Introducción

Neurociencias: una perspectiva desde el aprendizaje y la educación

Los estudios neurobiológicos de la conducta, que se llevan a cabo en nuestros días, cubren la distancia entre las neuronas y la mente. Existe una llana preocupación por cómo se relacionan las moléculas responsables de la actividad de las células nerviosas con la complejidad de los procesos mentales. Carnine (1995), hace algo más de diez años atrás, ya se aventuraba a pensar que la investigación sobre el cerebro tendría repercusiones directas en la educación y, basándose en el trabajo del Premio Nobel de Medicina de 1972, Gerald Edelman, sobre la capacidad del cerebro humano para categorizar, postuló que esta capacidad podía ser la clave para comprender las diferencias individuales.

La tarea central de las llamadas neurociencias es la de intentar explicar cómo es que actúan millones de células nerviosas individuales en el encéfalo para producir la conducta y cómo, a su vez, estas células están influidas por el medioambiente, incluyendo la conducta de otros individuos (Jessel, et al. 1997). Precisamente, las neurociencias están contribuyendo a una mayor comprensión, y en ocasiones a dar respuestas a cuestiones de gran interés para los educadores; por ejemplo, hay evidencias según lo muestran las investigaciones de que tanto un cerebro en desarrollo como uno ya maduro se alteran estructuralmente cuando ocurren los aprendizajes (Bransford, et al., 2003).

Queremos destacar además la importancia del rol que juega la experiencia en la construcción de la estructura de la mente. El desarrollo no es solamente un despliegue, por decirlo de algún modo, de patrones preprogramados; hay convergencia en un conjunto de investigaciones sobre algunas de las reglas que gobiernan o dirigen el aprendizaje, una de las más simples, por ejemplo es que la práctica incrementa el aprendizaje: en el cerebro, hay una relación similar entre la cantidad de experiencia en un ambiente complejo y el monto de cambio estructural (Posner y Rothbart, 2005).

Las investigaciones han demostrado que durante el desarrollo de nuevas vías neurales (Doetsch, 2005 y Schinder, 2002), nuestras sinapsis cambian todo el tiempo y es así como recordamos una y otra experiencia o vivencia. Hay quiénes hablan ya de neuroeducación, entendida como el desarrollo de la neuromente durante la escolarización (Battro, 2002a), no cómo un mero híbrido de las neurociencias y las ciencias de la educación, sino como una nueva composición original. Battro (2002b) señala que por razones históricas los caminos de la neurobiología y la educación tuvieron pocas ocasiones de encontrarse; por primera vez lo hicieron al buscar las causas de la debilidad mental y también en la indagación del talento excepcional. Lo interesante del asunto es que se afirma que la neuroeducación no ha de reducirse a la práctica de la educación especial solamente, sino que ha de constituirse en una teoría incipiente del aprendizaje y del conocimiento en general; y sobre todo, es una oportunidad de ahondar en la intimidad de cada persona y no una plataforma para uniformizar las mentes.

Hemos encontrado suficientes antecedentes de que tanto los neurotransmisores dopamina y acetilcolina incrementan los aprendizajes en los estudiantes. Cuando podemos ordenar una nueva información en una conexión ya existente, es decir, aprender algo nuevo, estos dos agentes no sólo refuerzan nuestra concentración, sino que proporcionan además satisfacción y, tal cual lo afirmaba Comenius, allá por el siglo XVII: todo aquello que nos produce complacencia, agrado o contento en nuestras instancias de aprendizaje, queda reforzado en nuestra memoria. Podemos remarcar entonces la importancia no solo de los conocimientos previos sino también de lo valioso que es estudiar algo que agrade.

La Neuropsicología, como disciplina que estudia las relaciones entre cerebro y conducta, se interesa más precisamente por las bases neuroanatómicas de los comportamientos superiores llamados funciones corticales superiores y las patologías que de ellas se derivan. Estas funciones son las que cualitativamente tienen un desarrollo mayor en los seres humanos: el lenguaje, la memoria, la orientación espaciotemporal, el esquema corporal, la psicomotricidad, las gnoxias, las praxias y las asimetrías cerebrales. Lo cierto es que el cerebro tiene un funcionamiento global, y que si bien es viable que para determinadas funciones existen áreas cerebrales anatómicamente delimitadas, las funciones corticales superiores dependen en mayor medida del procesamiento cerebral en su conjunto, en su totalidad; consecuentemente, cuanto mayor es la complejidad de una función cerebral, más áreas cerebrales estarían involucradas.

