Aportaciones científicas para una educación de calidad

Por: Ignacio Morgado Bernal

El aprendizaje activo es siempre la clave, tanto si se trata de repetir para adquirir hábitos como si se trata de reconstruir la información para establecer las relaciones funcionales que dan flexibilidad a las memorias y el conocimiento.

Una subcomisión del Congreso de los Diputados ha comenzado a trabajar en un pacto educativo para mejorar la calidad de la enseñanza en nuestro país y dotarla de un marco jurídico estable y duradero. En este escenario quizá no venga mal una reflexión sobre el conocimiento científico actual relacionado con las capacidades del cerebro y la mente humana para aprender y adquirir conocimientos. Ello puede ayudarnos a potenciar lo bueno que ya tenemos, que no es poco, y a evitar caminos equivocados o infructuosos que impidieran mejorar la calidad de la enseñanza.

En 1894 Santiago Ramón y Cajal intuyó el mecanismo fisiológico que hace posible las conexiones o ligamientos entre las neuronas y ahora la moderna Psicobiología nos desvela los detalles. Las neuronas se conectan entre ellas emitiendo minúsculos brotes, llamados espinas dendríticas, capaces de alcanzar a otras neuronas y establecer con ellas nuevas conexiones (sinapsis funcionales). Para que eso ocurra, el trabajo de aprendizaje ha de ser capaz de inducir en las neuronas un complicado proceso, que puede durar de minutos hasta días, y que incluye la activación simultánea o secuencial de decenas de genes y otras moléculas químicas. Además, muchas de las memorias o representaciones neuronales sufren un proceso de migración funcional desde los lugares del cerebro, como el hipocampo, donde originalmente se forman, hasta otras partes del mismo, como la corteza cerebral. Esa migración puede durar incluso meses, y resulta crítica para establecer memorias consistentes y duraderas. Es por ello muy importante una sinergia entre los sistemas educativos y los propios enseñantes que permita establecer las condiciones que activan y facilitan dichos mecanismos.

Para adquirir hábitos motores, como conducir un vehículo o tocar el violín, o mentales, como el cálculo matemático o aprender una lengua extranjera, de lo que se trata es de formar y fortalecer las conexiones cerebrales que incitan siempre al movimiento o la respuesta correcta. En ello intervienen los núcleos subcorticales del cerebro, cuyas conexiones neuronales son resistentes a su formación, pero muy duraderas una vez establecidas. La forma de conseguirlo es la repetición, pues es lo que activa suficientemente el proceso bioquímico que forma, refuerza y estabiliza las conexiones neuronales pertinentes. Si al aprender no practicamos lo suficiente, las conexiones interneuronales no se estabilizan y podemos acabar por abandonar al no sentirnos ni diestros ni seguros en lo aprendido.

Además, en la temprana infancia el cerebro es muy plástico y tiene más capacidad para establecer conexiones rígidas y potentes entre las neuronas que en otras épocas de la vida. Ello es especialmente relevante a la hora de adquirir una nueva lengua, particularmente su fonética, pues nacemos con una parte de la corteza frontal del cerebro especialmente capacitada para albergar las representaciones precisas de las lenguas que adquirimos en la temprana infancia, estableciéndose en áreas diferentes y menos habilitadas para hacerlo cuando las adquirimos más tardíamente (Nature, 30 julio, 1997). De ello se deriva que solo la inmersión lingüística temprana y la práctica continuada pueden garantizar un conocimiento preciso y fluido de una nueva lengua.

Para adquirir hábitos motores, como conducir un vehículo o tocar el violín, o mentales, como el cálculo matemático o aprender una lengua extranjera, de lo que se trata es de formar y fortalecer las conexiones cerebrales que incitan siempre al movimiento o la respuesta correcta

Pero la situación es diferente cuando se trata de adquirir conocimiento semántico, como una materia literaria o científica, caracterizada por su complejidad y variedad interpretativa y expresiva. En ese caso más que unas pocas y rígidas conexiones, el cerebro necesita establecer múltiples y flexibles conexiones entre una mayor variedad de representaciones neuronales, muchas de las cuales se encuentran en la corteza cerebral. La estructura crítica para establecer ese tipo de conexiones es el hipocampo, situado en el lóbulo temporal y una de las primeras regiones del cerebro que se deterioran en enfermedades neurodegenerativas, como el alzhéimer.

