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

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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