Este documento presenta un resumen de varios conceptos clave relacionados al neuroaprendizaje. Explica que los genes, la nutrición y el ambiente influyen en el desarrollo cerebral y la capacidad de aprendizaje. Describe las partes principales del cerebro y sus funciones, incluyendo la corteza, diencéfalo y hemisferios. También discute conceptos como las neuronas, sinapsis y áreas motoras y sensoriales de la corteza.

1. PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE PUERTO RICO ESCUELA GRADUADA EN EDUCACION DE PONCE PROGRAMA DOCTORAL Curso: ED-834 Bases Teóricas, Investigaciones y Aplicaciones Prácticas de los Procesos de Enseñanza- Aprendizaje Dr. Jaime Ortiz -Vega Por: Jennifer Alicea Lorenzo Colón Raymond Rodríguez

2. NEUROAPRENDIZAJE El cerebro y el proceso aprendizaje-enseñanza-aprendizaje

5. Introducción

6. ¿Porqué se debe estudiar el cerebro? Al saber cómo aprende el cerebro, los maestros podrán: diseñar mejores currículos. concebir mejores estrategias instructivas. aumentar la inteligencia emocional. mejorar la capacidad de retener información y mejorar el aprovechamiento académico. (Colón, 2003)

7. Conocimientos sobre el Cerebro Antiguos Egipcios Aristóteles Henry More René Descartes

8. Conocimientos sobre el Cerebro Thomas Willis Frenología Paul Broca Carl Wernicke

9. Conocimientos sobre el Cerebro Wilder Penfield Neuroimagenología Resonancia Magnética Circuitos Neurales

11. Supuesto #1 Los genes intervienen en el desarrollo de la capacidad intelectual. Jensen (1998) 30 a 60 por ciento del alambrado cerebral proviene de los genes.

12. Supuesto #2 El desarrollo del cerebro y su funcionamiento depende de la nutrici ón. Jakubowicz (2005) Los niños que no reciben una alimentación rica en leche, queso, carne, pollo y pescado durante los primeros 4 años presentan un CI menor que los que si los ingirieron. Wurtman y Suffes (1996) Comidas altas en carbohidratos liberan serotonina. Inhibidor que causa sueño. Comidas altas en prote ínas inhiben la liberación de serotonina. Provoca estado de alerta.

13. La alimentación y el cerebro

14. Supuesto #3 Un ambiente enriquecido aumenta las conecciones neuronales y el aprendizaje.

15. Hallazgos de Investigación Bob Jacobs-neurocientífico de UCLA Autopsias Los estudiantes con una vida estudiantil llena de retos y bien demandante tienen más ramificaciones dendríticas que los que no. (Jensen, 1998)

16. Diamond y Hopson (1998) Estudio con ratas Ambiente aburrido= adelgazamiento de la corteza cerebral Ambiente enriquecido= aumenta el grosor de la corteza cerebral

17. Neurona empobrecida Neurona enriquecida

18. Hallazgo de investigación Spear (2002) Evaluó la memoria a corto plazo en adolescentes (15 y 16 años) dependientes y no dependientes de alcohol. Los alcohol-dependientes tuvieron más dificultad al recordar palabras y formas geométricas simples que los no dependientes.

19. El Sistema Nervioso El sistema nervioso en los humanos se divide en: sistema nervioso central: incluye al encéfalo y el cordón nervioso espinal. sistema nervioso periferal: incluye los nervios craneales, nervios espinales, los ganglios y los receptores.

22. Anatomía

24. Partes del Encéfalo

25. Funciones del Sistema Nervioso Sistema de control del cuerpo. Constituido por un conjunto de partes que contactan al mundo exterior y dirigen funciones orgánicas. Función: procesar los estímulos que se reciben del ámbito consciente y del inconsciente.

26. Continuación de Funciones Recibe impulsos de los receptores sensoriales y envía impulsos de acción a los músculos y a las glándulas. Interpreta funciones relacionadas con el pensamiento, el aprendizaje y la memoria.

27. Células del Sistema Nervioso Las células del sistema nervioso se conocen como neuronas. Propiedades importantes: Excitabilidad: habilidad para responder a estímulos. Conductibilidad: habilidad para conducir una señal.

