Deixar de estudar matemática causa prejuízos no cérebro de adolescentes
Um estudo publicado no periódico Proceedings of National Academy of Sciences (1) trouxe um importante alerta relativo à importância do ensino de matemática para adolescentes. Segundo os resultados do estudo, adolescentes que param de estudar matemática por qualquer motivo exibem prejuízos em termos de desenvolvimento cerebral e cognitivo, associados a uma redução de neurotransmissores críticos para o desenvolvimento do cérebro; essa redução foi encontrada em áreas cerebrais chaves que suportam matemática, memória, aprendizado, racionalização e resolução de problemas. O alerta é reforçado devido às disrupções escolares causadas pela pandemia de COVID-19.
O ensino de matemática tem sido associado com vários índices de qualidade de vida, incluindo progresso educacional, status socioeconômico, oportunidades de trabalho, saúde mental e física, e estabilidade financeira. Em vários países, como o Reino Unido e a Índia, adolescentes de 16 anos, durante o avanço no ensino médio (nível-A), podem escolher parar de estudar matemática. As consequências de não escolher matemática como matéria de nível-A pode ser significativa, e está associada, por exemplo, com uma redução de 11% no rendimento financeiro quando comparado com os estudantes que escolhem continuar os estudos em matemática. Outros prejuízos cognitivos, emocionais e sociais têm sido também reportados por estudos observacionais.
Como estudos observacionais não estabelecem causa e efeito, é incerto se o ensino e aprendizado de matemática em si é o real fator causal dos efeitos adversos observados. É também incerto se educação em matemática impacta de forma significativa no desenvolvimento cerebral. A nível neurobiológico, a falta de ensino de matemática pode impactar mudanças neurais em regiões que estão envolvidas na aquisição de habilidade matemática, primariamente em regiões frontoparietais ("plasticidade contável"). Esse processo pode ser auxiliado por concentrações de neurotransmissores que precedem mudanças anatômicas.
No novo estudo, pesquisadores do Departamenteo de Psicologia Experimental da Universidade de Oxford, Reino Unido, usaram espectroscopia de ressonância magnética-H (MRS) para analisar regiões do cérebro de 133 adolescentes Britânicos (14-18 anos de idade) envolvidas no aprendizado de matemática - priorizando o sulco intraparietal e o giro frontal mediano no lado cerebral esquerdo -, buscando determinar níveis diferenciais de ácido gama-aminobutírico (GABA) e glutamato, os principais neurotransmissores inibitórios e excitatórios do cérebro, respectivamente.
Como mencionado, no Reino Unido os adolescentes de 16 anos podem decidir parar de estudar matemática. Essa situação permitiu aos pesquisadores examinares se a falta específica de educação em matemática nos estudantes oriundos de um ambiente similar (melhor controle de co-fatores) impacta no desenvolvimento cerebral e cognitivo.
Os resultados do estudo corroboraram evidências prévias acumuladas, revelando que estudantes que param de estudar matemática passam a exibir uma substancial menor quantidade de GABA na região do giro frontal mediano, algo que foi diretamente ligado ao menor nível de aprendizagem em matemática pós-nível-A, e não sendo explicado por outras matérias que os estudantes de matemática no nível-A geralmente escolhem para estudo concomitante, como biologia, química e física. Aliás, com base apenas nos níveis diferenciais de GABA entre os estudantes analisados, os pesquisadores foram capazes de diferenciar quem havia continuado os estudos em matemática daqueles que não haviam continuado. Além disso, a concentração de GABA foi capaz de prever, com sucesso, mudanças na performance cognitiva dos estudantes 19 meses depois.
O aprendizado de matemática é uma habilidade sempre em evolução que é acumulada e refinada ao longo dos anos, sugerindo que seu período de sensibilidade no cérebro se estende além da infância e da adolescência. Criticamente, no entanto, períodos de sensibilidade para o desenvolvimento de uma habilidade não representam um processo de liga/desliga, mas, ao invés disso, fazem parte de um processo plástico em termos de emergência, finalização, duração e intensidade. Tais mecanismos de plasticidade são pensados de envolver a maturação de células parvalbuminas - um subtipo positivo de neurônios GABA -, levando a uma razão excitação/inibição ótima de suporte para a plasticidade e o aprendizado correspondente.
Nesse sentido, um potencial mecanismo proposto pelos pesquisadores no novo estudo para explicar o nível mais elevado de GABA nos estudantes recebendo continuado ensino de matemática estaria associado a uma maior nível de maturação das células parvalbuminas. Além disso, variações individuais nos níveis pré-frontais de GABA capazes de prever níveis diferenciais de racionalização matemática (performance cognitiva) sugerem que níveis elevados de GABA provavelmente mudam circuitos GABA pré-frontais de um estado estático para um mais plástico, talvez ao aumentar a amplitude ou duração da plasticidade.
É ainda incerto se os impactos de longo prazo da deficiência em aprendizagem matemática podem ser prevenidos. Como nem todos os adolescentes/indivíduos gostam de estudar matemática, os pesquisadores sugeriram a necessidade de alternativas educacionais para preencher o vácuo da matemática em países onde o ensino permite a inclusão e exclusão voluntária de disciplinas. Por exemplo, atividades de treinamento de lógica e de racionalização que estimulem o cérebro da mesma forma que o ensino de matemática. Outro cenário seria o ensino mandatório de matemática para todo o ensino escolar durante a adolescência.
Nesse caminho, os resultados do estudo também apontam que um entendimento mais integrativo do papel de neuroquímicos no comportamento e em potenciais impactos na estrutura cerebral e na atividade neural podem levar a melhores ferramentas para otimizar o sistema educacional e o entendimento do desenvolvimento cerebral e cognitivo.
(1) Publicação do estudo: https://www.pnas.org/content/118/24/e2013155118
Reviewed by Saber Atualizado
on
junho 14, 2021
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