Amanda Céspedes: Modelo de neurociencias aplicadas a la educación (2013)

Modelo de neurociencias aplicadas a la educación

Amanda Céspedes

Tomado de Libro-guía para educadores. Camino a la escuela inclusiva. Trastornos del desarrollo desde las neurociencias aplicadas a la educación. Fundación Mírame, 2013.

Las neurociencias aplicadas a la educación ofrecen una plataforma explicativa muy valiosa para que el profesor entienda:

- Los procesos cognitivos que el niño pone al servicio del aprender.

- Relación entre aprendizaje y creatividad.

- Procesos afectivos y sociales que le permiten moverse en el mundo con los otros.

- Distintos ritmos y modalidades que determinan en cada niño el aprendizaje.

- Dificultades que tienen algunos niños para aprender.

- Vulnerabilidad al presentar problemas emocionales.

- Importancia de diseñar ambientes emocionalmente protegidos al interior del aula.

- Incorporación creativa y efectiva de estrategias pedagógicas innovadoras.

- Cómo colaborar en el diseño de un currículo escolar apropiado a los tiempos.

Conocer las bases teóricas para la aplicación educacional de las neurociencias es una tarea compleja que exige un aprendizaje permanente. Esto, no solo por la complejidad de los temas, sino porque es un campo científico en constante expansión y cambio.

En este Libro-Guía se intentan entregar conceptos indispensables para que el profesor pueda mirar y entender la diversidad de alumnos que tiene en su aula. Además, podrá diseñar junto con los profesionales de apoyo de los departamentos Unidad Técnico Pedagógicas (UTP) y en el aula (de acuerdo a la nueva normativa del decreto 170), estrategias de apoyo y acompañamiento efectivas, sólidas, reales y comprometidas con el sueño de la futura escuela inclusiva.

Conceptos fundamentales

El profesor interesado en las neurociencias debe siempre tener en cuenta los siguientes conceptos y aplicarlos de modo creativo de acuerdo a lo que observa en sus alumnos:.

- Plasticidad cerebral.

- Genes, epigénesis, ambiente, experiencia, oportunidades.

- Neurobiología de la maduración cerebral.

- Funciones cognitivas.

- Funciones de administración cognitiva.

- Funciones metacognitivas.

- Enriquecimiento y potenciación de la inteligencia.

- Las emociones: maduración y rol del ambiente.

- Los niños que se apartan de la norma.

- La escuela del futuro desde la óptica de las neurociencias.

Plasticidad cerebral El cerebro humano y su resultado, la mente, es el computador de última generación perfecto que sueñan los informáticos y quienes trabajan en la investigación de la Inteligencia Artificial. Son perfectos porque son el resultado de millones de años de trabajo de la evolución sobre un plan genético primario específico, el que permanece abierto al influjo del ambiente, y cuyo motor es la fuerza de la adaptación que lo modela y perfecciona de forma incesante.

Sin embargo, de modo similar al complejo hardware de un computador o al intrincado circuito de un sistema inteligente artificial, el cerebro y mente humanos son muy frágiles, vulnerables a innumerables daños que pueden ser irreversibles. El diseño básico del cerebro se apoya en la existencia de redes neuronales. El de la mente es el procesamiento de la información.

Redes neuronales

El cerebro está formado por unos cien billones de neuronas que se interconectan entre sí a través de sinapsis, estableciendo módulos funcionales y redes. Para ello, la neurona posee fibras, las dendritas y los axones. Estos últimos están recubiertos por una membrana lipoproteica denominada mielina, que otorga velocidad a la transmisión del impulso nervioso de neurona en neurona, y facilita la transmisión de información.

La neurona no es la única célula cerebral. Está acompañada de las células gliales, que triplican en número a las neuronas y poseen numerosas funciones vitales para el sano funcionamiento cerebral.

Las redes neuronales poseen tres tipos de mensajería, compartidas con el resto del organismo. Ellas configuran la gran red psiconeurosomatoinmunohormonal.

Dicha mensajería es la siguiente:

De naturaleza química-molecular: Formada por los neurorreguladores, cuya actividad es sináptica al interior del cerebro.

De naturaleza eléctrica: Formada por el potencial de acción.

Esta es una onda eléctrica que viaja de neurona en neurona y que es producida por gradientes químicos (sodio, potasio, cloro, entre otros) y mediada por químicos en la sinapsis (calcio, magnesio, litio). Este es un complejo proceso estudiado por una de las neurociencias más conocidas: la neurofisiología.

De naturaleza energética: Formada por ondas vibratorias electromagnéticas originadas a nivel de los átomos, las que se transmiten por los líquidos intra y extracelulares. Este proceso es estudiado por la física nuclear y la física cuántica.

Todos los procesos cerebrales que ocurren en las redes neuronales poseen estos tres tipos de mensajería.

El término plasticidad cerebral se refiere a su versatilidad, apertura al cambio, y modificabilidad, lo que puede abordarse en diferentes niveles. En el ámbito de las neurociencias aplicadas a la educación cobran especial relevancia los conceptos de plasticidad neuronal y cerebral.

El primero se refiere a la versatilidad de la célula para modificar su estructura funcional e incluso su información génica, y por ende, sus propiedades por efectos ambientales. El segundo apunta a la gran adaptabilidad de las redes neuronales por efecto del aprendizaje y la fuerza de la adaptación.

Un ejemplo de plasticidad neuronal es el aumento permanente de la sensibilidad al cortisol de las neuronas de la amígdala cerebral.

Esto sucede cuando se expone a niveles excesivos de cortisol en un período breve de tiempo, como ocurre en situaciones de trauma emocional intenso. El daño puede revertirse mediante terapias aplicadas en forma sistemática por un tiempo prolongado, como para modificar la información génica.

