Neuroeducación y lectura

Leer significa activar un amplio arco cognitivo que involucra la curiosidad, la atención, el aprendizaje y la memoria, la emoción, la consciencia y el conocimiento. Es quizás el mejor medio para construir un puente definido entre humanidades y ciencia.

Francisco Mora

Aprovechamos la publicación del último libro de Francisco Mora (Neuroeducación y lectura. De la emoción a la comprensión de las palabras), cuya lectura recomendamos, por supuesto, para analizar algunas de las ideas que expone el gran neurocientífico español, muchas de las cuales tienen grandes implicaciones educativas. Aprovechamos también para complementar esa información, y la que suministramos en un artículo anterior (El cerebro lector: algunas ideas clave), con algunos estudios relevantes sobre la temática.

Genética vs cultura

A diferencia del lenguaje oral, la lectura no tiene una base genética y requiere un aprendizaje explícito en el que no existen periodos sensibles. En condiciones normales crecemos en un entorno social que nos permite desarrollar el habla, ya que nuestro cerebro está preparado para ello fruto de un proceso evolutivo continuo de más de dos millones de años o, si se quiere, nuestro cerebro dispone de los circuitos neuronales del lenguaje que nos posibilitarán hablar de forma natural al crecer en un entorno social, salvo disfunciones concretas. Sin embargo, leer es un invento cultural que nació hace unos 6000 años, un periodo de tiempo muy pequeño para que los genes hayan incorporado la lectura en su estructura codificada. Todo ello conlleva que leer requiere un aprendizaje explícito que puede darse en cualquier etapa de la vida, a partir de los 5-6 años, en promedio, aunque ese aprendizaje se optimizará en los primeros años de la infancia (ver figura 1; Dehaene et al., 2015) en los que el cerebro muestra una mayor plasticidad para reciclar circuitos, especialmente los de la corteza visual, y reorientarlos hacia otra actividad, tal como explicaremos luego. El lenguaje oral depende casi exclusivamente de los mecanismos auditivos, mientras que la lectura depende de la visión y la audición (también del tacto en personas ciegas). En la práctica, la alfabetización crea una nueva puerta de entrada visual hacia los circuitos del lenguaje.

Figura 1. La activación de la caja de letras del cerebro depende del número de palabras leídas por minuto. Es mayor en personas que aprendieron a leer en la infancia, menor en las que aprendieron en la adultez y casi nula en aquellas que no saben leer (Dehaene et al., 2015).

Desde la perspectiva neuroeducativa, hay dos cuestiones especialmente relevantes. La primera hace referencia a que cada cerebro se desarrolla de forma específica, por lo que las rutas neurales que intervienen en el aprendizaje de la lectura madurarán de forma diferente para cada niña o niño. Ello nos lleva a una de las cuestiones educativas más trascendentes: la atención a las necesidades específicas de cada estudiante. La segunda está vinculada al papel que desempeña la emoción en los procesos cognitivos. Hoy ya sabemos que no constituyen dos mundos mentales independientes. El inicio de la lectura en la infancia tiene que ser un proceso placentero. Lo sabemos, cuando estamos motivados aprendemos más y mejor. Ello requiere tener en cuenta los intereses de cada niña o niño para que la lectura sea un descubrimiento feliz. Como analizaremos a continuación, si quieres que tu alumnado o tus hijos se eduquen como lectores, deberán decodificar con facilidad, comprender lo que leen y estar motivados para la lectura.

Leyendo en el cerebro

La aparición de la lectura fue posible debido a la existencia previa de los sustratos neurales del lenguaje, que en la mayoría de las personas se localizan en el hemisferio cerebral izquierdo. Aunque sabemos que el hemisferio derecho también participa en cuestiones lingüísticas como en el caso de la prosodia (la melodía de la frase) o en la interpretación de metáforas, inferencias…, por ejemplo. Los estudios con neuroimágenes han identificado tres sistemas neuronales imprescindibles para la lectura (ver Banich y Compton, 2018), interrelacionados entre ellos, que conectan las áreas visuales con las del lenguaje (ver figura 2):

Figura 2. Regiones cerebrales que intervienen en las rutas fonológicas y léxicas que nos permiten leer. La región crítica que interviene en ambas es el área visual de formación de palabras (visual word form area) o “caja de letras del cerebro” (Banich y Compton, 2018).

