Las neurociencias y el aprendizaje

En un artículo de la Academic Medicine, el doctor Michael J. Friedlander, director ejecutivo del Virginia Tech Carilion Research Institute ofrece un decálogo de recomendaciones para enseñar eficazmente, basado en 50 años de investigación sobre la cognición, el aprendizaje y la memoria, y el estudio de las estrategias que los mamíferos emplean para adquirir, almacenar y recuperar la información.

Además de las técnicas moleculares y celulares para describir los cambios que subyacen en el hardware del cerebro durante al aprendizaje y la formación de los recuerdos, han habido progresos en los estudios de alto nivel sobre la cognición, incluídos el aprendizaje y la memoria. Los científicos han aplicado al cerebro vivo la Resonancia Mágnética Funcional con modelamiento computado para revelar las estrategias utilizadas y los procesos biológicos subyacentes.

La investigación muestra cómo el aprendizaje conduce a cambios funcionales y estructurales en las redes celulares, incluyendo los puntos de comunicación química o sinapsis entre neuronas, en una variedad de sitios del sistema nervioso central.

"Uno de los más excitantes avances es la demostración de que hay crecimiento, retracción y modificación en la conectividad de las neuronas", dice Friedlander. "También hemos visto que el cerebro maduro puede generar nuevas neuronas, aunque esta investigación es tan novedosa que las implicancias funcionales y su potencial todavía deben determinarse".

La mejor enseñanza es la que identifica y asigna distintos niveles de importancia a los componentes biológicos del aprendizaje. En función de ésto, el artículo ofrece 10 claves para generar una la enseñanza eficaz.

1.Repetición: a través de ella los procesos neuronales se vuelven más eficientes, requieren menos energía y liberan caminos para más procesamiento cognitivo adicional. Favorecen la retención y la profundidad de la comprensión. No obstante, las repeticiones deben ser espaciadas apropiadamente.

2.Recompensas y refuerzo: son componentes esenciales del aprendizaje en cualquier etapa de la vida. "El sistema intrínseco de recompensa del cerebro -la autosatisfacción que trae el éxito- juega un rol fundamental en el refuerzo de los comportamientos aprendidos", dice Friedlander. "Un factor importante es el descubrimiento de que alcanzar un objetivo inmediato, o dar un paso hacia un logro futuro, pueden ser igualmente satisfactorios".

3.Visualización: la visualización y el ensayo mental son procesos biológicos reales asociados con los circuitos sensoriales, motores, ejecutivos y decisorios en el cerebro. La actividad generada internamente en el cerebro a través de pensamientos, visualizaciones, recuerdos y emociones debería contribuir al proceso de aprendizaje.

4.Compromiso activo: hay considerables evidencias neurobiológicas para sostener que los cambios funcionales en el cableado neuronal asociado al aprendizaje ocurren mejor cuando el aprendiz está activamente comprometido.

5.Estrés: aunque las consecuencias del estrés son generalmente indeseables, hay evidencia de que las señales moleculares asociadas con el estrés estimulan la actividad sináptica involucrada en la formación de los recuerdos. No obstante, altos niveles de estrés pueden tener efectos indeseables.

6.Fatiga: La actividad neuronal durante el sueño refuerza los eventos vividos durante el día. Es importante disponer de un buen descanso entre sesiones intensas de aprendizaje, para consolidarlo.

7.Multitarea: usualmente considerada una distracción para el aprendizaje, no lo es si todas las tareas que se encaran simultáneamente son relevantes al material que se quiere enseñar.

8.Estilos individuales de aprendizaje: las respuestas neuronales de diferentes individuos varían, y esto da argumentos a la idea de adoptar diferentes modos de enseñanza para acomodarse a la variedad de aprendices.

9.Involucramiento activo: hacer es aprender, y el éxito en lo que se hace y se aprende construye confianza en uno mismo.

10.Volver sobre la información y los conceptos usando multimedia: atender a la misma información mediante procesos sensoriales diferentes, tales como ver y oír, refuerza el proceso de aprendizaje, involucrando potencialmente a más hardware neuronal en el procesamiento y el almacenamiento de la información.

Si bien el artículo está destinado a estudiantes de Medicina por su enfoque neurobiológico, las conclusiones pueden extenderse a todas las ramas de la enseñanza.

Fuente: Science Daily

Ref: Michael J. Friedlander et al. What Can Medical Education Learn From the Neurobiology of Learning? Academic Medicine, Vol. 86, No. 4 / April 2011

La importancia del sueño para potenciar el aprendizaje

Investigadores de la Universidad de California, Berkeley, hallaron "evidencias convincentes" de que ciertas ráfagas de ondas cerebrales conocidas como "sueño fusiforme" (spindle sleep) conectan regiones clave del cerebro para dejar caminos abiertos para el aprendizaje. El hallazgo pone de manifiesto la importancia del buen dormir en los estudiantes, y confirma el saber popular que sostiene que durante el sueño se "fija" lo aprendido previamente.

Estos impulsos eléctricos (spindles) ayudan a desplazar los recuerdos basados en hechos del hipocampo -una región que tiene limitada capacidad de almacenamiento- hacia el "disco rígido" de la corteza prefrontal, liberando al hipocampo para asimilar nuevos datos. Estos pulsos de electricidad se generan hasta mil veces por noche durante el sueño no-REM, que es el más profundo y durante el cual se presenta la mayor frecuencia e intensidad de las llamadas ensoñaciones.

