El cervell matemàtic

Stanislas Dehaene. Hola a tot el món. Soc l’Stanislas Dehaene i soc neurocientífic, és a dir, que tracto de comprendre com funciona el nostre cervell, i d’això parlarem avui. Espero que avui hàgiu portat el vostre cervell. Dueu a dins una de les màquines més extraordinàries de l’univers. El cervell humà té aproximadament 86.000 milions de neurones que estan interconnectades, i cada neurona ja és en si una mena de miniprocessador. Cada neurona es connecta amb una mitjana d’unes altres 10.000 neurones, cosa que resulta en una xifra sorprenent: mil bilions de sinapsis, de punts de contacte entre les neurones. Pensem, i aquesta és la hipòtesi sorprenent, que tot el que sentim, tot el que vivim, tot el que aprenem, totes les paraules que coneixem venen del nostre cervell. Tot el que sentim: els dolors, els plaers…, venen del nostre cervell, i els neurocientífics tractem d’entendre com funciona aquesta màquina. Segur que heu sentit a parlar del progrés de la intel·ligència artificial. Actualment, s’està aconseguint construir màquines que tenen la capacitat d’aprendre i que són capaces de produir llenguatge. No obstant això, m’agradaria tractar de defensar el nostre cervell i mostrar-vos també que és una màquina encara més extraordinària que les màquines modernes.

Una de les maneres de veure-ho és pensar que aquest òrgan que és al nostre cap només pesa un quilo i mig. Compareu-lo amb els superordinadors que cal utilitzar per desenvolupar models d’intel·ligència artificial. A més, consumeix 20 watts; aproximadament, un milió de cops menys que els grans ordinadors necessaris per fer funcionar models d’intel·ligència artificial com ChatGPT, del qual segur que heu sentit a parlar. Per tant, hem d’intentar comprendre com l’evolució ha aconseguit crear progressivament aquesta màquina, perquè entendre-la comporta entendre’ns a nosaltres mateixos. D’això m’agradaria parlar avui: de tractar de comprendre l’òrgan biològic que ens fa pensar. Per mi, és el nou subjecte d’aquesta qüestió tan antiga, que és: “Coneix-te a tu mateix”. Intentem conèixer-nos a nosaltres mateixos per poder utilitzar millor algunes parts del cervell i aprendre millor. Crec que avui parlarem molt també sobre l’aprenentatge. En el meu cas, jo soc matemàtic. D’entrada, el que m’interessa són les matemàtiques i m’agradaria tractar d’entendre com el nostre cervell aconsegueix interpretar les matemàtiques. És un dels descobriments més importants de la humanitat: la invenció de les matemàtiques, la invenció dels símbols, els símbols dels nombres, inclús els símbols de les lletres. És una cosa que ha permès a la nostra espècie anar encara més enllà del que altres espècies d’animals són capaces. Jo intento comprendre a la meva feina com s’adapta el cervell a nous aspectes culturals com les lletres, paraules, xifres, etcètera.

Què canvia al nostre cervell quan aprenem xifres aràbigues o lletres? Al cervell hi ha una xarxa de circuits que és canviant i que podem veure. Al laboratori tenim equips que anomenem d’imatgenologia cerebral. Qualsevol pot, simplement, estirar-se a la màquina, que són aparells de ressonància magnètica, i podrem veure tot el cervell; no només la seva anatomia mil·límetre a mil·límetre, o inclús per sota del mil·límetre, sinó que també veiem l’activitat cerebral. Un dels descobriments que els meus companys i jo hem fet és que, quan comencem a llegir un text, hi ha una petita regió del cervell que s’il·lumina i que es troba aproximadament al mateix lloc en totes les persones que són capaces de reconèixer les lletres i d’aprendre a llegir en un analfabet concret. També hem descobert que, quan fem un càlcul, hi ha altres regions del cervell que s’il·luminen. Estem intentant comprendre com funcionen. Aquest és, més o menys, l’itinerari de tot el que parlarem avui, i crec que aquí hi ha una doble qüestió: comprendre el cervell, però també comprendre’l per utilitzar-lo millor, comprendre’l perquè tots tenim cervell i tots necessitem aprendre al llarg de la nostra vida, no només a l’escola, sinó al llarg de tota la nostra vida.A més, sens dubte, molts de nosaltres haurem de fer front a dificultats a la nostra vida, que poden ser malalties cerebrals o, simplement, estats temporals del cervell com la depressió. Es tracta també d’això: de comprendre com aquest òrgan és capaç de sumir-nos en aquests trastorns que afecten una part considerable de la població. És molt probable que, si la nostra vida es prolonga per sobre dels 80 o 90 anys, desafortunadament, patirem alguna malaltia neurològica. Aquestes són, més o menys, les preguntes que m’agradaria comentar amb vosaltres. Espero les vostres preguntes.

Carlos. Hola, professor, soc en Carlos. Sé que vostè és neurocientífic i que gran part de la seva feina està relacionada amb els processos d’aprenentatge. La meva pregunta és: com a tal, què és la neurociència? Com ens podria ajudar a aprendre millor?

Stanislas Dehaene. Moltes gràcies per la pregunta. Bé, què són les neurociències? Les anomenem “neurociències”, en plural, perquè, en realitat, és un conjunt de disciplines l’objectiu de les quals és estudiar el cervell. És important entendre que al cervell diferenciem nombroses escales. Jo estudio tot el cervell humà, amb mètodes d’imatgenologia cerebral que permeten veure’l des de l’exterior. En canvi, altres companys neurocientífics estudien el cervell dels animals i, gràcies a això, són capaços d’anar descendint a escales molt més petites. Per comprendre-ho, ho podem imaginar gairebé com les nines russes, que es troben l’una dins l’altra. L’escala més petita, si parlem del lloc o del punt més petit del cervell, seria l’escala de les molècules. Hi ha molècules que tenen un paper molt concret en el cervell i que anomenem receptors o neurotransmissors, que transmeten químicament la informació al cervell. Hi ha neurocientífics que treballen en aquesta escala i que estudien les molècules que s’obren i es tanquen per transmetre els missatges químics. A una escala una mica més gran, hi ha la sinapsi. La sinapsi és un punt de contacte entre dues neurones. Aquí hi ha un gran treball per tractar de comprendre la velocitat i la natura de la transmissió de la informació, però segueix sent una escala microscòpica. Després, passaríem a una escala una mica més gran, la de les neurones. Les neurones mesuren uns pocs micròmetres, és a dir, unes milionèsimes de metre o mil·lèsimes de mil·límetre. És una escala molt petita i tenim 86.000 milions de neurones que es connecten entre elles.

L’escala que hi ha per sobre és la que a mi m’interessa, la dels circuits: com les neurones es connecten entre elles per fer càlculs. Les neurones formen circuits que ens permeten calcular i interpretar coses com, per exemple, reconèixer una cara. Veig la teva cara i et reconec. Nosaltres intentem comprendre la cadena de tractament de la informació que porta d’un punt a un altre al cervell i que ens permet identificar una cara, una paraula o reconèixer una xifra i arribar a fer un càlcul. La meva missió és fer això tangible. Al laboratori tenim diverses màquines que permeten veure diferents aspectes del cervell. La meva feina de neurocientífic consisteix a combinar diferents màquines amb protocols que permeten observar, entendre i disseccionar les etapes de tractament de la informació. Si veniu al meu laboratori, estudiarem, per exemple, la vostra manera de llegir. Us mostrarem paraules en una pantalla. Es pot fer molt ràpidament; la lectura és un procés bastant ràpid, per tant, podem projectar potser una paraula cada 300 mil·lisegons, que són tres o quatre paraules per segon que es poden llegir. Per cadascuna d’aquestes paraules, mesurarem a quines etapes de tractament de la informació s’aconsegueix arribar a cada àrea cerebral. Aleshores, us estirareu a la màquina de ressonància magnètica i, gràcies a ella, podrem veure el vostre cervell en tres dimensions, en talls, així, i a cada punt del cervell podrem veure on consumeixen energia els circuits cerebrals i on augmenta el flux sanguini. Això és un mecanisme extraordinari: cada cop que un punt del cervell treballa, en uns segons, els vasos sanguinis de la zona es dilaten per proporcionar més sang, oxigen i glucosa.

És un mecanisme molt evolucionat que permet al cervell no consumir gaire energia perquè el cervell només subministrarà més sang a una regió concreta quan aquesta treballi molt. Així, podem irrigar una regió i mesurar-lo des de l’exterior. És gairebé un miracle de la tecnologia. El cervell s’ha tornat accessible. Encara no estem gaire habituats a la idea perquè abans no el vèiem. Els investigadors no podien veure el cervell. Havien d’esperar que algú morís i poder-lo disseccionar per comprendre i analitzar aquest òrgan. Avui ens podem estirar en una màquina i, gràcies a la màgia de la ressonància magnètica, fer talls i observar cada punt del cervell. Per on vulgui que flueixi la sang és un indicador que aquesta regió està treballant. Aquest és un primer conjunt de màquines de ressonància magnètica, que utilitzem diàriament, però no és l’únic que utilitzem. Els aparells de ressonància estan limitats perquè no permeten veure l’activitat en temps real. Necessiten temps: hi ha un desfasament d’uns segons a l’inici de l’activitat d’una regió. I, a més, el flux sanguini que arriba dos o tres segons més tard ja ha augmentat. Per tant, és com si tinguéssim una imatge borrosa del cervell perquè no el veiem a escala de mil·lisegons, i el cervell sí que calcula a escala de mil·lisegons. Després, un segon equip de tècniques, el que anomenem la magneto i l’electroencefalografia, que permet mesurar l’activitat elèctrica del cervell. En aquest cas, utilitzem elèctrodes. És també un descobriment bastant sorprenent. Només cal col·locar un petit elèctrode aquí, sobre el cuir cabellut, entre dos punts del crani. Veureu que té voltatge, com una pila, excepte que és un voltatge molt baix, de microvolts, és a dir, de milionèsimes de volts.