Un ejemplo de plasticidad cerebral son los niños que realizan una práctica sistemática de estudio instrumental, quienes presentan un aumento de volumen de extensas áreas cerebrales, relacionadas con integración multisensorial y perceptivo-motriz. Los niños disléxicos desarrollan áreas corticales suplementarias para lograr leer, cuando reciben apoyo especializado psicopedagógico por un tiempo adecuado, y por el profesional idóneo.

El período de máxima plasticidad cerebral humana se extiende entre los primeros 20 a 21 años. Dentro de estas dos décadas se pueden identificar tres fases muy bien definidas: los primeros siete años, los segundos siete años, y los que se extienden desde los 14 a los 21 años.

Durante estas etapas, el cerebro humano madura de modo muy activo, gracias al impulso genético (maduración por acción intrínseca) y a la impronta del ambiente (maduración por acción extrínseca).

Maduración por acción intrínseca.

En el genoma humano está escrito el programa de maduración del cerebro, el cual se modifica y perfecciona con la evolución humana.

Lo que hace es optimizar el funcionamiento cerebral en respuesta a las condiciones ambientales. Las modificaciones en pro de la adaptación son lentas pero muy versátiles, ya que nuestro genoma dispone de una gran cantidad de genes sin información específica, plásticos, abiertos al cambio.

En este programa genético está registrado el conjunto de cambios estructurales y funcionales que conducirán al estable y sofisticado cerebro adulto. Una vez que se pone en marcha desde el inicio de la vida embrionaria procederá en fases, las que se irán sucediendo cada cierto número de años.

Estas fases se dividen en dos: las críticas y sensibles. Las primeras son breves y se caracterizan por modificaciones estructurales regionales muy activas; mientras que las segundas son más prolongadas y se caracterizan por ser momentos de mayor estabilidad estructural interna. Además están abiertas a las modificaciones estructurales esculpidas por el ambiente.

Cada fase crítica está a su vez conformada por dos etapas bien definidas: la etapa de eliminación de conexiones neuronales (conocida como “poda”) y la fase de reconectividad y mielinización.

Cada una de ellas dura cerca de un año, por lo que la fase crítica de maduración cerebral se extiende por dos años.

La fase sensible se caracteriza por una apertura a la impronta del ambiente, que cae sobre flamantes estructuras recién remodeladas y que establecen redes con otras estructuras. Éstas perfeccionan y enriquecen las funciones previas o permiten la emergencia de nuevas habilidades.

Por ejemplo, durante la fase crítica que se extiende entre los seis meses y los dos años, se remodelan amplias regiones cerebrales al servicio del lenguaje. A los dos años se inicia una fase sensible que se extenderá hasta los cinco años, durante la cual el niño no solo enriquecerá su naciente habilidad verbal, sino que aprenderá nuevos idiomas.

Las etapas sensibles duran de tres a cuatro años, y son momentos en los cuales el cerebro humano ofrece estructuras abiertas a la acción del ambiente.

Esta acción se agrupa en dos grandes ámbitos:

Experiencia: El contexto geográfico, físico, social y familiar en el cual el niño nace y crece. Este contexto lo modela en todos sus aspectos: cognitivo, emocional y social de manera asistemática. Es la vida misma, que cae sobre el niño que nace como una lotería de alegrías e infortunios.

Oportunidades: Son aquellas experiencias que se ofrecen al niño de modo organizado, sistemático y planificado. Son medios para enriquecerlo cognitiva y socialmente: academias y talleres de arte, música, baile, clubes deportivos, clases privadas de idiomas, escoutismo, entre otros.

Las siguientes son las etapas madurativas humanas:

Etapas críticas

- Tercer trimestre intrauterino a dos meses de vida: Al servicio de la capacidad vincular.

- Seis meses a dos años: Etapa sensoriomotora y de desarrollo del lenguaje verbal.

- Cinco a siete años: Pensamiento simbólico. Juicio objetivo de la realidad.

- 10 a 13 años: Preparación para las habilidades metacognitivas.

- 16 a 17 años: Fortalecimiento de la identidad personal y social.
Etapas sensibles.

- Dos a seis meses de vida: Abierta a ampliar las experiencias vinculares e interés por el entorno.

- Dos a cinco años: Consolidación de las habilidades motoras y de las habilidades verbales. Inicio de la autorregulación del temperamento.

- Siete a diez años: Se fortalece y amplía el pensamiento simbólico, el juicio lógico y objetivo de la realidad, y la capacidad reflexiva. Aparecen y se consolidan las habilidades psicolingüísticas.

- 13 a 16 años: Aparecen y se consolidan las habilidades metacognitivas. El pensamiento reflexivo se enriquece y se hace autónomo.

- 17 a 21 años: Se amplían y fortalecen las habilidades metacognitivas al servicio del afrontamiento plenamente autónomo de los desafíos sociales.

En estas fases sensibles es cuando la labor educativa es fundamental. No debe dilapidarse el tiempo y las acciones educativas en los planos cognitivo y emocional-social. Ellas deben entregarse con la máxima responsabilidad y total compromiso con el destino del niño.

Procesamiento de la información

El procesamiento de la información que realiza el cerebro consiste en una serie de operaciones que ocurren de formas muy específicas en redes neuronales muy específicas, las que conducen a funciones cerebrales y actividades mentales.

A su vez, éstas se expresan en fenómenos cognitivos, emocionales y conductuales. Este procesamiento puede ser secuencial o simultáneo, pero se combina de tan numerosas maneras que el resultado observable es siempre único, y a menudo sorprendente.

Un niño Asperger procesa el mundo externo de un modo simultáneo, registrando en su memoria una gran cantidad de información. Pero, por otro lado, muestra significativas dificultades para procesar material simbólico de manera secuencial, como por ejemplo, frente a un problema de matemáticas.

La base de los aprendizajes que realiza el cerebro durante la niñez es la existencia de redes neuronales muy versátiles (plasticidad cerebral), en las cuales la información es procesada tal como un computador procesa datos. El cerebro no se limita a recibir información, la elabora de maneras muy particulares y dinámicas. La expresión de ello es mental y conductual.

