Neurodidáctica. Un nuevo paradigma educativo

"El gran tema en toda nuestra

Educación es convertir al sistema nervioso

En nuestro aliado y no en nuestro enemigo."

William James

El término neurodidáctica fue introducido en el currículo académico por Gerhard Preiss, experto en didáctica de las matemáticas y catedrático de didáctica de la Universidad de Friburgo, Alemania, en el año 1988. 

Este neologismo se empleó para denominar una nueva concepción de la educación basada en el conocimiento que la neurociencia cognitiva aporta sobre cómo aprende el cerebro.

Leslie Hart, en su libro Human Brain, Human Leraning (1983), ya nos había advertido sobre la disonancia entre las ciencias cognitivas y los procesos de aprendizaje en las escuelas.

Lo que se pretende es mejorar la educación desde la investigación científica sobre el cerebro y el aprendizaje humano, entonces no podemos limitarnos a la neurociencia cognitiva puesto que la psicología cognitiva ha realizado importantes contribuciones sobre cuál es el aprendizaje más óptimo y la enseñanza más eficaz1. 

Fig. 1. Relación entre la neurociencia, psicología y pedagogía.2

Cada día se escuchan más voces críticas con la escuela tradicional y el actual sistema educativo al considerar que sus principios pedagógicos y sus prácticas docentes no garantizan el éxito escolar y el progreso de la educación1.

La neurociencia es el abordaje y estudio interdisciplinario del cerebro.

Nuevas tecnologías, como la resonancia magnética funcional, permiten actualmente ver al cerebro funcionando en vivo, posibilitando una mayor y mejor comprensión del sustrato anatomo-cerebral que subyace a la cognición y compleja conducta humana.

El cerebro se encuentra dividido en dos grandes estructuras o hemisferios (ver figura 2) con características funcionales singulares pero complementarias. Estos dos hemisferios, izquierdo y derecho respectivamente, se encuentran interconectados por un grueso haz de fibras nerviosas, alrededor de doscientos millones, que le permite interactuar con el mundo en forma unificada, como un todo.

Fig. 2. Hemisferios cerebrales.21

No obstante, cada hemisferio cerebral posee ciertas particularidades que lo hacen único. Se expone a continuación, de manera general, algunas de estas diferencias, comenzando por el hemisferio cerebral izquierdo:

•  Trabaja con una modalidad secuencial, lo que implica un menor procesamiento de ítems o información en una unidad de tiempo en comparación al hemisferio cerebral derecho. En este sentido, sigue asimismo una lógica secuencial.

•  Procesa predominantemente información simbólica no analógica. Lenguaje verbal y significados semánticos verbales.

•  Es analítico, cuantitativo y matemático Es el asiento anatómico de los procesos cognitivos concientes: percepción, atención y memoria.

•  Sus circuitos son la base de la afectividad social aprendida

•  En sintonía con lo anterior, es también el responsable de las construcciones sociales.

Asimismo, el hemisferio cerebral derecho presenta características complementarias no menos importantes. Algunas de ellas son:

•  Trabaja con una modalidad simultánea o paralela, lo que le permite procesar una mayor cantidad de información en una unidad de tiempo en comparación al hemisferio cerebral izquierdo.

•  Es holístico, global, percibe las relaciones existentes y capta el mundo como un todo.

•  Sigue una lógica analógica, no verbal. En este sentido, es lícito afirmar que es impermeable al razonamiento.

•  En relación al punto anterior, procesa asimismo toda semántica analógica e imagen universal.

•  Permite la comprensión de los hechos a través de la vivencia.

•  Es el asiento anatómico de los procesos cognitivos no concientes: atención y memoria no consientes.

•  Sus circuitos neurales se construyen a partir de la afectividad primaria.

•  Es responsable de los procesos creativos y el arte en general20.

Según Bruer (1997, 2006), lo primero a ser considerado es tratar de cerrar la brecha entre las investigaciones en laboratorios y la práctica pedagógica. Lo segundo, no menos importante que el primero, es empezar a tender puentes conciliadores e interactivos entre Neurociencia, Educación y Psicología

Cognitiva y sus investigaciones, para lograr comprender de forma integrada el funcionamiento del cerebro evitando caer en los mitos y en tendencias a simplificar este acercamiento con generalizaciones erróneas.

Para el año 2002, en la publicación lanzada por la OECD denominada Understanding the Brain: Towards a New Learning Science (OECD, 2002), encontramos una reflexión muy interesante referente a los neuromitos que se fueron creando a partir del acercamiento de las investigaciones neurocientíficas al campo educativo y al de los formuladores de políticas públicas. En este documento se define a los neuromitos como una

"deliberada distorsión de los hechos establecidos científicamente" (OECD, 2002) provenientes, probablemente, de un malentendido o mala interpretación de las investigaciones en Neurociencia que generaron especulaciones, conceptos erróneos y hasta mismo la "desinformación" entre los educadores29.

