bases neuropsicologicas del apz

7/29/2019 Bases Neuropsicologicas Del Apz

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BASES BIOLGICAS DEL APRENDIZAJE

Liliana Gonzlez Bentez. MD. Mg.

Docente Facultades Psicologa y Educacin

Coordinadora Esp. Neuropsicopedagoga.

Directora Maestra Desarrollo Infantil

Universidad de Manizales.

Presentacin

A continuacin me permitir exponer algunas consideraciones sobre las

caractersticas estructurales y funcionales subyacentes al complejo proceso delaprendizaje humano.

Mi constante inquietud ha sido por el estudio de las posibles aplicaciones

educativas de los avances en la neurociencia, y que tiene como fin argumentar

cientficamente sobre bases biolgicas de las funciones psquicas superiores en

general y del proceso de aprendizaje en particular, ltimo aspecto

tradicionalmente no tenido en cuenta al elaborar programas y proyectos

educativos en cualquier nivel, y que ltimamente debido a las mltiples y

variadas nociones y conocimientos otorgadas protagonicamente por la

imagenologa cerebral, cobran una vital relevancia no solo para las

neurociencia, sino para la actuacin y actualizacin psicopedaggica.

Desde estos avances cientficos, me voy a permitir como propsito de este

seminario sustentar someramente el por qu aprendemos en primera instancia;

el cmo aprendemos y finalmente qu aprendemos.

Queda claro que el aprendizaje se genera en la corteza cerebral; como trabajo

conjunto e integrado, a partir de atributos intraconstituidos: la arquitectura

cortical (reas) y su fisiologa (funcionamiento), desde estos atributos ya travs

de operaciones complejas aplicamos estructuras simblicas que representan el


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contenido de nuestra experiencia. Estas estructuras se denominan

representaciones mentales.

Por qu aprendemos

Origen Del Aprendizaje Humano

Por que la especie humana tiene esta capacidad o es competente para

aprender? Por que la especie posee una memoria gentica o DNA en todas las

clulas de nuestro organismo que contiene un plan de organizacin y de

funcionamiento, que para el caso de las clulas nerviosas (neuronas) este plan

de organizacin y de funcin le otorgan la capacidad de conducir y registrarinformacin; Y pero el aprendizaje se da siempre y cuando el registro y la

conduccin de la misma produzcan cambios metablicos (o modificaciones en

su morfologa y en su funcionamiento), a corto y a largo plazo en las redes o

circuitos conformados por ellas.

Esta propiedad neuronal es el fruto de una co-evolucin, entendida como

presiones selectivas favorecedoras no solo del incremento paulatino del tamao

de la corteza cerebral, sino de variaciones en la expresin gentica en las

clulas cerebrales especialmente, que coinciden con la emergencia de la

conducta simblica en el humano, cuyas primera evidencias pueden datar de

hace mas de 75.000 aos y que se extendi a poblaciones humanas hace

aproximadamente 50.000 aos.

El aumento del tamao cerebral producido durante este tiempo se considera

como factor muy importante, mas no suficiente, para incrementar la capacidad

de procesamiento de informacin de forma significativa, ya que para procesar,

representar, almacenar y evocar informacin requera seleccionar determinadas

habilidades cognitivas y comportamentales que desde cambios genticos

indujeran diferenciacin en la conectividad neuronal; por ello, a la variante

humana del gen FOXP2, -mutacin producida en los ltimos 200.000 aos- a la

cual se le atribuye la posibilidad de inducir una mxima capacidad de


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adaptacin o modificacin de redes neurales por la experiencia (y por ende la

formacin de nuevas sinpsis) y de la cual emergiera la capacidad de crear,

acumular y transmitir la cultura, con el incremento de la complejidad tcnica y

social que de ello se deriva; adems de la necesidad en las sociedades pre-literarias, de acmulo y transmisin de sus saberes y experiencias

(aprendizajes), dependa exclusivamente de la memoria biolgica individual, y

de un mantenimiento de la integridad cognitiva a lo largo de muchos aos en la

vida; esta necesidad pudo desempear un papel importante en la seleccin de

determinados genes y/o en su expresin cerebral -caractersticamente

polimorfa- dando como resultado seres humanos con capacidades y habilidades

cognitivas mayores en diferentes reas corticales. Contradictoriamente elavance cultural y tecnolgico (prtesis del cerebro), ha reemplazado el proceso

de crear nuevas estructuras cerebrales humanas y por lo tanto tiene gran

responsabilidad en la disminucin al menos de un 10% del volumen cerebral en

los ltimos 35.000 aos.

