Neurociencia y Educación 
Tomás Ortiz
Alianza Editorial , 2009
Nº de páginas: 263

Resumen y traducción: Mariola Lorente Arroyo
 

COMENTARIO

Tomás Ortiz propone acercar los conocimientos de la neurociencia a la educación, ámbito por el que se muestra preocupado. Su propuesta consistirá en la convergencia entre investigadores, educadores e instancias políticas. Su interacción positiva sería clave para la mejora de los sistemas de educación y formación. En la presente obra el autor destaca la importancia de la neurociencia: los descubrimientos sobre el cerebro pueden contribuir a la mejora de los aprendizajes de niños y adolescentes. En el aprendizaje escolar influyen multitud de factores: genéticos, instructivos, contextuales, biográficos, etc. La estructura cerebral se va modificando a lo largo de la vida, y la etapa escolar es una de las más sensibles a este cambio. Un proceso de enseñanza coherente con la neurociencia y sus avances haría posible modificar y modular las estructuras cerebrales que subyacen a los diferentes procesos de aprendizaje; mejorar sus capacidades. Para lograr tal objetivo, Ortiz trabaja a dos niveles: primero, desde un punto de vista científico, exhaustivo y muy técnico, profundiza en la biología del cerebro, describe su neuroanatomía y recoge numeroso trabajo e investigación al respecto. Trata los componentes fundamentales del proceso cerebral de integración de conocimientos: atención, memoria, emociones, motivación, lenguaje, solución de problemas, etc. De todas estas explicaciones extrae interesantes aplicaciones para el campo de la educación. Sus propuestas son totalmente aplicables en la práctica diaria del aula y están al alcance de padres y profesores. Hace hincapié en la importancia de elementos tan básicos –y por eso mismo a veces olvidados- como la nutrición, el ejercicio físico y el sueño para el correcto funcionamiento del cerebro y, por tanto, para el aprendizaje.
“Conocer cómo el cerebro elabora la información, la aprende, la procesa, la ejecuta y procede a la toma de decisiones será de una gran ayuda para la enseñanza específica de procesos cognitivos y para la educación general del individuo”.

INDICE

CAPITULO 1. Neurodesarrollo y funciones cognitivas

El autor comienza por explicar el desarrollo neuromadurativo. Si bien el cerebro y su configuración cambian durante toda la vida, las transformaciones más importantes suceden durante la infancia y la adolescencia, y están relacionadas con las conexiones neuronales. En el desarrollo cognitivo intervienen dos procesos neurobiológicos: plasticidad cerebral y desarrollo cíclico, con sus periodos críticos y sensibles.
PLASTICIDAD CEREBRAL: el cambio es una de las características del cerebro sano; los cerebros más sanos y cognitivamente mejor preparados son los más cambiantes. El desarrollo cerebral es un proceso heterocrónico, las diferentes regiones maduran en distintos momentos. La enseñanza debería tener en cuenta este aspecto a la hora de elaborar el currículum educativo. La importancia del medio, del entorno, es de sobra conocida. Un entorno estimulante es muy beneficioso, pero no se debe caer en la hiperestimulación. El cerebro necesita descanso. Es mejor estimular el cerebro del niño de forma lenta que de forma rápida e intensiva. Im. Aunque el proceso de aprendizaje es mayor durante la infancia y la adolescencia, la plasticidad cerebral no acaba con ella, sino que persiste a lo largo de toda la vida.
PERIODOS CRÍTICOS Y PERIODOS SENSIBLES: el desarrollo de nuestro cerebro se lleva a cabo por ciclos y no de forma lineal. Probablemente se trate del mismo proceso neurológico en diferentes circunstancias. En los periodos críticos el cerebro necesita un estímulo determinado para ponerse en marcha y desencadenar el proceso de sinapto-génesis cerebral estable. Intervienen áreas muy concretas dirigidas a funciones sensoriales simples, en las que, para adquirir el perfeccionamiento, se requiere entrenamiento, repetición y constancia de la estimulación. Los periodos sensibles están más ligados a la enseñanza. Coinciden con el momento en que el cerebro está mejor dispuesto al cambio y están orientados a los procesos complejos. Hay tres grandes periodos de desarrollo cerebral interesantes para los sistemas educativos:
1. Del nacimiento a 3 años
2. De 4 a 11
3. Etapa adolescente


