NEUROCIENCIA Y DOCENTES
La calidad del contexto influye para que el cerebro pueda contar con un estado óptimo necesario para el aprendizaje.
Elementos conocidos y agradables otorgan sensación de seguridad y de bienestar (plantas, muñecos, fotos, imágenes, cuadros, decorados, etc.).
Es importante que los niños y los jóvenes contribuyan con la decoración del aula.
Los docentes forman parte del contexto de aprendizaje, motivo por el cual deben verse como aliados que contribuyen en el desarrollo de las potencialidades de cada educando.
Somos seres sociales: todo docente que enseña con el ejemplo activa un tipo especial de neuronas -llamadas “neuronas en espejo”- que tienden a copiar las acciones de los otros.
El cerebro necesita una dieta equilibrada y variada por ser el órgano más complejo y de mayor consumo energético del cuerpo.
Frutas, lácteos, cereales, proteínas y aceites omega 3, 6, y 9 deben estar presentes en la dieta diaria. La alimentación debe contar con los nutrientes básicos para aprender.
El descanso es fundamental para recuperarse de las actividades y desgaste del día. La falta de sueño afecta la atención, las destrezas motoras, el estado de ánimo y todas las funciones cognitivas. El descanso contribuye a fijar lo aprendido.
Los ejercicios de relajación y de respiración favorecen la oxigenación del cerebro.
Son favorables para recuperar el equilibrio (homeostasis) luego del recreo y situaciones conflictivas de excitación.
Ayudan a modelar respuestas emocionales y a desarrollar el autocontrol.
La actividad física contribuye a mejorar la capacidad y el rendimiento cognitivo, al producir oxigenación en todo el organismo, disminuir el estrés y llevar al cerebro a descansar del esfuerzo que exige mantener la atención selectiva y sostenida de una clase o capacitación.
Estimula la generación de neurotrofinas, principales responsables de mantener las neuronas en un modo activo y efectivo.
Realizar ejercicios sencillos en algunos momentos de la clase permite continuar con la tarea con un mayor nivel de actividad cerebral.
La atención y el aprendizaje están relacionados. Es conveniente incorporar sorpresas y novedades en el aprendizaje a través de variaciones en los estímulos sensoriales: cambios en la voz, en el volumen, en el ritmo; modificaciones visuales en los colores, en las formas, en el movimiento, tamaño, variantes táctiles, etc. Esto despierta el interés y la curiosidad
El proceso de aprendizaje se ve enriquecido cuando se encuentra significado y sentido a lo que se estudia.
El cerebro presta atención a lo que considera relevante para la vida y llega más fácilmente a convertirse en memoria de largo plazo.
Los docentes deben conocer a sus educandos para ayudarlos a descubrir el sentido de lo que aprenden y cómo conectar esto con sus vidas.
Los estímulos atractivos, unidos a propuestas de actividades que comprometan el hacer y el ponerse en acción, benefician el aumento de la motivación, el compromiso e incrementan la capacidad de memorizar lo aprendido.
Hacer un jardín, una huerta, plantas en macetas, etc., por ejemplo, permite que los chicos puedan trabajar desde ciencias naturales hasta el desarrollo de la responsabilidad individual y grupal.
Las emociones son parte esencial del proceso de aprendizaje.
El estado emocional de quien aprende determina su capacidad para recibir o no información, para comprenderla y para almacenarla.
Las emociones facilitan o limitan el aprendizaje; una positiva relación entre docentes y educandos, compañeros y con todo el ámbito educativo, genera un clima excelente para el aprendizaje, tanto a nivel intelectual como emocional.
Aplicar ejercicios y juegos que lleven a los grupos a reconocer sus estados emocionales y llevarlos a niveles óptimos para el aprendizaje.
Desarrollar actividades que integren el respeto y valor por los otros, tanto en el aula como entre diferentes grados y con toda la escuela, fomenta la confianza y el desarrollo de competencias emocionales.
