Estudos envolvendo Ansiedade Matemática (doravante, AM) vem recebendo atençâo crescente nos últimos anos, desde que o conceito de “ansiedade a números” foi introduzido por Dreger e Aiken em relatório publicado em 1957. Neste relatório, os autores propuseram três assertivas: a) que a AM difere da ansiedade geral, embora uma se sobreponha a outra em certo grau; b) que a AM nâo estaria diretamente ligada à inteligência geral; c) que haveria uma relaçâo inversa entre AM e desempenho acadêmico em cursos de Matemática (ver ASHCRAFT; MOORE, 2009). Pesquisas subsequentes confirmaram repetidamente todas essas previsões, como destacado nas metanálises de Hembree (1990), Dowker et al., (2016), Suaréz-Pellicioni et al. (2016) e Carey et al. (2016).

A AM é um fenômeno global e altamente prevalente. Estima-se que uma parcela significativa da populaçâo experimente medo e apreensâo quando confrontada com problemas numéricos (HEMBREE, 1990; ASHCRAFT, 2002; HLALELE, 2012; MUTODI; NGIRANDE, 2014, JANSEN et al., 2013). No estudo do PISA (Programme for International Student Assessment), em 2012, do qual participaram alunos de 65 países, quase 60% dos estudantes relataram preocupações relativas as aulas de Matemática e 30% disseram se sentir impotentes ao fazerem um problema matemático (OECD, 2013).

A AM possui marcadores fisiológicos, como, por exemplo, ativaçâo de áreas cerebrais relacionadas à percepçâo de dor (LYONS; BEILOCK, 2012a); marcadores cognitivos, como as limitações de Memória de Trabalho durante tarefas matemáticas complexas (ASHCRAFT; KIRK, 2001; ASHCRAFT; RIDLEY, 2005); marcadores comportamentais, a exemplo da negaçâo de carreiras que enfatizem habilidades numéricas por conta de pobre desempenho (HEMBREE, 1990; BROWN et al., 2008) ou na tomada de decisões envolvendo itens de consumo (JONES et al., 2012). A AM se conceitua como uma “sensaçâo de tensâo e ansiedade que interfere na manipulaçâo dos números e na resoluçâo de problemas matemáticos, relacionados a uma grande variedade de situações da vida ordinária e acadêmica” (RICHARDSON; SUINN, 1972, p.551; ASHCRAFT; FAUST, 1994).

Em síntese, a AM é um fenômeno que tem um impacto considerável no desempenho de tarefas matemáticas (ver ASHCRAFT; KIRK, 2001). Dados neurocientíficos podem proporcionar melhores perspectivas de intervenções e guiar a prática do professor que ensina Matemática. Considerando que, na última década, distintos estudos forneceram evidências que possibilitaram perscrutar as bases neurais¹ da AM, fornecemos uma Revisâo Sistemática da literatura recente com o objetivo de apresentar estudos que investigaram os correlatos neurais de indivíduos com Ansiedade Matemática, destacando implicações para o processo de ensino e aprendizagem.

As bases de dados eletrônicas PubMed e ERIC foram eleitas para o processo de busca de estudos que investigaram os correlatos neurais da Ansiedade Matemática. Termos-chave de busca incluíram a combinaçâo das palavras “Brain, Brain Bases, Anxiety Mathematical, Arithmetic”, dentre outras palavras equivalentes.

Para essa Revisâo Sistemática, incluiu-se todos os estudos que: i) investigaram as bases neurais da Ansiedade Matemática; ii) foram escritos em língua inglesa; iii) publicados entre 2008 e 2018; iv) realizados com escolares ou nâo escolares, independente da idade; v) envolveram tarefas numéricas e vi) apresentaram implicações diretas para o processo de ensino e aprendizagem. Foram excluídos estudos que: i) foram desenvolvidos com populações especiais (por exemplo, alunos com discalculia); ii) nâo apresentaram implicações educacionais; iv) investigaram bases neurais vinculadas a intervenções de medicaçâo da Ansiedade Matemática.

