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Neuroeducación: estrategias basadas en el funcionamiento del cerebro

27 diciembre, 2012 55 comentarios

La información que tenemos sobre el cerebro humano, órgano responsable del aprendizaje, se ha visto claramente incrementada debido al desarrollo de las nuevas técnicas de visualización cerebral. Como consecuencia de estas investigaciones recientes, aparece una nueva disciplina en la que confluyen los conocimientos generados por la neurociencia, la educación y la psicología que nos pueden aportar información significativa sobre el proceso de enseñanza y aprendizaje. La neuroeducación consiste en aprovechar los conocimientos sobre el funcionamiento cerebral para enseñar y aprender mejor.

En el siguiente artículo mostramos ocho estrategias fundamentales basadas en el funcionamiento del cerebro que tienen un soporte experimental definido y que resultan imprescindibles en la práctica educativa. En cada una de ellas hemos seleccionado un artículo de investigación relevante que constituye una evidencia empírica sólida y aportamos una serie de sugerencias prácticas fáciles de aplicar.

1. NUESTRO CEREBRO CAMBIA Y ES ÚNICO

El cerebro humano es extraordinariamente plástico, pudiéndose adaptar su actividad y cambiar su estructura de forma significativa a lo largo de la vida, aunque es más eficiente en los primeros años de desarrollo (periodos sensibles para el aprendizaje). La experiencia modifica nuestro cerebro continuamente fortaleciendo o debilitando las sinapsis que conectan las neuronas, generando así el aprendizaje que es favorecido por el proceso de regeneración neuronal llamado neurogénesis. Desde la perspectiva educativa, esta plasticidad cerebral resulta trascendental porque posibilita la mejora de cualquier alumno y, en concreto, puede actuar como mecanismo compensatorio en trastornos del aprendizaje como la dislexia y el TDAH.

La prueba

Maguire, E. A. et al. (2000): “Navigation related structural change in the hippocampi of taxi drivers”, PNAS 97.

En este estudio se analizó el hipocampo de los taxistas de Londres, ciudad caracterizada por su amplio callejero. Se comprobó que el tamaño de esta región cerebral, implicada en el aprendizaje y la memoria espacial, era mayor en los taxistas que en el resto de conductores. Además, el tamaño del hipocampo de los taxistas más expertos era mayor que el de los menos expertos.

Implicaciones educativas

El hecho de que cada cerebro sea único y particular (aunque la anatomía cerebral sea similar en todos los casos) sugiere la necesidad de tener en cuenta la diversidad del alumnado y ser flexible en los procesos de evaluación. Asumiendo que todos los alumnos pueden mejorar, las expectativas del profesor hacia ellos han de ser siempre positivas y  no  le han de condicionar actitudes o comportamientos pasados negativos.

En cuanto al tratamiento de los trastornos del aprendizaje, hay diferentes programas informáticos que han demostrado su utilidad en la mejora de determinadas capacidades cognitivas como la memoria o la atención. En concreto, Fast ForWord de Scientific Learning Corporation (avalado por Michael Merzenich) es un programa  para estudiantes disléxicos que ha ayudado a compensar las dificultades que tienen con el procesamiento fonológico (ver figura 1). Este tipo de entrenamiento continuo mejora la comprensión del lenguaje, la memoria y la lectura.

Dyslexic children increases after remediation

Fig.1 En las imágenes superiores (A) se compara la activación de regiones que intervienen en el procesamiento fonológico en niños normales y en niños disléxicos. En las inferiores (B) se muestra la mayor activación de estas regiones en los niños disléxicos después del período de entrenamiento. (Temple, 2003).

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Para saber más:

http://escuelaconcerebro.wordpress.com/2012/10/04/neuroplasticidad-un-nuevo-paradigma-para-la-educacion/

2. LAS EMOCIONES SÍ IMPORTAN

Las emociones son reacciones inconscientes que la naturaleza ha ideado para garantizar la supervivencia y que, por nuestro propio beneficio, hemos de aprender a gestionar (no erradicar). La neurociencia ha demostrado que las emociones mantienen la curiosidad, nos sirven para comunicarnos y son imprescindibles en los procesos de razonamiento y toma de decisiones, es decir, los procesos emocionales y los cognitivos son inseparables (Damasio, 1994). Además, las emociones positivas facilitan la memoria y el aprendizaje (Erk, 2003; ver figura 2), mientras que en el estrés crónico la amígdala (una de las regiones cerebrales clave del sistema límbico o “cerebro emocional”) dificulta el paso de información del hipocampo a la corteza prefrontal, sede de las funciones ejecutivas.

Si entendemos la educación como un proceso de aprendizaje para la vida, la educación emocional resulta imprescindible porque contribuye al bienestar personal y social.

Emotions and memoryFig.2 Activación de distintas regiones cerebrales, en un contexto emocional positivo, que facilitan la memoria. Son los giros derechos: lingual (GL), hipocampal posterior (pGH), hipocampal anterior (aGH) y fusiforme (GF).

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La prueba

Informe Fundación Botín (2008): Educación emocional y social. Análisis internacional. Santander, Fundación Marcelino Botín.

En este estudio internacional basado en cientos de investigaciones en las que han participado más de 500.000 estudiantes de educación infantil, primaria y secundaria se ha demostrado que los programas de educación emocional sistemáticos afectan al desarrollo integral de los alumnos: disminuyen los problemas de disciplina, están más motivados para el estudio, obtienen mejores resultados académicos, muestran actitudes más positivas y mejoran sus relaciones.

Implicaciones educativas

Los docentes hemos de generar climas emocionales positivos que faciliten el aprendizaje y la seguridad de los alumnos. Para ello hemos de mostrarles respeto, escucharles e interesarnos (no sólo por las cuestiones académicas). La empatía es fundamental para educar desde la comprensión.

Aunque hay muchas actividades en las que se pueden fomentar las competencias emocionales a través de un proceso continuo (se pueden utilizar diferentes recursos didácticos para suscitar la conciencia emocional como videos, fotografías, noticias, canciones, etc.), proponemos una relacionada con la lectura (Filella, 2010): se dedica un tiempo semanal en el aula a la lectura individual de textos que el alumno ha elegido según su propio interés (con el paso del tiempo se puede orientar hacia textos específicos). La lectura ha de ser en silencio y, posteriormente, se han de proponer actividades como resúmenes, dibujos, esquemas,… relacionados con la misma. Una forma sencilla de mejorar la atención, la comprensión, el aprendizaje y de fomentar emociones positivas en el alumnado.

Para saber más:

http://escuelaconcerebro.wordpress.com/2013/03/01/educacion-emocional-y-social/

3. LA NOVEDAD ALIMENTA LA ATENCIÓN

La neurociencia ha demostrado la importancia de hacer del aprendizaje una experiencia positiva y agradable. Sabemos que estados emocionales negativos como el miedo o la ansiedad dificultan el proceso de aprendizaje de nuestros alumnos. Pero, en la práctica cotidiana, han predominado los contenidos académicos abstractos, descontextualizados e irrelevantes que dificultan la atención sostenida, que ya de por sí es difícil de mantener durante más de quince minutos (Jensen, 2004). A los seres humanos nos cuesta reflexionar, pero somos curiosos por naturaleza y es esta curiosidad la que activa las emociones que alimentan la atención y facilitan el aprendizaje.

La prueba

Waelti, P.; Dickinson, A.; Schultz, W. (2001): “Dopamine responses comply with basic assumptions of formal learning theory”, Nature 412.

