¿Por qué el cerebro humano puede contar hasta cuatro objetos con facilidad, pero no cinco o más?

El cerebro humano usa dos mecanismos diferentes para estimar el número de objetos que ve: uno para números pequeños (hasta cuatro) y otro para números grandes (más de cuatro). El mecanismo para números pequeños es más rápido y preciso, mientras que el mecanismo para números grandes es más lento y propenso a errores. Esta diferencia podría tener un origen evolutivo.

Contar es una habilidad básica que usamos a diario para realizar diversas tareas, desde pagar en una tienda hasta medir el tiempo. Sin embargo, ¿sabías que el cerebro humano tiene más facilidad para contar objetos cuando son cuatro o menos que cuando son cinco o más?

Un estudio reciente ha revelado por qué ocurre este fenómeno y cómo se refleja en la actividad de las neuronas individuales.

El estudio, publicado en la revista Nature Human Behaviour, fue realizado por un equipo de investigadores de Estados Unidos, Francia y Suiza, que tuvieron la oportunidad de acceder al cerebro de 17 personas que estaban siendo tratadas por epilepsia y tenían microelectrodos implantados en su cerebro.

Estos microelectrodos permiten registrar la actividad de las neuronas individuales, que son las células nerviosas que transmiten información en el cerebro.

¿Par o impar?

Los investigadores mostraron a los participantes imágenes de entre cero y nueve puntos en una pantalla durante medio segundo, y les pidieron que dijeran si habían visto un número par o impar de puntos.

Los resultados mostraron que los participantes eran mucho más precisos y rápidos cuando veían cuatro o menos puntos que cuando veían cinco o más.

 ¿Qué pasaba en el cerebro de los participantes cuando veían los puntos? Los investigadores analizaron la actividad de las neuronas especializadas en números, que se encuentran en una región del cerebro llamada corteza parietal inferior.

Estas neuronas se activan cuando vemos un número determinado de objetos, y tienen un número preferido al que responden más fuertemente.

Neuronas selectivas y generalistas

Lo que descubrieron los investigadores fue que las neuronas especializadas en números de cuatro o menos eran muy específicas y selectivas, es decir, solo se activaban con su número preferido y se inhibían con los demás.

Por ejemplo, una neurona que prefería el dos solo se activaba con dos puntos y se apagaba con uno o tres puntos. Esto significa que estas neuronas podían distinguir claramente entre números pequeños.

Sin embargo, las neuronas especializadas en números mayores de cuatro eran más generales y menos selectivas, es decir, se activaban con su número preferido, pero también con otros números cercanos.

Por ejemplo, una neurona que prefería el seis se activaba con seis puntos, pero también con cinco o siete puntos. Esto significa que estas neuronas no podían distinguir bien entre números grandes.

Dos mecanismos cerebrales

Los investigadores concluyeron que el cerebro humano usa dos mecanismos diferentes para estimar el número de objetos que ve: uno para números pequeños (hasta cuatro) y otro para números grandes (más de cuatro).

El mecanismo para números pequeños es más rápido y preciso, porque usa la capacidad limitada del cerebro para procesar información visual de forma óptima. El mecanismo para números grandes es más lento y propenso a errores, porque usa la misma capacidad del cerebro, pero de forma menos eficiente.

Los investigadores también sugirieron que esta diferencia podría tener un origen evolutivo, ya que los números pequeños son más relevantes para la supervivencia y la comunicación humana que los números grandes. Por ejemplo, saber si hay dos o tres leones acechando es más importante que saber si hay seis o siete árboles en el bosque.

Cómo es el pensamiento humano

Este estudio es importante para entender la naturaleza del pensamiento humano y cómo el cerebro procesa la información numérica, según los investigadores.

También podría tener implicaciones para el desarrollo cognitivo, el aprendizaje matemático y los trastornos neurológicos.

Por ejemplo, podría ayudar a diseñar mejores métodos educativos para enseñar a los niños a contar y a hacer cálculos.

También podría explicar por qué algunas personas tienen dificultades para gestionar números grandes o padecen discalculia, un trastorno neurológico del aprendizaje matemático, concluyen los científicos.

Referencia

Distinct neuronal representation of small and large numbers in the human medial temporal lobe. Esther F. Kutter et al. Nature Human Behaviour (2023). DOI: https://doi.org/10.1038/s41562-023-01709-3