És una diferència ínfima de potencial, però ho podem mesurar i ve del cervell, de l’activitat de les neurones del vostre cervell. Cada cop que penseu, ho podem mesurar en forma d’activitat elèctrica i també d’activitat magnètica. I la meva feina de neurocientífic consisteix a utilitzar aquests senyals per mesurar de manera precisa com calcula el cervell. L’aprenentatge és, realment, la funció més extraordinària del nostre cervell, és a dir, que el cervell no només no és estàtic, sinó que canvia aquests senyals en funció del que som capaços d’aprendre. Una de les coses que hem descobert, per exemple, si jo projecto una paraula… Bé, totes les paraules es reflecteixen primer a la retina i, evidentment, es transmeten al lòbul occipital. No obstant això, si és una paraula que no coneixem, el sistema alfabètic de la qual no coneixem, per exemple, una paraula xinesa… No sé si algú aquí sap llegir xinès. Jo no sé llegir xinès i no reconec aquesta paraula, així que aquest senyal s’aturarà aquí. No obstant això, si aprenguéssim xinès, el que hem descobert és que hi ha una regió molt concreta del cervell que analitza la forma, que analitza els caràcters. En 170 mil·lisegons aproximadament, és a dir, en una sisena part de segon, el vostre cervell detecta l’objecte del qual es tracta i, de seguida, aquesta activitat es transmet encara més lluny i reconeix el sentit de les paraules. En definitiva, les neurociències consisteixen en això, tractar de crear ponts entre l’objecte, el cervell i el pensament. La manera en què el cervell genera el pensament és una de les grans assignatures de la ciència avui dia. És un dels grans misteris de la ciència. Realment, podem reduir el pensament a aquest objecte biològic? Jo crec que sí, crec que hem d’acceptar que som fruit de l’activitat neuronal. Som el nostre cervell. Aquesta és la qüestió.

Nacho. Hola, soc en Nacho. Sé que vostè investiga sobre com funciona el cervell humà, i m’agradaria preguntar-li què és el que realment significa aprendre.

Gràcies per la pregunta. Probablement, l’aspecte més extraordinari del cervell sigui arribar a modificar-se per adaptar-se al món exterior. Hi ha moltes definicions sobre què és aprendre. Al meu llibre, jo reflexiono sobre diverses. Ho tractaré d’explicar de forma concisa. El primer que podríem dir és que aprendre vol dir crear al nostre cervell un model del món exterior. Cadascuna de les nostres regions cerebrals conté un petit model, una mena de maqueta, d’un aspecte del món exterior; i tenim milers de models. Jo tinc un model de la llengua francesa, per exemple, i vosaltres teniu un model de l’espanyol que jo, desafortunadament, no tinc. Teniu un model de la forma en què les paraules s’han d’encadenar en espanyol. Ho heu après. Aprendre és modificar els paràmetres del cervell per crear un model del món exterior. Us donaré un exemple de la manera en què pot funcionar. Pensem que, per aprendre un model, és necessari modificar les sinapsis, que són els punts de contacte entre les neurones, per ajustar els paràmetres de forma que s’adaptin al món exterior. Us en posaré un exemple molt simple: he participat en la creació d’una exposició a la Ciutat de les Ciències de París. Si hi aneu, podreu provar un experiment molt simple. Us posaran unes ulleres que desplacen el món exterior deu graus a l’esquerra. Us poseu les ulleres i el món semblarà normal, però després, us posaran un objecte al davant i us diran: “Agafa’l”.

Aleshores, l’intentareu agafar i la vostra mà va cap al costat perquè el vostre sentit de la vista està alterat. Ho intenteu un segon cop i res. Ho feu un tercer cop i ja està, heu aconseguit agafar l’objecte. Ho intenteu un quart cop i bé. Un cinquè… I, aleshores, us diuen: “Treu-te les ulleres”. Us traureu les ulleres, intentareu agafar l’objecte i la vostra mà anirà cap al costat, així. Què vol dir això? Durant aquest breu període d’aprenentatge, i és impressionant que pugui ser tan curt, heu ajustat un paràmetre inconscient: el desfasament entre la visió i la motricitat. És un dels paràmetres que vam aprendre quan érem petits. Vam aprendre a alinear la visió amb els gestos que realitzem. Els nadons, evidentment, ho han d’aprendre, i per això fan tota mena de gestos. Què és el que veiem en aquest exemple? Que cal produir i observar un senyal d’error. És el senyal d’error el que ens permet corregir. Aquí, en realitat, veiem un exemple molt simple on hi ha un sol paràmetre, però al cervell caldria imaginar-se milers de milions de paràmetres, que són totes les sinapsis, i que el cervell utilitzarà la correcció d’un error per corregir cadascun d’aquests paràmetres. És un principi que també s’utilitza en la intel·ligència artificial. És el desfasament entre el que fem i el que hauríem d’haver fet el que ens permet poder corregir. Ara tenim algoritmes als ordinadors que ens permeten la retropropagació d’aquesta mena d’errors. Això se sustenta en un principi molt important: gràcies a cometre errors, som capaços d’aprendre. Això pot semblar una cosa paradoxal perquè a les escoles es diu als nens que intentin no cometre errors, però el cervell no aprèn si no rep un senyal d’error. És una teoria força recent. Creiem que la majoria dels missatges que el cervell transmet a diferents àrees d’aquest són senyals d’error.

Evidentment, hi pot haver errors externs, com quan no puc agafar l’objecte, però també hi ha errors interns, com quan jo us sento parlar en espanyol. Puc tractar de predir el que direu? El meu cervell ho intenta, fa prediccions i va veient el desfasament entre el que ha predit i el que heu dit de debò. Desafortunadament, com que jo no tinc un bon model d’espanyol, hi ha un gran desfasament i no ho aconsegueixo predir bé, però això crea un senyal d’error que, en aquest cas, és un senyal d’error intern. No ho he aconseguit predir correctament, i aquest senyal permet que s’ajustin les sinapsis al meu cervell. Imagineu un sistema que, constantment, procura guanyar informació i ajustar els seus paràmetres per reduir els senyals d’error. Ho fem constantment. Del que podem treure l’aigua clara és que no ens hem d’avergonyir de cometre errors. No podem aprendre sense errar. Tractar d’aprendre a fer windsurf sense caure és totalment impossible. El fet de caure forma part de la forma d’aprendre del cervell. Encara podem dir moltes coses sobre l’aprenentatge. Es podria dir també que aprendre és projectar models del nostre cervell al món exterior per calcular el desfasament. Aprendre és també partir d’un estat molt estructurat del cervell. En ell, tenim, per exemple, models matemàtics que tractem d’aplicar al món exterior i anem corregint sobre la marxa segons aquests models s’ajustin al món. Aprendre és també una activitat que està distribuïda extraordinàriament al cervell. No hi ha cap regió que no aprengui. L’aprenentatge no és una funció d’una regió en concret: és una funció que està distribuïda per tot el cervell, depenent de la natura del que aprenem. Si aprenem a llegir, anirà a regions molt concretes, per exemple, al lòbul occipitotemporal. Si estudiem matemàtiques, anirà més a la part dorsal i als dos hemisferis del cervell. Cada regió té el seu model i l’intentarà ajustar a les dades del món exterior.

Elena. Hola. Miri, em dic Elena, i m’agradaria saber exactament en què consisteixen els quatre pilars fonamentals de l’aprenentatge que has anomenat abans.

Stanislas Dehaene. Gràcies. El que he anomenat “els quatre pilars de l’aprenentatge” són quatre grans principis que ens permeten aprendre millor. La idea és que, comprenent millor què fa el nostre cervell per aprendre, podem explotar millor el seu potencial i podem aprendre a aprendre millor. Podem aprendre a aprendre. Ara parlarem dels quatre pilars. El primer pilar és l’atenció. Hi ha molts estudis sobre què és l’atenció, i s’ha descobert que l’atenció és una mena d’amplificador que selecciona una informació i que l’amplifica al cervell. Per tant, si no poses atenció a alguna cosa, el senyal es projectarà a la retina, per exemple, una paraula que t’ha cridat l’atenció, però es detindrà molt ràpidament, com una onada que va disminuint i que es deté a àrees precoces del cervell. Si hi poses atenció, el mateix senyal s’amplificarà, es dirigirà, s’orientarà, i podrà tenir un efecte molt més efectiu en l’aprenentatge. Hi ha estudis molt bons que demostren que l’atenció pot impedir l’aprenentatge completament, o, al contrari, potenciar-lo en gran mesura. Crec que tots coneixeu l’experiment del goril·la. Si no el coneixeu, és increïble, de debò. No sé si l’hauria d’explicar perquè és millor experimentar-ho un mateix. Bàsicament, si esteu concentrats en el que jo us estic dient, hi podria haver una persona disfressada de goril·la que passés per davant i no el veuríeu. És sorprenent, però només veiem les coses a les quals posem atenció. Si no hi posem atenció, és invisible. Això, per a l’aprenentatge, és una clau. Un nen que no posa atenció al que el professor diu no pot aprendre res. Bé, això no és del tot així: també existeix un aprenentatge no conscient, però suposa una grandíssima diferència respecte a un nen que sí que hi posa atenció.

I tampoc es tracta només de posar atenció a l’objecte, sinó també al bon nivell de tractament. Això és important per als professors que ens escolten: heu de canalitzar l’atenció dels nens cap al que voleu que aprenguin. Hi ha un experiment del qual parlo al meu llibre que sempre m’ha semblat molt significatiu, que és l’atenció a les paraules. Quan aprenem a llegir, hi ha mètodes que anomenem “globals”, on el focus d’atenció és la globalitat del món, i mètodes que anomenem “fònics”, on es posa en relleu la presència de les lletres i el fet que cada lletra correspongui a un so. S’han fet assajos de comparar dos grups de persones que estan aprenent el mateix alfabet. L’única diferència és que a un dels grups se li diu que són paraules com les del xinès, que han d’estudiar com un tot, i a l’altre se li diu que han d’aprendre cadascuna de les lletres i el so que els correspon. És l’única diferència, i se’ls deixa estudiar. Aleshores, els que van agafar com a referència les lletres, van aprendre molt millor i en circuits completament diferents. Aquells que van estudiar les paraules com un tot van aprendre en circuits de l’hemisferi dret, que no és un bon circuit per a la lectura. L’atenció orienta la informació cap a un circuit totalment diferent del circuit normal de la lectura. Aleshores, en funció de com han posat atenció, de manera global o en concret, a la presència de les lletres, s’aprenen coses totalment diferents. El que és interessant és que, si hem d’aprendre a llegir, hem d’aprendre a llegir paraules noves, i això ho canvia tot. La gent que ha après a desxifrar lletres és capaç de generalitzar aquest coneixement a paraules noves perquè han posat atenció a una cosa que és general, a una regla general. Aquells que han posat atenció a les paraules com un tot han aconseguit aprendre una vintena de paraules, però això no es pot traslladar a altres paraules que se’ls presentin.