El hemisferio derecho (en adelante HD) madura antes de nacer y despliega sus redes funcionales de modo amplio y potente durante los primeros cinco años de vida. Luego pasa a ser subordinado por el hemisferio izquierdo (en adelante HI) y la escolarización. En el HI se asientan cinco talentos que constituyen óptimos asistentes del aprendizaje en el aula: talento visoespacial, rítmico melódico, naturalístico, interpersonal y kinésico.

El procesamiento de la información que realiza el HD es de tipo holístico, multimodal y simultáneo. El resultado es una mente divergente, que trabaja mediante la lógica perceptiva, de las relaciones espaciales y de la síntesis. No se rige por ninguna lógica y permite la existencia de todo tipo de realidades, facilitando la imaginación.

El HD pone la mente del niño en contacto con la experiencia mediante la percepción de ella, a través de los sentidos y de una elaboración en forma de imágenes (auditivas, visuales, táctiles, propioceptivas).

Esta elaboración de imágenes es un recurso cognitivo muy potente en el proceso de aprendizaje. Los primeros aprendizajes perceptivos holísticos de la infancia son indelebles, muy difíciles de olvidar.

El profesor está frente al HD de un niño cuando:

- Juega y representa.

- Da rienda suelta a su fantasía.

- Dibuja, arma puzles, rompecabezas, juega con piezas de distintos tamaños, formas, colores, creando y modificando el espacio.

- Canta, crea sus propias melodías y ritmos, ejecuta música en un instrumento, improvisa en él.

- Está en acción: se mueve, trepa, salta, gira.

- Observa de modo atento los fenómenos naturales (el agua, el fuego, las piedras, los árboles), el mundo animal, el mundo vegetal.

- Crea vínculos de afecto.

- Se comunica por medio de los lenguajes no verbales.

- Expresa sus emociones.

El profesor utiliza sus habilidades del HD frente a sus alumnos cuando: - Emplea el buen humor, la magia, la fantasía y la música como recursos pedagógicos.

- Recurre a las metáforas, a los ejemplos tomados de la experiencia directa, a las analogías como estrategias para reforzar lo que enseña.

- Es muy expresivo para comunicarse y recurre en forma amplia a sus lenguajes no verbales para enfatizar lo conceptual.

- Sabe emplear la emoción como recurso pedagógico. Toma ejemplos de la vida cotidiana, los que están teñidos de emotividad.

- Es divergente y suele sorprender a sus alumnos a través del humor, la emoción. Captura su foco atencional desde la pasión por lo que enseña.

- Frente a problemas de disciplina en el aula tiende a buscar los factores invisibles que podrían desencadenar tales conductas.

- Sintoniza con los alumnos desde las emociones y da una importancia secundaria a los hechos y sus consecuencias.

Suele aplicar el principio de la buena fe y de la segunda oportunidad.

El HI comienza a madurar a los seis meses de vida y culmina en la pubertad, para dar paso al cerebro metacognitivo del adolescente y del adulto. Su procesamiento de la información es secuencial y trabaja con datos simbólicos. En él tienen su asiento el talento lingüístico, el lógico simbólico matemático y el intrapersonal o reflexivo.

El resultado de ese tipo de procesamiento es una mente convergente, lógica, analítica, al servicio de la realidad objetiva. El HI pone al niño en contacto con el conocimiento conceptual, la cultura y el enciclopedismo.

Los aprendizajes que realiza el HI son trabajosos, arduos, muy relacionados con el concepto de carga cognitiva. Para ocurrir exigen la preexistencia de esquemas, una suerte de plantilla de conocimientos previos que recibe al nuevo conocimiento y colabora en su elaboración.

Por ejemplo, los alumnos deben conocer conceptual y operacionalmente la multiplicación para aprender la división y dominar su operatoria. Los aprendizajes de HI son muy frágiles, susceptibles al olvido.

El profesor se asoma al HI de un párvulo cuando:

- Enriquece de modo asombroso su capacidad de articular los sonidos de su lengua y de lenguas secundarias. Incrementa velozmente su capacidad de hacer oraciones cada vez más extensas y ricas en conectores y conjugaciones verbales.

- Adquiere con gran facilidad nuevas palabras que aumentan su léxico (vocabulario general), las que emplea de modo flexible y creativo (vocabulario activo).

- Muestra un creciente interés por identificar grafemas y formar palabras.

- Aprende a contar objetos con noción de ordinalidad y cardinalidad (no confundir con el conteo mecánico).

- Ordena láminas creando secuencias lógicas de eventos.

- Describe lo que observa.

- Entre los cinco y siete años percibe que las palabras tienen una estructura fonológica, y que dicha estructura es dinámica: los fonemas se pueden manipular a voluntad para formar nuevas palabras.

- Entre los cinco y siete años aprende a leer palabras porque identifica su estructura fonológica. Luego las escribe guiándose por la fonología, que cede paso a la ortografía al transformar el fonema en grafema. Cuando comienza a escribir oraciones.

- Desde los siete años lee párrafos y luego textos de manera compresiva, adentrándose en el significado del material escrito.

- Desde los siete años escribe sus propias narraciones.

- Desde los ocho años comprende y emplea conceptos gradualmente más complejos. Enriquece sus narraciones y usa de manera creativa y flexible dichos conceptos.

- Entre los seis años y la edad puberal aprende a secuenciar dígitos para formar cifras, las que emplea para realizar operatoria mediante el uso de algoritmos específicos. Aplica dicha operatoria para resolver problemas.

El profesor utiliza sus recursos del HI cuando: - Centra sus estrategias pedagógicas en lo verbal: explica, lee, dicta.

- Invita a sus alumnos a razonar, reflexionar analíticamente mediante proposiciones conceptuales centradas en el análisis lógico de datos, situaciones y hechos objetivos.

