BASES BIOLOGICAS DEL APRENDIZAJE APRENDIZAJE
Medina, D. Universidad Central de Venezuela Venezuela Diciembre, 2014 En este trabajo, se mostraran las bases biolóicas del !ensamiento " del a!rendizaje. # continuación, se e$!lic e$!licar% ar% brevem brevement entee la relaci relación ón e$ist e$istent entee entre entre el a!rendizaje " la memoria& se mostrar% la im!ortancia 'ue radica la cone$ión entre neuronas, " e$aminaremos las estructuras 'ue com!onen el cerebro " las (unciones 'ue tiene cada una de ellas, as) como tambi*n, se re(lejar% 'ue ti!o de estructura se relaciona con !artic !articul ular ar ti!o ti!o de obten obtenció ción n " reteni retenimi mient ento o de in(ormación. a!rend a!rendiza izaje, je, memori memoria, a, neuron neuronas, as, sina!sis, cerebro, rece!tores
Palabras
clave:
+Cómo se !roduce el a!rendizaje desde un !unto de vista (isiolóico Muc-os teóricos consideran 'ue las bases del a!rendizaje radican en cambios 'ue se !roducen en las intercone$io intercone$iones nes entre las neuronas, es!ecialmente es!ecialmente en el (ortalecim (ortalecimiento iento de las sina!sis "a e$istentes " en la (ormación de otras. ero, tambi*n !uede estar im!licado otro (enómeno. /asta -ace mu" !oco, est%bamos convencidos de 'ue todas las neuronas 'ue una !ersona tendr)a a lo laro de su vida se !roduc)an durante las !rimeras semanas de la eta!a !renatal. in embaro, alunos investiadores est%n encontrando 'ue la neuro*nesis, esto es, la (ormación de nuevas neuronas, contina !roduci*ndose a lo laro de toda la vida, al menos en una zona concreta del -i!ocam!o, " !osiblemente tambi*n en otras reiones de los lóbulos (rontales " !arietales. 3a neuro*nesis !arece estar estimulada en !arte !or las nuevas e$!eriencias de a!rendizaje& !ero, todav)a no se sabe 'u* !a!el desem!ea en el !roceso de a!rendizaje. 5es!ecto a dónde se !roduce el a!rendizaje, la res!uesta es6 en muc-os sitios. 3os lóbulos (rontales se activan cuando necesitamos !restar atención " !ensar en in(ormación " acontecimientos novedosos.
# su vez, todos los lóbulos de la corteza se activan en ma"or o menor medida !ara inter!retar la nueva in(ormación a !artir de un conocimiento !revio. El -i!ocam!o !arece ser un elemento b%sico en el !roceso de a!rendizaje, coordinando la in(ormación 'ue recibe de manera simult%nea desde di(erentes !artes del cerebro. 7 su vecina del sistema l)mbico, la am)dala, !robablemente resulte mu" til en los recuerdos !reverbales " emocionales 'ue constru"en los nios !e'ueos. ero, incluso aun'ue los investiadores !uedan decir cómo " dónde se !roduce el a!rendizaje, debemos tener !resente 'ue nuestro conocimiento de la anatom)a del cerebro todav)a no !uede decirnos todo lo 'ue necesitamos saber sobre el a!rendizaje, sobre todo en lo 'ue se re(iere a la mejor manera de mejorar el conte$to educativo. Volvamos nuestra mirada, !or tanto, -acia lo 'ue nos !uede decir la investiación del cerebro res!ecto a las !r%cticas educativas m%s a!ro!iadas " e(icaces. 5elación Entre #!rendizaje " Memoria #!rendizaje es el !roceso de ad'uirir un conocimiento sobre el mundo, es decir, la ad'uisición de in(ormación a trav*s de la e$!eriencia. 3a memoria es la retención o almacenaje de ese conocimiento, as) como su evocación o consecuencias. 3os bióloos !iensan 'ue la ca!acidad !ara la memoria de!ende de la -abilidad 'ue tienen las neuronas !ara ad'uirir una cierta !lasticidad. odemos de(inir la !lasticidad como el -ec-o mediante el cual una neurona !uede crecer o reducirse .8o -a" actividad nerviosa 'ue no in(lu"a o no sea a(ectada en aluna medida !or el a!rendizaje " la memoria, "a 'ue la seunda vez 'ue -acemos o !ercibimos alo, nunca es iual a la !rimera. En la memoria, el reistro debe entenderse como la (ase de entrada de in(ormación al sistema de memoria. Es el !roceso de identi(icación de los est)mulos 'ue ser%n !otencialmente almacenables. Dic-a identi(icación o reistro se realiza a trav*s de los di(erentes rece!tores sensoriales con 'ue est% dotado el cuer!o -umano6 e$terorece!tores 9óranos de los sentidos, interorece!tores 9rece!tores ubicados en los óranos internos " las v)sceras " !ro!io rece!tores 9rece!tores ubicados en los msculos, articulaciones " en el o)do.
