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El cerebro lector: algunas ideas clave

Cuanto antes se automatice la lectura, más podrá el niño concentrar su atención en comprender lo que lee y volverse así un lector autónomo, tanto para aprender otras cosas como para su propia diversión.

Stanislas Dehaene

La lectura constituye una de las actividades más asequibles para mantener una buena salud cerebral porque en ese proceso intervienen muchas funciones cognitivas diferentes, como la percepción, la atención, la memoria o el razonamiento. Al leer, se activa una gran cantidad de circuitos neuronales y regiones concretas del cerebro (ver figura 1) que nos permiten, en milésimas de segundo, reconocer las letras, combinarlas para formar grafemas y palabras, asignarles sonidos para poder pronunciarlas y dotarlas de significado.

El aprendizaje de la lectura es una de las áreas de investigación en neurociencia que ha suministrado más información novedosa con implicaciones pedagógicas en los últimos años. Y es esa información la que queremos compartir con todos vosotros en este nuevo artículo en Escuela con Cerebro, especialmente las investigaciones dirigidas por uno de los grandes neurocientíficos de esta época: Stanislas Dehaene.

Figura 1

Leer no es natural

La lectura no constituye una actividad natural para el niño. El invento de la escritura hace 5000 años es demasiado reciente para que pueda haber influido a nivel evolutivo en nuestro cerebro por lo que, a diferencia del lenguaje hablado, constituye una habilidad que debemos aprender porque no disponemos en nuestra herencia genética de circuitos neurales específicos para la lectura. Esta es la razón por la que su aprendizaje puede ser más difícil en muchos niños, como en el caso de la dislexia. Afortunadamente, la plasticidad inherente al cerebro humano ha desarrollado un papel esencial en el reordenamiento y especialización de redes neuronales primitivas y esa misma plasticidad cerebral puede actuar como mecanismo de compensación ante las dificultades en el aprendizaje de la lectura.

Aunque la lectura es una destreza nueva para el cerebro, su aprendizaje varía según la lengua. Así, por ejemplo, en lenguas transparentes como el español, los niños requieren menos tiempo para aprender la gran mayoría de las palabras debido a que existe una correspondencia entre fonemas y grafemas (un sonido corresponde a una letra), mientras que el proceso se ralentiza en lenguas más opacas como el inglés debido a sus mayores irregularidades (Dehaene, 2015).

Los bebés, genios lingüísticos

Antes de aprender a leer, el cerebro del bebé ya está organizado para el lenguaje hablado activando, con pocos meses de edad, circuitos neurales del hemisferio izquierdo idénticos a los que activan los adultos al escuchar frases en su lengua materna (Dehaene, 2013). Los bebés son capaces, en los primeros meses, de reconocer sonidos de cualquier idioma pero antes de cumplir los dos años ya muestran preferencias por aquellos de la lengua a la que están expuestos (Kuhl, 2010). Y cuando el niño tiene dos años puede nombrar los objetos en voz alta porque tiene un sistema visual organizado que le permite identificarlos. Pero leer una palabra requiere mayor complejidad y los estudios en neurociencia revelan que para reconocer letras y palabras escritas se ha de reciclar una región específica de la corteza visual: el área visual de formación de palabras o “caja de letras del cerebro” (en inglés VWFA, visual word form area, o letterbox), una región en la que se concentra gran parte del conocimiento visual de las letras y de sus combinaciones (ver figura 2). Sin olvidar que aunque existan periodos sensibles en el aprendizaje de la lectura, un aprendizaje temprano del niño a los 3 años de edad no tiene por qué ser más eficiente que cuando se da a los siete u ocho años, por ejemplo (Tokuhama-Espinosa y Rivera, 2013).

Figura 2

Reciclaje neuronal

Las evidencias empíricas sugieren que para el aprendizaje de la lectura se necesita que una parte de las neuronas de una región que integra las áreas visuales del cerebro del niño en el lóbulo temporal izquierdo y que le sirven para reconocer objetos y rostros, la llamada “caja de letras”, se recicle para que pueda responder cada vez más a las letras y las palabras (Dehaene y Cohen, 2011). Esta importante región que interviene en un circuito de lectura universal que comprende rutas tanto fonológicas como semánticas, se activa de forma proporcional a la capacidad lectora, es decir, los lectores adultos y los niños que aprendieron a leer activan más la “caja de letras” que las personas analfabetas o los niños que no han aprendido a leer todavía (ver figura 3), respectivamente (Dehaene, 2014). Y no solo es esta región cerebral la que se desarrolla, porque aprendiendo a leer se mejoran circuitos que codifican la información visual o los sonidos de las palabras, lo cual tiene una incidencia positiva en la memoria oral.

