NEUROCIENCIAS DE LA EDUCACIÓN para la Educación Superior y el Aprendizaje para toda la Vida

Prof. Ricardo S. Puebla WuthDECSA, Fac. Medicina, U. de Chile

ricardopueblaw@gmail.com

Las neurociencias…

• Han revelado evidencias propias del manejo neurocognitivo, que la misma Educación no puede dejar de lado para entender de manera más apropiada como ocurre el aprendizaje en las personas; y,

• Han demostrado, que pueden encontrarse explicaciones para intentar potenciar las formas de enseñar que provoquen que el aprendizaje sea significativo desde una mirada neuroeducativa y psicobiológica (Carew & Magsamen, 2010; Goswami, 2008; OECD/CERI, 2008; Puebla & Talma, 2011).

¿Qué son las Neurociencias de la Educación?

• Es una subespecialidad de las neurociencias cognitivas, que refiere a los procesos neurocognitivos que ocurren en las personas al aprender (Campbell R., 2011).

• La neurociencia educacional es una neurociencia cognitiva que investiga preguntas educacionalmente inspiradas (Geake J., 2011).

• Esta especialidad neurocognitiva, quiere reconocer y atender el fenómeno del enseñar-aprender en su dimensión más dinámica: cuando este se encuentra ocurriendo (Puebla Wuth R., 2012).

¿Qué son las Neurociencias de la Educación? (2)

El emergente campo de la Neuro-Educación, ha resaltado el hecho deque los resultados del aprendizaje en las personas no solo estándeterminados por el ambiente y la cultura.

• Los factores biológicos- influidos o no por las presiones medioambientales-, juegan un papel importante en las diferencias individuales del aprendizaje formal e informal; tanto, en aquellas características de la personalidad que predisponen al aprender, como en las habilidades mismas requeridas para llevar a cabo los aprendizajes.

Aprendizaje.

• El aprender es un concepto conductual. Tiene que ver con desarrollar cambios persistentes en el comportamiento al establecer nuevas vivencias de la realidad (conocer) respecto a un estímulo dado, para co-actuar en ella buscando adaptabilidad.

Pero, todos los seres vivos conocidos -hasta ahora-, Aprenden. Por tanto…

Principios Básicos.

• El Aprendizaje es una capacidad natural deadaptación biológica a la realidad en los seresvivos. Es un mecanismo de supervivencia.

• Los cambios que se producen en el serhumano cuando aprende, ocurren en todas lasdimensiones que lo hacen humano.

• La enorme capacidad de adaptación al medioque tenemos los seres humanos, está dadapor una corteza cerebral maleable ymodificable (plástica) durante casi toda lavida, resultado de la evolución biológica ennuestra especie.

Sin embargo…

• La realidad continua y dinámica, es unaoperación mental neurocognitiva porexcelencia (realidad = ilusión). Cambia segúncambia la neurofisiología relacional sinápticacircuital; es decir, la capacidad de interacciónentre las neuronas.

Y, operamos con la Realidad :

El verdadero aprendizaje es, en buenas cuentas, transformación…

(Aprendizaje con Significado)

Aprender es conocer; y, Conocer es interactuar y lo hacemos en la medida de nuestra experiencia. Así,

cambiamos para adaptarnos y sobrevivir.

Por tanto…

• la capacidad del individuo para vivenciarcontinuamente lo que él llama su realidad, noes otra cosa que la construcción reactivasignificante, que hace nuestro cerebro de lasdiversas variables energéticas que configuranel espacio medioambiental que le rodea.

Y, lo hacen utilizando las neuronas.

Las neuronas se conectan entre ellas:

Y, lo hacen mientras nos desarrollamos:

(Cambios en la conectividad del centro del lenguaje en la corteza cerebral humana)

Estamos operacionalmente encerrados en una dinámica neuronal propia del SN.

Este presenta:

- Receptores

- Vías de conducción

- Centros de procesos con: SINAPSIS NEURONALES

SINAPSIS

Las sinapsis establecen circuitos neurales y centros deprocesamiento de información.

- Se crean, debido a información genética.- Las redes neuronales se establecen, maduran y desarrollan

siguiendo patrones de interconexión, que ocurren en distintasinstancias de la vida de las personas.

- Estas conexiones neurales, ocurren y maduran ya sea por:a) la dinámica del mismo sistema;b) por estímulos provenientes del exterior en etapas críticas

del desarrollo;c) por influencia medioambiental

Bibb et al, (2010): Cognition Enhancement Strategies. The Journal of Neurosciences. 30(45): 14987-14992.

