NEUROCIENCIA Y
EDUCACION
IV ENCUENTRO ANUAL
RED ORIENTACIÓN DAT MADRID NORTE
Tomás Ortiz Alonso
Doctor en Medicina y en Psicología
Catedrático y Director del Departamento de Psiquiatría y Psicología Médica
de la Facultad de Medicina de la Universidad Complutense de Madrid.
2
No podemos ir
de la
Neurociencia a
la clase, porque
no sabemos
bastante sobre
Neurociencia.
Ortiz,T. Neurociencia y Educación,
Alianza Editorial, Madrid, 2010
Kathleen Madigan. Buyer beware: too
early to use brain-based strategies. Basis
Education Online. Edition 45, Oregon,
2001.
CONCEPTOS PRELIMINARES
• LOS PROCESOS DE APRENDIZAJE SON
CONSIDERADOS POR LOS
NEUROCIENTIFICOS COMO PROCESOS
CEREBRALES EN LOS CUALES EL
CEREBRO REACCIONA ANTE UN
ESTIMULO, LO ANALIZA, LO PROCESA, LO
INTEGRA Y LO EJECUTA
CONCEPTOS PRELIMINARES
• EL CONTINUO CAMBIO CEREBRAL EN SU
INTERACCION CON EL MEDIO AMBIENTE,
en base a la biología y la experiencia, A
LO LARGO DE LA VIDA, con especial
interés en la etapa infantil, DETERMINARÁ
LA ESTRUCTURA Y EL FUNCIONAMIENTO
CEREBRAL
Koizumi, 2004
CONCEPTOS PRELIMINARES
• EN ESTE SENTIDO EL COMIENZO DE
LA ESTIMULACIÓN AMBIENTAL
REGLADA, LAS EMOCIONES, LAS
MOTIVACIONES, EL APRENDIZAJE A
TRAVÉS DE LA ACCIÓN SERÁN
DEFINITIVOS EN EL DESARROLLO
OPTIMO DEL CEREBRO
Goswami, 2004
PROCESOS NEUROBIOLÓGICOS IMPLICADOS
PLASTICIDAD
CEREBRAL
DENDROGENESIS
(+ infancia
)
MIELOGENESIS
(+ adolescencia)
transmisión neuronal
100 veces mayor
(Giedd, 2004)
NEUROPLASTICIDAD
• La Neuroplasticidad es un proceso
mediante el cual las neuronas
consiguen aumentar sus conexiones
con otras neuronas y éstas hacerlas
estables como consecuencia de la
experiencia, el aprendizaje y la
estimulación sensorial y cognitiva
Feldman y Brecht, Sience, 2005
Neuroplasticidad
• “la adquisición de nuevas habilidades
requiere muchos años de práctica mental
y física. Para entender plenamente este
complejo fenómeno se hace necesario
admitir, además del refuerzo de vias
orgánicas preestablecidas, la formación de
vías nuevas por ramificación y crecimiento
progresivo de la arborización dendrítica y
terminales nerviosas”.
Ramon y Cajal 1904
Neuroplasticidad
• Existen muchas sinapsis que son poco o
nada funcionales, puesto que cada
neurona establece en su campo dendrítico
un número elevado de conexiones
sinápticas que la relacionan, en variadas
escalas de intensidad con un número
elevado de otras neuronas, el
"entrenamiento repetitivo", puede mejorar
estas sinapsis y hacerlas funcionales
•La actividad regular y
sistemática estimula el
crecimiento dendrítico y
aumenta el número de
conexiones sinápticas
entre las ya existentes.
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Córtex específico para el lenguaje
receptivo en sujetos Bilingües
Inglés
Castellano
Niño bilingüe materno
Adolescente
Adulto
Leonard y col, 2010
Problemas: Tiempo de ejecución del lenguaje
CORRELATO MAGNETOENCEFALOGRAFICO DE LA
INTERVENCION PSICOLOGICA EN LA DISLEXIA (Top-Down)
LINEA BASE
RECONOCIMIENTO
VISION TACTIL
¿QUE PASA EN LA
PRIMERA INFANCIA?