Cuando el hipocampo funciona se forman memorias relacionales y flexibles, susceptibles de evocarse en situaciones o contextos variados y diferentes al que originalmente generó el aprendizaje. Pero el mejor modo de conseguirlo ahora no consiste en repetir, como en la formación de hábitos, sino en la comparación y el contraste entre múltiples informaciones. Las actitudes pasivas, como la simple lectura o la toma de apuntes sin guía ni objetivos precisos, no son la mejor manera de formar memorias relacionales y flexibles, pues más bien tienden a formar memorias rígidas, poco útiles cuando se trata de evocar el recuerdo en un contexto o modo diferente al conocido. Sí lo son procedimientos como el analizar las diferencias o similitudes entre textos o informaciones variadas, el buscar la información que permita dar respuesta a cuestiones concretas, el tratar de explicar, resumir o sintetizar lo esencial de un texto, el hacer inferencias o deducciones sobre la información disponible o el buscar soluciones alternativas a las ya conocidas para un determinado problema. Todas ellas son formas de aprendizaje activo que incitan a la comparación y el contraste, activando por ello el hipocampo y la formación del tipo de conexiones cerebrales que albergan las memorias semánticas. Son formas útiles en todos los niveles de enseñanza, y suelen ser las que utilizan los buenos profesores para preparar sus clases o dar conferencias. La mejor forma de aprender es tratar de enseñar, por lo que la mejor forma de enseñar consiste precisamente en inducir al alumno a hacerlo del mismo modo.

Solo la inmersión lingüística temprana y la práctica continuada pueden garantizar un conocimiento preciso y fluido de una nueva lengua

Nunca debemos engañarnos creyendo que ya sabemos algo simplemente porque esa es la impresión mental que tenemos. Hay que demostrarlo prácticamente y ese es también el mejor modo de aprender, es decir, reconstruyendo el conocimiento adquirido, lo que induce a su comprensión y permite además descubrir las lagunas inadvertidas sobre el mismo. Eso es también lo que permite orientar y dirigir la búsqueda de la nueva información necesaria para completar y perfeccionar lo que ya sabemos. De ahí las enormes ventajas de procedimientos como los exámenes o pruebas orales, pues incitan al tipo de estudio anteriormente indicado, el que garantiza la comprensión de lo aprendido y la flexibilidad en su expresión. Los enseñantes experienciados saben muy bien cómo se aclara la lengua (o la pluma) cuando se aclara la mente, es decir, el cerebro. Un estudio con 80 alumnos de instituto en EE UU mostró que la técnica de aprendizaje que produjo mejores resultados consistió precisamente en explicar lo que se ha aprendido, más que el encerrarse a releer o incluso hacer esquemas (EL PAÍS, 30 enero y Science, 11 febrero, 2011).

Además, el aprendizaje distribuido es más eficaz que el intensivo, pues evita interferencias y da tiempo a que cursen los lentos procesos que subyacen a la formación de memorias consistentes. Ahora sabemos también que una de las funciones del sueño consiste en favorecer y consolidar lo que aprendemos durante el día, por lo que intercalar los períodos de sueño nocturno entre sesiones de aprendizaje es también una buena manera de robustecer las memorias. De ahí también que sea más útil estudiar poco con frecuencia que mucho pocas veces.

Hay modos diferentes de enseñar, pero los más eficaces son los que asumiendo a priori las características del conocimiento que se quiere transmitir (p.e. rigidez vs flexibilidad en la expresión del mismo) incitan la estructura cognitiva necesaria para guiar el aprendizaje favoreciendo los procesos cerebrales requeridos en cada caso. El aprendizaje activo es siempre la clave, tanto si se trata de repetir para adquirir hábitos como si se trata de reconstruir la información para establecer las relaciones funcionales que dan flexibilidad a las memorias y el conocimiento. Nada de ello se opone a la llamada libertad de cátedra, pues son muchos y variados los procedimientos pedagógicos que permiten alcanzar esos objetivos. Pero sí se oponen a ello las rigideces en la planificación académica y los procedimientos que impidiendo esa libertad acaban convirtiendo la enseñanza en rutinas burocratizadas. En definitiva, no son muchas las reglas verdaderamente críticas para una enseñanza de calidad, incluida la que permite a cada enseñante adaptarlas a sus propias condiciones y experiencia.

