La conexión cuerpo y cerebro en el aprendizaje

El cuerpo y el cerebro se hallan inmersos en una danza interactiva continua. Los pensamientos que son implementados en el cerebro pueden inducir estados emocionales que son implementados en el cuerpo, mientras que el cuerpo puede cambiar el paisaje del cerebro y, de este modo, el sustrato que sustenta los pensamientos.

Antonio Damasio

A diferencia de lo que creíamos años atrás, el cuerpo no es simplemente un aparato de comunicación bidireccional para el cerebro, sino que desempeña un papel crucial en los procesos cognitivos (cognición corporizada). O si se quiere, los sistemas sensoriales y motores que gobiernan el cuerpo están enraizados en los procesos cognitivos que nos permiten aprender. Giacomo Rizzolatti -el descubridor de las neuronas espejo- lo resume muy bien: “El cerebro que actúa es un cerebro que comprende”. Las implicaciones educativas son enormes porque, además, el aprendizaje es un proceso social. ¡Dichosas neuronas espejo!

El poder del movimiento

Las investigaciones sugieren que el ejercicio constituye una estupenda estrategia para mantener una buena salud física, pero también mental. La actividad física incrementa los niveles de la proteína BDNF que está asociada a la mejora de la plasticidad sináptica, la neurogénesis o la vascularización cerebral, procesos imprescindibles para un buen funcionamiento cerebral y aprendizaje. El ejercicio físico tiene un impacto positivo en el funcionamiento hipocampo, en la liberación de importantes neurotransmisores y en el desarrollo de las funciones ejecutivas del cerebro, básicas para el rendimiento académico y desarrollo personal del alumnado. Por ejemplo, simples parones de 4 minutos en la actividad académica diaria de niños con edades entre 9 y 11 años para realizar ocho ciclos de movimientos rápidos (saltos, sentadillas o similares) durante 20 segundos, seguidos de descansos de 10 segundos, son suficientes para optimizar la atención necesaria que requiere la tarea posterior y mejorar el desempeño en la misma (Ma et al., 2015; ver figura 1).

Existen diversas evidencias empíricas que sugieren una asociación entre los procesos motores y cognitivos en el desarrollo y aprendizaje temprano. Estudios con neuroimágenes muestran que tareas que activan la corteza prefrontal -sede de las funciones ejecutivas-, también activan regiones básicas para el procesamiento motor, especialmente el cerebelo. La función de esta estructura de la parte posterior del tronco del encéfalo parece que va más allá de la coordinación de los movimientos y el aprendizaje motor (Wagner et al., 2017). Y, junto a esto, niños con dificultades de aprendizaje -asociadas al TDAH o a la dislexia, por ejemplo- a menudo manifiestan déficits motores. Pues bien, parece que tanto las funciones ejecutivas del cerebro como las habilidades motoras finas predicen un mejor aprendizaje en la etapa de educación infantil (Cameron et al., 2012).

El poder de los dedos

En prácticamente todas las culturas los niños aprenden a contar con los dedos. Es una actividad sensorial y motriz que se realiza antes de que el cálculo se automatice y se convierta en un proceso puramente mental. Contar con los dedos se suele considerar una estrategia inadecuada que una buena educación eliminará. Sin embargo, constituye una acción precursora importante para el aprendizaje de la base 10 y, según Dehaene (2016), las representaciones cerebrales de los números y la disposición de la mano obedecen a principios de organización muy similares. Parece que la calidad del manejo de los dedos, algo que podemos cultivar en la infancia, es importante para el desarrollo de la capacidad aritmética. Los estudios sugieren que los niños que en la etapa de educación infantil manejan mejor sus dedos se desenvolverán mejor después en matemáticas, y que el entrenamiento de los dedos en niños de 6 años mejora las competencias numéricas (Gracia-Bafalluy y Noël, 2008). Relacionado con lo anterior, Vallée-Tourangeau y sus colaboradores (2016 a) han comprobado que cuando se les permite a los participantes de los experimentos manipular objetos, en lugar de utilizar una tableta electrónica para realizar los cálculos, se facilita la resolución creativa de los problemas del tipo: ‘¿Cómo colocarías 17 animales en 4 parcelas de forma que haya un número impar en cada una de ellas? (ver figura 2) Y la utilización con las manos de fichas numéricas reduce la temida ansiedad matemática y mejora la capacidad aritmética cuando se han de realizar cálculos mentales largos (Vallée-Tourangeau et al., 2016 b).

Por otra parte, en el contexto lingüístico se ha comprobado lo útil que resulta enseñar a los niños ejercicios en los que van trazando las letras con los dedos. Añadir los estímulos visuales y auditivos a la exploración háptica, a través de la práctica de los gestos de la escritura, acelera el aprendizaje de la lectura (Fredembach et al., 2009). Y desde la neurociencia parece haberse encontrado la justificación: existen rutas neurales diferentes asociadas al reconocimiento de objetos y a su orientación. Ante las letras estáticas se activa una región del sistema visual que acaba especializándose en el reconocimiento de las letras: la llamada ‘caja de letras del cerebro’. Pero cuando las letras están en movimiento, al escribirlas en cualquier lengua, se activa una región de la corteza premotora izquierda asociada a los gestos: el área de Exner (Nakamura et al., 2012). Y es que los gestos son también muy importantes para el aprendizaje.

El poder de los gestos

Las personas ciegas de nacimiento gesticulan pese a no haberlo visto nunca. Esto sugiere que nuestra capacidad gestual es innata y que podemos gesticular para nuestros interlocutores pero también para nosotros mismos.

