Este documento presenta una introducción a las aproximaciones neurobiológicas al aprendizaje. Explica que el cerebro es un órgano plástico y complejo que crece y madura con la experiencia. Describe métodos de estudio del cerebro como lesiones, observación clínica y neuroimagenología. También discute conceptos como la neuroplasticidad, la sinaptogénesis, las neuronas espejo y el modelo del cerebro triuno de MacLean, que incluye el cerebro reptil, límbico y neocortex.

1. 1 DIPLOMADO EN EDUCACION EN CIENCIAS DE LA SALUD- DECSA 2011 APROXIMACIONES NEUROBIOLOGICAS AL APRENDIZAJE (Primera parte) Prof. Dr. Sergio Mora G. Facultad de Medicina Universidad de Chile 25/07/2011

2. 25/07/2011 2 El cerebro que se investiga a sí mismo

3. 3 25/07/2011 ¿Qué es? ¿Para qué sirve? ¿Qué es capaz de hacer? ¿Cuántos cerebros tenemos en el cráneo?

4. ¡Qué es? 25/07/2011 4 Un órgano plástico, complejo, altamente evolucionado, que crece y madura con la experiencia y el aprendizaje, que funciona en paralelo con altas conectividad y redundancia y en forma probabilística.

5. ¿Para qué sirve? Reproducción y sexo. Supervivencia. Aprendizaje. Habilita la mente. 5 25/07/2011

6. Métodos de estudio del cerebro Lesiones : destrucción de una parte del cerebro de un animal y observar los efectos en la conducta. Observaciónclínica de un daño cerebral. Manipulación: estimular parte del cerebro y registrar los resultadospor EEG o imagenología.

7. Métodos de estudio del cerebro TomografíaporEmisión de Positrones (PET). ImagenesporResonanciaMagnéticafuncional (fMRI)

8. Activación diferencial del cerebro Viendo pasivamente palabras Escuchando palabras Generando verbos Hablando palabras

9. ¿Qué es capaz de hacer? Responde a estímulos corporales y del ambiente. Controla las funciones corporales. Genera conductas adaptativas. Razonar, planificar, resolver problemas, tomar decisiones relacionadas con la supervivencia. Da origen y habilita a la mente Comunica el conocimiento a través del lenguaje. 25/07/2011 9

10. 25/07/2011 10 Las neuronashablan entre ellas…

11. 25/07/2011 11 …y generanredesneuronales

12. Patrón de desarrollo cerebral 25/07/2011 12 EXPLOSION DE SINAPTOGENESIS PODA DE SINAPSIS ESTABILIZACION: MIELINIZACION

13. 13 Densidad sináptica a través de la vida “El cerebro no nace, se hace” Conexiones neuronales en el cerebro del niño “Neurona que no se conecta…muere” 25/07/2011

14. f MRI de niños y adolescentes a través del tiempo Gogtay, Giedd, et al. (2004) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101, 8174-8179 Copyright ©2004 by the National Academy of Sciences 14 25/07/2011

16. Ratas y ambientes enriquecidos (1987)

17. Monos, gatos y periodos críticos (1965-1995)

18. El crecimiento del cerebro del adolescente (1987)

19. Neurogénesisen la edad adulta (1998)

20. Las neuronas espejo (1996)

22. 25/07/2011 17 Neuroplasticidad Capacidad del cerebro para cambiarse a si mismo como resultado del aprendizaje o en respuesta a cambios del medio ambiente. Es una condición necesaria para el aprendizaje Depende del tipo de aprendizaje y su duración. También depende de la edad, aunque permanece durante toda la vida Crecen nuevas conexiones (sinaptogénesis) o se refuerzan existentes. Se debilitan y eliminan conexiones existentes (poda).

23. Neuroplasticidad y ambiente Efectos del ambiente enriquecido (¿?) sobre la arborización dendrítica del cerebro de ratas

24. TNeurogénesis: todo empezó con el canto de unos pajaritos 25/07/2011 19 Pájaros cantores adultos que aprenden nuevos cantos crean nuevas neuronas en sus cerebros que les ayudan a formar memorias de nuevas canciones

25. Neurogénesis en humanos P. Eriksson (1998): El cerebro humano adulto genera nuevas neuronas. Muchas sobreviven y se integran al trabajo del cerebro. Hipocampo: área donde la neurogénesis es evidente. Mueren mas neuronas de las que sobreviven a menos que se conecten con otras. Correlación entre aprendizaje y nuevas neuronas sobrevivientes 20

27. Ejercicio sin β-endorfinas no produce cambios 25/07/2011

28. Espejos en la Mente 25/07/2011 “El descubrimiento de un tipo especial de neuronas que refleja el mundo exterior revela una nueva vía para el entendimiento, raciocinio y aprendizaje humanos” (G. Rizzolatti).

