Neuroeducación en Ciclos Formativos: guía para el profesorado
Abstract
La neuroeducación nace de la sinergia de la educación con la neurociencia. El objetivo de la educación es que el alumnado aprenda y el de la neurociencia es estudiar el funcionamiento del cerebro incluyendo el proceso de aprendizaje. Por tanto, esta nueva disciplina aporta un nuevo conocimiento a la educación beneficiándola. Es necesario un cambio de paradigma donde la educación esté centrada en el alumnado y se reajusten las metodologías, dinámicas y estrategias consiguiendo un aprendizaje más óptimo. En este trabajo se ha realizado una revisión de la bibliografía de las últimas décadas de las publicaciones que tratan el tema del aprendizaje desde la perspectiva de la neuroeducación y su aplicación en el aula. Se recogen los aspectos cognitivos principales que influyen en este proceso. El aprendizaje es un proceso complejo donde interaccionan diferentes aspectos cognitivos tales como la curiosidad, la motivación, la atención, la memoria e incluso las emociones junto con ciertos procesos fisiológicos tales como la plasticidad y las neuronas espejo. Aunque, cada uno de estos aspectos se pueda explicar independientemente, están muy relacionados y no se pueden entender completamente por separado cuando se habla de aprendizaje. La información y publicaciones sobre la aplicación de la neuroeducación en ciclos formativos son muy reducidas, por ello se han incluido las estrategias enfocadas a la adolescencia y los consejos que influyen durante toda la vida.
Full text
Treball de fi de màster Títol: Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado. Cognoms: Sevilla Villanueva Nom: Beatriz Titulació: Màster en Formació del Professorat d’Educació Secundària Obligatòria i Batxillerat, Formació Professional i Ensenyament d’Idiomes Especialitat: Formació Professional Director/a: Fernández Muñoz, Marcel Data de lectura: 17 de Juny de 2020
A mi padre y a la memoria de mi madre Agradecimientos Me gustaría agradecer sobretodo a mis compañeras Diana y Julia que me han acompañado durante la elaboración de este trabajo. Ellas han sido mi pilar y mi casa durante estos meses de connamiento. Les agradezco la comprensión, el cuidado, el cariño, la escucha, las risas, los momentos de baile y una lista interminable de cosas que me han ofrecido. Junto con ellas, agradezco a mis amigas Anna, Zoraida, Alejandra y Pury que han estado pendiente de mi estado emocional en todo momento (incluso por videollamada), y que es tan importante para la concentración, motivación y aprendizaje. Ellas son parte de mi familia elegida, parte de mi vida y espero que siempre lo sigan siendo. Por supuesto, agradezco a Montse y Robert todo este año, su presencia ha hecho más llevable este máster. Me ha encantado conocerle y conocerla, les agradezco todo su apoyo y cariño durante estos meses y espero que pueda seguir disfrutando de él y ella por mucho tiempo. También, le agradezco a Nehir que me ha ayudado a liberar estrés acompañándome en largos paseos por Montjuïc y teniendo conversaciones interminables usando todas las funciones cognitivas de orden superior. Además de haberme proporcionado un enlace para encontrar libros y artículos, por supuesto, le doy las gracias por haber corregido el inglés. Le agradezco a Jordi su constancia por preocuparse por mi, por preguntarme diariamente cómo estaba y cómo lo llevaba y aguantar todas mis neuras. Aunque no los haya podido ver, como siempre agradezco a mi familia su comprensión, cariño y amor incondicional. Finalmente, me gustaría agradecer a Toni la retroacción que me hizo del capítulo del cerebro y aprendizaje que me sirvió mucho y me indicó nuevo material donde encontrar información.
Resumen Resumen La neuroeducación nace de la sinergia de la educación con la neurociencia. El objetivo de la educación es que el alumnado aprenda centrándose en el proceso de enseñanza-aprendizaje y el de la neurociencia es estudiar el funcionamiento del cerebro incluyendo el proceso de aprendizaje. Por tanto, esta nueva disciplina aporta un nuevo conocimiento a la educación beneciándola. Es necesario un cambio de paradigma donde la educación esté centrada en el alumnado y que las personas encargadas de esta educación reajusten sus metodologías, dinámicas y estrategias consiguiendo un aprendizaje más óptimo. Por ello, es importante que entiendan cómo funciona el cerebro de su alumnado, cómo funciona el proceso de aprendizaje y qué técnicas o herramientas se ajustan más a él. En este trabajo se ha realizado una revisión de la bibliografía de las últimas décadas de las publicaciones que tratan el tema del aprendizaje desde la perspectiva de la neuroeducación y su aplicación en el aula. Se recogen los aspectos cognitivos principales que inuyen en este proceso. El aprendizaje es un proceso complejo donde interaccionan diferentes aspectos cognitivos tales como la curiosidad, la motivación, la atención, la memoria e incluso las emociones junto con ciertos procesos siológicos tales como la plasticidad y las neuronas espejo. Aunque, cada uno de estos aspectos se pueda explicar independientemente, están muy relacionados y no se pueden entender completamente por separado cuando se habla de aprendizaje. La información y publicaciones sobre la aplicación de la neuroeducación en ciclos formativos son muy reducidas, por ello se han incluido las estrategias enfocadas a la adolescencia y los consejos que inuyen durante toda la vida como son el aumento de la atención, motivación y la curiosidad. A modo de conclusión, este trabajo reúne información valiosa que pretende servir como guía para el profesorado. Resum La neuroeducació neix de la sinergia de l'educació amb la neurociència. L'objectiu de l'educació és que l'alumnat aprengui centrant-se en el procés d'ensenyament-aprenentatge i el de la neurociència és estudiar el funcionament del cervell incloent el procés d'aprenentatge. Por tant, aquesta nova disciplina aporta un nou coneixement a l'educació beneciant-la. És necessari un canvi de paradigma en l'educació on es centri en l'alumnat i que las persones encarregades d'aquesta educació reajustin les seves metodologies, dinàmiques i estratègies arribant a un aprenentatge més òptim. Per això, és important que entenguin com funciona el cervell del seu alumnat, com és el procés d'aprenentatge i quines tècniques o eines s'ajusten més a ell. En aquest treball s'ha realitzat una revisió de la bibliograa de les últimes dècades de les publicacions que tracten el tema de l'aprenentatge des de la perspectiva de la neuroeducació i la seva aplicació a l'aula. Es recullen els aspectes cognitius principals que inueixen en aquest procés. L'aprenentatge és un procés complex on interaccionen diferents aspectes cognitius com són la curiositat, la motivació, l'atenció, la memòria e inclús les emociones junt amb certs processos siològics com la plasticitat i les neurones mirall. Encara que cadascun d'aquests aspectes es pugui explicar independentment estan molt relacionats i no es poden entendre completament per separat quan es parla d'aprenentatge. La informació i publicacions sobre l'aplicació de la neuroeducació a cicles formatius són molt reduïdes, per això s'han inclòs les estratègies enfocades a l'adolescència i els consells que inueixen durant tota la vida com són l'increment de l'atenció, motivació i curiositat. A manera de conclusió, aquest treball reuneix informació valuosa que pretén servir com a guia per al professorat. Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado II
Resumen Abstract Neuroeducation was born from the synergy of education and neuroscience. The objective of education is the learning of the student by focusing on the teaching-learning process, and the objective of neuroscience is the study of how the brain works, including the learning process. Therefore, this new discipline brings new knowledge to education that can greatly benet from it. A paradigm shift is necessary, where education focuses on the students, and the teachers readapt their methodologies, classroom dynamics and strategies to achieve a more optimal learning process. Therefore, it is important for them to understand how their students' brains work and what techniques or tools are best suited to them. In this work, a literature review of the last decades has been made, including the relevant publications that deal with the subject of learning from the perspective of neuroeducation, as well as its application in the classroom. The main cognitive aspects that inuence this process are gathered. Learning is a complex process where dierent cognitive processes such as curiosity, motivation, attention, memory and even emotions interact together with certain physiological processes, such as plasticity and mirror neurons. Although each of these aspects can be explained independently, they are very interrelated and cannot be completely understood separately when it concerns the learning process. The available information and publications on the application of neuroeducation in vocational education or training courses are very limited, for this reason, various strategies that are focused on adolescence and advices that inuence throughout life have been included, such as the advancement of attention, motivation and curiosity. In conclusion, this work gathers valuable information that is intended to serve as a guide for teachers. Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado III
Índice general 1. Introducción 2 2. Propuesta 4 3. Marco Teórico 5 3.1. Denición de Neuroeducación y Neurodidáctica . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.2. Neuroeducación................................... 6 3.3. Neurociencia .................................... 7 4. Metodología 10 5. Aprendizaje y Cerebro 12 5.1. Plasticidad y Ventanas Plásticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 5.2. Imitación ...................................... 16 5.3. Neurotransmisores ................................. 17 5.4. Memoria....................................... 19 5.4.1. MemoriaSensorial ............................. 20 5.4.2. Memoria a Corto Plazo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 5.4.3. Memoria a Largo Plazo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 5.5. Motivación ..................................... 23 5.6. Atención....................................... 24 5.6.1. Red Atencional de Vigilancia y/o Alerta . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 5.6.2. Red de Orientación o Red Atencional Posterior . . . . . . . . . . . . . 25 5.6.3. Red Ejecutiva o Red Atencional Anterior . . . . . . . . . . . . . . . . 25 5.7. Curiosidad...................................... 26 5.8. Emoción....................................... 26 5.8.1. Una visión alternativa de las Emociones . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6. Enseñando desde la Neuroeducación 28 6.1. Entendiendo la Adolescencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 6.2. Estrategias para Optimizar el Proceso de Enseñanza Aprendizaje . . . . . . 32 6.2.1. Llamando a la Atención y la Curiosidad . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 6.2.2. Incrementando la Motivación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 6.2.3. Entrenando las Funciones Ejecutivas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 6.2.4. Mejorando el Estado Emocional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 6.2.5. Se necesita la Interacción Social . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 6.2.6. Metodologías de Aprendizaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 6.2.7. La importancia de la Evaluación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 6.3. Otros Aspectos inuyentes en el Aprendizaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 6.3.1. El ritmo circadiano y el Aprendizaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 6.3.2. El Mayor Enemigo del Aprendizaje: el Estrés . . . . . . . . . . . . . . 42 6.3.3. Neuroarquitectura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 IV
ÍNDICE GENERAL 6.4. Casos Prácticos de la Neuroeducación en el Aula . . . . . . . . . . . . . . . . 44 6.4.1. Neuroeducación en estudios TIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 6.4.2. Atención y motivación en el rendimiento académico . . . . . . . . . . 45 6.4.3. Autorregulaciñon del aprendizaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 6.4.4. Igualdad de Género . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 6.4.5. Mejorando la Atención . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 7. Conclusiones 48 7.1. TrabajoFuturo................................... 50 Referencias 51 A. Nutrición para el Cerebro 58 Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado V
Índice de guras 1.1. Neurociencia .................................... 2 3.1. Neuroeducación................................... 5 3.2. Neuroeducación................................... 5 3.3. Transdisciplinidad de la Neurodidáctica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5.1. Tipos de Memoria Humana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 5.2. Modelo del procesamiento de la información. Fuente: [1] . . . . . . . . . . . . 20 5.3. Taxonomía del sistema de memoria a largo plazo [2] . . . . . . . . . . . . . . 21 5.4. Ciclo Motivacional. Fuente: [3] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 5.5. Redes Atencionales de Posner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6.1. Los 12 principios del aprendizaje del cerebro. Fuente: [4] . . . . . . . . . . . . 28 6.2. Algoritmo del Aprendizaje. Fuente: [1] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 1
Capítulo 1 Introducción La comprensión del ser humano está latente a lo largo de toda la historia de la humanidad. Existen múltiples disciplinas que estudian el ser humano desde diferentes ángulos, desde la genética hasta su comportamiento y el entorno que lo rodea. El siglo XXI está caracterizado por grandes avances en el conocimiento del ser humano a un nivel más cientíco. Así, por ejemplo, la secuenciación del genoma humano en el 2003 1 creó un precedente para la realización de otros proyectos de tan larga envergadura y abrió una puerta a estudiar el ser humano a otro nivel. Junto a la genética, el otro gran misterio del ser humano es su cerebro [5]. El comportamiento del ser humano ha sido objeto de estudio durante muchos siglos desde la psicología y/o losofía. En la actualidad, el conocimiento de cómo funciona el cerebro y, por tanto, la neurociencia es uno de los retos más importantes que existen dentro de la comunidad cientíca. Con el gran avance en neurociencias se intenta dar respuesta con una base cientíca a todo aquello que se ha observado desde otras perspectivas. La expresión de la conducta va cambiando constantemente en su constante interacción con el mundo. De aquí sale el concepto de Ambioma: conjunto de inuencias no genéticas desde la concepción hasta la muerte que cambian la bioquímica, anatomía y siología del cerebro o pueden determinar la expresión clínica de una enfermedad. Hoy se sabe que la genética inuye un 25% sobre la construcción del cerebro y un 75% lo hace el ambioma [6]. Figura 1.1: Neurociencia La neurociencia es la encargada de entender el mecanismo del sistema nervioso y del cerebro. A bajo nivel, se pretende entender cómo funciona el sistema nervioso, cómo las neuronas están conectadas, las deferentes regiones del cerebro, la plasticidad de éste, etc. Esta disciplina se ha aplicado a diversas áreas creando nuevas disciplinas o transdisciplinas como la neuroanatomía, neurobiología, neuropsicología e incluso a áreas que no previamente relacionadas con la medicina como la neuroeconomía, neuroética o la neuroestética (véase Figura 1.1). Las ciencias de la educación también han encontrado una simbiosis con la neurociencia, dando lugar a la transdisciplina (interdiscipline o subdisciplina) de la neuroeducación. Estamos entrando en una nueva cultura. En una neuro cultura con parámetros nuevos, con parámetros diferentes. Es una cultura basada fundamentalmente en cómo funciona el cerebro y, también, es la educación porque la educación no es más allá de lo que al amparo de esa cultura ha nacido la neurolosofía, ha nacido la neuroética, la neuroeconomía, la neuroestética y, ahora, la neuroeducación [7] 1 https://www.genome.gov/human-genome-project 2
CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN Por tanto, la neuroeducación nace de la sinergia de la educación con la neurociencia. El objetivo de la educación es que el alumnado aprenda y el papel de la neurociencia es estudiar el funcionamiento del cerebro incluyendo el proceso de aprendizaje. De esta manera, la neurociencia aporta nuevo conocimiento a la educación que puede verse beneciada. Para ello, es necesario un cambio de paradigma donde la educación esté centrada en el alumnado y que las personas encargadas de esta educación reajusten sus metodologías, dinámicas y estrategias para conseguir un aprendizaje más óptimo. Por esta razón, es importante que el profesorado entienda cómo funciona el cerebro de su alumnado y qué técnicas o herramientas se ajustan más a él. El profesorado es el que tiene que aprender a cómo enseñar para usar todas estas técnicas. Si los/as docentes tuviesen el conocimiento de cómo funciona el desarrollo del cerebro podrían ser más exibles y sacar provecho de éste para diseñar nuevas estrategias y metodologías [8]. En el presente trabajo se ha realizado una revisión de la bibliografía de las últimas décadas de las publicaciones que tratan el tema del aprendizaje desde la perspectiva de la neuroeducación. El aprendizaje es un proceso complejo donde interaccionan diferentes aspectos cognitivos como son la curiosidad, motivación, atención, memoria e incluso las emociones. Se han recogido estos aspectos principales para poder entender el proceso de aprendizaje y cuáles son los factores que lo inuencian, junto con ciertos procesos siológicos, como son la plasticidad y las neuronas espejo. Aunque, cada uno de estos aspectos se pueda explicar independientemente, están muy relacionados y no se pueden entender completamente por separado cuando se habla de aprendizaje. Asimismo, se han compilado todas aquellas técnicas y metodologías que se han propuesto desde la neuroeducación para poder ayudar al profesorado ofreciéndole alternativas al método clásico de enseñanza. El presente documento está organizado de la siguiente forma: En el Capítulo 2 se incluyen los objetivos de este trabajo. El Capítulo 3 explica el origen de la neuroeducación, su denición y el porqué es importante comprender qué es el aprendizaje. En el Capítulo 4 se expone la metodología que se ha seguido para llevar a cabo este trabajo. El Capítulo 5 se centra en cómo el cerebro aprende y cuáles son los factores cognitivos y siológicos que lo inuencian. En el Capítulo 6 se incluyen las estrategias encontradas de neuroeducación para que profesorado pueda incluir en el diseño de sus clases, orientadas sobretodo a la adolescencia y la temprana adultez. También, se incluye una selección de casos prácticos donde se ha usado la neuroeducación. Finalmente, se termina con una breve discusión exponiendo las conclusiones nales y el trabajo futuro en el Capítulo 7. Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 3
Capítulo 4 Metodología El presente trabajo es de tipo exploratorio. Se ha empleado el método documental. Para aplicar este método se ha requerido una revisión exhaustiva de distintas fuentes: libros, revistas académicas y cientícas, recursos electrónicos, videoconferencias, tesis, entre otros, con el n de obtener información relevante sobre la neuroeducación, neurodidáctica, el proceso de enseñanzaaprendizaje y sobre los factores que pueden inuir en ésta. A la hora de buscar información en el ámbito de las propuestas de la neuroeducación en el aula se ha intentado centrarse en la adolescencia o la temprana adultez, siendo el conjunto de personas que mayoritariamente cursan ciclos formativos. 1. Denición de la Neuroeducación. 2. Marco teórico y estado del arte de la neuroeducación. 3. Revisión del proceso de aprendizaje y el cerebro. 4. Compilación de técnicas o metodologías a usar en el aula por el profesorado tanto a nivel general como en estudios post-obligatorios o superiores englobando los ciclos formativos. Este trabajo trata de resaltar como los avances en neurociencias pueden ayudar en las ciencias de la educación. Para ello, se ha denido que es la neuroeducación y cuál es el estado actual. Para comenzar a tratar las estrategias que se proponen para el proceso de enseñanza aprendizaje, se ha considerado importante entender cómo los seres humanos aprenden y por ello, uno de los objetivos es sintetizar los factores cognitivos y siológicos relevantes para comprender el proceso del aprendizaje en cerebro. Con esta nalidad, se ha realizado una revisión de las publicaciones existentes incluyendo libros, artículos, textos y vídeos divulgativos de autores expertos en la materia. La bibliografía consultada es mayoritariamente posterior al año 2000 con la intención de que incluya los últimos avances en neurociencia y, por ende, los últimos conocimientos y/o descubrimientos del funcionamiento del cerebro. Los principales motores de búsqueda han sido google scholar y google en general. La búsqueda bibliográca se ha hecho incluyendo términos en castellano, catalán e inglés. Las búsquedas se han hecho por terminología y por autor. Los siguientes términos y cualquiera de sus combinaciones han sido los más usados: Neuroeducación, neurodidáctica, neurociencia, aprendizaje, tipos de aprendizaje, cerebro, motivación, creatividad, atención, redes atencionales, emociones, neuronas espejo, ventanas plásticas (períodos sensibles, momentos óptimos), neuroplasticidad, plasticidad, sistemas cognitivos, memoria, tipos de memoria, tipos de atención, educación, ritmos circadianos, factores cognitivos, funciones ejecutivas, memoria de trabajo, autorregulación, neuroarquitectura, adolescentes, adultos secundaria, neurotransmisores, estudios superiores. 10
CAPÍTULO 4. METODOLOGÍA Entre los autores más consultados, se encuentran: Francisco Mora, Jesús Guillén, Héctor Ruiz Martin, Tracey Tokuhama-Espinosa, Michael Posner, David Bueno, Anna Forés e Ignacio Morgado. La información ha sido clasicada entre el conocimiento más teórico del cerebro y el proceso de aprendizaje y entre los estudios más aplicados al aula. Por un lado, una vez que se ha identicado los factores que inuencian en el aprendizaje, se ha buscado información sobre el tema en concreto como puede ser la motivación, redes atencionales, neuronas espejo, etc. Por otro lado, se ha ido seleccionando toda la información referente a la aplicación de la neuroeducación, discerniendo entre la que era más general, más adaptada a los adolescentes y adultos y, por último, la que presentaba un carácter más práctico. Se ha profundizado en los temas que reeren al proceso de enseñanzaaprendizaje como son el estrés y otros factores externos como los hábitos y el contexto. Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 11
Capítulo 5 Aprendizaje y Cerebro Como se ha mencionado en la Sección 3.1, uno de los máximos intereses de la neuroeducación es conocer los procesos intrínsecos del aprendizaje. El cerebro como órgano presenta una estructura que le permite ser una de las fuentes principales de todo comportamiento humano. Desde las conscientes como el pensamiento, la cognición, memoria hasta las inconscientes como la respiración y la secreción hormonal, todas ellas son actividades que encuentran su fuente de funcionamiento en el cerebro [32]. Para comprender este órgano, es necesario conocer algunos elementos de su estructura y funcionamiento. El cerebro junto con la médula espinal forman parte de lo que se denomina el Sistema Nervioso Central (SNC). Este sistema está conformado por dos tipos de células: las neuronas y las gliales. Las mayor diferencia de las neuronas con otras células corporales es que tienen capacidad de transmitir información y conformarse en redes mediante señales químicas y eléctricas, lo anterior exige una estructura morfológica distinta a las demás células corporales. Este proceso de compartir información es la sinapsis y es donde se producen señales bioquímicas denominadas neurotransmisoras. Los neurotransmisores junto con los receptores controlan la comunicación entre las redes neuronales. Las células gliales, son denominadas células no excitables que sostienen y mantienen el SNC. También, intervienen aportando y retirando moléculas y materiales para la síntesis de neurotransmisores [32]. Desde que nacemos hasta que llegamos a una edad adulta el cerebro crece más de un kilo de peso, pero este crecimiento no es de forma determinística ni cronometradamente. El cerebro se va desarrollando con la interacción con el medio ambiente y mediante unas ventanas plásticas [13]. Aquí entra el concepto de plasticidad que es la capacidad que tiene el cerebro de cambio. La plasticidad está durante toda la vida de una persona y, aunque es una capacidad que se va perdiendo con la edad, no deja de existir [13]. El proceso de aprendizaje permite al sujeto su adaptación al entorno cultural. Este proceso requiere de cambios en el sistema nervioso, de ahí la necesidad de la plasticidad del cerebro para poder tener capacidad de aprendizaje y de adaptarse a nuevas situaciones. La capacidad de aprender también está mediada por la memoria que posibilita el aprendizaje por la experiencia [32]. Por otro lado, el aprendizaje y la memoria son estados funcionales que requieren la participación de numerosas estructuras nerviosas y la correcta activación temporal entre ellas. No son procesos puntuales que ocurren en un sitio cerebral determinado. Por ello, el aprendizaje depende de muchos factores, como el estado motivacional y emocional del individuo que aprende, de su grado de atención, de sus conocimientos y habilidades previas, así como de sus receptores sensoriales y del estado de sus músculos, dependiendo del tipo de tarea que vaya a ejecutar [33]. Aprender y memorizar es, en esencia, cambiar el cerebro tanto físicamente como químicamente, sus conexiones, la expresión de los procesos mentales y la propia conducta y, por ende, van estrechamente ligados a la plasticidad neuronal [13]. 12
CAPÍTULO 5. APRENDIZAJE Y CEREBRO Los siguientes aspectos cognitivos son primordiales para el aprendizaje: La memoria. La motivación. La atención. La curiosidad. Las emociones. Y estos aspectos cognitivos dependen de los siológicos como las neuronas, su sinapsis y la propia capacidad de cambiar. El aprendizaje es una conducta (consciente o inconsciente) innata en los seres vivos. Aprender es intrínseco al proceso de la vida misma, un proceso inherente a la supervivencia y adaptación al medio, como lo es comer, beber [6]. Para aprender se necesita el contacto directo con el mundo y, por ende, depende del sistema sensorial para percibir cualquier tipo de estimulo. Los mecanismos del aprendizaje se pueden clasicar entre implícitos y explícitos. La diferencia primordial radica en la consciencia de este aprendizaje [34]. El aprendizaje implícito lo denió Arthur Reber (pionero en este tema) como la adquisición de conocimientos que tiene lugar en gran medida independientemente de los intentos conscientes de aprender y en ausencia de un conocimiento explícito de lo adquirido [35]. En [34] se detalla que es la agregación no selectiva y pasiva de información sobre la co-ocurrencia de eventos y características ambientales. Lo aprendido implícitamente no se puede evocar verbalmente posteriormente. En este aprendizaje implícito, el proceso es automático y requiere tiempo y repetición y con él se adquieren habilidades visio-motoras. Participan en él áreas cerebrales como la corteza cingulada anterior, los ganglios basales, cerebelo y corteza premotora [6]. Por contraposición, el aprendizaje explícito hace referencia al aprendizaje del cual la persona tiene intención de aprender y es consciente de qué aprende [36]. Es decir, es un proceso que reere a la asociación de hechos y sucesos con el tiempo y que se puede evocar y contar tras memorizarlo. Su sustrato neural está radicado en muchas áreas de la corteza cerebral (corteza prefrontal y temporal) y también del sistema límbico (hipocampo) [6]. Estos dos procesos de aprendizajes son independientes del concepto de memoria implícita y explícita (véase Sección 5.4). Aunque hay una tendencia a que lo aprendido de manera implícita se almacene implícitamente de igual manera sobre lo aprendido de forma explícita [34]. El conocimientos aprendido explícitamente puede volverse implícito en el sentido de que la persona puedan perder la conciencia de su estructura con el tiempo. De la misma forma, la persona puede llegar a ser consciente de la estructura del conocimiento implícito cuando se intenta acceder a él, por ejemplo para aplicarlo a un nuevo contexto o para transmitirlo verbalmente [34]. Sin embargo, cada cerebro es único e irrepetible, producto de una organización cerebral particular proveniente de la propia herencia genética y la interacción con la experiencia en la que se desarrolla la persona [19,21]. Por lo tanto, dentro de una aula existen diferentes formas de aprender, diferentes intereses y, por ende, diferentes inteligencias [19]. La teoría de las inteligencias múltiples de psicólogo Gardner se considera un neuromito y no tienen base cientíca [37]; desde la neurociencia se reconoce una única inteligencia [38]. El propio Gardner reconoce que debería haber usado otro término como talento [38]. Sin embargo, esta teoría ha sido de gran ayuda para resaltar que cada persona tiene diferentes capacidades y ha conseguido, que en muchos casos, se deje atrás la concepción de que existen alumnos/as más inteligentes que otros/as para, en su lugar, pensar que cada cual estaba más desarrollado/a en una de las ocho inteligencias (o capacidades) [37]. Esta teoría también ha puesto de maniesto que la escuela se ha centrado sobretodo en las capacidades lógico-matemáticas. Llevando toda esta información a la educación, se puede educar englobando más aspectos de los que se han tenido en cuenta hasta ahora. Aspectos que ayudarán a la persona Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 13
CAPÍTULO 5. APRENDIZAJE Y CEREBRO a desarrollarse como persona autónoma, ofreciendo un medio en el que se cambie la conducta potenciado la memoria, la inhibición de la impulsividad, el cambio constante de foco atencional, la toma de decisiones y la solución eciente y colaborativa de problemas nuevos. 5.1. Plasticidad y Ventanas Plásticas La capacidad del sistema nervioso de cambiar se le llama plasticidad neuronal. La plasticidad es clave para aprender nuevas habilidades, establecer nuevas memorias y responder a las adversidades del medio. Se puede considerar al aprendizaje como el proceso por el cual las personas (y seres vivos) modican su conducta para adaptarse a las condiciones cambiantes del medio que los rodea y, por tanto, la manera principal de adaptación [39]. Las investigaciones de la plasticidad neuronal en relación con el aprendizaje y la memoria estudian el modo en que el cerebro codica físicamente nuevas informaciones y constituye uno de los objetivos principales de las neurociencias [33]. El cerebro es un órgano con mucha plasticidad, capaz de adaptarse continuamente al medio, reorganizarse estableciendo nuevos sistemas funcionales. La plasticidad cerebral es una capacidad inherente y consustancial al ser humano y, aunque se va perdiendo o disminuyendo a lo largo de la vida, con la edad, no deja de existir. Cabe remarcar, que la plasticidad es mayor durante la infancia y la adolescencia [13]. La plasticidad es fundamental para comprender las propiedades del sistema nervioso, el cual también nos permite comprender procesos, aparentemente disímiles, como el de aprendizaje y la recuperación de funciones tras una lesión cerebral. De acuerdo con el concepto de neuroplasticidad, el sistema nervioso es un producto nunca terminado, es el resultado, siempre cambiante por la interacción de factores genéticos, epigenéticos y ambientales [33]. El Dr. Mora enfatiza que sería esencial conocer cuál es el momento óptimo de lo que enseñar para que se pueda aprender mejor y de una manera más eciente. A estos momentos óptimos de aprendizaje se les llaman las ventanas plásticas , ventanas de oportunidad o periodos sensibles o críticos [33]. Son los momentos en los que una parte u otra del cerebro están más dispuesta a desarrollarse. No todas las partes del cerebro tienen las mismas ventanas ni se desarrollan en el mismo momento. Por ejemplo, la parte de la corteza prefrontal se desarrolla más tardíamente; o, el habla que se desarrolla antes de los 7 años y, luego, ya no se puede aprender a hablar si no ha habido ninguna interacción con el lenguaje como se pudo estudiar en el caso de Genie, la niña salvaje [40]. El desarrollo cerebral se produce de forma asincrónica, es decir, que tiene tiempos y ritmos diferentes en función de la etapa de desarrollo en la que esté. Estas ventanas plásticas se abren en determinados momentos y, es cuando la información del entorno, motora, sensorial, social o emocional puede penetrar de una manera más impactante, más idónea y luego se cierran para dar paso a otras [41]. Muchas capacidades humanas dependen críticamente de las experiencias ganadas durante los primeros años de vida. Estas capacidades van desde las fundamentales como visión estereoscópica, la agudeza visual, y la coordinación binocular hasta capacidades de orden superior como el comportamiento social, lenguaje, y la habilidad de percibir formas y caras [42]. Debido a que en cada caso, las determinadas experiencias vividas durante las primeras etapas de la vida y, a veces, quedan restringidas a esos períodos como etapas esenciales para la desarrollo normal de ciertas capacidades, a estos períodos se les denominan períodos críticos [42]. Por lo tanto, el conocimiento de estas ventanas sería un gran avance y una oportunidad en la enseñanza. Este concepto es determinante para saber qué elementos y estímulos son los más relevantes para una mejor educación y enseñanza. Si sabemos qué se está desarrollando y cuándo, entonces se puede ser más ecaz a la hora de exponer los factores ambientales y estímulos [41]. Hoy se sabe durante los primeros años es cuando más plasticidad hay y que en los primeros 5 años, la esencia del aprendizaje y memoria está en el juego. Por eso, se debería empezar por un aprendizaje perceptivo y no enseñar el pensamiento abstracto [6]. Se trata de un tema en desarrollo y hay cada vez más documentación acerca de cuáles Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 14