Figura 3

Conciencia fonológica

La conciencia fonológica es una competencia esencial en el aprendizaje de la lectura que permite al niño ser consciente de los sonidos elementales, los fonemas, que componen las palabras del lenguaje hablado. En la fase inicial del aprendizaje de la lectura, en el que se va conociendo el abecedario, es imprescindible la decodificación fonológica que permitirá al niño ir articulando los fonemas que forman una sílaba (caaa-saaa) y descomponer cada palabra letra a letra (c-a.-s-a) para identificarla y conocer su significado. Cuando el proceso se vaya automatizando, el cerebro ya no necesitará descomponer la palabra letra a letra y la identificará con su representación ortográfica buscando su significado. En la práctica, puede acelerarse la adquisición de la conciencia fonológica con juegos lingüísticos como adivinanzas, rimas, rondas infantiles, etc. (Shanahan y Lonigan, 2010).

Atención, pero la adecuada

En el niño existirá una tendencia natural a interpretar la palabra como un todo. Pero se requiere una atención selectiva para poder ir identificando las letras que conforman las palabras. En la práctica, se ha comprobado que no es suficiente exponer al niño a letras sino que hay que ir enseñando de forma sistemática las correspondencias entre fonemas y grafemas para acelerar el aprendizaje de la lectura porque es lo que permite que áreas corticales terminen especializándose en el reconocimiento de las palabras escritas. Al explicar a los niños que las palabras están compuestas por letras que constituyen las unidades elementales del lenguaje hablado se activa con normalidad la “caja de letras” del cerebro y con ello el circuito de lectura universal del hemisferio izquierdo que es el más eficiente. Sin embargo, cuando se focaliza la atención en la palabra completa, la información satura la memoria de trabajo del niño y se activa una región del hemisferio derecho que es menos eficiente en el proceso de la lectura (Dehaene et al., 2015). En definitiva, el entrenamiento fonológico en el que se enfoca la atención en las correspondencias entre fonemas y grafemas parece ser el más adecuado para el aprendizaje del niño y le permite un desarrollo autónomo. Además, también se ha comprobado que es el más eficaz en el caso de niños disléxicos (Shaywitz et al., 2004).

Escritura en espejo

La confusión de letras en espejo (por ejemplo, “b” y “d”; ver figura 4) es una confusión que puede darse de forma transitoria en cualquier niño, no solo en los disléxicos, y está directamente relacionada con el reciclaje neuronal del que hablábamos anteriormente. Nuestro cerebro evolucionó desarrollando un sistema que nos permite identificar los rostros y saber que una persona es la misma vista desde la izquierda que desde la derecha. Y esta misma organización cerebral es la que hace que el niño vea letras simétricas y las identifique como iguales. Pero esta capacidad cerebral para el reconocimiento visual de caras no es útil en la escritura y se ha de producir el correspondiente reciclaje neuronal, o si se quiere el desaprendizaje en la “caja de letras del cerebro” (Dehaene et al., 2010). Y en este proceso, se ha comprobado que es muy útil enseñar a los niños ejercicios en los que vayan trazando las letras con los dedos, es decir, añadir a los estímulos visuales y auditivos la exploración háptica, a través de la práctica de los gestos de escritura, acelera el aprendizaje de la lectura (Fredembach et al., 2009) incidiendo en una ruta neural específica que no está asociada al reconocimiento de objetos sino a su orientación.

Figura 4

Automatismos

A través de la práctica, el niño automatizará el proceso de la lectura liberando espacio en su memoria de trabajo y mejorando así la eficiencia cerebral. No es casualidad que el grado de comprensión de los textos escritos por parte de los adolescentes dependa de la frecuencia de sus lecturas durante la infancia (Cunningham y Stanovich, 1997).

En los lectores expertos se activan de forma paralela dos rutas neurales de procesamiento complementarias: la fonológica, que nos permite pronunciar las palabras nuevas e intentar acceder al significado de las mismas, y la léxica, que es la que utilizamos para palabras conocidas y que nos permite recuperar de forma directa su significado (Dehaene et al., 2015). Pues bien, el niño, conforme va automatizando la lectura, convierte la decodificación fonológica de la palabra en letras en un proceso simultáneo, reconociendo con mayor rapidez las palabras frecuentes porque empieza a desarrollar la ruta léxica y así puede interpretar directamente el significado de las palabras escritas sin mediar los sonidos de la pronunciación. Según el niño aprende a leer dispone de más herramientas que le permiten entender el significado de las palabras.

¿Y en el caso de la dislexia?

A pesar de que algunos niños reciben una enseñanza adecuada y se esfuerzan mucho, tienen dificultades para aprender a leer. Y pueden desenvolverse muy bien en otro tipo de tareas.

En la actualidad sabemos que la dislexia tiene un origen genético, se da más en las lenguas opacas y está asociada a una mayor dificultad en la adquisición de la conciencia fonológica. Las neuroimágenes han revelado que existe una activación anormal en la corteza occipito-temporal izquierda, en el giro frontal inferior izquierdo o en el lóbulo parietal inferior, regiones cerebrales que intervienen en la descodificación fonológica, las representaciones fonológicas y la atención, respectivamente (Ylinen y Kujala, 2015). Y ello repercute, especialmente, en una organización deficiente de la “caja de letras del cerebro”. La buena noticia es que la gran mayoría de los niños disléxicos puede aprender a leer a través de una práctica intensiva en la que hemos de ser pacientes para enseñarles a orientar la atención hacia los grafemas, los fonemas y sus correspondencias.