Veiem, per tant, que no és només una qüestió de fixar-se en l’objecte, sinó a la manera en què ho representem mentalment. El professor ha de ser algú que… Jo dic sempre que el millor talent d’un professor és ser capaç de dirigir l’atenció del nen, de l’alumne, cap al nivell correcte, cap al que vulguem que aprengui. També hi ha estudis molt pràctics pel que fa a això on es mostra, per exemple, que si l’aula està molt decorada, es crea un efecte de distracció i la qualitat de l’aprenentatge disminueix. Això té conseqüències veritablement significatives per a l’organització de l’ensenyament. Bé, aquest és el primer pilar, l’atenció. Ara aniré potser una mica més ràpid perquè en podríem parlar llargament. El segon i el tercer pilar són el que jo anomeno “el compromís actiu” i “la correcció d’error”. Què vol dir això? Que el cervell no és passiu. No podem aprendre de forma passiva. El nostre cervell aprèn quan projecta una hipòtesi, genera una idea i, com he dit fa un moment, hi ha un senyal d’error que li permet corregir-se. Cal intentar-ho. No podem aprendre com a subjectes passius esperant que això ens arribi. Cal intentar-ho, projectar una hipòtesi i rebre una resposta que ens digui: “No, no és això, no és correcte” o bé: “Sí que era correcte”. El cervell funciona així. Què vol dir això? Que el senyal d’error és crucial. És necessari rebre un senyal d’error, bé de l’exterior, com el professor que corregeix, o un senyal intern que ens permeti veure el desfasament amb la realitat, com quan he agafat l’objecte que estava en desfasament respecte a la realitat. Això què vol dir? Que, per exemple, el sistema de notes no és apropiat. Una nota no és un bon senyal d’error. Cal un senyal d’error que sigui informatiu, que permeti corregir i que proporcioni informació precisa per corregir el model.

Quan ens donen una nota, per exemple, un quatre sobre vint o un zero sobre vint, és encara pitjor: el que n’aprenem no és com corregir-nos, no és una informació precisa que ens permeti corregir. El que aprenem és que no ho hem encertat i, al contrari, això pot tenir un efecte negatiu, una mena de càstig, una comparació amb la resta, una mala imatge d’un mateix, etcètera. El que volem dir amb “senyal d’error” no és en absolut un càstig, és un senyal informatiu que permet corregir el model mental del nostre cervell. Per tant, atenció, compromís actiu, correcció d’errors… I el quart pilar d’aprenentatge, que és el que anomenem “la consolidació”, on el somni té un paper molt important. Què entenem per consolidació? Que no podem aprendre en un únic cop. Quan aprenem alguna cosa per primer cop, ens exigeix un esforç considerable, però potser no és suficient per poder automatitzar per complet el que hem après. Te’n posaré un exemple. Aquí hi deu haver gent que ha après ja a conduir un cotxe. Jo crec que és el cas d’unes quantes persones. El primer cop que aprens a conduir un cotxe, m’imagino que ho recordeu, és aterridor perquè tens la impressió que has de posar atenció a tot alhora, i és impossible. No aconseguim posar atenció a tot alhora. Al principi, tots els aprenentatges comencen per la mobilització de la nostra atenció i del que s’anomena el “còrtex prefrontal”, que es troba aquí darrere del front, que és un sistema que mobilitza recursos per crear noves connexions, com una mena de sistema de “routing”, d’enrutament de la informació al cervell. Quan aquest sistema és en actiu, no pot fer dues tasques alhora. Ens resulta difícil aprendre a conduir perquè tenim la impressió d’estar processant massa informació alhora, de no poder-ho fer tot alhora.

Després de la consolidació, aquest sistema s’alliberarà i podrem automatitzar la conducció per complet i potser, per exemple, serem capaços de tenir una conversa alhora, cosa que és impossible al començament de l’aprenentatge. Per tant, consolidar l’aprenentatge comporta alliberar recursos per poder passar a una altra etapa de l’aprenentatge. En les neurociències hi va haver un descobriment que és realment important, que és el paper del son. Els neurocientífics han descobert que aprenem quan dormim i que el son té un paper fonamental en la consolidació del que hem començat a aprendre. Segons el meu parer, és un dels descobriments més importants de les últimes dècades. Podríem pensar que el cervell reposa durant el son o que es neteja, que és una mera activitat metabòlica per corregir l’acumulació de certes substàncies durant la jornada. Això ocorre també, però, en realitat, el cervell és també molt actiu durant el son; no para de treballar i continua estant actiu tota la nit. S’ha descobert que, en efecte, repeteix informació del dia. Quan dormim, no tenim la impressió d’estar treballant, però el nostre cervell ho repetirà i potser a la nit repeteixi desenes o inclús centenars de cops informació que només hem rebut un cop al llarg del dia. És a dir, el que fa potenciar l’aprenentatge. Hi ha molts estudis realment interessants, però veiem, per exemple, que sense fer res, després de dormir, el rendiment és més alt que abans de dormir. Les persones que juguen a videojocs, qui juga aquí a videojocs segur que ho sap… Potser jugueu a un videojoc durant tres hores i arriba un punt en què no avanceu. Aquí arribeu a una asímptota, és a dir, heu arribat al vostre límit.

Aneu a dormir i, l’endemà, jugueu al mateix videojoc i és més fàcil. S’ha demostrat al laboratori que els circuits es consoliden durant la nit, i ho veiem inclús a nivell de neurones individuals. És una cosa extraordinària. En animals, s’ha arribat a veure que les mateixes neurones que s’han activat durant el dia es reactiven durant la nit en el mateix ordre. Per exemple, imaginem un ratolí que passeja per un laberint. Podem trobar neurones que codifiquen cada lloc del laberint, cosa que anomenem “cèl·lules de lloc”, “place cells” en anglès, a l’hipocamp. Hi ha neurones que es concentren en la posició de l’animal i, quan l’animal passeja pel laberint, es poden veure les neurones: una neurona, dues neurones, tres neurones, quatre…, que s’activen en l’ordre corresponent a la trajectòria de l’animal. Evidentment, durant el dia, el ratolí no necessita més de deu segons per completar el laberint. Enregistrem les mateixes neurones durant la nit i revivim la mateixa activitat en el mateix ordre 20 cops més ràpidament, a tota velocitat. Hi ha una trajectòria neuronal que reprodueix el trajecte que l’animal ha seguit durant el dia, i això li permet anar molt més ràpid en el seu aprenentatge. El que ha trigat molt de temps durant el dia s’accelera a la nit. Per això creiem que és un component clau de l’aprenentatge. Hi ha moltíssims estudis que mostren, per exemple, que, si millorem el nostre son, aprenem millor. Conèixer-nos a nosaltres mateixos és una cosa realment important. Com he dit al principi, “coneix el teu cervell” forma part de l’ideal filosòfic “coneix-te a tu mateix”. I és necessari ser conscients també de la importància del nostre descans. Crec que és clau per estar més a gust al món on vivim.

No hem d’oblidar el nostre període de descans. No només ens resulta necessari per consolidar, sinó també per aprofundir. Hi ha estudis molt bons que demostren que descobrim coses durant el son. Crec que tots heu sentit a parlar de científics que es desperten al matí dient: “Ja està! Eureka! He trobat la solució!”. Això ens passa a tots. Això ens passa a tots, sobretot, als nens petits, que troben, per exemple, una paraula nova durant el dia, i després, a la nit, el cervell treballa i aprofundeix en el sentit d’aquesta paraula, estableix connexions amb altres paraules i descobreix coses noves: “Aquesta paraula la puc aplicar en una nova circumstància”, etcètera. Hi ha estudis que demostren que, amb els problemes matemàtics, passa el mateix. Suposem que estem bloquejats en un problema. Això s’ha provat al laboratori. Ens donen un problema matemàtic una mica difícil que té un truc per resoldre’l. La gent no pesca aquest truc abans d’anar a dormir i, l’endemà al matí, la majoria d’ells, bé, almenys un nombre significatiu, troben una solució nova i original al problema. Tots tenim aquesta capacitat: descobrir coses mentre dormim no només és una cosa pròpia de grans científics. És una propietat essencial del nostre cervell. I aquests són, grosso modo, els pilars de l’aprenentatge. Si aconseguim concentrar l’atenció, tenir un compromís actiu, generar hipòtesis, treure partit dels senyals d’error que rebem i gaudir d’un bon descans, és a dir, que hi hagi una alternança d’aprenentatge, son, aprenentatge, son, veurem com millora bastant el nostre aprenentatge.

Això, per cert, són coses que ja s’apliquen en algunes branques pedagògiques. En concret, estic pensant en l’ensenyament de la música. Si estem aprenent a tocar un instrument, el que acabo de dir és el mètode correcte: assajar cada dia, dormir, assajar cada dia, dormir, no necessàriament molt de temps. Els professors de música solen dir un quart d’hora o mitja hora al dia, però cada dia, i amb concentració, atenció, repetició, sense estrès ni càstig. El senyal d’error és totalment normal; els professors de música saben que el primer cop que intentem tocar una partitura no ho farem perfecte. És normal: errar és perfectament normal. Hem de posar fi als complexos de fracassar en alguna cosa, i crec que és una cosa que hem de treballar a les escoles perquè, sovint, tenim una visió molt negativa dels nostres errors, una visió extremista. “Aquest alumne és un negat per a les matemàtiques”. Doncs no és cert. Tots els cervells poden aprendre, simplement, cal aplicar aquests pilars de l’aprenentatge.

Lucía. Encantada. Soc la Lucía i, bé, els alumnes d’avui dia, bàsicament, tractem de memoritzar i memoritzar, però la meva pregunta és si vostè creu que realment l’aprenentatge memorístic és tan rellevant en l’educació.

Jo crec que sí, crec que és necessari aprendre almenys una certa quantitat de coses de memòria. La raó és la següent: el nostre cervell no pot fer dues coses alhora. Bé, vull dir, el nostre cervell no pot fer dues coses conscientment alhora. Hi ha un espai al còrtex prefrontal que els meus companys i jo anomenem el “global workspace”, l’espai de treball conscient, i aquest sistema que està lligat al nostre còrtex prefrontal ens permet prendre consciència de la informació. El problema és que, si prenem consciència de la informació A, no podem veure la informació B. No podem fer dues coses alhora. Segur que heu sentit coses com: “Les dones poden fer dues coses alhora i els homes no”. Tot això és fals. Tots, homes i dones, tenim una clara limitació. No podem fer dues coses conscientment alhora. Si estem posant atenció a una tasca, no podem, alhora, fer-ne una altra. S’han fet molts experiments a laboratoris i els resultats són concloents. Si us demano que respongueu amb la mà dreta a un so i amb l’esquerra a un senyal lluminós, veureu que no podeu fer les dues coses alhora, encara que cada hemisferi pugui controlar la seva mà corresponent. La realitat és que no. Mentre ateneu al so, la llum haurà d’esperar. La cosa és que, com que aquest espai prefrontal és aquell del qual tenim consciència… Quan intentem atendre i respondre al so, no som conscients que la llum és allà ni que no estem responent a la llum. Per això, creiem que podem fer dues coses alhora. És una il·lusió.