El almacenamiento, !or su !arte, se re(iere a la (ase de ubicación en el sistema de la in(ormación identi(icada. 3ueo de 'ue un est)mulo es reistrado !ositivamente !ara ser uardado debe ser colocado en un es!acio concreto dentro del sistema. De la (orma como un ama de casa com!ra un !roducto en el su!ermercado " lueo le asina un luar en la alacena, la memoria identi(ica est)mulos del medio ambiente interno o e$terno " los ubica en aln luar de su sistema. El istema 8ervioso El sistema nervioso -umano tiene dos com!onentes !rinci!ales. El sistema nervioso central, 'ue com!rende el cerebro " la m*dula es!inal, es el centro de coordinación6 conecta lo 'ue sentimos, esto es lo 'ue vemos, o)mos, olemos, ustamos " sentimos, con lo 'ue -acemos 9!or ejem!lo, la (orma en 'ue movemos nuestros brazos " !iernas. El sistema nervioso !eri(*rico es el sistema de mensajer)a6 transmite la in(ormación desde las c*lulas rece!toras, 'ue est%n es!ecializadas !ara detectar ti!os es!ec)(icos de estimulación 9luz, sonido, 'u)mica, calor, !resión -asta el sistema nervioso central ", de vuelta, -acia las distintas !artes del cuer!o !ara res!onder a estos est)mulos. Material re!roducido !or (ines acad*micos, !ro-ibida su re!roducción sin la autorización de los titulares de los derec-os. 3as neuronas o c*lulas nerviosas !ro!orcionan el medio !ara 'ue el sistema nervioso transmita " coordine la in(ormación. 5esulta curioso 'ue las neuronas no se tocan entre s) de manera directa, sino 'ue env)an mensajes 'u)micos a las neuronas ad"acentes a trav*s de !e'ueos -uecos 'ue reciben el nombre de sina!sis. # su vez, las neuronas de!enden de otras c*lulas, conocidas como c*lulas liares 'ue les !ro!orcionan estructura " a!o"o. Vamos a describir brevemente cada uno de esos elementos del sistema nervioso
3as 8euronas Cada neurona del cerebro -umano tiene una de estas tres (unciones. 3as neuronas sensoriales trans!ortan la in(ormación 'ue llea de las c*lulas rece!toras. Vuelcan esta in(ormación a las interneuronas, 'ue interan e inter!retan el in!ut 'ue !roviene de di(erentes luares. 3as :decisiones; resultantes se transmiten a las neuronas motrices, las cuales env)an mensajes 'ue indican a las !artes a!ro!iadas del cuer!o cómo actuar "
res!onder. Como se !uede adivinar, las neuronas sensoriales " las motrices est%n localizadas en el sistema nervioso !eri(*rico, mientras 'ue la ran ma"or)a de las interneuronas !ueden encontrarse en el sistema nervioso central ", es!ecialmente, en el cerebro. i bien las neuronas !ueden variar en cuanto a su (orma " tamao, todas ellas tienen ciertas caracter)sticas en comn. En !rimer luar, iual 'ue el resto de las c*lulas, tienen un cuer!o celular o soma, 'ue contiene el ncleo de la c*lula " es res!onsable de la salud celular. #dem%s, tienen unas estructuras rami(icadas, las dendritas, 'ue reciben los mensajes !rocedentes de otras neuronas.
3as di(erentes neuronas se es!ecializan en diversos ti!os de neurotransmisores. Es !robable 'ue usted -a"a encontrado aluna vez re(erencias a sustancias como la do!amina, adrenalina, noradrenalina, serotonina, amino%cidos o !*!tidos. liares ólo el 10? de las c*lulas del sistema nervioso son neuronas. El otro @0? son c*lulas liares, tambi*n conocidas como neuAl)a. 3as c*lulas liares no transmiten mensajes !or s) mismas, sino 'ue actan como a!o"o !ara 'ue las neuronas realicen su trabajo. or ejem!lo, !ro!orcionan Material re!roducido !or (ines acad*micos, !ro-ibida su re!roducción sin la autorización de los titulares de los derec-os. Una estructura estable 'ue !ermite 'ue las neuronas !ermanezcan en su sitio " aisladas entre s).