En los últimos años se han realizado interesantes experimentos que demuestran que puede ser muy beneficioso animar a los estudiantes a que utilicen sus manos en sus explicaciones porque ello puede revelar conocimientos implícitos y contribuir a que se asimile la información novedosa. La investigadora Susan Goldin-Meadow analizó el famoso experimento de Piaget en el que niños de 6 años ven dos filas de objetos y han de decidir en cuál de ellas hay más. La trampa consiste en que, aunque ambas filas contienen el mismo número de objetos, en una de ellas están más espaciados. Y ello hace que los niños respondan que hay más objetos en la fila más larga. Sin embargo, cuando se analizan los gestos de sus explicaciones, se observa que transmiten cosas diferentes. Algunos extienden los brazos denotando con su gesto que una fila es más larga que otra. Otros, en cambio, mueven las manos identificando una correspondencia entre los objetos de cada fila. Es decir, aunque no saben expresarse con palabras, sus expresiones corporales sugieren que han descubierto la esencia del problema (Goldin-Meadow, 2017; ver figura 4). Y los maestros podemos utilizar esta información para mejorar la enseñanza y el aprendizaje.

Además de reflejar lo que sabemos, los gestos pueden mejorar nuestra forma de pensar si esa capacidad se estimula de forma adecuada. Enseñar a los niños a expresarse con gestos mientras hablan puede acelerar su aprendizaje. Por ejemplo, cuando se les pidió a estudiantes de tercero y cuarto de primaria que resolvieran ecuaciones del tipo 2 + 5 + 7 = _ + 7, por primera vez, no eran capaces de resolverlas. Tras ello se pidió a un grupo que moviera las manos para explicar las respuestas y el otro debía hacerlo solo con palabras. A continuación, se les explicó a todos el procedimiento para resolver las ecuaciones y se les propuso otras diferentes. Se comprobó que los alumnos que habían gesticulado antes de la enseñanza resolvieron más ejercicios que no aquellos que mantuvieron las manos quietas. Parece que el movimiento de manos les había ayudado a asimilar la información explicada. Asimismo, algunos niños expresaban con sus gestos formas alternativas de resolución (señalar el 2, el 5 y el 7 del primer miembro de la ecuación y hacer un gesto de supresión en el 7 del miembro de la derecha). Los gestos reflejaban un conocimiento implícito de los niños y ayudaban a mantenerlo activo en sus mentes. Y, junto a lo anteriormente comentado, también se ha observado que los gestos del maestro pueden transmitir información precisa, pero también pueden inducir al error. En ecuaciones del tipo 2 + 3 = x + 1, si acompañamos la explicación con gestos manuales que señalan los números del miembro de la izquierda, nos paramos al llegar al igual y luego señalamos los números del miembro de la derecha, se transmite la información bien. Cosa que no ocurre si vamos señalando de forma seguida los términos de ambas ecuaciones. En esa situación, el alumno puede interpretar que se han de sumar todos los números (Goldin-Meadow, 2017).

La gestualidad corporal puede contribuir al aprendizaje en otros contextos, como en el lingüístico. En unos interesantes experimentos se comprobó que cuando niños de primaria manipulaban juguetes simulando la acción de lo que estaban leyendo mejoraban la comprensión del texto e incrementaban su vocabulario. Y los mismos efectos se conseguían cuando los maestros enseñaban a los niños a imaginar esas simulaciones (Glenberg, 2011).

Por otra parte, se ha comprobado que cuando acompañamos una palabra o frase con un gesto es más fácil recordarla, lo cual tiene muchas implicaciones pedagógicas. Su utilidad se ha comprobado en la enseñanza de nuevos idiomas, en donde suelen utilizarse estrategias audiovisuales en el aprendizaje de nuevo vocabulario que se olvidan con rapidez. Parece que acompañar las palabras con gestos que las representan implica a redes sensoriales y motoras extensas que involucran a la memoria explícita (consciente), pero también a la memoria implícita (inconsciente), y ello podría favorecer la consolidación del nuevo vocabulario (Macedonia y Mueller, 2016)

El poder del cuerpo

A diferencia de lo que ocurre con bailarines aficionados, los expertos activan más regiones sensoriales y motoras del cerebro cuando observan videos de cualquier tipo de baile. Y esta activación se incrementa cuando observan movimientos ya conocidos (Calvo-Merino et al., 2005). Estos resultados sugieren que disponemos de un sistema especular que nos permite vincular acciones ajenas con las propias y que podemos comprenderlas a través de una simulación motora. Todo ello tiene enormes implicaciones educativas. Por ejemplo, en una reciente investigación se comprobó que la comprensión de magnitudes físicas, como el momento angular (relacionada con los giros), se facilitaba con la activación de regiones sensoriales y motoras debido a la manipulación de ruedas de bicicletas, por ejemplo, y era menor cuando los estudiantes solo observaban la acción (Kontra et al., 2015).

En el fondo, todos estos estudios lo que sugieren es que el aprendizaje es un proceso activo. Lamentablemente, no se le da la importancia que merece al tiempo dedicado a la educación física o a los recreos y existe una tendencia a restringirlos para poder dedicar más tiempo a la enseñanza considerada como académica. El enfoque tradicional en el que los estudiantes pasan la mayor parte de su tiempo recibiendo información visual y auditiva en una situación pasiva, ni es la mejor forma para optimizar su aprendizaje, ni es lo que está en consonancia con lo que sabemos sobre el funcionamiento del cerebro. Sin tener conocimientos sobre neurociencia, John Dewey ya lo dijo hace mucho tiempo: “La enseñanza debe ser por la acción. La educación es la vida; la escuela es la sociedad”.

