Los monos utilizan algunas de las mismas estrategias mentales básicas que las personas para percibir relaciones abstractas entre figuras, según sugiere un nuevo estudio.
Los hallazgos desafían la idea de que los humanos atravesaron una división evolutiva marcada cuando aprendieron a reconocer propiedades geométricas como la simetría, las líneas paralelas y los ángulos rectos, señalan los investigadores.
“Aunque los humanos sí elaboran descripciones geométricas que son más abstractas que las que pueden hacer otros no humanos, todavía hay cierta superposición, cierta similitud en los tipos de intuiciones geométricas que se observan tanto en los humanos como en los no primates,” Jessica Cantlon, profesora de neurociencia del desarrollo y psicología en la Universidad Carnegie Mellon, dijo a Live Science. “Así que hay un hilo de continuidad que recorre el razonamiento geométrico entre humanos y no humanos.”
El estudio, publicado el 20 de julio en la revista PNAS, añade a un largo debate científico sobre si los humanos poseen formas de pensamiento abstracto completamente únicas o versiones inusualmente sofisticadas de habilidades encontradas en otros lugares del reino animal.
“Durante décadas, los científicos cognitivos han buscado el ‘ingrediente especial’ que distingue la inteligencia humana de la de otros animales,” Elizabeth Brannon, profesora de psicología de la Universidad de Pensilvania que no participó en la investigación, dijo a Live Science por correo electrónico. “Este estudio ofrece evidencia convincente de que, al menos para el razonamiento geométrico, la diferencia entre humanos y otros primates es más cuantitativa que cualitativa.”
En otras palabras, el estudio sugirió que babuinos y macacos no carecen de la capacidad de razonar sobre geometría. En cambio, simplemente no son tan competentes como los humanos, lo que significa que los humanos no evolucionaron una habilidad nueva y única para comprender la geometría.
Un juego de emparejar lo geométrico
Los investigadores evaluaron a ocho monos adultos: cuatro macacos rhesus (Macaca mulatta) y cuatro babuinos oliváceos (Papio anubis). Los babuinos oliváceos participaron a través del Portal de Primates, un sistema de pantalla táctil instalado en el Zoológico Seneca Park en Rochester, Nueva York. Un babuino, Kalamata, mostró un entusiasmo especial.
“Todos los días venía a la pantalla táctil,” dijo Jialin Li, estudiante de doctorado en la Universidad Carnegie Mellon y primer autor del estudio, a Live Science. “Simplemente se sentaba y trabajaba durante dos horas, tres horas seguidas, completando miles de pruebas. Eso es realmente increíble.”
Los macacos participaron por separado en la Universidad Carnegie Mellon, tras tener experiencia previa con pruebas de emparejamiento en otros experimentos.
Luego, los investigadores compararon el rendimiento de los animales con el de 58 niños en edad preescolar de Estados Unidos, de entre 3 y 6 años, y con 79 adultos de los Tsimané, una sociedad indígena de agricultores y recolectores en Bolivia, cuyos miembros recibían poca educación formal. Un experimento separado dentro del proyecto más amplio, que involucraba formas que se rotaban, también incluyó a 21 adultos de Estados Unidos.
En todas las cohortes del estudio, los participantes jugaron a una tarea conocida como la prueba de emparejar con la muestra.
“[Los participantes] ven primero una forma de muestra,” explicó Li. “Por ejemplo, es un cuadrado. Después deben tocar el cuadrado para asegurarse de que lo están mirando. Al tocarlo, aparecerán dos opciones de forma: una a la izquierda y otra a la derecha. Deben elegir cuál de las formas coincide con la forma de muestra.”
Las formas de elección tenían la mitad del área de la forma de muestra, lo que impedía resolver la tarea simplemente por el tamaño o el conteo de píxeles. En otra versión de la prueba, las formas de elección se rotaban, obligando a los participantes a identificar la contigencia subyacente a pesar de su orientación modificada.
Las respuestas correctas otorgaban a los monos pellets de cereal con sabor a fruta, los niños en edad preescolar recogían pegatinas que podrían canjearse más tarde por premios, y los adultos recibían retroalimentación verbal. Las respuestas incorrectas activaban un sonido de golpe y un breve tiempo de espera del juego.