Diez principios elaborado por Eric Jensen en un breve opúsculo titulado "10 Most Effective Tips For Using Brain based teaching & learning" (2010), cuyo desarrollo se puede encontrar en su libro Cerebro y aprendizaje. Competencias e implicaciones educativas (2004):

• La actividad física, el recreo y el movimiento en el aula de forma voluntaria reducen el estrés, aumentan la neurogénesis y estimulan el aprendizaje

• La condiciones sociales de los alumnos influyen en su vida escolar y en sus resultados académicos

• El cerebro es un órgano plástico por lo que se puede inducir la neurogénesis a través del desarrollo de habilidades cognitivas y emocionales, la lectura, la meditación, la formación artística y los ambientes enriquecidos

• El estrés agudo y crónico tiene un impacto negativo en la conducta y el aprendizaje

• Cada cerebro es único y diferente en su maduración, por lo que se debe ofrecer una educación diferenciada en función de las habilidades, los talentos e intereses de cada alumno

• El exceso de contenidos y los tiempos de enseñanza largos saturan la memoria de trabajo dificultando los procesos de memoria y aprendizaje

• La formación artística tiene un impacto positivo en el aprendizaje, tanto en las habilidades cognitivas como en las emocionales y sociales

• La emociones influyen en el aprendizaje y la escuela debe enseñar las habilidades emocionales y sociales adecuadas para mejorar el rendimiento académico de los alumnos

• Los trastornos y retrasos de aprendizaje se pueden mejorar e incluso superar por la plasticidad del cerebro si se utilizan los programas de educación compensatoria adecuados

• La memoria no es fija sino maleable por lo que para recordar el aprendizaje se requiere la práctica continua y la revisión de los contenidos

Conviene subrayar aquí que estos principios no se basan en simples experiencias particulares sino en evidencias empíricas de alcance universal. 

"Sólo se puede aprender aquello que se ama", como afirma el neurocientífico Francisco Mora en su libro Neuroeducación (2013), la pasión por el conocimiento debería ser el motor principal en la relación enseñanza-aprendizaje y un criterio no sólo para evaluar a los alumnos sino también a los maestros y los profesores1.

El desarrollo de las nuevas tecnologías de visualización cerebral en los últimos años ha permitido a los neurocientíficos obtener información relevante sobre cómo funciona el órgano responsable del aprendizaje. Sin necesidad de tener que esperar a la realización de autopsias o de complicadas cirugías, actualmente ya podemos analizar cómo se desenvuelve nuestro cerebro al realizar tareas cognitivas similares a las que se dan en el aula (ver figura 3). Y esta información, junto a la suministrada por la psicología cognitiva y la pedagogía, constituye la nueva disciplina llamada Neuroeducación que tiene como objetivo esencial mejorar los procesos de enseñanza y aprendizaje.



Fig. 3. Actividad cerebral registrada in vivo. Se activan regiones del cerebro distintas al realizar un cálculo exacto (en azul) que uno aproximado (en amarillo) (Dehaene et al., 1999).

En tiempos en los que existe una clara concienciación por parte de todos los componentes de la comunidad educativa sobre la necesidad de una gran transformación y actualización de la escuela del S. XXI, el futuro pasa por la Neuroeducación porque es imprescindible conocer cómo funciona el cerebro para mejorar el aprendizaje real, aquel que nos capacita para la vida y que nos permite desarrollar el bienestar personal y social necesario. Porque lo que realmente quieren las familias es que sus hijos sean felices.

Nuestro cerebro tremendamente plástico (ver figura 4) está programado para aprender y progresar y cada vez sabemos más sobre cómo mejorar ese proceso, por lo que el aula no puede quedarse al margen de esos descubrimientos.



Fig. 4. Mejora de las regiones previamente disfuncionales en el cerebro de un disléxico como consecuencia del entrenamiento adecuado (Temple et al., 2003). Ejemplo de plasticidad cerebral.

Investigaciones recientes suministran información relevante sobre las emociones, la atención, la memoria, el ejercicio físico, el juego, la creatividad o el trabajo cooperativo o sobre determinadas competencias concretas como la lingüística o la matemática, teniendo todo ello una incidencia directa en los procesos de enseñanza y aprendizaje que no podemos obviar (ver figura 5). Y esas son las cuestiones que analizamos en Escuela con Cerebro y que seguiremos divulgando, siempre buscando las implicaciones prácticas en el aula, no solo porque la Neuroeducación interese sino porque resulta una auténtica necesidad3.



Fig. 5. Activación del hipocampo, región que interviene en la memorización y aprendizaje, cuando se presentan imágenes de contextos emocionales positivos (Erk et al., 2003).

