Palavras-chave: neuropsicologia da atividade matemática, cérebro matemático, discalculias

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1 ALTERAÇÕES NEUROPSICOLÓGICAS E ATIVIDADE MATEMÁTICA Izabel Hazin Departamento de Psicologia-Universidade Federal de Pernambuco Faculdade Boa Viagem izabelhazin@terra.com.br RESUMO A presente contribuição visa problematizar acerca do lugar da dimensão neuropsicológica na atividade matemática, em especial no que tange ao domínio do dito patológico. Buscar-se-á contribuir para a investigação acerca de quando e como alterações e/ou disfunções cerebrais interferem na atividade matemática. Para tanto, serão caracterizados os principais quadros das chamadas discalculias de desenvolvimento e das acalculias e discalculias secundárias, bem como as alterações neuropsicológicas mais frequentes que acompanham as dificuldades no campo da matemática. Palavras-chave: neuropsicologia da atividade matemática, cérebro matemático, discalculias Aprender é uma tarefa constante para o sujeito humano ao longo de toda a sua vida. Entretanto, apesar de todos terem hipóteses e explicações diversas para a aprendizagem, dentro e fora dos círculos acadêmicos, esta ainda desponta como um processo que desafia a produção de conhecimento em diferentes domínios (Hazin & Meira, 2004). Disciplinas distintas buscam compreender os processos e os dificultadores que permeiam a aprendizagem, em especial da matemática. Sendo assim, a presente contribuição tem como obetivo central problematizar acerca de um aspecto envolvido na atividade matemática, a saber, a cerebralidade, buscando oferecer subsídios para a resposta a duas questões interligadas, a saber, quando e como lesões e/ou disfunções neurológicas podem vir a comprometer a compreensão e/ou execução envolvidas na atividade matemática. Parte-se aqui do pressuposto segundo o qual a exploração de tais aspectos tem importância inegável para reflexões sobre o papel da escola na tentativa de superação de dificuldades associadas a quadros neurológicos.

2 Os avanços nas técnicas de neuroimagem têm permitido a confirmação da especialização cerebral ao longo do desenvolvimento do sistema nervoso. Diferentes áreas do cérebro desempenham tarefas diferentes ao longo do processo de aquisição de novas informações. As estruturas inferiores desempenham atividades vinculadas às funções corporais básicas, tais como a respiração. As estruturas superiores surgem mais tardiamente na evolução da espécie humana. A parte externa do cérebro, considerada a mais recente (neocórtex), é responsável pela atividade do pensamento. Entretanto, ressaltase a complexidade envolvida nas atividades humanas complexas, que certamente irão envolver mais de uma das áreas mencionadas, numa troca coordenada de informações (funcionamento polimodal), originando os sistemas funcionais (Luria, 1981). Dentre as atividades complexas, acima mencionadas, o pensamento é uma das mais importantes. Na perspectiva de M. Lezak (2004), considerada uma das grandes referências na neuropsicologia atual, o pensamento pode ser definido como sendo uma operação mental que relaciona duas ou mais unidades de informação. O pensamento, nesta perspectiva, abarcaria um conjunto de funções cognitivas complexas, tais como o raciocínio e julgamento, a contagem, a conceptualização, a abstração e generalização, a ordenação, a organização, o planejamento e a resolução de problemas. Vale salientar, que ao contrário de outras funções cognitivas, o pensamento não possui correlatos anatômicos específicos. Como discute Luria (1991), um comprometimento de um componente de uma das unidades funcionais pode afetar as atividades cognitivas complexas mais profundamente do que outras funções cognitivas. A aritmética e as suas operações são ferramentas básicas do pensamento, que podem ser alteradas em decorrência de lesões, mais ou menos localizadas, e/ou disfunções cerebrais. Consequentemente, como será discutido e aprofundado posteriormente, não será possível homogeneizar as dificuldades presentes na atividade matemática, já que comprometimentos em unidades funcionais diferentes trazem como resultado diferentes alterações (Luria, 1991). Entretanto, apesar da reconhecida importância da matemática nas atividades escolares e extra-escolares dos sujeitos, é grande a escassez de 2