A pesar de su limitada educación formal, el grupo de adultos no tuvo problemas con el juego, pero los monos y los niños tuvieron que pensar bastante para tomar sus decisiones.
“A menudo pensamos que esta tarea de emparejar será muy fácil para los humanos,” afirmó Li. “Pero, en realidad, los niños pequeños luchaban por distinguir las formas, lo que les hizo parecerse más a los monos.”
En última instancia, los niños y los monos pudieron encontrar las coincidencias, dijo Cantlon, pero solo después de dedicar mucho tiempo a pensar en el problema.
Los investigadores, a continuación, utilizaron modelos computacionales para analizar qué propiedades visuales predecían mejor las decisiones de los participantes. Un modelo representaba detalles simples, como bordes y líneas. Otro representaba información más compleja sobre la forma global. Un tercero codificaba propiedades geométricas discretas, como lados iguales, ángulos iguales, simetría y paralelismo — un enfoque que los investigadores describieron como “simbólico”.
Según Cantlon y Li, el término “simbólico” no significa que los monos estén aplicando reglas como “un cuadrado tiene cuatro lados iguales” en su mente. Gran parte del supuesto efecto simbólico podría explicarse por la capacidad de reconocer una forma sin importar su orientación, conocido como invariancia de rotación.
Si la geometría abstracta dependiera de un sistema simbólico exclusivamente humano, solo los participantes humanos habrían mostrado evidencia de usar ese proceso de pensamiento. En cambio, tanto los monos como los humanos parecieron apoyarse en una mezcla de información visual compleja y rasgos de tipo simbólico. Los humanos adultos, en general, obtuvieron los mejores resultados, seguidos por los preescolares y los monos, pero sus resultados se superpusieron. Este hallazgo sugiere que las diferencias son cuantitativas: los humanos son simplemente mejores en el mismo tipo subyacente de razonamiento geométrico en lugar de poseer una habilidad completamente única. Los monos dependían aproximadamente tres veces más del modelo simbólico cuando las formas estaban rotadas que cuando permanecían en posición vertical.
Brannon indicó que uno de los hallazgos más intrigantes del estudio es que lo que parece un razonamiento simbólico exclusivamente humano para entender la geometría podría, en realidad, surgir de formas flexibles y abstractas de representar la información que comparten los humanos y otros primates.
Raíces antiguas de la geometría
Los resultados no implican que los monos entienden las matemáticas formales, advirtió Brannon. “El razonamiento matemático humano se extiende mucho más allá de reconocer regularidades geométricas: incluye lenguaje, pruebas formales, razonamiento recursivo y transmisión cultural.”
Más bien, este estudio ofrece evidencia de que algunos de los cimientos del pensamiento matemático tienen raíces evolutivas más profundas de lo que se reconocía antes, afirmó.
Giorgio Vallortigara, profesor de neurociencia en la Universidad de Trento en Italia que no participó en el estudio, está de acuerdo con las conclusiones de Brannon y sus colegas.
Vallortigara explicó en un correo a Live Science que estudios previos a menudo se han centrado en cómo los animales entienden la geometría de su entorno, como al navegar por espacios. Lo que hace que estos hallazgos sean diferentes es que muestran que los animales también pueden razonar sobre las propiedades geométricas de objetos individuales.
Comparar especies puede ayudar a los científicos a rastrear los orígenes de la geometría antes de que el lenguaje o símbolos arbitrarios intervinieran, dijo Vallortigara. También podría revelar si habilidades similares dependen de mecanismos heredados de un ancestro común o evolucionaron de forma independiente en animales con sistemas nerviosos diferentes.
Li y Cantlon ahora descomponen las formas en componentes como ángulos, longitudes de los lados y número de lados para identificar qué propiedades son las más difíciles de entender para los monos y los humanos. Cantlon describió el seguimiento como “una tarea de geometría descompuesta”.
La investigación también podría ayudar a los educadores a entender las intuiciones geométricas que los niños llevan a la clase, dijo Cantlon, lo que permitiría que las lecciones se apoyen en esas habilidades en lugar de tratar la geometría como algo que se aprende por completo desde cero.
“La evolución rara vez inventa mecanismos completamente nuevos desde cero,” dijo Brannon. “Con mayor frecuencia, refina, recombina y amplía los existentes.”