A qualidade dos estudos elegidos foi avaliada de modo independente pelo primeiro autor, baseado nos 11 itens da escala do Banco de Dados de Evidências Fisioterapêuticas (PEDro), conforme Quadro 1. A referida escala, amplamente utilizada na avaliaçâo de metanálises, afere de forma confiável características dos estudos, como randomizaçâo, cegamento, comparaçâo entre grupos e medidas de variabilidade (SHIWA et al., 2011).

O fluxograma PRISMA foi utilizado como parâmetro para conduzir a identificaçâo, triagem, elegibilidade e inclusâo de estudos para essa Revisâo Sistemática, conforme Figura 1.

Dos 17 estudos identificados, 3 foram excluídos por nâo atenderem aos critérios de inclusâo. Um deles, o estudo de Jones et al. (2012), investigou como o cérebro de indivíduos com alta AM muda quando tem que decidir pela compra de itens de consumo, nâo apresentando implicações diretas para o processo de ensino e aprendizagem. O estudo de Supekar et al. (2015), que investigou os correlatos neurais após a intervençâo de uma intensa tutoria cognitiva e o estudo de Sarkar et al. (2014) que investigou uma intervençâo fazendo uso de Estimulaçâo Transcraniana por Corrente Contínua (ETCC)² também foram desconsiderados para o escopo de análise desse estudo. Análises pormenorizadas dos artigos incluídos serâo discutidas a seguir.

A partir dos resultados recentes de estudos que fizeram uso de fRMI (Imagem por Ressonância Magnética Funcional³) ou medidas de reatividade eletrofisiológica, como Potenciais de Eventos Relacionados⁴- PER (em inglês, ERP) /Eletroencefalograma- EEG, foi possível perscrutar as principais regiões cerebrais relacionadas à Ansiedade Matemática. Trata-se de esforços ainda incipientes, mas que corroboram, aprimoram e avançam os resultados dos estudos psicológicos conduzidos ao longo dos últimos 60 anos. As evidências apontam que, pelo menos, duas redes estâo relacionadas à “emotividade” da Ansiedade Matemática no cérebro: a rede de dor, abrangendo a ínsula (LYONS; BEILOCK, 2012a; LYONS; BEILOCK, 2012b) e a rede de medo, envolvendo a amígdala (YOUNG et al., 2012.

Em relaçâo à primeira, rede de dor, os estudos conduzidos por Lyons e Beilock (2012b) trouxeram evidências que explicam a natureza subjetiva da Ansiedade Matemática. Enquanto as atividades cerebrais eram medidas por fMRI, quatorze participantes com alta AM e quatorze indivíduos com baixa AM tiveram que responder, intercaladamente, blocos de tarefas matemáticas e de palavras. Um círculo amarelo ou um quadrado azul indicavam antecipadamente se a atividade envolveria cálculo ou vocábulo.

Notou-se que, ao se antecipar uma tarefa de Matemática, mais aumentava a atividade em regiões associadas às ameaças viscerais (ínsula dorso-posterior bilateral) nos indivíduos AM (Figura 2), experimentando-se muitas das vezes a experiência da própria dor (LAMM et al., 2011); fato nâo constatado em indivíduos com baixa AM. Lyons e Beilock (2012b, p.1) sugerem que “a ativaçâo da rede de dor está subjacente ao fato de que simplesmente antecipar um evento temido, pode ser doloroso”.

Se a experiência da AM gera uma reaçâo corporal visceral aversiva, tais resultados fornecem evidências significativas quanto ao potencial mecanismo neural que explica por que pessoas que apresentam alta AM tendem a evitar situações relacionadas à disciplina, seja em seu cotidiano, seja em sala de aula ou até mesmo em suas trajetórias acadêmicas.

Os achados de Lyons e Beilock (2012a) também fornecem explicações do porquê indivíduos com mesmo grau de AM, apresentam desempenhos matemáticos variados. Por encontrarem atividades em regiões frontais do cérebro, envolvidas na regulaçâo de emoções negativas, os autores partiram do pressuposto de que a reduçâo de déficits matemáticos seria resultado do aumento do controle cognitivo, que permitiria aos participantes ansiosos ir mudando o desempenho ao longo da resoluçâo de tarefas matemáticas.