1. Sistema ventral

Está ubicado en la corteza occipital y temporal. Es el sistema de procesamiento visual que permite escanear la palabra, letra a letra (p-e-r-r-o) gracias al área visual de formación de palabras o “caja de letras del cerebro” (en inglés, VWFA, visual word form area), una especie de nodo crítico alrededor del giro fusiforme que conecta de forma bidireccional las áreas visuales del cerebro con las áreas del lenguaje y que el correspondiente aprendizaje permitirá traducir la información visual de las palabras en sonidos y significados. Las evidencias demuestran que esta área visual está especializada en el reconocimiento de objetos y rostros, pero la lectura reciclará parte de esta región para identificar las letras (tanto su tamaño, forma o posición), desplazándose la identificación de rostros y objetos a una región homóloga del hemisferio derecho (la especialización de la corteza visual es lenta y a los 6 o 7 años todavía no se ha completado; Dehaene-Lambertz et al., 2018). Esta lateralización no se da cuando aparecen las dificultades lectoras. La actividad reducida de este sistema ventral en el hemisferio izquierdo frente a palabras escritas es un marcador universal de las dificultades de lectura en idiomas tan dispares como el español, inglés, hebreo o chino (Rueckl et al., 2015; ver figura 3).

Figura 3.  Convergencia de redes neurales ante palabras escritas (en azul) y habladas (en verde) en las distintas lenguas evaluadas (Rueckl et al., 2015).

Por cierto, en el caso de lectores ciegos que aprendieron braille, la caja de letras del cerebro está situada casi en el mismo lugar que en el resto de lectores.

Por otra parte, una vez conformadas las palabras en la caja de letras del cerebro pasan al sistema límbico (a través de la amígdala) adquiriendo un significado emocional inconsciente antes de su procesamiento semántico en los sistemas dorsal y anterior. Se han identificado rutas neurales concretas que conectan el sistema límbico con las regiones ventrales del lóbulo temporal y el frontal (fascículo uncinado).

2. Sistema dorsal (territorio de Wernicke)

Forma parte de los lóbulos parietal (giro angular y giro supramarginal) y temporal (área de Wernicke). En este sistema se da la decodificación grafema-fonema, es decir, es un sistema de procesamiento auditivo que nos permitirá pronunciar la palabra, letra a letra (p-e-rr-o), identificando los sonidos correspondientes. Y parece que este sistema dorsal no solo participa en la conversión de los aspectos ortográficos en sus formas fonológicas, sino que también lo hace en la semántica o significado de las palabras.

3. Sistema anterior (territorio de Broca)

Este sistema está localizado en el lóbulo frontal, permitiendo la integración de la información para producir significado (el perro es un animal que ladra). Las redes neuronales de este territorio (giro frontal inferior y área de Broca) son claves en la construcción del lenguaje (sintaxis) y en la elaboración del vocabulario (léxico). Envían la información auditiva de las palabras generada en el sistema dorsal a las áreas motoras frontales, en donde se elaboran los programas motores que se remitirán a las cuerdas vocales o a los músculos de los dedos para facilitar el habla o la escritura, respectivamente.

Los territorios de Wernicke y Broca están conectados de forma constante y bidireccional a través del fascículo arqueado, un enorme cordón de fibras nerviosas que en la inmensa mayoría de las personas es mucho más grueso en el hemisferio izquierdo, que se ocupa del lenguaje. Esta asimetría solo existe en la especie humana.

Actualmente, las técnicas de magnetoencefalografía nos permiten seguir el proceso de activación cerebral y con ellas se pueden realizar grabaciones a cámara lenta que reconstruyen la sucesión de regiones que recorren, por ejemplo, las palabras al leerlas (ver video; Marinkovic et al., 2003).