Este estudio demuestra que para optimizar el aprendizaje no es importante la recompensa sino lo inesperado de la misma. Analizando la respuesta de neuronas dopaminérgicas se comprobó que se activaban cuando el organismo tenía una determinada expectativa y la respuesta conductual era mejor de lo que se esperaba. De lo anterior se concluye  que,  tanto en el nivel neuronal como en el conductual, lo importante para el aprendizaje es la anticipación de la recompensa y no el simple premio.

Implicaciones educativas

No es suficiente que pidamos a los alumnos que presten atención (“Mamá, no es que tenga déficit de atención, es que no me interesa” se leía en la camiseta de un reconocido investigador) sino que hemos de utilizar estrategias prácticas que fomenten la creatividad y que permitan a los alumnos participar en el proceso de aprendizaje sin ser meros elementos pasivos del mismo.

Para ello, es útil aprovechar los primeros minutos de la clase para enseñar los contenidos más importantes para luego seguir con bloques que no superen los diez o quince minutos y así poder optimizar la atención. Al final de cada bloque se puede dedicar un tiempo para reflexionar sobre lo analizado o, simplemente, hacer un pequeño parón para afrontar el siguiente. Todo ello debería ser complementado por un profesor activo que se mueve por el aula y cambia el tono de voz porque los contrastes sensoriales atraen la atención del alumno.

Para saber más:

http://escuelaconcerebro.wordpress.com/2012/03/04/la-atencion-un-recurso-limitado/

4. EL EJERCICIO FÍSICO MEJORA EL APRENDIZAJE

La práctica regular de la actividad física (principalmente el ejercicio aeróbico) promueve la neuroplasticidad y la neurogénesis en el hipocampo, facilitando la memoria de largo plazo y un aprendizaje más eficiente. Además, no sólo aporta oxígeno al cerebro optimizando su funcionamiento, sino que genera una respuesta de los neurotransmisores noradrenalina y dopamina que intervienen en los procesos atencionales. El ejercicio físico mejora el estado de ánimo (la dopamina interviene en los procesos de gratificación) y reduce el temido estrés crónico que repercute tan negativamente en el proceso de aprendizaje.

La prueba

Aberg M. et al. (2009), “Cardiovascular fitness is associated with cognition in young adulthood”, PNAS.

Se realizó un estudio longitudinal en el que participaron más de un millón de suecos. Se demostró que las aptitudes físicas entre los 15 y los 18 años predecían la capacidad intelectual a los 18 años de edad, medida con una serie de pruebas de lógica, verbales y visuoespaciales (ver figura 3). Además, se comprobó que la resistencia aeróbica durante la adolescencia guarda una relación directa con el nivel socioeconómico y los logros académicos en la edad adulta.

Levels of intelligence scores by cardiovascular fitness

Fig. 3 Crecimiento de la inteligencia global (eje vertical) en relación al aumento  de la resistencia aeróbica (eje horizontal)

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Implicaciones educativas

Los estudios demuestran que  se han de potenciar las clases de educación física, dedicarles el tiempo suficiente y no colocarlas al final de la jornada académica como se hace normalmente.

Se deberían fomentar las zonas de recreo al aire libre que permitan la actividad física voluntaria y aprovechar los descansos regulares para que los alumnos puedan moverse. Un simple ejercicio antes del comienzo de la clase mejora en los niños su predisposición física y psicológica hacia el aprendizaje, con mayor motivación y atención (Blakemore, 2011).

Junto a la actividad física, son muy importantes también la adecuada hidratación (se ha de permitir a los niños beber agua en clase), hábitos nutricionales apropiados y dormir las horas necesarias (se sabe que los adolescentes necesitan dormir más). Por ello resulta conveniente la enseñanza de estos hábitos no sólo a los alumnos sino también a los padres.

Para saber más:

http://escuelaconcerebro.wordpress.com/2012/09/18/importancia-del-ejercicio-fisico-en-la-educacion/

5. LA PRÁCTICA CONTINUA PERMITE PROGRESAR

El cerebro conecta la nueva información con la ya conocida, por lo que aprendemos mejor y más rápidamente cuando relacionamos la información novedosa con los conocimientos ya adquiridos. Para optimizar el aprendizaje, el cerebro necesita la repetición de todo aquello que tiene que asimilar. Es mediante la adquisición de toda una serie de automatismos como memorizamos, pero ello requiere tiempo. La automatización de los procesos mentales hace que se consuma poco espacio de la memoria de trabajo (asociada a la corteza prefrontal, sede de las funciones ejecutivas) y sabemos que los alumnos que tienen más espacio en la memoria de trabajo están más dotados para reflexionar (Willingham, 2011).

La prueba

Bahrick, H.P.; Hall, L.K. (1991): “Lifetime maintenance of high school mathematics content”. Journal of Experimental Psychology: General, 120.

En este estudio en el que participaron más de mil personas se realizó una prueba de álgebra a personas de distintas edades que habían hecho un curso entre un mes y cincuenta y cinco años antes (eje horizontal en figura 4). Como se observa en el gráfico inferior, las calificaciones se dividieron en cuatro grupos, atendiendo al nivel de matemáticas mostrado (la línea inferior corresponde a personas con nivel más básico mientras que la superior corresponde a las personas con nivel más avanzado). Los principiantes obtuvieron porcentajes de respuestas correctas (eje vertical) más bajos y conforme pasó más tiempo entre la prueba y el último curso de álgebra realizado (entre menos de un año y 55 años) los resultados fueron peores. Sin embargo, los participantes con nivel más avanzado recordaban el álgebra de la misma forma con el paso de los años (curva prácticamente horizontal), lo que indicaba que el tiempo que se pasaba estudiando la materia era el que determinaba lo que se iba a recordar de la misma.

Lifetime maintenance of high school mathematics content

                                                                                Fig.4

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Implicaciones educativas

Los docentes hemos de ayudar a adquirir y mejorar las competencias necesarias según la práctica. Por ejemplo, la práctica continua de cálculos aritméticos y la memorización de la tabla de multiplicar es imprescindible en la resolución de muchos problemas matemáticos o el conocer de memoria las reglas ortográficas es imprescindible para escribir con corrección. El problema reside en que muchas veces la práctica intensiva puede resultar aburrida por lo que sería aconsejable espaciar la práctica en el tiempo (para ello es imprescindible el currículo espiral) y variarla con otras actividades.

Para saber más:

http://escuelaconcerebro.wordpress.com/2012/07/13/la-memoria-un-recurso-fundamental-2/

6. EL JUEGO NOS ABRE LAS PUERTAS DEL MUNDO

El juego constituye un mecanismo natural arraigado genéticamente que despierta la curiosidad, es placentero y permite descubrir destrezas útiles para desenvolvernos en el mundo. Los mecanismos cerebrales innatos del niño le permiten, a los pocos meses de edad, aprender jugando. Se libera dopamina que hace que la incertidumbre del juego constituya una auténtica recompensa cerebral y que facilita la transmisión de información entre el hipocampo y la corteza prefrontal, promoviendo la memoria de trabajo. El juego constituye una necesidad para el aprendizaje que no está restringida a ninguna edad, mejora la autoestima, desarrolla la creatividad, aporta bienestar y facilita la socialización. La integración del componente lúdico en la escuela resulta imprescindible porque estimula la curiosidad y esa motivación facilita el aprendizaje.

