En esta entrevista, la Dra. Anna Schmitt habla con la Dra. Decarli sobre su última investigación sobre el desarrollo temprano de las habilidades matemáticas. Según el estudio La comprensión numérica a los 12 meses permite predecir las habilidades matemáticas de los niños de 4 años (Decarli et al., 2023), el Dr. Decarli explica cómo la capacidad de los bebés para percibir cantidades a los 12 meses puede predecir sus habilidades matemáticas posteriores a los 4 años de edad. Esta investigación arroja luz sobre los fundamentos de la cognición numérica y ofrece información valiosa para científicos, educadores y padres interesados en el desarrollo de la primera infancia.*
*Decarli, G., Zingaro, D., Surian, L. y Piazza, M. (2023). La comprensión numérica a los 12 meses predice las habilidades matemáticas de los niños de 4 años. Developmental Science, 26(6).
Para acceder al estudio completo, aquí tienes un enlace directo: https://doi.org/10.1111/desc.13386
¿Podría explicarnos cuál es el objetivo de su estudio?
Es fundamental comprender y abordar las trayectorias típicas de desarrollo de la adquisición de las matemáticas, ya que la competencia matemática es crucial para las actividades cotidianas, ya que permite a las personas manejar datos numéricos, resolver problemas complejos relacionados con cantidades y probabilidades, y tomar decisiones fundamentadas (Geary, 2011). Algunos autores han propuesto que las habilidades matemáticas formales se desarrollan a partir de un sistema neurocognitivo específico que sustenta la capacidad de representar el número aproximado de objetos en conjuntos, denominado «sistema de números aproximados» (ANS, por sus siglas en inglés). Se cree que este sistema representa la numerosidad con una precisión (denominada «agudeza del ANS») que varía de una persona a otra y que está sujeta a cambios con la maduración y el aprendizaje de las matemáticas.
La mayoría de los estudios que han evaluado la relación entre el SNA y las habilidades matemáticas han utilizado enfoques correlacionales, basándose en las diferencias interindividuales. Sin embargo, en su mayoría han evaluado a niños que ya habían estado expuestos a algún tipo de educación matemática (por ejemplo, principios de conteo verbal). Esto dificulta determinar la dirección de la causalidad entre la agudeza del SNA y las habilidades matemáticas simbólicas. Por lo tanto, el objetivo de nuestro estudio fue investigar si la agudeza numérica temprana de los bebés sirve de base para las habilidades matemáticas posteriores. Concretamente, nuestro objetivo era determinar si la agudeza del SNA, medida a los 12 meses de edad —es decir, mucho antes de cualquier forma de aprendizaje matemático—, sería un predictor fiable y específico de las habilidades matemáticas simbólicas a los 4 años, independientemente de la inteligencia general o de las habilidades inhibitorias. Este enfoque longitudinal se diseñó para replicar y ampliar investigaciones anteriores, utilizando una muestra cultural y lingüística diferente, así como diversas tareas, con el fin de comprobar la especificidad y la solidez de esta relación evolutiva.
¿Qué lagunas de la literatura científica abordó su estudio?
Nuestro estudio se basa en el trabajo pionero, aunque independiente, de Starr y sus colaboradores (2013), quienes demostraron por primera vez que la agudeza del sistema nervioso autónomo (SNA), medida a los 6 meses, predecía de forma longitudinal el rendimiento en matemáticas simbólicas a los 3,5 años. Con nuestro estudio, nos propusimos replicar sus importantes hallazgos, al tiempo que introducíamos nuevos elementos para investigar más a fondo este tema. Concretamente, llevamos a cabo un estudio longitudinal en el que, en primer lugar, evaluamos a bebés de 12 meses de edad mediante una tarea de percepción de la numerosidad y otra de percepción facial. Esta última se utilizó como tarea de control para evaluar la especificidad de la posible correlación entre la percepción de la numerosidad y las matemáticas, garantizando así que dicha relación no estuviera condicionada por capacidades perceptivas más generales. Cabe destacar que, a diferencia de Starr et al., que utilizaron diferentes tareas de control entre los participantes (ya fuera una tarea de detección de colores o una de detección de tamaños), nosotros empleamos la misma tarea de control (reconocimiento de rostros) para todos los participantes. Este enfoque uniforme garantizó que los participantes fueran evaluados de manera coherente en la misma capacidad perceptiva no numérica.