Tal como se observa en el video, la activación cerebral se inicia en el lóbulo occipital (en torno a los 100 ms), continúa en la “caja de letras del cerebro” (en torno a 170 ms) y luego se da una explosión de actividad en regiones temporales y frontales del hemisferio izquierdo que conforman los territorios de Wernicke y Broca. Finalmente, se observa un regreso de actividad a las zonas visuales. Todo ello demuestra que la rapidez con la que nuestro cerebro identifica el significado de las palabras es un proceso bidireccional en el que cooperan las áreas de visión del cerebro con las redes del lenguaje hablado. Relacionado con esto último, se han identificado dos rutas paralelas que utilizamos de forma simultánea que nos permiten acceder al significado de las palabras cuando hemos aprendido a leer y ya automatizamos el proceso. Por un lado, existe una ruta fonológica (dorsal) que permite identificar palabras poco frecuentes a través de la pronunciación y, por otro, una ruta léxica (ventral) que facilita identificar palabras conocidas accediendo directamente a su significado (ver figura 2).

Fases en el aprendizaje de la lectura

Aprender a leer conlleva un proceso de aprendizaje continuo que partirá del análisis de la letra y llegará a la interpretación del significado de frases y textos complejos. Los estudios con neuroimágenes han identificado grandes transformaciones en los sistemas neurales que posibilitan la lectura, especialmente en circuitos del área de la caja de letras del cerebro. En concreto, se distinguen tres etapas importantes (no separadas de forma estricta) en la adquisición de la lectura que comenzarían en torno a los 5 o 6 años. Antes, las niñas y los niños adquieren un gran conocimiento fonológico, consiguen un vocabulario de varios miles de palabras y dominan las reglas gramaticales básicas de sus lenguas. Las fases principales que describen la curva de aprendizaje son las siguientes (Dehaene, 2018):

1. Es la etapa de las imágenes, cuando el cerebro del niño fotografía palabras y se va adaptando visualmente a las letras del abecedario.

2. Es la etapa fonológica en la que el cerebro empieza a convertir las letras en sonidos. Una auténtica revolución cerebral ha de darse para que el niño note que, por ejemplo, el sonido ba está compuesto por los fonemas b y a. El descubrimiento de que el habla está compuesta por fonemas que pueden recombinarse para crear nuevas palabras (conciencia fonológica) es crítico. Los estudios han demostrado que el descubrimiento de los fonemas requiere la enseñanza explícita del código alfabético.

3. Es la etapa ortográfica, cuando el niño es capaz de reconocer palabras de forma rápida y precisa. A diferencia de la etapa fonológica en la que el tiempo de lectura aumenta con la cantidad de letras que tiene una palabra, debido a que los niños las descifran de forma secuencial, letra a letra, en esta etapa ese efecto de longitud va desapareciendo al hacerse la lectura más fluida. Con la práctica, nuestro cerebro seguirá prestando atención a las letras, aunque lo hará de forma distinta. Nuestro sistema visual procesará todas las letras simultáneamente y en paralelo, pero para ello se necesitará mucha práctica.

Habilidades implicadas en la lectura

Tal como hemos comentado, el buen aprendizaje de la lectura requiere muchos años de trabajo continuo que puede verse afectado, por ejemplo, por el tipo de lengua o por el entorno sociocultural en el que crecemos. Junto a esto, se han identificado una serie de habilidades específicas que son importantes en ese aprendizaje. Comentamos brevemente algunas de ellas:

Vocabulario

Los niños aprenden el significado de gran parte de las palabras de forma indirecta a través de experiencias cotidianas con el lenguaje oral y el escrito. Esto incluye conversaciones con otras personas, escuchar cuando se les lee o cuando leen por su cuenta. Y, por supuesto, también aprenden palabras del vocabulario de forma directa cuando se les enseña de forma explícita, lo cual es especialmente relevante en el caso de palabras poco frecuentes. Todo esto es muy importante en la etapa de infantil porque se ha demostrado que la exposición temprana al lenguaje de los niños impacta en sus habilidades lingüísticas, cognitivas y logros académicos posteriores, lo cual está muy vinculado al estatus socioeconómico familiar (Romeo et al., 2018; ver figura 4). La familia tiene que alimentar el apetito lingüístico de los bebés con un léxico rico y frases bien estructuradas porque el vocabulario que dominará la niña o el niño a los 3 o 4 años dependerá de la cantidad y calidad de discurso que le hayamos dirigido.  Disfrutar, por ejemplo, de la lectura compartida de cuentos tiene un impacto positivo en el cerebro de los pequeños activando más regiones críticas del lenguaje, como el territorio de Broca, que más tarde se fortalecerán y les permitirán leer y entender textos (Hutton et al., 2020). Qué importantes son los entornos enriquecidos en el aprendizaje en la infancia. Con paciencia, alegría y mesura. Más no es mejor.

