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03/11/2015 - 10:45

Neuroplasticidad y redes hebbianas: las bases del aprendizaje

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Carlos Logatt Grabner
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Todo educador o profesor debe conocer que nuestro cerebro es una gran masa de plastilina que debe ser moldeada. Por esta razón, es necesario tener en cuenta cuál es la mejor manera de fortalecer todas las redes de conocimientos que lo forman, así como también saber de qué modo favorecer que estos puedan ser asimilados por los estudiantes, para que ellos no sólo mejoren su rendimiento académico, sino también sus vidas privadas. La plasticidad es la base del aprendizaje, así como también de la adaptación a los cambios ambientales y fisiológicos.  

 

Palabras Clave: Aprendizaje, memoria, redes hebbianas, memoria de largo plazo, neuronas.

 

Nuestro cerebro es una extensa red neuronal que tiene la capacidad de moldearse para incorporar y variar todos los conocimientos que adquirimos a lo largo de nuestras vidas. Su gran plasticidad permite la creación de redes hebbianas que necesitan de información para ser perdurables y fuertes. 

 

+Lea: Cerebro y aprendizaje. Hacia una propuesta educativa

 

Una de las características que hace al sistema nervioso tan excepcional es su plasticidad. Este distintivo significa maleabilidad y cambio; todas estas modificaciones son la base del aprendizaje y de nuestra adaptación a condiciones variables ambientales y fisiológicas. De hecho, todo lo que aprendemos, nuestros recuerdos, anhelos, valores, conocimientos y capacidades, está esculpido en una inmensa telaraña formada por la asombrosa cantidad de 100.000 millones de células cerebrales, denominadas neuronas. Cada una de estas neuronas tiene la capacidad de conectarse con hasta otras 10.000 de sus compañeras, construyendo así un total de 1.000 billones de posibles conexiones neurales. Estos lugares de encuentro en el que se conectan dos neuronas es conocido con el nombre de Sinapsis (Sherrington, 1897).

 

La forma de una neurona podría ser, metafóricamente hablando, la de una cebolla. Ésta cuenta con una parte central redondeada, con un sólo brote en una de sus puntas y muchas fibras finas, muy similares a raicillas, en el otro extremo. A las raicillas neuronales se las denomina Dendritas, al bulbo, Cuerpo Neuronal y, al brote, Axón. Como las raicillas del vegetal, las dendritas son las encargadas de absorber la nutrición que da vida a cada una de estas células. Su dieta consiste en impulsos electromagnéticos provenientes de las otras neuronas con las que se hallan habitualmente comunicadas. Algunos de estos nutrientes intentarán activar la neurona, mientras que otros buscarán conseguir lo contrario, o sea, inhibirla. 

 

+Conozca la Revista Neurociencias y procesos de formación

 

Luego, el hecho de que una célula cerebral descargue o no algún tipo de impulso eléctrico a otra célula hermana, será la resultante de su capacidad de efectuar un rápido cálculo aritmético entre los dos tipos de descargas recibidas (las que la incitan a ir hacia delante y las que la incitan a frenarse). Si la diferencia entre ambas da un número negativo, no generará acción alguna, pero si es positivo, modificará inmediatamente su estructura física, de modo que enviará una descarga electromagnética que será emitida a través del Axón.

 

4032 impulsos positivos - 4064 impulsos negativos = - 32 (no transmite)

4032 impulsos positivos - 3002 impulsos negativos = 1030 (sí transmite) 

 

Los axones de distintas neuronas pueden variar mucho en longitud y conducen estas pulsaciones, que solo duran unas milésimas de segundo y alcanzan hasta la increíble velocidad de hasta 300 Km/h. Una vez salido del axón, el estímulo encenderá todas las dendritas de las neuronas con las que se ha conectado y producirá una reacción en cadena que puede implicar a cientos, miles e incluso a muchos millones de neuronas integradas en una compacta y compleja red tridimensional. El cerebro, para hacer este trabajo, consume una quinta parte de toda la energía generada por el cuerpo en descanso: es como si fuera una bombilla de 20 vatios que brilla sin parar y no deja de trabajar aún cuando estamos durmiendo. 