A continuación, volvimos a evaluar a los mismos participantes a los 4 años de edad mediante un conjunto exhaustivo de tareas matemáticas formales, tanto simbólicas como no simbólicas, así como habilidades generales de procesamiento, entre las que se incluían medidas de inteligencia general, una tarea de discriminación de rostros y habilidades inhibitorias. La inclusión de una tarea inhibitoria constituyó otra novedad de nuestro estudio. De hecho, la bibliografía reciente sugiere que el control inhibitorio puede desempeñar un papel clave tanto en las tareas de comparación de numerosidad (al ayudar a suprimir la información visual irrelevante en favor de la numérica) como en las tareas matemáticas formales (al facilitar los cálculos complejos). Según este punto de vista, la correlación observada entre la agudeza del SNA y el rendimiento en matemáticas simbólicas podría explicarse por la dependencia compartida del control inhibitorio.
En resumen, el análisis de una nueva muestra procedente de un contexto lingüístico y cultural distinto al de Starr et al., el uso de una tarea de control de la percepción facial para todos los bebés de 12 meses y la introducción de una prueba de habilidades inhibitorias nos permiten aportar nuevos avances en la comprensión del papel que desempeña la percepción temprana de la numerosidad en el desarrollo de las habilidades matemáticas.
¿Qué tipo de diseño metodológico utilizaste y por qué?
En nuestra investigación, aplicamos un diseño de estudio longitudinal. En este tipo de estudio, se evalúa a los mismos participantes en varios momentos a lo largo de un período prolongado, lo que permite a los investigadores realizar un seguimiento de los cambios y las trayectorias de desarrollo en los mismos individuos. En nuestro caso, este enfoque nos permitió evaluar a bebés en fase preverbal a los 12 meses de edad y volver a evaluarles cuando tenían 4 años, midiendo las habilidades de interés en diferentes etapas del desarrollo. La principal ventaja de este tipo de diseño es que nos permite observar cómo se desarrollan las habilidades tempranas a lo largo del tiempo y seguir las trayectorias de desarrollo individuales. Al realizar un seguimiento de los mismos participantes en varios momentos, pudimos establecer una relación temporal entre las habilidades tempranas de numerosidad y las adquisiciones simbólicas posteriores (como el conteo). Esto refuerza aún más la hipótesis que postula una relación entre ambas habilidades.
¿Cuáles fueron tus hipótesis iniciales y qué las motivó?
Nuestra hipótesis inicial era que la capacidad de los bebés para percibir y procesar cantidades numéricas podría desempeñar un papel específico y selectivo en el desarrollo de las habilidades matemáticas posteriores. En concreto, planteamos la hipótesis de que la agudeza del ANS (y no otras habilidades perceptivas, como la percepción de rostros) a los 12 meses de edad predeciría las habilidades matemáticas simbólicas tempranas a los 4 años. Según esta hipótesis, el ANS ayuda a los niños a relacionar las representaciones simbólicas con su comprensión intuitiva de las cantidades, lo que les permite atribuir significado a las palabras numéricas y relacionar estos símbolos con sus representaciones preexistentes de las magnitudes. Esta hipótesis se basó en investigaciones previas que respaldaban una correlación longitudinal entre la percepción de la numerosidad y el rendimiento en matemáticas en niños en edad escolar (Libertus, Feigenson y Halberda, 2011; Halberda, Mazzocco y Feigenson, 2008; Libertus, Odic y Halberda, 2012). Además, se han observado déficits en las tareas de comparación de numerosidad —en las que los participantes deben indicar cuál de dos cantidades es mayor— en niños con discalculia del desarrollo, un trastorno específico del aprendizaje en matemáticas (véase Decarli et al., 2020; Decarli et al., 2023).
Otra hipótesis importante en la que se basaba nuestra investigación era que la relación entre la agudeza del SNA y las matemáticas no vendría determinada por la inteligencia general ni por las habilidades inhibitorias. En la literatura científica, algunos autores han propuesto que las habilidades inhibitorias desempeñarían un papel significativo en la relación entre la agudeza del SNA y las matemáticas (p. ej., Gilmore et al., 2013). Contrariamente a esta postura teórica, esperábamos encontrar una correlación entre el SNA y las matemáticas que siguiera siendo significativa incluso tras controlar las capacidades generales del dominio.