- Emplea conocimientos conceptuales previos para enseñar nuevos conocimientos, y los amplía a través de la entrega de información.

- Invita a los alumnos a analizar dicha información y la integra en esquemas conceptuales nuevos más complejos y sofisticados. Por ejemplo, cuando en la asignatura de Historia propone analizar las consecuencias sociales de un determinado suceso, y las relaciona con lo que ocurría simultáneamente en otro continente.

- Frente a problemas disciplinarios, tiende a centrarse en el hecho y sus consecuencias. Efectúa un análisis objetivo y da importancia fundamental a las sanciones como vías de modificación de la conducta.

Ambos hemisferios cerebrales procesan la información de modos muy diferentes. El HD acepta todos los formatos de información; no aplica ninguna ley de la lógica para crear productos mentales; procede de modo sincrético y transforma la realidad objetiva en una interna, subjetiva e íntimamente ligada a las emociones.

El HI requiere un formato previo para incorporar y procesar información nueva. Por ejemplo, no puede leer caracteres escritos en chino mandarín si desconoce dicha lengua. Aplica la lógica analítica y trabaja relativamente independiente de lo emocional.

Durante el desarrollo madurativo cognitivo (primeros 20 años), ambos hemisferios cerebrales se acoplan de manera funcional a través de la llamada integración interhemisférica. Ella depende bioló- gicamente de la adecuada mielinización de paquetes axonales que cruzan de un hemisferio a otro, y desde y hacia el cerebelo.

Esta integración interhemisférica y cerebro-cerebelosa es incrementada por todas las actividades consideradas de potenciación cognitiva que mencionaremos más adelante.

Nuevos aprendizajes para el cerebro

Un aprendizaje es un cambio en la configuración de un módulo neuronal. Una red se establece a través de la repetición de un esquema cognitivo determinado (verbal, espacial, rítmico, kinésico, etc.). Las primeras repeticiones son rígidas, estereotipadas y vacilantes, dependen en forma estricta de los recursos de administración y se afirman en estrategias. Este aprendizaje se denomina declarativo.

El profesor puede saber que un aprendizaje recién se está formando cuando el alumno necesita estrategias y se aferra rígidamente a ellas. Un niño que tiende a representar con gráficas las cantidades cuando realiza una suma se está aferrando a la deducción concreta, por lo tanto, hay que darle tiempo.

En otras palabras, para aprender se necesita tiempo, el que debe estar dedicado a practicar mediante estrategias: organizar la información, planificar, concentrarse en los pasos y facetas, monitorear, corregir y trabajar con la cabeza y el corazón fríos, manteniendo a raya las emociones.

En esta fase es fundamental la mediación, el andamiaje. Vygotski sostenía que todo aprendizaje en el niño en un inicio es interpsicológico o social, para hacerse luego intrapsicológico o individual.

En esta perspectiva, el maestro permite al niño interiorizar el aprendizaje para apropiarse, hacerlo suyo a nivel individual. La ZDP es la distancia entre el nivel de desarrollo real y el potencial; distancia que requiere de la ayuda de alguien experto.

El niño aprendiente transita desde la fase de interiorización. El adulto se va retirando en la medida que el niño se acerca a la fase de desarrollo potencial, camino que requiere que éste elabore sus propias estrategias.

Se comprende en esta perspectiva la importancia de la mediación y el andamiaje como recursos docentes que faciliten en el alumno la reconstrucción del conocimiento. El profesor efectivo sabe que los aprendizajes se construyen en el cerebro de un niño, no se introducen de modo pasivo. Su mente no está vacía a la espera de contenidos de un currículo, sino que es abierta a la construcción de aprendizajes reales y significativos.

Competencias básicas

Entrar a la edad escolar y contar con herramientas cognitivas que garanticen el éxito académico, implica el dominio gradual de un conjunto de habilidades al servicio de la escolarización. Estas son las habilidades psicolingüísticas y de pensamiento lógico simbólico.

Ambas son llevadas a cabo por el HI, pero su desarrollo lo facilita y enriquecen las habilidades del HD, descritas anteriormente, y que inciden de modo rotundo sobre el éxito o el fracaso en las diversas asignaturas.

Las habilidades psicolingüísticas se asientan sobre una sólida base adquirida durante los primeros cinco años: las habilidades verbales, las que serán analizadas en un capítulo posterior.

Habilidades psicolingüísticas.

Su desarrollo se inicia a los cinco años, y adquieren una gran solidez desde los siete en adelante. Al cierre de la pubertad, éstas ceden paso a las habilidades metalingüísticas. Ellas son:.

- Aprendizaje lector.

- Lectura comprensiva.

- Discurso oral.

- Discurso escrito.

- Habilidades de inferencia verbal, de comprensión y formación de conceptos.

- Lectura crítica y creativa.

- Discurso argumentativo.

Las habilidades psicolingüisticas dependen del ensamblado madurativo de las funciones verbales, en especial, del dominio léxico y sintáctico, el que se incrementa a medida que el niño entra en la educación inicial.

La incorporación gradual de las funciones de administración cognitiva –conocidas como funciones ejecutivas– y de las funciones cognitivas del cerebelo, permiten que se automatice el lenguaje, adquiera fluidez y se produzca una armoniosa interacción entre el pensamiento y la palabra.

Este ensamblado entre habilidades verbales, recursos de administración intelectual y eficiencia cognitiva debe ocurrir en momentos precisos y en dinámicas espaciales al interior del cerebro, bajo la guía de la información genética, pero modelado en forma constante por el ambiente.

Lectura emergente

El niño se prepara para entrar a la escuela y escolarizarse más de dos mil días antes de llegar a 1° básico. El activo aprendizaje a través de la experiencia propia del párvulo, desde el primer año de vida, es la antesala de la etapa escolar.