 

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En este momento, mientras Ud., lee esta nota, una cascada de células cerebrales están descargándose con el fin de que se pueda comprender su contenido, formando una nueva red neuronal o hebbiana inédita hasta el momento. Si decidiera, además de leer este texto, memorizarlo, se produciría otro fenómeno sumamente importante: la red crecería aún más, porque cada vez que lo relea para consolidarlo en la memoria, células que originalmente no tenían nada que ver entre sí se irían incorporando a la red creada al comenzar la lectura. Si se resolviera, además de estudiarlo, transmitir oralmente este conocimiento a otras personas, la red fortalecería notablemente las conexiones entre las neuronas que la componen. 

 

A las neuronas no les sucede esto porque siempre hayan sido amigas íntimas, sino que actúan como lo haría cualquiera de nosotros si nos quedáramos atrapados con un desconocido dentro de un avión que ha retrasado su salida. Al principio no tendríamos tal vez nada en común con esa persona que está sentada a nuestro lado, pero al cabo de varios minutos de espera, con seguridad, ambos comenzaríamos a quejarnos de nuestra mala suerte. Y si el retraso se prolongara, es muy factible que nos sintiéramos más cercanos y nos uniéramos a otros pasajeros, de modo que al final todos llegaríamos a formar un gran bloque de quejosos. 

 

Con las neuronas pasa algo muy parecido: tras unas pocas descargas simultáneas tienden a unirse más y más, formando así parte de un mismo equipo. La sinapsis de dos neuronas que se descargan reiteradamente en forma conjunta sufre cambios bioquímicos (denominados potenciación a largo plazo), de tal forma que cuando una de sus membranas se activa o desactiva, la otra también lo hace, como si se hubieran convertido en hermanas siamesas. En pocas palabras, se han asociado y esto garantiza que en el futuro se activen mucho más veces que antes, porque no sólo dependerán de su propia estimulación, sino también de la activación de sus nuevas amigas. Este fenómeno, de suma importancia para la humanidad, fue denominado por el psicólogo Donald Hebb: aprendizaje hebbiano, que es la base del aprendizaje y la memorización.

 

Neuroplasticidad 

La neuroplasticidad puede definirse como el potencial para el cambio, la facultad de modificar nuestra conducta y adaptarnos a las demandas de un contexto particular (Gollin, 1981). También se puede presentar como la capacidad del cerebro de armar, de fortalecer, de desarmar y de debilitar redes neuronales. Todas las redes que poseen neuronas fuertemente conectadas forman parte de la memoria de largo plazo. 

 

Pero para que el aprendizaje se efectúe, debe producirse, asimismo, el mismo fenómeno pero la inversa. Es decir que si una red no se usa debe ir poco a poco perdiendo sus células componentes hasta casi desaparecer. Este proceso es muy útil porque permite que información caduca sea reemplazada por una nueva o actualizada. El proceso de neuroplasticidad permite que el aprendizaje y la memoria sean posibles.

 

Por lo que hemos visto, podemos expresar que existen dos tipos de neuroplasticidad: la positiva, que se encarga de crear y ampliar las redes neuronales o hebbianas, y la negativa, cuyo objetivo es eliminar o disminuir aquellas que no se utilizan.

 

Neuroplasticidad positiva: armar y fortalecer una red (unir y aumentar las conexiones entre las neuronas que la componen).

Neuroplasticidad negativa: desarmar y debilitar una red (desunir y debilitar las conexiones entre las neuronas que la componen).

 

Los nuevos conocimientos, fruto de espacios de educación en la escuela, universidades, institutos, capacitaciones en organizaciones, experiencias de vida, conversaciones con otros, etc., remodelan una y otra vez al cerebro. Cuando hablamos de aprendizaje es posible nombrar al implícito o emocional, que se genera cuando una situación produce placer o dolor, y puede quedar fijado en nuestra memoria sin que seamos conscientes de ello. Pero cuando deseamos aprender o que alguien aprenda conscientemente o de modo explícito, necesitamos contar con una área cerebral conocida como Lóbulos Prefrontales. 