28. Las Neuronas Miden menos de 0.1 milímetro. Presentan dos clases de prolongaciones: Dendritas Axón Después de las primeras etapas de desarrollo (tres años), pierden su capacidad para la división celular y por esta razón las lesiones cerebrales en los adultos son irreversibles.

29. Tipos de Neuronas por su función Sensoriales o aferentes : son receptoras, conducen la información o impulso nervioso al sistema nervioso central. Motoras o eferentes : son las emisoras llevan las respuesta u orden desde el sistema nervioso central hasta los efectores (Músculos, glándulas, órganos) Interneuronas o asociativas (glias) : unen dos o más neuronas.

30. La sinapsis Permite la comunicación entre los aproximadamente 28 mil millones de neuronas de nuestro sistema nervioso. Se produce mediante señales químicas y eléctricas situados a cada extremo de las ramificaciones del axón. La mayoría de la sinapsis es químicas y libera neuotransmisores.

32. El Sistema Nervioso Central Incluye el encéfalo , conocido comúnmente como cerebro, que es la parte que más relación tiene con el aprendizaje. Además incluye el cordón nervioso espinal. Ambas partes están cubiertas por membranas protectoras conocidas como meninges.

35. Partes de la Neurona Tienen un cuerpo o soma celular que varía en forma y un núcleo grande que controla la actividad celular. Las dendritas son los múltiples procesos cortos que salen del soma y se ramifican anteriormente.

36. Continuación de las partes Tienen un axón que se ramifica terminantemente. Está rodeado por una sustancia lipoproteíca conocida como mielina. Permite que los mensajes pasen sin perder información. Basándose en el número de procesos se dividen en multipolares, unipolares y bipolares.

37. El Cerebro Pesa alrededor de 1,200 gramos en un adulto. Consiste de dos hemisferios, ubicados en la parte superior del cráneo, que comprenden casi el 90%del encéfalo. Cada hemisferio mide 15 a 17 cm desde la parte anterior a la parte posterior, y juntos miden entre 11 y 14 cm de ancho. El cerebro completo tiene el 2% del peso y consume el 20% de la energía.

38. Hemisferios Cada hemisferio procesa información motora y sensorial del lado opuesto del cuerpo. Hemisferio derecho rige la mayoría de las funciones de la mitad izquierda del cuerpo. El hemisferio izquierdo controla la mayoría de las funciones de la parte derecha. Esto se debe a que los nervios se entrecruzan en la médula espinal. Los hemisferios son similares en estructura, pero no en funciones.

39. Lóbulos cerebrales La fisura longitudinal y el surco lateral separan a los hemisferios en cuatro lóbulos que reciben los nombres de los huesos craneados que los protegen. Lóbulo frontal Lóbulo parietal Lóbulo temporal Lóbulo occipital

41. Corteza cerebral Es la parte más importante del sistema nervioso. Ocupa el 40% de la masa total del cerebro. Permite hacer todas las funciones del comportamiento consciente como percibir, recordar, entender, apreciar e iniciar movimientos voluntarios. Se compone de la materia gris (las neuronas tienen axones sin mielina).

43. Áreas de la corteza cerebral Motoras – controlan las funciones motoras voluntarias. Sensoriales - permiten el estar conscientes de las sensaciones. De asociación – integran diferentes tipos de información con un propósito.

44. Continuación de áreas motoras Área de Broca - Está presente en el hemisferio izquierdo y controla movimientos motores de los músculos envueltos en el lenguaje. Campo frontal de los ojos -está en ambos hemisferios y controla los movimientos voluntarios de los músculos extraoculares.

46. Área de Wernicke Es responsable de la comprensión o interpretación del lenguaje. Es parte de la neocorteza cerebral.

48. Continuación de área sensorial Corteza visual primaria-presente en el lóbulo occipital de ambos hemisferios. Recibe información que se origina en la retina. Corteza auditiva primaria – está en el lóbulo temporal y procesa información auditiva procedente del oído interno en términos de ritmo, tono sonoridad.

49. Continuación de área sensorial Corteza olfatoria- está en el lóbulo temporal de ambos hemisferios y nos permite distinguir ciertos olores. Corteza gustatoria – está localizada en el lóbulo temporal de ambos hemisferios y nos permite distinguir los sabores.