Jesús C. Guillén

.

Referencias:

1. Cameron C. E. et al. (2012): “Fine motor skills and executive function both contribute to kindergarten achievement”. Child Development 83(4), 1229-1244.
2. Damasio A. (2010). Y el cerebro creó al hombre: ¿Cómo pudo el cerebro generar emociones, sentimientos, ideas y el yo? Barcelona: Destino.
3. Dehaene, Stanislas (2016). El cerebro matemático: Como nacen, viven y a veces mueren los números en nuestra mente. Buenos Aires: Siglo Veintiuno.
4. Fredembach B. et al. (2009): “Learning of arbitrary association between visual and auditory novel stimuli in adults: the ‘bond effect’ of haptic exploration”. PLoS One 4(3): e4844.
5. Glenberg A. M. (2011): “How reading comprehension is embodied and why that matters”. International Electronic Journal of Elementary Education 4(1), 5-18.
6. Goldin-Meadow S. (2017): “Using our hands to change our minds”. WIREs Cognitive Science 8: e1368.
7. Gracia-Bafalluy M., Noël M. P. (2008): “Does finger training increase young children’s numerical performance?” Cortex 44(4), 368-75.
8. Kontra C. et al. (2015): “Physical experience enhances science learning”. Psychological Science 26(6), 737-749.
9. Ma J. K., Le Mare L., Gurd B. J. (2015): “Four minutes of in-class high-intensity interval activity improves selective attention in 9- to 11-year olds”. Applied Physiology Nutrition and Metabolism 40, 238-244.
10. Macedonia M., Mueller K. (2016): “Exploring the neural representation of novel words learned through enactment in a word recognition task”. Frontiers in Psychology 7:953.
11. Nakamura K. et al. (2012): “Universal brain systems for recognizing word shapes and handwriting gestures during reading”. PNAS 109(50), 20762-20767.
12. Vallée-Tourangeau F. et al. (2016 a): “Insight with hands and things”. Acta Psychologica 170, 195-205.
13. Vallée-Tourangeau F. et al. (2016 b): “Interactivity mitigates the impact of working memory depletion on mental arithmetic performance”. Cognitive Research: Principles and Implications 1:26.
14. Wagner M. J. et al. (2017): “Cerebellar granule cells encode the expectation of reward”. Nature, Mar 20: http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature21726.html

 

 

Neuronas espejo, empatía, imitación y desarrollo en la primera infancia

Los niños necesitan más modelos que críticas

Joseph Joubert

La imitación es una capacidad innata. Los bebés de apenas unos días de vida son capaces de imitar movimientos faciales como abrir la boca o sacar la lengua (conductas que están en el repertorio del recién nacido), lo cual indica que la capacidad para usar equivalencias intermodales está presente desde el nacimiento (Meltzoff y Moore, 1977).

Actividad predictiva del cerebro de los bebés

En el primer año de vida, los bebés utilizan áreas de su cerebro que participan en sus propias habilidades motrices con el objetivo de percibir las acciones de otras personas (Southgate et al., 2009). Así, el sistema de neuronas espejo permitiría al observador, en este caso el bebé, comprender una acción a través de un sistema de simulación motora interna.

En el estudio citado, Southgate y sus colaboradores registraron la actividad cerebral de 15 niños de 9 meses de edad mediante electroencefalogramas (EEG). El experimento consistió en dos fases: en la primera fase los niños estaban sentados frente a un escenario con las cortinas cerradas. Un brazo mecánico que sostiene un juguete aparece a través de la cortina y el niño puede cogerlo y jugar brevemente con él (figura 1). En una segunda fase aparece un objeto sobre el suelo del escenario y, en menos de un segundo, la mano del experimentador aparece y retira el objeto.

Los EEG mostraron una actividad similar en el cerebro del bebé cuando el experimentador agarró el objeto a la mostrada cuando él mismo cogía el juguete. Además, cuando los bebés ya habían observado al experimentador agarrando el juguete, esa misma actividad cerebral también se produjo justo antes de dicha acción (figura 2).

El hecho de que la actividad en el cerebro de los bebés sea predictiva sugiere que utilizan su propio sistema motor con el fin de averiguar cómo se desarrollará la acción de otra persona. Esta puede ser la base para comenzar a participar en actividades de colaboración con los demás y podría ser uno de los primeros pasos hacia la socialización.

Mapas somatotópicos en bebés: explicando el aprendizaje por imitación

Es evidente que los bebés son capaces de aprender a través de la observación. Para ello necesitan asignar en su propio cuerpo los comportamientos que observan en otros con la finalidad de poder imitarlos. Comprender los mapas somatotópicos puede ayudarnos a explicar cómo los niños aprenden tan rápidamente mediante la imitación.

Los mapas del cuerpo en el cerebro son una parte importante de la forma en que construimos un sentido implícito de nosotros mismos a través de la sensación de tener un cuerpo y ver y sentir cómo nuestros cuerpos se mueven; estos mapas facilitan las conexiones que construimos con otras personas incluso en los primeros meses de vida (Marshall y Meltzoff, 2015).