El aprendizaje ha de tener en cuenta el desarrollo del cerebro. Este es uno de los pilares fundamentales de la neurodidáctica. En consecuencia, la educación  ha de ir de la mano del desarrollo cerebral de nuestros alumnos y así obtener el máximo potencial cerebral de cada uno de ellos4.

PARA REFLEXIONAR

La necesidad de cambiar los modelos que vertebran el sistema educativo de los países occidentales es una constante en las cuatro últimas décadas, pero sobre todo en los últimos años, en que las estadísticas de éxito y fracaso escolar acucian a los gobiernos años tras año. Parece que incluso se ha establecido una especie de competencia entre los países del mismo entorno, bajo la sombra de PISA, para establecer un ranking comparativo, una escala de agravios mediante la cual los países de nivel académico bajo pueden contrastarse con los de nivel alto, y evaluar sus políticas educativas. La comparación llega incluso a cruzar el océano, y esos países que arrastran un prolongado historial de malas estadísticas, como el nuestro, se miran en el espejo de Corea del Sur, Finlandia, etc. Y para colmo las estrategias exitosas que se importan de estos países con la esperanza de que sirvan en el nuestro, se limitan a los aspectos más tradicionales de las mismas (de nuevo la educación directiva y no inclusiva, la preeminencia de los rendimientos académicos, la memorización, etc.), a los que se atribuye su éxito sin tener en cuenta ni las diferencias históricas y culturales, ni las sociológicas, climáticas y laborales.

Efecto pigmalión

En psicología y pedagogía, es uno de los sucesos que describe cómo la creencia que tiene una persona puede influir en el rendimiento de otra persona.

Esto supone, por tanto, algo importante de conocer y estudiar para los profesionales del ámbito educativo, laboral, social y familiar.

Basado en un experimento real: Se forma una clase de colegio con alumnos iguales, sin diferencias intelectuales, todos capaces de realizar la misma tarea con resultados similares (aprobar el curso). A un profesor se le saca de clase, y se le dice qué alumnos tienen una capacidad más elevada de la media, y un gran futuro. También se le dice que ciertos alumnos tienen una capacidad más limitada que la media, y que no llegarán muy lejos. Todo ello en realidad es mentira, pero al finalizar el curso se observa que aquellos alumnos de los que se esperaba un alto rendimiento lo tuvieron, y aquellos de los que se esperaba un bajo rendimiento tuvieron unas calificaciones mediocres. Ha ocurrido el efecto Pigmalión. El profesor ha tratado de forma diferente a los alumnos de los que esperaba un alto rendimiento, preguntándoles más en clase, retándoles con desafíos intelectuales.

Los alumnos que se consideraban más atrasados se les ignoraban y no eran estimulados5.

El efecto Pigmalión nos muestra cómo las expectativas del profesor sobre el alumno pueden condicionar su comportamiento hacia él y afectar su evolución académica. Esto se puede justificar porque el profesor, al tener grandes expectativas sobre el alumno, se esforzará más para que el aprendizaje sea más productivo. También el alumno puede percibir, a través de la actitud del profesor, su posibilidad de mejora6.

El efecto Pigmalión tiene su origen en un mito griego (ver figura 6), en el que un escultor llamado Pigmalión (???µa???? en griego antiguo) se enamoró de una de sus creaciones: Galatea. A tal punto llegó su pasión por la escultura que la trataba como si fuera una mujer real, como si estuviera viva. El mito continúa cuando la escultura cobra vida después de un sueño de Pigmalión, por obra de Afrodita, al ver el amor que éste sentía por la estatua, que representaba a la mujer de sus sueños.

Este suceso fue nombrado como el efecto Pigmalión ya que superó lo que esperaba de sí mismo y al creer que la estatua estaba viva esta llegó efectivamente a estarlo. Igualmente el término también encuentra su origen en la obra de teatro Pigmalión de George Bernard Shaw5.



Fig. 6. Pigmalión y Galatea, por Angelo Bronzino (1530)

NEUROCIECNIA E IDEOLOGÍA

La pedagogía se puede definir como una técnica social en la medida que pretende cambiar la conducta humana a través del diseño de métodos educativos.