Mientras mayor sea la capacidad plástica en el sistema nervioso, mayor capacidad de aprender

tendrá el sujeto.Un insecto hará siempre lo mismo , llegado al estado adulto.

Una persona, no tiene límites para aprender más.

Plasticidad Neuronal:

• Cambios estructurales y funcionales que pueden experimentar las sinapsis (Coll Andreu, M.

2011).

• Existe una categorización de la plasticidad sináptica: (Grenough & Black, 1992)

– Plasticidad independiente de la experiencia;

– Plasticidad expectante de la experiencia; y,

– Plasticidad dependiente de la experiencia.

La base de los mecanismos de plasticidad son:

1. Cambios sinápticos facilitadores de tipo molecular.

2. Cambios facilitadores estructurales sinápticos.

MODELOS DE CAMBIO SINÁPTICO 1

CAMBIOS TIPO 1

Cambios que ocurren a nivel molecular:

- En los neurotransmisores;

- En los receptores sinápticos;

- En el medio sináptico; o,

- En la maquinaria interna de los terminales sinápticos.

CAMBIOS TIPO 2

Los brotes de las espinas dendríticas pueden conservarse con la estimulación prolongada (amarillas); o, surgir para después desaparecer con el tiempo (azules).

Ejemplo de Plasticidad medida en el ser humano:

El hipocampo de un taxista , en la ciudad de Londres, se ha comprobado que se potencia y sufre cambios evidentes desde su etapa de entrenamiento hasta cuando ya es un profesional consumado.

La información se tiene, igualmente, de aquellos taxistas ya jubilados; en quienes, la estructura hipocámpica sufre una regresión morfofuncional que se acentúa con el tiempo.

Woollett, Spiers & Maguire (2009): Phil. Trans. R. Soc. B (2009) 364, 1407–1416.

La Educación MODIFICA la forma como se vivencia la realidad y se opera en ella.

Distintas visiones del Aprender y del Enseñar

Pero:Debiera hacerlo de la manera como -evolutivamente probada-nuestra Biología lo permite…

Etapas del desarrollo de las funciones en el cerebro (Thompson, P. M. et al., 2000).

En buenas cuentas:

Es decir que, Educación y Neurociencias explican a diferentes niveles de complejidad, el aprendizaje humano y la enseñanza

Porque su objeto de investigación es diferente:

¿Cuándo• se enseña?

• se aprende?

¿Cómo• se aprende?

• se enseña?

¿Qué• se aprende?

• se enseña?

¿Cuánto• se aprende?

• se enseña?

¿Para qué

• se enseña?

• se aprende?

Las neurociencias, aún parecen más cómodas plateándose preguntas que interesan más a las disciplinas psicológicas que a la Educación

propiamente tal.

¿Es la cognición humana un proceso modular o global?

¿cómo la memoria, la percepción, el razonamiento y la emoción están representadas en el cerebro?

¿Cuál es la interrelación que ocurre entre la cognición y la emoción?

¿Cómo es que la conducta social es regulada en el cerebro?

¿Cómo es que los cambios en el desarrollo afectan los procesos cognitivos o emocionales?

¿Hasta que punto la cultura modifica las redes y circuitos neuronales?

Entonces:

Las modernas ciencias cognitivas pueden servir de nexo en común.

Psicología y Educación, comparten objetos comunes de investigación:

Neurociencias y Psicología comparten objetos comunes de investigación:

Psicología

Educación

Neurociencias

Psicología

Un modelo aceptado por la mayoría:

Tokuhama-Espinosa, T. (2013):

Las neurociencias de la educación…

• Han revelado evidencias propias del manejoneurocognitivo, que la misma Educación no puededejar de lado para entender de manera más apropiadacomo ocurre el aprendizaje en las personas; y,

• Han demostrado, que pueden encontrarseexplicaciones para intentar potenciar las formas deenseñar que provoquen que el aprendizaje seasignificativo desde una mirada neuroeducativa ypsicobiológica (Carew & Magsamen, 2010; Goswami,2008; OECD/CERI, 2008; Puebla & Talma, 2011).

Algunos ejemplos:

Existe variabilidad dentro de la evolución de un dominio de Aprendizajes determinado. Variaciones en el uso de pronombres en Tomás, un niño holandés (Fischer et al., 2007)

Las operaciones cognitivas no se instalan siguiendo patrones de desarrollo lineales; y, esto tiene un correlato

neural demostrable: (Fischer et al., 2007)

Desarrollo real y funcional de operaciones cognitivas.