CAPITULO 2. Atención

La atención es un proceso que selecciona información sensorial y dirige la acción. Es, por lo tanto, una de las claves del aprendizaje, ya que también es básica para la consolidación de la memoria. En los niños pequeños la atención depende de la estimulación ambiental, por lo que un entorno rico en estímulos contribuirá a mejorar sus procesos atencionales. Los adolescentes, en cambio, deben aprender a controlar su propia conducta y aprendizaje, por lo que les será más favorable un ambiente emocionalmente estable. La atención integra dos procesos, en función de la conducta a realizar: el primero es un estado neurofisiológico en el que el sujeto mantiene la activación cerebral necesaria para procesar cualquier tipo de información. Con independencia de los estímulos y del contenido ejecutivo, mantiene un alto grado de automatización. El segundo consiste en orientar la atención en una dirección específica y va dirigido a la respuesta en función del estímulo seleccionado.
Ambos procesos son necesarios en la escuela, y saber manejarlos resulta decisivo para lograr un aprendizaje satisfactorio. El cerebro está en un estado de alerta constante, y focaliza su atención en función de los cambios, movimientos o sonidos. Por eso, la manera de dar las clases será fundamental para mantener la atención de los alumnos: una enseñanza activa, dinámica, con cambios y que evite la monotonía. La atención no se mantiene a lo largo del día, sino que se trata de un proceso cíclico y variable, dependiente de factores como el cansancio, el sueño, etc. El mantenimiento de la atención durante largos periodos de tiempo es contraproducente, porque a la hora de aprender nueva información, el cerebro necesita un tiempo para procesarla.
Existen diferentes patologías relacionadas con la atención, la más importante de las cuales es el trastorno por déficit de atención e hiperactividad, que afecta a entre un 4 y un 8% de la población infantil. El TDAH afecta al funcionamiento de las funciones ejecutivas: procesos de integración temporal, memoria de trabajo e inhibición. La investigación actual trata de hallar índices cuantitativos que predigan el riesgo de padecer TDAH, así como de identificar su sustrato neurobiológico. El conocimiento de los mecanismos atencionales debe ser aplicado en la escuela, por ejemplo, diferenciando las edades de los alumnos (la atención varía durante el desarrollo), ofreciendo estímulos visuales, auditivos o táctiles para que fijen la atención, etc.


CAPITULO 3. Lenguaje

Al hablar tanto del cerebro como del aprendizaje, el lenguaje ocupa un lugar destacado. En primer lugar se describen los principales centros cerebrales asociados con e lenguaje: áreas de Broca y Wernicke, centro de Exner, centros de Luria, centro de Dejèrine y corteza occipital adyacente. Se lleva a cabo un amplio recorrido fisiológico sobre sus estructuras y funciones, junto con numerosos trabajos que se han ocupado de explicar el lenguaje. La conclusión es que a pesar de la ingente cantidad de estudios llevados a cabo, el proceso neurofuncional del lenguaje permanece desconocido.
A continuación se exponen los distintos tipos y funciones del lenguaje: lenguaje comprensivo, hablado, lector y escrito, junto con algunas disfunciones relativas a ellos (dislexia, disgrafía). Normalmente son descritos en función de casos que presentan algún tipo de trastorno o lesión, para luego describir sus características y funcionamiento. Finalmente se orienta todo lo anterior hacia el ámbito educativo. Para fomentar las habilidades lingüísticas de los niños, es indispensable que estos tengan ocasión de hablar y de escuchar cuantas más palabras, mejor. Es importante hablar mucho con los niños, y hacerlo de manera cada vez más compleja en función de su edad. En cuanto a la dislexia y disgrafía, se proponen estrategias terapéuticas y se señala que deben ser diagnosticadas cuanto antes para poder corregirlas pronto.


