El cerebro para aprender necesita percibir y codificar la información, utilizando los recursos multisensoriales. Centro del sistema nervioso central y estación receptora de estímulos, es poderoso en captar aprendizaje de diferentes maneras por diferentes vías ya que el cerebro está diseñado para aprender.
Tiene la capacidad de adaptarse
a diferentes cambios en su medio interno o externo. Este aprendizaje se va
enriqueciendo gracias a las experiencias que vamos adquiriendo durante la vida.
El aprendizaje es el elemento básico de la inteligencia humana y
de la mayoría de los procesos cerebrales. Se puede definir como cualquier variación en
las redes sinápticas que produzca cambios en el comportamiento o en el
pensamiento.
El proceso cerebral del aprendizaje
A través del aprendizaje y la memoria vamos construyendo nuestro
mundo interior (nuestro yo) y a través de él evaluamos la realidad exterior.
Cada segundo se producen en el cerebro aproximadamente un millón
de sinapsis formando nuevas redes neuronales y borrando otras.
De hecho, cada vez que evocamos un recuerdo o analizamos mentalmente una
información, borramos la red sináptica anterior y grabamos en su lugar una
nueva reafirmando ciertos aspectos de la información, debilitando otros,
y/o agregando nuevos datos a la red neuronal.
La atención. Es la inclinación y concentración de la psiquis en determinados objetos
que suponen una elevación del nivel de la actividad sensorial, intelectual y
motriz.
La motivación. Es un estado de excitabilidad óptima para iniciar un condicionamiento
como una de las condiciones del sistema nervioso central que hacen posible un
proceso de aprendizaje.
La memoria. Es la capacidad de adquirir, almacenar y recuperar la información.
Cómo se ordena la información
en nuestro cerebro
El proceso de ordenación de la información en nuestro cerebro no funciona como una biblioteca, donde se coloca un libro ordenado por temas, pero sigue siendo un libro con su información independiente. Toda información que entra en nuestro cerebro a través de nuestros sentidos es incorporada a una red neuronal ya existente o bien crea una nueva, formando modelos o bloques de información que inmediatamente se relacionan con otras redes.
Estos bloques de información tienen una estructura que conforma un
modelo mental o creencia a la que se va asociando nueva información, pero
siempre manteniendo la misma estructura lógica.
Partes del cerebro encargadas del aprendizaje
Muchas partes del cerebro están involucradas en el proceso de aprendizaje,
algunas en aspectos similares del aprender y otras controlando partes
específicas. Cada área del cerebro se desarrolla durante un curso de tiempo que
varía de dos o tres años hasta ocho años.
Lóbulo frontal
El lóbulo frontal (ubicado detrás de la frente) controla la
personalidad, pero también la resolución de problemas, la memoria, el lenguaje,
el juicio y el control de impulsos. El lado izquierdo de este lóbulo está más
basado en el lenguaje mientras que el lado derecho se centra en procesos que no
requieren el uso del mismo. El daño en esta área podría afectar el pensamiento
crítico y la habilidad de solución de problemas.
El lóbulo temporal tiene muchas funciones en el aprendizaje, tales como la organización de la información, la memoria y el discurso. Controla la recuperación de la memoria, la memoria visual y la relacionada con hechos.
Amígdalas
Esta área del cerebro está ubicada en la parte más baja del lóbulo temporal, y es responsable del almacenamiento y la organización de las memorias relacionadas con las emociones. Estas memorias son recordadas más tarde y usadas para reaccionar ante circunstancias similares. También desempeña un papel en la elección de las memorias que se almacenan y en la organización del almacenamiento de todas las memorias, lo cual es importante para el aprendizaje.
Hipocampo
El hipocampo está involucrado en la formación de nuevas memorias. Lo hace creando conceptos, y organizando las experiencias en ellos. Esto ayuda a identificar los contextos de las acciones y los eventos, los organiza en un sistema de almacenamiento que tiene sentido para el cerebro.
Lenguaje
La mayor parte del aprendizaje del lenguaje se centra en el lóbulo frontal izquierdo; sin embargo, se encontró que otra estructura llamada circunvolución de Heschl se utiliza para el aprendizaje de idiomas extranjeros en los adultos.
Matemáticas
Diferentes estructuras del cerebro se utilizan para las habilidades de matemática, dependiendo de matemática exacta o estimativa. Los cálculos matemáticos exactos están relacionados con los centros del lenguaje del lóbulo frontal izquierdo, mientras que el estimativo está relacionado con el lóbulo parietal en donde se procesan las tareas espaciales y analógicas.
