Zenbakizko kognizioa

Zenbakizko kognizioa zientzia kognitiboaren azpigai bat da, zeinek zenbakien eta matematiken alderdi neuronala, garapenezkoa eta kognitiboa ikasten dituen.

Zientzia kognitiboaren saiakuntza askorekin, gai hau oso gai diziplinartekoa da. Psikologia kognitiboa, garapenaren psikologia, neurozientzia eta hizkuntzalaritza kognitiboen ikerkuntzak barne hartzen ditu. Jakintzagai honek matematiken filosofiaren inguruko auzietan elkarri eragiten dioten arren, kezkatuago dago auzi esperimentalengatik.

Aztergaiak 
Zenbakizko kognizioaren eremuaren barnean, honako gaiak daude:

 Nola prozesatzen dute zenbatekotasuna animaliek?
 Nola jabetzen dira haurrak zenbakien ulerkuntzaz (eta zenbat da jaiotzetikoa)?
 Nola erlazionatzen dituzte gizakiek sinbolo linguistikoak eta zenbaki kantitateak?
 Nola indartzen dituzte gaitasun hauek kalkulu konplexuak ordezkatzeko gaitasunak?
 Zein prozesu eta gaitasun metaforiko ahalbidetzen digute gure zenbakizko gaitasuna garatzea, eremu konplexu hauetan eta antzekoetan: mugagabetasun kontzeptua, infinitesimal kontzeptua edo kalkuluen muga kontzeptua?

Alderaketa-ikerlana 
Hainbat ikerkuntzak erakutsi dute, animaliek, arratoiek, lehoiek eta primate espezie ezberdinek, zenbaki zentzu hurbildua dutela ( zenbatekotasuna deitua). Adibidez, arratoi bati erakusten zaionean sari moduan janaria jasotzeko palanka bat 8 edo 16 aldiz sakatu behar duela, azkenean hau egiten ikasiko du. Arratoiak gose direnean, beraien portaera palanka sakatzeko orduan azkarragoak izango da. Gose diren eta ongi elikatutako arratoiek zenbat aldiz eta zein denbora behar duten palanka sakatzeko da aurreko ikerketatik jasotzen den informazioa.

Beste ikerketa batzuekin, berdinki gertatu da. Afrikako oihanean ezkutatutako bozgorailuak jarri dituzte lehoien portaera naturala (ez trebatua) aztertzeko. Bozgorailu hauek, lehoi orroak sortu ahal dituzte, batetik bostera. Lehoi eme bakarti batek entzuten baldin baditu, adibidez lehoi ar ezezagun baten hiru orro, alde egingo luke, baina berarekin bere lau ahizpa baleude, arakatzera joango litzateke. Honek adierazten du lehoiek gehiago noiz diren esan ahal dutela, eta zentzumenezko modalitate ezberdinetan oinarrituz egin ahal dutela. Honekin iradokitzen dute zenbatekotasuna kontzeptu multisentsoriala dela.

Garapen ikerlana 
Garapen psikologikoaren ikerketek adierazi dutenez, haurrek, animaliak bezala, zenbakiaren zentzu hurbila daukate. Adibidez, ikerketa batean, haurrei askotan 16 puntutako ilarak aurkezten zitzaizkien (bloke batean). Kontrolak egiten ziren, tokian zeuden zenbakizkoak ez ziren parametroak baztertzeko, adibidez, azalera gunea, argitasuna, zirkunferentzia, etab. Haurrei 16 puntutako erakusgai ugari erakutsi ondoren, horretara ohitu egiten ziren edo erakusgaiari denbora luzez begiratzeari uzten zioten. Ondoren, haurrei 8 puntuko erakusgaia aurkezten zitzaien eta denbora luzeagoa hartzen zuten erakusgai berria begiratzeko.

Zenbakizkoak ez ziren faktoreak baztertzeko zeuden kontrol kantitateagatik, ikertzaileek esan zuten sei hilabeteetako haurrek 8-16 arteko ezberdintasunei sentikorrak direla. Ondoren egindako ikerketetan, antzeko metodologiak erabilita, sei hilabeteko haurrek, zenbakiak ezberdindu ahal dituztela erakusten dute, 2:1 kozientea ezberdinduz (8 vs 16 edo 16 vs 32) baina ez 3:2 kozientea (8 vs 12 edo 16 vs 24). Beste alde batetik, hamar hilabeteetako haurrek arrakasta izan zuten bi kasuetan, 2:1 kozientean eta baita 3:2an ere. Honekin iradokitzen dute adinaren arabera zenbatekotasunaren inguruko sentsibilitatea handitzen dela.