Figura 4.  Los hijos (4-6 años) de familias con niveles educativos e ingresos mayores tienden a obtener mejores resultados en pruebas lingüísticas (Romeo et al., 2018).

Conciencia fonológica

La capacidad de diferenciar y de manipular los sonidos del lenguaje oral es esencial en el aprendizaje de la lectura. Tomar conciencia de que las palabras de la lengua hablada están compuestas por fonemas no es algo obvio, porque nada indica claramente su presencia en el discurso continuo. Ello requiere que el docente enseñe al niño a orientar su atención hacia el nivel acertado de organización del habla. Cuando prestamos atención a los sonidos, orientamos el procesamiento cerebral hacia las áreas cerebrales del lenguaje que se utilizan para la lectura. Ese parece que es el camino adecuado. Los estudios revelan que este entrenamiento fonológico en el que se dirige la atención a las correspondencias entre fonemas y grafemas es el más adecuado para el aprendizaje del niño, y favorece en él un desarrollo autónomo (Castles et al., 2018).

El desarrollo de la conciencia fonológica puede acelerarse con actividades tradicionalmente utilizadas en edades tempranas, tales como las canciones infantiles con juegos de rimas, la poesía, el canto y la música (en general, todo lo que suponga manipular los sonidos de las palabras prepara a los niños para la lectura). Ello se debe a que afectan selectivamente a la actividad oscilatoria de la banda theta (4-8 Hz) en la corteza auditiva. Esta frecuencia theta es aproximadamente la frecuencia en la que se producen las sílabas en todas las lenguas del mundo, es decir, la percepción silábica y la inteligibilidad del habla están relacionadas con el patrón de fase de la banda theta (Goswami, 2020).

Fluidez y comprensión

Una adecuada comprensión lectora requiere una buena capacidad de decodificación, pero también son básicas toda una serie de habilidades lingüísticas asociadas al vocabulario, el dominio gramatical, la comprensión auditiva o al uso de la memoria de trabajo verbal (Hjetland et al., 2019; ver figura 5).

Figura 5.  La decodificación es necesaria, pero no suficiente para la comprensión lectora (adaptación de Nation, 2019).

Leer con fluidez significa leer un texto con rapidez y precisión captando el significado completo del relato. Inicialmente, al lector principiante le cuesta su tiempo leer una palabra, el cual irá en proporción al número de letras de la misma. Durante esta etapa la actividad cerebral abarca un conjunto de regiones más amplio que en el caso del adulto, haciendo participar más a regiones que intervienen en la producción del habla o en procesos atencionales. Esta actividad irá decreciendo conforme la lectura se vaya automatizando. Automatizar la lectura es hacer más fluida la relación directa entre las letras y los sonidos del lenguaje pasando de un proceso necesario de interpretación en serie de los elementos constituyentes de la palabra (cada letra, sílaba y palabra requieren una atención focalizada) a un análisis inconsciente, en paralelo, que permite decodificar la palabra de una vez gracias al análisis simultáneo de sus elementos. Con la práctica, irá dependiendo cada vez menos de la cantidad de letras de la palabra.  De esta forma, el niño irá reconociendo con mayor facilidad las palabras más frecuentes desarrollando la ruta neural que le permite acceder al significado de la palabra a partir de sus letras sin que participe la pronunciación. Esto puede hacer creer que el cerebro utilizaba la forma global de la palabra, pero es una ilusión. Prestar atención a la forma global de las palabras impide descubrir el código alfabético y orienta los recursos del cerebro hacia un circuito inadecuado del hemisferio derecho. Para aprender a leer, solo el entrenamiento fónico, que concentra la atención en las correspondencias entre las letras y los sonidos, activa el circuito de la lectura del hemisferio izquierdo y permite el aprendizaje (Dehaene, 2019; Yoncheva et al., 2010; ver figura 6). Qué importante es la atención en la lectura y en el aprendizaje.

