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Subitización

Un observador podría determinar instantáneamente cuántos círculos rojos hay sin contarlos, pero le resultaría más difícil hacerlo con la mayor cantidad de círculos azules. La su...

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Un observador podría determinar instantáneamente cuántos círculos rojos hay sin contarlos, pero le resultaría más difícil hacerlo con la mayor cantidad de círculos azules.

La subitización es la capacidad rápida, precisa y sin esfuerzo de percibir pequeñas cantidades de elementos en un conjunto , generalmente cuando hay cuatro o menos, sin depender de procesos lingüísticos o aritméticos. El término se refiere a la sensación de saber instantáneamente cuántos objetos hay en la escena visual cuando su número se encuentra dentro del rango de subitización. [ 1 ]

Los conjuntos de más de cuatro o cinco elementos no pueden ser identificados de forma instantánea a menos que aparezcan en un patrón con el que la persona esté familiarizada (como los seis puntos en una cara de un dado). Los conjuntos grandes y familiares pueden contarse uno por uno (o la persona puede calcular el número mediante un cálculo rápido si puede agrupar mentalmente los elementos en unos pocos conjuntos pequeños). Una persona también puede estimar el número de un conjunto grande , una habilidad similar, pero distinta, a la identificación instantánea. El término identificación instantánea fue acuñado en 1949 por EL Kaufman et al., [ 1 ] y deriva del adjetivo latino subitus (que significa "repentino").

La precisión, la velocidad y la confianza con que los observadores emiten juicios sobre el número de elementos dependen críticamente del número de elementos a enumerar. Los juicios realizados para pantallas compuestas por entre uno y cuatro elementos son rápidos, [ 2 ] precisos [ 3 ] y seguros. [ 4 ] Sin embargo, una vez que hay más de cuatro elementos para contar, los juicios se realizan con menor precisión y confianza. [ 1 ] Además, los tiempos de respuesta aumentan drásticamente, con 250-350  ms adicionales por cada elemento extra en la pantalla a partir del cuarto. [ 5 ]

Mientras que el aumento en el tiempo de respuesta para cada elemento adicional dentro de una pantalla es de 250–350  ms por elemento fuera del rango de subitización, todavía hay un aumento significativo, aunque menor, de 40–100  ms por elemento dentro del rango de subitización. [ 2 ] Se encuentra un patrón similar de tiempos de reacción en niños pequeños, aunque con pendientes más pronunciadas tanto para el rango de subitización como para el rango de enumeración. [ 6 ] Esto sugiere que no hay un rango de aprehensión como tal, si este se define como el número de elementos que pueden ser aprehendidos inmediatamente por procesos cognitivos, ya que hay un costo adicional asociado con cada elemento adicional enumerado. Sin embargo, las diferencias relativas en los costos asociados con enumerar elementos dentro del rango de subitización son pequeñas, ya sea que se midan en términos de precisión, confianza o velocidad de respuesta . Además, los valores de todas las medidas parecen diferir marcadamente dentro y fuera del rango de subitización. [ 1 ] Por lo tanto, aunque puede que no haya un lapso de aprehensión, parece haber diferencias reales en la forma en que el sistema visual procesa una pequeña cantidad de elementos (es decir, aproximadamente cuatro elementos o menos), en comparación con cantidades mayores de elementos (es decir, aproximadamente más de cuatro elementos).

Un estudio de 2006 demostró que la subitización y el conteo no se limitan a la percepción visual , sino que también se extienden a la percepción táctil, cuando los observadores tuvieron que nombrar el número de yemas de los dedos estimuladas. [ 7 ] Un estudio de 2008 también demostró la subitización y el conteo en la percepción auditiva. [ 8 ] Aunque se ha cuestionado la existencia de la subitización en la percepción táctil, [ 9 ] este efecto se ha replicado muchas veces y, por lo tanto, puede considerarse robusto. [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] El efecto de subitización también se ha obtenido en la percepción táctil con adultos ciegos de nacimiento. [ 13 ] En conjunto, estos hallazgos apoyan la idea de que la subitización es un mecanismo perceptivo general que se extiende al procesamiento auditivo y táctil.

Enumeración de imágenes residuales

Como sugiere la derivación del término subitización , la sensación asociada con hacer un juicio numérico dentro del rango de subitización es la de ser inmediatamente consciente de los elementos mostrados. [ 3 ] Cuando el número de objetos presentados excede el rango de subitización, esta sensación se pierde, y los observadores suelen informar una impresión de cambiar su punto de vista alrededor de la pantalla, hasta que se han contado todos los elementos presentados. [ 1 ] La capacidad de los observadores para contar el número de elementos dentro de una pantalla puede verse limitada, ya sea por la presentación rápida y el posterior enmascaramiento de elementos, [ 14 ] o por requerir que los observadores respondan rápidamente. [ 1 ] Ambos procedimientos tienen poco o ningún efecto en la enumeración dentro del rango de subitización. Estas técnicas pueden restringir la capacidad de los observadores para contar elementos al limitar el grado en que los observadores pueden cambiar su "zona de atención" [ 15 ] sucesivamente a diferentes elementos dentro de la pantalla.