Un período crítico para el aprendizaje
Las diferentes áreas del cerebro usadas en el aprendizaje se
desarrollan en distintos periodos de tiempo. El cerebro debe transitar por un
período de formación de sinapsis, y luego recortar las conexiones no utilizadas
para completar su desarrollo. La mayor parte de ello ocurre durante los
primeros 12 años. El lóbulo frontal tiene uno de los períodos más largos de
desarrollo, con aproximadamente 10 años.
Los primeros años de vida son
esenciales para el desarrollo del cerebro. Durante este período las
experiencias negativas pueden dejar daños permanentes y graves que entre otras
manifestaciones, se traducen en dificultades para el aprendizaje posterior.
Es durante este período que se va estableciendo el llamado
"cableado cerebral" o proceso de interconexión neuronal. Se trata de
un sistema extraordinariamente complejo, que aún no se descubre cómo se
consigue establecer, pero que es indispensable para permitir el rápido envío de
informaciones que constantemente deben pasar de una parte a otra del cerebro.
Su funcionalidad necesita de una muy bien organizada red neuronal. El correcto
establecimiento de estas conexiones es vital para el proceso de aprendizaje.
Especialmente importante es la seguridad que proporciona el apego
a la madre, como lo es también la estimulación verbal, de colores y la
estimulación motora.
En un medio ambiente adverso no se establecen correctamente estas
conexiones, por lo que el proceso posterior de aprendizaje se dificulta.
También se ha reconocido que durante este período el cerebro es
extraordinariamente plástico. Es así como se ha observado que si la depravación
y la desnutrición se produce durante los primeros meses de vida, el cociente de
desarrollo psicomotor se retarda, lo que coincide con muy escasas conexiones
neuronales.
Sin embargo, si antes de que se cierre esta ventana, se interviene
con una alimentación adecuada y estimulación verbal y psicoafectiva (antes de
cumplir tres años), aún hay tiempo para la recuperación del daño. En un tiempo
relativamente corto, vuelven a restablecerse las conexiones sinápticas. Sin
esta estimulación, el daño se hace permanente, quedando el niño definitivamente
lesionado.
El entrenamiento de la habilidad musical desarrollado durante los
primeros períodos de la vida, se traduce en una mayor actividad de la región
cortical somato-sensorial, y que éste es más intenso, mientras más precozmente
comience el entrenamiento. Con ello se demuestra que el cerebro es más
receptivo en su desarrollo mientras más temprano se inicie el entrenamiento.
Lo mismo sucede con el lenguaje, observándose que el cerebro joven
aprende un nuevo lenguaje con gran fluidez, a diferencia del que trata de
aprenderlo más tarde.
Gracias a los avances de la química cerebral y al uso de nuevas y
fantásticas tecnologías desarrolladas en los últimos años, se ha comenzado a
comprender lo complejo del proceso y lo vulnerable que es a factores
ambientales. Una mala alimentación impacta en el correcto cableado cerebral,
como también se sabe que un ambiente negativo dificulta el proceso de cableado,
y esto se traduce en un impacto duradero que se va a poner en evidencia en
dificultades posteriores de aprendizaje.
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Funcionamiento del
cerebro durante el aprendizaje
Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de
Massachussetts (MIT), en un estudio publicado en la revista Neuron en mayo 2014, ha descubierto de qué forma el cerebro humano es capaz de
absorber y de analizar rápidamente nueva información, lo que llamamos
aprendizaje.
Para el experimento, los investigadores realizaron varias pruebas de aprendizaje con monos mientras eran
monitoreados mediante electroencefalografía (EEG) con objeto de medir
las ondas cerebrales. En las tareas de aprendizaje, los científicos ya habían
demostrado que las neuronas en la zona del cuerpo estriado del cerebro, la que
controla la formación de los hábitos, eran las que se activaban en primer lugar
y luego eran seguidas por una activación más lenta de las neuronas de la
corteza prefrontal, el sistema de control ejecutivo del cerebro.
Según los científicos hay algún
mecanismo desconocido que permite a estos patrones de resonancia
formarse, y estos circuitos empiezan a 'sonar' juntos. Ese zumbido entonces
puede fomentar posteriores cambios de plasticidad a largo plazo en el cerebro,
pero la primera cosa que sucede es que empiezan a sincronizarse.
Según las conclusiones del estudio, nuestros 'circuitos' están en
constante actualización para mantener la expansión de nuestro conocimiento, y ahora
estamos viendo la evidencia directa de las interacciones entre estos dos
sistemas durante el aprendizaje, que no
se había visto antes.