Ritmo mu y neuronas espejo

El ritmo mu es una oscilación que se puede observar en el electroencefalograma, incluso desde bebés muy pequeños, en la banda de frecuencia de 8-13 y de 15-25 Hz en ausencia de movimiento. Este ritmo se da específicamente en la corteza sensoriomotora contralateral, durante la preparación del movimiento, o bilateral, durante la ejecución del movimiento. El ritmo mu se desincroniza, suprime o disminuye cuando el sujeto realiza un movimiento pero también cuando observa o imagina el movimiento (Pineda, 2005), lo cual, según el autor, supondría una traducción de lo que se ve y lo que se oye hacia lo que se hace, componente necesario para el aprendizaje por imitación.

Estudios del grupo de Ramachandran (2005) en la Universidad de California han demostrado que los sujetos normales muestran una supresión del ritmo mu en regiones sensoriomotoras cuando realizan o cuando observan a otro realizar actos motores específicos. Esta modificación se ha correlacionado con la activación de las neuronas de la región premotora que corresponden al sistema de neuronas espejo, es decir, la supresión del ritmo mu sería válida como reflejo de la actividad de las neuronas espejo.

En un experimento realizado por Saby, Meltzoff y Marshall (2013) se estudió mediante EEG, centrándose en el ritmo mu, cómo el cerebro infantil procesa las acciones observadas. Seleccionaron un grupo de 32 bebés de 14 meses de edad y se asignaron al azar a uno de los dos grupos independientes: 1. Observar mano (n=15) y 2. Observar pié (n=17). A los participantes se les colocó una gorra equipada con sensores y permanecieron sentados en el regazo de su cuidador. El experimentador se sentó frente a ellos con un juguete desconocido para los niños que se podía activar con una sola mano o pie. Cuando se presionaba la parte superior del objeto se activaban estímulos sonoros y visuales que desaparecían al cesar la presión (figura 3).

Los resultados obtenidos fueron que el ritmo mu mostró una mayor desincronización sobre las áreas de la mano para los bebés que observaban acciones de la mano, y una mayor desincronización sobre la zona del pie para los que observaban las acciones de los pies (figura 4).

La diferencia significativa en la distribución espacial de la respuesta de ritmo mu sugiere una organización somatotópica de las respuestas cerebrales de los bebés a la observación de la acción: los procesos cerebrales implicados en la observación de las acciones de otros están estrechamente vinculados a los procesos que intervienen en la producción de las propias acciones, es decir, los mapas somatotópicos estarían vinculados al aprendizaje por imitación.

Reflexiones y aplicaciones prácticas

A nuestro entender, todo lo expuesto no hace más que corroborar la frase con la que comenzábamos: “los niños necesitan más modelos que críticas”. Nos gustaría que sirviera de reflexión para analizar todas nuestras acciones con los niños (tanto en el aula como fuera de ella).

Debemos establecer con ellos empatía cognitiva, empatía motora y empatía emocional o, dicho de manera más práctica: nos ponemos a su altura para que puedan mirarnos mientras les hablamos, cuidamos nuestros movimientos porque estamos modelando los suyos, no es necesario que guiemos su mano para que ejecuten una acción, simplemente seamos su modelo, cuando trabajamos aspectos psicomotores no corregimos ni damos órdenes sino que hacemos el patrón correcto junto a ellos, acompañamos los mensajes verbales con nuestro cuerpo (les facilitará la comprensión), si queremos calmar a un niño antes debemos calmarnos a nosotros mismos, si queremos que bajen la voz no podemos gritar… y lo que no debemos olvidar nunca es hacerlo siempre con una sonrisa, ellos nos la devolverán.

Milagros Valiente

Referencias:

• Marshall, P.J., Meltzoff, A.N. (2015): “Body maps in the infant brain”. Trends in Cognitive Sciences 19, 499-505.
• Meltzoff, A.N. and Moore, M.K. (1977): “Imitation of facial manual gestures by human neonates”. Science, New Series 198 (4312), 75-78.
• Oberman, L.M., Hubbard, E.M., Mccleary, J.P., Altschuler, E.I., Ramachandran, V.S. & Pineda, J.A. (2005): “EEG evidence for mirror neuron dysfunction in autism spectrum disorders”. Cognitive Brain Research 24, 190-198.
• Pineda, J.A. (2005): “The functional significance of mu rhythms: traslating ‘seeing’ and ‘hearing’ into ‘doing’ ”. Brain Research Reviews 50, 57-68.
• Saby, J.N., Meltzoff, A.N., Marshall, P.J. (2013): “Infants´ somatotopic neural responses to seeing human actions: I´ve got you under my skin”. PLoS One, 8(10), e77905.
• Southgate, V., Johnson, M.H., Osborne, T. & Csibra, G. (2009): “Predictive motor activation during action observation in human infants”. Biology Letters 5, 769-772.

Neuronas espejo en el aula

Estamos en un punto en el que los resultados de la neurociencia pueden ejercer una influencia significativa en la sociedad y en nuestra comprensión de nosotros mismos, y cambiarlas.    

Marco Iacoboni

Cuenta V. S. Ramachandran la historia de un paciente suyo que había perdido la mano en la primera guerra del Golfo. Como pasaba en situaciones semejantes, al tocarle la cara era capaz de sentir la mano fantasma. Al hacerle mirar a otra persona a la que Ramachandran acariciaba y daba golpecitos en la mano, el paciente exclamó que sentía en la mano fantasma las acciones que estaba observando. Examinando a otros pacientes, se observó el mismo efecto y, no solo eso, sino que también algunos de ellos sintieron alivio en el miembro fantasma al observar a otra persona que estaba recibiendo un masaje en la misma zona corporal (Ramachandran, 2012). ¿Puede que lo único que separe nuestra conciencia de la del otro sea simplemente la piel? Para el ingenioso neurocientífico, lo que nos permite estar conectados con otros, salvaguardando nuestra individualidad, es la interacción dinámica entre señales de circuitos frontales inhibitorios, un tipo de neuronas especiales (tanto frontales como parietales) y señales nulas de nuestros receptores en la piel y las articulaciones de la mano. Estas neuronas son las neuronas espejo.