Para apropiarse de la experiencia y hacerla suya, el niño posee un cerebro eminentemente perceptivo y una intensa motivación por explorar. Estas características permiten a la experiencia ingresar a ese cerebro desde los órganos de los sentidos.

Una vez ingresados los datos visuales, auditivos, olfativos, táctiles y gustativos, se forman en el HD imágenes que más tarde constituirán la plataforma de los nuevos aprendizajes conceptuales.

Éstas quedan grabadas en la memoria para siempre; el niño aprende a través del juego y de la escucha de cuentos, mientras mira las imágenes.

Un niño impedido de jugar o que jamás vivió la experiencia de escuchar cuentos verá limitadas sus posibilidades de éxito escolar mucho antes de ingresar a 1° básico.

Lectura que cristaliza

Al cabo de esos primeros cinco años de vida, el cerebro humano entra en un activo proceso de remodelado interno que lo prepara para enfrentar la escolarización, que transita por niveles básicos y medios hasta derivar en la educación superior o terciaria.

Ese proceso, que se inicia alrededor de los cinco y termina a los siete años, está al servicio de nuevas funciones esenciales: la más sorprendente es la alfabetización, el aprendizaje de un nuevo código que se agrega al verbal oral, el lenguaje de la lectura y escritura.

Durante los primeros cinco años, el niño desarrolla velozmente su lenguaje verbal, desde las primeras experiencias fonológicas al amplio dominio de un léxico y una sintaxis básicos.

Alrededor de los cinco años, y por un proceso de remodelado cortical, aparece una zona especializada que permitirá al niño hacer conciencia de la estructura fonológica de las palabras, para luego asociar los fonemas de una palabra con los símbolos gráficos (grafemas) que conforman dicha palabra.

Esta zona cortical se denomina girus angularis, y sus funciones están lateralizadas. A la derecha el girus angularis lleva a cabo la lectura de metáforas. Su maduración será la llave que permita develar el código e ingresar al umbral de la capacidad lectora. Sus conexiones con un área vecina, el girus supramarginal, permitirán luego asignar a la palabra leída un significado. Nace así el léxico, un almacén semántico en constante desarrollo.

Pero leer no es solo distinguir la estructura fonológica de una palabra, y luego asociar cada fonema con un grafema. Es preciso dar velocidad a la secuenciación de grafemas para que participe la memoria de trabajo.

Se debe mantener en línea los fonemas que se leen de forma secuencial, para reconstruir mentalmente la palabra y comenzar a leer breves oraciones. En esta etapa, el niño aún ignora lo que lee, pues está abocado a descifrar letra por letra el misterio de la palabra.

La mayoría de los adultos estima que “apurar” la lectura permitirá al niño pasar de ser un “descifrador” de palabras a un lector de oraciones largas y párrafos breves. Ello es cierto solo en parte, pues dar velocidad a la secuenciación de fonemas y de grafemas hasta alcanzar el punto crítico de velocidad de lectura que permite ingresar a la comprensión (que es de 45 a 60 palabras por minuto) no basta.

El niño debe aprender a emplear otros recursos cognitivos al servicio de la comprensión lectora: debe mantener la atención dirigida focalmente sobre las palabras, abocándose primero a descifrar letra por letra (ruta indirecta) para acceder de pronto a leer toda la palabra como una configuración ortográfica (ruta directa). Debe mantener activa la memoria de trabajo para crear un “escenario interno”, donde transcurre el contenido del texto (escenario visual y escenario léxico); y persistir en la lectura hasta darle el término convenido.

Del descifrar al comprender: la fluidez

A medida que el niño se convierte en un lector avanzado que comprende lo que lee, a las funciones cerebrales recién analizadas se le agregan otras que lo llevan al nivel de experto. A mayor cantidad de palabras conocidas, más pronto el niño leerá la configuración ortográfica de cada una, y no letra por letra.

Saber que las palabras son polisémicas (tienen muchos significados según el contexto) incrementa la comprensión. De esta forma lo hace también el conocimiento y uso de la sintaxis compleja.

En esta etapa es fundamental la capacidad de imaginar escenarios internos, donde la emoción nutre el conocimiento.

El ingreso a la categoría de lector avanzado varía de niño a niño.

Influyen sobre esta habilidad la motivación por leer, tener libros a disposición, momentos y espacios apropiados para ello; hasta adultos que motivan sin exigir. Desde este entramado de habilidades y de oportunidades el niño conquista en forma progresiva la fluidez lectora.

Fluidez encierra mucho más que simple rapidez: es la capacidad del cerebro infantil para ensamblar distintas áreas funcionales, haciendo converger significado, emoción, conocimiento gramatical, dominio conceptual, y un bagaje personal cognitivo y emocional implícitos.

En la pubertad, los logros en todas estas habilidades permiten el ingreso a una lectura altamente efectiva y eficiente. Esta se denomina lectura crítica y creativa, indispensable para acceder a la educación terciaria.

El adolescente lee abriendo escenarios internos elaborados con vivencias, bagaje cultural, sistemas de creencias, intereses y sueños.

Emplea la lectura para ser un protagonista activo de sus aprendizajes, un incansable buscador de conocimiento, de cultura, de asombro y de emociones.

En forma simultánea al primer aprendizaje de alfabetización, el niño debe iniciar el de la escritura. Ello implica aprender a escribir los grafemas asociándolos con el fonema; a secuenciar los grafemas a partir de la identificación de la secuencia fonémica y, más tarde, a distinguir con cuál grafema se escriben determinadas palabras que llevan similar fonética.

Este aprendizaje ortográfico debe llevarse a cabo en la lengua materna y en la segunda lengua si el niño es sometido a un aprendizaje bilingüe. La ortografía es una representación aproximada de los sonidos del habla, y cada lengua tiene su propia ortografía.