Santiago Ramón y Cajal
“Todo hombre puede ser, si se lo propone,
escultor de su propio cerebro”
NEURONAS CEREBRALES EN FUNCION DE
LA EDAD. ESPECIAL ATENCIÓN A LA PODA
NEUROLÓGICA
Recién
nacido
Tres
meses
Dos
años
Seis
años
Catorce
años
PROCESOS NEUROBIOLÓGICOS
IMPLICADOS
PERIODOS CRITICOS
• Coinciden con el desarrollo neuroanatómico
en el que se puede conseguir un mejor
resultado en la estimulación: mas orientado
a procesos sensoriales, simples, primitivos.
Gran desarrollo en los primeros años de
vida.
Pena y col., 2003, Kisilisky y col, 2004
PERIODO CRITICO PARA EL
APRENDIZAJE DE LENGUAS
PROCESOS NEUROBIOLÓGICOS
IMPLICADOS
PERIODOS SENSITIVOS
• Coincide con el tiempo en el que el
cerebro está mejor dispuesto al cambio,
es la oportunidad, interviene el ambiente,
la motivación, interés etc. Mas orientado a
procesos complejos. Se da a a lo largo de
toda la vida con una mayor incidencia en
la etapa infantil y adolescente
Stevens y Fields, 2000
Desarrollo EEG asociado a crecimiento de
conexiones nerviosas
MADURACION CORTICAL
Sowell 2004, Giedd y col (2004). Gogtay y
¿QUE PASA EN LA
ADOLESCENCIA?
IMPLICACIONES NEUROBIOLÓGICAS
NUCLEO ACUMBENS ( placer)
AREA TEGMENTAL VENTRAL ( motivación)
SEPTUM (emociones, miedo, agresión)
AMIGDALA-HIPOCAMPO (memoria
emocional)
CORTEZA INSULAR ( experiencia emocional
visceral, las «mariposas» en el estómago)
CINGULO ANTERIOR (dirige conducta hacia
pareja)
NUCLEO CAUDADO (movimientos hacia
objetivo amoroso)
CORTEX ORBITOFRONTAL emociones
sociales)
ADOLESCENCIA
• Sus acciones son guiadas más por la
amígdala y menos por la corteza frontal les
lleva a:
– Actuar impulsivamente
– Malinterpretar las señales sociales y emocionales
– Participar en comportamiento arriesgados.
– Actuar antes de pensar (no considerar las
consecuencias potenciales de sus acciones)
IMPLICACIONES NEUROBIOLÓGICAS
Hormonas sexuales (testosterona y
estrógenos). Inicio de la sexualidad
Feromonas
(son "huellas" aromáticas individuales
que dictan comportamientos sexuales y atracción por el
sexo opuesto.)
Dopamina (placer, recompensa, bienestar)
Serotonina (pensamiento repetitivo)
Oxitocina (abrazo afrodisíaco amoroso)
Vasopresina (apego, sustancia química de la
monogamia)
Feniletilamina: sensación de "estar en el
cielo”
Noradrnalina: euforia en el cerebro, adrenalina
natural, corazón lata más fuerte y la presión sanguínea
aumente
TODAS ESTAS HORMONAS FAVORECEN LOS ESTADOS PROLONGADOS DE AMOR
• El amor se ha concebido como un éxtasis vertiginoso
que nos brinda momentos de felicidad apasionada,
euforia, excitación, risa y satisfacción; implica formas de
sentirse aceptado y entendido totalmente
• El amor provoca obsesiones, apasionamiento,
encaprichamiento, centra la atención en una pareja
específica, conservando tiempo y energía, por lo que se
ha denominado «la más poderosa motivación
humana».
• Una de las primeras cosas que ocurre cuando nos
enamoramos, es que experimentamos un cambio brusco
en nuestra conciencia; la persona amada se convierte en
algo nuevo, único y sumamente importante.
• Ese estado de "imbecilidad transitoria” (Ortega y
Gasset) no se puede mantener bioquímicamente
por mucho tiempo).