Las 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 (las regiones motoras de la corteza cerebral no se dedican sólo a tareas ejecutivas como se creía antes, “el cerebro que actúa es un cerebro que comprende”, como afirma Rizzolatti). Con las neuronas espejo podemos entender a los demás y nos vinculan desde el punto de vista mental y emocional (Iacoboni, 2009). Se cree, además, que fueron fundamentales en la evolución del lenguaje, dado que permiten imitar las vocalizaciones de los demás e interpretar sus intenciones (ver figura 1), por lo que si añadimos al lenguaje el aprendizaje por imitación obtenemos la cultura que nos hace humanos. Desde la perspectiva educativa, la importancia de todos estos factores es indudable, en especial lo referente a la cognición social.

Imitación

Dos tipos de imitación con intenciones diferentes:

1. El profesor está explicando el proceso de resolución de un problema de forma metódica en clase. Un alumno, cuyas creencias son negativas respecto a su desempeño en la materia en cuestión, se siente más seguro siguiendo ese tipo de resolución analítica y ordenada, por lo que es capaz de replicar ese procedimiento en situaciones semejantes. Existe un referente.

2. El profesor está explicando el proceso de resolución de un problema de forma  desorganizada. Un alumno, cuyas creencias son negativas respecto a su desempeño en la materia en cuestión, se siente desmotivado y se niega a seguir las directrices marcadas por el docente. Se niega al referente.

En un estudio anterior al descubrimiento de las neuronas espejo, al analizar las posturas de estudiantes y maestros en horas de clase habituales, se demostró que cuanto mayor era la afinidad entre el profesor y sus alumnos éstos imitaban inconscientemente más la postura de aquéllos (Iacoboni, 2009). En concreto, predominaban más las posturas especulares (brazo derecho del maestro, brazo izquierdo del alumno) en lugar de las mímicas (brazos idénticos). Respecto al aprendizaje, está claro que se facilita a través de la observación porque las neuronas espejo permiten al cerebro estar preparado para imitar la acción observada (gran intuición la de Confucio: Me lo contaron y lo olvidé; lo vi y lo entendí; lo hice y lo aprendí). Afortunadamente, el lóbulo frontal de nuestro cerebro actúa de inhibidor y nos evita imitar todo aquello que observamos, aunque su lento proceso de maduración nos ha de permitir poder justificar ciertos comportamientos, especialmente entre los adolescentes, asociados a la falta de autocontrol.

Desde la perspectiva educativa, es evidente que la imitación ha de ser complementada por la creatividad para que el aprendizaje sea efectivo.

Empatía

Dos caras de la empatía:

1. El profesor entra sonriente y con energía en el aula. Explica historias con entusiasmo y se genera un clima emocional positivo. Los alumnos sienten que es consciente de sus necesidades, participan, están motivados y sonríen. Incluso cuando reciben reprobaciones perciben un tono afectuoso. Se respira entusiasmo.

2. El profesor entra cabizbajo y resoplando en el aula. Explica nervioso y tenso, con lo que se genera un clima de desconfianza. Los alumnos desconectan, no participan y resoplan. Reciben reprobaciones con sarcasmo. Se respira inseguridad.

El estado emocional del aula depende del profesor. Las investigaciones al respecto han demostrado que la comunicación no verbal, especialmente las expresiones faciales, permiten a los alumnos valorar, en muy poco tiempo, al docente que están observando (Ambady y Rosenthal, 1993). De forma automática, las neuronas espejo nos permiten comprender las intenciones y sentimientos de las emociones de los otros realizando una simulación de la expresión facial observada y conectando con el sistema límbico (el “cerebro emocional”) a través de la ínsula (ver figura 2). Como esta región cerebral se encarga de representar los estados internos de nuestro cuerpo, son los circuitos cerebrales que utilizamos para el autoconocimiento los mismos que nos permiten entender a los demás. Esto explica la correlación encontrada entre los niños más empáticos y con mayor competencia interpersonal  al observar e imitar expresiones faciales con la activación del sistema de las neuronas espejo, junto a la ínsula y la amígdala (Pfeifer et al., 2008).

Gestos y lenguaje

Gestos diferentes:

1. Al enseñar la ecuación 2 + 3 = x + 1, el maestro acompaña su explicación con gestos manuales que consisten en señalar los números del miembro de la izquierda, pararse al llegar al igual y señalar, a continuación, los números del miembro de la derecha.

2. Al enseñar la ecuación 2 + 3 = x + 1, el maestro acompaña su explicación con gestos manuales que consisten en ir señalando, de forma seguida, cada número de ambos lados de la ecuación (al coincidir esos gestos con los que utilizan los niños al realizar una suma, no sería extraño escuchar como respuesta el valor 6).

Los gestos adecuados facilitan el aprendizaje y, con el lenguaje, forman parte de un mismo sistema (las personas ciegas de nacimiento gesticulan cuando hablan). En experimentos en los que se pide a los participantes que observen una historia y que narren después lo que sucede, se ha demostrado que las neuronas espejo se activan de forma selectiva ante los gestos que acompañan las explicaciones en detrimento de los gestos que no las reflejan (por ejemplo, el típico movimiento de manos cuando se habla), es decir, hay un claro interés por los gestos que son importantes en las interacciones entre personas (Iacoboni, 2009).