La prueba

En el siguiente video se explica la investigación llevada a cabo por Roberto Colom y María Ángeles Quiroga en la que se demuestra  una correlación alta entre el rendimiento mostrado jugando a un videojuego conocido y el rendimiento en unos tests de aptitudes. Jugando durante 16 horas durante un mes aumenta la cantidad de materia gris de las voluntarias, que es un indicador del aumento en la capacidad cerebral, se mejora la coordinación entre regiones cerebrales, la comprensión verbal, el razonamiento o la percepción visual.

Implicaciones educativas

El juego motiva, ayuda a los alumnos a desarrollar su imaginación y a tomar mejores decisiones. Además, existe una gran variedad de juegos que mejoran la atención, uno de los factores críticos en el proceso de aprendizaje: ajedrez, rompecabezas, juegos compartidos, programas de ordenador,…Es cuestión de integrar adecuadamente el componente lúdico en la actividad diaria.

Para saber más:

http://www.edutopia.org/blog/video-games-learning-student-engagement-judy-willis

7. EL ARTE MEJORA EL CEREBRO

La neurociencia está demostrando  que las actividades artísticas (involucran a diferentes regiones cerebrales; ver figura 5), en particular la musical, promueven el desarrollo de procesos cognitivos.

Brain networks involved in various forms of the arts

                                                                                Fig.5

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La instrucción musical en jóvenes mejora la capacidad intelectual como consecuencia de la plasticidad cerebral, sobretodo en aquellos con mayor interés y motivación hacia las actividades artísticas (Posner, 2008). Además, en algunos niños, aparecen correlaciones entre la práctica musical y la mejora en geometría o las capacidades espaciales cuando el entrenamiento es intenso. Por otra parte, el teatro o el baile desarrollan habilidades socioemocionales como la empatía y son beneficiosos para la memoria semántica. Por ejemplo, al hablar en público se genera noradrenalina, una sustancia que se sabe que interviene en los procesos relacionados con la atención, la memoria de trabajo o  el autocontrol.

La prueba

Wandell, B. et al. (2008): “Training in the arts, reading and brain imaging” en “Learning, arts and the brain: the Dana Consortium Report on Arts and Cognition”, Dana Press.

En un estudio con 49 niños de edades comprendidas entre 7 y 12 años se midieron los efectos de la educación artística (en concreto artes visuales, música, baile y teatro) en la capacidad y comprensión lectora. Y se comprobó que la mayor correlación se daba para el entrenamiento musical (ver figura 6):

Correlation between music and reading

Fig.6 En el eje horizontal aparecen las horas dedicadas al entrenamiento musical el primer año. En el eje vertical se muestra  la mejora en la capacidad lectora entre el primer año y el tercero.

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Implicaciones educativas

La educación artística debe ser obligatoria. La instrucción musical o el teatro que tantas habilidades sociales, emocionales y cognitivas son capaces de desarrollar deberían de formar parte del currículo y no, como ocurre frecuentemente, quedar como actividades marginales.

Como ejemplo clásico de programa enfocado hacia la educación artística y que asume la multiplicidad de la inteligencia está el Arts Propel. Este programa  especializado en la música, el arte visual y la escritura creativa potencia la creatividad y su aplicación ha sido muy satisfactoria (http://www.pz.harvard.edu/research/PROPEL.htm)

Para saber más:

http://escuelaconcerebro.wordpress.com/2012/03/03/la-formacion-musical-produce-mejoras-cognitivas-en-ninos-menores-de-6-anos/

8. SOMOS SERES SOCIALES

Los humanos somos seres sociales porque nuestro cerebro se desarrolla en contacto con otros cerebros. El descubrimiento de las neuronas espejo resultó trascendental en este sentido porque estas neuronas motoras permiten explicar cómo se transmitió la cultura a través del aprendizaje por imitación y el desarrollo de la empatía, es decir, qué nos hizo realmente humanos. Se ha demostrado que los bebés con pocos meses de edad ya son capaces de mostrar actitudes altruistas (Warneken, 2007), por lo que hemos de evitar en la educación la propagación de conductas egoístas fruto de la competividad. El aprendizaje del  comportamiento cooperativo se da conviviendo en una  comunidad en la que impera la comunicación y en la que podemos y debemos actuar. Cuando se colabora se libera más dopamina y ya sabemos que este neurotransmisor facilita la transmisión de información entre el sistema límbico y el lóbulo frontal, favoreciendo la memoria a largo plazo y reduciendo la ansiedad.

La prueba

Rilling et al. (2002): “A neural basis for social cooperation”, Neuron, 35.

En este estudio se demostró en un grupo de 36 mujeres que cuando cooperaban (modelo del dilema del prisionero) se activaba el sistema de motivación y gratificación de la dopamina, reforzando el comportamiento cooperativo, generándose más altruismo y ayudando a aplazar la recompensa. La implicación de la corteza orbitofrontal en el proceso (ver figura 7) explica por qué a los niños les cuesta demorar la gratificación, dado que el proceso de maduración de esta región cerebral se alarga hasta pasada la adolescencia.

Orbitofrontal cortex and anteroventral striatum

 Fig. 7 Activación de la corteza orbitofrontal (izquierda) y del núcleo accumbens (derecha) durante la cooperación en el caso del dilema del prisionero.

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Implicaciones educativas

La colaboración efectiva en el aula requiere algo más que sentar juntos a unos compañeros de clase. Los alumnos han de adquirir una serie de competencias básicas imprescindibles en la comunicación social como el saber escuchar o respetar la opinión divergente. Además, han de tener claro los beneficios de trabajar en grupo y saber cuáles son sus roles en el mismo.

La escuela ha de fomentar también la colaboración entre alumnos de distintos niveles y la compartición de conocimientos (por ejemplo, mediante presentaciones de trabajos de investigación de los alumnos), sin olvidar la realización de actividades interdisciplinares. Y no hemos de olvidar que la escuela ha de abrirse a toda la comunidad.

Para saber más:

http://www.radteach.com/page1/styled-8/index.html

CONCLUSIONES FINALES

Los nuevos tiempos requieren nuevas estrategias y los últimos descubrimientos que nos aporta la neurociencia cognitiva desvelan que la educación actual requiere una profunda reestructuración que no le impida quedarse desfasada ante la  reciente avalancha tecnológica. Aunque hemos de asumir que la educación no se restringe al entorno escolar, la escuela y los docentes hemos de preparar a los futuros ciudadanos de un mundo cambiante. Para ello, hemos de erradicar la enseñanza centrada en la transmisión de una serie de conceptos abstractos y descontextualizados que no tienen ninguna aplicación práctica. Nuestros alumnos han de aprender a aprender y la escuela ha de facilitar la adquisición de una serie de habilidades útiles que permitan resolver los problemas que nos plantee la vida cotidiana: un aprendizaje para la vida. Y para ello se requiere inteligencia principalmente socioemocional.

El aprendizaje se optimiza cuando el alumno es un protagonista activo del mismo, es decir, se aprende actuando. Y esto se facilita cuando es una actividad placentera y se da en un clima emocional positivo. Nuestro cerebro nos permite mejorar y aprender a ser creativos y es por todo ello que la neuroeducación resulta imprescindible.

Jesús C. Guillén

 

Bibliografía:

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

2. Damasio, Antonio, El error de Descartes, Crítica, 2006.

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

4. Erlauer, Laura, The brain-compatible classroom, ASCD, 2003.

5. Erk, S. et al. (2003): “Emotional context modulates subsequent memory effect”. Neuroimage, 18.

6. Filella, G.; Bisquerra, R.(2010):”La educación emocional en secundaria” en La educación emocional en la práctica, Bisquerra R. (Coord.), Horsori.