3 estudos neurocientíficos no terreno das habilidades matemáticas. Na perspectiva de Grafman e Boller (1989) as desordens relacionadas ao cálculo não têm o mesmo charme dos casos que apresentam um comprometimento da linguagem e da memória. Para outros autores, a explicação para tal escassez, justifica-se pelo fato das desordens cognitivas associadas aos déficits nas habilidades matemáticas estarem sendo comumente trabalhadas como aspectos relacionados à mente, mais do que ao cérebro. Entretanto, tais estudos defendem que dificuldades de aprendizagem podem vir a ser expressões de uma disfunção cerebral (Shalev & Gross-Tsur, 2001). De uma forma geral, as dificuldades relacionadas à atividade matemática são denominadas de discalculia. De acordo com o DSM IV (APA, 1995), a discalculia do desenvolvimento é caracterizada por um comprometimento na habilidade matemática, avaliada através de testes padronizados ou de tarefas que avaliem o raciocínio numérico, considerando a idade, o nível de escolaridade e a inteligência do avaliando. Tal distúrbio deve interferir significativamente nas atividades acadêmicas ou nas atividades cotidianas que requeiram a habilidade matemática. Por fim, o diagnóstico de discalculia só é dado na ausência de déficits sensoriais. Do contrário, os comprometimentos da habilidade matemática devem vir a eles associados. Quando o comprometimento da habilidade matemática é resultante de um trauma cerebral, ou acompanha alguma disfunção, passa a ser denominado de acalculia ou discalculia adquirida, em contraponto à discalculia do desenvolvimento, assim denominada por não ser encontrado um substrato neurológico que a evidencie. Vale salientar que não são todas as crianças que têm dificuldades em matemática que podem ser diagnosticadas como tendo discalculia. J. Munro (2003), aponta para o grande leque de aspectos, de diferentes naturezas, que podem comprometer a atividade matemática. Tais aspectos podem ser de ordem afetiva: baixa auto-estima, alta ansiedade, ausência de motivação para a matemática. Também podem estar relacionados a dificuldades no processo de ensino/aprendizagem, ou acompanharem outros déficits cognitivos, tais como desordens da linguagem ou do processamento sensorial. Em 1924 Gerstmann descreveu uma síndrome, que posteriormente recebeu o seu nome, que por sua vez, trouxe elementos interessantes para o 3

4 debate acerca da anatomia cerebral da atividade matemática. Nesta sindrome, pacientes que haviam sofrido lesões na região parietal inferior esquerda do cérebro apresentaram quatro tipos de déficits: a) acalculia ou discalculia, b) agrafia ou disgrafia, c) incapacidade para nomear os dedos das mãos ou assinalar um deles quando solicitado (agnosia digital) e, d) imposibilidade de distinguir entre direita e esquerda (Alonso & Fuentes, 2001). Para Dehaene (1999), há uma estreita relação entre números e espaço, destacando que as pessoas tendem a representar mentalmente os números inteiros numa linha reta orientada da esquerda para a direita, o que representa um aspecto importante da nossa intuição numérica. Por outro lado, existe uma forte relação entre habilidades espaciais e desempenho em matemática (Dehaene, 1998). Tal aspecto também foi destacado pelo trabalho de M. Kulp (2005) que buscou estabelecer relações entre a habilidade visuoperceptual e a matemática. O propósito maior do estudo foi investigar se havia ou não relações entre o desempenho em testes que avaliam a discriminação visual e a memória visual com o desempenho em matemática. Participaram do estudo 171 crianças, com uma média de idade de 10,08 anos, de classe média, estudantes de uma escola elementar próxima a Columbus Ohio. Os dados revelaram que uma habilidade visuoperceptual pobre está significativamente relacionada a um baixo rendimento acadêmico em matemática (p = 0,039 para memória visual e p = 0,048 para percepção visual). Anatomicamente, Dehaene (1998) conclui que a região parietal inferior acomoda circuitos neurais envolvidos na representação de informações espaciais contínuas. Tal área localiza-se no cume da pirâmide de áreas occipitoparietais que promovem a construção de representações abstratas da disposição espacial dos objetos que compõem o entorno no qual o sujeito está inserido. Em 1961, Hecaen e colaboradores, propuseram a seguinte classificação para as desordens da aritmética (Lezak, 2004; Gil, 2002): 1. comprometimento da apreciação e conhecimento dos números. Tais acalculias estariam relacionadas aos distúrbios da leitura e escrita dos números. Muitas vezes este quadro é denominado de acalculia afásica; 2. comprometimento da habilidade para organizar e manipular espacialmente os números, tais como numa longa divisão ou 4