En consonancia con la idea de que las neuronas espejo jugaron un papel importante en el desarrollo del lenguaje, se descubrieron en una zona del cerebro del mono que es la homóloga al área de Broca (ver figura 3), una de las principales áreas lingüísticas del cerebro humano. Y esta región se activa durante la imitación y la observación de la acción.

Intuición y conexión social

Dos extremos de la intuición social:

1. El profesor advierte cómo la actitud inquieta de un alumno en clase está resultando molesta para algún compañero, por lo que fija la mirada en él y cambia su tono de voz. El alumno cambia su comportamiento.

2. En la misma situación que la anterior, otro alumno continúa con su comportamiento disruptivo.

Richard Davidson considera la intuición social como una de las características básicas del perfil emocional de nuestro cerebro (Davidson y Begley, 2012). Adaptando un cuestionario sugerido por Davidson (Test de intuición social), lo propusimos a dos grupos de alumnos del bachillerato de ciencias (el primero de 24 alumnos y el segundo de 22) obteniendo los siguientes resultados:

Siguiendo las directrices marcadas en el documento, las puntuaciones menores o iguales que tres muestran un perfil de más baja intuición, por lo que debemos ser con estos alumnos especialmente sensibles en nuestras relaciones diarias (aparecen dos en el segundo grupo), mientras que las puntuaciones mayores o iguales que ocho muestran un perfil de intuición social alta (hay un mayor predominio de estas puntuaciones en el primer grupo, un 58% respecto al 27% del segundo). Esta información es especialmente relevante en la acción tutorial.

Más allá de la falta de intuición social, investigaciones recientes han demostrado que un funcionamiento anormal del sistema de las neuronas espejo puede explicar el trastorno social conocido como autismo (Dapretto et al., 2006). Los niños autistas carecen de esa capacidad intuitiva (teoría de la mente) de la que disponemos los seres humanos al nacer, que nos permite atribuir pensamientos o intenciones a otras personas y así predecir su conducta. Pues bien, resulta que técnicas sencillas basadas en la enseñanza de la imitación o en la simulación de juegos  permite a niños autistas superar algunas de sus problemáticas sociales (Ingersoll et al., 2007).

Implicaciones pedagógicas

La pregunta que nos planteamos los docentes es qué implicaciones educativas tienen todos estos procesos analizados en nuestro desempeño diario en el aula, teniendo en cuenta todo lo que representamos para el alumno con el que continuamente estamos interactuando. Presentamos, a continuación, un pequeño recordatorio basado en los mecanismos especulares considerados:

• Sonríe en clase. El contagio emocional es el precursor de la empatía.
• Muestra entusiasmo por tu materia (es una simple cuestión de actitud). El yo y el otro se funden a nivel neuronal.
• Sé optimista. El optimismo se puede aprender y así es más fácil conseguir climas emocionales seguros y positivos en el aula.
• Ten grandes expectativas sobre tus alumnos. Sus neuronas espejo te lo agradecerán.
• Sé comprensivo con determinados comportamientos de tus alumnos. La sabia naturaleza ha querido que el desarrollo de los lóbulos frontales no acabe hasta pasados los veinte años.
• Acompaña las explicaciones con gestos complementarios. Facilitan el aprendizaje.
• Potencia la autoestima de tus alumnos (sin olvidar la propia). Son y deben sentirse importantes.
• Fomenta el trabajo colaborativo en detrimento de la competividad. Las neuronas espejo facilitan que seamos seres sociales.
• Habla menos y escucha más. Una forma efectiva de activar las neuronas espejo propias.
• En definitiva, ama la profesión más bella (que sí, que es la tuya), ama la vida y, como consecuencia de todo ello, amarás a tus alumnos y serás más feliz.

Conclusiones finales

El descubrimiento de las neuronas espejo ha ido acompañado de una espiral publicitaria en ocasiones desproporcionada. Es cierto que los métodos utilizados en las investigaciones para la visualización cerebral (como las resonancias magnéticas funcionales) no son infalibles y que las neuronas espejo no pueden explicarlo todo, pero lo que no podemos negar es el enorme valor de su descubrimiento. Y si intervienen en procesos relacionados con la interpretación de las acciones, las intenciones, el aprendizaje por imitación, son las precursoras evolutivas de los mecanismos neurales que desarrollaron el lenguaje y, en definitiva, son básicas para explicar las relaciones entre los seres humanos, su importancia desde la perspectiva educativa es indudable.

La excelencia educativa pasa por concretar las finalidades del aprendizaje (ha de ser un aprendizaje significativo, desde y para la vida) y disponer de los conocimientos científicos sobre cómo aprendemos (la base es la neuroeducación). Y en este camino hacia la mejora de la práctica educativa, el papel del nuevo y renovado docente es imprescindible. Sarah-Jayne Blakemore y Uta Frith lo resumen muy bien (Blakemore y Frith, 2007): “En el proceso de aprendizaje, los valores, las ideas y la actitud del maestro ante el aprendizaje podrían ser tan importantes como el material que está enseñando”. Las neuronas espejo lo corroboran.

Jesús C. Guillén

Bibliografía:

1. Ambady, N., Rosenthal, R. (1993): “Half minute: Predicting teacher evaluations from thin slices of nonverbal behavior and physical attractiveness”. Journal of Personality and Social Psychology, 64.

