Una de las aplicaciones más sólidas de la investigación en Neuropsicología es el aprendizaje basado en el cerebro. Este concepto permite aprovechar la investigación sobre cómo aprende el cerebro para crear un nuevo conjunto de principios rectores sobre el proceso de enseñanza-aprendizaje y la didáctica.
Fue en primer lugar Gehard Preiss, especialista en didáctica de las matemáticas, quien en 1990 propuso dotar a la pedagogía de una base neurológica, dando nombre a una nueva disciplina: la neurodidáctica.
Esta disciplina parte de la capacidad de aprendizaje de la especie humana e intenta encontrar las condiciones para que su desarrollo sea óptimo. La idea clave es la convicción de la existencia de una íntima relación entre la plasticidad del cerebro y la capacidad de aprendizaje. Los resultados de los estudios neurocientíficos permiten investigar dicha relación. La misión de la neurodidáctica sería orientar los conocimientos neurobiológicos hacia la didáctica y aplicarlos al proceso de educación y formación humanas.
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G. Preiss, citado en Westerhoff, 2010, pp. 34-35
A partir de entonces, han ido incrementándose los estudios, publicaciones y formación académica en este campo: la OCDE (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico) abordó en 1999 el proyecto «Ciencias del aprendizaje e investigación sobre el cerebro», cuyo objetivo trataba de valorar el impacto del conocimiento neurocientífico en contenidos educativos tales como el aprendizaje de la lectura y la aritmética; en 2002, la Universidad de Harvard ofreció el primer curso de posgrado de neuroeducación con el título «Mente, cerebro y educación». En 2005 inició su andadura en la Universidad de Cambridge el Centro para las Neurociencias en la Educación; y actualmente existen en España titulaciones de posgrado completas sobre este ámbito, tales como el Máster en Neuropsicología y Educación.
Y es que se hace necesario que el colectivo docente adquiera una formación neuropsicológica de calidad para ser capaces de ponderar de forma crítica las posibles aplicaciones de la neuroeducación, ya que, según estudios de la Universidad de Oxford ( I. M. Devonshire) y la Universidad Abierta de Reino Unido ( Eleanor Dommett) se encuentran importantes diferencias culturales entre las disciplinas relacionadas con neurociencias y la educación, destacando el hecho de que ambas no utilizan el mismo lenguaje, el mismo corpus teórico o la misma aproximación metodológica al estudio de los procesos de aprendizaje. Diferencias éstas que tienden a dificultar su colaboración en equipo.
Por otro lado, pero no menos importante, ya en 2013 Hook y Farah llamaban la atención sobre la especial vulnerabilidad del colectivo docente en torno a la proliferación de «neuromitos». Éstos son creencias erróneas acerca del funcionamiento cerebral muy extendidas en contextos no científicos, que en ocasiones condicionan los conocimientos y las prácticas de los profesores, sin que existan evidencias científicas que las apoyen. Entre estas creencias, que identificó P. Howardjones desde la Universidad de Bristol (2014) se encontraban, por ejemplo, que solo utilizamos el 10 por ciento de nuestro cerebro, que las personas aprenden mejor si emplean un estilo de aprendizaje preferente propio (auditivo, visual o kinestésico), o que unos meros ejercicios de coordinación denominados gimnasia cerebral, ayudarían a mejorar la integración entre hemisferios cerebrales. Si bien podemos pensar que se trata de equívocos o malinterpretaciones procedentes de descubrimientos neurocientíficos, lo cierto es que las conclusiones originales se han visto tergiversadas y simplificadas hasta que han resultado falsas.
Así, la mayoría de los neuromitos son visiones reduccionistas del funcionamiento cerebral, que no tienen en cuenta la complejidad de dicho órgano y el hecho de que su funcionamiento sigue siendo desconocido en algunos aspectos para la comunidad científica.
¿Qué es y qué evidencia científica tiene el aprendizaje basado en el cerebro?