50. Diencéfalo Incluye: Epitálamo Está formado por la glándula pineal que produce melatonina que regula los estados de ánimo, el sueño y períodos de alerta. Tálamo Hipotálamo

51. Continuación del diencéfalo El tálamo procesa información sensorial de todos los sistemas , menos del olfato, y envía la información al área correspondiente en la corteza cerebral. Está relacionado con la memoria. El hipotálamo está relacionado con la glándula pituitaria que es parte integral del sistema endocrino. Regula la temperatura, el hambre, la sed, el sueño. Por esta razón, los sistemas nerviosos y endocrino controlan y coordinan la activiad de todos los sistemas corporales.

52. Nutrición y el Cerebro El 20% del oxígeno de nuestro cuerpo se consume en el cerebro. La única fuente de carbono y energía que utilizan las células del cerebro es la glucosa. Estos dos requisitos son necesarios para que ocurra el proceso de respiración celular aeróbica que le provee el ATP a las células.

53. Aprendizaje y cerebro Actualmente, se cree que ningún área en específica del cerebro controla el aprendizaje, pero la corteza cerebral es la parte que más contribuye en este proceso.

54. Dieta para el Cerebro Para buen rendimiento mental se debe comer : Proteínas Pollo Pescado Carne Jakubowicz (2005)

56. Especialización de los hemisferios En los hemisferios existe lateralización (especialización) en sus funciones. No todas las áreas funcionales están presentes en los dos hemisferios a la misma vez. Existen áreas funcionales que sólo aparecen en uno de los dos hemisferios. Todas las áreas funcionales están interconectadas, no funcionan aisladas.

57. Lateralización hemisférica Intelectual. Recuerdas nombres. Responde a instrucciones verbales y explicaciones. Experimenta sistemáticamente y con control. Prefiere resolver problemas por partes. Intuitivo. Recuerdas caras. Responde a demostraciones, ilustraciones e instrucciones simbólicas. Experimenta al azar con poca restricción. Prefiere resolver problemas en el todo utilizando la intuición. Hemisferio izquierdo Hemisferio derecho

58. Lateralización hemisférica Hace juicio objetivos. Planificado y estructurado. Prefire la información cierta y establecida. Lector analítico. Depende del lenguaje cuando piensa y recuerda. Prefiere hablar y escribir. Hace juicio subjetivos. Fluido y espontáneo. Prefiere la información abstracta e incierta. Lector que resume. Depende de la imágenes cuando piensa y recuerda. Prefiere dibujar y manipular objetos. Hemisferio izquierdo Hemisferio derecho

59. Lateralización hemisférica Prefiere pruebas de selección múltiples. Prefiere trabajo y estudio bien planificado. Prefiere la autoridad estructurada con jerarquía. Controla sus sentimientos. Responde mejor a estímulos auditivos y visuales. Prefiere pruebas de ensayo. Prefiere trabajo y estudio de estilo que sea. Prefiere la autoridad estructurada con participación. Es más libre con sus sentimientos. Responde mejor a estímulos kinestéticos (mov. y acción). Hemisferio izquierdo Hemisferio derecho

60. Lateralización hemisférica No interpreta el lenguaje corporal. Responde a las estructuras del ambiente. Rara vez utiliza metáforas o analogías. Favorece o prefiere la investigación con una sola variable. Bueno interpretando el lenguaje corporal. Actúa por si mismo ; independiente de la estructura del ambiente. Utiliza frecuentemente metáforas y analogías. Favorece la investigación con muchas variables . Hemisferio izquierdo Hemisferio derecho

62. Hallazgo de Investigaci ón John Healy (1994) Estudió el cerebro de los adolescentes Hallazgo: la mayor cantidad de mielina es liberada en la adolescencia. Mielina: sustancia grasosa que permite a los mensajes pasar rápidamente sin perder información. Toma de decisiones, planificación y solución de problemas con mayor facilidad.

