Quando pensiamo al concetto di zero, non ci riferiamo a un esercizio meditativo zen per svuotare la mente, ma a un argomento matematico che richiede un notevole sforzo mentale. Zero è un numero particolare, non nel senso di essere abbondante ma non pseudoperfetto, bensì nel senso di essere strano. Non strano come indivisibile per due, ma strano come insolito. Insomma, strano come concetto.
La natura enigmatica dello zero
Un numero e non un numero. Zero rappresenta l’assenza di qualcosa di contabile, a differenza di numeri come uno, due o tre, che indicano quantità contabili. Tuttavia, ha comunque un valore numerico. Questo lo rende un concetto difficile da gestire psicologicamente. La sua scoperta, avvenuta almeno due millenni fa, è considerata una delle conquiste più importanti dell’umanità. Solo pochi animali non umani hanno dimostrato di avvicinarsi alla nostra comprensione di zero.
Lo sviluppo del concetto di zero nei bambini
Anche nello sviluppo individuale umano, zero appare tardi. I bambini generalmente comprendono il concetto intorno ai sei anni, dopo aver superato una serie di ostacoli neurologici. Gli ultimi due passaggi cruciali sono capire che zero è meno di uno e che può essere rappresentato da un simbolo. Questo può sembrare ovvio, ma non lo è. Quando si chiede a un bambino quale numero è più piccolo tra zero e uno, spesso pensa che uno sia il numero più piccolo. È difficile imparare che zero è più piccolo di uno.
La rappresentazione neurale dello zero
La ricerca sui neuroni. Nonostante la sua importanza in matematica, le basi neuronali di zero nel cervello umano sono sconosciute. I ricercatori hanno condotto registrazioni di singoli neuroni in pazienti neurochirurgici mentre facevano giudizi su rappresentazioni numeriche non simboliche (numerosità dei punti), inclusi l’insieme vuoto, e numeri simbolici (numeri arabi), incluso il numero zero. Mostrando ai pazienti varie rappresentazioni di zero, i ricercatori sono stati in grado di misurare l’attività delle singole cellule nervose e hanno effettivamente trovato neuroni che segnalavano zero.
Neuroni specifici per zero
Tuttavia, non era così semplice. Questi neuroni rispondevano o al numero arabo zero o all’insieme vuoto, ma non a entrambi. Questo non è del tutto sorprendente. I neuroni sono noti per attivarsi sia per rappresentazioni simboliche che non simboliche di numeri interi positivi. Che lo stesso sia vero per zero estende semplicemente le scoperte precedenti in quella direzione. I ricercatori hanno anche trovato prove di un effetto di distanza quando i pazienti guardavano zero rispetto a rappresentazioni di numeri interi. A livello neuronale, il concetto di zero non è codificato come una categoria separata “niente”, ma come un valore numerico integrato con altri valori numerici contabili all’estremità inferiore della linea numerica.
Implicazioni e conclusioni
Zero e il cervello umano. In breve, sembra che pensiamo a zero in modo simile a come facciamo con altri numeri interi. Tuttavia, non è identico. C’è un modo piuttosto sorprendente in cui i nostri cervelli reagiscono diversamente a zero rispetto ai numeri naturali: usano molti più neuroni per farlo. Le rappresentazioni di zero hanno attivato più neuroni di qualsiasi altro numero a una cifra, e questo potrebbe essere parte del motivo per cui il numero ci causa così tanti problemi.
Il tempo di riconoscimento di zero
L’insieme vuoto è codificato diversamente dagli altri numeri a livello della popolazione neuronale, specialmente nel caso degli insiemi di punti. Questo potrebbe spiegare perché il riconoscimento dell’insieme vuoto richiede più tempo a livello comportamentale rispetto ad altri numeri piccoli. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Current Biology. Il concetto di zero è molto più complesso di quanto possa sembrare a prima vista. La sua rappresentazione nel cervello umano richiede un’attivazione neuronale significativa, il che potrebbe spiegare perché è un concetto difficile da comprendere sia per i bambini che per gli adulti. La ricerca continua a svelare i misteri di questo numero enigmatico, offrendo nuove intuizioni su come il nostro cervello elabora informazioni matematiche.