CAPITULO 4. Aprendizaje y memoria

A lo largo del periodo escolar el cerebro humano es capaz de desarrollar una enorme cantidad de conexiones que posteriormente se convertirán en redes estables del conocimiento y que darán lugar a la memoria. Desde el punto de vista conductual, el aprendizaje es el proceso de adquisición de un nuevo conocimiento, comportamiento o habilidad. A nivel cerebral, diferentes grupos neuronales de distintas áreas se conectan para crear una red, que primero será estable sólo temporalmente, hasta que el ejercicio y la repetición la hagan estable de manera permanente. Así, la red neuronal se hará cada vez más amplia y compleja, con áreas interconectadas y bien establecidas. “Un buen aprendizaje es aquél que permite desarrollar cada vez más conexiones entre diferentes áreas cerebrales, que facilite la integración de dichas conexiones dentro de una red neuronal y que esta red sea partícipe de redes anteriores consolidadas”. Por un lado, esto favorece la velocidad del aprendizaje y, por otro, mejora la capacidad de resolución de problemas y de adaptación a diferentes entornos. El aprendizaje, desde este enfoque cerebral, se entiende como un proceso dinámico, en funcionamiento constante, elaborando nuevas conexiones y afianzando las ya existentes. Todo ello otorga al cerebro una gran capacidad de adaptación al medio, agilidad para la toma de decisiones, eficacia en el proceso de aprendizaje y capacidad para analizar nuevas situaciones y conductas. La novedad hace feliz al cerebro, y una educación de calidad debe tener esto muy presente. Por ello se presentan distintas alternativas o modelos de aprendizaje: aprendizaje por modelos, por repetición, por visualización, por imitación, por acción, y aprendizajes implícito y explícito.

Después se aborda el estudio de la memoria. Tras una aproximación histórica, se refieren todas las zonas del cerebro que intervienen en ella, su estructura, los distintos tipos de memoria, los trastornos que puede sufrir e investigaciones sobre ella. La memoria es cultivada durante toda la vida, pero pasando por diferentes formas de estructuración, según las etapas vitales. La educación debe tenerlas en cuenta para sacar el máximo partido de cada una de ellas. En cualquier caso, una estimulación temprana es fundamental para su desarrollo futuro. El autor recomienda el aprendizaje por modelos implícito en el ámbito familiar. En el escolar, se insiste en la necesidad de reflexionar y afianzar los conocimientos según se vayan adquiriendo.


CAPITULO 5. Percepción

Es el complejo proceso mediante el cual el cerebro analiza, integra, reconoce y da significado a los estímulos sensoriales. Integra procesos de selección, análisis y síntesis en función de la tarea a realizar. No es la mera recepción de estímulos; el proceso perceptivo exige la activación de funciones complejas como la atención y la memoria de trabajo y a corto plazo. La percepción es un todo unitario y con sentido, con un significado muy preciso y concreto. Es un proceso en constante cambio, ya que a medida que vamos conociendo e integrando más estímulos, el cerebro se va reorganizando. De ahí su relevancia en el plano educativo. Se realiza un estudio neurológico del funcionamiento de los sistemas perceptivos más implicados en el aprendizaje.
PERCEPCIÓN VISUAL: parece que el procesamiento visual se realiza a varios niveles. La corteza visual se sitúa principalmente en el lóbulo occipital, y se comunica con otras áreas corticales en los procesos visuales complejos. La estimulación visual es fundamental para los niños, ya que necesitarán agilidad visual para multitud de tareas como la lectura, escritura, etc.
PERCEPCIÓN AUDITIVA: la corteza auditiva se halla en el lóbulo temporal. En relación con este sentido, el autor comenta la importancia que tiene la música –escuchada y practicada- en el contexto escolar.
PERCEPCIÓN TÁCTIL: lóbulo parietal. El cerebro no sólo percibe los estímulos táctiles, sino que les da un significado en el contexto en que se desarrollan, por lo que tiene un carácter complejo y desarrolla e integra amplias áreas cerebrales. Además, a partir del tacto, el cerebro es capaz de generar una percepción espacial. Estimular el tacto es un excelente ejercicio para generar novedad en el cerebro, dada la escasa aplicación que de él se realiza en el colegio.
El autor ofrece una serie de recursos para ayudar a la estimulación de estos sentidos.


CAPITULO 6. Cálculo y matemática

Se puede hablar de dos habilidades: la numeralidad y la estimación de magnitudes. Esta consiste en la estimación de un cálculo determinado, y aquella es la destreza para realizar juicios del tipo “más o menos que”. La competencia de la numeralidad parece hallarse ya en niños de siete meses. Los conceptos matemáticos se desarrollan a edad muy temprana, pero los procesos explicativos sobre ellos aparecen mucho más tarde. La localización del procesamiento numérico y la capacidad de cálculo se dan en la región parieto-temporal del hemisferio izquierdo. No obstante, todos los estudios al respecto se han realizado en pacientes lesionados.
Sin duda, el cálculo y las matemáticas presentan un alto nivel de complejidad cerebral, por lo que su estudio debería estar presente a lo largo de toda la etapa escolar, de un modo gradual. Existe un alto grado de predisposición negativa hacia esta asignatura, que puede responder a diversos motivos. El autor estudia la discalculia, “un desorden adquirido en el manejo de los símbolos numéricos, cálculo y aritmética en niños con un cociente intelectual y desarrollo académico y social normales”. Podría afectar a entre un 4 y un 7% de niños, y algunos investigadores sospechan que pueda deberse a déficits en la lectoescritura, atencionales, etc. En general se aprecia una gran variabilidad entre niños discalcúlicos, pero parece existir una red neuronal bastante definida implicada en las alteraciones del procesamiento numérico. Los profesores deberían prestar especial atención a estos alumnos, sobre todo si manifiestan síntomas asociados.
En el campo de la educación, el autor propone estimular el pensamiento matemático mediante la aplicación de baterías de ejercicios de cálculo o problemas matemáticos aplicados a la vida diaria.


