Roi Cohen Kadosh, University of Surrey
Uma técnica indolor e não invasiva de estimulação cerebral pode melhorar significativamente a forma como jovens adultos aprendem matemática, conforme descobrimos eu e meus colegas em um estudo recente. Em um artigo publicado na PLOS Biology, descrevemos como isso pode ser mais útil para aqueles que têm maior probabilidade de enfrentar dificuldades no aprendizado matemático devido à forma como as áreas do cérebro envolvidas nessa habilidade se comunicam entre si.
A matemática é essencial para muitas profissões, especialmente em ciência, tecnologia, engenharia e finanças. No entanto, um relatório da OCDE de 2016 sugeriu que uma grande proporção de adultos em países desenvolvidos (24% a 29%) tem habilidades matemáticas não melhores do que as de uma criança típica de sete anos. Essa falta de numeracia pode contribuir para renda mais baixa, saúde precária, participação política reduzida e até mesmo menor confiança nos outros.
A educação frequentemente amplia, em vez de reduzir, a lacuna entre os alunos de alto e baixo desempenho, um fenômeno conhecido como efeito Mateus. Aqueles que começam com uma vantagem, como conseguir ler mais palavras ao ingressar na escola, tendem a se destacar ainda mais. O desempenho educacional mais forte também tem sido associado ao status socioeconômico, maior motivação e maior engajamento com o material aprendido durante as aulas.
Fatores biológicos, como genes, conectividade cerebral e sinalização química, têm se mostrado em alguns estudos como tendo um papel mais forte nos resultados de aprendizagem do que os fatores ambientais. Isso foi bem documentado em diferentes áreas, incluindo matemática, onde diferenças biológicas podem explicar conquistas educacionais.
Para explorar essa questão, recrutamos 72 jovens adultos (18–30 anos) e os ensinamos novas técnicas de cálculo matemático ao longo de cinco dias. Alguns receberam um tratamento placebo. Outros receberam estimulação de ruído aleatório transcraniano (tRNS, na sigla em inglês), que aplica correntes elétricas suaves no cérebro. O procedimento é indolor e muitas vezes imperceptível, a menos que você se concentre muito para tentar senti-lo.
É possível que a tRNS cause efeitos colaterais de longo prazo, mas em estudos anteriores minha equipe avaliou os participantes quanto a efeitos cognitivos adversos e não encontrou evidências disso.
Os participantes que receberam tRNS foram aleatoriamente designados para recebê-la em uma de duas áreas cerebrais diferentes. Alguns receberam a estimulação sobre o córtex pré-frontal dorsolateral, uma região crítica para a memória, atenção ou quando adquirimos uma nova habilidade cognitiva. Outros receberam tRNS sobre o córtex parietal posterior, que processa informações matemáticas, principalmente quando o aprendizado já foi consolidado.
Antes e depois do treinamento, também escaneamos seus cérebros e medimos os níveis de neuroquímicos-chave, como o ácido gama-aminobutírico (GABA), que demonstramos em um estudo de 2021 desempenhar um papel na plasticidade cerebral e no aprendizado, incluindo matemática.
Alguns participantes começaram com conexões mais fracas entre as regiões pré-frontal e parietal do cérebro, um perfil biológico associado a um aprendizado mais deficiente. Os resultados do estudo mostraram que esses participantes tiveram ganhos significativos no aprendizado quando receberam tRNS sobre o córtex pré-frontal.
A estimulação os ajudou a alcançar colegas com conectividade natural mais forte. Essa descoberta destaca o papel crítico do córtex pré-frontal no aprendizado e pode ajudar a reduzir desigualdades educacionais enraizadas na neurobiologia.
Como isso funciona? Uma explicação está em um princípio chamado ressonância estocástica. Isso ocorre quando um sinal fraco se torna mais claro quando uma pequena quantidade de ruído aleatório é adicionada.
No cérebro, a tRNS pode melhorar o aprendizado ao impulsionar suavemente a atividade de neurônios com desempenho abaixo do ideal, ajudando-os a se aproximar do ponto em que se tornam ativos e enviam sinais. Esse é um ponto conhecido como “limiar de disparo”, especialmente em pessoas cuja atividade cerebral é subótima para uma tarefa como o aprendizado de matemática.
É importante notar o que esta técnica não faz. Ela não torna os melhores aprendizes ainda melhores. Isso é o que torna essa abordagem promissora para reduzir lacunas, não ampliá-las. Essa forma de estimulação cerebral ajuda a nivelar o campo de jogo.
Nosso estudo focou em estudantes universitários saudáveis e de alto desempenho. Mas em estudos semelhantes com crianças com dificuldades de aprendizagem em matemática (2017) e com transtorno de déficit de atenção/hiperatividade (2023), meus colegas e eu descobrimos que a tRNS parecia melhorar seu aprendizado e desempenho em treinamento cognitivo.
Eu argumento que nossas descobertas poderiam abrir uma nova direção na educação. A biologia do aprendiz importa, e com avanços em conhecimento e tecnologia, podemos desenvolver ferramentas que atuem diretamente no cérebro, não apenas contorná-lo. Isso poderia dar a mais pessoas a chance de obter o melhor benefício da educação.
Com o tempo, talvez intervenções personalizadas e baseadas no cérebro, como a tRNS, possam apoiar aprendizes que estão ficando para trás não por causa de ensino deficiente ou circunstâncias pessoais, mas por diferenças naturais na forma como seus cérebros funcionam.
É claro, muitas vezes os sistemas educacionais não operam em seu pleno potencial devido a recursos inadequados, desvantagens sociais ou barreiras sistêmicas. Portanto, qualquer ferramenta baseada no cérebro deve andar de mãos dadas com esforços para enfrentar esses obstáculos.
Roi Cohen Kadosh, Professor de Neurociência Cognitiva, University of Surrey
Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