El aprendizaje basado en el cerebro es un paradigma de aprendizaje que aborda la forma de aprender de los estudiantes y los resultados del aprendizaje desde el punto de vista del funcionamiento del cerebro humano. Se trata de diseñar estrategias específicas de aprendizaje en función de lo que los neurocientíficos saben sobre el funcionamiento fisiológico (no solo conductual) de la atención, la memoria, la motivación, la inhibición y la adquisición de conocimientos conceptuales humanos.
El corazón de la evidencia científica que atañe a este paradigma es el concepto de plasticidad cerebral. Se ha establecido que las diferencias de comportamiento entre individuos se deben principalmente a diferencias en las conexiones entre neuronas que configuran su anatomía cerebral, y el aprendizaje no deja de ser una conducta más o menos consciente.
Todas las habilidades adquiridas se deben a la forma en que nuestras neuronas se comunican entre sí, resultado tanto de cómo se conectó el cerebro en el período neonatal como de las conexiones que se han formado o podado desde entonces en los procesos de aprendizaje.
El funcionamiento de las conexiones neuronales se conoce desde que a principio de los años setenta, T. Bliss y T. Lømo aplicaron de forma breve estimulación eléctrica de alta frecuencia en circuitos del hipocampo y comprobaron que aumentaba la fortaleza de la comunicación entre neuronas, manteniéndose ésta a largo plazo. Denominaron a este hallazgo potenciación a largo plazo (PLP), y hoy en día, al haber sido el evento experimental de plasticidad cerebral más estudiado en mamíferos, no hay ninguna duda de que es la base de los mecanismos celulares y moleculares involucrados en la formación de la memoria y el aprendizaje.
Aunque la complejidad de los mecanismos de plasticidad sináptica no permite extendernos aquí sobre detalles concretos que reflejen su intervención en el aprendizaje, podemos resumir que tales mecanismos se dividen en dos grupos fundamentales: por un lado, los mecanismos que permiten la formación o eliminación de sinapsis y remodelan su estructura, y por otro los que modifican la fuerza de conexiones ya existentes. Se trata de procesos capaces de producir cambios a largo plazo en los circuitos neuronales, lo cual genera modificaciones en la conducta de las personas, que identificamos como experiencias de aprendizaje.
Los neurocientíficos han llegado también a la conclusión de que el cerebro humano dispone de varias maneras distintas de aprender información, utilizando en cada una diferentes combinaciones de regiones cerebrales. Por ejemplo, el hipocampo interviene en el aprendizaje de información espacial y contextual, mientras que ejecutar cualquier deporte produce cambios en el cerebelo y los ganglios basales; y en los aprendizajes que involucran memorias emocionales interviene la regulación por parte de la amígdala.
Por otro lado, no hay que olvidar el importantísimo papel que juega la memoria en el aprendizaje; aquí tenemos que hablar más bien de “las memorias” :
- La memoria de trabajo nos permite mantener consciente y manipular de una forma activa la información percibida, durante un corto espacio de tiempo. En su procesamiento interviene el córtex prefrontal, y es esencial para filtrar y organizar la información que posteriormente será codificada y consolidada en la memoria a largo plazo.
- La memoria a largo plazo, que pone en marcha los mecanismos de expresión génica y síntesis de proteínas que originan determinadas modificaciones estructurales en la neurona y conducen a la estabilización de los cambios producidos en la actividad sináptica.
Finalmente, sabemos que según vamos almacenando más conocimientos sobre un dominio concreto, el aprendizaje se torna más fácil y efectivo: nuestro cerebro intenta siempre que le es posible relacionar la información que estamos manejando con alguna otra información que ya tuviéramos almacenada. Por lo que, cuanto más significativamente hayamos aprendido algo, más fácil nos resultará aprender nuevas cosas.
Estrategias de aprendizaje basadas en el cerebro
Cuando los los estudiantes intentan conscientemente aprender, puede existir una diferencia considerable entre lo que esperan retener y lo efectivamente aprendido. A continuación detallamos algunas estrategias diseñadas teniendo en cuenta los principios sobre funcionamiento del cerebro explicados anteriormente. Estas estrategias podrían ayudar a los alumnos a reducir dicha diferencia, tanto como a mejorar su capacidad de aprendizaje significativo.