CAPITULO 7. Emoción y motivación

Ambos son los verdaderos impulsores del aprendizaje humano (y se podría decir que de casi cada conducta). En un primer momento se estudian los aspectos neuroanatómicos implicados en la teoría emocional. Las emociones cuentan con un peso determinante en la toma de decisiones y en el análisis y modulación de la información. Dirigen la atención y la memoria, incluso pueden generar un estado positivo o negativo hacia el aprendizaje. Por ejemplo, el comportamiento de un niño en clase puede verse afectado por la expresión facial del profesor, por su miedo al ridículo, etc. Por eso es muy importante enseñar a los alumnos a afrontar los problemas emocionales.
La motivación es entendida en el ámbito escolar como “un proceso interno que activa, dirige y mantiene una conducta hacia un objetivo concreto (Cahsmore)”, y en el que intervienen factores biológicos, psicológicos, de personalidad, sociales y cognitivos. El desarrollo de estos procesos y su equilibrio favorecerá una motivación intrínseca y una actitud positiva ante el estudio.
Parece que en el terreno escolar se habla más de esta última que de las emociones, si bien estas son un elemento importante y necesario para la motivación. Esta vendría condicionada por tres vectores: biológico, cognitivo y social. La motivación es básica en todos los ámbitos de la vida, es el motor de la conducta y, por tanto, desde la educación debería recibir especial cuidado.
El autor analiza el problema de la indefensión aprendida y propone técnicas para que padres y profesores logren transmitir el disfrute del conocimiento en sí como vehículo motivacional.


CAPITULO 8. Solución de problemas

El razonamiento y la resolución de problemas se asocian al área prefrontal del lóbulo frontal. En esta zona se realizan las funciones más complejas del ser humano. La habilidad para resolver problemas sería “la capacidad cognitiva necesaria para modular o controlar los diferentes estímulos novedosos que llegan al cerebro, proporcionando una respuesta unitaria al problema y adaptada al medio; esto exige por parte del cerebro integrar patrones neurofuncionales establecidos con nuevos patrones que deben ser integrados en una respuesta cerebral unitaria”. El córtex prefrontal es responsable de coordinar las actividades relacionadas con el procesamiento cognitivo, pero no necesariamente de las funciones elementales. En función de la dificultad en la ejecución de funciones complejas para la resolución de problemas, se necesita una mayor integración, organización y equilibrio de todo el organismo. El autor cita los conocidos trabajos de Luria y Damasio al respecto.
Padres y profesores deberían promover una buena educación emocional, ya que un buen equilibrio entre emociones, sentimientos y razonamiento es esencial para mejorar el aprendizaje escolar. Una buena forma de llevar esta tarea a cabo consiste en exponer al niño a diferentes situaciones sociales en que tenga que dar una respuesta adecuada. También es fundamental el manejo del lenguaje, por lo que deben estimularse todos los procesos implicados en su comprensión y ejecución. Se debe animar al niño a preguntar mucho, y a proponer diferentes soluciones y respuestas él mismo. Por último, Ortiz señala que se debería fomentar más la solución de problemas relacionados con el hemisferio derecho y la cognición preceptiva más que la descriptiva. El objetivo es que los estudiantes aprendan a utilizar el conocimiento como una guía y no como una simple acumulación de datos.