CAPÍTULO 5. APRENDIZAJE Y CEREBRO son estas ventanas [13]. Los ejemplos que se han encontrado están relacionados a la visión, audición y el lenguaje y sitúan estas períodos en edades tempranas y/o antes de llegar a la pubertad (recuperación de la visión después de ser operados por cataratas, implante coclear, la activación de la corteza visual durante la lectura de Braille, etc.) [33]. Los períodos sensibles más conocidos y estudiados en los seres humanos son los del lenguaje. Existe una clara relación entre la edad de exposición a un idioma y el nivel de competencia alcanzado en ese idioma [42]. Esta relación se mantiene para el aprendizaje de los dos primeros idiomas. La adquisición de un primer idioma ha sido evaluada en niños que han sido criados en la ausencia de cualquier lenguaje (niños salvajes o maltratados) o, más frecuentemente, en forma congénita niños sordos que han sido criados sin la ayuda del signo el lenguaje. Se puede encontrar grandes avances sobre las ventanas plásticas en el lenguaje y la percepción fonética tanto desde que se nace, como se desarrolla en la infancia y la exposición que tienen a un particular idioma como en adultos de diferentes culturas, en infantes con discapacidades de desarrollo e incluso hasta en animales [43]. Se dispone de muchos más datos sobre las personas que comenzaron a aprender un segundo idioma a diferentes edades. Por ejemplo, el período óptimo de la adquisición de este segundo lenguaje se sitúa en la infancia y va siendo menos óptimo a medida que crecemos [43]. Para ambos primera y segunda lenguas, un dominio profundo del lenguaje es alcanzado por aquellos que lo aprenden antes de 7 años de edad [42]. A grandes rasgos, se han distinguido tres grandes etapas desde el nacimiento hasta la adultez [6,20,21] y son las siguientes: Etapa de los 03 años. Etapa esencial para imprimir el carácter y temperamento. De los 0 a los 3 años, el cerebro prioriza las conexiones entre neuronas cercanas en la denominada corteza cerebral. La corteza constituye la capa más externa del cerebro, y es donde se generan y gestionan los aspectos más complejos y típicamente humanos del comportamiento: el lenguaje, la toma de decisiones, el control ejecutivo, la empatía, el raciocinio y el control emocional, entre otros. A estas edades el cerebro absorbe el ambiente para adaptarse a él. En esta primera etapa, se supone que el cerebro tiene muy pocas conexiones y se aprende mucho desde la mímica, simplemente escuchan, imitan, ensayan e integran. Es muy importante ofrecer un feedback de todo lo que va aprendiendo del mundo y de la percepción de sus experiencias. Es de vital importancia el vínculo seguro con sus progenitores o sus cuidadores [21]. Lo aprendido en esta etapa cuesta mucho de deshacer [20]. Etapa de los 411 años. Época donde muy poco a poco se van generado las conexiones para aprender el control de las emociones. Empiezan a ser conscientes de la emoción de aprender, y cuando aprender no va asociado a una emoción, tienden a aburrirse. El hecho de que hasta los 3 o 4 años no se empiecen a formar conexiones entre la corteza y el hipocampo explica por qué casi nadie recuerda de forma consciente las experiencias anteriores a los 3 años de edad [21]. Esta etapa es la que tiene más inuencia sobre las destrezas instrumentales y académicas, incluyendo la capacidad de razonamiento y de interrelación y de la memoria. Cuando se aprende a leer y escribir, cuando se empiezan a hacer razonamientos lógico-matemáticos, etc. y cuando se aprende a memorizar. No importa tanto lo que memoricen, sino que aprendan la destreza de memorizar y ésta se desarrollará más si se hace de una manera placentera. Es importante resaltar que cada cerebro madura a un ritmo ligeramente diferente a los demás, lo que implica que la edad de aprender estas destrezas sea un poco variable dependiendo de cada persona. Esto implica que para sacar el máximo provecho del desarrollo del cerebro, se deben respetar los ritmos individuales, evitando el aburrimiento en las personas que madura antes y el estrés en las que maduran más lentamente. En general, en esta etapa el cerebro percibe como máxima utilidad aquellos aprendizajes asociados a la aceptación, valoración y reconocimiento social. Etapa de los 12(2022) años. En esta tercera etapa es donde se ubica la adolescencia. Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 15
CAPÍTULO 5. APRENDIZAJE Y CEREBRO Es una época que se considera que hay más materia gris y es cuando se crean muchas conexiones, sobretodo en el córtex prefrontal. El córtex prefrontal está involucrado en numerosas funciones cognitivas. Entre otras el control de los impulsos (ver la Sección 6.1). En esta época se hacen conexiones de larga distancia para establecer los aprendizajes más conceptuales de las etapas anteriores. La adolescencia se caracteriza por la búsqueda de las novedades. Esta búsqueda de novedades está asociada con la exploración del entorno, tanto física como intelectualmente, y se desencadena como una respuesta a una situación o un estímulo nuevo. Una de las mejores formas que tiene el cerebro de adquirir nuevos conocimientos, especialmente los sociales, y estimular su plasticidad, es por imitación [20]. En [44] se resaltan 7 niveles de desarrollo de ciertas capacidades y las edades óptimas (marcadas con un *) y funcionales de cada uno de ellos: 1. Representaciones individuales → de los 2* a 5 años. 2. Asignaciones representativas → de los 4* a 8 años. 3. Sistemas de representación → de los 7* a 12 años. Edad óptima: 6* años. 4. Abstracciones individuales → de los 12 a 20. Edad óptima: 10* años. 5. Mapeo abstracto → de los 17 a 30 años. Edad óptima: 15* años. 6. Sistemas abstractos → de los 23 a 40 años (o nunca para muchos dominios). Edad óptima: 20* años. 7. Principios individuales → de los 30 a 45 años (o nunca para muchos dominios). Edad óptima: 25* años. 5.2. Imitación Las neuronas espejo o especulares fueron descubiertas por Giacomo Rizzolatti, junto a su equipo formado por Vittorio Gallesi y Leonardo Fogassi, en los años 1990s, por casualidad mientras buscaba el modo en que el cerebro de los mamíferos planica los movimientos [45]. El sistema de neuronas espejo permite hacer propias las acciones, sensaciones y emociones de los demás [11]. Parece que codican plantillas para acciones especícas, lo que permite llevar a cabo acciones motoras sin pensar en ellas y comprender las acciones observadas sin necesidad de razonar previamente sobre ello. A este tipo de neuronas se las ha bautizado como las neuronas de la empatía [46], denominadas así por estar implicadas en la comprensión de las emociones de los otros y en la comunicación interpersonal [47]. Las neuronas espejo del observador actúan como un sistema que permite la comprensión de las demás acciones de los otros y por lo consiguiente experimentar la empatía, la imitación, emulación y la teoría de la mente. Incluso se desprende que el sistema de neuronas espejo sería el mecanismo neural básico para el desarrollo de lenguaje [11]. Las neuronas espejo permiten entender la mente de nuestros semejantes, y no a través de razonamiento conceptual, sino directamente, sintiendo y no pensando [47]. La activación de las neuronas espejo depende de lo familiarizados/as que estemos con lo que se esté observando. Así, cuando las personas observaban acciones motoras descontextualizadas se activan menos neuronas que cuando aparecen los objetivos claros de la acción que se está observando. Es importante el conocimiento de las neuronas espejo en la práctica docente ya que hace consciente al/a la docente de que es un/a referente para el alumnado tanto en los aspectos académicos como en los emocionales, puesto que las neuronas espejo del/de la estudiante entran en acción, durante la interacción y aprendizaje. Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 16
CAPÍTULO 5. APRENDIZAJE Y CEREBRO 5.3. Neurotransmisores Los neurotransmisores son biomoléculas que permiten la neurotransmisión, es decir, la transmisión de información desde una neurona hacia otra neurona, una célula muscular o una glándula, mediante la sinapsis que los separa. La neurona que libera el neurotransmisor se le llama neurona presináptica. A la neurona receptora de la señal se le llama neurona postsináptica. Dependiendo del tipo de receptor, las neuronas postsinápticas son estimuladas (excitadas) o desestimuladas (inhibidas). Cada neurona se comunica con muchas otras al mismo tiempo. Puesto que una neurona puede enviar o no un estímulo, su comportamiento siempre se basa en el equilibrio de inuencias que la excitan o la inhiben en un momento dado. Las neuronas son capaces de enviar estímulos varias veces por segundo. Cuando los/as estudiantes están emocionalmente comprometidos con el aprendizaje, ciertos neurotransmisores en el cerebro envían señales al hipocampo, estructura vital del cerebro que incluye la memoria, para estampar estos eventos con gran intensidad [32]. Los tres neurotransmisores más implicados en el proceso de aprendizaje son: la dopamina (encargada de dar el impulso), la norepinefrina (encargada de situar la motivación) y la serotonina (encargada de activar la sensación de paz o realización una vez concluida la tarea) [48]. El aprendizaje se intensica por el desafío e inhibiendo la amenaza. El cerebro baja sus niveles de acción cuando percibe amenaza, por el contrario, este se activa en forma óptima cuando es apropiadamente desaado. La principal señal del descenso de la actividad es un sentimiento de impotencia, el aprendiz llega a ser menos exible y se revierte a lo automático y, frecuentemente, a las más primitivas rutinas de comportamiento. La exposición a constantes amenazas o traumas tempranos, frecuentemente alteran el comportamiento neuronal, creando niveles extremos de serotonina y noradrenalina [32]. La serotonina es uno de los neurotransmisores más conocidos, se almacena en determinadas células del cerebro, activa parte del córtex cerebral, estimula la memoria y actúa sobre el centro emocional del cerebro, lugar donde se generan y modulan los sentimientos; desempeña un papel relevante en la regulación del comportamiento humano [49]. Clave para el bienestar, actúa como un intensicador del humor, calma, involucrada en el control y disminución de la depresión y el estrés. La serotonina se relaciona con la memoria, el sueño, el control del apetito, la sexualidad y la regulación de la temperatura del cuerpo, por ello, posibilita estados de atención y relajación necesarios en procesos de aprendizaje. En consecuencia, las acciones de amenaza hacia la persona, provocan bajos niveles de este neurotransmisor. La carencia de este neurotransmisor ha sido vinculado especialmente con la depresión, y comportamientos como la agresión impulsiva, la ira explosiva, el alcoholismo, la violencia y el suicidio [32,49]. La noradrenalina, es un neurotransmisor que mantiene activo al cerebro humano, es decir, hace estar alerta y tener claridad de conocimientos. Se activa cuando una información sensorial llega a la amígdala produciendo su secreción y alcanza su punto máximo en las primeras horas de la mañana [49]. Una concentración baja de noradrenalina causa infraexcitación, búsqueda de emociones, asunción de riesgos y mayor probabilidad de violencia; la concentración alta origina sobreexcitación, pulso rápido, mayor probabilidad de violencia impulsiva, estrés, taquicardia, sudoración, ansiedad, y depresión [49]. Otra faceta de las emociones demuestra que éstas excitan el sistema químico cerebral y, en conjunto con la adrenalina liberada, actúan como un jador en la memoria [32]. La adrenalina (epinefrina), es una hormona y un neurotransmisor secretada por las glándulas suprarrenales, hace que reaccionar ante una situación de emergencia o alto riesgo, acelera la hiperactividad del sistema nervioso para responder a ciertas situaciones de alarma: acelera el ritmo cardíaco; aumenta la respiración para oxigenar la sangre; dilata las pupilas; aumenta la presión sanguínea, detiene momentáneamente los movimientos intestinales; acude a las reservas de glucógeno para proveer a los músculos de combustible; produce estados de euforia, de máxima energía, de capacidad de acción y de relax por la liberación de endornas. La adrenalina permite reaccionar en situaciones de estrés, una producción elevada produce Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 17
CAPÍTULO 5. APRENDIZAJE Y CEREBRO fatiga, falta de atención, insomnio y ansiedad, entre otras; por el contrario, niveles bajos causan decaimiento y depresión [49]. Las endornas funcionan como neurotransmisores, pertenecen a un grupo de proteínas que se producen en el cerebro a nivel de la glándula hipósis y tienen características similares a las drogas opiáceas, con propiedades analgésicas y placenteras. El cuerpo produce endornas como respuesta a múltiples sensaciones, entre las que se encuentran el dolor y el estrés. Son liberadas y distribuidas a través de todo el sistema nervioso central para mantener el equilibrio, en respuesta al dolor o al esfuerzo sostenido. También, están conectadas con los centros del placer del cerebro, es decir, cuando existe mayor secreción de endornas la persona se siente contenta, placentera y eufórica. Al favorecer la producción de endor- nas, se mejora el estado de ánimo y la sensación de bienestar. Su producción se aumenta realizando tareas gratas, ejercicio físico, demostraciones de afecto, masajes, caricias, risa, baile, relajación y en contacto con la naturaleza, etc [49]. En [50] acentúan que los neurotransmisores dopamina y acetilcolina incrementan el proceso de aprendizaje. Al aprender algo nuevo, se debe ordenar la nueva información en una conexión ya existente y estos dos neurotransmisores refuerzan la concentración y proporcionan satisfacción. La dopamina es un neurotransmisor con diferentes funciones en el cerebro: incluyendo papeles importantes en el comportamiento y la cognición; la actividad motora; la motivación y la recompensa; la regulación de la producción de leche; el sueño; el humor; la atención; y el aprendizaje. La dopamina es precursor de la norepinefrina (noradrenalina) y la epinefrina (adrenalina). La dopamina se ve modulada por la serotonina. Cuando la dopamina disminuye también lo hacen las endornas. Las neuronas dopaminérgicas (es decir, las neuronas cuyo neurotransmisor primario es la dopamina) tiene una respuesta física cuando se presenta una recompensa inesperada. Por otro lado, estas neuronas son deprimidas cuando la recompensa esperada se omite. Así, las neuronas de dopamina parecen codicar la predicción del error para resultados provechosos. Por lo tanto, la dopamina está asociada con la respuestarecompensa y el estímulo recompensa que son esenciales para el control del comportamiento motivado por la experiencia previa [51]. La dopamina juega un papel importante en la consolidación de la memoria y, por ende, en el aprendizaje [51].La dopamina está involucrada de manera crítica en la motivación continua. Existe una fuerte evidencia de que las funciones de la dopamina en la motivación/ movimiento/ fortalecimiento son disociables del aprendizaje [52]. La dopamina, en general, crea un ambiente favorable para la búsqueda del placer y de las emociones así como el estado de alerta. Cuando su síntesis o liberación se disminuye, puede aparecer desmotivacion e incluso depresión. Por tanto, unos niveles altos se relacionan con el buen humor, espíritu de iniciativa y motivación [53]. La acetilcolina es un neurotransmisor que regula la capacidad de retener una información, almacenarla y recúperarla en el momento necesario. Cuando el sistema que utiliza la acetilcolina se ve perturbado aparecen problema de memoria. Por tanto, un nivel bajo de este neurotransmisor provoca la pérdida de memoria, concentración y aprendizaje. Por el contrario, los niveles altos los potencian [53]. Por último, el cortisol que es una hormona que actúa como neurotransmisor en nuestro cerebro. Considerada por la comunidad cientíca como la hormona del estrés, el cuerpo la produce ante situaciones de tensión para ayudar a enfrentarlas. La liberación de esta hormona está controlada por el hipotálamo, en respuesta a situaciones estresantes y a un nivel bajo de glucocorticoides en la sangre (véase Sección 6.3.2). En general, niveles bajos o medios mejoran el aprendizaje y aumentan la memoria, mientras que niveles elevados tienen un efecto nocivos para éstos [53]. Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 18
CAPÍTULO 5. APRENDIZAJE Y CEREBRO 5.4. Memoria No hay memoria sin aprendizaje, ni aprendizaje sin memoria, lo que hace de la memoria una de las herramientas básicas para el aprendizaje [54]. En los últimos años y a diferencia de lo que se pensaba, se ha descubierto que ni el cerebro de los adultos ni el de los niños es estático, sino que están constantemente desarrollando nuevas conexiones neuronales según se obtienen nuevos conocimientos, a medida que aprende. Estos cambios cerebrales se producen en zonas determinadas (véase Sección 5.1). El proceso por el que el cerebro almacena una información constituye la memoria, mientras que el proceso por el cual el cerebro se adapta a esa información es conocido como aprendizaje. Uno de los estímulos que más favorece el aprendizaje y produce cambios cerebrales es el éxito. Cuando se obtiene una recompensa, el cerebro reconoce lo que ha hecho bien y se producen cambios neuronales que nos llevan a volver a repetir los mismos pasos. Si se trata de un fracaso, el almacenamiento (memoria) es mucho menor y el cerebro apenas sufre cambios. Existe una vinculación muy fuerte entre la emoción y la memoria. Contra mayor es el impacto emocional, las experiencias mejor se almacenan a largo plazo [5]. De hecho, puede que no existan percepciones presentes o recordadas, a través de la memoria, que sean neutrales en términos emocionales. Algunos sentimientos optimizan el aprendizaje y la memoria. Otros, en particular los que son extremadamente dolorosos, perturban el aprendizaje y suprimen la memoria como protección. En general, el recuerdo de una situación promueve, conscientemente o no, que se eviten las situaciones asociadas a sentimientos negativos y la búsqueda de aquellas que puedan causar sentimientos positivos. Los procesos de memoria y aprendizaje están relacionados directamente con las redes neuronales que el cerebro produce, a más aprendizaje más redes neuronales se construyen, mismas que a la vez potencian nuevos aprendizajes. A nivel aula, una de las principales causas de los problemas para memorizar y recordar datos es el estrés. En la infancia y la adolescencia, los individuos pueden estar sometidos a nivel de estrés elevado por causas familiares, sociales, académicas, etc. Cuando se está sobrecargado, el cerebro reacciona haciendo que el cuerpo adquiera un estado de hiperalerta, respuesta siológica que permite sobrevivir a las amenazas del entorno desde hace miles de años. El estrés produce en el cerebro la creación de componentes que ayudan a incrementar el estado de alerta. Sin embargo, cuando el estado de estrés es constante, estos químicos afectan nuestro estado físico, que a su vez hace que haya pérdida de células cerebrales, lo que afecta a la habilidad de retener nueva información. Es por tanto esencial, lograr que el alumnado vea reducido al mínimo sus niveles de estrés, ya que esto puede ser una de las causas de los malos resultados académicos [20]. Figura 5.1: Tipos de Memoria Humana La memoria puede clasicarse en tres tipos (ver Figura 5.1): sensorial, a corto plazo (operativa o de trabajo) y a largo plazo. La memoria sensorial es la que se percibe a través de Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 19