Si mesurem el rendiment del nostre cervell, veurem que s’ha alentit quan estàvem atenent al so. Estàvem alentits a l’hora d’atendre la llum. Com que tota la nostra consciència estava ocupada pel so, no érem conscients que estàvem alentits. És una conclusió molt interessant per la consciència, encara que sembli una ximpleria: no som conscients del que no som conscients. No en som conscients. Sobreestimem les nostres capacitats. Creiem que podem fer dues coses alhora i que les podem fer molt ràpidament. Això no és cert. Pensem que no ens distraiem, per exemple, al volant, si escrivim un SMS, i després venen els accidents. S’ha experimentat amb simuladors de conducció i s’ha demostrat que inclús a l’hora de respondre a un senyal de fre, de pitjar amb el peu, coses que són molt automàtiques, ens veiem alentits. No podem fer dues coses alhora. Aleshores, quina relació té això amb l’automatització? No podem fer dues coses alhora conscientment, però, si automatitzem alguna cosa, podem retirar un objecte mental de la consciència. D’aquesta manera, podem pensar en una altra cosa. Això és una mica abstracte, m’explico. Imagineu que comenceu a aprendre les taules de multiplicar. És difícil d’aprendre. Sis per set fan 42. És clar, si no ho sabeu de memòria, haureu d’utilitzar el vostre espai de treball frontal. Potser sí que sabeu que sis per sis fan 36 i que, sumant-ne sis, arribeu a 42. Això requereix el seu temps i, sobretot, ocupa espai mental.

Si no heu automatitzat les taules de multiplicar, us bloquegeu mentalment. Ocupeu aquest espai de treball i això us impedeix pensar en una altra cosa. Els nens que no saben les taules o que no han automatitzat la lectura tenen aquest espai mental ocupat. Literalment, el seu cervell està ocupat per una tasca que els impedeix concentrar-se en un altre nivell quan els faria falta poder arribar a aquest altre nivell. En el cas de la lectura, és molt clar. Si no heu automatitzat la lectura, encara sou allà intentant desxifrar les lletres per aconseguir comprendre de quina paraula es tracta. Nosaltres hem fet experiments sobre aquest tema. En els nens petits que estan començant a llegir, s’observa una gran quantitat d’activitat al còrtex prefrontal. Això desapareix quan s’automatitza la lectura. I només quan això ocorre és quan es poden concentrar de debò en el missatge, en la comprensió del text. Per arribar a comprendre un text cal haver automatitzat les primeres etapes de la lectura. Per això, es recomana automatitzar un cert nombre d’activitats, no totes, però les més essencials: reconèixer una paraula, fer un càlcul…; perquè, si no, no ens podem centrar en el que de debò importa: comprendre un text, entendre les matemàtiques… Per comprendre, és necessari tenir algunes coses automatitzades. En el cas de la lectura, com deia, és pràcticament essencial. El més interessant és que el cervell és capaç de fer inconscientment coses que, en un principi, eren conscients. Per això, quan estan començant a llegir, els nens llegeixen per síl·labes o inclús amb el dit.

S’ha demostrat que, quan comencem a llegir, el temps de lectura és proporcional al nombre de lletres. Això es tradueix en el fet que el cervell tracta la informació lletra a lletra de manera seqüencial, lletra a lletra. Per tant, observem que el temps de llegir una paraula de tres lletres és més lent que el de llegir una paraula de dues, i així, successivament, cada lletra va afegint un temps addicional. Això deixa de ser així. M’imagino que tots els que sou aquí ja heu automatitzat la lectura. El vostre temps de lectura és constant, tant si llegiu una paraula de tres lletres o de vuit. El vostre cervell ha automatitzat l’activitat de reconeixement de totes les lletres en paral·lel, i aquest tractament és propi d’un tractament inconscient. Hem fet molts experiments al laboratori sobre el que coneixem com “percepció subliminal”. Potser heu sentit a parlar d’aquest terme. El que això vol dir és que, si projectem una paraula o una imatge durant un breu instant i el vostre cervell ha passat a aquest mode automàtic que dèiem, és capaç de tractar aquesta informació de manera inconscient. Ens referim a això amb automatitzar: fer ús d’aquesta capacitat de tractament paral·lel automàtic del cervell. Això no s’adquireix immediatament. Al principi, el tractament sempre és conscient. És al final de l’aprenentatge quan aconseguim arribar a fer que una tasca sigui inconscient. Veieu el doble missatge? El nostre cervell té grans límits. Hi ha un límit molt ampli sobre les coses de les quals podem prendre consciència en un moment determinat. No som conscients d’una gran quantitat d’aspectes del món en què vivim. El nostre espai és limitat, però si arribem a automatitzar conductes, podem ampliar aquests límits utilitzant circuits automàtics molt més ràpids, i això ens permet alliberar espai de treball conscient per fer altres tasques.

Pablo. Hola, soc en Pablo, i et volia fer una pregunta d’acord amb el que has dit que els nadons tenen més capacitat d’aprenentatge que les màquines actuals, que és: què saps dels cervells dels nadons? Per què creus que l’ésser humà té més capacitat d’aprenentatge que les màquines actuals?

Stanislas Dehaene. Els nadons són extraordinaris. És una de les coses que més m’agrada estudiar al laboratori. La meva dona treballa molt amb nadons al laboratori. Junts, després de gairebé 30 anys d’estudi, hem desenvolupat una sèrie de tècniques per comprendre millor el cervell dels nadons, i hem arribat a la conclusió que, efectivament, els nadons són superordinadors. Ja sé que sona estrany perquè no ho semblen. Quan veiem un nadó, no veiem les seves capacitats com a tal. Les subestimem perquè no veiem què passa al seu cervell. Efectivament, les seves capacitats són molt limitades, però al seu interior hi ha un superordinador que funciona i que està molt ben organitzat. La visió que es té dels nadons ha canviat per complet en els últims anys. Fa 40 o 50 anys, qualsevol pediatre hauria dit que el còrtex dels nadons no funciona només néixer. Hauria dit que tenen reflexos subcorticals, reflexos més bàsics, com el de mamar, etcètera, però que, pel que fa al còrtex, es necessiten diversos mesos o un any o dos perquè es desenvolupi. Hi havia teories com la de Piaget que deia, per exemple, que es necessiten anys perquè el nen assoleixi el pensament lògic, que els nadons no tenen pensament lògic ni capacitat de raonament ni la capacitat d’entendre nombres. Per Piaget, això no comprenia només els nadons, sinó també els nens de dos o tres anys, que comencen a entendre el concepte de nombre. Piaget era un gran psicòleg i va fer descobriments molt importants. No obstant això, estava molt limitat perquè interactuava amb els nens a través del llenguatge, per tant, si havia d’esperar que els nens parlessin, no podia veure el talent dels nadons que encara no havien après a parlar.

El que ha canviat és que hem desenvolupat altres mètodes de comportament per veure com reaccionen els nens i, sobretot, mètodes d’imatgenologia cerebral. Això és el que fem al laboratori. Hem estat dels primers a intentar, en molt bones condicions, posar nadons en una màquina de ressonància, amb protecció sonora i aplicant el confort necessari per fer que se sentin bé. Respecte a això, a més, potser us sembla dur imaginar un nadó ficat en una màquina de ressonància, però penseu que els nadons saben protestar. Per tant, si no està content, es posarà a plorar i cal detenir l’experiment. No són éssers vulnerables ni s’ha de pensar que fem experiments il·legítims amb ells. Al contrari, aquests experiments es fan per conèixer millor el potencial que tenen i en les millors condicions possibles per esprémer el seu talent. Què hem descobert? El primer és que, si escanegem el cervell del nadó en l’àmbit anatòmic, veiem que, quan neixen, i inclús abans de néixer, ja hi ha una organització extraordinària. Quan neixen, pràcticament tota l’organització del cervell humà ja és al seu lloc. Tots els feixos de connexions a llarga distància, tots els plecs del còrtex, tot això encara canviarà una mica, és clar, augmentarà de mida, però els grans feixos de connexions ja són allà i, quant a l’activitat cerebral, els grans circuits són allà també. Aquesta idea que el còrtex no funciona en els nadons és totalment falsa. De fet, s’ha comprovat que hi ha respostes molt organitzades entorn del llenguatge. Per exemple, la meva dona i jo vam ser pioners a posar a un nadó una llengua, la materna o una estrangera, perquè l’escolti. I hem demostrat que, des que neixen, ja reconeixen si se’ls parla en la seva llengua o no, és a dir, ja han après paràmetres de la seva llengua materna i els distingeixen d’una estrangera.

A més, a nivell cerebral, hi ha una sèrie de regions que es troben a l’hemisferi esquerre, al mateix lloc que en els adults, que s’activen quan escolten una llengua. Per descomptat, el nadó no coneix el lèxic, la sintaxi ni el vocabulari, però el cervell canalitza la informació del llenguatge al seu circuit corresponent. Un circuit que serà capaç d’aprendre i que aprendrà molt ràpidament. En els sis primers mesos, el nadó aprèn les vocals de la seva llengua i, en els 12 primers mesos, aprèn les consonants. El que és realment increïble és que el nadó té des del principi el potencial per aprendre totes les llengües del món. Té en el seu repertori tots els fonemes de totes les llengües del món i, progressivament, selecciona la informació pertinent al món en què viu. Si posem com a exemple un nadó japonès, al principi diferencia entre una erra i una ela. Uns mesos més tard, quan s’adona que en el seu idioma no es fa una distinció entre la erra i la ela, suprimeix aquesta diferenciació. En els primers anys de vida, els nens japonesos ja no perceben la diferència entre la erra i la ela. Potser ara ens creiem superiors als japonesos perquè nosaltres sí que sentim la diferència entre una erra i una ela, però a tots ens passa això. Per exemple, en algunes llengües de l’Índia, es distingeix entre una te i una te. Ni tan sols sé si ho estic fent bé perquè jo no les distingeixo bé. Són dos tipus de tes, retroflexes i dentals, per a les quals la llengua està orientada cap a les dents. No notem la diferència perquè no parlem llengües hindús, però per algú que parla hindi, és una distinció que és tan important com la que nosaltres fem entre la erra i la ela. Per tant, en uns mesos, el nadó descobreix els paràmetres correctes per aprendre sobre el món on viu.

Per tot això que us dic, no heu de pensar que un nadó és només una màquina dissenyada per aprendre. Una màquina dissenyada per aprendre es val d’un gran saber inicial, i aquest és l’últim gran descobriment que hem après sobre els nadons. Un nadó no és una pàgina en blanc que s’anirà completant progressivament, gràcies a l’aprenentatge, amb qualsevol informació. Un nadó està dotat de raó, de lògica, de matemàtica, des que neix. Potser us pot semblar paradoxal, però un nadó coneix, per exemple, els nombres. Concep la idea i el significat dels nombres. Per tant, és capaç de fer càlculs sobre una sèrie d’objectes que percep. Evidentment, aquests nombres no tenen forma de símbols, de xifres aràbigues, sinó que, per exemple, tenen forma d’objectes. Hi ha experiments molt divertits sobre això. Per exemple, l’experiment de Karen Wynn. Primer, se situa una pantalla davant del nadó. Al principi, no es mostra cap objecte. Després, aixequeu la pantalla i amagueu un objecte, un Mickey, per exemple. Després, agafeu un altre objecte, l’amagueu darrere de la pantalla i la baixeu. Evidentment, hi hauria d’haver dos objectes, però, per art de màgia, n’heu tret un dels dos, de manera que el nadó, en lloc de veure dos objectes, només en veu un. Aleshores, el nadó se sorprèn. I la sorpresa del nadó, la seva mirada, ens permet saber que esperava que hi hagués dos objectes. Així, doncs, s’esperava que u més u fessin dos i, com que no ha vist dos objectes, es queda sorprès. Hi ha molts experiments d’aquest tipus, hi incloc diversos exemples al meu llibre, que confirmen que un nadó ja fa càlculs amb objectes que pot percebre.