Em outros termos, poder-se-ia perguntar até que ponto os indivíduos com alta AM conseguiriam recrutar áreas cerebrais relacionadas ao controle atencional e regulaçâo de emoções? A hipótese era que, quanto maior a atividade no córtex pré-frontal dorsolateral, regiâo envolvida em funções executivas como atençâo, inibiçâo e memória de trabalho (BRASS et al., 2005), mais os indivíduos com alta AM estariam no controle de resposta negativa, e, portanto, conseguiriam obter um melhor desempenho. Essa hipótese foi confirmada, concluindo que o desempenho matemático de indivíduos ansiosos está associado à capacidade de acelerar recursos de controle atencional.

A esse respeito, o estudo conduzido por Sarkar et al. (2014) fez uso de Estimulaçâo Transcraniana de Corrente Contínua (ETCC), emitida justamente no córtex pré-frontal dorsolateral, um alvo frequente para a modulaçâo da regulaçâo emocional. Os autores relataram melhoras no tempo de resposta para problemas aritméticos simples e uma diminuiçâo nas concentrações de cortisol (um biomarcador de estresse), em indivíduos com alta AM, embora tenha se percebido efeito contrário em estudantes com baixa AM. Segundo os autores, os diferentes níveis de AM produzem estados neurais diferentes que sâo específicos da tarefa e da situaçâo. Nesse sentido, essas distintas assinaturas neurais ao interagirem com a ETCC produzem resultados diferentes, influenciando os efeitos de estimulaçâo (SARKAR et al., 2014).

Criticamente, as evidências de Klados et al. (2017) foram consistentes com os achados de Lyons e Beilock (2012a) ao perceberem que a ativaçâo de redes cerebrais em indivíduos ansiosos muda durante a fase de antecipaçâo de uma experiência relacionada à Matemática. No estudo de Klados et al. (2017), notou-se atividade em todas as bandas de frequência⁵ do EEG em contraste com os pares menos ansiosos. Antecipando uma próxima tarefa matemática, regiões associadas à dor foram ativadas na ínsula dorso posterior bilateral, o que viria explicar as ativações nas bandas de frequência beta e gama, segundo os autores. A frequência na banda theta, por sua vez, foi avaliada como resposta as expressões emocionais ou a alta demanda de recursos na Memória de Trabalho para controlar emoções negativas, em contraposiçâo aos menos ansiosos, onde a Memória de Trabalho se mostra mais eficiente (ver KLADOS et al., 2017). Esses achados estâo em consonância com os de Pletzer et al. (2015), no qual jovens adultos com alta AM apresentavam retardo na desativaçâo na rede de modo padrâo em momentos que precediam a realizaçâo da tarefa matemática, evidenciando reduçâo na eficiência de processamento decorrente da necessidade e dispensa de novos esforços para controle das emoções negativas associadas à manipulaçâo numérica.

Lyons e Beilock (2012b) sugerem que intervenções educativas que enfatizam o controle de fatores emocionais negativos tendem a ser mais eficazes para promover uma populaçâo matematicamente proficiente, quando comparadas com interferências que foquem meramente em treino adicional de Matemática.

Em relaçâo à segunda, rede de medo, Young et al. (2012), notaram uma conectividade aberrante da amígdala direita (que sâo importantes no processamento de emoções negativas) em crianças de 7 a 9 anos com AM (figura 2). Considerando que a amígdala é conhecida pela percepçâo do medo (PHELPS; LEDOUX, 2005), sua ativaçâo durante uma tarefa matemática vem confirmar o medo da Matemática das crianças. Ao mesmo tempo, perceberam uma associaçâo da AM com resposta reduzida nas regiões do córtex pré-frontal dorsolateral e parietal posterior (Figura 2), envolvidas na memória de trabalho e no raciocínio matemático (MENON et al., 2000; WENDELKEN, 2015). Esses resultados vâo ao encontro de estudos anteriores que pensaram a influência da AM sobre o desempenho a partir da capacidade reduzida da memória de trabalho (como por exemplo, ASHCRAFT; KIRK, 2001; BEILOCK; DECARO, 2007).