CAPÍTULO 5. APRENDIZAJE Y CEREBRO desarrollo de estrategias, resolución de conicto estimular o de respuesta, o situaciones que impliquen la generación de una respuesta novedosa [66]. Esta ligada con los procesos de detección consciente de los estímulos y con procesos de memoria de trabajo. Esta ed está relacionada con la concentración y es totalmente entrenable [69,70]. Esta red se desarrolla a lo largo de la infancia y está estrechamente relacionada con la autorregulación. Es la red más compleja y, como consecuencia, tarda más en desarrollase. Se calcula que acaba de formarse a los ocho años de edad [69]. Las interconexiones entre control de esfuerzo, atención ejecutiva y emoción comienzan en la etapa preescolar y se va desarrollando hasta la etapa adulta. Estas conexiones proveen al niño la capacidad de planicar y controlar ecazmente la situación (inhibir una respuesta para activar otra respuesta distinta) [68]. Se cree que durante la infancia el sistema de control y regulación dependería mayoritariamente de la red de orientación pero que una vez se va desarrollando la red atencional ejecutiva, la red ejecutiva iría adquiriendo esa función [65]. Finalmente, la atención ejecutiva también se ha visto relacionada con la teoría de la mente y empatía [69] y que con el entrenamiento de ésta se podrían mejorar capacidades cognitivas y emocionales. Entrenamientos centrados en la atención ejecutiva y como éste produce cambios estructurales y funcionales en el cerebro [69]. Y, por otro lado, entrenamientos basados en la meditación donde se trabaja la atención del ahora y muestra mejora en las capacidades cognitivas [70]. 5.7. Curiosidad La curiosidad, lo que es diferente y sobresale en el entorno, enciende la emoción. Y con ella, con la emoción, se abren las ventanas de la atención, foco necesario para la creación de conocimiento [71]. Parece que no hay una denición formal de qué es exactamente la curiosidad. En [72] se dene como un complejo sentimiento y una cognición que acompaña a el deseo de aprender lo que es desconocido. La curiosidad tiene un papel crítico en la motivación y, por lo tanto, en el aprendizaje y el descubrimiento. Se dice que la motivación es el motor que nos mueve. Esto ocurre porque la curiosidad provoca que el interés por algo, y la motivación es el impulso que mueve a realizar determinadas acciones y a persistir en ellas para alcanzar un n determinado. Siguiendo con esta metáfora, si consideramos que la motivación es el motor del aprendizaje, la curiosidad sería la chispa producida por la bujía que pondría en marcha ese motor. Las bases neurológicas se han demostrado usando fMRI y observando cuando se trata de dar respuesta a algo que la persona desconoce [72]. En el cerebro se activan al menos dos áreas cerebrales: una relacionada con la motivación y la recompensa (ubicada en el estriado ventral) y otra implicada en la memoria (el hipocampo). Cuando se aprende algo nuevo se intensicaba la actividad en las áreas del hipocampo relacionadas con la consolidación de la memoria y, por lo tanto, se demuestra que aprender algo motivado por la curiosidad mejora la capacidad de recordar [72]. 5.8. Emoción Las emociones parecen ser un factor clave y fundamental en el aprendizaje [6,20]. Una constante que se mantiene es que se aprende mejor con emociones y, todavía mejor si las emociones son positivas tales como el placer. Todo lo que tenga una componente emocional, el cerebro lo interpretará como clave para la supervivencia, por tanto intentará guardarlo mejor y después se usará de manera más eciente [20]. El cerebro está preparado para atender y consolidar de formar rápida y eciente los contenidos y experiencias que tienen lugar en situaciones de aprendizaje asociadas a vivencias emocionales potentes. Durante el procesamiento y codicación de un estímulo con una fuerte Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 26
CAPÍTULO 5. APRENDIZAJE Y CEREBRO carga emocional, se activan de manera simultánea las estructuras del sistema límbico, especialmente, la amígdala, favoreciendo la liberación de neurotransmisores activadores como la noradrenalina i la adrenalina en regiones fundamentales para la consolidación de la memoria, como son el hipocampo i la corteza cerebral [73]. No se puede aprender sin emoción, no hay razón sin emoción [13]. Cualquier cosa que percibimos pasa por el sistema límbico que determina si es bueno o malo. Dentro de este sistema está la amígdala. La emoción pasa por la amígdala que está prácticamente conectada a todo el resto de áreas del cerebro. La información sensorial que contiene una emoción implícita va a las áreas de asociación, que son las áreas que elaboran el conocimiento, los conceptos, la abstracción o las ideas. Como estos conceptos ya tienen una emoción impregnada, no se puede pensar sin antes tener la connotación de emoción y tampoco memorizar ni aprender. Por lo tanto, es fundamental aplicar estrategias didácticas en el aula que permitan a los estudiantes apropiarse de los aprendizajes, y esto se logrará únicamente cuando estén implicadas positivamente las emociones, es decir que los materiales de estudio sean interesantes y motivadores [32]. Si se aprende con miedo, esto generará que las personas no quieran volver a aprender porque solo la idea les generará miedo (sentimiento desagradable e incómodo). Sin embargo, aprender a través de la alegría y placer, aunque no es una emoción tan poderosa como el miedo, ayudará a sentir placer por aprender [41]. La retroacción positiva también puede ser un aliado en el aula. La realimentación o retroacción positiva o favorable como parte de la evaluación puede ayudar al/a la estudiante a elevar los niveles de serotonina (véase la Sección 5.3). En consecuencia las acciones de amenaza hacia la persona, provocan bajos niveles de este neurotransmisor [32]. El mayor enemigo del aprendizaje es el estrés (estrés crónico o no puntual) pues produce alteraciones en las conexiones neuronales, diculta el aprendizaje y favorece los estados depresivos [41](véase la Sección 6.3.2). 5.8.1. Una visión alternativa de las Emociones El neurobiólogo Héctor Ruíz [74] tiene una visión diferente de la relación entre el aprendizaje y las emociones. Diferencia entre la memoria autobiográca y semántica (ver Sección 5.4) precisando que las emociones están asociadas a determinados recuerdos, en concreto a los de la memoria autobiográca. La memoria autobiográca tiene tanto referencias contextuales del tipo espacio-temporal como referencias emocionales. Sin embargo, en general, la memoria semántica no tiene estas referencias de contexto y entre ellas las emocionales. Por lo tanto, la emoción no está relacionada con que acordarse mejor de los eventos y menos con la memoria semántica que es una de las que más interesa en la escuela [74]. De hecho, expone que delante de un evento muy emocionante, el alumnado no recuerda aquello que se quería enseñar sino más bien, recordaran la anécdota o los detalles que hicieron la experiencia más intensa. Por tanto, remarca que no existe esa vinculación directa entre generar emociones intensas y que el aprendizaje sea más profundo. De hecho, remarca lo contrario, que las emociones intensas provocan que se secuestren nuestros recursos cognitivos y provocando más dicultad en prestar atención a las cosas que son el objetivo de aprendizaje [74]. Por otro lado, sí deende que son importantes las emociones, que haya un ambiente emocional positivo en el aula y tener muy en cuenta la motivación. La motivación ayuda a dedicarle más atención, más tiempo, más esfuerzo al objeto de aprendizaje y, por lo tanto, se aprende mejor. La motivación puede ser intrínseca o extrínseca (ver Sección 5.5) que son conceptos ligados con el valor subjetivo o interés. Pero, además, la motivación está modulada por la autoecacia. La autoecacia es la creencia que tiene que una persona de sí misma de si va a ser capaz o no de aprender una cosa concreta. La autoecacia es concreta para cada uno de los aprendizajes. Y una autoecacia negativa conlleva una motivación negativa [75]. Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 27
Capítulo 6 Enseñando desde la Neuroeducación El objetivo de la neuroeducación es potenciar el proceso de enseñanzaaprendizaje y el rendimiento mental. De forma que el alumnado ha de tener la capacidad de aprender y memorizar correctamente y, también, ser capaz de rendir; es decir, sostener activamente Figura 6.1: Los 12 principios del aprendizaje del cerebro. Fuente: [4] dicho proceso de aprender y memorizar de modo continuado y durante un cierto tiempo y, además, ser productivo y eciente durante ese tiempo [6]. El aprendizaje es un proceso complejo que no se puede inuenciar directamente, sino a través de ciertas circunstancias [1]. No se pueden cambiar la biología o el estado hormonal que tiene efecto en la aptitud y el rendimiento, pero se pueden tener en consideración para entender las dicultades del aprendizaje y la concentración del estudiantado adolescente [1]. Para que un aprendizaje se enraíce bien en las conexiones cerebrales debe contener elementos emocionales y sociales, y debe encontrarse en un contexto cercano a las personas que lo reciben, para potenciar al máximo estas redes neuronales [21]. En [4] se resume el aprendizaje desde el cerebro en 12 principios (véase Figura 6.1). De estos principios se pueden extraer las siguientes consideraciones [1,4]: Aprenden más efectivamente cuando están involucrados/as en la experiencia tanto a nivel mental sensorial y corporal. Estas experiencias deberían involucrar múltiples formas de recuerdos. Capacidad innata de percibir y crear patrones y conectarlos con los anteriormente entendidos. Los detalles deben estar integrados en totalidades, para que sean entendidos como eventos de la vida real. Su atención se profundiza si usan múltiples capas del contexto. Las diferencias individuales en la maduración, desarrollo y previo el aprendizaje se deben tomar en consideración. 28
CAPÍTULO 6. ENSEÑANDO DESDE LA NEUROEDUCACIÓN Así como su necesidad por la interacción social y relaciones (la mente es social) y sus intereses, propósitos e ideas (búsqueda de signicado). El aprendizaje debería ir acompañado de emociones apropiadas antes, durante y después. Se ha de tener tiempo para reexionar. El entorno debe ser de apoyo, potenciador y desaante. En [21] se han escogido los siguientes 5 principios básicos por su relevancia e impacto tanto en la educación como en la vida en general para entender cómo funciona el cerebro y su singularidad: Los cerebros de las personas son únicos e irrepetibles. El cerebro es el órgano más complejo del cuerpo del ser humano. Dirige toda su actividad y marca los patrones de comportamiento. Y, no sólo es irrepetible comparado con otros cerebros, sino incluso comparando el mismo cerebro es dos momentos distintos, puesto que cada día termina siendo ligeramente diferente a cómo era el día anterior [21]. El número de neuronas no es lo más importante, sino las conexiones que se establecen entre éstas. El incremento del número de conexiones se produce a través de las experiencias diarias, incluidos los procesos educativos y proporciona una mayor plasticidad neuronal y reserva cognitiva. Inuenciar no signica determinar. Ineludiblemente, el cerebro depende de la genética de los progenitores tanto de su propia genética como de la modicaciones epigenómicas 1 que han tenido al largo de su vida. Sin embargo una predisposición genética y/o epigenómica no es determinante en el desarrollo del cerebro, el contexto y el ambiente interaccionan constantemente y, por ende, son igualmente importantes. Por tanto, una predisposición genética o las modicaciones epigenéticas facilitan ciertas capacidades y habilidades pero pueden no desarrollarse con un ambiente no adecuado. De manera contraria, un ambiente adecuado puede potenciar ciertas habilidades o capacidades aunque no exista una predisposición genética [20,21]. Antes de nacer, el cerebro se prepara. A los dieciocho días desde la fecundación comienzan a crearse las primeras células que acabaran formando el cerebro funcional posteriormente durante diversos meses. La formación de las redes neuronales dependerá de la información genética y del ambioma (estímulos que reciba el feto). Por tanto, desde la semana 25 y hasta el nacimiento, el cerebro queda expuesto al estilo de vida de la madre y las propias vivencias de ésta [21]. Plasticidad neuronal. Al nacer, las personas tienen la mitad de las neuronas y sobre los cuatro años ya tienen prácticamente todas las neuronas que forman el cerebro. Por lo tanto, los cambios en el cerebro radican sobretodo en cómo estas neuronas van modicando sus conexiones, creando nuevas o eliminando aquellas que estén en desuso. Esta plasticidad neuronal es crucial para cualquier proceso de aprendizaje. Por lo tanto, la estimulación (no la sobreestimulación) es crucial para la formación del cerebro. Un cerebro estimulado va a tener más conexiones implicando más capacidad para organizar la vida mental y más reserva cognitiva para el resto de su vida [21]. Ventanas de oportunidad. Como se ha mencionado en la Sección 5.1, existen períodos más sensibles en el desarrollo del cerebro. En estos períodos se abre una ventana temporal donde el cerebro está más predispuesto a aprender unas capacidades o habilidades que otras. En [1] se muestra un algoritmo del aprendizaje (véase la Figura 6.2) que resume los pasos de un aprendizaje efectivo incluyendo principios de la neuroeducación. El algoritmo de esta 1 El epigenoma está formado por compuestos químicos y proteínas, o etiquetas químicas, que pueden unirse al ADN y dirigir acciones tales como la activación o desactivación de genes, y el control de la producción de proteínas en células especícas. Cuando los compuestos epigenómicos se unen al ADN y modican su función, se dice que han marcado el genoma. Estas marcas no cambian la secuencia del ADN. En vez de ello, éstas cambian la manera en que las células usan las instrucciones del ADN. Algunas veces las marcas se pasan de una célula a otra a medida que las células se dividen. También pueden pasarse de una generación a la siguiente [76]. Por lo tanto, la epigenómica es el resultado del dialogo entre el ambioma con el genoma [77]. Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 29
CAPÍTULO 6. ENSEÑANDO DESDE LA NEUROEDUCACIÓN Figura 6.2: Algoritmo del Aprendizaje. Fuente: [1] Figura 6.2 remarca que tiene que tener un sentido de lo que se quiere aprender, que se intenta asociar con conocimiento y/o patrones previos y que nalmente hay un proceso inconsciente de consolidación. Posiblemente, el primer paso es el diagnóstico del alumnado. El/la docente debería descubrir las posibles capacidades y necesidades de aprendizaje de su propio alumnado. De esta forma, se favorecería a diseñar o redireccionar las metodologías y técnicas didácticas en base a las necesidades especícas del propio alumnado, focalizándose en lo que se necesita aprender más que en lo que el/la docente supone desde su experiencia [48]. En el ámbito de este trabajo, la etapa de la adolescencia es la más contemplada puesto que es la mayoritaria en los ciclos formativos. En la siguiente Sección 6.1 se aborda los cambios y el estado de las personas durante esta etapa. En la Sección 6.2 se recogen las estrategias que optimizan el proceso de la enseñanzaaprendizaje desde la Neuroeducación. Finalmente en la Sección 6.3 se contemplan otros aspectos relacionados con la neuroeducación y en la Sección 6.4 se presentan casos prácticos de la aplicación de la neuroeducación. 6.1. Entendiendo la Adolescencia La etapa del la adolescencia se encapsula entre la niñez y la adultez. Empieza con los cambios propios de la pubertad que incluyen cambios biológicos, hormonales y físicos y donde se llega a la madurez sexual [78]. La comprensión de la adolescencia resulta clave para potenciar y diversicar los escenarios educativos. La madurez no llega hasta los veinte o treinta años en los seres humanos y es un patrón que depende de cada organismo [38]. En esta época de la adolescencia el cerebro todavía no está formado del todo y, por ende, es una etapa donde el cerebro sigue desarrollándose. Se trata de la etapa donde hay una mayor cantidad de materia gris. A medida que el/la adolescente va entrando en la adultez, está materia gris irá cambiando a blanca creando conexiones más seguras y estables y la persona también pasa a ser más estable y tiene un rol más independiente en la sociedad [78]. Durante la adolescencia, el cerebro experimenta una situación de crisis y de transición que tradicionalmente era explicada por los repentinos cambios hormonales. La investigación neurocientíca actual ha desmiticado esta situación y ha enfatizado en que la adolescencia es uno de los períodos de mayores cambios drásticos que experimenta nuestro órgano Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 30