Cuando percibimos peligro, se enciende el sistema de alerta y se producen cambios en el cerebro y el cuerpo para enfrentarlo.
Se liberan hormonas del estrés en todo el organismo para contar con altos niveles de energía.
El estrés limita las funciones del hipocampo, un área cerebral muy relacionada con la memoria y con el aprendizaje.
Compañeros, grupos e instituciones amenazantes son anti-aprendizaje.
En el campo de la neurociencia, hay una frase común que dice “neuronas que se disparan juntas, se unen”. Sin embargo, para que los conocimientos lleguen a la memoria de largo plazo es necesario repetirlos y enlazarlos.
El aprendizaje necesita que la información se repita y asocie en diferentes momentos, de diversas maneras y relacionándolo con situaciones conocidas y de la vida cotidiana
La mejor manera de fortalecer la memoria de largo plazo es incorporar la información gradualmente, repetirla, aplicarla y, además, expresarla con las propias palabras.
Práctica y repetición provocan aprendizajes que perduran.
Es importante adaptar los desafíos a las posibilidades de quien lo va a realizar e ir aumentando progresivamente el nivel. Este incremento no debe sobrepasar las posibilidades del momento en que se presenta.
Cada logro permite desarrollar eficacia percibida (sentir que se puede).
La eficacia percibida aumenta la autoestima y la confianza en uno mismo. Cada logro permite lograr un mayor nivel de motivación para enfrentar nuevos desafíos.
El cerebro funciona de un modo óptimo con cierto nivel de tensión o estado de alerta relajado (desafío y motivación). Si este es muy alto, cae en desatención y desorganización; si es muy bajo, pierde su estado de alerta.
Cada persona es única: posee una exclusiva combinación genética, tiempos propios de maduración, experiencias de vida, memoria, talentos y fortalezas que son irrepetibles. Por ello, merece una educación que respete y comprenda las individualidades que le permitan llegar a su máxima expresión.
Cada docente, respetando y comprendiendo las individualidades, puede ser un Pigmalión que lleve a cada persona a su máximo potencial. Esta maravillosa acción no sólo contribuye a la vida de los educandos que se capacitan, sino que otorga a quien la realiza una de las mayores recompensas cerebrales y un sentido de vida trascendente.
Conocer nuestro cerebro y nuestro cuerpo desde pequeños nos permite reflexionar y aprender a ser responsables de nuestro bienestar y el de las otras personas con quienes nos relacionamos.
Conocernos y comprendernos a nosotros mismos.
Comprender y respetar a las demás personas.
Crecer como seres humanos trascendentes.
Nuestra responsabilidad se extiende al resto de la especies y al mundo en el que vivimos.
El aprendizaje intelectual debe ir acompañado de aquel que nos permita ser cada vez mejores personas y miembros activos de sociedades más felices y con una sana convivencia.
Implicaciones educativas
El hecho de que cada cerebro sea único y particular (aunque la anatomía cerebral sea similar en todos los casos) sugiere la necesidad de tener en cuenta la diversidad del alumnado y ser flexible en los procesos de evaluación. Asumiendo que todos los alumnos pueden mejorar, las expectativas del profesor hacia ellos han de ser siempre positivas y no le han de condicionar actitudes o comportamientos pasados negativos.
En cuanto al tratamiento de los trastornos del aprendizaje, hay diferentes programas informáticos que han demostrado su utilidad en la mejora de determinadas capacidades cognitivas como la memoria o la atención. En concreto, Fast ForWord de Scientific Learning Corporation (avalado por Michael Merzenich) es un programa para estudiantes disléxicos que ha ayudado a compensar las dificultades que tienen con el procesamiento fonológico (ver figura 1). Este tipo de entrenamiento continuo mejora la comprensión del lenguaje, la memoria y la lectura.
Fig.1 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 entrenamiento. (Temple, 2003).