Figura 6. Se les enseñó a los participantes un alfabeto nuevo. Aquellos a los que se les explicó que las palabras están compuestas por letras que representan los fragmentos elementales de la lengua hablada, aprendieron rápidamente a leer, activando con normalidad el área VWFA del hemisferio izquierdo. Los que prestaron atención a la forma global de las palabras, tras muchos ensayos, no lograron percibir que las palabras están formadas por letras. Activaron un circuito del hemisferio derecho que les impidió generalizar el aprendizaje a palabras nuevas (Yoncheva et al., 2010).

En lo referente a la comprensión de un texto, es un proceso complejo que requiere enfrentarse a los diferentes significados de una palabra y escoger la que tenga sentido en su contexto particular.  También requiere una automonitorización continua que nos permita dotar de sentido al texto. Por cierto, un estudio reciente sugiere que leer bien conlleva leer más y no al revés (Van Bergen et al., 2018). Y otro en el que participaron niñas y niños de entre 8 y 12 años de edad, reveló una correlación positiva entre la conectividad en el circuito de la lectura del hemisferio izquierdo y el tiempo dedicado a la lectura de libros, pero una menor conectividad de esas regiones en proporción al tiempo acumulado tras la pantalla del móvil, ordenador, tablet, televisión, etc. (Horowitz-Kraus y Hutton, 2018).

Dificultades en el aprendizaje de la lectura

Aunque próximamente escribiremos un artículo específico sobre la dislexia (concluiremos la trilogía sobre lectura), vale la pena hacer algunos comentarios breves sobre el tema (ver Dehaene, 2018; Richland, 2020).

Algunos niños, por más que reciban una enseñanza adecuada y se esfuercen mucho, presentan dificultades para aprender a leer, mientras que pueden desenvolverse muy bien en otro tipo de tareas. En la mayoría de los casos, la dislexia está asociada a una dificultad en el procesamiento de los fonemas, pero no es la única causa. Las neuroimágenes revelan que el cerebro de los niños presenta una desorganización y una subactivación de las regiones del lóbulo temporal del hemisferio izquierdo del cerebro que sustentan la lectura. Y ya hemos visto que este circuito de la lectura es tan complejo que puede fallar en varias partes (ver figura 7). Todo ello tiene un componente genético. De hecho, se han identificado genes que controlan la migración neuronal hacia la corteza durante el embarazo, con lo que cualquier problema que afecte a ese proceso puede conllevar una desorganización de los circuitos corticales.

Los especialistas no hablan de dislexia hasta que se descartan problemas sensoriales (visuales o auditivos, básicamente), déficits de inteligencia global o una educación de calidad o cantidad inadecuada.

Más allá de las anomalías neuronales asociadas a la dislexia, prácticamente todas las niñas y niños pueden aprender a leer (cerebro único) gracias a los mayores mecanismos cerebrales compensatorios (cerebro plástico) que se dan en la infancia respecto a la adultez. De ahí la importancia de una pronta detección porque garantiza que puedan beneficiarse más de una intervención temprana que tenga en cuenta sus necesidades específicas. Porque como otros déficits de desarrollo, la dislexia puede presentar diferentes perfiles, es decir, cada caso es único con sus particularidades personales. En la práctica, casi siempre una enseñanza paciente e intensiva de las correspondencias entre grafemas y fonemas permite compensar gran parte del déficit.

Figura 7. En niños lectores sin dificultades se da la adecuada conectividad entre los sistemas ventral, dorsal y anterior, pero no en los niños disléxicos (Van der Mark et al., 2011).

Algunas ideas clave

Acabamos este artículo sintetizando algunas ideas extraídas de la lectura del libro que lo inspiró (Mora, 2020):

1.  Aprender a leer conlleva un largo proceso de análisis que va de la letra a la sílaba y de está a la palabra y su significado. A ello le sigue el aprendizaje de la estructura sintáctica de la frase y su nuevo significado.

2️. La actividad de tres regiones del cerebro constituye el sustrato principal de la lectura: área visual de formación de las palabras (construcción de palabras), zona de Wernicke (decodificación y semántica) y zona de Broca (construcción del lenguaje).

3. La lectura cambia físicamente el cerebro y modifica significativamente el lenguaje.

4️. Con el juego se produce la entrada lenta al mundo de los abstractos, las ideas y los conceptos que conducen de lleno al aprendizaje de la lectura.