CAPÍTULO 6. ENSEÑANDO DESDE LA NEUROEDUCACIÓN cerebral [38]. Es durante este momento que se produce una extraordinaria poda neural. La última parte del cerebro en formarse es la del córtex prefrontal. El córtex prefrontal está involucrado en muchas funciones cognitivas como puede ser la toma de decisiones, la planicación, también es donde reside el autocontrol de los impulsos y el juicio y, por tanto donde se inhiben los comportamientos inapropiados [78] (funciones relacionadas con las funciones ejecutivas 2 En esta época, el sistema límbico está más hipersensible y es donde el sistema de recompensa rápido está muy latente generando altos niveles de dopamina. Todo en conjunto, hace que un/a adolescente tenga mucha energía y sea más propenso a ideas más temerarias. A diferencia que en la adultez, la actividad del córtex prefrontal es más baja, lo que hace que el enfoque de cómo se piensa sea diferente y tengan más dicultades en ver las perspectivas de los demás [73,78]. El lóbulo frontal del cerebro, que es donde residen varias de las funciones anteriormente mencionadas está en desarrollo y alrededor de los dieciséis - dieciocho años no ha terminando su maduración hasta bien entrada la veintena [82] o treintena [73]. Por tanto, durante esta fase, en la que el citado lóbulo no ha terminado aún su desarrollo, se conservará la suciente plasticidad para adquirir facultades mentales, distintas de los conocimientos, y que habitualmente son necesarias para el correcto funcionamiento en una organización, como pueden ser la comunicación, la gestión de personas, el liderazgo, la creatividad, la planicación o la facilidad para la resolución de problemas, sin las cuales el conocimiento puede resultar inoperante [83]. Al entrar en la adolescencia, se está dejando de ser niño/a, una época donde las creencias del mundo vienen bastante copiadas por lo que ha vivido (familia y escuela sería lo más inuyente) y esto provoca, que además sea una fase de duelo. Es una época muy marcada por intentar entenderse a uno mismo y situarse en la sociedad, queriendo ser aceptados por los demás. Los cambios en el cuerpo crean una inseguridad de pensar si son normales comparados con el resto o no. Además, el querer encajar en la sociedad provoca que se quieran llegar a unos estereotipos ampliamente aceptados, como puede ser la delgadez llevándolos a ser más susceptibles a tener trastornos alimentarios [78]. También, a nivel psicológico, es un período difícil ya que se busca la continua aprobación de los demás y, por consiguiente, son más sensibles a la vergüenza en público. En este punto, el intentar impresionar a otros/as adolescentes suele conducir a actuar de una manera más divertida y/o temeraria que produce un reconocimiento inmediato. En este período, la persona pone en duda esas creencias adquiridas en la niñez y cuestiona muchos aspectos aprendidos, con los conictos que pueden desencadenar. Asimismo, se considera que son más inteligentes en este período, aunque no se haya denido qué es la inteligencia, y que es una de las etapas más creativas [41]. El cerebro adolescente busca situarse en el mundo, encontrar un lugar en la sociedad, encajar de la mejor manera posible y esta es una de las funciones de la ética. Se exploran los conceptos de justicia, igualdad y dignidad. Por eso, se debe ofrecer elementos de reexión, y facilitar los momentos para hacerlo [20]. Como en las anteriores etapas, las emociones continúan siendo un elemento multiplicador de la ecuación del aprendizaje. Otro tema importante es el de los límites. La maduración de control emocional comporta el deseo de romper los límites establecidos y de saltarse las normas. Romper estos límites es la manera que tienen de poder jugar con la sociedad en la que viven y, por lo tanto, de encontrar su lugar en ella y de ver cómo pueden encajar. Romper límites ayuda al cerebro a madurar [20]. Límites han de haber para que se los puedan saltar, y no han de ser muy estrictos para que no haya forma de saltarlos. Sin embargo, no hay un estándar en que es un 2 Existen varias deniciones para las funciones ejecutivas [73, 79]. En general se pueden entender como un conjunto de mecanismos de orden superior de control cognitivo complejo que facilitan las conductas dirigidas a un objetivo y necesarias delante de situaciones nuevas o poco conocidas. Las tres principales son la inhibición (autocontrol, autocorreción, autorregulación emocional, atención dirigida, monitorización), la exibilidad (relacionada con la creatividad) y la memoria de trabajo [80]. Normalmente se encuentran interrelacionadas con la planicación, resolución de problemas, toma de decisiones y el razonamiento [73,80, 81]. Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 31
CAPÍTULO 6. ENSEÑANDO DESDE LA NEUROEDUCACIÓN límite sano, sino que dependerá de cada adolescente, por lo tanto, es un tema muy subjetivo. Igual de subjetiva es la respuesta, que también dependerá del/de la propio/a adolescente [20]. En general, se opina que la adolescencia es una etapa muy importante del desarrollo de la persona y qué es imprescindible para la evolución de la sociedad. Históricamente, la adolescencia ha estado (y está) estigmatizada, se ha considerado un problema, y casi una enfermedad [78]. Hay muchos mitos alrededor de la adolescencia y una gran tendencia a criminalizarla. Este propio modelo, también, afecta sobre el comportamiento de los/las adolescentes ya que los encapsula en un determinado rol [78]. La manera de cómo miran los/as adolescentes a los/as profesores/as y de cómo se miran entre ellos/as tiene una mucha importancia en su percepción sobre lo que están aprendiendo, sobre el hecho mismo de aprender y también sobre la percepción que están construyendo de ellos/as mismos [20]. 6.2. Estrategias para Optimizar el Proceso de Enseñanza Aprendizaje Como se ha mencionado anteriormente, el primer paso es conocer el alumnado que ocupa el aula, conocer sus capacidades y la manera óptima que tiene de aprender. En el campo de la educación superior, caracterizado por el exceso cognitivo, resulta necesario dirigir la mirada hacia las habilidades somáticas y emocionales, que favorecen la creatividad, la gestión emocional, la interacción social, la autorregulación y la autoconciencia integración cuerpo y mente ´ - y en denitiva, incentivar el aprendizaje autónomo [84]. Las emociones intereren en el proceso de aprendizaje (véase Sección 5.8), por lo tanto, un clima en el aula relajado, de conanza, donde el alumnado no se sienta cuestionado, ni juzgado, ni evaluado y donde se sientan respetados, reconocidos y aceptados favorecerá a este proceso [73]. Por este motivo, las aproximaciones que promueven el desarrollo de metodologías indirectas y holísticas parecen tener más éxito en la educación. Las propuestas pedagógicas de aprendizaje deberían estar vinculadas al juego, movimiento, actividades al aire libre, creatividad y a la cooperación desarrollando las funciones ejecutivas de manera indirecta a la par que el desarrollo cognitivo, social i afectivo [73]. En [84], se resalta la posible diferencia siológica entre los cerebros de los que nacieron con la Revolución Digital y los cerebros de generaciones anteriores, indicando que todavía es objeto de estudio ya que hay pocos los estudios al respecto y la evidencia que existe es discutida. Estas posibles diferencias marcarían una forma distinta de pensar, sentir y actuar. Aún así, se debería tener en cuenta que la continua exposición a los estímulos digitales ha podido recablear el cerebro de las nuevas generaciones y preparándolo para aprender mediante imágenes visuales complejas, ltrar con rapidez todo tipo de información y realizar varias tareas a la vez, especícamente en el entorno virtual. La interacción continúa con la tecnología digital permite desarrollar un pensamiento no lineal y un procesamiento de información en red, caracterizado por reacciones rápidas y multitarea [84]. En realidad, el cerebro no es multitarea, no ejecuta varias tareas simultáneamente. Sino que cambia de tareas rápidamente y esto produce un décit en la capacidad de concentración y, por ende, de atención [85]. Además, tiene un coste, la división de los sistemas atencionales del cerebro afecta al rendimiento. En [86] se resume lo que necesita un/a adolescente de hoy en día para involucrarse en el aprendizaje. Considera que están acostumbrados/as a consumir grandes cantidades de información, no contrastada y muy visual. Dada la adaptación que tienen a los cambios de tareas, tiene una atención más reducida provocando que se aburran fácilmente. Por lo tanto, el aprendizaje tiene que ir encapsulado en pequeñas dosis. Son estudiantes kinestésicos, experimentales y prácticos que preeren aprender haciendo en lugar de que se les diga qué hacer o leer un texto. Necesitan velocidad y graticación o recompensa instantánea. NecesiNeuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 32
CAPÍTULO 6. ENSEÑANDO DESDE LA NEUROEDUCACIÓN tan una evaluación continua, retroalimentación instantánea, objetivos claros, recompensas, desafíos y refuerzo positivo. Suelen aprender más efectivamente resolviendo problemas y encontrando las soluciones por prueba y error. Preeren trabajar en equipo o grupos pequeños. La creatividad y la colaboración son naturales para ellos, ya sea una actividad espontánea o estructurada. De hecho, deberían aprender a descubrir, seleccionar y administrar información (la cual no están acostumbrados a contrastar). Concentrarse en el pensamiento crítico y la resolución de problemas en lugar de memorizar información. Por otro lado, es importante respetar los descansos [6,20,83]. Es necesario el tiempo para que se graben y se asienten los aprendizajes. Este tiempo incluye el descanso y el sueño. El descanso en importante cuando hay un cambio de actividad para que se respeta la curva de la atención evitando interferencias de nuevas sinapsis y, por lo tanto, pseudoaprendizajes [83]. Por otro lado, dormir es la mejor forma de consolidar un aprendizaje (véase Sección 6.3.1 sobre los ritmos circadianos). 6.2.1. Llamando a la Atención y la Curiosidad En la Sección 5.6 se ha mencionado que el período de atención que una persona puede sostener es relativamente corto. Esta limitación biológica puede usarse para que el/la docente haga cambios en el entorno en periodos que oscilan entre los 5 a los 18 minutos, para que el cerebro vuelva nuevamente a captar la información que se quiere aprender. Por lo tanto, la extensión temporal de las actividades didácticas que exigen una elevada concentración no debería ser superior a tal período [87,88]. Algunos cambios que se pueden implementar son el tono de la voz, moverse mientras se habla, mirarlos/as a los ojos, tocarlos/as para que cambien de posición corporal, entre otros [88]. Sin embargo, es relevante destacar que este período puede incrementarse a través de diferentes técnicas. Proponer dentro de un módulo actividades didácticas variadas, con materiales diversos que eviten el aburrimiento y fomente el uso de diferentes tipos de representación, facilitará el sostenimiento del estado de alerta necesario para el aprendizaje [87]. Para mantener su atención hace falta trabajar la capacidad de sorpresa [20]. No es su- ciente que se pida al alumnado que preste atención sino que se han de utilizar estrategias prácticas que fomenten la creatividad y que les permitan participar en el proceso de aprendizaje de manera activa sin ser meros elementos pasivos del mismo [13,89]. Por otro lado, es importante tener presente que el ciclo atencional durante la clase se distribuye en tres etapas: los estudiantes recuerdan más y mejor lo que ocurre al inicio de la clase y al nal de la misma, y mucho menos lo que ocurre en el medio [87]. 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 nal de cada bloque se puede dedicar un tiempo para reexionar sobre lo analizado o, simplemente, hacer un pequeño parón para afrontar el siguiente. Todo ello debería ser complementado por un/a profesor/a activo/a que se mueve por el aula y cambie el tono de voz porque los contrastes sensoriales atraen la atención del alumnado [89]. 6.2.2. Incrementando la Motivación La motivación es uno de los factores principales que condicionan el aprendizaje [90]. Inicialmente es importante conocer que factores personales condicionan la motivación del propio alumnado. En [90] se destacan los siguientes factores: el signicado que tiene conseguir aprender lo que se les propone, signicado que depende de los tipos de metas u objetivos a cuya consecución dan más importancia; las posibilidades que consideran que tienen de superar las dicultades que conlleva el lograr los aprendizajes propuestos, consideración que depende en gran medida de la experiencia de saber o no cómo afrontar las dicultades especícas que se encuentran; y, el coste, en términos de tiempo y esfuerzo, qué les va a costar lograr los aprendizajes perseguidos, incluso considerándose capaces de superar las dicultades y lograr los aprendizajes. Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 33
CAPÍTULO 6. ENSEÑANDO DESDE LA NEUROEDUCACIÓN En cuento al signicado, el argumento ideal sería que se sintieran intrínsecamente motivados por incrementar sus capacidades, haciéndoles más competentes, y haciendo que disfruten con el uso de las mismas [90]. La utilidad del aprendizaje es intrínseca a si mismo, la comprensión de conceptos o procedimientos, a su vez, facilitan la comprensión y el aprendizaje de otros más complejos y, a la par, a la adquisición de capacidades más generales. Sin embargo, la utilidad se suele medir por la posibilidad de conseguir incentivo externos (recompensas materiales o sociales) [90]. Que la motivación dependa de factores externos puede provocar una perdida del interés intrínseco por realizar cualquier tipo de tarea que no conlleve alguna recompensa externa. En [72] se experimentó con la curiosidad y los conocimientos previos con estudiantes alrededor de los 21 años. Los/as participantes tenían que pasar 40 preguntas del trivial relacionándolas con la evocación de la curiosidad epistémica (relacionada con el deseo de una información particular y normalmente asociada con la motivación académica). Los resultados mostraron que la curiosidad máxima se alcanza cuando se sabe algo del tema pero no se domina ya que a las personas que saben muy poco del tema no se les despierta su curiosidad mientras que los que saben mucho están saciados. En un segundo experimento observaron que las preguntas en las que habían fallado pero habían generado más curiosidad provocaban una activación de las regiones de memoria, concluyendo que el cerebro se preparaba para incorporar el nuevo conocimiento. En un tercer experimento, se incorporó un factor de tiempo, determinando que la curiosidad está correlacionada con la predisposición que tienen a esperar la respuesta correcta. Concluyen que el hecho de que la curiosidad aumente con la incertidumbre sugiere que una pequeña cantidad de conocimiento puede despertar la curiosidad y avivar el hambre de conocimiento. Para un aprendizaje fructífero, la motivación debe estar presente durante todo el proceso (antes, durante y después). En [91] se recogen algunas recomendaciones para ayudar al alumnado a mantener la motivación. Antes de un proceso de aprendizaje es importante que el/la docente muestre una actitud positiva; generar un ambiente agradable; como ya se ha mencionado anteriormente, detectar los conocimientos del alumnado para ajustar la dicultad de la actividad. Generar conictos cognitivos planteando problemas que deba resolver el alumnado, activando su curiosidad e interés. Presentar información nueva, sorprendente, incongruente con los conocimientos previos del alumnado para que éste sienta la necesidad de investigar y reacomodar sus esquemas mentales. En [90] también se recoge el relacionarlo con el conocimiento previo, situarlo en objetivos globales, señalar objetivos especícos, explicitar la utilidad del aprendizaje y anticipar esquemas de contenidos. Durante el propio aprendizaje, usar ejemplos y relacionarlos con el contexto del alumnado; variar los elementos de la tarea para mantener la atención, usando diferentes estrategias de aprendizaje para que los alumnos se motiven en la construcción de su aprendizaje; organizar actividades en grupos cooperativos (exposiciones, debates, representaciones, investigaciones, etc.), favoreciendo tener diferentes puntos de vista sobre el mismo material; ofrecer el máximo de opciones posibles de actuación para facilitar la percepción de la autonomía: el alumno, aún siendo parte de un grupo, es un ser autónomo, que merece ser tomado en cuenta como tal; por lo cual, no debe ser tratado como uno más en la masa. Se debe respetar su individualidad dejándolo actuar y pensar por sí mismo. Finalmente, remarcar las aplicaciones que pueden tener los conocimientos, dándoles un sentido y orientarlos para que aprendan como pueden buscar posibles medios para superar las dicultades. Después del proceso es importante la evaluación proporcionando información del nivel de conocimientos y de las razones del posible fracaso (véase la Sección 6.2.7). En la etapa de la adolescencia se están desarrollando las habilidades sociales (véase la Sección 6.2.5), por ello el aprendizaje en pares aumenta su motivación [89]. Cuando se habla de estudiantes más adultos/as, posiblemente obtengan mejores resultados en los conceptos y principios de aprendizaje que se relacionan con su experiencia y que les permiten ampliar el conocimiento ya existente. Algunos/as estudiantes adultos/as aprenden mejor cuando Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 34