2. LAS EMOCIONES SÍ IMPORTAN
Las emociones son reacciones inconscientes que la naturaleza ha ideado para garantizar la supervivencia y que, por nuestro propio beneficio, hemos de aprender a gestionar (no erradicar). La neurociencia ha demostrado que las emociones mantienen la curiosidad, nos sirven para comunicarnos y son imprescindibles en los procesos de razonamiento y toma de decisiones, es decir, los procesos emocionales y los cognitivos son inseparables (Damasio, 1994). Además, las emociones positivas facilitan la memoria y el aprendizaje (Erk, 2003; ver figura 2), mientras que en el estrés crónico la amígdala (una de las regiones cerebrales clave del sistema límbico o “cerebro emocional”) dificulta el paso de información del hipocampo a la corteza prefrontal, sede de las funciones ejecutivas.
Si entendemos la educación como un proceso de aprendizaje para la vida, la educación emocional resulta imprescindible porque contribuye al bienestar personal y social.
Fig.2 Activación de distintas regiones cerebrales, en un contexto emocional positivo, que facilitan la memoria. Son los giros derechos: lingual (GL), hipocampal posterior (pGH), hipocampal anterior (aGH) y fusiforme (GF).
La prueba
Informe Fundación Botín (2008): Educación emocional y social. Análisis internacional. Santander, Fundación Marcelino Botín.
En este estudio internacional basado en cientos de investigaciones en las que han participado más de 500.000 estudiantes de educación infantil, primaria y secundaria se ha demostrado que los programas de educación emocional sistemáticos afectan al desarrollo integral de los alumnos: disminuyen los problemas de disciplina, están más motivados para el estudio, obtienen mejores resultados académicos, muestran actitudes más positivas y mejoran sus relaciones.
Implicaciones educativas
Los docentes hemos de generar climas emocionales positivos que faciliten el aprendizaje y la seguridad de los alumnos. Para ello hemos de mostrarles respeto, escucharles e interesarnos (no sólo por las cuestiones académicas). La empatía es fundamental para educar desde la comprensión.
Aunque hay muchas actividades en las que se pueden fomentar las competencias emocionales a través de un proceso continuo (se pueden utilizar diferentes recursos didácticos para suscitar la conciencia emocional como videos, fotografías, noticias, canciones, etc.), proponemos una relacionada con la lectura (Filella, 2010): se dedica un tiempo semanal en el aula a la lectura individual de textos que el alumno ha elegido según su propio interés (con el paso del tiempo se puede orientar hacia textos específicos). La lectura ha de ser en silencio y, posteriormente, se han de proponer actividades como resúmenes, dibujos, esquemas,… relacionados con la misma. Una forma sencilla de mejorar la atención, la comprensión, el aprendizaje y de fomentar emociones positivas en el alumnado.
3. LA NOVEDAD ALIMENTA LA ATENCIÓN
La neurociencia ha demostrado la importancia de hacer del aprendizaje una experiencia positiva y agradable. Sabemos que estados emocionales negativos como el miedo o la ansiedad dificultan el proceso de aprendizaje de nuestros alumnos. Pero, en la práctica cotidiana, han predominado los contenidos académicos abstractos, descontextualizados e irrelevantes que dificultan la atención sostenida, que ya de por sí es difícil de mantener durante más de quince minutos (Jensen, 2004). A los seres humanos nos cuesta reflexionar, pero somos curiosos por naturaleza y es esta curiosidad la que activa las emociones que alimentan la atención y facilitan el aprendizaje.
La prueba
Waelti, P.; Dickinson, A.; Schultz, W. (2001): “Dopamine responses comply with basic assumptions of formal learning theory”, Nature 412.
Este estudio demuestra que para optimizar el aprendizaje no es importante la recompensa sino lo inesperado de la misma. Analizando la respuesta de neuronas dopaminérgicas se comprobó que se activaban cuando el organismo tenía una determinada expectativa y la respuesta conductual era mejor de lo que se esperaba. De lo anterior se concluye que, tanto en el nivel neuronal como en el conductual, lo importante para el aprendizaje es la anticipación de la recompensa y no el simple premio.