Fuente: https://elpais.com/elpais/2018/02/05/ciencia/1517842746_801124.html

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Las diez claves de la neurociencia para mejorar el aprendizaje

Por: Ignacio Morgado Bernal

En la mayoría de propuestas ofrecidas para mejorar la educación en nuestro país predominan los razonamientos teóricos y filosóficos sobre cómo lograrlo. Aquí pretendemos complementar esas propuestas con un conjunto de sugerencias de carácter práctico para mejorar el rendimiento académico de enseñantes y alumnos a corto y medio plazo. Son procedimientos avalados por la investigación reciente en neurociencia y psicobiología, que pueden tener su versión particular en cada nivel y contexto educativo.

1. Practicar regularmente deportes o actividades físicas

 El ejercicio físico aeróbico beneficia las capacidades cerebrales tanto en el niño como en el adulto. Quienes tienen una actividad física semanal más intensa tienen también una mejor memoria y mayor flexibilidad y velocidad de procesamiento de información mental. Incluso 30 únicos minutos de marcha en bicicleta o carrera al día pueden ser suficientes para mejorar el tiempo de reacción y la velocidad de procesamiento de la información en el cerebro.

Ello es posible porque la actividad física genera BDNF, una proteína del cerebro que aumenta la plasticidad o capacidad de las neuronas para formar conexiones entre ellas, el número de las que nacen diariamente y la vascularización y aporte de sangre que reciben. La actividad física, en definitiva, genera una especie de lubricante que facilita el funcionamiento de la maquinaria cerebral para aprender, formar memorias y recordar.

Un niño juega al ajedrez.
Un niño juega al ajedrez. GETTY IMAGES

 2. Evitar el exceso de grasas en la alimentación

La alimentación adecuada para aprender debe evitar las dietas altas en grasas, pues son dietas que reducen la sensibilidad de los receptores NMDA, que son moléculas del cerebro que forman parte de los mecanismos de plasticidad neuronal que hacen posible la formación de la memoria en lugares como el hipocampo y la corteza cerebral. La experimentación actualmente en curso indica que la restricción calórica en la alimentación favorece la mayoría de procesos mentales.

3. Dormir lo necesario con regularidad

El sueño anticipado prepara al cerebro para aprender y, cuando ocurre tras el aprendizaje, potencia la formación y estabilización de las memorias. Es así porque las mismas neuronas que se activan para registrar la información cuando aprendemos vuelven a activarse cuando dormimos. Suelen hacerlo entonces a mayor velocidad dando preferencia a las que registraron los aprendizajes a los que se atribuyó mayor importancia o valor de futuro. El sueño es, por tanto, una forma cerebral de practicar y fortalecer lo aprendido durante el día.

La experimentación actualmente en curso indica que la restricción calórica en la alimentación favorece la mayoría de procesos mentales

Para potenciar el aprendizaje precedente no es necesario dormir las 8 horas de una noche, pues puede bastar con una siesta de una o dos horas, aunque períodos más largos suelen ser más beneficiosos. Además de facilitar el aprendizaje y potenciar la memoria, el sueño reorganiza y estructura los contenidos de la mente haciendo posible la integración de la nueva información aprendida en los esquemas de conocimiento ya existentes en el cerebro, facilitando el descubrimiento de reglas y regularidades ocultas en la información recibida, generando inferencias, convirtiendo el conocimiento implícito en explícito e influyendo también muy posiblemente en la intuición y creatividad de las personas.