7. Forés, Anna, Ligioiz, Marta, Descubrir la neurodidáctica, UOC, 2009.

8. Gardner, Howard, Inteligencias múltiples: la teoría en la práctica, Paidós, 1995.

9. Howard-Jones, Paul, Investigación neuroeducativa, Muralla, 2011.

10. Jensen, Eric, Cerebro y aprendizaje: competencias e implicaciones educativas, Narcea, 2004.

11. Jensen, E. (2010): “10 Most effective tips for using brain based teaching and learning”, http://www.ericjensen.com.

12. Lantieri, Linda, Inteligencia emocional infantil y juvenil, Aguilar, 2009.

13. Mora, F. (2011): “¿Qué son las emociones?” en ¿Cómo educar las emociones?, Cuadernos Faros 6.

14. Ortiz, Tomás, Neurociencia y educación, Alianza Edtorial, 2009.

15. Posner, M. et al. (2008): “How arts training influences cognition” en Learning, arts and the brain: the Dana Consortium on arts and cognition, Danna Press.

16. Sousa, D.(2011): “Mind, brain and education: the impact of educational neuroscience on the science of teaching”, Learning Landscapes 5.

17. Spitzer, Manfred., Aprendizaje: neurociencia y la escuela de la vida, Omega, 2005.

18. Temple, E. et al. (2003): “Neural deficits in children with dyslexia ameliorated by behavioral remediation: Evidence from functional MRI”, PNAS 100.

19. Warneken F., Tomasello M., (2007):”Helping and cooperation at 14 months of age”, Infancy 11.

20. Willingham, Daniel, ¿Por qué a los niños no les gusta ir a la escuela?, Graó, 2011

Neuroplasticidad, un nuevo paradigma para la educación

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 vitales1. Nuestro cerebro es extraordinariamente plástico, pudiéndose adaptar su actividad y cambiar su estructura de forma significativa a lo largo de la vida. La experiencia modifica nuestro cerebro continuamente, fortaleciendo o debilitando las sinapsis que conectan las neuronas. Este proceso se conoce como aprendizaje2. Independientemente del declive natural que conlleva la vejez, el aprendizaje se puede producir a cualquier edad, somos capaces de generar nuevas neuronas3 y nuestra inteligencia no es fija ni inmutable.

Desde la perspectiva educativa, el concepto de plasticidad cerebral constituye una puerta abierta a la esperanza porque implica que todos los alumnos pueden mejorar. Aunque existan condicionamientos genéticos, sabemos que el talento se construye con esfuerzo y una práctica continua. Y nuestra responsabilidad como docentes radica en guiar y acompañar a los alumnos en este proceso de aprendizaje y crecimiento continuo, no sólo para la escuela sino, también y sobre todo, para la vida.

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El cerebro, un órgano plástico

Las primeras evidencias sobre la neuroplasticidad provenían de estudios realizados con animales, personas ciegas o sordas de nacimiento y con otras que habían padecido lesiones cerebrales. Aunque estas investigaciones resultaron fundamentales en el proceso de comprensión de la plasticidad del sistema nervioso, se objetaba a menudo que estos experimentos correspondían a cerebros de animales o de personas con características excepcionales que podían diferir del comportamiento habitual.

Como son muy conocidos el experimento de Eleanor Maguire con los taxistas de Londres4 (aumentaba su hipocampo al tener que memorizar un complejo callejero) o el de Thomas Elbert con los violinistas5 (se incrementaba la región de la corteza cerebral  que controla los dedos de la mano izquierda) nos centraremos en dos estudios del científico español Álvaro Pascual-Leone que consideramos muy originales y significativos6.

En el primero, se enseñó a la mitad de un grupo de voluntarios a tocar una pieza de piano con cinco dedos. Se observó que el entrenamiento continuo conllevó un aumento en la región correspondiente a la corteza motora que era responsable de mover esos dedos. Aunque ese resultado constituía una muestra clara de neuroplasticidad, no era novedoso porque otros experimentos habían llegado a conclusiones similares. Lo verdaderamente interesante resultó al analizar las imágenes cerebrales de la otra mitad de voluntarios a los que se puso a imaginar que tocaban la pieza. Se observó que la simulación mental de los movimientos activaba las regiones de la corteza motora que se requerían para la ejecución de los movimientos reales. Sorprendentemente, la práctica mental era suficiente para promover la neuroplasticidad7.

El segundo estudio de Pascual-Leone que consideramos muy relevante es el llamado “experimento de la venda”. Durante cinco días, a un grupo de voluntarios sanos se les vendó los ojos. Durante ese período de tiempo se les mantuvo ocupados leyendo Braille (hay que desplazar los dedos sobre puntos impresos) y realizando tareas auditivas que consistían en diferenciar pares de tonos que escuchaban con unos auriculares. El análisis de los escáneres cerebrales mediante resonancia magnética funcional reveló que la corteza visual de los participantes, tras cinco días, modificó su función y pasó a procesar las señales auditivas y táctiles aumentando así su actividad. Después de retirar las vendas de los ojos, sólo debían transcurrir unas horas para que la actividad se redujera (ver figura 1).

Figura 1. Comparación de la activación del surco calcarino (V1) que se encuentra en el lóbulo occipital. A la izquierda, la imagen tras cinco días de privación visual y, a la derecha, una vez retirada la venda6.

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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.

Neuroplasticidad y atención

La atención constituye uno de los factores críticos en el proceso de aprendizaje. Resulta un mecanismo imprescindible porque la capacidad de nuestro cerebro para procesar la información sensorial entrante es limitada.

El equipo de investigación de Michael Merzenich realizó dos experimentos muy importantes que demostraron la plasticidad del córtex cerebral de los monos: uno el llamado experimento del “disco giratorio”8 y otro el de las vibraciones9. En ambos, se observó que el aprendizaje de una tarea concreta, en la que los monos utilizaban los tres dedos interiores de la mano, conllevaba un aumento de la región somatosensorial cerebral asociada a estos dedos10 (ver figura 2).

 Figura 2. Representación en la que se muestra el aumento de la región cortical que corresponde al dedo central después del período de aprendizaje de la tarea8.

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En el segundo de los experimentos citados, se entrenó a un grupo de monos (dos horas al día, los siete días de la semana) para que pudieran distinguir con tres de sus dedos la frecuencia de oscilación de unas láminas vibratorias. Los monos, al cabo de un tiempo,  ya eran capaces de detectar diferencias entre frecuencias. Los investigadores observaron que, como consecuencia del aprendizaje de esa tarea, las áreas sensoriales de la corteza cerebral correspondientes a los dedos de la mano utilizada aumentaron. Aunque este experimento es relevante como indicador de la neuroplasticidad, desde la perspectiva educativa nos interesa una variante realizada11. Se repitió el experimento anterior con la novedad de que si, inicialmente se les dio zumo a los monos cada vez que acertaban para facilitar el aprendizaje de la tarea, en el nuevo experimento se les permitió beber todo el zumo que deseaban. El resultado fue que, en esta nueva situación, los monos no eran capaces de aprender la tarea y sus representaciones somatosensoriales no cambiaban. Al no existir la atención selectiva en la tarea desarrollada, no se daba la activación neuronal de las correspondientes regiones cerebrales que sí se activaban en el experimento inicial.