Implicaciones educativas
No es suficiente que pidamos a los alumnos que presten atención (“Mamá, no es que tenga déficit de atención, es que no me interesa” se leía en la camiseta de un reconocido investigador) sino que hemos de utilizar estrategias prácticas que fomenten la creatividad y que permitan a los alumnos participar en el proceso de aprendizaje sin ser meros elementos pasivos del mismo.
Para ello, es útil aprovechar los primeros minutos de la clase para enseñar los contenidos más importantes para luego seguir con bloques que no superen los diez o quince minutos y así poder optimizar la atención. Al final de cada bloque se puede dedicar un tiempo para reflexionar sobre lo analizado o, simplemente, hacer un pequeño parón para afrontar el siguiente. Todo ello debería ser complementado por un profesor activo que se mueve por el aula y cambia el tono de voz porque los contrastes sensoriales atraen la atención del alumno.
4. EL EJERCICIO FÍSICO MEJORA EL APRENDIZAJE
La práctica regular de la actividad física (principalmente el ejercicio aeróbico) promueve la neuroplasticidad y la neurogénesis en el hipocampo, facilitando la memoria de largo plazo y un aprendizaje más eficiente. Además, no sólo aporta oxígeno al cerebro optimizando su funcionamiento, sino que genera una respuesta de los neurotransmisores noradrenalina y dopamina que intervienen en los procesos atencionales. El ejercicio físico mejora el estado de ánimo (la dopamina interviene en los procesos de gratificación) y reduce el temido estrés crónico que repercute tan negativamente en el proceso de aprendizaje.
La prueba
Aberg M. et al. (2009), “Cardiovascular fitness is associated with cognition in young adulthood”, PNAS.
Se realizó un estudio longitudinal en el que participaron más de un millón de suecos. Se demostró que las aptitudes físicas entre los 15 y los 18 años predecían la capacidad intelectual a los 18 años de edad, medida con una serie de pruebas de lógica, verbales y visuoespaciales (ver figura 3). Además, se comprobó que la resistencia aeróbica durante la adolescencia guarda una relación directa con el nivel socioeconómico y los logros académicos en la edad adulta.
Fig. 3 Crecimiento de la inteligencia global (eje vertical) en relación al aumento de la resistencia aeróbica (eje horizontal)
Implicaciones educativas
Los estudios demuestran que se han de potenciar las clases de educación física, dedicarles el tiempo suficiente y no colocarlas al final de la jornada académica como se hace normalmente.
Se deberían fomentar las zonas de recreo al aire libre que permitan la actividad física voluntaria y aprovechar los descansos regulares para que los alumnos puedan moverse. Un simple ejercicio antes del comienzo de la clase mejora en los niños su predisposición física y psicológica hacia el aprendizaje, con mayor motivación y atención (Blakemore, 2011).
Junto a la actividad física, son muy importantes también la adecuada hidratación (se ha de permitir a los niños beber agua en clase), hábitos nutricionales apropiados y dormir las horas necesarias (se sabe que los adolescentes necesitan dormir más). Por ello resulta conveniente la enseñanza de estos hábitos no sólo a los alumnos sino también a los padres.
5. LA PRÁCTICA CONTINUA PERMITE PROGRESAR
El cerebro conecta la nueva información con la ya conocida, por lo que aprendemos mejor y más rápidamente cuando relacionamos la información novedosa con los conocimientos ya adquiridos. Para optimizar el aprendizaje, el cerebro necesita la repetición de todo aquello que tiene que asimilar. Es mediante la adquisición de toda una serie de automatismos como memorizamos, pero ello requiere tiempo. La automatización de los procesos mentales hace que se consuma poco espacio de la memoria de trabajo (asociada a la corteza prefrontal, sede de las funciones ejecutivas) y sabemos que los alumnos que tienen más espacio en la memoria de trabajo están más dotados para reflexionar (Willingham, 2011).
La prueba
Bahrick, H.P.; Hall, L.K. (1991): “Lifetime maintenance of high school mathematics content”. Journal of Experimental Psychology: General, 120.
