Aportes de las Neurociencias al Aprendizaje

Aprendizaje, Diversidad y Metacognición 2015

Neurociencias y Educación

• Neurociencias: Conjunto de disciplinas que estudian el Cerebro y los mecanismos del Sistema Nervioso.

• Diversos autores en la actualidad proponen la aplicación de los conocimientos obtenidos a través de la investigación al ámbito educativo.

Temas a Revisar

Estructuras y Funciones Cerebrales

Neurodesarrollo y Estimulación

Aprendizaje y Cerebro

Aprendizaje desde las Neurociencias

I. Estructuras y Funciones Cerebrales

II. Neurodesarrollo

Existen 2 procesos neurobiológicos que están íntimamente implicados en el desarrollo cognitivo:- Plasticidad Cerebral- Períodos Críticos y Sensibles

Plasticidad Cerebral

• Este término alude a una gran versatilidad de la estructura y funcionalidad cerebrales.

Períodos Críticos del Desarrollo

Se definen como ventanas de tiempo durante las cuales ciertas áreas o estructuras del sistema

nervioso son altamente sensibles a los estímulos ambientales.

Esto potencia su adecuado

funcionamiento.

Las distintas estructuras cerebrales tienen períodos

críticos específicos y distintos entre ellas.

Puntos de máximo grosor alcanzado por distintas áreas y núcleos cerebrales

Máximo grosor alcanzado en áreas de la corteza cerebral según edad

Estimulación según las Etapas del Desarrollo Nervioso

Sensorio-motor Funciones Ejecutivas y

Afectivas Complejas

Funciones Ejecutivas

-Planificación-Memoria-Atención-Flexibilidad Cognitiva

-Memoria de Trabajo-Resolución de Problemas Complejos-Pensamiento Abstracto-Pensamiento Lógico Sostenido

III. Aprendizaje y Cerebro

1) Relación entre Aprendizaje y Memoria:

Aprendizaje y memoria son mecanismos específicos que se activan por estímulos ambientales y que son capaces de modificar las conductas. Además, esos estímulos pueden influir en la conducta a través de su interacción con programas genéticos.

La memoria, desde un punto de vista general, es la retención o almacenamiento de información.

Como tal, desde un principio se consideró que la memoria era una propiedad general de la corteza cerebral, como un todo. Sin embargo, en la actualidad se considera que existen distintas formas y sistemas de memorias y que pueden asociarse a diferentes regiones cerebrales.

La plasticidad sináptica o neuroplasticidad es la capacidad de las células del Sistema Nervioso para cambiar estructural o funcionalmente en virtud de los “acontecimientos” que se produzcan ambientalmente.

• Cambios a nivel sináptico• Cambios a nivel de red

Estos acontecimientos pueden ser tanto en el contexto del aprendizaje, como de lesiones cerebrales.

2) Conectividad: Plasticidad Sináptica

3) Memoria de Trabajo

¿Cómo potenciar la Memoria de Trabajo?

• En consideración a la baja capacidad de almacenamiento de la memoria de trabajo es importante orientar el aprendizaje destacando lo mas relevante.

• Se pueden utilizar claves para enfatizar los aspectos que se consideren mas relevantes para el aprendizaje del alumno.

Ejemplo

Efecto Stroop

Neuronas Espejo

Fueron descubiertas en 1991 por el grupo de investigación dirigido por Giacomo Rizzolatti al estudiar el cerebro de monos macacos.

Estas células cerebrales especiales ubicadas en la corteza premotora (posteriormente, se observaron también en el lóbulo parietal) tenían la particularidad de que se activaban, no sólo cuando el mono cogía un objeto, sino también cuando observaba la misma acción en una persona o en otro mono.

Su presencia en el cerebro humano ha sido demostrada tomando registros en neuronas de pacientes humanos (Iacoboni, 2006; Rizzolatti, 2004) y constituyen la explicación, desde la perspectiva neurobiológica, de las formas complejas que caracterizan a nuestros pensamientos y relaciones.