5️. Aprender a leer bien requiere muchos años de trabajo, habiendo factores que inciden de forma notable, como el entorno familiar y cultural o el tipo de lengua.

6️. Las áreas responsables de la decodificación tienen tiempos diferentes de desarrollo y maduración que pueden variar en cada niño. Su mielinización se completa en torno a los 7 años en la inmensa mayoría.

7️. Los problemas de lectura que presenta un niño arrancan, en su mayoría, de un déficit fonológico.

8. No hay tanto “dislexia” como niños que padecen “su propia dislexia’, es decir, que cada caso es único y con peculiaridades personales.

9️. Leer requiere un foco atencional casi completo, con un tiempo determinado, que puede ser interferido cuando leemos en internet.

10. Iniciar la lectura debe ser un descubrimiento feliz para las niñas y niños.

Ya lo decía Umberto Eco: “quien no lee, con 70 años habrá vivido solo una vida: la suya. Quien lee habrá vivido 5000 años: estuvo cuando Caín mató a Abel, cuando Renzo se casó con Lucía, cuando Leopardi admiraba el infinito”. Y es que al cerebro le encantan las buenas historias.

Jesús C. Guillén

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Referencias:

1. Banich, M., Compton, R. (2018). Cognitive Neuroscience (4th ed.). Cambridge: Cambridge University Press.

2. Castles, A. et al. (2018). Ending the reading wars: reading acquisition from novice to expert. Psychological Science in the Public Interest, 19 (1), 5-51.

3. Dehaene, S. (2018). El cerebro lector. Ultimas noticias de las neurociencias sobre la lectura, la enseñanza, el aprendizaje y la dislexia. Buenos Aires: Siglo XXI.

4. Dehaene, S. (2019). ¿Cómo aprendemos?: Los cuatro pilares con los que la educación puede potenciar los talentos de nuestro cerebro. Buenos Aires: Siglo XXI Editores.

5. Dehaene S. et al. (2015). Illiterate to literate: behavioral and cerebral changes induced by reading acquisition. Nature Review Neuroscience, 16(4), 234-244.

6. Dehaene-Lambertz, G. et al. (2018). The emergence of the visual word form: longitudinal evolution of category-specific ventral visual areas during reading acquisition. PLoS Biology, 16 (3).

7. Goswami, U. (2020). Reading Acquisition and Developmental Dyslexia. Educational Neuroscience and Phonological Skills. En Thomas, M. et al. (Eds), Educational Neuroscience Development Across the Life Span, 144-168.

8. Hjetland, H. N. et al. (2019). Pathways to reading comprehension: a longitudinal study from 4 to 9 years of age. Journal of Educational Psychology, 111 (5), 751-763.

9. Horowitz-Kraus, T., Hutton, J.S. (2018). Brain connectivity in children is increased by the time they spend reading books and decreased by the length of exposure to screen-based media. Acta Paediatrica, 107, 685-693.

10. Hutton, J. S. et al. (2020). Associations between home literacy environment, brain white matter integrity and cognitive abilities in preschool-age children. Acta Paediatrica, 109(7), 1376-1386.

11. Marinkovic, K. et al. (2003). Spatiotemporal dynamics of modality-specific and supramodal word processing. Neuron, 38(3), 487-497.

12. Mora, F. (2020). Neuroeducación y lectura. De la emoción a la comprensión de las palabras. Madrid: Alianza Editorial.

13. Nation, K. (2019). Children’s reading difficulties, language, and reflections on the simple view of reading. Australian Journal of Learning Difficulties, 24(1), 47-73.

14. Richlan F. (2020). The functional neuroanatomy of developmental dyslexia across languages and writing systems. Frontiers in Psychology, 11 (155).

15. Romeo, R. R. et al. (2018). Beyond the 30-million-word gap: Children’s conversational exposure is associated with language-related brain function. Psychological Science, 29 (5), 700-710.

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17. Van Bergen, E. et al. (2018). Why do children read more? The influence of reading ability on voluntary reading practices. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 59 (11), 1205-1214.

18. Van der Mark S. et al. (2011). The left occipitotemporal system in reading: disruption of focal fMRI connectivity to left inferior frontal and inferior parietal language areas in children with dyslexia. NeuroImage, 54. 2426-36.