64. Teorías Cerebrales 1970: el lado derecho del cerebro es el que hay que desarrollar ya que es superior al derecho. (Sperry, Gazzaniga y Bogen, 1969)

65. Teorías Cerebrales 1980: El cerebro triuno (3 cerebros integrados en 1) Cerebro reptiliano Aprendizaje de supervivencia: cerebro bajo Sistema Límbico Emociones: cerebro medio La neocorteza Pensamiento de alto orden: cerebro alto (Mac Lean, 1978)

66. Cerebro Triuno

67. Teor ía de Proster Educaci ón compatible con el cerebro Ambientes de aprendizaje Enseñanza de lo que se sabe a cerca del cerebro

68. Teorías Cerebrales 1990: el aprendiz químico= los que tienen el balance químico perfecto son éxitosos Surgen los medicamentos tales como Ritalin, Metadate, Prozac que tratan de dar el balance químico perdido. (Jensen, 1998)

69. ¿Cómo funciona el aprendizaje? Instrumentos básicos= funciones neuroevolutivas: Ayudan a aprender y a aplicar lo que se aprende. Su número es incalculable. Se clasifican en 8 grandes sistemas. (Levine, 2002)

70. Los 8 sistemas neuroevolutivos Los sistemas neuroevolutivos Pensamiento social Control de la atención Ordenación secuencial Sistema motor Memoria Pensamiento de orden superior Sistema Ling ü ístico Ordenación espacial

71. Múltiples fuerzas que determinan el perfil neuroevolutivo Influencia del entorno Factores familiares Experiencia educativa Influencia de los compañeros Salud corporal Factores genéticos Valores culturales Factores emocionales Perfil neuroevolutivo

72. Factores que influyen en el desarrollo cerebral temprano y el aprovechamiento académico Jensen, 1998

73. Hallazgo de investigación Greenough y Anderson (1991) Se necesitan 2 elementos básicos para desarrollar el cerebro: aprendizaje retador: con nueva información y experiencias. retroalimentación.

74. Pollatschek y Hagen (1996) Importancia de la Educación Física Los niños que participan activamente en E. F. muestran mayor destrezas motoras, mejor aprovechamiento académico y mejor actitud. El ejercicio oxígena el cerebro, fortalece el cerebelo y el cuerpo calloso. (Smilkstein, 2003)

75. Puntos importantes sobre el aprendizaje El cerebro fue creado para aprender, le gusta y sabe cómo hacerlo. Se aprende lo que se practica. El aprendizaje toma tiempo. Lo que no se usa, se pierde. Las emociones afectan la habilidad del cerebro para aprender, pensar y recordar. (Smilkstein, 2003)

76. ¿Qué son las “ventanas de oportunidad”? Periodos disponibles para el desarrollo de las diferentes áreas del cerebro. Se conocen también como periodos críticos. La ventanas de la visión y del lenguaje se cierran a los 10 años . (Sprenger, 1999)

77. Relación entre las etapas de desarrollo de Piaget, la liberación de mielina y el crecimiento del cerebro (Sprenger, 1999) Pensamiento de orden jerárquico alto Operaciones formales (11 a 15 años) Manipulación de ideas y pensamientos Operaciones concretas (7 a 11 años) Adquisición del lenguaje Pre-operacional (2 a 7 años) Desarrollo de sistema motor y visual Sensorimotora (nacimiento- 2 años) Liberación de mielina y crecimiento del cerebro Etapas de desarrollo de Piaget

78. Definición del concepto memoria “ Habilidad general o facultad que permite interpretar el mundo perceptual para así organizar las respuestas a los cambios del ambiente que rodea al ser humano.” (Dictionary of Philosophy of Mind, 2004)

79. Memoria Es el almacén de información del cerebro. Almacena los acontecimientos emocionalmente importantes. Ninguna región del cerebro guarda todos los recuerdos, el lugar de almacenamiento depende del tipo de recuerdo.

80. Tipos de memoria Corto plazo Largo plazo De trabajo Largo plazo Semántica Episódica De proceso Automática Emocional Sprenger (1999)

81. El cerebro y la neurociencia Mientras más se educa al cerebro más y mejor se aprende. Las células cerebrales necesitan educación y experiencia para crecer. Cuando el aprendizaje ocurre de manera cerebro-apropiada, el cerebro se torna más eficiente. (Colón, 2003)

82. Recomendaciones para tener buena memoria Dormir al menos 7 horas. Inhalar profundamente. Ejercitarse. Llevar una dieta balanceada. Tomar mucha agua. Evitar el alcohol y el cigarrillo.