53 El desafío de escribir no es solo la habilidad del niño para extraer de la palabra los fonemas que escucha y traducirlos a grafemas, que a su vez debe secuenciar para dar estructura a la palabra escrita. Exige de una habilidad motriz nueva: la grafomotricidad o habilidad motora para llevar a cabo la escritura.

Se debe aprender a escribir, para luego usar la escritura como un medio de expresión de su mente que aprende, crea, piensa. En ese momento aparecerá el discurso escrito. Para ello tienen que ocurrir progresos paralelos en el enriquecimiento de la sintaxis, del léxico.

Alrededor de los ocho años, surge en forma gradual la capacidad de comprender y elaborar conceptos.

En la producción de un texto escrito, el niño requiere extraer información de la memoria de largo plazo y mantenerla “en línea”, centrando su atención en ella para utilizarla en el texto que escribe.

La capacidad de mantener información extraída de la memoria, focalizando la atención sobre ella se denomina memoria de trabajo, y es crucial a la hora de producir trabajo intelectual. Alrededor de los ocho años, el léxico va en creciente expansión gracias a las lecturas, conversaciones con adultos y a la influencia de los medios de comunicación.

Se abre la puerta a una habilidad lingüística esencial para la escolarización en el 2° ciclo básico y educación media: la capacidad de formar conceptos, es decir, utilizar las palabras para configurar categorías complejas de conocimiento.

Matemáticas iniciales y pensamiento lógico simbólico.

Alrededor de los cuatro años se inicia la maduración de las funciones del pensamiento lógico verbal, sustentadas en la incipiente capacidad para establecer relaciones causales mediante el lenguaje y elaboración de hipótesis. Es el momento de los “Si..., entonces…”.

A partir de los siete años, el pensamiento lógico –deductivo y concreto en un inicio– comienza a subordinar al potente pensamiento mágico propio del pre-escolar: se establece la capacidad de diferenciar fantasía de realidad.

El aprendizaje de las matemáticas durante la etapa de transición a 2° básico (conteo, dominio del ámbito numérico de las unidades, adición, sustracción) –que se sustenta de forma mayoritaria en el pensamiento lógico simbólico incipiente– corre el riesgo de ser muy frágil.

La mente cognitiva de un niño entre los cinco y los siete años está todavía centrada en lo perceptivo, y tiende a emplear selectivamente el razonamiento por intuición; la deducción apoyada en lo concreto o la lógica perceptiva espacial, estimando como arduo o imposible el ingreso a la lógica simbólica y a la abstracción.

Este proceso favorecerá una deducción más sofisticada. El éxito de las matemáticas depende de una lectura fluida y comprensiva, habilidades de inferencia verbal, de comprensión y formación de conceptos.

Entre los nueve y los once años –período de la etapa prepuberal en los niños– se enriquece la habilidad lingüística y se sientan las bases para la metacognición. En esta etapa se reorganiza la sintaxis, se recodifica la semántica para dar origen a los conceptos, y aumenta la eficiencia inferencial verbal.

Habilidades metalingüísticas y lógico-simbólicas

Caracterizan al alumno de enseñanza media que se mueve con soltura en el ámbito académico. La pubertad marca un hito en la maduración del cerebro cognitivo humano. Por influjo hormonal ocurre una profunda reorganización de extensas zonas cerebrales al servicio de las funciones cognitivas, que permiten que se perfeccionen recursos de metacognición que venían preparándose gradualmente desde la niñez.

Estos recursos metacognitivos se facilitan y consolidan gracias a la maduración neurobiológica, pero son susceptibles de ser adquiridas de forma temprana si intervienen ciertas condiciones, entre las cuales se destacan tres:.

- Genética particular.

- Modelos instruccionales escolares altamente favorecedores de la metacognición.

- Estrategias de potenciación cognitiva.

En la base de las habilidades metacognitivas están activas las siguientes funciones cerebrales, al servicio de los aprendizajes complejos:.

Automatización: Un determinado aprendizaje adquiere sólida presencia en el cerebro. Es evocado de modo automático y es muy fácil de aplicar a distintas situaciones. Fluye, no se precisa un gran foco de atención, y es utilizado de modo muy versátil en distintas situaciones.

Eficiencia cognitiva: El cerebro cognitivo busca siempre la rapidez de funcionamiento. Cuando los aprendizajes se hacen procedimentales, el cerebro los “comprime” en unidades conformadas por muchos aprendizajes y los emplea con enorme velocidad. La eficiencia máxima se alcanza cuando el cerebro pasa de cognitivo a metacognitivo.

Pensamiento de alto orden: Inferencias y elaboraciones conceptuales complejas que integran muchos conocimientos. Razonamiento inductivo. Lógica perceptiva compleja.

Funciones psicolingüísticas y pensamiento lógico Seis meses a cinco años: Es la etapa de aparición y consolidación del lenguaje verbal en sus aspectos básicos: adquisición y consolidación de la fonología, sintaxis, vocabulario general y activo, de la pragmática. En el ámbito del pensamiento lógico, es la etapa de adquisición del conteo, de las habilidades de precálculo (nociones espaciales, temporales), y del paso gradual del razonamiento intuitivo al pensamiento deductivo concreto. El discurso (expresión verbal) es descriptivo.

Cinco años al período puberal: Es la etapa de adquisición de las habilidades instrumentales: lectura, escritura y operatoria básica. Se enriquecen y amplían las funciones del lenguaje. A los nueve años se da inicio a un esbozo de funciones metalingüísticas, dependiendo de la competencia lingüística, bagaje cultural y estrategias pedagógicas orientadas al desarrollo temprano de la metacognición.

El pensamiento lógico se hace deductivo abstracto, y se empieza a insinuar el pensamiento inductivo. El discurso es narrativo.

Edad puberal hasta fines de la adolescencia: Es la etapa metacognitiva en lo lingüístico y en el pensamiento lógico. Se consolidan y amplían las habilidades de conceptualización, capacidad inferencial y pensamiento lógico inductivo. El discurso se hace argumentativo.