2. Blakemore, Sarah-Jayne, Frith, Uta, Cómo aprende el cerebro: las claves para la educación, Ariel, 2011.

3. Dapretto, M. et al. (2006): “Understanding emotions in others: mirror neuron dysfunction in children with autism spectrum disorders”. Nature Neuroscience, 9.

4. Davidson, Richard, Begley, Sharon, El perfil emocional de tu cerebro, Destino, 2012.

5. Pfeifer, J. et al. (2008): “Mirroring others’ emotions relates to empathy and interpersonal competence in children”. Neuroimage, 39.

6. Goleman, Daniel, El cerebro y la inteligencia emocional: nuevos descubrimientos, Ediciones B, 2012.

7. Iacoboni, M., Dapretto, M. (2006): “The mirror neuron system and the consequences of its dysfunction”. Nature, 7.

8. Iacoboni, Marco, Las neuronas espejo: empatía, neuropolítica, autismo, imitación o de cómo entendemos a los otros, Katz, 2009.

9. Ingersoll, B. et al. (2007): “Teaching the imitation and spontaneous use of descriptive gestures in young chidren with autism using a naturalistic behavioral intervention”. Journal of Autism Developmental Disorders, 37.

10. Ramachandran, V. S., Lo que el cerebro nos dice: los misterios de la mente humana al descubierto, Paidós, 2012.

11. Rizzolatti, G., Craighero L. (2004): “The mirror neuron system”. Annual Rev. Neuroscience, 27.

12. Rizzolatti, G., Fogassi, L. y Gallese, V. (2006): “Mirrors in the mind”. Scientific American,11.

13. Rizzolatti, Giacomo; Sinigaglia, Corrado, Las neuronas espejo: los mecanismos de la empatía emocional, Paidós, 2006.

14. Tokuhama-Espinosa, Tracey, Mind, Brain, and Education Science, W. W. Norton & Co., 2011.

Para saber más:

Bases cerebrales de la imitación y la empatía, conferencia de Francisco J. Rubia:

http://www.youtube.com/watch?v=p BasesLyxlg3Eybo

Las neuronas espejo y la educación

Introducción

Las neuronas espejo fueron descubiertas por el grupo de investigación dirigido por Giacomo Rizzolatti, en 1991, cuando buscaban propiedades visuales en el sistema motor de macacos. Este tipo de neuronas motoras presentan la particularidad de que se activan cuando el mono ejecuta una acción, pero también cuando el mono observa acciones similares realizadas por otros individuos. Se localizan en una zona motora del lóbulo frontal llamada área F5 y en una parte del lóbulo parietal conectada con F5 (ver figura). En los años posteriores se realizaron pruebas convincentes que indican que en el cerebro humano existen neuronas con propiedades similares. En los seres humanos este tipo de mecanismos de espejo se cree que participan directamente en la comprensión de las conductas de los demás, intervienen en el aprendizaje por imitación y en el procesamiento del lenguaje. La capacidad de imitar es la base de la cultura humana y de la transmisión del conocimiento por lo que constituye un importante recurso educativo.

 Comparativa entre la zona F5 del lóbulo frontal del mono (A) y las posibles zonas homólogas  del lóbulo frontal del hombre (B). ¹

Las neuronas espejo en el hombre

En los seres humanos, las zonas principales que se mantienen activas durante la observación de las acciones ajenas son la parte posterior de la zona de Broca ² (zona 44 de Brodmann que puede considerarse el homólogo humano de la zona F5 del mono, en el lóbulo frontal) y una región del lóbulo parietal inferior. Estos circuitos parietofrontales integran la información sensorial y motora y trascienden el simple control de los movimientos. La percepción y el reconocimiento de actos ajenos, la imitación o diferentes formas de comunicación, que encuentran en el sistema motor su sustrato neural, no involucran sólo a nuestro cuerpo y a los objetos que lo rodean sino también al cuerpo de los demás.

En el hombre, a diferencia del mono, las neuronas espejo también se activan con la observación de actos intransitivos, es decir, no dirigidos hacia un objeto (como fingir coger un objeto). Además, las neuronas espejo del hombre pueden interpretar tanto la intencionalidad de las acciones como aspectos temporales de los movimientos que componen las mismas.³

La imitación

Los seres humanos nacemos dotados de mecanismos que nos permiten imitar acciones. Los bebés, con apenas unos días de vida, son capaces de imitar expresiones faciales y, al cabo de unas semanas, ya pueden manifestar emociones básicas como la felicidad o el enfado. En el caso de los adultos también se imitan conductas básicas, aunque de forma más selectiva y con menos frecuencia, dado que los mecanismos inhibitorios del cerebro se encuentran en los lóbulos frontales⁴ y sabemos que no se desarrollan hasta las primeras etapas de la edad adulta. Todo esto sugiere que la imitación constituye una importante herramienta de aprendizaje (ver video) y que, de forma natural e inconsciente, somos capaces de tener un conocimiento sobre los demás. Al observar una acción, las neuronas espejo de nuestro cerebro lo preparan para imitarla. Por ello, en consonancia con el “vale más una buena imagen que mil palabras”, los docentes deberíamos asumir que el aprendizaje, por regla general, requiere menos explicaciones tradicionales (nos preocupamos en exceso por lo que queremos transmitir) y más tareas que fomenten la observación. La imitación sin las neuronas espejo estaría exenta de captar los estados mentales asociados y los sentimientos ajenos, por lo que representaría una mera reproducción de lo observado.