En conclusin, el por que aprendemos se resuelve desde una capacidad

ontognica que dio y ha dado sus mejores frutos, al permitir grados crecientes

de adaptacin al medio y por ende la mejor posibilidad de supervivencia de la

especie.

Cmo aprendemos

Plasticidad Neuronal o Neuroplasticidad

Los mutaciones o cambios genticos mencionados anteriormente, se actualizan

en una propiedad de neuronas y sinpsis conocida como plasticidad neuronal

que puede ser definida en un sentido amplio como el conjunto de

modificaciones duraderas (largo plazo) a nivel de las redes neurales, o todo

cambio que se presenta en el sistema nervioso en respuesta a la adaptacin del

ser humano ante estmulos del ambiente; con este criterio, todas las

experiencias potencialmente pueden dar lugar a cambios plsticos.


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Este fenmeno puede ser un proceso primario o plasticidad genticamente

determinada, directamente relacionada con el aprendizaje y la memoria. En

situaciones normales, los cambios ocurren ante nuevas experiencias y son

dependientes de la actividad del sistema nervioso se conoce como plasticidadactividad dependiente). En un sentido ms restringido, la Neuroplasticidad, es

un proceso secundario o posterior a una lesin del sistema nervioso (plasticidad

inducida por la injuria), base biolgica -anatmica y funcional- de la

neurorehabilitacin.

Este proceso se basa en un principio electro-qumico denominado potenciacin

a largo plazo, tambin interpretado como la facilitacin de una va no excitada,en donde la estimulacin de las neuronas constituyentes del mismo circuito

produce una facilitacin homosinptica y la estimulacin de neuronas

interconectadas con las fibras inicialmente estimuladas, producen una

facilitacin heterosinptica. El modelo clsico para explicar la potenciacin a

largo plazo es la estimulacin de la neurona A, las cuales liberan el

neurotransmisor que se fija en los receptores de la neurona B, provocando una

respuesta que queda registrada. El fenmeno de potenciacin a largo plazo fue

descrito en Oslo por timothy Bliss y Terje Lomo (1973), quienes eligieron como

modelo de estudio reas del hipocampo, descubriendo que despus de

estmulos elctricos repetidos en fibras y sinpsis constitutivas en este sitio, los

potenciales presinpticos aislados, conducan mas fcilmente la informacin y lo

hacan por larga duracin (hasta diez horas). Es decir, el mensaje pasaba mas

rpido y la eficacia de las sinpsis hipocmpicas se va aumentada de modo

duradero. Este tipo de plasticidad descubierto por estos investigadores se llam

potenciacin a largo plazo o L.T.P. (long term- Potentiation). La potenciacin

a largo plazo trata de un tipo de plasticidad que corresponde al concepto de

asociacin y que es propio de las ms diversas reas de la corteza cerebral

implicadas en la memoria declarativa y en la memoria procedimental.

Ms tarde y en la misma estructura cerebral (hipocampo), se descubrieron

receptores conocidos por sus siglas como AMPA, receptor que se encarga de


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vehicular la respuesta a la estimulacin y los NMDA que funcionan como

detectores de coincidencia y que traducen un estado de correlacin entre la

actividad pre y postsinptica de una misma seal o estmulo. Cada vez que este

ltimo receptor detecta informacin ya registrada (o conocida), desencadenauna cascada de reacciones bioqumicas intracelulares, que producen potencian

la red o cambios en la efectividad sinptica a largo plazo en la misma. La

potenciacin a largo plazo se traduce entonces, en cambios de la actividad

sinptica evidenciados en la eficiencia y eficacia en el procesamiento de

informacin y en cambios en la conectividad de las redes a travs de nuevas

conexiones dendrticas y en algunas ocasiones la eliminacin de conexiones ya

existentes. As queda conformado una red de neuronas, unidas a un circuitoespecfico y dado que cada neurona comanda un particular territorio (se le