 

Los LPF (lóbulos prefrontales) son lo último que se desarrolla en el cerebro (más o menos completan su maduración a los 21 años, de ahí el concepto de mayoría de edad, aunque ahora los investigadores consideran que es cerca de los 30 años). Ésta importante área cerebral es el asiento de las funciones cognitivas y ejecutivas, entre las que se puede nombrar a la atención ejecutiva (voluntaria) y de la memoria de trabajo, ambas capacidades fundamentales para el aprendizaje cognitivo explícito.

 

Para generar neuroplasticidad positiva, es necesario reiterar los conocimientos que se dan en el aula o sala de capacitación, muchas veces y desde diferentes lugares, integrándolos con otros saberes para así producir aprendizaje asociativo. Esto contribuye a que las conexiones neuronales producidas por los nuevos conocimientos puedan sumarse a redes ya fortalecidas.

 

Existe en neuroplasticidad una regla que indica que una red que se usa se fortalecerá y una que no, se debilitará. Aquí podemos comprender el motivo por el cual, luego de las vacaciones, los alumnos regresan como si lo que aprendieron hubiese sido olvidado, el valor que tiene el repaso en los primeros encuentros del año y lo fundamental que es aplicar el conocimiento desde distintas miradas y disciplinas.

 

También es importante en todo proceso de aprendizaje tener presente que: 

  • Recordamos con facilidad:

 Lo que es significativo o tiene sentido para nuestra vida.

 Lo que capta nuestra atención.

 Lo que está a favor de nuestros paradigmas.

 Lo que está vinculado a nuestros conocimientos anteriores.

 Lo que comprendemos fácilmente.

 Lo que nos causa gran impresión.

 

  •  Olvidamos con facilidad:

 Lo que no es significativo o no tiene sentido para nuestra vida.

 Lo que no capta nuestra atención.

 Lo que no está a favor de nuestros paradigmas.

 Lo que no está vinculado a nuestros conocimientos anteriores.

 Lo que no comprendemos fácilmente.

 Lo que no nos causa gran impresión. 

 

Los maestros y capacitadores deben conocer a sus alumnos y personas con quienes trabajan para descubrir y ayudarlos a revelar el sentido de lo que aprenden y cómo conectarlo con sus vidas. Asociando la nueva información a conocimientos anteriores, relacionándolos con la vida personal y dándole significado. De este modo, la neuroplasticidad positiva cobra fuerza y la información llega más fácilmente a convertirse en una memoria de largo plazo.

 

De ahora en más, cuando pensemos en aprendizaje, memoria, ideas, valores, modos de actuar, procedimientos, estilos de dirección, cultura institucional, olvidos, recuerdos, etc., debemos tener presente que todos estos puntos se encuentran plasmados en la maravillosa conexión de las neuronas y sus redes. La educación esculpe y modela nuestros cerebros y, como en toda obra, el maestro necesita del tiempo necesario para lograr su terminación. Por ello es tan necesario conocer las reglas de la neuroplasticidad.

 

Háblame y quizás lo olvide. Enséñame y quizás recuerde. Particípame y aprenderé. 

 

Referencias 

Bergado, Rosado. (2000). Mecanismos celulares de la neuroplasticidad. Revista Neurol 2000, 31, 1074–1095.

Gollin, E. S. (1981). Developmental and plasticity: behavioral and biological aspects of variation in develpomental. Nueva York: Academic.

Kolb, B. (2010). La búsqueda de los factores que subyacen a la plasticidad cerebral en el cerebro normal y en el dañado. Revista de Trastornos de la Comunicación. DOI: 10.1016/j.jcomdis.2011.04 0.007.

Logatt Graner, Carlos. (2013). Formación en Neurosicoeducación y curso de capacitación docente en Neurociencias. Asociación Educar para el desarrollo humano.Vestrif, Logatt Grabner (2013). Curso Neurobiología y Plasticidad Neuronal. Bases Neurocientíficas para comprender como la información queda depositada en nuestra memoria. Asociación Educar para el Desarrollo Humano.

 

Tomado de: Revista Internacional Magisterio No. 68. Neurociencias y procesos de formación 

 

Foto de Ministerio de Ciencia. Tomada de Flickr

 

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