CAPÍTULO 6. ENSEÑANDO DESDE LA NEUROEDUCACIÓN se les pide que enseñen. Esta estrategia de aprendizaje entre pares también incorpora el aprendizaje de información dentro del contexto social [92]. 6.2.3. Entrenando las Funciones Ejecutivas Las funciones ejecutivas (FE) se utilizan sobretodo para aprender cosas nuevas y se van dejando de usar a medida que se es más experto en aquella cosa. Para ser experto se necesita una práctica repetida de muchas horas [80]. Los procedimientos que mejoran las FE se pueden clasicar entre los basados en procesos o basados en estrategias. En ambos casos, las intervenciones deberían durar varias sesiones [73,81]. Por un lado, los procedimientos basados en procesos suponen un alto requerimiento de las FE mejorándolas directamente. Se componen de tareas con dicultad adaptativa suponiendo un desafío, dado que la dicultad se va ajustando a medida que va mejorando la FE [80] buscando aumentar su capacidad. Habitualmente, este tipo de intervenciones se desarrolla a través de actividades informatizadas de forma individual [73,80,81]. Por otro lado, los basados en estrategias tienen el objetivo de mejorar el rendimiento de las tareas que involucran las FE, se desarrollan estrategias especícas ofreciendo instrucciones explícitas que permitan un uso más eciente de sus recursos ejecutivos disponibles (de sus FE). Este tipo de intervenciones pueden desarrollarse de manera individual o grupal [73,81]. Para entrenar las EF se necesita constancia y repetición, por lo tanto, deberían estar presentes diariamente y en todas las materias [80]. El bilingüismo, sobretodo en la niñez, ha demostrado ser un acelerador del desarrollo de las FE que además se preservan más durante el envejecimiento [80]. La enseñanza basada en proyectos, en resolución de problemas e investigación, las que fomentan el desarrollo del pensamiento crítico y el aprendizaje activo, constituyen metodologías pertinentes para el desarrollo de las FE [79]. En [79], se sugieren pautas de modicación del entorno para aumentar el nivel de atención y mejora en el control de inhibición de respuesta en las actividades de clase. Al hablar de la memoria de trabajo, en [81] consideran que la simplicación ayuda. Por ejemplo, limitando el número de instrucciones de una tarea (consideran que 6 es el máximo para personas mayores de 16 años). En la misma línea, los pasos a seguir en una actividad deben ser claramente identicados. Las estrategias de repetición ayudan a mantener la información en la memoria de trabajo, al repetir la información se va refrescando y se mantiene activa. De igual forma, estimular el establecimiento de relaciones entre las diferentes unidades de información relevantes favorece en gran medida la posibilidad de retenerla y operar de manera eciente con ella [81]. La exibilidad es la capacidad de cambiar de perspectiva tanto espacialmente como interpersonalmente y está relacionada con la creatividad y con la expresión de "pensar fuera de la caja ( thinking out of the box ). Se construye sobre la inhibición (necesaria para inhibir la perspectiva previa) y la memoria de trabajo (activar la la nueva perspectiva [80]. Esta capacidad esta relacionada con la habilidad de cambiar de tarea o hacer varias de forma simultánea. Esta exibilidad puede usarse por los/as docentes para presentar o explicar conceptos desde diferentes perspectivas para llegar al máximo número de estudiantes [80]. Para mejorar la habilidad de planicación se propone la división de tareas y proyectos en subtareas, asignando fechas de entrega, priorizando tareas y trabajos, promoviendo la organización de autoinstrucciones. Además, potenciar la conciencia de los tiempos que demanda cada una de las subtareas y los descansos entre ellas y la conciencia de los estímulos o aspectos que contribuyen a su motivación para mantener su atención. Para la inhibición de respuestas, se sugiere incrementar la supervisión y el feedback inmediato cuando las respuestas son correcta [79]. Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 35
CAPÍTULO 6. ENSEÑANDO DESDE LA NEUROEDUCACIÓN tendiendo a ser más nocturno. Las prácticas educacionales exible sy el estilo de vida irregular está asociado con una reducción de la duración del suelo y con las peores capacidades atenciones y éstas últimas se consideran una de las causas del bajo rendimiento [107]. La hora de empezar en los institutos incluso es más pronto que en la escuela, la cual cosa produce que les cueste adaptarse y tengan privación del sueño. En consecuencia, los/as adolescentes están somnolientos por la mañana y van van ganando más alerta por la tarde [107]. Por tanto, existe una asincronía entre las clases y el tiempo que ellos/as preeren que inuye en su rendimiento. Existe una relación entre el rendimiento de las funciones cognitivas y el tiempo óptimo de las personas [107]. Por esta razón se aconseja que las materias para las que se necesita mayores capacidades tales como las matemáticas se den por la tarde [107]. Este argumento se contradice con que la mayoría de los neurotransmisores están disponibles en mayor cantidad durante la mañana, no así en la tarde [32]. Y, por tanto, la actividad cerebral tendrá mejores resultados durante este período del día aconsejando que se sitúen en la mañana aquellas actividades que requieran mayor atención [32]. Esto ofrece importantes implicaciones a la hora de diseñar las enseñanzas y sus tiempos. Esta privación del sueño resulta en un cansancio, la cual diculta la motivación, la concentración para llevar a cabo tareas con un objetivo de larga duración y se relaciona con el estado de ánimo y el control emocional [107]. Esta situación se ve agravada cuando el/la estudiante trabaja además de estudiar, los cuales suelen tener más privación del sueño y tienen una tendencia a consumir más cafeína y alcohol [107]. En [108] se proclama que los horarios de las clases se deberían retrasar para ajustarse precisamente a los ritmos circadianos de los/as adolescentes lo que conllevará una mejora del aprendizaje y reducirá riesgos en su salud. 6.3.2. El Mayor Enemigo del Aprendizaje: el Estrés El primer enemigo del cerebro es el estrés, concretamente el estrés crónico. Y sólo se le puede hacer frente con placer y motivación. La estimulación da respuesta a la curiosidad, pero la sobreestimulación satura y estresa, y se empieza a segregar cortisol [20]. En [21] se estima que el 8% de los/as niños/as y el 20% de los/as adolescentes tienen estrés crónico, entre los 9 y 24 años. El estrés crónico agudo genera alteraciones permanentes en las conexiones neuronales, especialmente en las amígdalas (las regiones del cerebro encargadas de generar las emociones), y provoca que cuando sean más mayores tengan di- cultades para gestionar las emociones negativas tendiendo más a reacciones agresivas, y tengan menor autoestima y autoconanza. [21]. En [92] se precisa que el aprendizaje se maximiza durante un estado de excitación moderado: si es muy bajo el grado genera desmotivación y si es demasiado, el/la estudiante no podrá ni sentarse quieto/a y atender. La base biológica radica en que un nivel moderado de excitación desencadena la plasticidad neural gracias al aumento de la producción de neurotransmisores y hormonas de crecimiento neural, mejora las conexiones neuronales y la reorganización cortical. Sin embargo, el estrés en el entorno de aprendizaje, los recuerdos pasados negativos de experiencias de aprendizaje o los posibles problemas en la vida de un/a estudiante pueden inhibir la capacidad de aprendizaje. Por el contrario, el aprendizaje exitoso puede ser visto como una emergencia segura, un estado de alta atención pero sin la debilitante ansiedad. Por lo tanto, el apoyo, el estímulo y el entusiasmo de un/a profesor/a que equilibra un nivel apropiado de desafío promueve que el aprendizaje se mejore a través del aumento de la dopamina, la serotonina, la noradrenalina y la producción endógena de endornas [92]. El miedo es una emoción intrínseca al estrés y ansiedad que es muy fácil de aprender y muy difícil de olvidar. De hecho, el cerebro tiene una tendencia a recordar lo negativo y olvidar lo positivo [92]. En los/as estudiantes, el simple hecho de recordar fracasos anteriores o estar en la posición de ser evaluados/as pueden ser factores estresantes. Y, estos factores Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 42
CAPÍTULO 6. ENSEÑANDO DESDE LA NEUROEDUCACIÓN estresantes, tanto dentro como fuera del aula, inhiben las funciones neuroplásticas y, en consecuencia, la capacidad de aprendizaje. El estrés es una respuesta siológica del organismo ante un estímulo amenazante que prepara para huir o luchar (eleva el ritmo cardíaco, dilata los bronquios, aumenta la presión arterial, disminuye la digestión, etc.) y procurar así la supervivencia. Ante un estímulo estresante o amenazante, el sistema límbico (sobre todo, la amígdala) se activa, el cual activa propiciando la producción y liberación de glucocorticoides (principalmente el cortisol (véase la Sección 5.3)). Estos glucocorticoides en sangre, en paralelo, actuarán sobre el hipotálamo y la hipósis a través de los receptores ubicados en el hipocampo en un ciclo de retroalimentación negativo [9]. Los incrementos transitorios de estas hormonas del estrés tienen una función protectora e incluso fundamental para la supervivencia y esto está dentro de la normalidad, es una respuesta a las amenazas del entorno. Sin embargo, cuando el nivel de estas hormonas es excesivo o se produce una prolongada exposición a las mismas, esta circunstancia puede acabar siendo muy perjudicial. De este modo, esta desregulación da lugar a un efecto crónico de desgaste en varios aparatos y sistemas, como el sistema nervioso central, el sistema inmune, el sistema endocrino y el aparato cardiovascular [9,73]. Más especícamente, el estrés crónico se asocia con una hiperactividad en la amígdala haciendo que el cerebro responda más fácilmente al estrés, que sea más vulnerable al estrés, dándose un círculo vicioso en el que a más estrés, mayor respuesta al estrés. Por otro lado, el estrés crónico puede conducir a la pérdida de neuronas y de conexiones neuronales en el hipocampo estructura especialmente relacionada con los procesos de aprendizaje y la memoria y en el córtex prefrontal, sede neurológica de las principales funciones ejecutivas (memoria de trabajo, planicación, control inhibitorio, exibilidad, etc.). Las consecuencias funcionales de estos cambios estructurales suponen más ansiedad y menos control. Todo ello supone un deterioro de la memoria y del control del estado de ánimo, de manera que el desarrollo del cerebro puede verse afectado, con consecuencias importantes a lo largo de la vida [9,73]. Por lo tanto es importante una atención temprana de calidad, afectuosa y que responda a las necesidades reales del/de la estudiante como soporte para afrontar y superar los estresores y las situaciones negativas que le pueda presentar la vida, ayuda a la construcción de una personalidad más resiliente y asertiva, convirtiéndose esta atención en un factor protector para el desarrollo de enfermedades tanto físicas como mentales [9]. 6.3.3. Neuroarquitectura En [73] denen el espacio de aprendizaje como el tercer educador. El espacio inuencia en los sentimientos, pensamientos y el propio comportamiento. La neuroarquitectura precisamente estudia como el diseño arquitectónico inuencia en el funcionamiento del cerebro [73] y ésta se puede aplicar a la educación. Por tanto, existe el reto de construir y diseñar escuelas y/o universidades que fomenten los procesos de aprendizaje. Algunos de los elementos que se pueden tener en cuenta, para promover características físicas y condiciones ambientales que promuevan el confort, son los siguientes [73]: Luz natural Temperatura y ventilación adecuada para optimizar el equilibrio homeostático del organismo. Reducir el exceso de estimulación sensorial para no reducir la atención y aumentar la distracción. Incluso, reducir tanto el sonido externo (aislando sonoramente el aula) como el propio ruido dentro del aula. El color del espacio puede afectar de forma directa las emociones y comportamientos del alumnado. Los espacios con colores fríos (azul y verde) se relacionan con un mayor bienestar y los espacios con colores cálidos (rojo y naranja) con una mayor atención subjetiva. Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 43
CAPÍTULO 6. ENSEÑANDO DESDE LA NEUROEDUCACIÓN La contemplación de entornos naturales favorece la concentración ya que estar en un espacio natural requiere menos esfuerzo cognitivo. Un espacio exible, transformable y vinculado con el proceso educativo permite el movimiento del alumnado, facilita el juego y promueve la interacción social y la colaboración. Por tanto, que no haya un exceso de mobiliario, que sean modulares, versátiles y movibles para crear fácilmente nuevos espacios. 6.4. Casos Prácticos de la Neuroeducación en el Aula En esta sección se han compilado una serie de casos prácticos usando la neuroeducación en el aula. 6.4.1. Neuroeducación en estudios TIC En [1] presentan la unión de la neuroeducación a estudios TIC. Indican que las TIC se pueden ver desde un punto de vista interdisciplinar donde se puede enseñar tanto el curriculum predeterminado uniéndolo a temas de otras materias, asignaturas o módulos. En este artículo se promueve el open learning como un buen método que respeta e integra las competencias y talentos individuales. Ofrece la posibilidad de integrar los intereses y conocimientos individuales mediante tareas obligatorias o voluntarias promoviendo el aprendizaje por descubrimiento. Se remarca que al enseñar nuevos conceptos o introducir nuevos temas, sería importante comprobar los conocimientos que tiene el alumnado sobre éstos. Se puede empezar haciendo preguntas que despierten la curiosidad [1]. En este artículo se exponen actividades creadas usando los principios de la neuroeducación y centrándose en el aprendizaje por descubrimiento y aprendizaje enseñando. Las tres propuestas que hace son las siguientes. La primera actividad se introduce para enseñar nuevos conceptos. En concreto se propone una actividad para que se aprendan los componentes hardware de un ordenador. La actividad la desglosan en dos subactividades. En la primera, el enunciado de la actividad a realizar incluye diversas subtareas donde se creando un contexto con una orientación práctica y que se acerque al mundo del estudiantado, que le de sentido. Algunas de las tareas incluyen el principio de aprender enseñando. Son tareas que promueven la integración del conocimiento, intereses individuales y talentos, la actividad tiene cierta exibilidad para que aquéllos/as alumnos/as con mayor conocimiento puedan profundizar mas. Para ello, lo han contextualizado en que os padres quieres comprarse un ordenador y necesita su ayuda y guían los pasos a seguir (y componentes a explorar) a través de preguntas y se provee al/a la estudiante con los recursos necesarios para que puedan completar el trabajo. En la segunda subactividad se les pide que clasiquen los componentes hardware antes de dar consejo a los padres, de manera que puedan imprimir los conceptos y estructurar los patrones de conocimiento. Para ello, también se han usado preguntas que faciliten esta estructuración. La segunda propuesta implica un proyecto y tareas interdisciplinares que son una buena forma de integrar los principios de la neuroeducación en el aula. Se propone el proyecto interdisciplinar para crear un diccionario multi-idioma. El contenido curricular se basaba en el idioma y bases de datos. Sin embargo, el enfoque incluye diversas acciones para incluir prácticas de la neuroeducación: Los datos (palabras a traducir) se escogieron entre profesor y el alumnado, de manera que se mantenía en sentido, orientación práctica y intereses individuales y por tanto, motivadores. Para revisar se crearon paneles de expertos dependiendo de los temas tratados. De esta forma, se integra el conocimiento existente, hay una individualización y diferenciación. Estos paneles ayudan al resto de compañeros/as revisando los temas. De forma que hay aprendizaje a través de la enseñanza. Por último, se propone un proyecto con una situación real. El propósito del proyecto es revisar gran parte de los contenidos y ofrecer al alumnado la posibilidad de descubrir nuevos Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 44