Us en poso un altre exemple. Teniu una urna on es veuen diversos objectes en moviment. Hi ha tres objectes blaus i un de groc. Estan en continu moviment. A continuació, amagueu l’urna i retireu un objecte, l’objecte groc. El nadó se sorprèn en veure’l. Podem calcular el temps que dedica a mirar l’objecte i quina és la seva reacció. Podem saber que havia calculat que l’objecte groc tenia una probabilitat entre quatre de sortir perquè només hi havia un objecte groc, mentre que hi havia tres probabilitats entre quatre que sortís un objecte blau. El cervell del nadó ja ha fet aquest càlcul de probabilitats i, per això, se sorprèn més en veure l’objecte groc que un de blau. Aquest tipus d’experiments, tant en l’àmbit comportamental com en el cerebral, ens mostren que el cervell és una màquina probabilística i estadística molt eficaç. Des que naixem, emmagatzema un repertori de capacitats i de circuits per al llenguatge, les matemàtiques, la música, que no són els mateixos i, a més, per descomptat, una capacitat per a l’aprenentatge. Perquè, quan prediu incorrectament, per exemple, si veu l’objecte que no era perquè s’esperava veure el blau i ha vist el groc, actualitzarà el seu significat de la probabilitat, de la representació. És el que us deia: un error de predicció permet actualitzar els models mentals. Amb aquests algoritmes, un nen aprèn molt ràpidament. Si parlem d’intel·ligència artificial en l’actualitat, encara no hem aconseguit imitar amb la tecnologia actual com aprèn un nadó.

Ja tenim màquines que aprenen automàticament i que són excel·lents, però es diferencien d’un nadó per la quantitat d’informació que necessiten per poder aprendre. Un nadó necessita molt poca informació. Només necessita escoltar un, dos o tres cops una paraula. Simplement amb això, ja podem comprendre el seu significat. Hi ha algoritmes que extreuen tota la informació possible del que perceben, i cada sorpresa és una oportunitat d’aprenentatge per al nadó. Actualment, les màquines encara requereixen el big data, les macrodades. Si no hi ha macrodades, és molt difícil que una màquina pugui aprendre. És una diferència important. D’alguna manera, un nadó és millor superordinador que el millor superordinador que existeix en l’actualitat.

Duvis. Soc la Duvis Barceló i tinc una pregunta. En els seus primers inicis, va estudiar les matemàtiques en la neurociència. Com ja sabem, per alguns estudiants, les matemàtiques poden ser complicades. Quin consell podria donar a aquests alumnes i què podria dir a les escoles perquè ensenyin millor matemàtiques?

Stanislas Dehaene. Com us comentava, les matemàtiques formen part, almenys inicialment, de les institucions dels nens des que neixen. De fet, tenim capacitat d’intuir no només les quantitats, sinó també l’espai, el temps… Forma part d’allò que l’evolució ens ha concedit. A més, podem demostrar que no només els passa als éssers humans. Hi ha molta investigació, de la qual parlo al meu llibre, sobre el do per a les matemàtiques i per als nombres. El do per als nombres no només el posseeixen els éssers humans, sinó també molts altres animals. No només els primats, sinó també en animals com els peixos, per exemple. És impressionant. S’han portat a terme experiments amb peixos que demostren que són capaços de percebre, entre dos exemplars, quin és més gran. Per exemple, si hi ha un peix en un aquari, a la dreta n’hi ha un altre amb 16 peixos i a l’esquerra un altre amb 24 peixos, el peix de l’aquari central escollirà el més gran dels altres dos i s’intentarà unir al banc de peixos més nombrós. Amb aquest tipus d’experiments, podem veure que la capacitat de reconèixer els nombres i de comparar-los forma part del patrimoni de la humanitat, i els nadons també la tenen des de ben petits. Per cert, vull destacar també que no s’ha detectat una gran diferència entre gèneres, entre homes i dones. Ho dic perquè hi ha mites sobre això. No és cert que hi hagi diferències biològiques precoces sobre aquesta qüestió. Al contrari: tots els experiments demostren que els homes i les dones tenen el mateix potencial per a les matemàtiques. Per això, quan pensem en les matemàtiques, creiem que tenen un rol identificatiu, cosa que provoca que moltes dones pensin que les matemàtiques no són per a elles. Però, d’inici, tots els éssers humans tenim el mateix potencial, i els instruments i fonaments es troben presents en moltes espècies animals.

Per tant, què ocorre? Per millorar l’ensenyament en matemàtiques, és absolutament necessari que estiguin basades en les seves intuïcions prèvies i en el concepte de nombre, de conjunt, de forma concreta. Crec que el que els passa a molts nens és que no entenen que els símbols matemàtics que els ensenyem no són simplement un joc com a tal, sinó que estan vinculats amb conceptes que comprenen. Molts nens es veuen superats molt ràpidament per les matemàtiques perquè no els ensenyem la raó d’ésser de les matemàtiques, la concreció de les matemàtiques. I per això decideixen que no és el seu fort, que no els interessen, perquè no tenen cap vincle amb el que comprenen de per si. Us en posaré un exemple molt fàcil. L’altre dia, parlava sobre matemàtiques amb un col·lega, i em diu: “Hi ha aspectes en matemàtiques que són molt difícils. No els podem ensenyar a nens petits. Cal esperar fins als 10 o 15 anys”. Per exemple, els nombres primers. “Els nombres primers són superdifícils”. Sabeu què són els nombres primers, oi? Espero que sí. I sabeu què li vaig dir? “No és així”. Ara us ho explico bé. “No és així. En 30 segons, podem explicar a un alumne de primària què són els nombres primers sense el significat concret de conjunt”. Penseu en una ouera. Compreu la típica capsa de mitja dotzena. Per què comprem una capsa de sis ous? Perquè caben en un rectangle de tres files de dos ous o de dues files de tres ous. També podeu comprar una capsa d’una dotzena. Si és així, podem comptar dues files de sis ous, per exemple. També podríeu comptar quatre files de tres ous. Es veu molt clar i concís amb les capses d’ous. Així, doncs, els nombres primers són la quantitat d’ous que no caben en una capsa.

Si us dono una capsa de 13 ous, us hauria fumut. Estaríeu obligats a crear una capsa llarga així, amb un ou solt i 12 posats així. No existeix la manera de crear un rectangle on posar 13 unitats. El nombre 13 no es pot descompondre. Això són els nombres primers, d’acord? Quan ensenyem així, relacionem conceptes abstractes, com els nombres primers, amb coses que són molt concretes, que són tangibles. Així, puc “veure” un nombre primer. Parlem de la noció de quadrat, el quadrat d’un nombre. Sabeu què és un nombre al quadrat? Sis cops sis. El quadrat de sis: 36. Heu pensat que és igual que un quadrat? Sí, és un quadrat. Podem dibuixar un quadrat amb sis files i sis columnes i sortirien 36 caselles. És a dir, un quadrat. Crec que l’ensenyament de les matemàtiques té un valor afegit quan la basem en l’origen d’aquests conceptes. I aquest origen resideix en la capacitat que posseeix el nostre cervell per intuir nombres, l’espai, els conjunts, etcètera, i que tots posseïm. Així, doncs, tots els nens i tots els cervells poden ser competents en matemàtiques, més o menys, segons el seu interès, les seves ganes i el temps que hi dediquin. Però serà així si ens basem en les intuïcions. Us explicaré una anècdota personal. A mi sempre m’han apassionat les matemàtiques. Un dels motius pels quals sempre m’han agradat és perquè un cop vaig tenir un professor que ens feia fer coses realment emocionants com aquesta. Un dels records més vívids que tinc és a classe, a França. Devia fer vuitè, que deu correspondre a primer o segon de l’ESO. El professor ens va dir: “Veniu demà a classe amb un objecte que tingui rodes”. Alguns van treure la bici. Hi havia bicis petites, grans… D’altres, van treure un camió… Vam posar els nostres objectes, un a un, a la tarima.

Aleshores, el professor va fer una marca a la roda amb un guix i va dir: “Fareu una passejada i comprovareu quant avança la roda de la bici i la del camió simplement fent-la rodar un cop”. A continuació, vam mesurar amb un metre quant havien avançat amb una sola rodada. Vam mesurar també el diàmetre de la roda i vam posar les xifres en una taula. A més, era el primer cop que veia una taula. No era una taula d’Excel, però era una taula de nombres. Hi havíem de posar la longitud i el diàmetre i, en dividir les dues xifres, el resultat era 3,14, més o menys. Per mi, va ser un descobriment al·lucinant. Totes les rodes són diferents, però comparteixen un principi comú que, evidentment, era el nombre pi, que se’ns va introduir així, indirectament. El nombre pi es va tornar tangible perquè reflectia la relació entre la longitud de la circumferència de la roda quan avança i el diàmetre. Experiments com aquest, tan simples i concrets, ens poden ajudar a situar les matemàtiques en una cosa que tingui sentit al nostre cervell, és a dir, la intuïció. Amb aquest exemple en particular, també podem tractar un altre tema que he descobert personalment: al cervell, els nombres i l’espai van junts. És una cosa extremadament fonamental. Tots tenim al nostre cervell una regió denominada “parietal”, aquí, al lòbul parietal, que interpreta tant el nombre d’objectes com l’espai que tenim al nostre voltant i els combina. Quan pensem en un nombre, no el podem evitar ubicar a l’espai. Si penseu en un nombre petit, el veureu a l’esquerra. Si penseu en un nombre gran, el veureu a la dreta. Veureu una mena de línia mental.
Els docents que es basen en aquesta idea obtenen millors resultats que els que no ho fan. Podem concretar els nombres i totes les operacions matemàtiques ubicant-los mentalment en una línia. Sumar és anar avançant al llarg de la línia. Si sumo cinc més dos, em desplaço dues caselles més endavant en aquesta línia numèrica. Si resto set menys dos, reculo dues caselles. Així, aconsegueixo entendre que cinc més dos i que set menys dos són operacions simètriques. Tenint en compte la forma en què el nostre cervell combina els nombres i l’espai, podem arribar a ensenyar d’una manera molt més eficaç. I no cal que sigui un concepte matemàtic molt abstracte o complicat. Hi ha molts estudis que demostren que jocs com els trencaclosques, almenys per als nens, però també jocs més senzills, com el parxís, en què anem avançant caselles segons la tirada de daus. Aquesta mena de jocs fa que els nens s’aficionin a les matemàtiques i que tinguin més facilitat per entendre-les en comparació amb altres nens. Jo advoco a favor d’un aprenentatge que sigui menys formal, però que tingui en compte les intuïcions espontànies que emmagatzemem en algunes bandes del nostre cervell.