Qué importante es la detección temprana de estos déficits para que podamos aplicar los correspondientes programas compensatorios. Y en los últimos tiempos se ha comprobado la eficacia de algunos programas informáticos presentados como videojuegos, como Graphogame, en el que los niños han de decidir con rapidez qué letras corresponden a los sonidos (ver figura 5). Unas cuentas horas repartidas en pocas semanas son suficientes para que mejore la “caja de letras del cerebro” de niños disléxicos o de aquellos con dificultades en el aprendizaje de la lectura pertenecientes a entornos desfavorecidos (Ojanen et al., 2015).

Figura 5

Principios fundamentales

La neurociencia ha identificado los circuitos cerebrales principales que sustentan el aprendizaje de la lectura y estos conocimientos, como tantas veces hemos comentado en Escuela con Cerebro, son compatibles con diversas estrategias educativas. Así, por ejemplo, aunque hemos visto la importancia de orientar la atención hacia los grafemas y los fonemas y no a la palabra de forma global, igual de útil será un enfoque que parte de la palabra para descomponerla en letras que, al revés, partir de las letras para componer las palabras.

Como consecuencia de todas sus investigaciones realizadas, Stanislas Dehaene (2015) ha establecido una serie de principios básicos, todos ellos igual de importantes, que pueden orientar la enseñanza de la lectura en la fase inicial en la que la decodificación fonológica adquiere un protagonismo fundamental. Estos principios que están referidos al español y que acompañamos con un brevísimo comentario son los siguientes:

  1. Principio de enseñanza explícita del código alfabético: el abecedario español funciona atendiendo a reglas simples que se han de conocer.
  2. Principio de progresión racional: hay ciertos grafemas que son prioritarios por lo que hay que enseñarlos antes.
  3. Principio de aprendizaje activo, que asocia lectura y escritura: aprender a componer las palabras y a escribirlas facilita el aprendizaje de la lectura en muchas etapas.
  4. Principio de transferencia de lo explícito a lo implícito: se ha de facilitar el proceso de automatización de la lectura.
  5. Principio de elección racional de los ejemplos y de los ejercicios: la elección de ejercicios y ejemplos ha de ser cuidadosa y debe tener en cuenta el nivel del alumno.
  6. Principio de compromiso activo, de atención y de disfrute: el contexto de aprendizaje ha de permitir que el niño se sienta seguro y motivado.
  7. Principio de adaptación al nivel del niño: el proceso de aprendizaje no puede ser mecánico sino que debe suministrar retos adecuados que permitan al niño sentirse protagonista y seguir avanzando.

En la enseñanza, muchas veces, las simples intuiciones no son suficientes para garantizar las buenas prácticas educativas y es por ello que los docentes deberíamos analizarlas y contrastarlas de forma rigurosa en el aula. Conocer los factores fisiológicos, socioemocionales o conductuales que inciden en el aprendizaje de la lectura facilitará el progreso de cada niño. Y eso es lo más importante.

Jesús C. Guillén

Referencias:

  1. Cunningham A. E. y Stanovich K. E. (1997): “Early reading acquisition and its relation to reading experience and ability 10 years later”. Deviant Psychology 33(6), 934-945.
  2. Dehaene, Stanislas (2015). Aprender a leer: de las ciencias cognitivas al aula. Siglo XXI Editores.
  3. Dehaene S. (2014): “Reading in the brain revised and extended: response to comments”. Mind & Language 29, 320-335.
  4. Dehaene S. (2013): “Inside the letterbox: how literacy transforms the human brain”. Cerebrum, June.
  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 S. y Cohen L. (2011): “The unique role of the visual word form area in reading”. Trends in Cognitive Sciences 15(6), 254-262.
  7. Dehaene S. et al. (2010): “Why do children make mirror errors in reading? Neural correlates of mirror invariance in the visual word form area”. Neuroimage 49(2), 1837-1848.
  8. 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.
  9. Kuhl P. K. (2010): “Brain mechanisms in early language acquisition”. Neuron Review 67, 713-727.
  10. McCandliss B. D. (2010): “Educational neuroscience: the early years”. PNAS 107(18), 8049-8050.
  11. Ojanen E. et al. (2015): “GraphoGame – a catalyst for multi-level promotion of literacy in diverse contexts”. Frontiers in Psychology 6(671), June.
  12. Shanahan T. y Lonigan C. J. (2010): “The National Early Literacy Panel: a summary of the process and the report”. Educational Researcher 39(4), 279-285.
  13. Shaywitz B. A. et al. (2004): “Development of left occipitotemporal systems for skilled reading in children after a phonologically-based intervention”. Biological Psychiatry 55(9), 926-933.
  14. Tokuhama-Espinosa T. y Rivera G. M. (2013). Estudio del arte sobre conciencia fonológica. CEEC/SICA.
  15. Ylinen S. y Kujala T. (2015): “Neuroscience illuminating the influence of auditory or phonological intervention on language-related deficits”. Frontiers in Psychology 6(137), February.
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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:

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

https://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:

https://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:

https://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:

https://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:

https://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.

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