¿Cuáles eran tus grupos de estudio y por qué los elegiste?
Nuestro estudio contó con un grupo de 60 bebés, a los que se evaluó inicialmente a los 12 meses de edad, y una muestra de seguimiento de 40 niños del mismo grupo, evaluados a los 4 años de edad. Elegimos este rango de edades para abarcar dos etapas clave del desarrollo: los bebés preverbales, que aún no han adquirido conocimientos numéricos formales, y los niños en edad preescolar, que están empezando a familiarizarse con conceptos matemáticos simbólicos. La selección de estos grupos de edad específicos se debió a nuestro objetivo de explorar los precursores del conocimiento matemático simbólico antes de cualquier educación formal. Evaluar a los bebés a los 12 meses nos permitió valorar su agudeza numérica temprana, mientras que el seguimiento a los 4 años nos proporcionó información sobre sus capacidades numéricas y simbólicas emergentes en un periodo crítico para el aprendizaje temprano.
¿Cuáles son tus principales conclusiones?
Nuestro estudio reveló varios hallazgos clave. En primer lugar, observamos una correlación significativa entre la agudeza del SNA (medida mediante una tarea de comparación de puntos) y las habilidades matemáticas a los 4 años de edad. Por el contrario, no observamos ninguna correlación entre las habilidades matemáticas y las habilidades inhibitorias, lo que sugiere que, en esta etapa del desarrollo, estas habilidades cognitivas generales podrían no desempeñar un papel significativo en el dominio temprano de las habilidades matemáticas.
Al analizar los datos longitudinales, observamos que la agudeza numérica, medida mediante un paradigma implícito de detección de cambios a los 12 meses, se correlacionaba de forma significativa con el rendimiento de los niños en una tarea explícita de comparación de puntos a los 4 años, lo que indica una gran fiabilidad de las diferentes medidas a lo largo del tiempo. Y lo que es más importante, el hallazgo clave fue que replicamos la correlación longitudinal significativa entre la agudeza del ANS a los 12 meses y el rendimiento en una prueba estandarizada de matemáticas simbólicas a los 4 años, tal y como observaron inicialmente Starr et al. (aunque las edades de nuestros participantes eran ligeramente diferentes en comparación con las del estudio original). Esta relación resultó sólida, ya que se mantuvo significativa incluso tras controlar la inteligencia general y las habilidades inhibitorias. Además, demostramos que esta relación era específica de la percepción de la numerosidad: ni nuestra tarea de control —una habilidad de reconocimiento facial medida a los 12 meses— predijo el rendimiento matemático posterior, ni el ANS a los 12 meses predijo las habilidades de procesamiento facial a los 4 años.
En resumen, estos resultados sugieren que la agudeza numérica se correlaciona con las habilidades matemáticas en los niños en edad preescolar y que la percepción temprana de la numerosidad a los 12 meses puede considerarse un predictor fiable y específico de las habilidades matemáticas posteriores a los 4 años. Es fundamental destacar que esta relación no estuvo mediada por habilidades generales, como el coeficiente intelectual o el control inhibitorio.
¿Respaldan tus hipótesis de investigación? ¿Son coherentes con la literatura científica o difieren de ella?
Nuestros resultados respaldan en general nuestras hipótesis y coinciden con un estudio anterior similar en este campo. En concreto, hemos replicado los principales resultados longitudinales de Starr y sus colaboradores, confirmando que la agudeza temprana del sistema nervioso autónomo (SNA) es un precursor longitudinal de las habilidades matemáticas posteriores. Esta coherencia refuerza las pruebas que apuntan a una asociación evolutiva entre la percepción temprana de la numerosidad y las habilidades matemáticas formales, desde la primera infancia hasta la niñez.
En consonancia con nuestras hipótesis, pero en contraste con parte de la bibliografía, nuestros resultados no aportaron pruebas de que las habilidades inhibitorias desempeñaran un papel en la adquisición de las matemáticas. Este hallazgo contrasta con algunas teorías que sugieren que las habilidades inhibitorias podrían explicar la relación observada entre el SNA y el rendimiento en matemáticas. Por ejemplo, Gilmore y sus colaboradores (2013) propusieron que las tareas de comparación de puntos se basan en el control inhibitorio, ya que los participantes deben suprimir las respuestas a características no numéricas, como el tamaño o la densidad. Según su punto de vista, las diferencias individuales en el rendimiento matemático se explicarían por diferencias en la inhibición, más que por las representaciones numéricas en sí mismas. Nuestros datos no respaldan esta hipótesis. No encontramos ninguna correlación entre las habilidades matemáticas y las habilidades inhibitorias, y la relación observada entre la agudeza del SNA y las matemáticas simbólicas persistió incluso tras controlar la inhibición.