En este sentido no es diferente del derecho o de la ciencia política en tanto que todas estas técnicas sociales establecen principios, normas y procedimientos  que regulan la convivencia sobre bases racionales. En consecuencia no debería considerarse como una cuestión ajena a la pedagogía tomar como objeto de estudio los sistemas de creencias que influyen en el comportamiento de las personas. Que un profesor analice con sus alumnos la realidad social, los motivos que mueven a defender una determinada ideología política o religiosa, los medios de los que se sirve un partido político o iglesia para establecer o consolidar su hegemonía ideológica, entra dentro de la normalidad de su práxis pedagógica. Sin embargo, dentro de la misma comunidad educativa no existe un consenso al respecto. Y no son pocas las organizaciones o instituciones que consideran  este tipo de intervenciones en el aula como una posible violación de la imparcialidad y la neutralidad que se espera de los profesores en el ejercicio de sus funciones si se toma como referente el estrecho marco del currículo del sistema educativo, al entender que es inevitable caer en la crítica política o religiosa o bien que abriría un peligroso cauce a la  expresión de la ideología de los docentes, por lo que se haría poco menos que adoctrinamiento o bien se corrompería la conducta de los alumnos al disponerlos contra las pretensiones de verdad y de legitimidad de aquellas opciones ideológicas que estuvieran en su punto de mira.

La ideología no es sólo un tema tan legítimo como cualquier otro, sino que su estudio es fundamental para la pedagogía, al menos para aquella que no consista en una legitimación del orden social existente sino que persiga la emancipación del ser humano de toda forma de engaño y opresión. En particular la neurociencia está aportando nuevas investigaciones cuyos resultados representan un cambio de paradigma para el estudio de la ideología al señalar la influencia de la genética así como la influencia de la conectividad de ciertas zonas del cerebro en la predisposición hacia una determinada ideología y unos estereotipados patrones de juicio y conducta morales.

La importancia de algunas áreas del lóbulo parietal en la definición del perfil ideológico de una persona y en las diferencias entre las personas en la manera de juzgar a aquellas otras que tienen creencias diferentes a las propias, tiene nuevas evidencias empíricas como las que aporta una reciente investigación sobre la Teoría de la Mente realizada por Emile Bruneau y Rebecca Saxe del McGovern Institute for Brain Research del MIT,  en Cambridge, Massachusetts, cuyos resultados se publicaron en julio de 2012 en la revista Journal of Experimental Social Psychology.

Esta investigación sobre los juicios de valor acerca de los pensamientos de otras personas, en particular sobre los supuestos, motivaciones y finalidades de sus creencias, ha demostrado que los prejuicios que manifiestan las personas cuando evalúan sus propios pensamientos y los pensamientos de otros  se correlacionan con la actividad neuronal del precuneo (ver figura 7), un área del lóbulo parietal superior.  En la investigación dirigida por la neuróloga Saxe se solicitó a sujetos que pertenecían a la comunidad árabe e israelí que evaluaran la razonabilidad de los puntos de vista propios sobre el conflicto sociopolítico de Oriente Medio, así como de los puntos de vista del otro grupo, y observaron mediante técnicas de neuroimagen una especial actividad en el precuneo. Lo que me interesa llamar la atención aquí es el pensamiento dualista asociado al precuneo, puesto que cuánto mayor era el desacuerdo con los puntos de vista del otro, mayor actividad se registraba en esta área cerebral, una actividad específica asociada a los conflictos sociopolíticos fuertemente marcados por la violencia y la injusticia cometidas por los grupos rivales, en tanto que no se ha observado en otras actividades cerebrales asociadas a los conflictos emocionales o cognitivos. También es interesante subrayar la relación existente entre auto-conciencia y conciencia del otro, por una parte, y la percepción de la propia ideología y de la ideología de los demás, por otra parte, al producirse ambas funciones en la misma área cerebral, por lo que cabe conjeturar una estrecha relación entre el contacto afectivo, la socialización y la comunicación, por un lado, y la configuración de un sistema de creencias, deseos e intenciones, por otro lado.



Fig. 7. Precuneo. Localización: lóbulo parietal superior, sobre la cara medial del cerebro.Función, conectividad: recientemente descubierta, se conjetura que es la responsable de la auto-conciencia, la capacidad de pensar sobre uno mismo, así como de la percepción del pensamiento de los otros. (Imagen tomada del programa BrainVoyager Brain tutor.)

Otra investigación del 2006 sobre las zonas del cerebro implicadas  en el proceso de jerarquización social, realizado por un grupo de investigadores norteamericanos de la Unit for Systems Neuroscience in Psychiatry del National Institute of Mental Health de Bethesda,  dirigido por Caroline Zink, ha venido a demostrar también la importancia del precuneo cuando una persona evalúa su estado dentro de una jerarquía social. En concreto, cuando se tiene la percepción que aumenta el propio estatus social se incrementa la actividad neuronal en esta área, sucediendo lo mismo en la corteza cingular anterior (áreas 9 y 24b de Brodmann), que controla el procesamiento de información de sistemas sensoriales y emocionales, y en la corteza prefontal media (que incluye el área 25 de Brodmann), que controla el alerta conductual y vegetativo. Sin embargo, cuando se tiene la percepción que disminuye el propio estatus social llama la atención que no se produzca simplemente una inhibición en la actividad neuronal de estas áreas, sino que se incrementa la actividad neuronal de otras áreas, en particular en el ganglio basal ventral, que se relaciona con la motivación y la recompensa, y en la corteza insular o ínsula (ver figura 8), que controla las expresiones somáticas de nuestras reacciones emocionales frente a las tensiones o los disgustos, y según parece es una estructura que contiene diferentes redes de neuronas espejo, por lo que su actividad se puede asociar a los procesos de empatía7.