CAPÍTULO 6. ENSEÑANDO DESDE LA NEUROEDUCACIÓN contenidos y adquirir nuevas competencias dependiendo de su propio interés. Como en las anteriores propuestas, el enunciado se contextualiza dando un sentido dentro del propio mundo del/de la estudiante, se dan alternativas para aquellos/as que tengan sus propios intereses; Se trata de un proyecto donde se trabajara el conocimiento previo y por tanto, se jará por repetición. Se da la oportunidad de hacerlo individualmente o en grupo para que haya cooperación y aprendizaje enseñando. Se les da autonomía bajo el principio de Maria Montessori Ayúdame a hacerlo solo/a indicando que se les dará soporte sii lo necesitan. En este trabajo se promueve el aprendizaje auto-organizado. 6.4.2. Atención y motivación en el rendimiento académico En [109] se compararon dos grupos de estudiantes universitarios en un solo experimento, centrándose principalmente en la atención y motivación, además del rendimiento académico. Las actividades implementadas fueron las siguientes: i) Realizar algún tipo de cambio en el patrón: cambiar los muebles, llevar un objeto diferente pero atractivo a la clase, caminar de otra manera, hacer pausas misteriosas; ii) Hacer una pregunta que demuestre un enlace de utilidad entre el curso y los planes futuros del estudiante; iii) Hacer una pregunta y explicar la relevancia de este tema, pero no dar la respuesta inmediatamente sino esperar unos minutos y luego dar la respuesta; iv) Después de un trabajo, y sin importar el resultado, dar su opinión sobre el esfuerzo del/de la estudiante y no sobre los resultados, hablándole/a por su nombre; v) Introducir el nuevo tema en términos de un problema conocido o una anécdota personal con el que el estudiantado pueda relacionarse; vi) Diseñar una actividad de clase que involucre desafío intelectual de por lo menos 5 minutos de duración con una recompensa previamente acordada por el grupo; vii) Si se está utilizando una presentación, incluir preguntas con respuestas de opción múltiple y con imágenes que no estén directamente relacionados con el tema, de tal manera de establecer relaciones no intuitivas; viii) A mitad de la sesión, presentar un vídeo multimedia que complemente los temas vistos en clase; ix) Durante la parte teórica, sólo se pueden tomar apuntes con el teléfono; y x) En otra sesión, se especicó que sólo se podían tomar apuntes 5 o 10 minutos antes del nal. Comparando los dos grupos, se observó una mejoría en las tasas de atención y la motivación y por tanto, el rendimiento en el grupo experimental respecto al de control. Los propios autores indican que el estudio es muy limitado pero que arroja luz sobre la utilidad del conocimiento del cerebro en las prácticas educativas. 6.4.3. Autorregulaciñon del aprendizaje En [93] se aplicaron actividades basadas en la autorregulación del aprendizaje en adolescentes entre 13 y 14 años. En el área de Lengua, la propuesta fue a través de siete clases donde el tema central fue el cuento policial. El objetivo fue que el alumnado conociese el concepto de cuento policial; reconociese su estructura; identicase la perspectiva antitética; distinguiese entre cuento policial de enigma y cuento policial negro. En primer término se explicaron los objetivos esperados y las estrategias que serán empleadas. Luego se pusieron en práctica distintas actividades enfocadas en procesos de autoinstrucciones que les ayudase a regular su aprendizaje. Seguidamente, hubo el momento de reexión y de autoevaluación de los resultados obtenidos, los cuales se compararon con los objetivos iniciales comprobando qué aprendizajes se produjeron y cuáles son aquellos puntos en los que debería mejorar. A su vez realizaron una coevaluación de su compañero/a de trabajo, basándose en el esfuerzo de su par a través de la observación de las distintas clases y resultados obtenidos, de modo de retroalimentar el aprendizaje autorregulado de su compañero y viceversa. Finalmente se realizó una heteroevaluación de doble entrada, por un lado el/la docente evaluó el proceso a nivel global del/de la estudiante y de la misma manera los/as estudiantes observaron y evaluaron el acompañamiento docente. A través de la valoración de los aprendizajes propios (autoevaluación), la valoración de un par (coevaluación) y la valoración por parte de un Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 45
CAPÍTULO 6. ENSEÑANDO DESDE LA NEUROEDUCACIÓN docente (heteroevaluación) se produce una retroalimentación permanente que propicia el aprendizaje autorregulado. En el área de Geografía, se planteó como objetivo que el alumnado conociese y comprendiese el campo de la geografía y su aplicación; lograsen generar una apropiación signicativa de los saberes; estableciesen una postura crítica y reexiva ante el mundo que los rodea; lograsen establecer mecanismos de aprendizaje autorregulado que les permitiese un desarrollo autónomo en sus prácticas de aprendizaje. Este proyecto se llevó a cabo a través de un trabajo práctico evaluativo en grupos. Cada grupo realizó una investigación que luego expuso. En esta presentación, los/as propios/as alumnos/as debían moderar al resto de la clase, poner orden, dar las actividades y evaluar según las producciones de sus compañeros con una nota numérica (coevaluación). El grupo que presentaba también se autoevalúa. En el área de Matemáticas y Música el objetivo se centró en que el alumnado planease su propio estudio; que pudiese crear un hábito con respecto a la organización autónoma de sus propias actividades, que pudiese organizarse al momento de estudiar, con respecto al material de estudio, tiempo de estudio, formas de estudiar y lugar de estudio, que lograse supervisar su propia ejecución, autoevaluar sus resultados y por último conrmase o modi- case su conducta. Este proyecto se desarrolló teniendo en cuenta las tres fases del proceso de autorregulación del aprendizaje, es decir, planicación (implementación del uso de la agenda), realización (trabajos prácticos en grupo donde el/la docente tiene el rol de guía) y autoevaluación (el/la docente expone los resultados correctos y ellos/as corrigen). En el área de Inglés, el objetivo general fue realizar un folleto turístico con información de la ciudad, en relación a datos numéricos sobre la misma, lugares turísticos, historia y tradición. El proyecto se desarrolló a través de cuatro fases: planicación y organización los pasos a seguir; búsqueda activa de información por parte del alumnado; relacionar palabras, expresiones y frases conocidas con palabras y frases nuevas en inglés; y reexionar sobre lo realizado en las etapas anteriores, de forma individual y grupal. Los autores concluyen que los resultados son alentadores y que se observaron cambios signicativos a nivel cualitativo en los/as estudiantes, entre los cuales se destaca la plani- cación de las tareas, la reexión, la toma de decisiones, autoevaluación constante, así como también la evaluación hacia los/as compañeros/as. 6.4.4. Igualdad de Género En [110] se presentan dos actividades que se hicieron con alumnos/as de 2 º de Bachillerato para abordar temas de igualdad de género. Han trabajado con el conocimiento y reconocimiento de los/as afectados/as, apertura al diálogo, argumentar, tener voluntad de defender intereses universales, tomar responsablemente una decisión y ser consecuente con ella, respeto activo, magnanimidad cívica, participación activa y deliberativa, autonomía y libertad, solidaridad, compasión, etc. Los principios neuroeducativos usados son la generación de nuevas sinapsis a partir de la experiencia, dotación de signicado, uso de la memoria emocional, concepción del cerebro como un órgano social y aumento de la motivación. La primera práctica Los buenos cocineros llevan gorro para analizar como el lenguaje modica el pensamiento: se escribía esta frase en otra aula y el alumnado de ésta tenía que dibujar la frase. Entonces, entre el alumnado recogía los dibujos y los analizaban teniendo en cuenta cuestiones de género. Como conclusión vieron que el masculino genérico no implica un pensamiento inclusivo y la valoración del alumnado fue comprometida a que se necesita un cambio. La segunda práctica: se eligieron a dos parejas: un chico muy alto con una chica muy bajita y un chico de estatura media con una chica de estatura media-alta y, se lanza la pregunta ¾Quién hace buena pareja?. Se perseguía explicar la losofía de Simone de Beauvoir y el alumnado valoró positivamente el uso de la argumentación como manera de vehicular las clases, preriendo partir de experiencias vividas y que tienen sentido y signicado para ellas/os. Creyendo que de esta manera entienden mejor los conceptos abstractos que luego han de estudiar. Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 46
CAPÍTULO 6. ENSEÑANDO DESDE LA NEUROEDUCACIÓN 6.4.5. Mejorando la Atención En [111] se evaluó la comprensión lectora y la competencia matemática en alumnos de primaria, incorporando en la práctica de aula algunas aportaciones de la neuroeducación, sobretodo indicadas para la mejora de la atención. Para la compresión lectora se usaron las siguientes estrategias: Para generar curiosidad y activar emociones, se decoró el aula con material motivador relacionado con el tema. En la primera sesión se proyectó un vídeo y en las siguientes se proyectaron unos minutos o se usó la música del vídeo y se introdujo el tema. Para jar la atención, se iniciaba cada sesión con una actividad de percusión corporal, que requiere concentración y genera actividad motora, muy importante para preparar el cerebro para los aprendizajes. Para generar expectativas y orientar a la tarea, en la primera sesión se trabajó sobre una fotografía de la protagonista de la historia, y se hizo una lluvia de ideas que debía asegurar la participación de todos los alumnos. Para trabajar la lectura, primero lee el texto el profesor para que sirva de modelo, haciendo hincapié en las palabras más difíciles; después se hace una lectura por parejas, alternando el orden en cada párrafo, y preguntando al compañero por lo que se ha leído. Finalmente, se hace una lectura individual. La comprensión se refuerza mediante actividades de atención, de memoria, de velocidad lectora y las clásicas de comprensión: localizar la idea principal, analizar estructura, buscar información, relacionar palabras y hacer inferencias. La actividad inferencial permite conecta la lectura con experiencias y conocimientos, elaborar predicciones e identicarse con la historia. Para impulsar la transferencia, el alumno debía realizar un trabajo de creación: su propio diario de viaje. Debían hacerlo de forma individual, utilizando texto y sus propios dibujos. Pero el análisis del producto se hacía por grupos, para enriquecer la propia reexión y conocer otras perspectivas. Para la competencia matemática se incorporaron los siguientes factores: Una asamblea inicial al comienzo de cada sesión donde el alumnado discute en torno a un problema abierto. Se escucha al/a la alumno/a activamente interaccionando con preguntas guía que le ayuden a explicitar su pensamiento y a resolver mentalmente el problema. El alumnado se familiariza con este tipo de preguntas y, independientemente de su habilidad con las matemáticas, desarrollan habilidades para expresar su pensamiento de forma cada vez más profunda. Las situaciones matemáticas se utilizan para desarrollar un pensamiento más profundo a través de habilidades cognitivas de orden superior, como explicar, razonar, justicar y conjeturar. Foco en la comprensión de las situaciones matemáticas. Se presta mucha atención al acercamiento vivencial a cada problema, y se apoya la reexión con objetos cotidianos y elementos manipulativos para asegurar la comprensión conceptual antes de moverse a lo pictórico y lo simbólico. Énfasis en resolución de problemas y en aprendizaje colaborativo. Se promueve el uso de estrategias variadas para investigar las situaciones y resolverlas. Se atiende a la diversidad a través de una variación sistemática en las actividades, esto es, una evolución gradual en su dicultad. Cada caso exige que el/la estudiante comprenda el concepto y profundice, en vez de una mera repetición del procedimiento. Foco en la metacognición: El cuaderno de trabajo se orienta a la actividad individual e independiente para reforzar la comprensión y autoevaluar su aprendizaje. Finalmente, los autores concluyen que los/as docentes apreciaron un buen ambiente de atención, que hay una mejora general y especialmente en el caso del alumnado con necesidades educativas especiales. En el caso de las matemáticas, se apunta a una mejoría en la integración del alumnado menos interesados o con mayores dicultades Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 47
Capítulo 7 Conclusiones En primer lugar, la idea inicial era conseguir una guía de estrategias, técnicas, metodologías o herramientas prácticas para aplicar directamente en el aula de Ciclos Formativos. Sin embargo, las publicaciones encontradas tratan el tema desde un punto de vista más en general sin especicar prácticas o actividades concretas. Se ha revisado la literatura y todo parece indicar que la información respecto a las utilidades de la neurociencia en el proceso educativo en cualquiera de los niveles de enseñanza, resulta muy reciente [48] y que la neuroeducación es una transdisciplina muy joven con una falta de estudios de investigación aplicados a contextos de aprendizaje [73]. A pesar de esta limitación, se ha realizado una revisión exhaustiva de la neuroeducación con el objetivo de reunir información valiosa que pretende servir como guía para el profesorado. Una parte de este trabajo incluye una revisión de los aspectos siológicos y cognitivos principales que conciernen a cómo el cerebro aprende desde la perspectiva de la neuroeducación (véase Capítulo 5) y otra parte corresponde con las estrategias que se plantean desde la neuroeducación para potenciar el aprendizaje (véase el Capítulo 6). En esta parte, además, se revisan las características de la adolescencia, los aspectos que más inuyen en su aprendizaje y se recoge una serie de estudios donde se pusieron en práctica técnicas de neuroeducación. Se ha demostrado que la capacidad de aprender es un proceso complejo que depende de la memoria y de factores como la propia motivación de la persona, su atención, curiosidad, su propio estado anímico y de las emociones que el objeto a aprender despierta en la propia persona. Junto con la selección natural, el aprendizaje y la memoria son las maneras en la que los seres vivos se adaptan al medio. El aprendizaje es uno de los procesos claves que modican el sistema nervioso [54]. En las últimas décadas, los progresos en neurociencia son enormes. Las técnicas de neuroimagen permiten comprender mejor el funcionamiento del cerebro. Aunque, actualmente todavía no hay una compresión totalmente certera de éste [7]. En el ámbito de la educación, las neurociencias pueden ser clave para hacer un cambio de paradigma donde se fomente una educación más personalizada y enfocada a las necesidades del propio alumnado. La clase magistral permite transmitir una gran cantidad de información en un periodo corto de tiempo, pero su eciencia respecto al aprendizaje es baja por la dicultad de sostener la atención durante mucho rato [94]. En este camino a una nueva educación, las neurociencias aportan conocimiento relevante para poder adaptarla a las necesidades del alumnado y para proveer al profesorado del conocimiento de cómo funciona el cerebro durante el proceso de aprendizaje. La comprensión de este proceso aporta luz para generar nuevas metodologías, estrategias y dinámicas que optimicen cómo el alumnado puede aprender y desarrollar más sus propias capacidades y habilidades. El aprendizaje es el objetivo de la educación. Por tanto, entender cómo el cerebro aprende proporciona la oportunidad de aplicar metodologías más ajustadas al funcionamiento de este. De igual forma, el conocimiento de las ventanas plásticas (períodos sensibles o 48
CAPÍTULO 7. CONCLUSIONES críticos) pueden ayudar a escoger los tiempos óptimos ajustándose al propio desarrollo del cerebro [13]. Aprender engloba diferentes aspectos: se necesita una curiosidad inicial para prestar atención, se requiere de una motivación para continuar prestando atención y tener el impulso de continuar haciendo la misma tarea y la memoria es la herramienta que permite mantener los datos en el cerebro mientras se va aprendiendo y a posteriori almacenarlos para poder ser recuperados. Las emociones están presentes en todo momento e inuyen en cómo aprendemos, en cómo el cerebro percibe y cómo procesa la información. Las emociones positivas favorecen el incremento de ciertos neurotransmisores como la serotonina que ayudan al cerebro a estar más dispuesto a aprender y memorizar. Sin embargo, las emociones negativas como el estrés general una disminución de la serotonina y un aumento del cortisol, produciendo que el cerebro reduzca su atención y capacidad de memorizar al entrar en un estado de alerta. La creatividad, la gestión emocional, la interacción social, la autorregulación y la autoconciencia e incentivar el aprendizaje autónomo [84] son necesarios para conseguir una educación más centrada en el alumnado. Por lo tanto, las estrategias a seguir contemplan promover la curiosidad, crear un contexto de interés para llamar a la atención y conseguir una continua motivación. Para aplicar la neuroeducación en los ciclos formativos, primero se ha de conocer como es el alumnado. Se trata de un alumnado que mayoritariamente es adolescente (mayor de 16 años) y que continua desarrollando su cerebro y sobretodo las funciones ejecutivas. En la adolescencia, se demanda una evaluación continua, retroalimentación instantánea, objetivos claros, recompensas, desafíos y refuerzo positivo [86]. Es importante generar un ambiente agradable para el estado emocional, detectar los conocimientos previos del alumnado para ajustar la dicultad de la actividad. Generar retos cognitivos planteando problemas, activando su curiosidad e interés. Presentar información nueva, sorprendente, incongruente con los conocimientos previos del alumnado para que éste sienta la necesidad de investigar y reacomodar sus esquemas mentales [91]. Así como contextualizarlo [38], relacionarlo con el conocimiento previo, situarlo en objetivos globales, señalar objetivos especícos y explicitar la utilidad del aprendizaje En [90]. Recuerdan mejor lo que ocurre al inicio y al nal de la clase [87]. Por tanto, se pueden aprovechar los primeros minutos para enseñar los contenidos más importantes o que requieran de una concentración mñas elevada, sin superar los 18 minutos que es el tiempo máximo que se puede mantener la atención [87,88]. La motivación debe estar presente durante todo el proceso del aprendizaje (antes, durante y después) [91]. La motivación está vinculada a la utilidad de éste y, en la adolescencia, esta utilidad se suele medir por la posibilidad de conseguir incentivo externos (recompensas materiales o sociales) [90]. El primer enemigo del aprendizaje, y del cerebro en general, es el estrés, [9,21,73,80]. Hay que encontrar un equilibro de excitación necesaria para el aprendizaje, que no sea demasiado baja generando desmotivación ni demasiado alta generando estrés [92]. Uno de los aspectos que más se ha resaltado a través de la revisión literaria es que el ser humano es social y es un aspecto que no se puede obviar dentro del aula. La interacción social promueve la plasticidad neuronal [92]. Entre las actividades que más activan el aprendizaje se encuentran las que se desarrollan de forma cooperativa [96]. De hecho, la estrategia de fomentar el trabajo en equipo comienza a posicionarse como una de las principales tendencias de la Educación Superior ya que, además, se acercan a la realidad laboral [48,96]. El aprendizaje cooperativo en parejas o pequeños grupos es más eciente, hay una mayor receptividad, productividad y calidad logrando que el alumnado se sienta más positivo, motivado y con un mayor grado de autoestima respecto de lo que aprenden [49]. El ABP está en auge, ya que ofrece diversos benecios parar el desarrollo de competencias y destrezas tales como colaboración, comunicación, toma de decisiones, gestión del tiempo y solución de problemas [100]. Se apuesta por integrar el proceso de evaluación en el proceso de aprendizaje de una forma activa y participativa permitiendo al estudiantado tener conocimiento de aquello que Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 49