4. Entrenar frecuentemente la memoria de trabajo

Esta memoria es la que utilizamos para pensar, razonar, planificar el futuro y tomar decisiones. Con ella retenemos en la mente, por ejemplo, las posibles jugadas a realizar en una partida de ajedrez o las diferentes opciones para tomar una decisión. Materias como la filosofía o las matemáticas promueven este tipo de memoria, muy ligada a la inteligencia fluida, que es la capacidad de razonar y resolver problemas nuevos con independencia del conocimiento previamente adquirido. La práctica intensa en memoria de trabajo incrementa la actividad de las cortezas prefrontal y parietal del cerebro de la que depende y aumenta también las conexiones neuronales entre ambos hemisferios cerebrales. La posibilidad de transferir la mejora en la capacidad de ejecución de una determinada tarea de memoria de trabajo a otra tareas diferente no entrenada es mayor cuantos más procesos cerebrales estén comúnmente implicados en ambas.

La práctica intensa en memoria de trabajo incrementa la actividad de las cortezas prefrontal y parietal del cerebro de la que depende y aumenta también las conexiones neuronales entre ambos hemisferios cerebrales

5. Guiar el aprendizaje con preguntas

Este procedimiento motiva al estudiante, concentra su atención y le convierte en una especie de detective o investigador que busca en cualquier fuente de información posible la solución a los interrogantes que se le plantean. Es además un modo de enseñarle a trabajar y ganar autonomía para aprender, es decir, es también un modo de aumentar la capacidad del alumno para aprender por sí mismo en el futuro.

6. Practicar frecuentemente el recuerdo de lo aprendido

El recuerdo, además de servir para evaluar lo aprendido, sirve también para seguir aprendiendo. El preguntar sobre la información recientemente aprendida beneficia a la memoria a largo plazo promoviendo el reclutamiento de los circuitos neuronales del recuerdo en las subsecuentes oportunidades de estudio. Ayuda también a mantener la atención durante largos periodos evitando las distracciones cuando se estudia leyendo los textos en la pantalla de un ordenador. Tal actividad aumenta la sensación subjetiva que tiene el estudiante de estar aprendiendo y reduce así su ansiedad respecto a evaluaciones posteriores.

7. Un poco de estrés no es malo

En situaciones emocionales o de estrés moderado, la activación de estructuras cerebrales como la amígdala y la liberación en la sangre de hormonas como la adrenalina y los glucocorticoides pueden contribuir a la facilitación del aprendizaje y la memoria actuando directa o indirectamente sobre los circuitos neuronales del cerebro. Los glucocorticoides regulan además la presencia de los mencionados receptores NMDA en el cerebro, y promueven cambios epigenéticos que facilitan en el ADN de las neuronas la expresión de los genes que hacen posible la síntesis de las moléculas necesarias para formar las memorias. Un modo de inducir esa emoción o estrés moderado en los alumnos consiste en proporcionarles antes de nada información motivadora sobre la materia a aprender, algo que conocen sobradamente los buenos docentes.

8. Homenaje a la lectura

De todas las actividades intelectuales potenciadoras de capacidades mentales la más asequible y la que proporciona un mejor balance costo/beneficio es, sin duda, la lectura. Leer es uno de los mejores ejercicios posibles para mantener en forma el cerebro. Es así porque la actividad de leer requiere poner en juego un importante número de procesos mentales, entre los que destacan la percepción, la memoria y el razonamiento. Cuando leemos, activamos preferentemente el hemisferio izquierdo del cerebro, que es el más dotado de capacidades analíticas en la mayoría de las personas, pero son muchas las áreas cerebrales de ambos hemisferios que se activan e intervienen en el proceso. Decodificar las letras, las palabras, las frases y convertirlas en sonidos mentales requiere activar amplias áreas de la neocorteza cerebral.

Las evaluaciones orales generan una memoria a largo plazo mucho mejor que la que resulta del tipo de estudio consistente en repasar una y otra vez textos o apuntes de una materia

Las cortezas occipital y temporal se activan para ver y reconocer el valor semántico de las palabras. La corteza frontal motora se activa cuando evocamos mentalmente los sonidos de las palabras que leemos. Los recuerdos que evoca la interpretación de lo leído activan poderosamente el hipocampo y el lóbulo temporal medial del cerebro, que son zonas críticas para la memoria. Las narraciones y los contenidos emocionales del escrito, sean o no de ficción, activan la amígdala y demás áreas emocionales del cerebro. El razonamiento sobre el contenido y la semántica de lo leído activa la corteza prefrontal y la memoria de trabajo. La lectura refuerza también las habilidades sociales y la empatía, además de reducir el nivel de estrés del lector. El libro y la lectura, como gimnasio asequible y barato para la mente, deberían incluirse en la educación desde la más temprana infancia y mantenerse durante toda la vida.