Este experimento, aparte de relacionar los procesos atencionales con la neuroplasticidad, enlaza con los objetivos educativos. La atención sobre lo que se debe aprender requiere esfuerzo continuo, motivación para ser receptivo y contar con las emociones adecuadas. En ese orden, la dedicación constante requiere autocontrol, lo novedoso y lo relevante facilita nuestra motivación y en un estado relajado nuestra atención (también la memoria) se encuentra en una situación más beneficiosa para facilitar el aprendizaje.

La neuroplasticidad como mecanismo de compensación: la dislexia

La propiedad de la neuroplasticidad tiene una relación directa con la mejora en determinados trastornos del aprendizaje, siendo uno de los más conocidos la dislexia. Sabemos que diversas áreas cerebrales intervienen en la formación del lenguaje, por lo que su desarrollo requiere muchos años. La lectura, por ejemplo, necesita una óptima conexión entre estas regiones cerebrales y el niño, para que pueda leer con corrección, necesita una comprensión del lenguaje adecuada. En la dislexia, el principal impedimento para leer está relacionado con el habla y la memoria verbal. Para leer necesitamos captar la correspondencia existente entre los sonidos del lenguaje (fonemas) y los símbolos visuales que utilizamos para representarlo (grafemas) y es por ello que los niños disléxicos sufren trastornos estructurales en el procesamiento de sonidos y en algunas tareas visuales.

Diversos estudios han demostrado la importancia de un entrenamiento intensivo para niños disléxicos12. Utilizando programas informáticos, se alargan artificialmente sonidos de consonantes  para poder diferenciarlas. En pocas semanas, los niños procesan mejor los sonidos de palabras mostrando una clara integración auditivo-visual. Y es que, tras el entrenamiento, en las imágenes de resonancia magnética funcional se observan  incrementos en la activación de regiones cerebrales que eran previamente  hipofuncionales, como la corteza temporo-parietal (ver figura 3) que interviene en el procesamiento fonológico.

Figura 3. En las imágenes superiores (A) se compara la activación de regiones que intervienen en el procesamiento fonológico en niños normales y en niños disléxicos. En las inferiores (B) se muestra la mayor activación de estas regiones en los niños disléxicos después del período de entrenamiento13.

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La neuroplasticidad permite fortalecer las regiones cerebrales implicadas en el procesamiento del habla y así se pueden mejorar dificultades asociadas a la dislexia. Además, se ha comprobado que este tipo de entrenamientos mejoran la comprensión del lenguaje, la memoria y la lectura.

Estos resultados muestran la importancia del tiempo dedicado a la comprensión del lenguaje oral y su relación directa con el aprendizaje de la lectura. Evidentemente se trata de ejercicios repetitivos que han de ser a la vez motivadores porque de lo contrario no se pueden escuchar atentamente los inputs sonoros. Además, es importante que se utilice una gran variedad de estímulos verbales que permitan una mayor actividad del hemisferio izquierdo que funciona peor en los niños disléxicos.

Aunque este tipo de aprendizajes compensatorios no puedan erradicar completamente los trastornos (no todos los neurocientíficos están de acuerdo), sí que garantizan grandes mejoras si existe el deseo de aprender, junto a la dirección adecuada del proceso de aprendizaje.

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 TDAH se ha observado una reducción en el tamaño del núcleo accumbens (ver figura 4), una región del sistema límbico relacionada con los circuitos dopaminérgicos, mostrando la influencia de los estados de ánimo en la atención14.

Figura 4

En un estudio realizado con ratas15, 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 verbal16 desempeña un papel importante en la transmisión de componentes emocionales. Además, como ya hemos comentado anteriormente, lo novedoso motiva y facilita el aprendizaje.

Conclusiones finales

La neurociencia ha demostrado la influencia de los factores ambientales, incluida la educación, sobre la estructura y función del cerebro. La neuroplasticidad constituye un nuevo paradigma educativo porque revela que el entrenamiento mental puede modificar el cerebro que no es fijo ni inmutable, sino maleable.

Somos la única especie que utiliza la plasticidad para perfeccionar y evolucionar el cerebro por lo que eso es lo que nos hace diferentes y singulares. Pero, además, cada individuo de nuestra especie es único e imprevisible y participa de su propia evolución debido a la influencia de las experiencias vividas.

Nuestro perfil emocional, que se forma mediante una serie de circuitos neuronales durante los primeros años de vida, puede modificarse como consecuencia de experiencias casuales o a través del esfuerzo consciente. Y nuestros propios pensamientos son capaces de generar la neuroplasticidad y condicionar nuestro comportamiento y 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 bienestar17.

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. Todo ello fomentando la empatía y el trabajo cooperativo entre alumnos en entornos académicos alejados del estrés habitual. Y los resultados demuestran que este tipo de aprendizaje social y emocional resulta muy beneficioso18. Los estudiantes mejoran la atención, son menos agresivos y manifiestan más emociones positivas. Un aprendizaje no sólo académico, sino también para la vida.

La pedagogía efectiva ha de aprovechar la plasticidad cerebral. El cambio es posible.

Jesús C. Guillén

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1 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.

2 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.

3 Más información sobre la neurogénesis:

http://escuelaconcerebro.wordpress.com/2011/12/16/generacion-de-neuronas-a-partir-de-otras-celulas/

http://escuelaconcerebro.wordpress.com/2011/12/17/mas-sobre-neurogenesis-relacion-entre-el-declive-cerebral-y-algunas-moleculas-de-la-sangre/

4 Maguire, E. A. et al. (2000): “Navigation-related structural change in the hippocampi of taxi drivers”, PNAS 97.

5 Elbert, T. et al.(1995): “Increased cortical representation of the fingers of the left hand in string players”, Science 270.

6 El análisis completo de los dos experimentos de A. Pascual-Leone se puede encontrar en:

 Pascual-Leone, A.; Amedi, A.; Fregni, F.; Merabet, M.L.(2005): “The plastic human brain cortex”, Annu. Rev. Neuroscience 28.

7   Que el mero pensamiento promueva la neuroplasticidad justifica la escritura del último libro del reconocido psicólogo Richard J. Davidson, en el que explica sus investigaciones sobre el poder del entrenamiento mental para modificar nuestro perfil emocional. Según identifica Davidson a partir de sus estudios, en el perfil emocional existen seis dimensiones: resiliencia, actitud, intuición social, autoconciencia, sensibilidad al contexto y atención.

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

8 Jenkins W. M. et al. (1990): “Functional reorganization of primary somatosensory cortex in adult owl monkeys after behaviorally controlled tactile stimulation”, Journal of Neurophysiology 63.

9 Recanzone, G.H. et al. (1992): “Topographic reorganization of the hand representation in cortical area 3b of owl monkeys trained in a frequency-discrimination task”, Journal of Neurophysiology 67.

10  Más información sobre la representación del cuerpo en la corteza somatosensorial:

http://escuelaconcerebro.wordpress.com/2012/06/03/la-escritura-con-la-mano-izquierda/

11 Manfred Spitzer lo explica en su sensacional libro Aprendizaje: neurociencia y la escuela de la vida, Omega, 2005.

12 Tallal, P. et al. (1996): “Language comprehension in language-learning impaired children improved with acoustally modified speech”, Science 271.

13 Temple, E. et al. (2003): “Neural deficits in children with dyslexia ameliorated by behavioral remediation: Evidence from functional MRI”, PNAS 100.

14 Para más información:

http://escuelaconcerebro.wordpress.com/2012/03/04/la-atencion-un-recurso-limitado/

15 Bao, S.; Chan, V.T.; Merzenich M.M.(2001): “Cortical remodeling induced by activity of ventral tegmental dopamine neurons”, Nature 412.