Los docentes que se basan en esta idea obtienen mejores resultados que los que no lo hacen. Podemos concretar los números y todas las operaciones matemáticas ubicándolos mentalmente en una línea. Sumar es ir avanzando a lo largo de la línea. Si sumo cinco más dos, me desplazo dos casillas más adelante en esta línea numérica. Si resto siete menos dos, reculo dos casillas. Así, logro entender que cinco más dos y que siete menos dos son operaciones simétricas. Teniendo en cuenta la forma en la que nuestro cerebro combina los números y el espacio podemos llegar a enseñar de una manera mucho más eficaz. Y no hace falta que sea un concepto matemático muy abstracto o complicado. Hay muchos estudios que demuestran que juegos como los puzles, al menos para los niños, pero también juegos más sencillos, como el parchís, en el que vamos avanzando casillas según la tirada de dados… Esta clase de juegos hace que los niños se aficionen a las matemáticas y que tengan más facilidad para entenderlas en comparación con otros niños. Yo abogo por un aprendizaje que sea menos formal pero que tenga en cuenta las intuiciones espontáneas que albergamos en algunas partes de nuestro cerebro.

Yaiza. Hola, soc la Yaiza. I tinc curiositat per saber què ocorre al nostre cervell quan llegim.

Stanislas Dehaene. He investigat molt sobre aquest tema. Hem cartografiat els circuits que es produeixen al nostre cervell en llegir i hem entès totes les etapes per les quals passen les paraules. Un dels experiments clau per nosaltres va ser comparar persones que no havien après mai a llegir, és a dir, analfabetes, i persones que van ser escolaritzades i van aprendre a llegir. Vam dur a terme l’experiment a Portugal i al Brasil. Era un experiment força complicat perquè volíem trobar persones que no havien après a llegir, no perquè tinguessin alguna mena de dificultat o dislèxia, sinó perquè no en van tenir l’oportunitat, perquè la seva família no les va poder escolaritzar, per exemple. Així, doncs, les vam sotmetre a un escàner a NeuroSpin, i també al Brasil. Vam observar totes les diferències entre els seus cervells, cosa que ens va permetre elaborar una mena de mapa sobre el que canvia al cervell quan aprenem a llegir i per on passa el circuit de la lectura al cervell. Passa per moltes etapes. En primer lloc, hi ha una sèrie de canvis en el sistema visual. Si has après a llegir, la resolució del teu sistema visual s’ha millorat per reconèixer les diferències mínimes entre les lletres, que a vegades són molt petites perquè reconeixem lletres molt petites i, sobretot, per identificar de manera ràpida i paral·lela tota la cadena de lletres. Hem comentat que hi ha una regió cerebral que és aquí, a l’hemisferi esquerre, al lòbul occipitotemporal, que s’especialitza en els alfabets que un ha après a reconèixer. El que és realment extraordinari és que sempre s’ubica al mateix lloc en cadascun de nosaltres. Podríem pensar que, com que la lectura és una activitat cultural amb grans diferències entre països pel que fa al sistema d’avaluació i al mètode d’aprenentatge, tindria circuits completament diferents, i no. Hi ha un circuit totalment particular i molt reproduïble per aprendre a llegir, i en ell hi ha una etapa clau, que és reconèixer la cadena de lletres.

Després, existeixen altres regions, que es modifiquen igualment, que reconeixen els fonemes. En aquest moment, es passa automàticament de la cadena de lletres a la cadena de sons, als sons del llenguatge, als fonemes que es corresponen amb cada paraula. A partir d’aquí, el cervell tracta les paraules escrites de la mateixa manera que les paraules parlades. Així, doncs, totes les àrees del llenguatge se situen a l’hemisferi esquerre, al lòbul temporal, a l’àrea de Broca, que s’activa de la mateixa manera per reconèixer el significat de les paraules i la forma en què aquestes es combinen per formar frases, tant de manera escrita com oral. En resum: quan un aprèn a llegir, aprèn una mena d’interfície visual nova per entrar al sistema del llenguatge. Abans d’aprendre a llegir, els nens tenen un llenguatge oral. Les àrees cerebrals del llenguatge oral es reutilitzen per reconèixer les paraules escrites i per comprendre un text i les seves frases. És a dir, aprenem una interfície, un sistema que reconeix la forma de les paraules i que les envia cap a les àrees del llenguatge. Per parlar de tot això, utilitzo un concepte que anomeno “reciclatge neuronal”. No hi ha res a l’evolució que ens hagi preparat per llegir. En canvi, sí per comprendre el llenguatge oral. El llenguatge oral és particular de l’espècie humana. Totes les espècies humanes desenvolupen el llenguatge. És una cosa intrínseca a la nostra biologia. Però l’escriptura, no.

L’escriptura és una invenció molt recent. L’escriptura només té uns milers d’anys i, per tant, no ha pogut fer pressió genètica perquè el nostre cervell evolucioni per aprendre a llegir. Fins fa poques generacions, únicament una petita part de la humanitat aprenia a llegir. Així, doncs, no és una cosa que tingui una pressió genètica que hagi pogut canviar la nostra evolució. Quan aprenem a llegir, el nostre cervell és com el d’un primat i ha de reutilitzar els circuits que ja serveixen per a una altra cosa. Hem descobert que existeixen circuits d’aquesta part visual del nostre cervell que serveixen normalment per reconèixer els objectes, les cares, i que es reorienten per aprendre a reconèixer les lletres gràcies a la nostra capacitat d’aprenentatge, a la plasticitat del nostre cervell. Quan aprens a llegir, unes setmanes o mesos més tard, una petita regió cerebral s’especialitza en el reconeixement visual de les lletres, però només ho fa amb les lletres que has après. Si aprens a llegir l’alfabet romà, seràs capaç de reconèixer la forma d’aquestes lletres en particular, però no reconeixeràs, per exemple, l’alfabet hebreu o els caràcters xinesos. El cervell s’especialitza en unes formes concretes de les lletres. És molt interessant veure que la forma de les nostres lletres s’ha adaptat perquè sigui més fàcil obtenir aquest aprenentatge al nostre cervell. És a dir, el cervell no s’ha adaptat genèticament per aprendre a llegir, sinó que, culturalment, han estat les lletres les que han evolucionat per poder-se aprendre i inscriure més fàcilment als circuits preexistents del nostre cervell.

No sé si ho sabeu, però les lletres es van originar per simplificar formes. Inicialment, eren formes molt concretes que s’utilitzaven per parlar d’objectes. Per exemple, la lletra A, imagineu-vos la lletra A, en majúscules. Sabeu a què correspon? Gireu-la 180 graus. Ara teniu una A així, al revés. És el cap d’una vaca o d’un bou. El so de la lletra A, que tenia inicialment un so glotal, va ser la primera lletra, el primer so, més aviat, que representava el bou en les llengües semítiques en l’origen de l’alfabet. Hem agafat la forma del cap d’un bou i l’hem transformada en una lletra perquè és fàcil aprendre-la. Després, ha evolucionat i ha canviat progressivament. Per aquesta raó, està girada 180 graus. De fet, hem escollit per a les lletres del nostre alfabet formes que són fàcils d’aprendre per al nostre cervell, per a la regió particular del cervell que utilitzem per aprendre a llegir. Així treballen els circuits, molt ràpidament. Encara no us he parlat del temps, però entre el moment en què poso una paraula a la pantalla i el temps que es triga a reconèixer-la, passa aproximadament una cinquena o una quarta part de segon. Així, en un quart de segon, el cervell ha recorregut tot el camí des de la retina, el lòbul occipital i el lòbul temporal fins a reconèixer la paraula i les lletres i accedir al so i al sentit de la paraula.

Això es produeix a una velocitat increïble, cosa que provoca que puguem llegir paraules gairebé a la mateixa velocitat a la qual les pronunciem o les sentim. Hem trobat un sistema extraordinàriament eficaç. I inclús al laboratori… N’acabaré parlant. Hem preparat experiments al laboratori en què accelerem la velocitat de presentació de les paraules. Podem mostrar les paraules com si fossin centellejos, tac, tac, tac, tac, així, fins a vuit o deu cops per segon. Deu paraules per segon. I el cervell segueix, en gran mesura, la seqüència de paraules i arriba a reconèixer de què es tracta, de quina frase es tracta, i arriba pràcticament a comprendre-ho. Se’n pot incrementar la velocitat i que el cervell ho segueixi comprenent.

Ainhoa. Hola, bon dia. Em dic Ainhoa. M’agradaria preguntar-te quina és la manera més eficaç d’aprendre a llegir i quina és la millor manera d’ensenyar a aprendre a llegir.

Stanislas Dehaene. És una pregunta molt bona. Sobretot, perquè no hauria de ser tan difícil. Hi ha molts nens que passen massa temps aprenent a llegir, i ara sabem que hi ha certs mètodes que són més eficaços que altres i que, gràcies a aquests mètodes, tots els nens poden aprendre a llegir. Els estudis coincideixen, tant en neurociència com en educació, i això va ser el que em va interessar. Crec que, veritablement, les dades són aquí, en els dos camps. Us he explicat que, en neurociència, el circuit principal de la lectura és un circuit que passa de la visió a la fonologia, als sons del llenguatge. De les lletres als sons, dels grafemes… Els grafemes són una lletra o un parell de lletres que representen un so. Per exemple, la ce hac té el seu fonema corresponent, les unitats sonores del llenguatge. El circuit és clar. Els mètodes que s’associen directament a aquest circuit, que mostren la correspondència entre les lletres i els sons, són els mètodes més eficaços en educació. Hi ha molts estudis sobre això perquè hi ha molt de debat sobre el tema. Alguns pensaven que només calia mostrar les paraules als nens perquè descobrissin les normes de la lectura. D’altres pensaven que era necessari ensenyar explícitament les correspondències entre les lletres i els sons. Jo penso que aquest debat s’hauria d’acabar perquè tots els estudis coincideixen: ensenyant explícitament les correspondències entre les lletres i els sons obtindrem millors resultats. Inclús hi ha estudis que van més enllà, que afirmen que cal ensenyar-les ràpidament. Durant el primer trimestre, podem ensenyar dues correspondències entre lletres i sons a la setmana. No al dia, sinó a la setmana. Així, en poques setmanes, es podrien cobrir aproximadament totes les correspondències entre lletres i sons que permetin desxifrar l’alfabet, les paraules.