Repetición espaciada y práctica distribuida:
La repetición espaciada y la práctica distribuida son dos técnicas que emplean el efecto espaciamiento: las sesiones de aprendizaje cortas (menos de 30 minutos) distribuidas durante un período de tiempo prolongado son mejores que una sola sesión de estudio larga. Tener 4 sesiones de aprendizaje de 30 minutos repartidas en 4 horas será más efectivo que una sola sesión de estudio de 4 horas.
El espaciado mejora la memoria a largo plazo y el aprendizaje de nuevos conceptos. Las investigaciones muestran que distribuir el aprendizaje a lo largo del tiempo y repetir la información durante períodos crecientes fortalece la memoria y protege contra el olvido. Por ejemplo, un grupo de hechos se puede aprender en 3 minutos. Se pueden repetir después de 10 minutos, luego en 30 minutos, luego en 2 horas… luego en 7 días. Esto ayuda a optimizar la memoria de eventos para recordar.
Intercalado:
Supongamos que el alumno tiene 3 temas (A, B, C) planeados para los próximos 5 días. Una técnica de estudio ineficiente aunque común es dedicar mucho tiempo a un tema y luego volver al tema siguiente y más tarde al siguiente. El intercalado acumula una fuerte evidencia a favor de ser mejor opción.
Intercalar es aprender de forma mixta varios conceptos relacionados . Primero tomamos el tema A y estudiamos ‘mini-bloques’ de 20 minutos en A, 20 en B, 20 en C. Es conveniente planificar el estudio realizando distintas combinaciones de bloques: por ejemplo como ABC BAC CAB o bien ABC, ACB, BCA. En todo caso, siempre deben ser sesiones cortas “intercaladas” y se debe repetir el patrón de estudio durante un período de tiempo prolongado.
Esta técnica de estudio es útil para temas relacionados, no dispares. Cuanto más relacionados estén A, B, C, mejor. Básicamente, se trata de estudiar en paralelo y no en serie . El intercalado mejora principalmente la comprensión de conceptos similares, ayudando a distinguirlos mejor. Y se ha demostrado muy eficaz para aprender matemáticas: si tenemos 3 tipos de problemas matemáticos relacionados A, B y C, practicar variaciones como ABC BAC CAB es más útil que dedicar horas a hacer AAAAA BBBBBB y CCCCC.
Fragmentación:
La estrategia de agrupar información en fragmentos pequeños y fácilmente digeribles, preferiblemente con un tema general, ha sido investigada por los psicólogos cognitivos desde hace más de medio siglo; se conoce como fragmentación de información. La información se puede dividir en función de atributos superficiales como el color, la categoría, la similitud, las relaciones, etc. aunque siempre es conveniente que haya un hilo imaginario que vincule información dentro de un fragmento.
Los fragmentos múltiples son más fáciles de recordar que los elementos individuales múltiples porque el cerebro utiliza redes de información. Así, las cosas que se pueden agrupar forman una pequeña unidad y cada unidad se convierte en un montón de información que el cerebro puede manejar de manera constructiva y ordenada . En cambio, si la información se halla dispersa, el cerebro tenderá a confundirse en su procesamiento y almacenaje.
Aprendizaje generativo:
El aprendizaje generativo incluye actividades como crear arte, enseñar algo a otros, experimentar el aprendizaje en contextos del mundo real, hacer publicaciones en blogs, debatir en foros, etc. Esto refuerza el aprendizaje y descubre lagunas ocultas en el conocimiento. Mejora la memoria, comprensión, profundidad y amplitud del aprendizaje
Práctica de recuperación y efecto de prueba :
La prueba de aprendizaje consiste en la capacidad de demostrar el aprendizaje de forma autónoma. Incluye evocar y recordar información, practicar y actividades deliberadas de autoevaluación. Se puede hacer práctica de recuperación, por ejemplo, utilizando cuestionarios y pruebas .