Além disso, a conectividade da amígdala com outras áreas cerebrais também foi observada por Young et al. (2012). Enquanto em crianças com baixa AM, a amígdala foi acoplada às áreas cerebrais que facilitam o processamento eficiente de tarefas, em crianças com alta ansiedade, a amígdala mostrou maior conectividade com regiões envolvidas no processamento e regulaçâo de emoções negativas (uma espécie de mecanismo compensatório de desempenho) (YOUNG et al., 2012). Há evidências de que a amígdala está envolvida em comportamentos cognitivo-emocionais complexos a partir de suas interações com distintas áreas cerebrais (PESSOA, 2008; LEDOUX; PHELPS, 2008).

O estudo conduzido por Pizzie e Kraemer (2017) confirma essa ativaçâo da amígdala em resposta a uma breve exposiçâo a estímulos matemáticos, ampliando os resultados para adultos jovens. Esses dados vêm ilustrar que, mesmo sem a expectativa ou o ato de resolver problemas, existe uma resposta neural relacionada à ameaça e vigilância por parte dos indivíduos com AM, semelhante a fobias específicas (como medo de cobra, por exemplo).

Outra implicaçâo importante do estudo de Pizzie e Kraemer (2017) é mostrar que essa responsividade da amígdala durante os ensaios envolvendo os estímulos matemáticos, parecem ser característica específica da Ansiedade Matemática, pois nâo foi observado o mesmo comportamento em relaçâo à ansiedade-traço. Esses resultados se apresentam consistentes com os obtidos em pesquisas anteriores (como YOUNG et al., 2012; LYONS; BEILOCK, 2012a).

No Quadro 2, analisamos pormenorizadamente os 14 estudos incluídos em nossa Revisâo Sistemática, destacando suas amostras, procedimentos, correlatos neurais associados à AM e algumas de suas implicações.

Os poucos estudos conduzidos por fMRI mostraram que, pelo menos duas bases, cerebrais estâo envolvidas na resposta emocional da Ansiedade Matemática: a rede de medo e a rede de dor. Sugere-se que os déficits de desempenho matemático em indivíduos com alta AM estâo associados a atividades nessas regiões cerebrais, comumente envolvidas na regulaçâo de emoções negativas, assim como em regiões subcorticais relacionadas a fatores motivacionais (LYONS; BEILOCK, 2012a ARTEMENKO et al., 2015). Esses estudos sugerem que tais indivíduos podem superar seus déficits de desempenho aprendendo a controlar essa resposta emocional negativa, mesmo que a manipulaçâo numérica envolva custos significativos de memória de trabalho.

Notou-se ainda que, para a maioria dos indivíduos com alta AM, estímulos aversivos (isto é, os números) contribuem para reduzir a capacidade de recursos na memória de trabalho, que poderiam ser alocados para a tarefa cognitiva. Como os números estâo vinculados à própria tarefa matemática em si, pode-se supor que esses indivíduos, ao se preocuparem com o conteúdo emocional dos estímulos, reduzem recursos na Memória de Trabalho, prejudicando o desempenho, principalmente em tarefas de alta carga cognitiva.

Déficits na funçâo inibitória também foram considerados. As áreas cerebrais relacionadas ao controle atencional (por exemplo, o Córtex Pré-Frontal Dorsolateral e a Rede de Modo padrâo) tem sido associadas à eficiência de processamento (FALES et al., 2008). Quanto maior a ativaçâo nessas regiões, maior a resposta de controle atencional. Notou-se, entretanto, que indivíduos com alta AM tiveram atividades reduzidas no córtex pré-frontal dorsolateral (YOUNG et al., 2012; PLETZER et al., 2015) e lentidâo para a desativaçâo da Rede de Modo Padrâo (PLETZER et al., 2015). Conforme Anticevic et al. (2010) e Sambataro et al. (2010), a diminuiçâo de atividades em áreas da Rede de Modo Padrâo indica um aumento na ativaçâo de áreas de controle cognitivo (uma vez que elas sâo inversamente proporcionais). Por conta disso, percebe-se que indivíduos com alta AM apresentam um controle atencional insuficiente, afetando, de modo particular, tarefas que requerem funções inibitórias e controle atencional.

