann acrescenta: ,,Apesar dessa integração, o conjunto vazio é codificado de forma diferente de outros números no nível da população neuronal, especialmente no caso de conjuntos de pontos. Isso pode explicar por que o reconhecimento do conjunto vazio também leva mais tempo no nível comportamental do que para outros números pequenos.” Para algarismos arábicos, no entanto, esse efeito não foi encontrado nem no nível neural nem no comportamental. A partir disso, os pesquisadores reconhecem a importância das representações simbólicas, por exemplo, por meio de algarismos arábicos, para a integração do número zero na linha numérica no cérebro humano.