autom%tica o re(leja, sin 'ue medie ninn !ensamiento consciente. Evidentemente el cerebro !ercibe el calor, !ero la m*dula es!inal le !ermite eludir el !eliro sin 'ue el cerebro necesite !onerse a es!ecular sobre las condiciones de la situación. in embaro, la ma"or !arte de la in(ormación e$terior s) !enetra en el cerebro, 'ue es el 'ue decide si res!onde " de 'u* manera lo -ace. El cerebro -umano es un mecanismo incre)blemente com!licado 'ue se com!one de unos 100 billones de neuronas. Esas neuronas son microscó!icas " se encuentran interconectadas de in(inidad de (ormas. or lo tanto, los investiadores se encuentran ante un considerable desa()o !ara describir cómo (unciona el cerebro " 'u* estructuras realizan determinadas (unciones, si bien a !esar de ello, el !roreso de la investiación cerebral est% siendo considerable. En esta sección describiremos los m*todos 'ue utilizan los investiadores !ara estudiar la naturaleza " las (unciones de las di(erentes !artes del cerebro. # continuación e$aminaremos sus descubrimientos, identi(icaremos las (unciones 'ue a!arentemente realiza cada una de sus estructuras, " a!renderemos de 'u* manera los dos -emis(erios del cerebro actan de manera di(erente en el !ensamiento " el a!rendizaje. osteriormente, cuando describamos la naturaleza interconectada del cerebro, nos daremos cuenta de 'ue el !ensamiento nunca est% localizado en un !unto es!ec)(ico. artes del Cerebro El cerebro -umano tiene tres com!onentes !rinci!ales 'ue -an a!arecido en di(erentes momentos de nuestro viaje evolutivo. El cerebro in(erior, localizado en la !arte in(erior del cerebro, donde la m*dula es!inal !enetra en el cr%neo, (ue el !rimero 'ue a!areció en la evolución -umana ", tambi*n, el !rimero 'ue a!arece en el desarrollo !renatal. Est% com!uesto de !e'ueas estructuras, como la m*dula, el !uente " el cerebelo, " est% im!licado en muc-os !rocesos (isiolóicos b%sicos esenciales !ara nuestra su!ervivencia como res!irar, traar, dormir, el ritmo card)aco, etc. El cerebelo est% relacionado con el e'uilibrio " otras conductas motoras com!lejas como andar " montar en bicicleta, o juar al tenis.
3o siuiente 'ue a!areció, tanto en nuestro desarrollo (iloen*tico como en el !renatal, es el cerebro medio, 'ue desem!ea !a!eles de a!o"o a la visión " la audición, !or ejem!lo, contribu"endo a la coordinación de los movimientos oculares. euramente la !arte m%s im!ortante del cerebro medio sea la (ormación reticular 9tambi*n denominada de activación reticular, 'ue se e$tiende tambi*n al cerebro in(erior. 3a (ormación reticular es vital !ara la atención " la conciencia& !or ejem!lo nos avisa de la !resencia de est)mulos !otencialmente im!ortantes. El ltimo en llear (ue el cerebro su!erior, 'ue est% localizado en las zonas (rontales " su!eriores del cerebro. #'u) es donde se ubica la ma"or !arte de la :acción; en los !rimates ", es!ecialmente, en los seres -umanos. or encima de *ste, como si (uera un delado bisoe, est% la corteza cerebral, 'ue suele denominarse sim!lemente corteza, " 'ue se divide en dos mitades 9-emis(erios, las cuales, en su su!er(icie, !arecen im%enes es!eculares una de la otra. 3os neuróloos dividen estos -emis(erios en cuatro zonas !rinci!ales o lóbulos, 'ue se denominan iual 'ue las !artes del cr%neo sobre las 'ue est%n situadas6 3óbulos (rontales. Est%n localizados en la !arte (rontal " su!erior de la corteza " es el luar donde tiene luar la ma"or !arte de nuestro !ensamiento consciente. on los res!onsables de diversas actividades tan :-umanas; como el lenuaje, la atención, el razonamiento, la !lani(icación, el establecimiento de objetivos, el autocontrol, la toma decisiones, los juicios, las estrateias de a!rendizaje, los movimientos controlados o la inter!retación de la conducta de los temas. or otra !arte, !ermiten la in-ibición de !ensamientos " acciones irrelevantes e ina!ro!iadas 9"o sos!ec-o 'ue la en(ermedad de #mable ten)a muc-a relación con un mal (uncionamiento de sus lóbulos (rontales. 3óbulos !arietales. Est%n localizados en la !arte su!erior " !osterior de la corteza " su !a!el es el de recibir e inter!retar in(ormación somatosensorial, esto es, datos sobre la tem!eratura, la !resión, la te$tura " el dolor.
3óbulos occi!itales. Est%n localizados en la !arte !osterior del cerebro " su !rinci!al res!onsabilidad es la de inter!retar " recordar la in(ormación visual. 3óbulos tem!orales. Est%n situados lateralmente, detr%s de las orejas, " se dedican a inter!retar " recordar in(ormación auditiva com!leja, como el -abla o la msica.