16 Para más información sobre la importancia del lenguaje no verbal:

http://escuelaconcerebro.wordpress.com/2012/02/16/comunicacion-no-verbal-y-evaluacion-del-profesorado-segun-ambady-y-rosenthal/

17 Lutz, A. et al. (2009): “Mental training enhances attentional stability: neural and behavioral evidence”, Journal of Neuroscience 29.

Para más información sobre el entrenamiento mental:

http://escuelaconcerebro.wordpress.com/2012/02/17/gimnasia-mental-4/

18 Para más información:

 http://www.innerresilience-tidescenter.org/

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Para saber más:

-Conferencia de Michael Merzenich sobre el aprovechamiento de la plasticidad cerebral para mejorar destrezas y recuperar funciones perdidas:

http://www.ted.com/talks/lang/es/michael_merzenich_on_the_elastic_brain.html

-Spitzer, Manfred, Aprendizaje: neurociencia y la escuela de la vida, Omega, 2005.

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

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

-Kandel, Eric, En busca de la memoria, Katz, 2007.

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

-Ansermet, François, Magistretti, Pierre, A cada cual su cerebro: Plasticidad neuronal e inconsciente, Katz, 2006.

-Ortiz, Tomás, Neurociencia y educación, Alianza Editorial, 2009.´

-Marina, José Antonio, El cerebro infantil: la gran oportunidad, Ariel, 2011

-Jensen, Eric, Cerebro y aprendizaje: competencias e implicaciones educativas, Narcea, 2004.

-Lantieri, Linda, Inteligencia emocional infantil y juvenil, Aguilar, 2009.

-http://escuelaconcerebro.wordpress.com/2012/12/27/neuroeducacion-estrategias-basadas-en-el-funcionamiento-del-cerebro/

La formación musical produce mejoras cognitivas en niños menores de 6 años

Una reciente investigación realizada por psicólogos experimentales canadienses de la York University de Toronto, dirigida por el Dr. Sylvain Moreno, especializados en el aprendizaje, la memoria y el lenguaje en los niños, y publicada  en el mes de mayo de 2011 en la prestigiosa revista Psychological Science, que ocupa el primer puesto en el ranking de las publicaciones en psicología empírica, bajo el título “Short-Term Music Training Enhances Verbal Intelligence and Executive Function” (“Un breve período de entrenamiento musical mejora la inteligencia verbal y la función ejecutiva”)[1], ha comprobado una mejora cognitiva en niños menores de 6 años que participaron en un programa interactivo de aprendizaje musical mediante vídeos musicales con personajes reales y personajes animados. Los procedimientos utilizados para medir estas mejoras fueron el test de inteligencia Weschler para Preescolar y Primaria (tercera edición), que realizaron antes y después de la formación musical, y la electroencefalografía (EEG), que permite obtener imágenes del cerebro de forma no invasiva para registrar la evolución temporal de la actividad cerebral.

Presentamos a continuación dos de los vídeos utilizados del programa Corchea, de Quaver Music (http://www.quavermusic.com/Default.aspx), que sigue las normas de la MENC (Asociación Nacional para la Educación Musical) y las Normas Nacionales para la Educación Artística de EE.UU., e incorpora las aportaciones de algunos compositores y pedagogos musicales norteamericanos. La aplicación del programa Corchea fue dirigido por profesores del Conservatorio Real de Toronto. En el primero, titulado “Líneas y espacios”, se enseña la posición de las 7 notas medias o centrales en la clave de Sol sobre el pentagrama y se ofrecen unos ejercicios auditivos que ayudan al niño a memorizar la posición de cada nota y la altura sus sonidos.

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En el segundo vídeo, titulado “Do central y el gran pentagrama”, un personaje que evoca a Guido de Arezzo (991/992-1050) introduce los conceptos básicos de la notación musical: la notación neumática (pauta musical de 1 línea) propia de los cantos gregorianos; su sustitución por el tetragrama (pauta musical de 4 líneas ideada por Guido de Arezzo), tomado de la música griega, que permitía fijar la altura de los sonidos, y precursor del gran pentagrama (la actual pauta musical de 5 líneas); el Do medio o central; la clave de Sol (para los sonidos agudos), y finalmente la clave de fa (para los sonidos bajos o graves). Este monje benedictino también estableció el solfeo al dar los nombres de las notas musicales: Ut (posteriormente Do), Re, Mi, Fa, Sol y La. Posteriormente se introdujo el Si.

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Lo más sorprendente de esta investigación es que en el corto plazo en el que fueron entrenados los niños en el aprendizaje musical  (dos sesiones de entrenamiento diarias de una hora de duración cada una, durante veinte días) se llegasen a obtener unos resultados tan evidentes y significativos, tanto por lo que respecta a la intensidad del efecto en las habilidades cognitivas de los niños, como por lo que respecta al elevado porcentaje de participantes en el que se registró tal efecto, que fue del 90%. Estos resultados, a juicio de los investigadores implicados, se pueden extrapolar a niños y adolescentes de todas las edades y también a adultos y ancianos.

La investigación se realizó con 48  alumnos de 4 a 6 años de edad, dividios en dos grupos. El grupo control recibió un entrenamiento artístico basado en el desarrollo de las habilidades visuales y espaciales relacionadas con la forma, el color, la línea, la dimensión y la perspectiva. El grupo experimental recibió un entrenamiento musical basado en el desarrollo de habilidades auditivas, motoras y cognitivas relacionadas con el ritmo, el tono, la melodía, la voz y los conceptos básicos de la teoría musical. Tras la finalización de los respectivos programas de entrenamiento, los niños fueron evaluados habiendo trascurrido entre 5 y 20 días desde la finalización del experimento. En el grupo control no se observaron cambios significativos en su inteligencia ni en su actividad cerebral. Pero en el grupo experimental sí que se observaron cambios cerebrales funcionales y mejoras en la inteligencia verbal, en una proporción de 5 a 1 con el grupo control, en relación a la atención (mayor precisión y tiempo de reacción), la memoria (conocimiento de vocabulario) y la capacidad de analizar la información, razonar y resolver problemas en relación a la competencia lingüística de los alumnos, cuando estas capacidades se encuentran en áreas cerebrales distintas a las del lenguaje musical; un hecho, a juicio de los investigadores, de gran trascendencia para el desarrollo cerebral y la educación.  Estos resultados llevan a concluir que la música es un fuerte potenciador del desarrollo cerebral del niño y no sólo como un instrumento cognitivo más, sino como un entrenamiento cognitivo en sí mismo.

También en Canadá se realizó una investigación anterior por otros psicólogos experimentales de la McMaster University de Hamilton, dirigidos por Laurel Trainor, publicada en el mes de agosto de 2006 en la revista Brain. A Journal of Neurology[2], bajo el título “One year of musical training affects development of auditory cortical-evoked fields in young children” (“Un año de entrenamiento musical afecta al desarrollo de zonas de respuesta evocada cortical auditivas en los niños pequeños”) que ha comprobado el efecto del aprendizaje musical en la maduración acelerada del córtex cerebral  en los niños de entre 4 y 6 años, así como en la mejora de la memoria y la atención, por lo que facilita el aprendizaje de la lectoescritura y de las matemáticas. También se ha comprobado que mejora la orientación espacial e incluso el coeficiente intelectual. Durante un año, al grupo control se le enseñó teatro, mientras que al grupo experimental se le enseñó música mediante el método Suzuki, observándose sólo en este último grupo cambios significativos mediante la técnica de la magnetoencefalografía (MEG).  Los resultados de esta investigación ponen de manifiesto la conveniencia de la formación musical de los más pequeños para desarrollar sus capacidades cognitivas.