asigna hacer una tarea particular), esta ser se convierte en una gua o ruta, que

cumplir una tarea cuando se le active. Lo ms importante: estos circuitos

pueden construirse, modificarse, potenciarse o eliminarse voluntariamente

durante el transcurso de la vida. Si bien el nmero de neuronas es constante o

tiende a disminuir con el tiempo, la estimulacin y la actividad neuronal se

encarga de de una dinmica redistribucin del nmero de neuronas que

participan en la tarea, con el fin de generar adaptaciones a los estmulos

nuevos (de circuitos poco utilizados o superfluos) y que les permitan actuar

eficazmente; por lo tanto una neurona puede cambiar de red varias veces a lo

largo de la vida cumpliendo de esta manera diferentes actividades, segn las

exigencias que se le presenten.

Cada vez que se logran estos cambios, se generan y/o se modifican las

representaciones internas (informacin codificada en las sinpsis), a cargo de

protenas intra y extracelulares que remodelan estas conexiones. Es as, como

las representaciones internas se perfeccionan y aseguran su persistencia en el

tiempo o se degradan cuando la informacin inicialmente codificada en ellas no

se vuelve a utilizar, o la informacin nueva est sujetas a interferencias; en

estas ltimas opciones entrara en juego un tercer tipo de plasticidad que a

diferencia de las anteriores, consiste en una disminucin de la eficacia de la


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transmisin de informacin conocida como depresin a largo plazo, tambin

presente en muchas zonas de la corteza cerebral especialmente en estructuras

y reas motoras.

El aprendizaje entonces, podra resultar en cambios relativamente permanentes

en la actividad neuronal, a nivel elctrico, qumico y/o estructural; a nivel

elctrico, se han sugeridos cambios relativamente permanentes en los

potenciales posinpticos excitatorios que hacen que la neurona descargue mas

fcilmente y con menor estimulacin, a nivel qumico, es posible una cambio de

la cantidad de neurotransmisor liberado, y a nivel estructural, se puede suponer

o bien, una modificacin en nmero de receptores postsinpticos o en elaumento del nmero de conexiones neuronales. Dicho de otra forma la

informacin quedara atrapada en el cerebro gracias a la capacidad sinptica y

se recuperara mediante la activacin de la red modificada, resultante de la

plasticidad.

La Neuroplasticidad finalmente, se asocia a: remodelacin sinptica, extensin

de neuritas, sinaptognesis, neurognesis y potenciacin al largo plazo.

Fases De La Neuroplasticidad

Las investigaciones sobre plasticidad sinptica, sugieren la existencia de al

menos tres fases incluidas en la gnesis del tejido nervioso, el desarrollo de

sinpsis y sus conexiones, y en el mantenimiento subsiguiente que la hacen

posible:

* La primera fase, est dirigida a la formacin de neuronas y sinpsis que se

producen en los estadios tempranos del desarrollo embriolgico y que est bajo

el control ontogentico. El programa o plan estructural y funcional se inicia muy

tempranamente en la construccin del sistema nervioso y aproximadamente a

la cuarta semana de gestacin ya tenemos una estructura bsica llamada tubo

neural, del cual se van a derivar y posteriormente a diferenciar todos los


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elementos y componentes del sistema nervioso, en un proceso de

segmentacin de dicho tubo. A las sexta semana, las clulas que van a dar

origen a las neuronas neuroblastos-, se reproducen en mas de 4.000 por

segundo (mil millones/da), durante los primeros tres meses. Tal cantidad deneuroblastos parecen asegurar inicialmente, que no falten neuronas en el

encfalo, ni la oportunidad de conexin entre ellas; ms tarde, sobrevendr un

periodo de ajuste cuantitativo y cualitativo, conocido como apotsis selectiva o

muerte neuronal programada, de la cual emerger el nmero final de neuronas

y de sus conexiones suficientes para los campos de actuacin especficos; dicha

muerte celular asegura el nmero correcto de neuronas que debe tener un

adulto (15 a 20 mil millones). La muerte neuronal programada no esdesordenada, el nmero de neuronas que sobrevive est relacionado con el

tamao del objetivo sobre el cual proyecta sus axones; si el tamao del objetivo

aumenta entonces el nmero de neuronas aumenta tambin. Es as que al

momento del nacimiento, han desaparecido alrededor del 50% de las neuronas

producidas inicialmente proceso que se continua tambin en la infancia y en la

adultez joven y que es mas evidente en la vejez, etapa del ciclo vital

caracterizada por una disminucin importante de la cantidad y calidad de tejido

nervioso.