Aunque no necesariamente contrarrestan el olvido (porque olvidar y recordar no son procesos opuestos) la práctica y las pruebas de recuperación refuerzan el aprendizaje existente y crean una oportunidad de adaptarse al nuevo aprendizaje mediante la exploración de errores.
La práctica de recuperación consigue que el aprendizaje sea significativo. Usando una combinación de práctica de recuperación y espaciado ,es posible distribuir la práctica de recuperación a lo largo del tiempo y maximizar los beneficios de ambas técnicas de estudio. Gran cantidad de investigación actual ha demostrado los beneficios de la práctica de recuperación: puede reforzar la memoria agilizando la evocación, haciéndola menos dependiente del contexto. El cerebro optimiza el aprendizaje para la memoria porque, cuando se trata de aplicar lo aprendido, la capacidad de recordar información es importante.
Metáforas:
A los seres humanos nos gustan las narrativas y las analogías, que se pueden aprovechar para mejorar el aprendizaje. Una metáfora puede crear una analogía entre un proceso conocido y un proceso desconocido. Una vez que se utiliza la metáfora, al cerebro le resulta más fácil el proceso de abstracción y comprender la esencia del proceso desconocido.
Esta estrategia mejora la comprensión y visualización de relaciones entre ideas.
Metacognición:
La metacognición es pensar sobre pensar, reflexionar sobre la información y el uso que podemos hacer de ella. Implica hacerse preguntas , descubrir respuestas, adoptar nuevas perspectivas, profundizar en torno a un tema y abordar suposiciones, conclusiones y repercusiones.
Este proceso es muy importante para un aprendizaje significativo, porque puede ayudar a optimizar las ideas y explorarlas con más profundidad. Al reflexionar sobre la información, los estudiantes tienen la oportunidad de darle sentido, inscribiéndola en un contexto o encontrando algún nivel de aplicación en la vida real.
Enfoque de la neuroeducación en las dificultades de aprendizaje
El estudio de los correlatos neuropsicológicos de algunos tipos de aprendizajes escolares, como la lectura, el cálculo o los idiomas, ha llevado a la comunidad científica y educativa a cuestionarse estrategias docentes tradicionales que se han revelado ineficientes. Entre ellas podemos mencionar como ejemplo, la enseñanza de la lectoescritura mediante el método de lectura global en lugar del fonológico. Actualmente está demostrado que el cerebro solo tiene la habilidad de descodificar la lectura según la correspondencia fonema-grafema, ya sea de manera secuencial o en paralelo, pero no es capaz de interpretar la palabra de forma global. (A. Carballo)
Las investigaciones neuropsicológicas sobre las bases neurales de trastornos del neurodesarrollo y dificultades de aprendizaje han conseguido aportar relevancia al campo de la neuroeducación, en el sentido tanto de desvelar los factores neurobiológicos subyacentes, como de sugerir intervenciones psicopedagógicas que podrían modificar beneficiosamente esas condiciones neuronales. Otro ejemplo son las intervenciones que estimulan el desarrollo de la conciencia fonológica en escolares con dislexia, demostrando cambios a nivel de activación cerebral en las áreas responsables del proceso lector, y mejoras en su ejecución.
Resultados esperables en el enfoque de aprendizaje basado en el cerebro:
Teniendo en cuenta que este enfoque se basa en qué y cuánto sabemos sobre el cerebro humano y su interacción con el medio ambiente, podemos definir solo en términos generales algunos posibles objetivos a conseguir con este tipo de aprendizaje:
- Maximizar el potencial de aprendizaje de los alumnos
- Minimizar las pérdidas de aprendizaje y el esfuerzo desperdiciado
- Activar mecanismos conocidos para mejorar las habilidades, la base de conocimientos, la memoria y la flexibilidad mental.
- Mejorar la productividad de estudiantes y profesores
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