Desde una perspectiva actual de integración y diálogo, entre la educación y la investigación en neurociencia cognitiva, Ansari y Coch (2006) afirman que el campo emergente de lo que es educación, cerebro y mente debería caracterizarse por metodologías múltiples y niveles de análisis en contextos múltiples, ya sea en la enseñanza como en la investigación. Sostienen que solamente a través de una conciencia y comprensión de las diferencias y las similitudes en ambas áreas tradicionales de investigación, tanto en la educación como en la neurociencia cognitiva, será posible lograr una fundamentación común necesaria para una ciencia integrada de la educación, el cerebro, la mente y el aprendizaje.

Neuroimágenes

Munakata, et al., (2004) muestran cómo el trabajo, en el área de las neurociencias, incluye todo tipo de métodos de disciplinas relacionadas, como pueden ser estudios de comportamiento, de Neuroimágenes, de genética molecular, modelos computacionales, registro de células únicas, ensayos químicos, entre otros, que intentan destacar este énfasis que se está poniendo en métodos complementarios para evaluar múltiples aspectos o niveles de procesos del desarrollo, que van desde aquellos específicamente moleculares a niveles sistémicos en el desarrollo típico y atípico de los humanos y otras especies.

Con estos métodos, se busca investigar e intentar respuestas acerca de cómo la genética y los factores ambientales interactúan en el curso de conformación del cerebro, la mente y el comportamiento. Estos autores muestran que a través de modelos computacionales, por ejemplo, se ha puesto en evidencia que variaciones pequeñas en el procesamiento inicial de un ser humano que podrían primitivamente estar gobernadas genéticamente, consiguen posteriormente a través de la experiencia llevar a amplias diferencias en los resultados cognitivos (Oliver et al., 2000 y O´Reilly y Jonson, 2002 en Munakata, et al., 2004).

Las actuales y sofisticadas técnicas de neuroimágenes se constituyen en verdaderos aportes para el área de la educación (Goswami, 2004a y b, Munakata, et al., 2004, Posner, 2004, Posner y Rothbart, 2005, Sereno y Rayner, 2000, Thirunavuukarasuu y Nowinski, 2003 y Voets y Matthews, 2005). Con la resonancia magnética funcional (FRMI), se puede marcar los cambios en la activación cortical que le siguen a una tarea de aprendizaje en un individuo, e incluso, por ejemplo, establecer comparaciones entre jóvenes y adultos.

Otros resultados de estudios que además de recurrir a la resonancia magnética funcional utilizan Tomografía de Emisión de Positrones (PET) y potenciales evocados de latencia tardía onda P300 en adultos, han revelado la implicación de áreas perisilvianas hemisféricas izquierdas en los procesos de lectura, incluyendo corteza visual extraestriada, regiones parietales inferiores, girus temporal superior y corteza frontal inferior. Habría ciertas variaciones en función de las tareas particulares relacionadas con la lectura, por ejemplo, el procesamiento de formas visuales de palabras involucraría regiones corticales posterior, sobre todo en el cortex occisito temporal y occipital; el procesamiento ortográfico ante todo implicaría regiones frontal y parietal inferiores, y temporal inferior. Los componentes léxicos-fonológicos, los subléxico fonológicos y los semánticos movilizan grandes regiones de corteza frontal inferior y temporal (Goswami, 2004a y b, Jane et al., 2001 y Posner y Rothbart, 2005).

Como vemos, las diferentes técnicas que se combinan en las neurociencias son fundamentales para una comprensión más acabada acerca de qué es lo que ocurre en el cerebro en las diferentes tareas de aprendizaje. Por ejemplo, algunos autores (Munakata, et al., 2004) sostienen que combinar la resonancia magnética funcional con el electroencefalograma permite tener ventajas. Mientras que la primera de las dos técnicas ofrece precisiones sobre la resolución espacial identificando dónde están ocurriendo exactamente los cambios en la actividad del cerebro en un momento dado; la segunda de estas técnicas marca la resolución temporal capturando los cambios neurales vinculados a los cambios cognitivos que ocurren rápidamente en el cerebro. Los autores postulan además el llamado proceso de imágenes por tensor de difusión (DTI) como una herramienta relativamente nueva de imágenes, que provee un recurso o medio no-invasivo para evaluar la conectividad del cerebro.