"Todo en este rompecabezas conduce a una explicación consistente y convincente, que los impulsos del "sueño fusiforme" predicen la renovación del aprendizaje", afirma Matthew Walker, profesor asociado de psicología y neurociencis en UC Berkeley, y coautor del estudio, publicado hace unos días en el periódico.

El proceso se presenta con mayor intensidad durante la etapa 2 del sueño no-REM (de Rapid Eye Movement, o Movimiento Ocular Rápido), que ocurre antes del sueño no-REM más profundo. La fase en que se duerme sin soñar puede ocupar la mitad del total, y es más frecuente durante la segunda mitad de la noche, en los últimos períodos del sueño.

"Una buena parte de los impulsos aparecen en la segunda mitad de la noche, de modo que si uno duerme seis horas o menos, la renovación es incompleta. Uno tendrá menos impulsos, y no será capaz de aprender mucho", sostiene Bryce Mander, un profesor de psicología en UC Berkeley que participó del estudio.

Sobre las ramificaciones del descubrimiento, los investigadores sostienen que la evidencia de que las ondas cerebrales que ocurren durante las útimas fases del sueño promueven nuestra capacidad para almacenar recuerdos fácticos plantea la cuestión de si un horario escolar muy temprano es óptimo para el aprendizaje.

"Estos hallazgos resaltan la importancia del sueño en nuestras poblaciones estudiantiles, donde la necesidad de aprender es mayor y, sin embargo, el acostarse muy tarde y levantarse muy temprano para ir a la escuela impide alcanzar los niveles de sueño indispensables", afirmó Mander.

Para este estudio, Walker y su equipo trabajaron con 44 adultos sanos, a quienes se sometió a un intenso trabajo de memorización, de modo de saturar el hipocampo. Luego, una parte tomó una siesta, mientras que el resto permaneció despierto. El grupo que pudo dormir superó al otro en todas las pruebas, e incluso demostró superiores capacidades para continuar aprendiendo, como si el dormir hubiese refrescado su capacidad para recordar.

Los electroencefalogramas mostraron no solo una relación entre la cantidad de ráfagas de impulsos fusiformes y el refresco de la memoria que permitía mayores aprendizajes, sino que pudieron establecer un nexo directo entre el hipocampo y la corteza prefrontal, dos áreas críticas para la memoria.

"Nuestros estudios demuestran que el sueño selectivamente opera sobre nuestra memoria para restaurar sus funciones críticas", dijo Walker.

Fuente: Síntesis Educativa

Escuela primaria, la desigualdad de los aprendizajes

La Unesco de Buenos Aires, el Instituto Internacional de Planeamiento Educativo (IIPE) y la Organización de Estados Iberoamericanos (OEI) han llevado adelante una investigación destinada a conocer los logros del aprendizaje de los alumnos de escolaridad primaria en dieciséis países de nuestro continente.

El trabajo realizado se ha concretado en una publicación titulada Atlas de las desigualdades educativas en América Latina . Con el apoyo de un valioso material ilustrativo, el texto informa sobre la metodología del estudio cumplido y establece un cierto ranking en función de los resultados alcanzados por la enseñanza en los distintos países de la región.

Las desigualdades aquí consideradas se ubican en el plano de los aprendizajes, aunque haya referencias al papel que juegan factores extrapedagógicos. En el contenido del Atlas, se plantea una pregunta clave: la generalización de la escolaridad primaria actual, ¿significa realmente la apropiación del conocimiento por los alumnos?

El texto aclara que, salvo Honduras, Guatemala, Nicaragua y El Salvador, en las restantes naciones de América latina la enseñanza primaria alcanza un nivel satisfactorio de desarrollo. Ese juicio positivo no es suficiente, pues importa apreciar si los aprendizajes se consolidan en la medida en que lo hacen suponer planes y programas.

Para definir el interrogante central se eligió trabajar con los grados 3º y 6º como reveladores de la respuesta buscada. En ellos se administraron pruebas de Matemáticas consistentes en problemas simples y complejos, según requiriesen sólo la información de los enunciados y la aplicación de relaciones directas o bien el enunciado necesitase de interpretación y la solución no siguiese un camino rutinario. Los resultados registrados permitieron agrupar a los países.

En un primer lugar, Cuba, cuyos alumnos llegaron hasta un 80 por ciento de respuestas correctas. En segundo término, con un 60% de soluciones acertadas: Chile, Costa Rica, México y Uruguay. A continuación, con 50 por ciento de respuestas correctas, la Argentina, Brasil, Colombia y Perú. Por debajo de ese porcentaje estuvieron Ecuador, Guatemala, Nicaragua, Panamá y Paraguay. El cuadro se ha cerrado con la República Dominicana, cuyos alumnos dieron soluciones correctas entre el 19 y el 40%.

Al referirse al estudio presentado, la directora del IIPE, Margarita Poggi, destacó, además, la importancia de los componentes del contexto social, económico y cultural, sin omitir desde luego la influencia de la calidad de la escuela y el docente.

Su conclusión fue sólida: "Resulta necesario volver a poner en la agenda de las prioridades a la escuela primaria, ya que el déficit que aquí comienza se vuelve difícil de sobrellevar". Asimismo, subrayó la deuda pendiente en la región con relación al nivel secundario, todavía sometido a problemas frustrantes de repitencia y abandono de las aulas. En suma, un trabajo que actualiza la realidad educativa latinoamericana, muestra algunas de sus fallas y propone caminos por seguir.

La Nación