En este estudio en el que participaron más de mil personas se realizó una prueba de álgebra a personas de distintas edades que habían hecho un curso entre un mes y cincuenta y cinco años antes (eje horizontal en figura 4). Como se observa en el gráfico inferior, las calificaciones se dividieron en cuatro grupos, atendiendo al nivel de matemáticas mostrado (la línea inferior corresponde a personas con nivel más básico mientras que la superior corresponde a las personas con nivel más avanzado). Los principiantes obtuvieron porcentajes de respuestas correctas (eje vertical) más bajos y conforme pasó más tiempo entre la prueba y el último curso de álgebra realizado (entre menos de un año y 55 años) los resultados fueron peores. Sin embargo, los participantes con nivel más avanzado recordaban el álgebra de la misma forma con el paso de los años (curva prácticamente horizontal), lo que indicaba que el tiempo que se pasaba estudiando la materia era el que determinaba lo que se iba a recordar de la misma.
Fig.4
Implicaciones educativas
Los docentes hemos de ayudar a adquirir y mejorar las competencias necesarias según la práctica. Por ejemplo, la práctica continua de cálculos aritméticos y la memorización de la tabla de multiplicar es imprescindible en la resolución de muchos problemas matemáticos o el conocer de memoria las reglas ortográficas es imprescindible para escribir con corrección. El problema reside en que muchas veces la práctica intensiva puede resultar aburrida por lo que sería aconsejable espaciar la práctica en el tiempo (para ello es imprescindible el currículo espiral) y variarla con otras actividades.
6. EL JUEGO NOS ABRE LAS PUERTAS DEL MUNDO
El juego constituye un mecanismo natural arraigado genéticamente que despierta la curiosidad, es placentero y permite descubrir destrezas útiles para desenvolvernos en el mundo. Los mecanismos cerebrales innatos del niño le permiten, a los pocos meses de edad, aprender jugando. Se libera dopamina que hace que la incertidumbre del juego constituya una auténtica recompensa cerebral y que facilita la transmisión de información entre el hipocampo y la corteza prefrontal, promoviendo la memoria de trabajo. El juego constituye una necesidad para el aprendizaje que no está restringida a ninguna edad, mejora la autoestima, desarrolla la creatividad, aporta bienestar y facilita la socialización. La integración del componente lúdico en la escuela resulta imprescindible porque estimula la curiosidad y esa motivación facilita el aprendizaje.
La prueba
En el siguiente video se explica la investigación llevada a cabo por Roberto Colom y María Ángeles Quiroga en la que se demuestra una correlación alta entre el rendimiento mostrado jugando a un videojuego conocido y el rendimiento en unos tests de aptitudes. Jugando durante 16 horas durante un mes aumenta la cantidad de materia gris de las voluntarias, que es un indicador del aumento en la capacidad cerebral, se mejora la coordinación entre regiones cerebrales, la comprensión verbal, el razonamiento o la percepción visual.
Implicaciones educativas
El juego motiva, ayuda a los alumnos a desarrollar su imaginación y a tomar mejores decisiones. Además, existe una gran variedad de juegos que mejoran la atención, uno de los factores críticos en el proceso de aprendizaje: ajedrez, rompecabezas, juegos compartidos, programas de ordenador,…Es cuestión de integrar adecuadamente el componente lúdico en la actividad diaria.
7. EL ARTE MEJORA EL CEREBRO
La neurociencia está demostrando que las actividades artísticas (involucran a diferentes regiones cerebrales; ver figura 5), en particular la musical, promueven el desarrollo de procesos cognitivos.
Fig.5
La instrucción musical en jóvenes mejora la capacidad intelectual como consecuencia de la plasticidad cerebral, sobretodo en aquellos con mayor interés y motivación hacia las actividades artísticas (Posner, 2008). Además, en algunos niños, aparecen correlaciones entre la práctica musical y la mejora en geometría o las capacidades espaciales cuando el entrenamiento es intenso. Por otra parte, el teatro o el baile desarrollan habilidades socioemocionales como la empatía y son beneficiosos para la memoria semántica. Por ejemplo, al hablar en público se genera noradrenalina, una sustancia que se sabe que interviene en los procesos relacionados con la atención, la memoria de trabajo o el autocontrol.