9. Inmersión temprana en más de una lengua

Los individuos que adquieren múltiples lenguas en su infancia y las practican a lo largo de su vida tienen una mayor atención selectiva y más desarrollado el hábito de conmutar contenidos mentales, lo que les facilita la adquisición de aprendizajes complejos, especialmente los que implican cambios en las reglas de ejecución. Aunque pueden tener un vocabulario más reducido en cada lengua, los bilingües son más rápidos y efectivos que los monolingües cuando, por ejemplo, aprenden a clasificar objetos por su color y, de repente, hay que cambiar y clasificarlos por su forma. La mayor capacidad de ejecución y flexibilidad mental de las personas bilingües se manifiesta frecuentemente en la vida, se ha observado en todas las edades, y la conservan además mucho más que los monolingües en la vejez.

30 minutos de marcha en bicicleta o carrera al día pueden ser suficientes para mejorar el tiempo de reacción y la velocidad de procesamiento de la información en el cerebro

Para generar un automatismo como el lingüístico y beneficiarse de él hay que aprenderlo tempranamente y practicarlo con asiduidad y frecuencia. Los maestros, al igual que los padres y cuidadores, tienen un papel importante en esa inducción lingüística múltiple de los primeros años de vida. El estudio y práctica de la música puede tener un efecto similar en la medida en que es también otra forma de lenguaje.

10. Evaluaciones orales

Las exposiciones o los exámenes orales no solo permiten una evaluación muy rigurosa del conocimiento adquirido por los alumnos, sino que, sobre todo, inducen en ellos un tipo de estudio mucho más basado en la comprensión de los materiales y la información que en su simple memorización. Son además métodos que generan una memoria a largo plazo mucho mejor que la que resulta del tipo de estudio consistente en repasar una y otra vez textos o apuntes de una materia.

Las presentaciones en clase ayudan a desarrollar habilidades para hablar en público.
Las presentaciones en clase ayudan a desarrollar habilidades para hablar en público. Stockbyte / Getty Images
 En general, los ambientes enriquecidos y todas aquellas actividades mentales o intelectuales que suponen esfuerzo y desafío son más útiles para formar buenas memorias que aquellas que se realizan sin apenas esfuerzo. Tampoco deberíamos despreciar recursos tradicionales en diferentes niveles de la enseñanza como la escritura al dictado, el resumir textos o el memorizar información básica. Reglas de ortografía, fechas históricas, países y sus capitales y accidentes geográficos, son ejemplos históricos nada despreciables, pues constituyen valiosos recursos de memoria implícita que se adquieren por repetición y resultan extraordinariamente útiles como apoyo para posteriores evaluaciones mentales y razonamientos complejos.

Es un hecho comprobado que una enseñanza adecuada tiende a igualar el rendimiento de los sujetos que aprenden y evita con ello contrastes acusados y comparaciones entre esos sujetos que no siempre benefician al proceso educativo.

Fuente: http://elpais.com/elpais/2015/10/29/ciencia/1446135253_593995.html

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Razones científicas para leer más de lo que leemos

Por Ignacio Morgado Bernal

La lectura, además de mejorar la empatía y la comprensión de los demás, es uno de los mejores ejercicios posibles para mantener en forma el cerebro y las capacidades mentales.

El informe La lectura en España 2017, encargado por la Federación de Gremios de Editores (FGEE), alerta de que los españoles no conseguimos aumentar nuestro nivel de lectura, pues estamos estancados en cifras que indican, según el último barómetro del CIS, que cerca de un 40% de los ciudadanos no leyó ni un libro en 2015. Ante esta situación el Gobierno parece tener en ciernes un Plan Nacional de Fomento de la Lectura incluido en el llamado Plan 2020 de acción cultural.Démosle pues al Gobierno y su Ministerio de Cultura argumentos científicos, particularmente desde la neurociencia, para seguir adelante con ese plan y llevarlo a cabo con éxito.