ADOLESCENTES ENAMORADOS
Recientes estudios han encontrado
en los adolescentes enamorados una
mayor actividad en el área
tegmental ventral, que produce
dopamina, y en el núcleo caudado.
Ambas zonas forman parte del sistema
básico de recompensa, que se asocia con
la motivación por conseguir unos
objetivos. Luchar en la educación con
este potente sistema cerebral de
motivación es muy difícil
OTRO PROBLEMA MÁS AÑADIDO
Entre los quince adolescentes que habían sido
rechazados por su pareja encontraron gran actividad
cerebral en el núcleo accumbens, que se relaciona con
las conductas placenteras y adictivas, en la corteza
insular, que se asocia experiencia visceral, y en la
corteza órbito-frontal lateral, relacionada con los
pensamientos obsesivos. Esto explicaría por qué algunas
personas siguen enamoradas a pesar de haber sido
rechazadas ya que estas áreas siguen perteneciendo al
sistema de recompensa, en el que actúa la dopamina.
"A pesar de no recibir lo que uno quiere la
dopamina sigue trabajando".
DIFERENCIAS SEXUALES CEREBRALES
• ¿EXISTEN DIFERENCIAS CEREBRALES ENTRE
CHICOS Y CHICAS?
• ¿CONDICIONAN LAS DEFERENCIAS
CEREBRALES LAS FUNCIONES COGNITIVAS?
• ¿DEBERIAMOS UTILIZAR DIFERENTES
MÉTODOS PSICOPEDAGÓGICOS PARA CHICOS
Y CHICAS?
Volumen cerebral
Lenroot et al, 2007
Chou et al, 2011
Conectividad interhemisférica
• Cuerpo calloso ♀>
•
•
•
•
♂
X 30
Capacidades
lingüísticas
Capacidades
inteligencia
emocional
Capacidades
integración
emocional
♀
Emociones, emociones, emociones
…
Goldstein et al, 1999
¿Percibimos distinto las emociones?
Hofer et al, 2006
Impulsividad
•♂
• Menor frecuencia,
•♀
• Mayor frecuencia,
•
•
más intensa
Inhibición mediocre
• Inhibición ejecutiva
(DA, frontal)
•
menos intensa
Inhibición más
efectiva
Inhibición
motivacional (5HT,
límbica)
Hinshaw, 2003
Cerebro izquierdo, cerebro derecho
¿♂ de izquierdas y ♀ de derechas …?
Cerebro izquierdo
Cerebro derecho
♀
♀
Lógico
Secuencial
Racional
Matemático
Emocional
Holístico
Intuitivo
Artístico
Aprendizaje por modelos
El cerebro a la hora crear un modelo consume
mucha más glucosa en el hemisferio derecho,
responsable de los estímulos novedosos. Sin
embargo una vez que el modelo está bien
conexionado cerebralmente es el hemisferio
izquierdo el que lo pone en marcha
♂ Cerebro
izquierdo
Lógico
Secuencial
Racional
Matemático
♀Cerebro
derecho
Emocional
Holístico
Intuitivo
Aprendizaje por repetición
– de conductas hasta conseguir una familiarización
con el proceso, lo que conllevaría al final la
aparición de un modelo estructurado y bien
conexionado cerebralmente. Este proceso activa
principalmente la corteza promotora y la corteza
frontal inferior izquierdas.