CAPÍTULO 7. CONCLUSIONES sabe y haciéndose responsable de su propio aprendizaje [102,103]. 7.1. Trabajo Futuro Al ser un ámbito en pleno desarrollo, la continua documentación es imprescindible. Como se ha mencionado al principio del capítulo, los estudios aplicados son muy escasos y todavía lo son más al centrarse en ciclos formativos. Por lo tanto, conseguir tener una guía práctica completa para el profesorado se queda relegado al trabajo futuro. Igualmente, hubiera sido interesante poder validar la practicidad de esta guía mediante una retracción de profesores/as tanto de ciclos formativos como de otros programas que interaccionen con la adolescencia o la temprana adultez como puede ser bachillerato o la universidad. En [110] se remarca la importancia de saber cómo funciona el cerebro humano, cuándo aprende y cómo diseñar estrategias educativas para enseñar mejor y también cuestiona la necesidad de una reexión seria, meditada y bien fundamentada sobre qué se quiere enseñar y por qué. Para el autor existe la necesidad de aunar los avances neuroeducativos con una educación ético-cívica que busca convertir los valores en virtudes. Indagar en las ventanas plásticas o periodos críticos, un conocimiento detallado de los mecanismos que las controlan y de la plasticidad que ocurre durante estas ventanas proporcionará una base para formular procedimientos terapéuticos óptimos ayudando a minimizar los efectos nocivos a largo plazo de las experiencias no favorecedores tempranas y maximizando la adquisición de su función normal una vez que se restablecen las condiciones normales. Tal conocimiento también puede conducir a métodos mejorados de crianza y enseñanza que aprovechan la capacidad total del sistema nervioso central para aprender de la experiencia [42]. Personalmente, me hubiera gustado abordar diversos temas incluyendo la diversidad funcional desde la perspectiva de la neuroeducación, los neuromitos e incluso la discusión sobre la diferencia que hay de género. En denitiva, también, me hubiera gustado profundizar más en los factores externos que inuyen en el estado de ánimo (como la neuroarquitectura, la alimentación y otros hábitos) y, por consiguiente, profundizar en los factores que inuyen en la predisposición a aprender. Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 50
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Apéndice A Nutrición para el Cerebro La nutrición tiene un papel importante en el desarrollo del cerebro y para los procesos cognitivos subyacentes. La alimentación inuencia tanto en la estructura física como en el funcionamiento cerebral. Los hábitos alimenticios pueden promover procesos de inamación y oxidación y, por tanto, ser ser un factor de riesgo asociado al deterioro cognitivo. Por el contrario, pueden actuar como un factor neuroprotector [73]. Existen múltiples publicaciones sobre los benecios y perjuicios de una dieta saludable tanto para la salud en general como para la mental. En las últimas décadas, la nutrición se ha revisado desde otro paradigma más metabólico e incluyendo como interacciona con la propia genética [112]. Incluso la epigenética puede marcar el metabolismo de los nutrientes y, por ende, afectar a la salud cognitiva y mental [104] Poder identicar los alimentos que promueven el desarrollo cerebral i el aprendizaje como aquéllos que lo dicultan es información relevante para promover una alimentación saludable para las escuelas (diseñando los menús) como para los/as propios/as alumnos/as y sus familiares [73]. Existen múltiples estudios que muestran que la dieta Mediterránea puede interaccionar con el genoma, disminuyendo el riesgo de enfermedad en las personas genéticamente más susceptibles, incluso ejerciendo un efecto protector [112]. Conocer con más detalle la susceptibilidad genética, los mecanismos epigenéticos, la inuencia del metaboloma y de otras ómicas dentro de la genómica nutricional puede ser relevante para llegar a una dieta personalizada [112]. En el campo de la salud cognitiva y mental, la dieta Mediterránea también está recomendada [104]. La dieta Mediterránea está caracterizada a grandes rasgos por la alta ingesta de vegetales, frutas, cereales, pescado y grasas no saturadas tomando de base el aceite de oliva virgen extra (rico en polifenoles) y por el bajo consumo de carnes rojas, productos precocinados, lácteos y grasas saturadas [113]. Posiblemente, el equilibrio nutricional es lo que la hace estar asociada a la salud mental [104]. La dieta Mediterránea se ha asociado con la reducción de riesgo de padecer Parkinson, Alzheimer y deterioro cognitiva [104]. El cerebro, aunque supone el 2% del cuerpo, gasta el 20% de su energía, consumiendo la quinta parte de la demanda de oxígeno. Una ingesta reducida de energía (restricción calórica) está relacionada con la reducción del deterioro relacionado con la edad de la función cognitiva, mientras que la sobrenutrición aumenta el daño oxidativo, reduce la plasticidad sináptica y disminuye la función cognitiva [114,114]. Una dieta muy calórica y un estilo de vida sedentario implica una mayor prevalencia de obesidad y diabetes. Estas condiciones están vinculadas con el deterioro cognitivo y el riesgo de depresión y demencia [104]. Las ácidos grasos poliinsaturados ω -3 parece tener un papel vital en la cognición y salud mental. Los ω -3 mejoran la memoria, el humor y reducen los síntomas de la depresión. Un décit de ellos está relacionado con el riesgo de dislexia, décit de atención, depresión, demencia, Alzheimer y esquizofrenia [73,104,114]. Se ha observado que protegen el cerebro 58
APÉNDICE A. NUTRICIÓN PARA EL CEREBRO de la muerte neuronal, promueven y potencian procesos de plasticidad [104] en regiones del hipocampo, modulan la transmisión colinérgica, muy implicada en el aprendizaje e incluso podría llegar a ser un complemento ecaz para el rendimiento cognitivo asociado a las enfermedades anteriormente mencionadas [73]. En concreto se atribuyen los mayores benecios al tipo de ω -3 DHA [104,114]. De hecho, dietas ricas en grasas saturadas y trans afectan desfavorablemente las funciones cognitivas [104,114]. Además es importante el equilibrio entre los ácidos grasos ω -3 y los ω -6. Un desequilibrio con una gran proporción de ω -6 se relaciona con la inhibición del crecimiento secundario de neuritas y deterioro del desarrollo y la función del cerebro [104]. Los minerales cobre y zinc están involucrados en el desarrollo neuronal, síntesis de neurotransmisores, metabolismo de la energía, la defensa antioxidante y la síntesis del DNA. La deciencia de cobre está relacionado con el deterioro cognitivo del Alzheimer y la deciencia de zinc con el trastorno por décit de atención con hiperactividad en niños, problemas de memoria y aprendizaje en adolescentes y estrés, depresión y cognitivo disminución en adultos [104]. Los avonoides, que son un tipo diverso de tonutrientes, se encuentran en diversas frutas, cacao, legumbres y el árbol Ginkgo Biloba. Estos compuestos tienen efectos antioxidantes, al menos in vitro [114]. El avonoide quecertina es el mayor componente del extracto de Ginkgo Biloba y ha demostrado reducir el deterioro del aprendizaje y la memoria en cerebros en roedores [114]. El cerebro es susceptible del estrés oxidativo por su alta carga metabólica y la abundancia de material oxidable [114]. Las bayas han mostrado tener una gran capacidad antioxidante. Las substancias que contienen que más se han estudiado son los taninos, los antocianinos y los fenoles. Los polifenoles se han relacionado con el incremento de la plasticidad en el hipocampo [114]. Sin embargo, aún no sabiendo exactamente que componentes de las bayas son los responsables, las bayas están asociadas con la plasticidad y la cognición y la habilidad de mantener la homeóstasis metabólica. También se han relacionado con la mejora de la memoria de trabajo y la disminución de perdida de memoria consolidada [106]. El consumo de otros antioxidantes tales como las vitaminas C y E presentes en frutas y verduras, está relacionado con la neurogenesis [73]. Un décit de vitamina E se ha asociado con un pobre rendimiento de la memoria en adultos. La vitamina E se puede encontrar en aceites vegetales, frutos secos y vegetales de hoja verde. El ácido alfa lipoico es una coenzima importante para mantener la homeóstasis mitocondrial y relacionada con la mejora del décit de memoria y deterioro cognitivo en el Alzheimer. Éste se puede encontrar en las vísceras de los animales, en vegetales como las espinacas, brócoli y patatas [114]. La curcumina es un gran antioxidante que parece proteger el cerebro se ha relacionado con la disminución de los décits de memoria en el Alzheimer y el trauma cerebral [114]. Existen diversos estudios demuestran que las vitaminas del grup B, en general, son reguladores importantes para el correcto funcionamiento de los diferentes neurotransmisores [73]. Las vitaminas B afectan el metabolismo del sistema nervioso, el funcionamiento cerebral y la modulación del humor mediante cambios en la química cerebral. De hecho, la falta de vitaminas B se asocia con la atroa cerebral y décits cognitivos relacionados con el envejecimiento [73]. El folato o ácido fólico (vitamina B9) se encuentra en diversos alimentos como la espinaca, zumo de naranja y levadura. Una deciencia de ácido fólico está asociada con un gran número de anormalidades siológicas durante el desarrollo y en la adultez, desordenes neurológicos tales como la depresión y el deterioro cognitivo [114]. Unos niveles adecuados son esenciales la la función cerebral que normalmente se consiguen con una dieta saludable. Una suplementación de ácido fólico (sólo o con otras vitaminas del grupo B) han demostrado efectividad para prevenir el declive cognitivo y la demencia durante el envejecimiento y un potencial efecto antidepresor [114]. La vitamina B6 es esencial para la síntesis de neurotransmisores fundamentales para Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 59
APÉNDICE A. NUTRICIÓN PARA EL CEREBRO el buen funcionamiento de procesos como la atención o la consolidación de la memoria. Está relacionada con los neurotransmisores serotonina, noradrenalina, dopamina i el GABA [73,114]. Adicionalmente, los alimentos psicoestimulantes pueden repercutir de forma negativa en el proceso de aprendizaje durante la infancia y adolescencia. Por tanto, productos como el chocolate, bebidas azucaradas, bebidas que contengan cafeína tienen efectos negativos sobre el procesamiento cognitivo y, además, pueden convertirse en un factor de riesgo del consumo de substancias adictivas posteriormente [73]. Son múltiples los factores que modulan el efecto de la nutrición en la salud mental y uno de ellos es la edad. La nutrición en los primeros años tiene mucha importancia. Tanto la nutrición prenatal como postnatal puede afectar al riesgo de enfermedades durante el resto de la vida e incluso traspasar a generaciones posteriores [104]. El preciso momento de los periodos críticos están relacionados con las regiones del cerebro y las funciones anatómicas. Una mala nutrición intrauterina produce un mayor riesgo de daño en el desarrollo y comportamiento neuronal, incluyendo múltiples décits cognitivos en la memoria y el aprendizaje. Para mantener una actividad adecuada es necesaria una dieta rica en agua (el cerebro necesita entre 8-10 vasos de agua al día), proteínas, glucosa y ácidos grasos. En general, alimentos que favorezcan la alerta durante el día y el descanso por la noche [83] La proteína permite al cerebro altos niveles de atención, puesto que ésta le suministra los aminoácidos para producir los neurotransmisores de la atención: dopamina y noradrenalina. Una alimentación adecuada, provista de una cantidad apropiada de proteína, puede signicar para el estudiante niveles signicativos de atención [32]. En la Tabla A.1 se muestra una selección de los nutrientes que afectan a la funciones cognitivas y que han estado demostrados bajo estudios in vivo . Los datos provienen de [114] y se han complementado con los de [73]. Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 60
APÉNDICE A. NUTRICIÓN PARA EL CEREBRO Cuadro A.1: Selección de Nutrientes que afectan a las Funciones Cognitivas. Fuente: [114] Nutriente Efectos en la cognición y emocion Alimentos ω -3 (DHD) Mejoría del deterioro cognitivo en los ancianos; Base como tratamiento para trastornos del estado del ánimo; Mejora de la cognición en lesiones en roedores; Mejora de la decadencia cognitiva en ratones con Alzheimer Pescado (salmón), semillas de lino, krill, chia, kiwi fruta, nueces, nueces, marisco, pescado azul [73] Curcumina Mejora de la decadencia cognitiva en ratones con Alzheimer; Mejora de la decadencia cognitiva en la lesión cerebral traumática en roedores Cúrcuma (especias de curry) Flavonoides Mejora cognitiva en combinación con ejercicio en roedores; Mejora de la función cognitiva en los ancianos Cacao, té verde, árbol de ginkgo, cítricos. frutas, vino (más en vino tinto), chocolate negro Grasa saturada Promueve el deterioro cognitivo en roedores adultos; Agrava el deterioro cognitivo después de un trauma cerebral en roedores; Aumenta el deterioro cognitivo en adultos de edad avanzada Mantequilla, manteca, sebo, ghee, manteca de cerdo, aceite de coco, aceite de semilla de algodón, aceite de palma, productos lácteos (crema, queso), carne Vitaminas B La suplementación con vitamina B6, B12 o ácido fólico tiene efectos positivos. Mejora el rendimiento de la memoria en mujeres; la vitamina B12 disminuye el deterioro cognitivo en ratas alimentadas con una dieta deciente en colina Diversas fuentes naturales. La vitamina B12 no está disponible en productos vegetales. Vitamina D Importante para preservar la cognición en ancianos1 Hígado de pescado, pescado graso, champiñones, productos forticados, leche, leche de soja, granos de cereales Vitamina E Mejora del deterioro cognitivo después de un trauma cerebral en roedores; Reduce el deterioro cognitivo en ancianos Espárragos, aguacate, nueces, maní, aceitunas, aceite de palma roja, semillas, espinacas, aceites vegetales, germen de trigo Colina Reducción de la alteración de la memoria inducida por convulsiones en roedores; Relación causal entre la dieta rica en colina y la cognición en humanos y ratas Yemas de huevo, carne de soya, pollo, ternera, pavo, hígado, lechuga Combinación de vitaminas (C, E, caroteno) La ingesta de vitaminas antioxidantes retrasa el deterioro cognitivo en los ancianos Vitamina C: cítricos, varias plantas y verduras, ternera y hígado de ternera. Calcio, zinc, selenio El calcio sérico elevado se asocia con un deterioro cognitivo más rápido en los ancianos; La reducción de zinc en la dieta ayuda a reducir la descomposición cognitiva en los ancianos; Un bajo nivel de selenio está asociado con una función cognitiva más baja en humanos Calcio: leche, coral. Zinc: ostras, legumbres, nueces, almendras, cereales integrales, semillas de girasol, carne roja magra, hígado, marisco y lácteos. Selenio: nueces, cereales, carne, pescado, huevos Cobre Un bajo nivel plasmático está relacionado con el deterioro cognitivo en el Alzheimer Ostras, hígado de ternera/cordero, nueces de Brasil, melaza, cacao, pimienta negra, frutos secos, cereales integrales, legumbres Hierro El tratamiento con hierro normaliza la función cognitiva en mujeres jóvenes Carnes rojas, pescados, aves, lentejas, legumbres Neuroeducación en Ciclos Formativos: Guía para el Profesorado 61