O corpo de evidências analisadas trás implicações importantes para a prática do professor que ensina Matemática e para o processo de ensino e aprendizagem matemático, de um modo geral. Conforme sugerido em Lyons e Beilock (2012a), a competência matemática de indivíduos com alta AM está mais relacionada a organizaçâo de recursos de controle cognitivo do que na promoçâo de intervenções que foquem meramente em treino adicional de Matemática.

Considerando que indivíduos com alta ansiedade matemática sâo mais propensos a autogerar erros em tarefas numéricas (SUARÉZ-PELLICIONI, 2013a; NÚNES-PEÑA; SUÁREZ-PELLICIONI, 2015) e ponderando que os erros sâo vistos de modo negativo em aulas de Matemática, provavelmente ele constitui fator contributivo no desenvolvimento e manutençâo da Ansiedade Matemática. Intervenções educativas que redimensionem positivamente o “erro” em tarefas matemáticas podem ter implicações positivas no processo de ensino e aprendizagem e pode vir a quebrar o ciclo viciante da Ansiedade Matemática que gera mau desempenho, que, por sua vez, gera mais Ansiedade Matemática.

As evidências destacam ainda que os efeitos com AM estâo associados a menor ativaçâo cortical durante estágios iniciais do processamento de estímulos numéricos no contexto de tarefas cognitivas, independente da complexidade da tarefa (KLADOS, 2017). Anteriormente a isso, a AM prejudica a desativaçâo da RMP (Rede de Modo Padrâo) durante tarefas matemáticas, indicando uma reduçâo na eficiência de processamento. Pautados nessas perspectivas, hipotetizamos que práticas pedagógicas que considerem a característica reativa dos alunos com AM e que promovam, de modo gradual, uma atitude proativa perante problemas matemáticos, podem beneficiar esses indivíduos a médio e longo prazo.

Ademais, considerando que os indivíduos com alta AM precisam de maior esforço para controlar respostas emocionais negativas para alcançar um desempenho comparável aos indivíduos com baixa ansiedade, hipotetiza-se que atividades que envolvam interaçâo entre os ansiosos e seus homólogos nâo ansiosos, podem nâo surtir efeitos positivos.

Os indivíduos com alta AM quando comparados com seus pares menos ansiosos, tiveram melhor desempenho quando ativaram menos a rede de atençâo frontoparietal. Isso quer dizer que alguns indivíduos ansiosos à Matemática podem recrutar recursos de controle cognitivo para regular respostas emocionais negativas associadas às situações matemáticas, mesmo quando a tarefa de Matemática nâo for necessariamente complexa. Da mesma forma, a ativaçâo dessa rede pode ser reflexo de um esforço aumentado ou eficiência diminuída ao processar informações numéricas. As evidências também mostram que indivíduos com alta AM podem abordar os problemas matemáticos de maneira diferente dos indivíduos com baixa AM. De um modo geral, estudantes que experimentam altos níveis de AM podem se beneficiar de práticas de sala de aula que ajudem os alunos a regular suas emoções negativas e a desenvolver fluência na recuperaçâo de fatos aritméticos simples.

Nosso estudo procurou estabelecer um movimento translacional, sistematizando os trabalhos publicados na última década acerca das bases neurais da Ansiedade Matemática, evidenciando como tais achados podem influenciar as ações do professor que ensina Matemática na sala de aula. Dentre algumas de nossas limitações metodológicas, destacamos as poucas bases de dados consideradas e o recorte temporal dos últimos 10 anos, que, em ocasiões futuras, poderâo ser revistas e ampliadas. Destacamos, entretanto, os pontos fortes de nossa revisâo, como o uso do diagrama PRISMA que identificou, triou, elegeu e incluiu os estudos pesquisados e a Escala de Qualidade PEDro que avaliou os estudos incluídos, propiciando para a área de Educaçâo Matemática, resultados recentes em neurociência cognitiva para discutir um transtorno de aprendizagem conhecido nas aulas de Matemática.