♂ Cerebro
izquierdo
Lógico
Secuencial
Racional
Matemático
♀Cerebro
derecho
Emocional
Holístico
Intuitivo
Aprendizaje por visualización
– de los hechos, objetos y procesos. Einstein
confesaba que lo primero que hacía era visualizar el
proceso matemático. El área del cerebro más
implicada en este proceso de aprendizaje es la
corteza parietal derecha, área implicada en el
procesamiento de estímulos espaciales,
curiosamente el área más diferencial en el cerebro
de Einstein
♂ Cerebro
izquierdo
Lógico
Secuencial
Racional
Matemático
♀Cerebro
derecho
Emocional
Holístico
Intuitivo
Aprendizaje por imitación
– El aprendizaje por imitación es el más común y más
temprano en el desarrollo cerebral, es el que
utilizan los bebés como mecanismo de conocimiento
de su entorno, es el aprendizaje típico de la
socialización humana. Se lleva a cabo mediante las
neuronas en espejo, estas neuronas curiosamente
se encuentran en la corteza promotora y muy
distribuidas cerebralmente
♂ Cerebro
izquierdo
Lógico
Secuencial
Racional
Matemático
♀Cerebro
derecho
Emocional
Holístico
Intuitivo
Aprendizaje por acción
– proceso cognitivo que se adquiere a través de la
experiencia y la práctica, que aunque es muy difícil
analizar, el resultado final es que el sujeto adquiere
unas habilidades motoras que hacen su conducta
mucho más eficiente, rápida y precisa la conducta.
El cerebelo, estructura implicada en el
procesamiento de la conducta motriz a través del
núcleo dentado
♂ Cerebro
izquierdo
Lógico
Secuencial
Racional
Matemático
♀Cerebro
derecho
Emocional
Holístico
Intuitivo
Aprendizaje perceptivo-motor
– permite tomar la decisión de iniciar un movimiento
podría estar asociada con la actividad de las
neuronas de la la corteza promotora, corteza
prefrontal dorsolateral y la corteza parietal posterior
que empiezan a activarse antes de la respuestas y
continúan disparando hasta después de haber
terminado la conducta motora interacción
♂ Cerebro
izquierdo
Lógico
Secuencial
Racional
Matemático
♀Cerebro
derecho
Emocional
Holístico
Intuitivo
Aprendizaje implícito
– conlleva una serie de procesos de forma no
voluntaria o inconsciente, no requiere un recuerdo
voluntario o deliberado, se asocia a aprendizaje de
habilidades perceptivo-motoras y de procedimientos y
se organiza en la corteza cingulada, ganglios basales,
cerebelo, amígdala, corteza premotora.
♂ Cerebro
izquierdo
Lógico
Secuencial
Racional
Matemático
♀Cerebro
derecho
Emocional
Holístico
Intuitivo
Aprendizaje explícito
– donde procesos cognitivos como evaluación,
comparación, inferencia, deducción son elementos
básicos para este tipo de aprendizaje y donde el
recuerdo o evocación de lo aprendido son las bases
de la enseñanza actual, El conocimiento del cerebro
visual, motor o auditivo les ayudara a diseñar mejor
los sistemas de enseñanza,, por ejemplo se sabe que
el cerebro visual aprende mejor cuando se asocia el
contenido visual con el motor. Actividad global
cerebral
♂ Cerebro
izquierdo
Lógico
Secuencial
Racional
Matemático
♀Cerebro
derecho
Emocional
Holístico
Intuitivo
• PRIORIDADES
• FUERZA DE VOLUNTAD
• CONSTANCIA
EVITAR CONDUCTAS ADITIVAS
Recientes estudios indican que el alcohol produce daños en
zonas especificas del cerebro especialmente cuando las mismas
se encuentran en pleno desarrollo, como es el caso de los
adolescentes. Una de las áreas que se ve mas afectadas es el
hipocampo, una estructura fundamental para el
aprendizaje y la memoria.
El alcohol al mismo tiempo puede dañar a los lóbulos
prefrontales, el área cerebral encargada del control de
los impulsos evolutivos, y de la capacidad de vislumbrar
las consecuencias de las acciones a largo plazo.
•Retenemos el 10% de lo
que leemos
•El 20% de lo que oímos
•El 30% de lo que vemos
•El 90% de lo que
hacemos (básico en la
adolescencia)
Conocimiento
preceptivo
Conocimiento
descriptivo
FAVORECER EL CONOCIMIENTO PRECEPTIVO
•Consiste en enseñar el por qué
y el para qué deberían ser las
cosas, es decir el conocimiento
de lo que hay que hacer para
adaptarlas a nuestros deseos y
necesidades.