5 multiplicação de 2 ou mais números. Tal quadro é denominado de acalculia espacial; 3. comprometimento da habilidade para realizar os cálculos aritméticos. Tal quadro refere-se a um déficit na compreensão conceitual do cálculo, e denomina-se anaritmetia ou acalculia primária. A perspectiva de A.Miranda e Ma.Gil-Llario (2003) é um exemplo de estudo que aponta as dificuldades de aprendizagem, no domínio da matemática, num contexto geral. Para os pesquisadores, as principais determinantes das dificuldades em matemática, no interior da vertente neurológica, são as deficiências atencionais e as deficiências visuoespaciais. As deficiências atencionais parecem dificultar a utilização de estratégias ordenadas e hierarquizadas implicadas no uso de determinado algoritmo. Assim, crianças com déficit de atenção apresentariam uma certa tendência a desenvolver deficiências relacionadas ao cálculo aritmético. A impulsividade seria um outro fator determinante de tais dificuldades, pois teria uma repercussão direta sobre a instrução, já que a cooperação, necessária entre alunos e professores, estaria comprometida. Por outro lado, as deficiências visuoespaciais poderiam ser traduzidas por dificuldades com: 1. Diferenciação figura-fundo: 2. Orientação espacial, conforme ilustrado pela reprodução de resposta de uma criança epiléptica à seguinte questão: 5 Ilustração 1: produção de criança com epilepsia 11 anos, masculino (reproduzido de Hazin, 2006)

6 3. Uso da memória de trabalho visuoespacial e de imagens visuais mentais, repercutindo em tarefas tais como diferenciar números similares do ponto de vista espacial (6 e 9), conforme ilustra à página seguinte a reprodução de outro extrato de protocolo da mesma criança acima referida: Questão proposta: Em cada cartão aparece um número. Escreva os números acima em ordem crescente, isto é, do menor para o maior. (Questão adaptada de instrumento proposto por M. Monteiro, 2005, e utilizada na pesquisa de Hazin, 2006) A criança respondeu da seguinte maneira: Quando a mesma questão foi colocada oralmente a criança respondeu de forma correta, demonstrando que compreende o significado dos números e do conceito de crescente, mas tem dificuldades na diferenciação visual de números similares, tais como 69 e 96 e 13 e 31. Outro estudo centrado nas dificuldades em matemática foi desenvolvido por M. Rosselli e A. Ardila (1989). Tais autores buscaram estabelecer conexões entre os déficits de cálculo e lesões nos hemisférios cerebrais esquerdo e direito. A pesquisa foi realizada com 62 pacientes, sendo 41 com lesões no hemisfério cerebral esquerdo, enquanto 21 pacientes apresentavam lesões no hemisfério cerebral direito. Todos ao pacientes apresentavam algum grau de acalculia, ou seja, algum comprometimento na habilidade para o cálculo. Segundo os autores, tais alterações podem ser de diferentes naturezas: 1. inabilidade para a compreensão do significado e nome dos números; 2. déficits visuo-espaciais que interferem na organização espacial dos números e também nos aspectos mecânicos envolvidos nas operações matemáticas conforme ilustrado ao lado. Ilustração 2: produção de criança com epilepsia 10 anos, feminino (reproduzido de Hazin, 2006).