Atkinson, Campbell y Francis [ 16 ] demostraron que las imágenes residuales visuales podían emplearse para lograr resultados similares. Utilizando un flash para iluminar una línea de discos blancos, lograron generar imágenes residuales intensas en observadores adaptados a la oscuridad. Se les pidió a los observadores que informaran verbalmente cuántos discos se habían presentado, tanto a los 10  s como a los 60  s después de la exposición al flash. Los observadores informaron que podían ver todos los discos presentados durante al menos 10  s, y que podían percibir al menos algunos de los discos después de 60  s. A diferencia de simplemente mostrar las imágenes durante intervalos de 10 y 60 segundos, cuando se presentan en forma de imágenes residuales, el movimiento ocular no puede emplearse para el propósito de contar: cuando los sujetos mueven sus ojos, las imágenes también se mueven. A pesar del largo tiempo necesario para enumerar el número de discos presentados, cuando este número se encontraba fuera del rango de subitización (es decir, de 5 a 12 discos), los observadores cometieron errores de enumeración consistentes tanto en la condición de 10  s como en la de 60  s. Por el contrario, no se produjeron errores dentro del rango de subitización (es decir, de 1 a 4 discos), ni en la condición de 10  s ni en la de 60  s. [ 17 ]

Estructuras cerebrales implicadas en la subitización y el conteo.

El trabajo sobre la enumeración de imágenes residuales [ 16 ] [ 17 ] respalda la idea de que diferentes procesos cognitivos operan para la enumeración de elementos dentro y fuera del rango de subitización, y como tal plantea la posibilidad de que la subitización y el conteo involucren diferentes circuitos cerebrales. Sin embargo, la investigación de neuroimagen funcional se ha interpretado tanto para respaldar procesos diferentes [ 18 ] como compartidos. [ 19 ]

Síndrome de Bálint

La teoría social que apoya la idea de que la subitización y el conteo pueden involucrar áreas cerebrales funcional y anatómicamente distintas proviene de pacientes con simultanagnosia , uno de los componentes clave del síndrome de Bálint . [ 20 ] Los pacientes con este trastorno sufren de incapacidad para percibir escenas visuales correctamente, siendo incapaces de localizar objetos en el espacio mirándolos, señalándolos o informando verbalmente su posición. [ 20 ] A pesar de estos síntomas dramáticos, dichos pacientes son capaces de reconocer correctamente objetos individuales. [ 21 ] Fundamentalmente, las personas con simultanagnosia son incapaces de enumerar objetos fuera del rango de subitización, ya sea omitiendo ciertos objetos o contando el mismo objeto varias veces. [ 22 ]

Sin embargo, las personas con simultanagnosia no tienen dificultad para enumerar objetos dentro del rango de subitización. [ 23 ] El trastorno se asocia con daño bilateral en el lóbulo parietal , un área del cerebro vinculada con los cambios espaciales de atención. [ 18 ] Estos resultados neuropsicológicos son consistentes con la idea de que el proceso de contar, pero no el de subitizar, requiere cambios activos de atención. Sin embargo, investigaciones recientes han cuestionado esta conclusión al encontrar que la atención también afecta la subitización. [ 24 ]

enumeración de imágenes

Otra fuente de investigación sobre los procesos neuronales de la subitización en comparación con el conteo proviene de estudios de tomografía por emisión de positrones (PET) en observadores normales. Estos estudios comparan la actividad cerebral asociada con los procesos de enumeración dentro (es decir, de 1 a 4 elementos) para la subitización, y fuera (es decir, de 5 a 8 elementos) para el conteo. [ 18 ] [ 19 ]

Dicha investigación revela que, dentro del rango de subitización y conteo, se produce activación bilateral en la corteza extraestriada occipital y el lóbulo parietal superior/surco intraparietal. Esto se ha interpretado como evidencia de la participación de procesos compartidos. [ 19 ] Sin embargo, la existencia de activaciones adicionales durante el conteo en las regiones frontales inferiores derechas y el cíngulo anterior se ha interpretado como una sugerencia de la existencia de procesos distintos durante el conteo, relacionados con la activación de regiones involucradas en el cambio de atención. [ 18 ]

Aplicaciones educativas

Históricamente, muchos sistemas han intentado utilizar la subitización para identificar cantidades totales o parciales. En el siglo XX, los educadores matemáticos comenzaron a adoptar algunos de estos sistemas, como se revisa en los ejemplos a continuación, pero a menudo recurrieron a códigos de color más abstractos para representar cantidades de hasta diez.