Fig. 8.  Corteza insular o ínsula. Localización: profundidades del surco lateral. Función, conectividad: se conjetura que procesa la información convergente para producir un contexto emocionalmente relevante para la experiencia sensorial, como la repugnancia y la sensación de incomodidad. Juega un papel importante en la experiencia del dolor y se relaciona con la evitación del miedo. (Imagen tomada del programa BrainVoyager Brain tutor.)

Neuroplasticidad un nuevo paradigma para la educacion

La ciencia está en continua evolución. Hasta hace pocos años se creía que nuestro cerebro era estático e inmutable, que nacíamos con un número determinado de neuronas que iban perdiéndose con el paso del tiempo y que nuestros genes heredados condicionaban nuestra inteligencia. Actualmente, debido al progreso de los experimentos realizados por la moderna neurociencia, sabemos que existe la neuroplasticidad, una propiedad del sistema nervioso que le permite adaptarse continuamente a las experiencias vitales.

La neuroplasticidad constituye un concepto amplio  que se puede concretar según  los diferentes niveles del sistema nervioso: neuronas, sinapsis o mapas corticales. Antes se creía que la neuroplasticidad se restringía sólo al período del desarrollo del sistema nervioso.

Desde el punto de vista educativo, resulta trascendental la demostración de que el mero pensamiento provoca la neuroplasticidad. La  plasticidad cerebral permite, a través de un entrenamiento mental adecuado, que nuestro perfil emocional pueda cambiar y afectar de forma positiva a nuestra vida. Los docentes hemos de generar creencias adecuadas en nuestros alumnos que les permitan afrontar las dificultades como retos.

Dopamina y plasticidad

La dopamina es un neurotransmisor con importantes implicaciones educativas porque interviene en procesos de gratificación y motivación que son fundamentales en el aprendizaje. Se ha demostrado que el pensamiento positivo está asociado al córtex prefrontal del hemisferio izquierdo y que, en esta situación, se libera dopamina que activa los circuitos de recompensa. En niños con Trastorno por déficit de Atención con Hiperactividad (TDAH) se ha observado una reducción en el tamaño del núcleo accumbens (ver figura 9), una región del sistema límbico relacionada con los circuitos dopaminérgicos, mostrando la influencia de los estados de ánimo en la atención.


Fig. 9. Circuito de recompensa cerebral.

En un estudio realizado con ratas, se demostró que la estimulación directa del área tegmental ventral, constituida por vías de dopamina, cambió las representaciones corticales de los sonidos escuchados. Si las ratas sólo escuchaban los sonidos sin ninguna estimulación eléctrica no se producía ninguna variación. Tanto en el cerebro de las ratas como en el nuestro existe una región cortical en la que hay neuronas que pueden representar distintas frecuencias que no conllevan preferencias de representación. La importancia de este experimento radica en el hecho de que la neuroplasticidad se daba en el córtex auditivo al estimular el circuito de gratificación de la dopamina, es decir, el aprendizaje de la tarea sonora estaba ligado a la activación de un circuito en el que interviene un neurotransmisor que sabemos cómo afecta al aprendizaje.

En la práctica educativa, los docentes hemos de saber activar este sistema de gratificación de la dopamina con gestos, miradas o conductas agradables. Nuestro lenguaje no verbal desempeña un papel importante en la transmisión de componentes emocionales. Además, como ya hemos comentado anteriormente, lo novedoso motiva y facilita el aprendizaje.

En el contexto educativo, la plasticidad del cerebro implica que todos podemos mejorar. Y los docentes tenemos la responsabilidad de conocer cómo funciona ese sistema biológico complejo llamado cerebro del que surge todo lo relacionado con la conducta y el pensamiento humano.

Estudios recientes han demostrado que la meditación modifica patrones de actividad cerebral y puede fortalecer la empatía, el optimismo o la sensación de bienestar.

Linda Lantieri ha desarrollado proyectos en escuelas americanas, con resultados satisfactorios, en los que se utiliza la relajación corporal y la concentración para mejorar la atención de los niños. 

El aprendizaje a nivel neuronal (se conoce como aprendizaje hebbiano) consiste en que las neuronas pueden instalar nuevo cableado en función de la experiencia.