Las neuronas espejo constituyen el sustrato cerebral de la tendencia automática a imitar que nos caracteriza a los seres humanos, permitiendo a nuestro cerebro correlacionar acciones propias con ajenas y dotarlas de un significado.

Con las neuronas espejo podemos entender a los demás y nos vinculan desde el punto de vista mental y emocional.

IV. El Aprendizaje desde las Neurociencias

En condiciones de Aprendizaje suelen involucrarse distintas estructuras cerebrales y todas las funciones intelectuales.

Los aprendizajes de desempeño físico son propiciados por el CEREBELO. Estos tienen que ver con el movimiento y la experiencia vivencial.

Rol del Hipocampo en el Aprendizaje

La función básica del HIPOCAMPO es registrar el aprendizaje, el que el propio sujeto construye a partir de sus habilidades de pensamiento.

Para alcanzar un buen aprendizaje y una buena comprensión es necesario que el HIPOCAMPO esté “grabando” las ideas esenciales mientras se lee.

Para que el HIPOCAMPO “grabe” requiere de la agilidad y la riqueza de la sinapsis neuronal, esto significa que se involucren iones de Oxígeno, Calcio, Fósforo, Potasio y Zinc, además de Neurotransmisores que favorecen el proceso.

El HIPOCAMPO dispone de 3 a 4 segundos para procesar una idea construyendo otra equivalente pero propia; si en ese tiempo no lo logra, la idea se difumina y es suplantada por otra. La falta de habilidad para procesar en 3 ó 4 segundos es causa del analfabetismo funcional.

La consecuencia de un daño grave en el HIPOCAMPO provoca la incapacidad de procesar y construir paquetes de memoria.

• La ACETILCOLINA que se produce en el HIPOCAMPO, suele despertar en las personas la curiosidad y la pasión por el aprendizaje. Otros neurotransmisores también entran en juego para dinamizar el proceso: la oxitocina y la noradrenalina.

Cuando existe un buen nivel de OXITOCINA en los procesos sinápticos el aprender se convierte en algo para disfrutar.

Otra función importante en el proceso de aprendizaje y recordar es el de la AMÍGDALA, ella genera la Emoción:

A mayor emoción, mayor aprendizaje y mayor memoria

La función de la AMÍGDALA es apreciar el significado emocional de los acontecimientos: el gusto por percibir, el gusto por procesar, el gusto por recordar.

Si en el proceso sináptico se asocian las endorfinas, la tiroxina, la serotonina y la dopamina se potencia el aprendizaje.

Un ejemplo de Aprendizaje desde las Neurociencias:

«La Lectura Comprensiva»

En la lectura de comprensión, suele darse todo un proceso químico porque en la lectura se genera una tormenta de neurotransmisores en el Hipocampo.

Lo novedoso que se percibe en la lectura, hace que una molécula de CALCIO detone o inicie el proceso que genera la EMOCIÓN que, obviamente influirá en un mejor desempeño del HIPOCAMPO.

Participación de Neurotransmisores en el Aprendizaje

Inicialmente una pequeña dosis de TIROXINA en el proceso sináptico produce un estado de alerta, que posibilita el focalizar la atención.

Luego, una microdosis de ACETILCOLINA permite percibir de manera selectiva y significativa.

Posteriormente, algo de OXITOCINA, produce el apego por la tarea.

Finalmente, la DOPAMINA y la NORADRENALINA, sostienen el ritmo de desempeño y concluyen con la sensación gratificante por el logro.

Todo lo anterior, proviene además del efecto de la ACETILCOLINA, la cual siempre está presente en los procesos de memoria y aprendizaje.

Cuando la tarea es impuesta y no se realiza con gusto, se produce una química adversa, pues la ADRENALINA anula el efecto de la ACETILCOLINA y el aprendizaje es “vago”, superficial e intrascendente.