Desarrollo verbal-lingüístico y lógico simbólico.

Treinta mil genes tienen información de desarrollo cerebral. De ellos, un porcentaje importante son datos de desarrollo lingüístico y se encuentran en varios cromosomas, en especial los X, 2, 6, 15 y 21.

En el aula se pueden encontrar niños con expresión genética diversa. Así se expresa en porcentajes: 3-5% genes de desarrollo lingüístico y lógico simbólico excepcional.

75% genes de desarrollo lingüístico y lógico simbólico promedio.

10-12% genes de desarrollo lingüístico y lógico simbólico lento y/o tardío.

3-5% genes de desarrollo lingüístico y lógico simbólico atípico.

3-5% genes de desarrollo lingüístico incompleto o alterado.

El 3-5% con genes de desarrollo lingüístico y lógico simbólico excepcional está conformado por un pequeño grupo de niños y adolescentes que destacan en desempeño académico, en asignaturas con fuerte dependencia de lo lingüístico y lógico. Son muy buenos alumnos, aprenden a leer a temprana edad y son ávidos lectores.

Sobresalen en lenguaje, idiomas, matemáticas, historia y filosofía.

La mayoría recibe una sólida estimulación y enriquecimiento cognitivo en su hogar, y en la escuela están siempre en los primeros lugares. En ocasiones, el currículo escolar estándar les resulta tedioso y pueden mostrarse transgresores.

El 75% de los alumnos con genes de desarrollo promedio posee todos los recursos potenciales para responder en forma fácil a las exigencias académicas escolares. Su destino pedagógico depende de las oportunidades que les brinde el hogar.

Este grupo es vulnerable a las influencias ambientales negativas (malos hábitos de vida, exceso de estimulación tecnológica, entre otros). Aquí es posible incluir a los alumnos con discapacidades sensoriales y/o motoras, pero con un desarrollo cognitivo dentro de la norma.

El 10-12% de los alumnos posee genes polimórficos (con sutiles variantes de su morfología y expresión) que afectan la maduración de determinadas áreas cerebrales (cerebelo, hemisferio izquierdo, área prefrontal izquierda). Presentan una maduración más tardía respecto al promedio de las habilidades verbales, psicolingüísticas, de pensamiento lógico simbólico y capacidad reflexiva.

Estos niños debutan en la etapa preescolar con un Trastorno Específico del Lenguaje (TEL), y al ingresar a la enseñanza básica se retrasan en aprender a leer. Una mayoría presenta dislexia y discalculia atencional, y llegan a la enseñanza media con importantes secuelas pedagógicas y psicológicas, en especial, si no han recibido apoyo. A este grupo no le favorece el currículo estándar escolar, diseñado para niños que van madurando más rápido.

El 3-5% de los alumnos presenta información genética de maduración atípica de las habilidades verbales, psicolingüísticas y de pensamiento lógico simbólico. Son muy disarmónicos en su desarrollo cognitivo, desafiando la flexibilidad y creatividad de profesores y directivos de escuela.

Está representado por los alumnos con Trastornos del Lenguaje y la Comunicación (disfasias mixtas), Síndrome de Asperger, Trastorno Semántico Pragmático, Rasgos Asperger y Trastorno de Aprendizaje No Verbal.

En este grupo se encuentran niños que han aprendido a leer a temprana edad, pero no comprenden lo que leen; aquellos que no logran resolver problemas matemáticos por no poseer un mínimo razonamiento lógico simbólico, pero pueden realizar complejos cálculos mentales como el de calendarios, vale decir, relacionan una determinada fecha pasada o futura con los días exactos de la semana. Por ejemplo, determinan mentalmente que el 7 de julio del 2077 caerá un martes.

El 3-5% de los alumnos posee genes que determinan que el cerebelo, hemisferio izquierdo y/o área prefrontal izquierda no se desarrollarán en la forma esperada. Esto resulta en la presencia de TEL severos (llamados también disfasias expresivas); importantes dificultades psicolingüísticas (dislexia léxica, discalculia léxica).

En muchas ocasiones, se presentan dificultades para administrar la inteligencia cognitiva: desorganización, problemas para atender focalmente, persistir en una tarea, mantener información en la memoria mientras realiza una actividad intelectual, dificultad para modular la ansiedad, impulsos, disgusto y ofuscación.

En este grupo encontramos niños con alteraciones en el cromosoma X, cromosoma 15 (por ejemplo, Síndrome de Prader Willi) y cromosoma 21 (Síndrome de Down). Ellos no pueden seguir el currículo estándar, por lo que necesitan adecuaciones curriculares.

Funciones de administración intelectual y social

Los distintos talentos y las numerosas funciones cognitivas subyacentes van madurando en los primeros 20 años de vida. Este proceso se da gracias al doble influjo del proceso madurativo biológico, y de la acción de la experiencia y de las oportunidades.

Sin embargo, para que ellos se pongan al servicio de los aprendizajes, deben ser administrados de forma adecuada, lo que es fundamental cuando recién se instala un nuevo aprendizaje.

Se puede afirmar que son protagónicos durante las acciones de mediación, de andamiaje y en los momentos en que el profesor y el alumno interactúan en el llamado aprendizaje intersubjetivo. El maestro acompaña de modo cercano y activo al alumno, le enseña estrategias que le permitan asimilar y caminar hacia el aprendizaje autónomo, en el cual ya no necesitará dichas estrategias.

Los recursos de la administración cognitiva, conocidos en la literatura neuropsicológica como función ejecutiva, se sustentan en la actividad de cinco circuitos ubicados en la corteza prefrontal - tálamo - ganglios basales - corteza prefrontal.

Están diseñados para conseguir la realización exitosa de una tarea intelectual o social, y su proceso neurobiológico básico es la inhibición de la actividad irrelevante a la acción a realizar.