Sobretot, en una llengua com l’espanyol, per exemple, que és tan regular, en què l’ortografia no presenta una gran dificultat, es podria aprendre molt ràpidament. Malauradament, és una mica més difícil en francès i, inclús, en anglès, perquè hi ha irregularitats. En anglès, hi ha combinacions horribles com “-ough”, que no se sap si es pronuncia com en “rough”, com en “though” o com en altres casos. Així que, malauradament, hi ha irregularitats. Però en espanyol teniu la sort de tenir una ortografia molt regular que permet aprendre la correspondència més ràpidament, sens dubte. La investigació és clara: només mostrant als nens les paraules, no aprenen per ells mateixos. No descobreixen per ells mateixos que l’alfabet funciona d’esquerra a dreta, amb lletres que tenen uns sons particulars. Molt pocs nens ho descobreixen sols. No estic segur que hi hagi nens que ho descobreixin sols. Quan diem que han après a llegir sols, en realitat, ens adonem que els avis o els pares els han donat indicacions, etcètera. Tots els nens es beneficien del que denominem “aprenentatge explícit”, amb què els ensenyem minuciosament com funciona. És molt lògic. Han fet falta diversos segles perquè l’espècie humana inventi l’alfabet i milers d’anys perquè inventi l’escriptura abans que l’alfabet. En aquest cas, com voleu que un nen descobreixi per ell mateix com es llegeix? Cal ensenyar-li cada detall. Per ell mateix no sabrà que es llegeix d’esquerra a dreta. Hi ha sistemes d’escriptura que es llegeixen de dreta a esquerra. Això també cal ensenyar-ho al nen: “Comences per l’esquerra i vas cap a la dreta. Cada lletra o cada grup de lletres correspon a un so, i si coneixes les regles, el teu cap ho podrà entendre. Si ho entén, podràs reconèixer de quines paraules es tracta”.

Això significa que el nen té una bona llengua oral materna. I aquest és l’últim punt. Abans d’aprendre a llegir, és molt important una bona preparació amb l’ensenyament de la llengua oral. Hem vist que, com més domini té un nen de la llengua oral, més ràpidament aprèn a llegir. És essencial. Hem d’ensenyar als nens al més aviat possible. Jo dic que això comença des del naixement. Un nadó de sis mesos ja té coneixements de la seva llengua materna, de vocabulari, de fonemes, etcètera. Cal ensenyar la llengua oral als nens des de ben petits. Si els parlem de seguida, tindran més vocabulari abans de saber llegir i aprendran a llegir més ràpidament perquè necessitaran desxifrar les paraules escrites. En aquest aspecte, els estudis són molt clars i molt tristos també. Hi ha un estudi recent sobre el qual parlo al meu llibre que afirma que, quan els nens tenen entre quatre i cinc anys, es veuen unes grans diferències de vocabulari entre ells segons el seu nivell socioeconòmic. Parlem del “30 million word gap”, un interval de 30 milions de paraules de diferència que els nens han pogut sentir simplement en funció de la seva procedència i de la forma en què parlem prop d’ells, cosa que s’instaura directament al seu cervell. Els nens a qui hem parlat més tenen una activitat a l’àrea de Broca, una de les principals àrees cerebrals del llenguatge, bastant més intensa que la dels nens a qui no se’ls ha parlat suficientment. Per mi, és un senyal d’alarma molt important a la societat actual perquè parlem menys als nens. Tots tenim telèfons mòbils. A vegades, els hi donem i oblidem que hem d’interactuar amb ells.D’altres, són els pares qui estan amb el mòbil i estan tan absorts que no parlen amb els seus fills. Això modifica directament les capacitats del seu cervell i determinarà, en gran mesura, la facilitat amb què aprendran a llegir. L’aprenentatge de la lectura es basa en el llenguatge oral, i després hi ha un moment, un període molt concret, en què és necessari aprendre el codi. Cal aprendre a descodificar aquest codi ortogràfic, i això ho aprenem en uns mesos. Un cop alliberat això, ja es pot treballar la part oral, la part escrita, la comprensió, perquè ja podem descodificar les paraules. En realitat, la manera en què aprenem a llegir és ben simple. Però, si respectem bé aquests principis i rebem una educació que està en harmonia amb els circuits del nostre cervell, podem ser molt més eficaços.

Elisa. Hola, professor. Em dic Elisa i soc professora d’institut. Actualment, tenim un nombre més alt d’alumnes amb dislèxia. I li volia preguntar: què és la dislèxia? Des del punt de vista de l’estudi del cervell, de quina manera els podem ajudar en el seu procés d’aprenentatge?

Stanislas Dehaene. És una qüestió molt important. M’agradaria matisar una cosa: segons afirmen els estudis, no hauríem de parlar més de dislèxia en singular, sinó de dislèxies en plural, ja que hem comprès a través de totes les etapes del tractament de la informació que cadascuna de les etapes de la lectura al cervell es pot veure afectada i provocar tipus de dislèxia que són lleugerament diferents. És un tema que segueix sent d’actualitat. No s’ha acabat d’investigar sobre ell. Encara no hem entès les dislèxies en la seva totalitat, però cal intentar trobar un diagnòstic professional per determinar en quin nivell del tractament de la informació se situa la dislèxia. Creiem que moltes dislèxies se situen a nivell fonològic. És a dir, que els nens, de fet, tenen dificultat per entendre correctament els sons del llenguatge, i això els impedeix aprendre les lletres corresponents. Així, si el nen no percep bé, per exemple, la diferència entre “be”, “de” i “gue”, que són tres fonemes molt pròxims acústicament, la diferència és d’uns pocs mil·lisegons, no podrà aprendre a llegir correctament. Aquesta és, sens dubte, una de les causes de la dislèxia en nens, les dificultats fonològiques. Però aquesta no és l’única dificultat. Hi ha altres nens que cometen errors molt diferents. No arriben a reconèixer bé la posició de les lletres i, per això, hi ha nens que alteren les lletres, per exemple. Han comprès perfectament de quin fonema es tracta, quina és la correspondència entre grafema i fonema, però els costa veure la posició que ocupa cada lletra.

Per exemple, en anglès, cometran errors com confondre “from” i “form” perquè canviaran de lloc la erra i la o. Els costa veure la posició de les lletres. I després altres nens tenen problemes d’atenció. Tenen dificultats per concentrar-se en una paraula i agafaran les lletres de les paraules veïnes. Per exemple, amb les paraules angleses “bat” i “car” diran “bar” perquè agafaran la lletra erra de la paraula veïna. Tenen problemes per concentrar-se en una sola paraula i les altres entren a la seva finestra d’atenció. Com veieu, cal fer totes aquestes distincions que no estan ben fetes en l’àmbit de la neurociència. Encara no ho entenem tot de la dislèxia. S’ha de fer un treball d’investigació en aquest camp. Però, a grans trets, hem observat que cada etapa pot conduir a una forma de dislèxia particular. I és important comprendre que són dificultats que, sovint, són biològiques o genètiques. S’està desenvolupant tota una genètica de la dislèxia. Hem identificat un grup de gens que afecten la capacitat d’organització de les xarxes neuronals, la seva capacitat d’establir connexions, el que causa alguna mena de dislèxia. La dislèxia té un component familiar. Si tens un germà o una germana dislèxics, tens moltes probabilitats de ser dislèxic també. El component biològic és determinant. I això és tot el que puc dir sobre l’estat actual del coneixement sobre la matèria. Actualment, estem desenvolupant unes proves més sofisticades. Per obtenir el millor diagnòstic, cal fer proves específiques per valorar si és una dislèxia amb origen visual, fonològic…

Després, pel que fa als mètodes d’aprenentatge, simplement diré que, com més eficaç és un mètode d’aprenentatge per a un nen sense dislèxia, més eficaç serà per als nens amb dislèxia. Depenent de la natura de la seva dislèxia, insistirem en un aspecte o en un altre. Per exemple, per als nens que canvien les lletres de posició, podem espaiar les lletres. Hi ha molts estudis que mostren que, només afegint una mica més d’espai entre les lletres, millorem la capacitat de lectura dels nens que tenen problemes per llegir. Si el nen té un problema fonològic, insistirem en les diferències fonològiques. Li mostrarem una boca, per exemple. Li resultarà molt útil veure la boca i no simplement sentir, perquè tenen dificultats de comprensió, que està pronunciant “be”, “de”, “gue”. En aquest cas, la posició de la llengua canvia i, d’aquesta manera, centres la seva atenció en la posició de la llengua que crea els diferents fonemes. El tema és interessant, per exemple, per als nens sords. Per a ells, és molt dur aprendre a llegir perquè no tenen aquest component fonològic i no comprenen a l’inici què és la fonologia. Els podem ajudar fent-los tocar la boca d’algú que parla i intentant que comprenguin com funcionen els fonemes. A partir d’aquí, aprenen a llegir més fàcilment. Aquesta mena de coses els poden servir també als nens dislèxics. I és sempre igual: un cop hem comprès com funcionen els circuits cerebrals, crec que podem ajudar millor aquests alumnes, determinant en quina etapa presenta algun dèficit.

Una última cosa: que no s’estengui el pànic. L’experiència que he tingut treballant en col·laboració amb molts col·legues als hospitals o als centres especialitzats és que tots els nens dislèxics poden aprendre a llegir. La plasticitat del cervell garanteix que tots els nens acabin aprenent a llegir. Hem vist exemples extraordinaris de plasticitat cerebral. Al laboratori, els meus companys i jo vam comprovar que hi havia una nena que s’havia sotmès a una operació quirúrgica. A causa d’una malaltia neurològica, li van haver d’extirpar tot el lòbul occipital esquerre del cervell, que és la regió gràcies a la qual, normalment, aprenem a llegir. Podríem haver pensat que no arribaria mai a aprendre a llegir. Si li hagués passat d’adulta, la capacitat de llegir hauria desaparegut amb una lesió cerebral en aquesta regió. Però, sent una nena, no va tenir cap problema. Va anar a l’escola, va aprendre a llegir amb normalitat i, quan li vam fer la ressonància, vam veure que a l’hemisferi dret del seu cervell, una regió totalment simètrica va ser la que havia après a llegir. Per tant, que no s’estengui el pànic. El cervell del nen és suficientment plàstic per superar grans dificultats, com la pèrdua total d’una part del cervell. Al meu llibre, també descric els casos d’uns nens que només tenen un hemisferi i que aprenen a llegir amb un sol hemisferi dret, per exemple, o amb un sol hemisferi esquerre. Això significa que inclús les dislèxies més severes es poden tractar amb el treball dur durant el temps necessari d’un pedagog i amb l’esforç dels pares i del nen.