Por otra parte, la confirmación experimental de la relación entre zonas del cerebro que controlan la audición y los movimientos corporales ha justificado establecer la hipótesis que la música activa las partes del cerebro que rigen la actividad motora del cuerpo, lo que ha permitido nuevas investigaciones aplicadas a la medicina, como la realizada por el grupo de investigación en Cognición y Plasticidad Cerebral del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) y de la Universidad de Barcelona, coordinado por Antoni Rodríguez Fornells, sobre el efecto terapeútico de la música en la recuperación de la movilidad de personas que han sufrido un ictus. Estos investigadores  estudian cómo se reorganiza el sistema sensorial y motor del cerebro cuando se aprende a tocar un instrumento y si esta reorganización puede ser efectiva como terapia de rehabilitación para recuperar la movilidad de las extremedidades superiores (manos y brazos) en pacientes que han tenido un accidente vascular cerebral.

Fuentes:

http://www.psychologicalscience.org/index.php/news/releases/young-children-show-improved-verbal-iq-after-20-days-of-exposure-to-music-based-cognitive-training-cartoons.html

http://www.tendencias21.net/La-musica-desarrolla-el-cerebro-de-los-ninos-pequenos_a1153.html

http://www.idibell.cat/modul/noticies/ca/130/investigadors-de-lidibell-i-la-ub-estudien-lefecte-terapeutic-de-la-musica-en-pacients-afectats-dictus

¿Todos los niños pueden ser Einstein?

Howard Gardner considera que los genios son personas que han adquirido un alto grado de excelencia y creatividad y cuyas obras han trascendido su propia era1. Seguramente,  la aceptación de la inteligencia unitaria y el predominio de contenidos lógico-matemáticos y destrezas analíticas en los test tradicionales hayan ayudado a asociar el concepto de inteligencia con científicos eminentes, como Einstein. Pero, asumiendo la definición de Gardner, podemos considerar como genios a Mozart, Shakespeare o Picasso. El estudio del cerebro de Einstein, que fue extraído tras su muerte y donado a la ciencia para su investigación, reveló que una zona de la región frontal izquierda tenía mayor cantidad de neuronas que de células gliales (células del sistema nervioso que realizan funciones de soporte de las neuronas), en comparación con un grupo de control.2 ¿Permite este exceso de neuronas explicar la aparición de una inteligencia superior? Sea como fuere, diversos estudios parecen confirmar que zonas cerebrales muy influidas por los genes, como el lóbulo frontal, participan directamente en la inteligencia y las capacidades cognitivas.

Imágenes a partir de fotografías realizadas al cerebro de Einstein. Las zonas coloreadas corresponden a regiones de la corteza con una anchura anormal. Se cree que estas zonas estarían relacionadas con la dificultad con la que aprendió Einstein el lenguaje y su predominio del pensamiento visual.

Imágenes a partir de fotografías realizadas al cerebro de Einstein. Las zonas coloreadas corresponden a regiones de la corteza con una anchura anormal. Se cree que estas anomalías guardan relación con la dificultad que tuvo Einstein para aprender el lenguaje y con su predominio visual en el pensamiento.

Analicemos las interacciones entre los factores genéticos y ambientales, es decir, entre las capacidades innatas y la adquisición de destrezas a través  de la práctica, en la consecución de la excelencia. Y para ello utilizaremos como ejemplo la relación entre cerebro y música a través de lo que se conoce como oído absoluto. El oído absoluto es un rasgo de comportamiento que se define como la habilidad para identificar una nota sin la ayuda de una nota referencial. Diferentes estudios llevados a cabo por S. Baharloo sugieren que para que se desarrolle el oído absoluto es condición necesaria, pero no suficiente, la formación musical a una edad temprana (antes de los siete años de edad) pero que existe una base genética subyacente.3 Esto se ha deducido observando la transmisión de esta habilidad en familiares. Sintetizando, la obtención de este oído “perfecto” dependería de una combinación de genes heredados, entrenamiento  e iniciación temprana en la práctica musical.

Las diferencias que aparecen en las imágenes cerebrales de los músicos más virtuosos respecto a los que no lo son, por ejemplo al comparar los cerebros de músicos profesionales con los de aficionados, denotan organizaciones cerebrales particulares (fruto del tiempo dedicado a la formación musical, la edad de inicio, factores genéticos o el tipo de instrumento utilizado). En el caso concreto de la iniciación musical a una edad temprana, se ha demostrado que la parte anterior del cuerpo calloso en músicos que comenzaron su formación musical  antes de los siete años era bastante mayor que en los no músicos o en los músicos con formación tardía.4 Además, los músicos profesionales que iniciaron su formación en edades tempranas son más ambidiestros que no el resto de los grupos analizados.5 Observamos grandes similitudes con la existencia de períodos críticos en el aprendizaje de un segundo idioma, tal como exponíamos en un artículo anterior (Aprendizaje de un segundo idioma: antes es mejor). Pero, ¿podemos demostrar que estas diferencias cerebrales  en los músicos más virtuosos se deben a una predisposición especial para la música? Mozart era capaz de exhibir sus dotes musicales a la edad de seis años, fruto de su capacidad innata y prodigiosidad, aunque seguramente recibió la formación musical adecuada que le permitió maximizar sus capacidades.

Los docentes sabemos que, mediante la educación, podemos cambiar el cerebro de nuestros alumnos. La plasticidad cerebral, independientemente de los factores genéticos, posibilita el cambio de cualquier individuo. Esto refuerza la idea de que cada alumno puede mejorar y alcanzar la mejor versión de sí mismo en su contexto evolutivo. Y para ello no es necesario ni posible ser Einstein ni cualquier otro genio. Porque cada cerebro es único y genial. Eduardo Punset lo resume muy bien: “La genética no nos basta para explicar el comportamiento humano. Los genes están ahí, pero no propician actuaciones: definen las potencialidades. El comportamiento real depende  de las condiciones externas, ambientales y sociales. Pero, sobre todo, también nuestra mente puede influir en nuestro cuerpo”.6  Seguimos aprendiendo.

Jesús C. Guillén

1 Gardner, Howard, Inteligencias múltiples: La teoría en la práctica, Paidós, 2011.

2 M. C. Diamond, A. B. Scheibel, G.M. Murphy y T. Harvey, “On the Brain of a Scientist: Albert Einstein”, Experimental Neurology, 1985. Ver

3 S. Baharloo, S. K. Service, N. Risch, J. Gitschier y N.B. Freimer, “Familial Aggregation of Absolute Pitch”, American Journal of Human Genetics, 2000. Ver

4 G. Schlaug, L. Jäncke, Y. Huang y H. Steinmetz, “In vivo Evidence of Structural Brain Assymetry in Musicians”, Science, 1995.

5 L. Jäncke, G. Schaug y H. Steinmetz, “Hand Skill Asymmetry in Professional Musicians”, Brain and Cognition, 1997.

6 Punset, Eduardo, Excusas para no pensar, Destino, 2011.

Para saber más:

Gazzaniga, Michael, El cerebro ético, Paidós, 2006.