•No sobre como son las cosas
(conocimiento descriptivo)
•La cognición preceptiva
conlleva una gran
capacidad para utilizar el
conocimiento como guía
de nuestra propia
conducta (importante para el
adolescente)
EDUCAR EL SUEÑO
• El sueño es básico para la consolidación
de la memoria y la mejora de la
plasticidad neuronal. Uno de los
problemas básicos de los niños con TDAH
es las alteraciones en el sueño (Owens y
col, 2000).
• Adolescencia: alteracion ritmo circardiano
con retrasos de inicio del sueño
(oleamida)
ENSEÑAR A COMER BIEN
• Comer pocas grasas. Lo que es malo para el
corazón lo es para el cerebro (cereales, verduras,
legumbres, frutas, lácteos, pescados, etc)
• Evitar la hipoglucemia
– Único combustible es la glucosa
– Si el azúcar está bajo el cerebro funciona mal, pueden
morir neuronas
– Si se sigue una dieta de hambre el cerebro pasa hambre
y no funciona bien
EDUCAR EN DESAYUNAR BIEN
VIGILAR DESAYUNO
 Lácteos
y omega 3
 Frutas
 Cereales
 Zumos
 Dedicar
tiempo al desayuno
Rampersaud y col, 2005,
Taras, 2005, Wesness y
col, 2003
EDUCAR EN HIDRATARSE BIEN
• La mejor hidratación de nuestro
organismo se lleva a cabo cuando
bebemos regularmente de 8 a 10
vasos a lo largo del día.
(Maughan y col, 2007, Grandjean y Grandjean, 2007)
FAVORECER LA ACTIVIDAD FISICA
•La actividad física tiene un
efecto positivo en la
funcionamiento cognitivo
modificando la actividad de
ciertas áreas cerebrales.
Colcombe y Dramer, 2004
FAVORECER LA ACTIVIDAD FISICA
• El ejercicio posee efectos beneficiosos
sobre la función cerebral, tales como
promover la neuroplasticidad y aumentar
el rendimiento del aprendizaje y la
memoria, lo que puede ser debido al
aumento de la expresión de varios
factores neurotróficos
Trejo y col. 2001
CORRER MODERADAMENTE…………
……AUMENTA FACTOR NEUROTRÓFICO NEURONAL
El equilibrio humano es el
resultado de distintas
integraciones sensorioperceptivo-motriz, que
conducen al aprendizaje
propio.
EQUILIBRIO
FAVORECER LA ATENCION
• Recientes investigaciones han demostrado
que la atención es básica para la creación
de nuevas conexiones neuronales y para
la formación de circuitos cerebrales
estables, el establecimiento de circuitos y
conexiones neuronales estables y
duraderas solamente ocurre cuando se
presta atención
Merzenich, MM. y Syka, J (2005)
PROFESORES
• Favorecer la atención mediante contenidos
•
•
•
cortos y precisos de nos mas de 15 minutos
Conocimiento preceptivo y no descriptivo
Crear un ambiente estimular escolar positivo
potenciando la motivación con clases muy
dinámicas y novedosas
Antes de cada nuevo boque de aprendizaje
escolar llevar a cabo 5 minutos de ejercicios
de estimulación vestibular y equilibrio, beber
un trago de agua antes de cada clase antes de
cada e inspirar y espirar profundamente 10
veces
PADRES
• Sueño: hora de acostase y de levantarse
• Desayuno: al menos (los alérgicos a lactosa, gluten,
etc.. ingerirán los productos equivalentes indicados por
su médico):
– Un vaso de leche y/o yogur y/o queso (no postres industriales).
– Cereales enriquecidos, muesli.
– Pan, preferiblemente una tostada de panadería con aceite de
oliva (No bollería industrial).
– Zumo
– Es recomendable que alguno de los alimentos contenga Omega
3.
– Fruta en colegio a media mañana
• Actividad física: 30’ y 60’ de actividad física (deporte,
•
•
juegos) y al menos 5’ de ejercicios de equilibrio
Atención: 10-20’ de ejercicios de atención y alrededor
de 20’ de manualidades
NO TV sin control y como mucho a un máximo de 45’
(incluido tiempo de videojuegos en su caso)
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