Se explica a partir de un mecanismo conocido como potenciación a largo plazo que conlleva un incremento duradero en la eficiencia sináptica como resultado de la actividad neuronal entrante. La conexión entre dos neuronas aumenta siempre de intensidad cuando la activación es simultánea. Se cree que el fortalecimiento de las sinapsis conllevaría el aprendizaje y la memoria.

Educación y violencia desde la neurociencia

Cuesta entender la contradicción en la que viven la mayoría de docentes al manifestar, por un lado, sensibilidad y empatía ante el maltrato y la explotación infantil en países lejanos, mientras que, por otro lado, no reconocen ni aceptan la violencia que ejercen o toleran con los propios alumnos en sus ciudades y centros de trabajo. Porque no es violencia, acaso:

a)    impedir a un alumno beber durante una clase, cuando sabemos que nuestro cerebro "necesita de 8 a 12 vasos de agua [alrededor de 2 litros] cada día para un óptimo funcionamiento. La deshidratación es un problema común en las aulas escolares, lo que ocasiona letargo y debilitamiento del aprendizaje" "Investigadores del estrés descubrieron que a los cinco minutos de beber agua, hay una notable disminución de los corticoides y de la ACTH, dos hormonas relacionadas con el comportamiento del estrés";

b)   o bien reprobar el pensamiento divergente y creativo de un alumno porque no cabe en los estrechos límites de unas pruebas normalizadas o de un sistema de evaluación único en la respuesta correcta, cuando sabemos que "lo que asegura nuestra supervivencia es adaptar y crear opciones. Un aula convencional reduce nuestras estrategias de pensamiento y opciones de respuesta";

c)    o bien privar de sueño a los alumnos adolescentes al obligarles a iniciar las clases a horas tempranas, hacia las 8 h., cuando sabemos que "el reloj natural del sueño de un adolescente genera un tiempo natural de irse a la cama más cercano a la medianoche y de despertarse hacia las ocho de la mañana" a causa de cambios hormonales en la pubertad. Y también sabemos que de los cuatro estados en que podemos dividir el ciclo de sueño, el más importante para el control de las emociones, el aprendizaje y la memoria es el estado zeta, de ensueño o de movimiento rápido de los ojos (REM), "excelente para la libre asociación" y "decisivo para mantener nuestros recuerdos". "Un área muy activa durante la fase REM es la amígdala, una estructura que es fundamental para procesar emociones intensas. Además, el córtex entorrinal, que es necesario en el procesamiento de la memoria a largo plazo, también está activo". Durante esta fase, "el hipocampo está reprocesando el aprendizaje enviado por el neocórtex. Esta "repetición instantánea" consolida y realza la memoria". Por todo ello, la hora idónea para iniciar la jornada escolar en los centros de secundaria es, tal como afirma Jensen, los 10 h;

d)   o bien exigir al alumno una atención constante y un rendimiento académico continuo, pasando de un aula a otra sin tiempos o actividades de pausa, al estar presionados alumnos y profesores por un horario escolar con bloques de tiempo por asignatura reducidos y unos currículos cargados de información que impiden su procesamiento y reflexión, cuando sabemos que "tenemos altibajos de atención natural durante el día. Son ritmos ultradianos, uno de los ciclos clave de nuestro cerebro que dura entre 90 y 110 minutos. Esto significa que tenemos unos 16 ciclos durante un período de 24 horas. Algunos alumnos que están soñolientos en clase pueden estar tocando fondo en su ciclo de atención. El cerebro cambia sus capacidades cognitivas en estos ciclos de altibajos". "En general, el cerebro funciona mal en un estado de atención continua de alto nivel. De hecho, la atención "externa" puede mantenerse en un nivel alto y constante durante sólo un corto espacio de tiempo, generalmente diez minutos o menos" (p. 70). "Esto afirma  el valor del tiempo de aprendizaje centrado, seguido por actividades difusas tales como la reflexión" "Se puede captar la atención de los alumnos o ellos pueden estar elaborando significado, pero nunca las dos cosas al mismo tiempo";

e)    o bien someter al alumno a un estrés ambiental y académico excesivo o crónico y a continuas amenazas y castigos que repercuten negativamente sobre su aprendizaje y conducta, produciendo la indefensión aprendida, cuando sabemos que "si el alumno se halla en una situación traumática y toma decisiones, no estará en buenas condiciones para hacerlo. Esto puede ser el motivo de que las reformas educativas hayan propugnado la idea del control del alumno. En una escuela típica, casi todas las decisiones, desde el tiempo de aprendizaje hasta el trabajo compartido, están dictadas y gestionadas fuera del control del alumno";