¿Pueden resultar útiles en la vida real los resultados de este estudio para profesores, psicólogos escolares, médicos o incluso padres? En caso afirmativo, ¿en qué medida?
Los resultados de nuestro estudio aportan información valiosa para las personas que se dedican al desarrollo temprano del niño, como educadores, psicólogos y padres. Nuestros hallazgos muestran que, incluso en los primeros meses de vida, ya existen diferencias interindividuales en la percepción de la numerosidad que pueden dar lugar a distintos niveles de rendimiento matemático más adelante en la infancia. Este conocimiento podría ayudar a identificar a los niños que podrían correr el riesgo de sufrir dificultades de aprendizaje relacionadas con las matemáticas y contribuir a la detección precoz de problemas que podrían traducirse en dificultades posteriores con esta materia. Además, los resultados de nuestro estudio podrían ayudar a los educadores y psicólogos a desarrollar intervenciones específicas y oportunas destinadas a reforzar estas habilidades lo antes posible en la etapa preescolar. Por último, para los padres, nuestros hallazgos subrayan la importancia de fomentar el interés de los niños por las cantidades y los números desde una edad muy temprana. Las actividades cotidianas, como comparar cantidades, podrían ayudar a fomentar el sentido numérico intuitivo de los niños, lo que podría favorecer su desarrollo matemático posterior.
¿Qué posibles vínculos o conexiones ves entre tu estudio y los estudios científicos realizados en relación con Magrid?
Cornu, V., Schiltz, C., Pazouki, T. y Martin, R. (2017b). Entrenamiento de las habilidades visoespaciales tempranas: un estudio de intervención controlado en el aula. Ciencias del Desarrollo Aplicadas, 23(1), 1-21. https://doi.org/10.1080/10888691.2016.1276835
Jung, S., Meinhardt, A., Braeuning, D., Roesch, S., Cornu, V., Pazouki, T., Schiltz, C., Lonnemann, J. y Moeller, K. (2020c). Desarrollo jerárquico de las habilidades visoespaciales tempranas: una evaluación basada en una taxonomía mediante la aplicación MaGrid. Frontiers In Psychology, 11. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2020.00871
Pazouki, T., Cornu, V., Sonnleitner, P., Schiltz, C., Fischbach, A. y Martin, R. (2018d). MaGrid: una aplicación de formación y aprendizaje matemático temprano independiente del idioma. Revista Internacional de Tecnologías Emergentes en el Aprendizaje (iJET), 13(08), 4. https://doi.org/10.3991/ijet.v13i08.8271
Existen vínculos claros entre nuestro estudio y el trabajo realizado en el marco del proyecto Magrid, ya que ambos se centran en los primeros precursores de las matemáticas. Mientras que nuestro estudio tiene como objetivo evaluar estas habilidades fundamentales, Magrid se centra principalmente en su desarrollo a través de una aplicación independiente del idioma. Ambos enfoques hacen hincapié en la importancia de la percepción de la numerosidad como factor clave en la adquisición posterior de las matemáticas. Estos enfoques complementarios ponen de relieve el papel fundamental de la cognición numérica temprana a la hora de favorecer el desarrollo matemático de los niños y sugieren posibles aplicaciones educativas tanto para la evaluación como para la intervención.
¿Cuál es el tema de tu investigación científica actual?
Actualmente estoy trabajando en varios proyectos de investigación que exploran diferentes aspectos del aprendizaje. En concreto, mi investigación actual se centra en estudiar las similitudes y diferencias entre la dislexia y la discalculia, tanto a nivel cognitivo como neuronal. También estoy explorando el papel de las emociones, tanto positivas como negativas, en el proceso de aprendizaje, analizando cómo los estados emocionales pueden influir en el rendimiento académico y el desarrollo cognitivo de los niños. Por último, estoy finalizando un estudio sobre los precursores generales y específicos de las habilidades matemáticas, con el fin de identificar los factores cognitivos tempranos que contribuyen a la adquisición de las matemáticas.