Desarrollo neuronal de operaciones cognitivas, inferido con EEG.

Pero…

¿Por qué nos interesan las Neurociencias de la Educación

aplicadas a la Educación Superior?

Deserción y Repitencia en Educación Superior en Chile.

• “Una de las causas más significativa es la mala preparación de los estudiantes en cuanto a la capacidad del auto estudio, el aprendizaje insuficiente de conocimientos básicos elementales para el estudio de ciencias, además se han acostumbrado a un aprendizaje memorístico y no se ha desarrollado capacidades de reflexión crítica, análisis, síntesis ni selección de ideas fundamentales. Tampoco han de capacidades para asumir estrategias de aprendizaje aprobadas a su propio estilo para aprender”

(Estudio sobre la repitencia y deserción en la Educación Superior chilena. IESALC-UNESCO, abril 2005. http://unesdoc.unesco.org/images/0014/001400/140087s.pdf)

Actualmente: Informe OCDE, septiembre 2012.

• En Chile, más del 50% de quienes se matriculan en la educación superior no concluyen el programa en el que se matricularon inicialmente

http://www.mineduc.cl/usuarios/bmineduc/doc/201209281737360.EVIDENCIASCEM9.pdf

Las neurociencias ya han probado que:

• El manejo de la información, o formas de tratamiento deesta, puede ser aprendido en edades adolescentes.

Pero, han probado igualmente que:

• Las capacidades de organización, planificación ymantención de metas requieren la interacción del mediopara desarrollarse.

• Las capacidades de autorregulación individual no soncomúnmente aprendidas durante la etapa escolar; pero,pueden serlo en edades propias de la adolescencia y laadultez

La Adolescencia y la Adultez temprana son nuestro foco de trabajo,

Porque…

Los adolescentes tienen comportamientos difíciles de explicar con la lógica de los adultos:

La investigación neurocientífica revela claramente que…

Las funciones corticales se desarrollan estrechamente con el desarrollo de la

persona. Las regiones cerebrales asociadas con las funciones más básicas,

maduran primero; seguido por las áreas de asociación involucradas en el control arriba-debajo de la conducta. (Casey, B. J. et al.; 2005)

Desarrollo del córtex ventral pre frontal en

la adolescencia

La figura es una representaciónesquemática del córtexprefrontal ventrolateral (vIPFC)) (en verde) y del córtexorbitofrontal (OFC) (en rojo), regiones del VPFC quecontribuyen al desarrollo de la flexibilidad social. El control inhibitorio y el uso de reglas son controlados por vIPFC, mientrasque el análisis del valor esperado a los estímulos socialeses desempeñado por OFC. Estafunciones maduran lentamente a través del desarrollo.(Tomado de: Nelson, E. E. & Guyer, A. E., 2011)

La NE han comprobado que:

Capacidades tales como:• El aumento de la conciencia de sí mismo, • el control del propio proceder, • la toma de perspectiva frente a lo contingente o lo futuro próximo, • la planificación de situaciones en pos de la consecución de una

meta, • la respuesta a emociones propias del yo -como son la culpa y la

vergüenza-, y • la capacidad de autoevaluación del desempeño propio y ajeno

pueden potenciarse, o fomentarse adecuadamente, en etapas más tardías de aprendizajes formales que los que se dan en la niñez o la pubertad (Blakemore, 2007; Blakemore & Choudhury, 2006; Blakemore, 2008; Ernst & Mueller, 2008).

La inclinación de las NE para la ES:

Apoyan la idea de una planificación de la enseñanza basada en:• Procesos de resolución de tareas múltiples, • con involucramiento activo de los estudiantes, • con trabajo individual y en equipos cooperativos, • donde el objetivo final que se persigue al solicitar

poner en juego las capacidades y desarrollarlas es la permanente habilitación de los procesos que se llevan a cabo en las áreas del cerebro que presentan mayor capacidad de cambio en la adolescencia y la adultez.

Lo que viene…

• Sin embargo, es necesario que las neurociencias de la educación, en todas sus áreas, pero en la educación superior principalmente comiencen a trabajar más propiamente desde el fenómeno educativo en sí mismo, el que se produce en la dinámica de la enseñanza y el aprendizaje cuando esta relación se encuentra operando.

Nuestra próxima sesión, nos mostrará la aplicación de las Neurociencias a la Educación Superior y al Aprendizaje

para toda la vida.

Puebla Wuth, R. (2012) REDU. Revista de Docencia Universitaria; Vol.10,

número extraordinario. Monográfico: "La Docencia en Ciencias de la Salud".; 277-292

Gracias.