29. Las neuronas espejo (Giacomo Rizzolatti, 1996) 25/07/2011 Subconjunto de neuronas en el cerebro del hombre y del mono que se activan cuando el sujeto realiza una actividad y también cuando observa a otros realizando la misma actividad (“reflejando” la actividad del otro). Proporcionan una comprensión de los actos, intenciones y emociones de otra persona. Importante rol en el aprendizaje social. a través de la imitación y la empatía. Puente de comunicación y conexión intercerebral en múltiples niveles.

30. Representación, reconocimiento, comprensión de las acciones de otro y sus objetivos. Comprensión de la intención final del otro. Reconocer las intenciones (sobrevivencia) Reconocer las emociones (comportamiento social). ENTENDIENDO UNA ACCION

31. RECONOCIENDO LA INTENCION COMPRENSION DEL OBJETIVO

32. Las neuronas espejo te ponen en el lugar del otro 26 Giacomo Rizzolatti

33. ¿Cuántos cerebros tenemos en nuestro cráneo? Uno Dos Tres Todas las anteriores Faltan antecedentes ?

35. Lenguaje

36. Escritura

37. Análisis secuencial

39. Reconocimiento de patrones musicales.

40. Lenguaje no verbal

41. Conciencia de si mismo.Cada hemisferio puede procesar y almacenar información por sí mismo sin necesitar del otro. Es como si tuviéramos dos cerebros en el mismo cráneo. 28

42. 29 El concepto del cerebro triuno de Paul MacLean Nuestro cráneo contiene tres cerebros distintos: El cerebro reptil, constituido por el tronco cerebral y el cerebelo. El sistema límbico o cerebro mamífero La neo-corteza o el cerebro humano 25/07/2011

43. 25/07/2011 30 Heurística es el arte y la ciencia del descubrimiento y de la invención o de resolver problemas mediante la creatividad y el pensamiento

45. Deseo sexual, la búsqueda de comida y las respuestas agresivas (“escapa o pelea”)

46. Controla los músculos, el equilibrio, la función cardíaca y la respiración.

47. Siempre está activo, aun durante el sueño más profundo31

49. Agresividad, territorialidad, rituales de comportamiento, establecimiento de jerarquías sociales.32

50. ¿Que necesita el cerebro reptil? Ambientes ventilados (O2) Rituales. Sentir que pertenece al grupo y que es valioso Ser tomado en cuenta y apreciado. Sentirse seguro: Evitar o enfrentar amenazas (huir o pelear). 33 25/07/2011

51. El cerebro límbico Es el cerebro de la mayoría de los mamíferos,. Emociones , los instintos (comer, luchar, escapar) Comportamiento sexual. Supervivencia (evitar el dolor y procurar el placer.) Miedo, la agresión, la atención, y las memorias cargadas de afectos. 25/07/2011 34

52. ¿Qué necesita el cerebro límbico? Interacción social: Buenos vínculos Bienestar emocional: sentirse tenido en cuenta. Un ambiente de aprendizaje contenedor y sostenedor. ¡Entusiasmarse! Involucrarse afectivamente. 35 25/07/2011

53. El cerebro humano (el neocortex) Es la parte más distintivamente humana. Los pensamientos, el lenguaje, la imaginación, la creatividad y la capacidad de abstracción, dependen de esta región específica. Proporciona a nuestra vida emocional una dimensión de intelectualidad abstracta: Amor, odio y venganza, Altruismo e intrigas Arte y moral Sensibilidad y entusiasmo. 25/07/2011 36

54. ¿Qué necesita la corteza cerebral? Ser atraida por la novedad Desafios Estímulos externos e internos Ser motivada por el mundo real Aprender haciendo Un ambiente motivador y ordenado. 25/07/2011 37

55. En conclusión… Somos guiados en la búsqueda de la novedad por la corteza cerebral, en la búsqueda del placer por el sistema límbico y para evitar el daño por el cerebro reptil. Nuestra vida cotidiana se resume en: probar cosas nuevas, buscar el placer y evitar salir lastimado. 38 25/07/2011