f)     o bien prohibir a los alumnos ciertos movimientos corporales o cualquier clase de movilidad en el aula, o castigar sin patio a un alumno privándole de los movimientos físicos y ejercicios aeróbicos necesarios para estimular su cerebro y aprendizaje, o reducir la educación física a dos horas semanales o suprimirla en segundo curso de bachillerato, cuando sabemos que "del mismo modo que el ejercicio modela los músculos, el corazón, los pulmones y los huesos, también fortalece los ganglios basales, el cerebelo y el cuerpo calloso, todos ellos zonas clave del cerebro. Sabemos que el ejercicio aporta oxígeno al cerebro, pero también neurotropinas (alimento alto en nutrientes) para mejorar el crecimiento y establecer más conexiones entre las neuronas. Se sabe también que el ejercicio aeróbico ayuda a la memoria" "Los niños que participan en educación física diariamente muestran una mejora motriz, un mejor rendimiento académico y una actitud más favorable hacia la escuela". Además, "el ejercicio desencadena la producción de BDNF, un factor neurotrófico derivado del cerebro" que "realza la cognición fomentando la capacidad de las neuronas para comunicarse mutuamente". Asimismo, "el ejercicio puede reducir el estrés"10.

EL CEREBRO NECESITA NUTRIENTES

Los alimentos más beneficiosos en la nutrición del cerebro son aquellos que incluyen carbohidratos complejos, azúcares, aminoácidos, proteínas, grasas insaturadas, ácidos grasos omega 3, oligoelementos (calcio, hierro, zinc, boro, selenio, vanadio y potasio) y  todas las vitaminas del complejo B (B1, B6 y B12). Estos nutrientes se encuentran en los vegetales de hoja verde (espinacas, col rizada) y otros vegetales como las patatas, el brócoli, la remolacha, los nabos, los espárragos y el tomate; las legumbres (soja, judías verdes, lentejas); los panes y cereales integrales (arroz); los pescados de aguas frías y dulces (salmón) y el marisco; los frutos secos (cacahuetes, almendras, nueces); las carnes magras de calidad y sin picar (de cordero); las frutas frescas (naranjas, plátano, fresas, melón, kiwi); los huevos, y los productos lácteos con poca grasa (yogur, leche). Cabe decir que los efectos de todos estos nutrientes en las funciones cerebrales complejas se potencian si asociamos a la dieta un ejercicio físico diario, así como beber agua con regularidad a lo largo del día y sobre todo cuando se realizan actividades físicas o cognitivas, aunque no tengamos sed. Para entender la clave en la relación entre la nutrición y el cerebro, conviene escuchar al neurocientífico y experto en nutrición Fernando Gómez-Pinilla, profesor de Fisiología en la Universidad de California, Los Ángeles, en el siguiente enlace: fernando-gomez-pinilla-la-relacion-entre-la-nutricion-y-el-cerebro10.

Neurogénsis

Por lo que toca a la neurogénesis por transformación celular, el primer resultado data de 2004, cuando científicos del Sloan-Kettering Cancer Center de Nueva York convirtieron células madre embrionarias humanas en neuronas. El segundo resultado data de enero de 2010, cuando científicos de la Universidad de Stanford  convirtieron fibroblastos (células de la piel) de ratones en neuronas. Y el último resultado data de mayo de 2010, cuando científicos del Centro Helmholtz de Munich, integrantes del proyecto EUTRACC de la Unión Europea,  convirtieron astrocitos, un tipo de células gliales (células conjuntivas del sistema nervioso) en neuronas corticales excitadoras e inhibidoras.

Por lo que toca a la neurogénesis por plasticidad sináptica, el primer resultado data de febrero de 2006, cuando científicos del CNRS de la Universidad Paris Sud indujeron modificaciones sinápticas en el hipocampo, generando de este modo nuevas neuronas, además de potenciar con ello el aprendizaje y la memoria.

Estos hallazgos podrían ser revolucionarios para la curación de ciertos trastornos neurodegenerativos, como la demencia senil y el Alzheimer, así como para la recuperación de zonas dañadas y discapacidades cognitivas11.

NEURONAS ESPEJO

La capacidad de imitar es la base de la cultura humana y de la transmisión del conocimiento. Interesantes son sus estudios con pacientes que tienen miembros amputados y cómo, a pesar de ello, son capaces de sentir a través de la activación de las neuronas espejo12.

SOMOS GENIALES

El genio, ¿nace o se hace? El cerebro de Albert Einstein ha sido a menudo un tema de investigación. Los científicos aún lo conservan esperando encontrar en él algún dato que explique la alta capacidad del padre de la teoría de la relatividad.

Ciertamente, hay factores genéticos que determinan la inteligencia del individuo.

También es verdad que nuestro cerebro, donde residen nuestras capacidades intelectuales entre otras, es de una plasticidad sorprendente y capaz de ser moldeado según la información y el uso que le demos.

Con entrenamiento, un cerebro normal puede desarrollar habilidades propias de un genio. En cambio, sin ese entrenamiento, hasta un cerebro extremadamente inteligente puede atrofiarse.