El cerebro consume mucha
energía en la etapa de la infancia
Un estudio en común de las universidades de Northwestern,
Wayne, Illinois y George Washington; las escuelas de medicina de Harvard y
Monte Sinaí, y el Hospital de Michigan, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of
Sciences (PNAS) en octubre 2014, demuestra que en la etapa de la infancia,
el desarrollo cerebral tiene la prerrogativa de consumir más combustible; es
decir, gastar proporcionalmente más glucosa. Esto, porque necesita desarrollar
una serie de circuitos y conexiones neuronales que permiten al niño acelerar su
aprendizaje.
El trabajo ayuda a aclarar por qué los niños crecen más lento en
comparación con los mamíferos más cercanos como los primates. Entre los cuatro
y los cinco años los niños también tienen más neuronas, y eso explica este
mayor consumo de energía.
Después este gasto es menor porque se produce la "poda neuronal". Este fenómeno corresponde a la eliminación de ciertas
conexiones que tienen relación con habilidades que el niño no practica, y, así,
caen en desuso poco a poco.
La investigación concluye que el cerebro de un niño de cinco años
consume el doble de energía en comparación al de un adulto plenamente
desarrollado. Los hallazgos sugieren que el cuerpo no puede hacer frente a un
rápido crecimiento en los años de la infancia, debido a que una gran cantidad
de energía se necesita para alimentar el desarrollo del cerebro.
La curiosidad influye sobre el cerebro y mejora el aprendizaje
Un estudio realizado por investigadores del Laboratorio de Memoria
Dinámica de la Universidad de California en Davis, publicado por la revista Neuron en diciembre 2014, reveló qué
sucede en el cerebro cuando las personas sienten curiosidad.
En el trabajo analizaron con resonancia magnética cerebral 19
voluntarios sanos de entre 18 y 31 años.
En primer lugar, aprenden mejor la información que buscaban. Pero
lo que más sorprendió fue que una vez que la curiosidad se estimula, también
las personas aprenden mejor otros datos que no tienen relación con lo que les
interesa, pero que encuentran en su proceso de búsqueda.
El tercer elemento que detectaron fue que cuando la curiosidad
motiva el aprendizaje, hay un aumento de la actividad nerviosa en el hipocampo,
región importante en la formación de nuevos recuerdos. Además, observaron un
aumento de la interacción entre el hipocampo y el circuito de la recompensa. El
cerebro está listo para aprender la información y retenerla, incluso cuando esa
información no es de un particular interés.
Este trabajo demuestra que la curiosidad es un factor importante
para el aprendizaje. Algo que hasta ahora se había confirmado para factores
como la emoción o el esfuerzo. La curiosidad lleva a valorizar más las cosas, y
eso permite codificar mejor la información y retenerla. Esto se ve en los niños:
mientras más motivados están y más interés tienen, aprenden más.
La canela puede mejorar la capacidad de aprendizaje
Neurólogos del Rush University Medical Center de EEUU, en un
estudio publicado en el Journal of
Neuroinmune Pharmacology en junio de 2016, han descubierto que la canela podría aumentar la plasticidad
neuronal del hipocampo, que es una pequeña parte del cerebro que genera,
organiza y almacena la memoria.
En la investigación se halló que alimentar con canela a ratones de
laboratorio con escasa capacidad de aprendizaje hizo que estos animales
aprendieran mejor. Los ratones sometidos a análisis recibieron alimentación
oral de canela en polvo, que sus cuerpos metabolizaron en benzoato de sodio,
una sustancia química utilizada como tratamiento farmacológico de la lesión
cerebral.
Los investigadores comprobaron esta mejora utilizando un laberinto
circular estándar elevado y con 20 agujeros que los animales debían ir
identificando. Después de dos días de entrenamiento, la capacidad de los
animales para encontrar los agujeros fue evaluada. Encontraron que los ratones,
que previamente tenían una memoria pobre, aprendieron a recorrer un laberinto
en menos de la mitad del tiempo después de consumir canela por vía oral durante
un mes, incluso cuando se cambió la ubicación de salida en cada prueba.
Se halló así que, después de comer canela, los ratones con una
capacidad de aprendizaje habían mejorado en memoria y aprendizaje. También descubrieron
que el tratamiento con canela contribuyó a cambios favorables en el hipocampo
de esos ratones.
Estos estudios en ratones fueron los primeros pasos, pero
queda por verse si la canela mantiene la virtud de incentivar el cerebro en
aplicaciones en humanos. Si los efectos observados se convierten a dosis de
tamaño humano, los adultos necesitarían alrededor de la mitad de una
cucharadita diaria de canela en polvo.
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