Psiconanálisis y neurociencias: ¿un matrimonio de conveniencia? (Reseña del libro de F. Ansermet & P. Magistretti “A cada cual su cerebro”)

François Ansermet & Pierre Magistretti, A cada cual su cerebro. Plasticidad neuronal e inconsciente, Katz Editores, Buenos Aires, 2006. 227 p.

Si bien la discusión es un tanto árida para lectores no entrenados en la materia, el hilo conductor de este libro incluye ejemplos que facilitan su comprensión e, incluso, alguna anécdota sobre la biografía de Freud que aclara conceptos primordiales de su teoría difíciles de entender (conceptos como significado y significante, extraídos de la teoría saussureana del lenguaje, objeto en sí, etc.). Ahora bien, lo más convincente de todo es la coherencia de la discusión con el resto de datos científicos aportados por otros estudiosos, y lo que otorga más mérito al libro es su defensa irreductible del papel crucial del cuerpo y de la interiorización del mapa corporal a nivel mental en nuestra vida emocional y psíquica, validando así algunas de las revolucionarias intuiciones de Freud y desafiando de forma persuasiva al dualismo que desde Descartes impera en el imaginario de nuestra civilización.

Ester Astudillo

Para leer la reseña completa visita nuestra web.

Más sobre neurogénesis: relación entre el declive cerebral y algunas moléculas de la sangre

Recientes experimentos dirigidos por Tony Wiss-Coray1 (revista Nature, septiembre del 2011) parecen sugerir que en la sangre circulan moléculas que son capaces de disminuir la producción de neuronas (neurogénesis). Los científicos conectaron los sistemas circulatorios de dos ratones2, uno joven y otro mayor, mediante un tipo de cirugía que los mantiene unidos. Al cabo de unos meses, observaron que el ratón joven desarrolló una reducción en la producción de neuronas y en las sinapsis, lo cual indicaba una disminución en la actividad neuronal. En el ratón viejo se observó justo lo contario. Los ratones jóvenes, al recibir plasma de la sangre de los viejos, podían realizar las tareas planteadas pero olvidaban lo aprendido, es decir, existía una repercusión cognitiva. Encontraron una molécula (eotoxina) que, al ser aplicada sobre los ratones jóvenes, tenía los mismos efectos que los del plasma viejo. Según los propios investigadores, en los humanos, las personas de más edad tienen más eotoxina. ¿Podrá la medicina regenerativa del futuro eliminar esta molécula? Lo cierto es que la regeneración o sustitución de células humanas supone una auténtica revolución en el progreso humano.

A nivel educativo, estos descubrimientos relacionados con la plasticidad cerebral, refuerzan la idea de que nuestros alumnos, independientemente de los condicionamientos genéticos, siempre pueden mejorar.

Para saber más:

1http://www.nature.com/nature/journal/v477/n7362/abs/nature10357.html

2http://www.stanford.edu/group/twclab/cgi-bin/images/TWClab//publications//2011_Villeda_Nature.pdf

PUNSET EDUARDO, Viaje al optimismo, Destino, 2011.

Jesús C. Guillén

Neuroplasticidad y educación (Entrevista a Sarah-Jayne Blakemore en Redes 44: “Entrena tu cerebro, cambia tu mente”, 2009)

11 diciembre, 2011 1 comentario

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La plasticidad cerebral, confirmada experimentalmente hace tan sólo unos siete años, tal vez sea uno de los hallazgos más revolucionarios de la neurociencia para la educación. En la entrevista que aquí presentamos a la neurocientífica Sarah-Jayne Blakemore realizada por Eduard Punset en su programa televesivo Redes para la ciencia, en La 2 de RTVE, en el mes de noviembre de 2009, se afirma que el cerebro es un órgano plástico, moldeable a lo largo de la vida y que el ejercicio de las funciones cognitivas reconfigura la red neuronal, ampliando el número de sinapsis y el tamaño de algunas partes del cerebro, en particular del hipocampo, que es la parte encargada de la memoria y el aprendizaje. Incluso ya se ha confirmado empíricamente que el número de neuronas con el que se nace no es fijo, como se creía hasta hace poco, sino que crece a lo largo de la vida bajo la influencia de los estímulos cognitivos.

Según Blakemore el tamaño del cerebro aumenta o disminuye en función de las prácticas y los entrenamientos cerebrales, incluso cuando tales ejercicios sólo son imaginados y no realizados a través de una conducta, como se ha descubierto a partir de la investigación de las neuronas espejo. Este descubrimiento es de suma importancia en la educación, porque, por una parte, mediante la estimulación externa pertinente y el entrenamiento cerebral adecuado se pueden modificar y mejorar las funciones cognitivas del cerebro, y por otra parte, mediante la simulación o experimentación mental de aquel aprendizaje se pueden alcanzar los mismos resultados con un grado semejante de eficacia. En este sentido, resultan tan eficaces para el entrenamiento cerebral la ideación de  estrategias y la búsqueda de soluciones que nos permiten adaptarnos al medio como la realización de ciertos ejercicios virtuales como los puzles complejos, los juegos lógicos, los videojuegos de simulación y los videojuegos educativos que mejoran ciertas habilidades cognitivas.

Por lo demás, la investigación de las neuronas espejo también ha puesto de manifiesto la influencia de las interacciones sociales en el aprendizaje, lo que en la práctica educativa significa que la clase presencial y el papel del docente como mediador del conocimiento es de suma importancia y no es sustituible por recursos informáticos en el mismo grado de eficacia para garantizar el aprendizaje. Lo que sabe y lo que hace el docente es lo que imita el alumno, hasta el extremo que podemos enunciar el siguiente lema: no hay alumnos idiotas, sino docentes incompetentes.

Por otro lado, Blakemore refuta toda clase de fixismo o determinismo genético en el funcionamiento del cerebro. Si bien es cierto que existen períodos críticos del aprendizaje que son particularmente idóneos para favorecer ciertos aprendizajes, como es el caso de los idiomas antes de la pubertad, no es menos cierto que el cerebro tiene la capacidad de realizar toda clase de aprendizajes en el curso de la vida.  De hecho, con el entrenamiento cerebral adecuado se pueden recuperar incluso funciones cognitivas perdidas, infrautilizadas o incluso afectadas por grados no severos de discapacidad.

En relación a este hecho, tenemos el caso paradigmático de Barbara Arrowsmith, quien consiguió desarrollar sus funciones cognitivas realizando un serie de ejercicios repetitivos de estimulación cognitiva. El éxito de su programa de entrenamiento cerebral la llevó a fundar una escuela para alumnos con discapacidades cognitivas que tiene un índice de éxito del 80%.  En el siguiente reportaje la misma Arrowsmith explica su experiencia:

xhuo5d_entrenamiento-cognitivo-y-neuroplasticidad-b-arrowsmith_school

Y en este otro reportaje se analiza la validez del método Arrowsmith a la luz de las evaluaciones realizadas por neurocientíficos:

http://www.dailymotion.com/video/xhidrm_entrenamiento-cerebral-terapia-arrowsmith_school#rel-page-2

El caso de Barbara Arrowsmith me ha traído a la memoria una entrevista que leí hace algún tiempo y cuyo relato me pareció fascinante al mismo tiempo que terrible. Me refiero al caso de Cristina Montes, un ejemplo de las luces y sombras de nuestro sistema educativo por lo que se refiere a la superación de las disfunciones cognitivas y a la capacidad de reconfigurar nuestro cerebro para que el proceso de ensañanza-aprendizaje resulte eficaz:

http://www.elperiodico.com/es/noticias/opinion/cristina-montes-los-anos-maestro-dijo-que-era-nula-1160397

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