Paralelamente a la etapa anterior, los neuroblastos se desplazan desde su lugar

de origen centro del tubo neural- hacia su localizacin definitiva, proceso

conocido como migracin neuronal. Es en la corteza donde este proceso

adquiere su mayor complejidad: primero, por que la migracin debe hacerse

desde la profundidad a la superficie o periferia cortical, lo cual permite darle la

forma al cerebro y segundo, por cada neurona debe encontrar con tal exactitud

su destino especfico.

Primera Fase. Conclusin:

De esta primera fase y su relacin con el aprendizaje, podemos concluir que la

estructura arquitectnica y funcional bsica del cerebro es parte de un plan


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gentico, el cual es prcticamente inmodificable, pues se ha demostrado en

animales de experimentacin, que las caractersticas de la plasticidad en las

primeras etapas de la vida no se dependen de factores extragneticos. La

corteza cerebral caractersticamente quedar formada macroscpicamente pordos hemisferios cerebrales cada uno con cuatro lbulos; microscpicamente por

seis capas, con disposicin horizontal, cada una con unas funciones especficas

(aferentes, eferentes, asociacin intrahemisfrica, asociacin interhemisfrica),

dentro de las cuales se disponen circuitos o redes en forma vertical y

conformados bsicamente por una neurona aferente (entrada de informacin),

una neurona de interconexin entre una capa y otra y una neurona eferente

(salida de informacin). En la actualidad se conoce que aproximadamente que10.000 circuitos conforman un modulo cortical caracterizado por procesar cierto

tipo o cualidad de informacin y suponen la existencia de millones de mdulos

encargados de elaboraciones muy complejas de forma relativamente

independiente y que al asociar e integrar sus productos, crean el ambiente

intelectual y cognitivo propio de esta especie.

Los mdulos corticales suelen operar de manera independiente a nuestro yo

conciente y verbal; a lo que si se tiene acceso desde la conciencia es al

producto de su procesamiento, pero no a la elaboracin misma de informacin

dentro de ellos.

De esta forma se estructuran reas corticales que posibilitan las capacidades

humanas para el aprendizaje complejo, como la recepcin de informacin,

procesamiento inicial y almacenamiento en modalidades visuales, auditivas o

somestsicas, adems de la posibilidad de interaccin con el entorno a travs

del movimiento.

Es importante resaltar que esta fase de migracin neuronal no ha terminado

aun en el momento de nacimiento y se encuentra muy activa durante los

primeros meses de vida postnatal.


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* La segunda fase de la Neuroplasticidad, se refiere al fino ajuste de las

nuevas sinpsis y en el cual las redes neuronales requieren de un patrn de

actividad apropiado producido habitualmente por la interaccin con el entorno,

y como entorno, no me refiero solamente al ambiente externo del ser humano,adems al interior del organismo de donde proceden informacin nueva va a

hacer transmitida e integrada de acuerdo al programa gentico neuronal, ya

que la constante gentica del desarrollo cerebral es la elaboracin asociativa

base funcional del aprendizaje- dado que este proceso, se caracteriza por

operaciones de alta complejidad que comprenden la recepcin, la retencin, el

anlisis, la sntesis y la evocacin de esta informacin. Tales operaciones

necesitan de obligadamente de la construccin de formas de comunicacinsuficientes entre las neuronas, evento conocido como sinaptognesis.

La sinaptognesis se considera como un periodo crtico o muy sensible del

desarrollo y del posterior funcionamiento cerebral y por ende en la capacidad

intelectual del ser humano, ya que las neuronas que no logran establecer

conexiones apropiadas (eficaces y eficientes en la transmisin de la

informacin) desaparecen; fenmeno evidenciado en la escasez y pobreza de

conexiones neurales encontradas en personas con retardo mental.