La prueba
Wandell, B. et al. (2008): “Training in the arts, reading and brain imaging” en “Learning, arts and the brain: the Dana Consortium Report on Arts and Cognition”, Dana Press.
En un estudio con 49 niños de edades comprendidas entre 7 y 12 años se midieron los efectos de la educación artística (en concreto artes visuales, música, baile y teatro) en la capacidad y comprensión lectora. Y se comprobó que la mayor correlación se daba para el entrenamiento musical (ver figura 6):
Fig.6 En el eje horizontal aparecen las horas dedicadas al entrenamiento musical el primer año. En el eje vertical se muestra la mejora en la capacidad lectora entre el primer año y el tercero.
Implicaciones educativas
La educación artística debe ser obligatoria. La instrucción musical o el teatro que tantas habilidades sociales, emocionales y cognitivas son capaces de desarrollar deberían de formar parte del currículo y no, como ocurre frecuentemente, quedar como actividades marginales.
Como ejemplo clásico de programa enfocado hacia la educación artística y que asume la multiplicidad de la inteligencia está el Arts Propel. Este programa especializado en la música, el arte visual y la escritura creativa potencia la creatividad y su aplicación ha sido muy satisfactoria
8. SOMOS SERES SOCIALES
Los humanos somos seres sociales porque nuestro cerebro se desarrolla en contacto con otros cerebros. El descubrimiento de las neuronas espejo resultó trascendental en este sentido porque estas neuronas motoras permiten explicar cómo se transmitió la cultura a través del aprendizaje por imitación y el desarrollo de la empatía, es decir, qué nos hizo realmente humanos. Se ha demostrado que los bebés con pocos meses de edad ya son capaces de mostrar actitudes altruistas (Warneken, 2007), por lo que hemos de evitar en la educación la propagación de conductas egoístas fruto de la competividad. El aprendizaje del comportamiento cooperativo se da conviviendo en una comunidad en la que impera la comunicación y en la que podemos y debemos actuar. Cuando se colabora se libera más dopamina y ya sabemos que este neurotransmisor facilita la transmisión de información entre el sistema límbico y el lóbulo frontal, favoreciendo la memoria a largo plazo y reduciendo la ansiedad.
La prueba
Rilling et al. (2002): “A neural basis for social cooperation”, Neuron, 35.
En este estudio se demostró en un grupo de 36 mujeres que cuando cooperaban (modelo del dilema del prisionero) se activaba el sistema de motivación y gratificación de la dopamina, reforzando el comportamiento cooperativo, generándose más altruismo y ayudando a aplazar la recompensa. La implicación de la corteza orbitofrontal en el proceso (ver figura 7) explica por qué a los niños les cuesta demorar la gratificación, dado que el proceso de maduración de esta región cerebral se alarga hasta pasada la adolescencia.
Fig. 7 Activación de la corteza orbitofrontal (izquierda) y del núcleo accumbens (derecha) durante la cooperación en el caso del dilema del prisionero.
Implicaciones educativas
La colaboración efectiva en el aula requiere algo más que sentar juntos a unos compañeros de clase. Los alumnos han de adquirir una serie de competencias básicas imprescindibles en la comunicación social como el saber escuchar o respetar la opinión divergente. Además, han de tener claro los beneficios de trabajar en grupo y saber cuáles son sus roles en el mismo.
La escuela ha de fomentar también la colaboración entre alumnos de distintos niveles y la compartición de conocimientos (por ejemplo, mediante presentaciones de trabajos de investigación de los alumnos), sin olvidar la realización de actividades interdisciplinares. Y no hemos de olvidar que la escuela ha de abrirse a toda la comunidad