Beste ikerketa batzuetan, Karen Wynnek eta bere kideek erakutsi zuten lau hilabete baino gazteagoak diren haurrek batuketa eta kenketa sinpleak egiteko gaitasuna dutela, (1+1=2 eta 3-1=2) esaterako. Hau frogatzeko, Wynnek eta bere kideek “ikusmin bortxaketa” paradigma erabili zuten. Horretan, haurrei pantaila baten atzean ezkutatzen den Mickey Mouse panpina eta honi jarraitzen dion beste panpina bat erakutsi zioten. Pantaila jaistean haurrei Mickey bakarra erakusten bazitzaien (“ezinezko gertakaria”) haurrek bi Mickey erakusten zitzaienean baino denbora gehiago behar zuten egoera begiratzeko (“posiblea den gertakaria”). Baina hau egia da gertakari kopurua lau baino handiagoa ez baldin bada (adibidez, haurrek 4-2=2 egitean huts egiten dute).

Ikerlan neuropsikologikoak eta neuro-adierazgarriak 

Gizakiaren ikerkuntza neuro-adierazgarri batzuk frogatu dute lobulu parietaleko zonalde batzuk, barne hartuta ildo intraparietala (IPS) eta beheko lobulu parietala (IPL), aktibatu egiten direla galdetua denean kalkulu zeregin bat egiteko. Bietan oinarrituta, neuro-adierazpenean eta neuropsikologian, ST. Dehaene eta bere kideek iradoki dute bi estruktura parietal hauek rol osagarriak betetzen dituztela.

Ildo intraparietala pentsatua dago ostatu emateko zirkuitu sistemari, zeintzuk zenbakizko balioespenean eta zuzeneko kalkuluan inplikatuak dauden, kenketan esaterako. Beheko lobulu parietala, berriz, pentsatua dago biderketak bezalako ekintzetan inplikatzeko. Hau horrela, beheko lobulu parietalean kaltea daukan gaixo atek kenketak egiteko gai izango da baina ez biderketak egiteko, eta kontrakoa ildo intraparietalean kaltea duen gaixoarentzat. Aurrekoei gehitzen zaie aurre lobulua, zeina memorian eta atentzioan inplikatua dagoen.

Etorkizunean ikerkuntzak egitea beharrezkoa izango da arreta, hizkuntza eta oroimenak zenbakizko prozesuetan dute inplikazioak zehazteko.

Tximinoen unitate indibiduala neurofisiologian, topatu ditu neuronak burmuineko aurrealdean eta ildo intraparietalean ere. Neurona hauek zenbakiei erantzuten diete. Ikerketa batzuetan, Andreas Niederrek tximuak ekintza batzuk egiteko trebatu zituen.

Adibidez, tximuari erakusten zaio lau puntutxo dituen eremu bat, ondoren eskatzen zaio hau buruz ikastea aurretik kendu baino lehen. Segundo batzuk igaro igaro eta gero, bigarren eremu bat erakusten zaie. Bigarren eremu honetako puntutxo kantitatea lehenagokoarekin bat etortzen bada, tximuak palanka bat heldu beharko du.

Prozesuan zehar finkatutako aktibitate neuronalak erakusten du ildo intraparietalean eta burmuinaren aurrealdean dauden neuronak “hobetsitako zenbatekotasuna” dutela. Horrela, esaten dugu, neurona hauek bat datozela zenbatekotasun espezifikoekin. Erantzun neuronal hauek Weber-en legeak jarraitzen dituzte. Hau ere baieztatua izan da beste dimentsio sentsorial-etarako eta haurren eta animalietan ikusitako zenbakizko portaeretarako.

Ikus, gainera 
 Batuketa
 Neurologia
 Matematika
 Zenbaki

Kanpo-estekak 
  Zenbakizko kognizioari buruzko artikulua

Matematika
Psikologia
Kognizioa
Neurozientzia kognitiboak