CAPITULO 9. Funciones motrices

El movimiento se planifica y ejecuta por medio de la corteza frontal. El área motora se compone de otras dos áreas: primaria y secundaria. El sistema motor consta de dos estructuras: la sustancia gris, que reúne los núcleos implicados en el sistema motor, y la sustancia blanca, que integra las conexiones entre estos núcleos y otras estructuras. Si nos centramos en el sistema de movimientos que posibilitan la comunicación humana, descubrimos tres grandes subsistemas motores, cuya organización jerárquica y en paralelo permite llevar a cabo control sobre los movimientos, uno dedicado al control de los movimientos del cuerpo, otro al de las extremidades y por último otro a los movimientos independientes de nuestros dedos. El cerebelo es otro de los elementos indispensables en el sistema motor, del que dependen los movimientos armoniosos, precisos y adaptados a la dinámica ambiental. En la ejecución inmediata de los movimientos interviene el sistema piramidal, que utiliza las siguientes vías: vías corticoespinales, corticobulbares, ventromediales y fascículo rubroespinal.
Tras la neuroanatomía, el autor da cuenta de una serie de estudios relevantes. Uno de ellos valora la importancia de los procesos mentales en la mejora de la habilidad motriz. El ejercicio físico es básico para el aprendizaje y la adaptación. De hecho, el pensamiento, el aprendizaje, la creatividad y la inteligencia, no dependen sólo del pensamiento, sino de todo el cuerpo. Cuerpo y mente deben aliarse para mejorar el rendimiento intelectual. La psicomotricidad será, por tanto, una disciplina de gran utilidad en la práctica de la enseñanza. Ortiz recomienda dedicar los primeros minutos de la clase a realizar una serie de ejercicios físicos, a modo de calentamiento, y los últimos a actividades de relajación, que además ayudarían a fijar los contenidos aprendidos.


CAPITULO 10. Aplicaciones prácticas y perspectivas de futuro

El objetivo de esta obra ha sido poner a disposición de los educadores los avances en neurociencia, a fin de proporcionarles herramientas para el diseño de enseñanzas, actuaciones y medios de estimulación específicos para mejorar la actividad cerebral. Es decir, para ayudar a mejorar la capacidad, comprensión y ejecución de las funciones cerebrales más complejas. Existen importantes diferencias en la estructura del cerebro a lo largo de la vida, y la enseñanza es un elemento clave para su modelación. Tener conocimiento de estos cambios puede favorecer los programas de enseñanza. Con esto se dan los primeros pasos hacia una NEUROPEDAGOGÍA. Esta disciplina sería la confluencia de la labor de padres, profesores y neurocientíficos, cada uno de los cuales se ocuparía de lo que les es propio, además de atender a elementos nuevos.
PADRES: nutrición, sueño, gimnasia cerebral, buen ambiente estimular y emocional, riqueza estimula.
PROFESORES: educación física, programas de enseñanza adecuados, ambiente cognitivo estimular, ambiente relajado y formación en neurociencia.
NEUROCIENTÍFICOS: programas neurocognitivos específicos, asesoramiento, neuroinformación.
A continuación, Ortiz realiza una minuciosa exposición de los elementos necesarios para el mantenimiento de un buen estado cerebral y una buena estimulación ambiental. Aporta cantidad de investigación y estudios que avalan sus propuestas e indicaciones muy precisas de cómo ponerlas en práctica. Se refiere a los siguientes apartados: nutrición, sueño, actividad física, gimnasia cerebral, ambiente con riqueza estimular (no confundir con ambiente hiperestimulado), ambiente emocionalmente equilibrado, ambiente relajado y tranquilo y programas estimulares específicos.


CAPITULO 11. El reto de la neuropedagogía

El autor viene observando cambios en el plano pedagógico (por ejemplo, paso del aprendizaje auditivo a visual) y en el familiar (sustitución de los padres por la televisión). Le preocupa la vertiginosidad, rapidez e hiperestimulación desordenada a que están sometidos los niños de hoy en día. Ortiz va reivindicar la tranquilidad y el reposo, el ejercicio físico, la música, el aprendizaje del cómo y la reflexión.
Los avances en neurociencia demuestran la posibilidad de un cerebro más holístico. Las últimas perspectivas sobre cognición se centran en la estructura y dinámica de conectividad entre redes neuronales a gran escala. Para dar respuesta a los diferentes procesos cognitivos es imprescindible la sincronización de áreas específicas y la conectividad entre diferentes áreas. Las conexiones neuronales forman circuitos que permanecen plásticos durante toda la vida. “La neuropedagogía tiene el reto de conocer mejor el funcionamiento del cerebro, de estudiar e investigar dónde, cuándo y cómo generar más neuronas y conexiones cerebrales en base a le enseñanza y de contribuir a un desarrollo integral del cerebro de los niños”.
Por último, el autor envía sendos mensajes a padres, profesores, alumnos y neurocientíficos, invitándoles a tomar parte activa de este gran proyecto.