En la década de 1990, se demostró que los bebés de tres semanas de edad diferenciaban entre 1 y 3 objetos, es decir, realizaban la subitización. [ 22 ] Un metaestudio más reciente que resumió cinco estudios diferentes concluyó que los bebés nacen con una capacidad innata para diferenciar cantidades dentro de un rango pequeño, la cual aumenta con el tiempo. [ 25 ] A los siete años, esa capacidad aumenta a entre 4 y 7 objetos. Algunos profesionales afirman que, con entrenamiento, los niños son capaces de subitizar correctamente más de 15 objetos.

Ábaco

Se hipotetiza que el uso de la yupana , un sistema de conteo incaico, consistía en colocar hasta cinco fichas en bandejas conectadas para realizar cálculos.

En cada valor posicional, el ábaco chino utiliza cuatro o cinco cuentas para representar unidades, las cuales se registran instantáneamente, y una o dos cuentas separadas que simbolizan las unidades de cinco. Esto permite realizar operaciones con varios dígitos, como llevar y pedir prestado, sin necesidad de registrar más allá del cinco.

Los ábacos europeos utilizan diez cuentas en cada registro, pero normalmente las separan en grupos de cinco por color.

Herramientas de enseñanza del siglo XX

La idea del reconocimiento instantáneo de cantidades ha sido adoptada por diversos sistemas pedagógicos, como Montessori , Cuisenaire y Dienes . Sin embargo, estos sistemas solo utilizan parcialmente la subitización, intentando que todas las cantidades del 1 al 10 sean reconocibles al instante. Para lograrlo, codifican las cantidades mediante el color y la longitud de varillas o ristras de cuentas que las representan. Reconocer estas representaciones visuales o táctiles y asociar cantidades a ellas implica operaciones mentales diferentes a las de la subitización.

Otras aplicaciones

Una de las aplicaciones más básicas es la agrupación de dígitos en números grandes, que permite saber el tamaño de un vistazo, en lugar de tener que contar. Por ejemplo, escribir un millón (1000000) como 1.000.000 (o 1.000.000 o1 000 000 ) o un ( abreviado ) billón (1000000000) como 1,000,000,000 (u otras formas, como 1,00,00,00,000 en el sistema de numeración indio ) hace que sea mucho más fácil de leer. Esto es particularmente importante en contabilidad y finanzas, ya que un error de un solo dígito decimal cambia la cantidad por un factor de diez. Esto también se encuentra en lenguajes de programación de computadoras para valores literales , algunos de los cuales usan separadores de dígitos .

Los dados , las cartas y otros dispositivos de juego tradicionalmente dividen cantidades en grupos subitizables con patrones reconocibles. La ventaja conductual de este método de agrupación ha sido investigada científicamente por Ciccione y Dehaene [ 26 ] , quienes demostraron que el rendimiento en el conteo mejora si los grupos comparten la misma cantidad de elementos y el mismo patrón repetido.

Una aplicación similar consiste en dividir las representaciones numéricas binarias y hexadecimales, los números de teléfono y los números de cuenta bancaria (por ejemplo, IBAN , números de seguridad social, matrículas, etc.) en grupos de 2 a 5 dígitos separados por espacios, puntos, guiones u otros separadores. Esto facilita la verificación de la integridad de un número al compararlo o volver a escribirlo. Esta práctica de agrupar caracteres también facilita la memorización de números grandes y estructuras de caracteres.

Autoevaluación

Existe al menos un juego que se puede jugar en línea para autoevaluar la capacidad de subitización. [ 27 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 Kaufman, EL; Lord, MW; Reese, TW y Volkmann, J. (1949). "La discriminación del número visual". American Journal of Psychology . 62 (4). The American Journal of Psychology: 498– 525. doi : 10.2307/1418556 . JSTOR 1418556 . PMID 15392567 .  
  2. 1 2 Saltzman, IJ y Garner, WR (1948). "El tiempo de reacción como medida del alcance de la atención". The Journal of Psychology . 25 (2): 227– 241. doi : 10.1080/00223980.1948.9917373 . PMID 18907281 . 
  3. 1 2 Jevons, WS (1871). "El poder de la discriminación numérica" . Nature . 3 (67): 281– 282. Bibcode : 1871Natur...3..281J . doi : 10.1038/003281a0 .
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