Son ayudados por el cerebelo a través de un conjunto de funciones de alto orden que comienzan a madurar entre los cuatro a cinco años, para culminar el proceso madurativo al término de la pubertad.

Los recursos de administración intelectual se ponen en marcha cuando el niño se enfrenta a una actividad que le desafía cognitivamente: una tarea, una prueba escrita o un ejercicio a realizar en la clase.

Se resumen en los siguientes:

Estrategias de organización: Implican todas las actividades orientadas a mantener un orden espacial, desde el pupitre (lápiz y goma a su alcance), del cuaderno en el cual trabaja, de su mochila, del escritorio donde realiza sus deberes en casa, entre otras.

Estrategias de planificación: Todas las actividades tendientes a mantener el control del tiempo dedicado a la actividad. Este control es interno y el alumno lo maneja voluntariamente en la medida que está consciente del paso del tiempo.

Capacidad de atención selectiva (capacidad de concentración): Implica centrar el foco de atención sobre la actividad a realizar, inhibiendo toda otra actividad mental. Requiere una capacidad del cerebro para inhibir lo irrelevante, impidiendo que acceda a la conciencia.

Persistencia: Una vez que se inicia una actividad intelectual, ésta debe desarrollarse en los tiempos precisos hasta ser concluida, sin interrupciones que exijan traer a la conciencia otros pensamientos y ejecutar otras acciones irrelevantes a la tarea.

Memoria de trabajo: Mientras se realiza una actividad intelectual, se debe rastrear y mantener en línea una cierta cantidad de información necesaria para lo que se está llevando a cabo. Esta capacidad es limitada y efímera. Desaparece de la conciencia con rapidez.

Flexibilidad cognitiva: Realizar un trabajo intelectual implica estar en disposición para organizar la información, corregir, enmendar, modificar el rumbo, volver a empezar, buscando alternativas sobre la marcha.

Autocontrol emocional: El trabajo intelectual exige una cabeza fría, mantener a raya la ansiedad que suele inhibir la actividad mental que produce bloqueos o reacciones catastróficas; controlar la impulsividad, que aumenta la probabilidad de cometer errores; evitar el enojo y la ofuscación, que invitan a abandonar la tarea.

Recursos de administración social: Se ponen en marcha para permitir que el niño ajuste su conducta al contexto, establezca interacciones sociales exitosas (sea aceptado socialmente) y recoja información contextual útil para adaptarse a ese entorno. El ejemplo más claro es el desafío social que implica para un niño la dinámica del recreo, una instancia social compleja y demandante.

Mentalización: Permite al niño obtener información implícita sobre “las mentes” de los otros, lo que pretenden, lo que intentan hacer, lo que sienten. Esta información se obtiene desde la lectura de los lenguajes no verbales de los otros. También le permite “leer” sus propios estados emocionales.

Pragmática verbal y conductual: Una vez registrada la información contextual, el niño ajusta su conducta de modo flexible y dinámico, manejando con habilidad numerosas claves implícitas que caracterizan a un determinado espacio social.

Autocontrol emocional: Las emociones (ansiedad, impulsos, estado anímico) son controladas de modo automático, refrenando en forma precisa y sutil expresiones conductuales inadecuadas como agredir o insultar.

Las habilidades de administración cognitiva y social son el sustrato biológico de la formación del carácter, de la adquisición de un corpus valórico y de virtudes personales. El empeño, la voluntad, la capacidad de postergar gratificaciones, de adquirir y cumplir compromisos, puntualidad, respeto, empatía y destrezas sociales tienen su base en la indemnidad de las habilidades de administración cognitivo social.

Estas funciones se consolidan de modo relativamente rápido entre los cinco años y la pubertad. En esta etapa experimentan un retroceso, por los procesos neurobiológicos propios del período, y luego se fortalecen en la adolescencia, cuando es posible ver una clara capacidad reflexiva, un locus de control y una atribucionalidad internos que permiten que el adolescente “se haga cargo de sí mismo” con responsabilidad y compromiso.

Enriquecer y potenciar la inteligencia

Todos los niños deben tener acceso a una educación pre-escolar y escolar de calidad, que garantice mejores oportunidades laborales y de acceso a la educación superior. Sin embargo, asistir a la escuela durante 14 o 15 años no es sinónimo de un óptimo enriquecimiento cognitivo y emocional-social.

Son fundamentales otras oportunidades de desarrollo integral: talleres literarios, artísticos, deportivos, científicos, de música y baile, artesanado, computación, idiomas, así como oportunidades de vivir variadas y amplias experiencias culturales. Éstas deben estar al alcance de todos los niños, independiente de sus recursos económicos y de su nivel social.

Si todos los alumnos tuvieran iguales oportunidades de crecimiento intelectual y socio-emocional en el desarrollo temprano de sus talentos, y de vivir la cultura, es posible decir que todos los niños de un país tienen similar acceso a uno de los recursos básicos para el desarrollo: la potenciación de la inteligencia humana.

Las experiencias culturales tempranas, la práctica sistemática de actividad física y de la ejecución vocal y/o instrumental, son los recursos óptimos para incrementar las destrezas intelectuales y socioemocionales humanas.

Esto se debe a un fenómeno conocido en forma reciente que señala que si estas actividades son iniciadas antes de los siete años, aumentan la conectividad entre los hemisferios cerebrales y entre éstos y el cerebelo.

De esta forma, se incrementa la automatización de aprendizajes, la eficiencia cognitiva y el pensamiento de alto orden. El aprendizaje musical temprano aporta además una ganancia adicional: provoca en el niño una apertura a la percepción de la belleza y de la armonía, que es el sendero hacia la espiritualidad y la sabiduría.

Amanda Céspedes: Modelo de neurociencias aplicadas a la educación (2013)

Libro-guía para educadores

Camino a la escuela inclusiva. Trastornos del desarrollo desde las neurociencias aplicadas a la educación.