La imitación y la empatía en el contexto escolar

El alumno considera al profesor como un referente tanto en lo académico como en lo emocional. La imitación puede ser espontánea o dirigida por lo que el docente puede guiar el aprendizaje y mostrar modelos en la resolución de problemas, al mostrar sus diversas formas de comunicación o a través de sus relaciones personales, intereses o motivaciones. Y es que los docentes hemos de asumir que las ideas, valores y actitudes que manifestamos en la enseñanza son tan importantes o más que los conocimientos impartidos.

Asimismo, como muestra de trabajo cooperativo, los alumnos con mayores facilidades para desarrollar ciertas tareas pueden colaborar con los compañeros que presenten mayores dificultades favoreciendo el progreso general. Seguramente las neuronas espejo constituyen una parte fundamental de las memorias implícitas, pues este tipo de memorias inconscientes resultan de nuestros encuentros sociales y nuestra comprensión de las situaciones sociales es automática.

Es por ello que continuamente abogamos por una auténtica educación del inconsciente (ver artículo anterior, educacion-del-inconsciente) a través del entrenamiento que permite automatizar toda una serie de hábitos adecuados. Y todo eso reposa en la memoria.

El aprendizaje de las conductas y de las respuestas emocionales requiere la imitación y la observación de reacciones ajenas que acaban conformando nuestra propia experiencia. Pero la imitación no basta, dado que se requiere comprensión y conocimiento de la tarea desarrollada. En el aprendizaje de una nueva lengua o en la práctica de un deporte la imitación resulta imprescindible. Pero la mejora y la optimización del aprendizaje necesitan creatividad, factor crítico tradicionalmente olvidado. La creatividad requiere inteligencia y conlleva originalidad, y para ser creativo hay que tener asumido que el error forma parte del aprendizaje.

Como la imitación nos permite acceder al mundo mental de otras personas, las neuronas espejo posibilitan la interpretación de las emociones de los demás. Y esto constituye un requisito fundamental del comportamiento empático que caracteriza a nuestras relaciones. Nuestro diseño cerebral facilita la comprensión mutua y la presencia de las neuronas espejo nos demuestra que somos seres sociales. A través de un proceso evolutivo continuo, la imitación ha facilitado el aprendizaje cooperativo y la transmisión de cultura. Las relaciones interpersonales en el aula, como comentábamos anteriormente, no se limitan a la relación profesor-alumno sino también a la relación alumno-alumno. Los docentes, a través de la interacción con el alumnado, deberíamos gestionar el proceso de transformación del grupo fomentando el aprendizaje compartido. Como las regiones cerebrales que contienen las neuronas espejo se comunican con el sistema límbico⁵, centro cerebral de las emociones, y como este sistema guarda una relación directa con la empatía, los docentes deberíamos generar climas emocionales positivos. Y es que la felicidad constituye el verdadero objetivo de la educación.

Jesús C. Guillén

¹Rizzolatti G, Arbib MA, “Language within our grasp”, Trends Neuroscience 21, 1998.

²El área de Broca es una región del lóbulo frontal izquierdo dedicada a la producción del lenguaje.

³Gangitano, M., F.M. Mottaghy y A. Pascual-Leone, “Phase specific modulation of cortical motor output during movement observation”, NeuroReport 12, 2001.

⁴Las personas que padecen ecopraxia muestran una tendencia compulsiva a imitar los gestos de los demás. Este tipo de pacientes muestran lesiones en el lóbulo frontal.

⁵La ínsula desempeña un papel importante en la compartición emocional. Está implicada en las sensaciones viscerales.

 Para saber más:

Rizzolatti, Giacomo; Sinigaglia, Corrado, Las neuronas espejo: los mecanismos de la empatía emocional, Paidós, 2006.

Rizzolatti G., Craighero L., “The mirror neuron system”, Annual Rev. Neuroscience 27, 2004

Blakemore, Sarah-Jayne; Frith, Uta, Cómo aprende el cerebro: las claves para la educación, Ariel, 2011

Marina, José Antonio, Los secretos de la motivación, Ariel, 2011.

Artículo del mismo autor: Neuronas espejo en el aula

Las neuronas espejo según Ramachandran

Giacomo Rizzolatti descubrió las neuronas espejo estudiando el comportamiento de los monos. En concreto, cuando un mono observaba a otro realizar una acción, como coger una fruta, sus neuronas parecían imitarle, aunque el mismo mono no tuviera la fruta a su alcance. Estas neuronas motoras que también se han identificado en humanos se activan tanto al realizar una acción como al observar a otro realizarla, de ahí que se les consideren la base del aprendizaje por imitación, entre otras muchas cosas.

En el siguiente vídeo, el prestigioso neurocientífico V. Ramachadran habla de estas «neuronas de la empatía» que permiten diluir la barrera entre los demás y nosotros y que son el fundamento 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 espejo.

Jesús C. Guillén

Para saber más:

Neuronas espejo en el aula

http://www.tendencias21.net/Registran-por-vez-primera-la-actividad-de-neuronas-espejo-en-humanos_a4330.html

 

Entrevista a Giacomo Rizzolatti en XLSemanal (Octubre 2011)

Giacomo Rizzolatti, neurólogo italiano destacado por el descubrimiento de las neuronas espejo responasbles de la empatía de las personas es entrevistado por XLSemanal. Rizzolatti ha recibido el Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica (2011).

http://xlsemanal.finanzas.com/web/articulo.php?id=73900&id_edicion=6847