Uno de los retos de la neurociencia es saber más sobre estos procesos neuronales. ¿Cómo es biológicamente nuestra inteligencia? ¿Cómo funciona el aprendizaje o la memoria? ¿Cómo pensamos?13

EL PROFESOR

Y llegamos a la figura imprescindible del profesor. Un profesor que conoce su materia y reflexiona sobre ella, que inspira, que fomenta la autonomía, que propone retos adecuados, que acepta el error, que fomenta la creatividad, que está en constante actualización, que tiene vocación y que, sobre todo, mira con afecto a sus alumnos activando su sistema de recompensa cerebral asociado a la dopamina, transmitiendo entusiasmo y esperando siempre lo mejor de ellos.

El profesor debe convertirse en un investigador en el aula que analiza los efectos de su enseñanza en el aprendizaje de los alumnos y, en caso de no de no darse el aprendizaje, es lo suficientemente flexible para utilizar nuevas estrategias pedagógicas. Porque lo que requiere el alumno en la mayoría de las ocasiones no es más de lo mismo sino un planteamiento diferente.

En el aula todos aprendemos y más cuando se abren las puertas de la misma.

PRÁCTICA CONTINUA

El aprendizaje es un proceso que a nivel neuronal requiere el fortalecimiento de las sinapsis a través de un mecanismo dinámico conocido como potenciación a largo plazo (el desarrollo neuronal lo produce el proceso, no la solución). La práctica continua nos permite mejorar y la repetición es necesaria para la memoria a largo plazo (la excepción corresponde a los estados emocionales intensos). No olvidemos que no hay aprendizaje sin memoria, aunque existen matices diferenciadores cuando aprendemos procedimientos, conceptos o datos.

Los estudios avalan la utilización de la práctica sistemática del recuerdo, es decir, la reconstrucción del conocimiento en un currículo planteado en espiral  mejora el aprendizaje. Una práctica que no ha de desmotivar si está espaciada en el tiempo, invita a la reflexión y que, una vez que se poseen los conocimientos básicos, intercala problemas o análisis que requieren procedimientos de resolución diferentes. Por no hablar de la importancia de adquirir determinados automatismos que liberan espacio en la memoria de trabajo y que nos permiten concentrarnos en el proceso de resolución del problema.

PROCESO CONSTRUCTIVISTA

Difícilmente los alumnos pueden disfrutar del reto del aprendizaje cuando solo se tienen en cuenta los resultados. Si lo único que cuenta es la nota del examen correspondiente, el alumno estudiará para el mismo pero difícilmente aprenderá. Y más si no se considera la importancia del esfuerzo en el proceso de desarrollo. Relacionado con esto, ya hemos analizado en Escuela con Cerebro la importancia de enseñar cómo funciona el cerebro para generar la necesaria mentalidad de crecimiento que nos hace perseverar ante los nuevos retos.

Nuestro cerebro aprende a través de la asociación de patrones, es decir, lo hace a través de un proceso constructivista en el que se va incorporando la información novedosa a lo ya conocido. Por eso es necesario enseñar teniendo en cuenta los conocimientos previos que ya posee el alumno. Y para ello hay que detectar estos conocimientos ya adquiridos a través de evaluaciones iniciales.

El alumno tiene que percibir el sentido y significado del aprendizaje. Además de integrar la nueva información en sus experiencias pasadas, el aprendizaje debe ser relevante ("¿para qué tengo que saber esto?") y eso se facilita cuando está conectado a la vida cotidiana, es decir, cuando existe una utilidad práctica real. Al fin y al cabo, nuestro cerebro prefiere lo concreto a lo abstracto14.

LA TEORÍA DE LAS INTELIGENCIAS MÚLTIPLES DE GARDNER

El Dr. Howard Gardner ha sostenido que el concepto tradicional de inteligencia es demasiado limitado y que tenemos múltiples inteligencias (ver tabla 1), todas ellas importantes, que la educación debería considerar de forma equitativa para que todos los niños pudieran optimizar sus capacidades individuales. En la práctica, no todos aprendemos de la misma forma ni tenemos los mismos intereses y en un mundo cambiante como el actual, en el que la diversidad de información es una realidad, la elección resulta inevitable.

Las implicaciones educativas de la teoría de las inteligencias múltiples son enormes. Está sugiriendo a los docentes la necesidad de aplicar estrategias pedagógicas más allá de las lingüísticas y lógicas que predominan en el aula y de adoptar enfoques creativos que se alejen de las tradicionales distribuciones de mesas en filas y columnas con el profesor delante (y en muchas ocasiones por encima), de las pizarras o de la dependencia excesiva de los libros de texto. Los nuevos tiempos requieren entornos que fomenten la creatividad y la colaboración.



Partes: 1, 2, 3