/i!ot%lamo. 3ocalizado debajo del t%lamo, reula muc-as actividades relacionadas con la su!ervivencia, como la res!iración, la tem!eratura cor!oral, el -ambre " la sed, el a!areamiento, la luc-a " la evitación del dao. El /emis(erio z'uierdo " el Derec-o En cierta medida, ambos -emis(erios tienen di(erentes es!ecialidades. El iz'uierdo es el !rinci!al res!onsable de controlar el lado derec-o del cuer!o, " viceversa. ara la ma"or !arte de las !ersonas, el -emis(erio iz'uierdo es el !rinci!al res!onsable del lenuaje, con determinadas %reas del lóbulo (rontal conocidas como el %rea de roca " el %rea de FernicGe, 'ue est%n dedicadas a la !roducción " com!rensión del lenuaje res!ectivamente. 3as ca!acidades de lectura " de c%lculo matem%tico tambi*n !arecen estar mu" vinculadas al -emis(erio iz'uierdo. or el contrario, el -emis(erio derec-o est% m%s dedicado al !rocesamiento visual " es!acial como, !or ejem!lo, la localización de objetos en el es!acio, la !erce!ción de la (orma, la com!aración de cantidades, el dibujo " la !intura, la mani!ulación mental de im%enes visuales, el reconocimiento de rostros " de e$!resiones (aciales o la inter!retación de estos. En eneral, el lado iz'uierdo est% m%s ada!tado a la mani!ulación de los detalles, mientras 'ue la !arte derec-a est% es!ecializada en la bs'ueda " la s)ntesis de la lobalidad 9. #l contrario de lo 'ue establece la mitolo)a !o!ular, la ente nunca utiliza e$clusivamente un -emis(erio& no e$iste alo !arecido a un !ensamiento de :cerebro iz'uierdo; o de :cerebro derec-o;. 3os dos -emis(erios est%n unidos !or un conjunto de neuronas 9el cuer!o calloso 'ue !ermite una comunicación constante, de manera 'ue los -emis(erios colaboran en la resolución de las tareas cotidianas.
Conclusiones 3os mensajes viajan a lo laro del sistema nervioso -umano 9'ue inclu"e el cerebro " la m*dula es!inal a trav*s de 1 transmisiones el*ctricas 'ue se realizan mediante las neuronas " 2 transmisiones 'u)micas 'ue atraviesan las sina!sis entre las neuronas. 3as sina!sis de la m*dula es!inal son las res!onsables de unos cuantos re(lejos b%sicos, si bien el cerebro es el centro de coordinación " de toma decisiones de todo el cuer!o. Mediante la utilización de un arsenal cada vez m%s nutrido de m*todos de investiación 9investiación con animales, estudios de casos con seres -umanos, reistros el*ctricos en el cuero cabelludo " tecnolo)a de neuroimaen, los cient)(icos -an a!rendido muc-o sobre la manera en 'ue trabaja el cerebro. En los seres -umanos, la zona del cerebro m%s rande " 'ue -a evolucionado m%s recientemente, el cerebro su!erior, tiene el mono!olio de la conciencia, el !ensamiento, el a!rendizaje " las distintas actividades :-umanas; 'ue realizamos las !ersonas. ncluso, tareas mu" !e'ue=as " a!arentemente sim!les como reconocer " com!render una !alabra, suelen im!licar la !artici!ación coordinada de muc-as !artes del cerebro, lo 'ue inclu"e el -emis(erio iz'uierdo " el derec-o. El cerebro comienza a desarrollarse al (inal del !rimer mes del desarrollo !renatal& durante el seundo trimestre se -an (ormado la ran ma"or)a de las neuronas 'ue tendr% una !ersona " se encuentran mirando !ara ocu!ar el luar en 'ue desarrollar%n su trabajo. 3a sina!sis entre las neuronas em!ieza establecerse antes del nacimiento& !oco des!u*s de nacer, el ritmo de re!roducción sin%!tica se incrementa de una manera es!ectacular -asta el !unto 'ue los nios llean a tener m%s sina!sis 'ue los adultos. # lo laro de la niez " la adolescencia el cerebro va eliminando o !odando las sina!sis 'ue se usan !oco, a!arentemente como una manera de ada!tarse al entorno " de aumentar su e(icacia. i bien la ma"or !arte del desarrollo cerebral se !roduce durante la eta!a !renatal " los !rimeros aos de la niez, durante la adolescencia " la !rimera !arte de la edad adulta continan !roduci*ndose alunos cambios en las estructuras cerebrales " en los neurotransmisores. 3as instrucciones en*ticas son, en ran medida, las !rinci!ales res!onsables del curso del desarrollo neurolóico, si bien la nutrición, las aresiones ambientales " las e$!eriencias de a!rendizaje tambi*n surten su e(ecto.
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