7 7 3. inabilidade para relembrar os fatos matemáticos e utilizá-los apropriadamente; 4. dificuldade no próprio pensamento matemático e na compreensão das operações subjacentes, as vezes adicionadas de inabilidade para conceptualização de quantidades e operações reversas. Certamente, esta fala não poderia deixar de abordar uma grande contribuição à neuropsicologia da atividade matemática, a saber, as pesquisas avançadas por A. R. Luria, que buscaram identificar as regiões corticais e subcorticais envolvidas no desenvolvimento de tarefas cognitivas específicas. No tocante à atividade matemática, as observações e achados clínicos, levaram às seguintes constatações gerais (Luria, 1981; Grafman & Boller, 1989): A) lesões nas regiões parieto-occipitais do hemisfério cerebral esquerdo, comprometem a orientação espacial; B) lesões nas regiões parietais do hemisfério cerebral esquerdo, afetam a recuperação automática para os esquemas espaciais de números; C) lesões nas regiões temporais do hemisfério cerebral esquerdo, comprometem a habilidade de compreensão do significado dos números e/ou símbolos, bem como podem vir a comprometer a fixação dos números na memória de trabalho (comprometimento da memória auditiva verbal) e; D) lesões nas regiões frontais do cérebro podem causar uma ruptura no mecanismo de cálculo ou recuperação dos números. Muitas vezes os pacientes não conseguem entender o que um problema pede e qual o caminho necessário para respondê-lo. Na perspectiva de Luria, a discalculia primária (sintoma isolado) seria rara. Na maioria das vezes as discalculias seriam déficits secundários, por exemplo à afasia semântica. Esta afirmação, conecta diretamente a atividade matemática às produções linguísticas sintáticas.

8 Luria conceituou as discalculias considerando os aspectos espaciais e verbais, com os comprometimentos espaciais sendo subdivididos em visuais e imagísticos. Ele separou as dificuldades relacionadas ao cálculo, como visto anteriormente, em comprometimentos da compreensão dos números e de fatos numéricos, de um lado, e os problemas mais procedurais, envolvidos nas operações aritméticas, de outro lado. O modelo de Luria para a compreensão do cálculo aritmético foi apresentado em seu texto Traumatic Aphasia de Neste texto, Luria compara o sistema numérico ao sistema da fala, defendendo que ambos envolvem uma dimensão simbólica. As investigações de Luria seguiram basicamente duas direções: a) a avaliação do conceito de número e; b) a avaliação dos processos de computação. Luria acreditava que a chave para a compreensão destes aspectos poderia ser fornecida através do estudo da discalculia. Para tanto, desenvolveu uma bateria de testes que investigava os dois aspectos acima mencionados. A partir de suas pesquisas com os pacientes lesionados que apresentavam déficits, Luria destacou a importância dos aspectos espaciais envolvidos no cálculo. Sugeriu que o desenvolvimento de esquemas matemáticos estão primeiramente associados a relações espaciais e com formas tridimensionais, para só posteriormente, tornarem-se abstratos e de natureza simbólica. Isto posto, déficits espaciais poderiam vir a afetar o desempenho em problemas aritméticos, já que comprometeriam o alinhamento dos números, necessário ao cálculo, bem como poderiam distorcer a estimativa de espaço nas tarefas geométricas. Entretanto, Luria também aponta para uma outra dimensão da visuoespacialidade envolvida nas operações aritméticos. Destaca que no início do desenvolvimento, tais operações são de natureza discursiva e que, posteriormente são convertidas em ações baseadas em esquemas espaciais internos, tais como a tabela da tabuada, que apesar de ter envolvido um componente da memória semântica, também envolve uma dimensão espacial. Luria propõe haver dois os estilos de processos cognitivos (em especial os processos perceptuais) envolvidos nas atividades de cálculo, promovendo sínteses simultâneas e sucessivas. As sínteses sucessivas envolvem 8

