Due neurotrasmettitori indicano se siamo bravi in matematica

La matematica è una delle materie in grado di suscitare i sentimenti più forti fra gli studenti, dall’amore all’odio. Da tempo gli scienziati si interrogano sul perché e sull’esistenza del talento per la matematica. Se la genetica può giocare una parte, molto conta anche l’educazione e il contesto, ad esempio come viene percepita e rappresentata la matematica nell’ambiente in cui viviamo. Oggi un nuovo studio inglese, cui ha preso parte l’Università di Oxford, aggiunge un nuovo tassello al puzzle delle abilità matematiche dell’individuo. I ricercatori hanno osservato che i livelli nel cervello di due neurotrasmettitori, sostanze che veicolano le informazioni fra i neuroni, possono avere un ruolo. I neurotrasmettitori in questione sono l’acido γ-amminobutirrico (GABA) e il glutammato. I risultati sono pubblicati su Plos Biology.

Inibire e eccitare i neuroni per apprendere meglio

GABA e il glutammato sono sostanze coinvolte a livello cerebrale in vari processi. In particolare regolano l’eccitabilità dei neuroni, inibendo ed eccitando – dunque attivando – le cellule nervose. GABA ha un effetto inibitorio, mentre il glutammato le rende più attivi. La modulazione dell’attività dei neuroni è importante anche nell’apprendimento. Proprio per questo da tempo si ipotizza, e si è visto in esperimenti su modello murino, che i due neurotrasmettitori siano legati anche a come impariamo e a varie capacità cognitive.

Finora però il legame è rimasto piuttosto inesplorato. Per studiarlo i ricercatori hanno coinvolto 255 volontari, dai 6 anni in su, fino all’ambito accademico universitario. E hanno svolto indagini di imaging del cervello e di spettroscopia di risonanza magnetica nucleare, che serve a individuare le concentrazioni dei neurotrasmettitori considerati. I partecipanti hanno anche svolto dei test, delle prove per valutare le abilità matematiche, ripetute a distanza di un anno e mezzo.

I risultati, diversi fra i giovanissimi e gli adulti

Le analisi di imaging e la ripetizione dei test ha permesso di stimare le capacità legate alla matematica, messe poi in relazione con il dato dei livelli dei neurotrasmettitori. Nei bambini e nei ragazzi in età scolare livelli più alti di GABA e più bassi di glutammato nel solco intraparietale sono associati a una maggiore facilità nell’accostarsi alla matematica. Mentre per i ragazzi sopra i 18 anni vale l’esatto contrario. Basse concentrazioni di GABA e alte di glutammato risultano combinate con una maggiore propensione per la disciplina. Il solco intraparietale è una regione del cervello fortemente coinvolta nelle abilità matematiche, nel calcolo e nel ragionamento logico. I risultati, ancora limitati e da allargare, forniscono una prima prova di come questi neurotrasmettitori, insieme a molti altri elementi, potrebbero concorrere a renderci più o meno forti in matematica.

Matematica, quanto possiamo fare noi

Ma il tutto non è immutabile e scritto nella pietra. Nella ricerca non si parla di genetica (o comunque non solo) o di un quadro che non possa essere modificato, dato che il cervello è un organo plastico. Oltre alle caratteristiche del singolo è importante come questo viene approcciato e stimolato. E anche come viene valutato (dato che spesso bambini e adolescenti sono etichettati) rispetto alla matematica. Anzi, le differenze individuate fra giovanissimi e adulti segnalano un cambiamento legato allo sviluppo del cervello, in corso in età adolescenziale, quando la plasticità è molto elevata.

Questa sorta di switch potrà essere approfondita in altre ricerche, sottolineano gli autori. “Il nostro studio”, spiega Roi Cohen Kadosh, dell’Università di Oxford, che ha guidato lo studio insieme a George Zacharopoulos, “suggerisce che è improbabile che il legame fra plasticità ed eccitazione e inibizione del cervello nelle diverse fasi sia immutabile. I nostri risultati hanno anche importanti implicazioni per lo sviluppo di programmi di intervento basati sul cervello, che nel futuro ci auguriamo di prendere in esame”.

Riferimenti: Plos Biology