83. Estrategias para desarrollar los diferentes tipos de memoria (Sprenger, 1999 ) Uso de manipulativos, bailes, repetición. De proceso Cambiar los pupitres cada vez que se comienza una unidad, hacer giras, usar accesorios representativos. Episódica Organizadores gráficos, debates, bosquejos, resúmenes, mnemónicos. Semántica

84. Estrategias para desarrollar los diferentes tipos de memoria (Sprenger, 1999) Celebrar, usar música que apele a los sentimientos, mostrar entusiasmo por lo que se enseña. Emocional Acondicionamiento oral, poemas, uso de flashcards. Automática

85. ¿Qué son los mnemónicos? Son estrategias para mejorar la memoria semántica. Están basadas en la asociación y conección de palabras. Acrónimos y acrósticos (Mastropieri y Scruggs, 1998)

86. Ejemplos Acrónimo: Crea palabra usando las iniciales . HOMES Los grandes lagos de E.U. Huron, Ontario, Michigan, Erie, Superior. Acróstico: Crea oración usando las iniciales. S oy M uy B uen C ompañero. Grandes compositores Straus, Mozart, Beethoven, Chopin.

87. La música y el cerebro Estimula los neurotransmisores. Estimula el aprendizaje, la memoria, revive emociones y ayuda apensar. frecuencia Alfa Mozart Tchaikovsky Chopin Haydn Cantos Gregorianos Yani Enya (Cruz, 2002)

88. Guias para enseñar al cerebro completo Presente los conceptos de forma verbal y visual. Cree artificios visuales efectivos. Discuta los conceptos lógicamente. Evite dar mensajes confusos. Diseñe actividades para los dos hemisferios cerebrales.

89. Estrategias que activan el hemisferio cerebral izquierdo Organizar el salón. Usar tablones de edictos con información relevante. Proveer oportunidades para escribir, leer, dibujar y trabajar con números. Usar metáforas para fomentar el pensamiento de alta jerarquía. Fomentar la puntualidad y el establecimiento de metas. (Sousa, 2001)

90. Estrategias que activan el hemisferio cerebral derecho Ofrecer opciones para trabajar. Usar representaciones visuales. Ayudar a establecer conecciones. Fomentar experiencias directas. Incorporar actividades “hands-on”. Permitir la interacción entre estudiantes. (Sousa, 2001)

91. Metodologías para el desarrollo cerebral Integración curricular Enseñanza temática Aprendizaje cooperativo (Caine y Caine, 1991)

92. “ Mientras más regiones y niveles cerebrales se incluyan en el currículo, mayor será la capacidad del estudiantes para absorber y retener la información durante el aprendizaje académico.” (Colón, 2003)

93. Referencias Caine, R. and Caine, G. (1991). Making Connections: Teaching and the human brain. Virginia: ASCD . Cruz, J. (2002). Neurolectura: Cerebro y aprendizaje acelerado de la lectura. Méjico:Editorial Orion. Colón, L. (2003). El cerebro que aprende: La neuropsicología del aprendizaje. Rio Piedras: Reprográfica. Diamond, M. and Hopson, J. (1998). Magic Trees of the Mind. New York: Dutton Books.

94. Referencias Dictionary of Philosophy of Mind. (2004).Retrieved June 5, 2004 from www.artsci.wustl.edu/~philos/MindDi ct/memory.html Greenough, W. and Anderson, B. (1991). Cerebellar Synaptic Plasticity: Relation to learning versus neural activity. Annals of the New York Academy of Science, 627, 231-247. Healy, J. (1994). Your Child’s Growing Mind . New York: Doubleday.

95. Referencias Jensen, E. (1998). Teaching with the Brain in Mind. Virginia: ASCD. Mac Lean, P. (1978). Education and the Brain. Chicago: Chicago Press. Mastropieri, M. and Scruggs, T. (1998). Enhancing School Success with Mnemonic Strategies. Recuperado 14 de marzo de 2005 de www.idonline.org

96. Referencias Smilkstein, R. (2003). We’re Born to Learn. California: Corwin Press. Sousa, D. (2001). How the Brain Learns. (2nd. ed.). California: Corwin Press. Sperry, R., Gazzaniga, M. y Bogen, J. (1969). Interhemispheric Relationships: The neocortical commissures, syndrome of hemisphere disconnection. Handbook of Clinical Neurology, 4, 273-290.

97. Referencias Spear, L. (2002). Adolescent Brain and the College Drinker: Biological basis of propensity to use and misuse alcohol. Journal of Studies of Alcohol, 14, 71-81. Sprenger, M. (1999). Learning and Memory: The brain in action. Virginia: ASCD.