En esta fase adems se forman las sinpsis de tipo qumico (caracterizadas por

la utilizacin de molculas o neurotransmisores capaces de inducir impulsos

nerviosos y a travs de fenmenos electroqumicos y trasmitir informacin); el

funcionamiento de estos sitios de comunicacin entre neuronas se manifiestan

muy tempranamente en la vida intrauterina como cambios de posicin,

movimientos que imitan la succin, el parpadeo y an, patrones

electroencefalogrfico de sueo vigilia.

Las nuevas redes neurales formadas quedan programadas con dos

componentes esenciales, cada uno dedicado a funciones bsicas: la de sentir

(corteza posterior o sensorial) y la de actuar (corteza anterior o motora).


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en reas asociadas con la memoria y el aprendizaje (hipocampo). Palmer,

Markakis, Willhoit, Safar, Cage. (1.999).

Un tercer estadio incluye la regulacin de la efectividad sinptica transitandodesde modificaciones morfolgicas y funcionales de corto a largo plazo a

consecuencia de experiencias espontneas y/o pedaggicas. Esta es una fase

de regulacin y de potenciacin de la efectividad sinptica (eficacia y eficiencia

de redes neurales), representan la transicin anatmica y funcional de una

memoria filtica o arcaica a una memoria actualizada e individual. La memoria

filtica actualizada en esta especie en las reas primarias de la corteza cerebral

(sensitivas y Motoras), envan la informacin a las reas secundarias y terciariaso asociativas (exclusivas de esta especie), donde se configuran las memorias y

aprendizajes perceptales y a las reas motoras donde se configuran las formas

adecuadas de actuacin. Las memorias perceptales van a contener los

conocimientos de hechos, objetos y nociones, a travs de un proceso de

trascendencia de lo sensorialmente concreto a lo conceptualmente general o

abstracto. De igual forma, se trasciende desde una memoria motriz o

procedimental a un control, monitoreo y evaluacin de nuestras actuaciones o

conductas (funciones ejecutivas).

Para elaborar un proceso de aprendizaje, las experiencias se deben incorporar e

integrar a travs de nuevas y/o mejores conexiones en una red neural pre-

establecida, donde lo nuevo evoca lo antiguo y en asociacin y consolidacin de

la informacin se convierten en parte de la misma red. Las experiencias

individuales mltiples, profusas y pertinentes hacen posible una distribucin de

informacin en la corteza cerebral en forma extensa y apropiada con el fin de

complejizar redes neurales y que permanezcan toda la vida sujetas a

expansin, a potenciacin y a recombinacin de nuevas y antiguas experiencias

Esta capacidad es mxima en los primeros aos de vida, gracias a una mayor

plasticidad neuronal, de all la importancia no solo de un entorno espontneo


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enriquecido, sino de una actuacin pedaggica muy adecuada durante la niez

y la juventud, dado que este proceso es muy vulnerable al envejecimiento.

Tercera Fase. Conclusin:

Al momento de nacimiento el sistema nervioso esta muy bien formado, pero del

todo inmaduro, adems del complicado set de eventos como la migracin, la

sinaptognesis y la arborizacin dendrtica, hace que el sistema nervioso sea

muy vulnerable a influencias nutricionales, hormonales y txicas, en un ser que

se encuentra en desarrollo, como un sistema de potencialidades diferentes.

Se puede concluir que nuestro rgano de aprendizaje es el cerebro como

procesador dinmico de informacin a travs del significado de la misma; por

ello, se pueden potenciar aquellas operaciones y procesos psquicos con

enfoques o modelos pedaggicos que aborden el aprendizaje humano con la

actitud y aptitud interdisciplinaria que fundamente, avale y justifique a las

neurociencias en la formacin de docentes y otros profesionales actores de

procesos de enseanza-aprendizaje, a travs de la cualificacin permanente

acorde con el avance cientfico, que tiene mucho que aportar en la construccin

de propuestas pedaggicas apropiadas para que se lleve a cabo el aprendizaje

mas importante en el ser humano aprender a aprender y se obtenga el

conocimiento mas importante para el ser humano el conocimiento de si

mismo.

Bibliografa:

Aguilar-Rebolledo, F. (2003). Plasticidad cerebral. Rev Med; 41 (1): 55-64.

Buffi, E. carbonell, E. (2004) Rev Neurol; 39 (1): 48-55.

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