9 categorização e/ou processamento de uma série de números, enquanto as sínteses simultâneas envolvem o processamento paralelo de diferentes dígitos num campo visual ou numa representação mental. Consequentemente, pôde fazer a distinção entre aspectos relevantes ao cálculo, de forma a promover, igualmente, distinções em termos de déficits, o que é de extrema relevância para a promoção de atividades em reabilitação. Os estudos de Luria, buscando estabelecer correlações anátomoclínicas entre lesões cerebrais e déficits no cálculo, permitiram o reconhecimento de áreas distintas do cérebro, envolvidas com habilidades específicas, tais como o reconhecimento e a produção do número, os procedimentos computacionais, os processos inferenciais, o alinhamento espacial, os processos imagísticos e a importância da memória de trabalho na computação. Dois aspectos, retirados das contribuições de Luria, são centrais para a pesquisa voltada para a neuropsicologia da atividade matemática: a) a importância da visuoespacialidade, tanto para o cálculo quanto para o desenvolvimento das operações aritméticas e; b) A distinção entre aspectos procedurais e conceituais envolvidos na matemática. De forma geral, a presente contribuição veio problematizar acerca do lugar da cerebralidade na atividade matemática, destacando as alterações neuropsicológicas que comumente acompanham as lesões e/ou disfunções cerebrais. Tais quadros são denominados de acalculia e discalculia e estes, por sua vez, traduzem-se em déficits específicos que comprometem, em diferentes níveis, o fazer matemático. Vale destacar a importância do conhecimento e da identificação da natureza das dificuldades matemáticas, por parte dos educadores. Os déficits relacionados ao domínio matemático não são homogêneos, podendo estar atrelados a aspectos de ordem atencional, procedural ou conceitual. A identificação e o conhecimento destas alterações é vital para que a escola possa propor caminhos que guiem as crianças com necessidades especiais, considerando seus déficits e ousando oferecer subsídios para minimizá-los, conforme sugerem dados de pesquisa de I. Hazin, apresentados em comunicação científica proposta a este evento Ver comunicação científica proposta a este I SIPEMAT por Hazin & Da Rocha Falcão, intitulada Atividade matemática em crianças epilépticas: avaliação e intervenção.

10 10 REFERÊNCIAS Alonso, D & Fuentes, L.J. (2001). Neuropsicología de la aritmética elemental. IN: Pozo, C; González A.D.; Sánchez, A.; Gómez, J.I & de Onã. F (Eds). Humanidades y Educación. Almeria: Servicio de Publicaciones de la Universidad de Almería. APA (1995). DSM IV, Porto Alegre: Artes Médicas. Dehaene, S.(1998). Abstract representations o f numbers in the animal and human brain. IN: Trends Neuroscientific, vol 21, no. 8, pp Gil, R. (2002). Neuropsicologia. São Paulo: Santos Editora Grafman, J. & Boller, F. (1989). A comment on Luria s of calculation disorders. IN: Journal of Neurolinguistics, vol. 4, no. 1, pp Hazin, I. & Meira, L.Múltiplas interpretações para a zona de desenvolvimento proximal na sala de aula (2004). IN: M. Correia (Orgs). Psicologia e Escola: uma parceria necessária. Campinas : Alínea Hazin, I. (2006) A atividade matemática de crianças com epilepsia idiopática generalizada do tipo ausência: contribuições da neuropsicologia e da psicologia cognitva. Tese de doutorado não-publicada, Programa de Pós-Graduação em Psicologia Cognitiva UFPE. Kulp, M. (2005). Are visual perceptual skills related to mathematics ability in second through sixth grade children?. Focus on learning problems in mathematics. Lezak, M. D.(2004). Neuropsychological Assessment. New York: Oxford University Press. Luria, A. R. (1981) Fundamentos de neuropsicologia. São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo / Livros Técnicos e Científicos. Luria, A.R. (1991). Curso de Psicologia Geral, vol1. Rio de Janeiro: Civilização Brasileira. Miranda, A. & Gil_Lario, D. (2001). Las dificultades de aprendizaje em las matemáticas: concepto, manifestaciones y procedimientos de manejo. IN: Revista de Neurología Clínica,no. 2 (1), pp Munro, J. (2003). A unifying concept in understanding mathematics learning disabilities. IN: Australian Journal of Learning Disabilities, 8 (4). Rosselli, M. & Ardila. A. (1989). Calculation deficits in patients with right and left hemisphere damage. IN: Neuropsychologia, vol. 27, no. 5, pp Shalev, R. & Gross-Tsur, V. (2001). Developmental dyscalculia. IN: Pediatric Neurology, vol. 24, no. 5, pp