La lectura es uno de los mejores ejercicios posibles para mantener en forma el cerebro y las capacidades mentales

La lectura es uno de los mejores ejercicios posibles para mantener en forma el cerebro y las capacidades mentales. Es así porque la actividad de leer requiere poner en juego un importante número de procesos mentales, entre los que destacan la percepción, la memoria y el razonamiento. Cuando leemos activamos preferentemente el hemisferio izquierdo del cerebro, que es el del lenguaje y el más dotado de capacidades analíticas en la mayoría de las personas, pero son muchas más las áreas cerebrales de ambos hemisferios que se activan e intervienen en el proceso. Decodificar las letras, las palabras y las frases y convertirlas en sonidos mentales requiere activar amplias áreas de la corteza cerebral. Las cortezas occipital y temporal se activan para ver y reconocer el valor semántico de las palabras, es decir, su significado. La corteza frontal motora se activa cuando evocamos mentalmente los sonidos de las palabras que leemos. Los recuerdos que evoca la interpretación de lo leído activan poderosamente el hipocampo y el lóbulo temporal medial. Las narraciones y los contenidos sentimentales del escrito, sean o no de ficción, activan la amígdala y demás áreas emocionales del cerebro. El razonamiento sobre el contenido y la semántica de lo leído activan la corteza prefrontal y la memoria de trabajo, que es la que utilizamos para resolver problemas, planificar el futuro y tomar decisiones. Está comprobado que la activación regular de esa parte del cerebro fomenta no sólo la capacidad de razonar, sino también, en cierta medida, la inteligencia de las personas.

El razonamiento sobre el contenido y la semántica de lo leído activan la corteza prefrontal y la memoria de trabajo

La lectura, en definitiva, inunda de actividad el conjunto del cerebro y refuerza también las habilidades sociales y la empatía, además de reducir el nivel de estrés del lector. En ese sentido debemos resaltar el excelente trabajo de revisión del novelista y psicólogo Keith Oatley, de la Universidad de Toronto, Canadá, recientemente publicado en la revista científica CellPress y titulado Fiction: Simulación of Social Worlds (Ficción: Simulación de mundos sociales), destacando que la literatura de ficción es la simulación de nosotros mismos en interacción. Tras un riguroso y elaborado repaso de datos y consideraciones sobre psicología cognitiva, Oatley concluye que ese tipo de literatura al ser como una exploración de las mentes ajenas hace que quien lee mejore su empatía y su comprensión de los demás, algo de lo que estamos muy necesitados. Esa conclusión es además avalada por neuroimágenes, es decir, por datos científicos que exploran la actividad cerebral relacionada con ese tipo de emociones. La ficción que incluye personajes y situaciones complejas puede tener efectos especialmente beneficiosos. Así y como ejemplo, un trabajo recientemente publicado muestra que la lectura de Harry Potter puede disminuir los prejuicios de los lectores.

La ficción que incluye personajes y situaciones complejas puede tener efectos especialmente beneficiosos

Todo ello sin mencionar la satisfacción y el bienestar que proporciona el conocimiento adquirido y cómo ese conocimiento se transforma en memoria cristalizada, que es la que tenemos como resultado de la experiencia. El libro y cualquier lectura comparable son, así, un gimnasio asequible y barato para la mente, el que proporciona la mejor relación costo/beneficio en todas las edades de la vida, por lo que debería incluirse en la educación desde la más temprana infancia y mantenerse durante toda la vida. Cada persona debe elegir el tipo de lectura que más le motiva y conviene. Los niños deben ser estimulados a leer con lecturas adecuadas a su edad y los mayores deben procurarse todo el auxilio que requieran sus facultades visuales para poder seguir leyendo y manteniendo en forma su cerebro cuando envejecen. Un motivo añadido para que los mayores sigan leyendo es la plausible creencia de que no somos verdaderamente viejos hasta que no empezamos a sentir que ya no tenemos nada nuevo que aprender.

Fuente: http://elpais.com/elpais/2017/01/11/ciencia/1484155657_662258.html

Imagen: ep01.epimg.net/elpais/imagenes/2017/01/11/ciencia/1484155657_662258_1484155973_noticia_normal_recorte1.jpg

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