Hola. Em dic Supriya. Et volia preguntar… Un dels estudis de la neurociència és la consciència. Volia saber què és exactament i què en sabem.

Stanislas Dehaene. Gràcies. Una pregunta molt precisa. La consciència és, potser, un dels problemes més interessants i apassionants del cervell. Durant segles, hem tingut una visió dualista de la consciència. Concebem la idea que l’ànima i el cos són dues coses diferents, “mind and brain” en anglès, i que tots els aspectes superiors de la nostra consciència són, en última instància, independents del material del nostre cervell. I, en moltes religions, existeix la creença que l’ànima sobreviu encara que el cos mori, que la consciència i el cervell són independents. Estem intentant canviar completament aquest punt de vista amb l’estudi de la neurociència, que indica que cadascun dels nostres pensaments conscients correspon a un estat cerebral. Però encara cal veure com funciona, quina és la correspondència. He investigat molt això. En realitat, són estudis bastant simples que consisteixen a trobar condicions en què puguem distingir un tractament no conscient de la informació i un tractament conscient. Per exemple, jo puc mostrar molt ràpidament la imatge d’una paraula i, si us l’ensenyo molt poc de temps, no la veureu. Serà invisible. És el que anomenem imatges subliminals. És una cosa fàcil de fer en un laboratori. Només cal que projecti una imatge i la substitueixi per una altra ràpidament. Si les condicions són correctes, si la primera es projecta durant un temps tan curt que no hi ha temps de llegir-la, veureu únicament la segona. El cervell ha captat la primera, l’ha captada la retina, i podem veure fins on va. Així, podré desemmascarar-la, per exemple, treure la segona imatge o desplaçar-la una mica.

I així, amb un simple cop d’ull, la persona diu: “He vist la paraula”. I podeu trobar les condicions ideals en què l’estímul és absolutament constant. Però un de cada dos cops la persona diu que l’ha vista, i un de cada dos, diu que no. En aquestes condicions, tot és igual, l’estimulació física és igual, però la consciència varia, i això és el que fem al laboratori. A partir d’aquí, despleguem tots els mètodes d’imatgenologia cerebral i demostrem que hi ha una gran diferència entre el tractament conscient i el no conscient al cervell. El cervell funciona bastant en mode no conscient, i molts dels seus circuits s’activen així. Però, quan comprens una informació, es produeix una explosió d’activitat suplementària anomenada ignició, que es produeix al còrtex prefrontal i a les àrees vinculades a aquest. Hi ha un circuit addicional que s’il·lumina i que indica que tenim la informació en aquest espai de treball conscient. El que entenem per “ser conscient” és dirigir una informació a aquest espai mental on la podem emmagatzemar. El que ens sorprèn és que es pot tractar d’informació que s’ha mostrat en ràfega, molt breument, com una paraula. Però, si n’has pres consciència, significa que tens la informació disponible en un circuit, ressonant al cervell, que et permet pensar-hi. El que coneixem per “reflexió conscient” és la conservació de la informació en un lloc on la informació està estable. El cervell arriba a estabilitzar una informació que ha escollit, una entre moltes informacions disponibles. I aquesta informació a la qual has posat atenció, el cervell l’ha traslladada a un espai especial, a un circuit de neurones que és capaç de fixar la informació a la memòria.

En resum, aquesta és la definició de la consciència. Quan ets conscient d’una informació, aquesta es troba disponible en aquest circuit, cosa que et permet manipular-la. Per exemple, la pots relacionar. El criteri principal de la consciència és que siguis capaç de parlar d’alguna cosa, d’explicar a altres persones alguna cosa que hagis vist, amb més facilitat o menys, per poder dir amb paraules alguna cosa que has vist. També ho pots retenir a llarg termini, recordar-ho a la memòria. Un objecte conscient és un objecte que es troba present en aquest espai frontal extremadament flexible que et permet actuar de manera extremadament variable. Hem trobat una base física de la consciència. Primer, amb els experiments amb persones corrents, com vosaltres o com jo, amb la projecció d’imatges en ràfega. Hem treballat molt amb il·lusions visuals. Les il·lusions visuals són interessants perquè, per exemple, hi ha una imatge que no es mou. He inclòs una imatge al meu llibre d’unes espirals. Per descomptat, la imatge està impresa i és estàtica, però, subjectivament, fa la sensació que està en moviment. Nosaltres podem descodificar i demostrar que els circuits cerebrals corresponents al moviment estan activats. Si tens la impressió subjectiva que es mou conscientment, és perquè el teu cervell ha representat el moviment en aquest circuit. La imatge està concebuda per activar els circuits del moviment. Cada impressió subjectiva correspon a un estat neuronal que som capaços, d’alguna manera, de començar a identificar. La investigació sobre la consciència encara no s’ha acabat i és molt interessant. Però hem de tenir en compte que també té conseqüències clíniques, i això és veritablement apassionant.

Quan algú entra en coma, per exemple, perd la consciència. Però el coma no és el mateix que la mort cerebral. El cervell encara és actiu, però, tal com estem començant a entendre, aquesta activitat no està suficientment estructurada perquè es correspongui amb un estat conscient. De la mateixa manera, quan vas a dormir a la nit, perds la consciència. Després, quan somies, recuperes la consciència. Alguns agents anestèsics com el propofol provocaran que perdis la consciència en pocs segons. L’anestèsia general. Estem començant a entendre com funciona. Estem començant a entendre que aquestes intervencions traumàtiques o farmacològiques pertorben el circuit de la consciència i li impedeixen activar-se o tenir aquesta activitat estable a llarga distància que es correspon amb l’estat conscient. Al meu laboratori, ens han atorgat una patent per mesurar el que anomenem la “firma de la consciència”. És a dir, que som capaços d’enregistrar l’encefalograma dels pacients i, basant-nos en la complexitat de l’activitat cerebral i d’alguns càlculs matemàtics, podem dir que és probable que la persona encara sigui conscient o no ho sigui. Evidentment, això és molt important per a alguns pacients. No sé si heu sentit a parlar del “locked-in syndrome”, la síndrome de l’enclaustrament. És una cosa extraordinària i, alhora, greu. Hi ha persones que no són capaces de moure’s, estan totalment paralitzades, però són plenament conscients.

La imatge és la d’una persona que està immòbil, és incapaç de parlar, de comunicar, que no està conscient. Però, en realitat, al seu interior, es troba algú que encara està perfectament conscient. En el cas de l’actina, algunes persones encara poden moure les parpelles, però hi ha pacients que no poden ni moure les parpelles i no tenen manera de comunicar-se amb l’exterior. Gràcies als estudis sobre el cervell, hem començat a poder diagnosticar els pacients, a distingir entre els que són conscients i els que no. Espero que, en un futur més aviat pròxim, puguem utilitzar interfícies cervell-ordinador, interfícies cervell-màquina, per poder ajudar aquestes persones a restablir la comunicació. És un repte enorme. Tindrem maneres de parlar amb el cervell i de descodificar els estats cerebrals per determinar el contingut dels pensaments i la presència d’un estat conscient. Les investigacions sobre la consciència han avançat molt i s’ha eliminat completament la idea del dualisme en aquest estat. Podem veure que cadascun dels nostres pensaments correspon a un estat neuronal.

Cristina. Hola, soc la Cristina. M’agradaria saber quines són les troballes més importants de la neurociència.

Stanislas Dehaene. Imagineu-vos que teniu al cap el superordinador més potent del planeta. Consumeix 20 watts, però és capaç de fer càlculs que encara no hem aconseguit imitar en els ordinadors. Ara és quan estem començant a poder-ho imitar. Imagineu que, quan teniu davant un nadó, us trobeu davant d’un superordinador. Crec que això té grans resultats pràctics i filosòfics, també. Amb filosòfics vull dir que soc el meu cervell. He d’acceptar, amb una certa humilitat, que tots els meus pensaments, totes les meves capacitats, que poden ser més o menys bones, provenen del meu cervell i dels aprenentatges que he adquirit. He rebut formació durant anys i encara puc aprendre, el meu cervell és plàstic a qualsevol edat. Evidentment, és més plàstic en la infància, però és capaç d’aprendre en totes les edats. Puc canviar, però he d’acceptar també els límits del meu propi cervell: quan jo mori, el meu cervell morirà. No puc viure més que el meu cervell. Soc el meu cervell. I això també significa que he de cuidar aquest superordinador. Aquest superordinador necessita alimentació, oxigen… És fonamental. I, per alguns nens, que són d’un nivell socioeconòmic baix, alimentar-se és una cosa que, per si mateix, és molt important.

A més, com he dit, necessiten dormir. Penseu en el vostre son i en el son dels vostres fills. És fonamental. El cervell es construeix, en gran mesura, mentre dormim. Penseu en tot el que necessita el cervell per alimentar-se. I no és només l’alimentació física, sinó també la intel·lectual. He comentat que cal parlar al cervell. Parleu als vostres fills. Penseu que, cada cop que interactueu amb un nadó, es produeixen milions de sinapsis. Estimem que cada segon es produeixen entre dos i tres milions de sinapsis al cervell d’un nen, que es fan i es desfan amb la plasticitat cerebral. És extraordinari. Hi ha una efervescència en l’activitat cerebral. Quan diem que el cervell és plàstic, hem de pensar en el sentit literal. El cervell canvia contínuament. Les neurones es mouen. Les neurones són petites cèl·lules individuals que es desplacen com animals diminuts que s’uneixen entre ells. Tenim la possibilitat de canviar tot això, en certa manera, gràcies a l’educació. Personalment, m’interessen molt els temes educatius. Des de fa diversos anys, soc el president del Consell Científic per a l’Educació a França perquè crec que tenim un poder extraordinari amb l’educació per poder canviar i millorar el cervell, de manera que tots puguem millorar junts.

Finalment, m’agradaria dir que avui no hem parlat prou d’un aspecte particular i extraordinari del cervell humà, que és la capacitat de socialitzar. Al nostre cervell hi ha circuits socials, circuits en què representem la resta i ens representem a nosaltres mateixos a través de la resta. És un sistema de circuits cerebrals que l’espècie humana ha desenvolupat particularment, molt més que la resta dels animals, que ens permet pensar en els pensaments de la resta. Aquest circuit ens permet socialitzar, comunicar-nos entre nosaltres, educar els nostres fills. Però és el mateix circuit que ens permet odiar una comunitat o una altra perquè ens enfrontem entre nosaltres. Per mi, les troballes en neurociència tenen grans resultats pràctics en la manera en què ens concebem a nosaltres mateixos i en què hem de valorar l’educació. Potser l’educació és una de les millors invencions de la humanitat. Gràcies a l’educació, hem inventat una manera de modificar-nos i de millorar-nos a nosaltres mateixos, més enllà del que l’evolució havia fet possible en un principi. Moltes gràcies a tots per les vostres preguntes i que tingueu un feliç cervell.