1.1.         Estructura y funciones básicas del cerebro

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El cerebro se encuentra protegido por una fortaleza ósea, el cráneo; ningún otro órgano del cuerpo goza de esa protección especial. En la cavidad craneal se aloja el encéfalo, en donde predomina el cerebro, y el líquido cefalorraquídeo; esta cavidad está formada por cuatro huesos pares: dos parietales y dos temporales; y cuatro huesos impares: frontal, esfenoides, etmoides y occipital (Clarl, Boutros, Méndez,2007).

El cerebro, es la parte más voluminosa del encéfalo, está dividido en dos hemisferios cerebrales: izquierdo y derecho, los cuales se encuentran unidos por un puente, compuesto por millones de fibras nerviosas, llamado cuerpo calloso. En cada hemisferio se han identificado unas áreas anatómicas llamadas lóbulos: frontal, parietal, temporal y occipital, en referencia a los huesos craneales con los que tienen vecindad. Cada lóbulo cumple funciones diferentes, pero a la vez complementarias y coordinadas con los demás lóbulos, lo que permite inferir que el cerebro funciona como un todo y que la afectación de un área específica conlleva a disfunción de otras áreas. Es función de los lóbulos cerebrales recibir y procesar la información procedente de los sentidos (gusto, tacto, olfato, audición y visión), así como las funciones de memoria, aprendizaje y pensamiento (De Figueroa & Schmidt, 2008).

El lóbulo frontal es un protagonista principal en la actividad motora voluntaria, y asimismo se encarga de funciones no motoras importantes tales como la abstracción, el juicio, gestión de las emociones y la conducta.

Se divide en tres áreas funcionales, en sentido anterior-posterior se encuentran la corteza prefrontal, la corteza pre-motora y la corteza motora.

Desde la corteza motora se proyecta e inicia el movimiento voluntario, en especial de las extremidades y la musculatura facial, la masticación y la deglución. Requiere de la interacción con múltiples áreas del cerebro a través de numerosas fibras que las interconectan. Teniendo en cuenta su contribución a los movimientos faciales, es determinante en lo que conocemos como lenguaje no verbal.

La corteza premotora participa en la generación de movimiento, en la medida que almacena patrones de movimientos, basados en la experiencia, y selecciona el más acorde para lograr el movimiento deseado, por tanto, hay un componente de aprendizaje asociado a su función (Etchepareborda, 1999).

La corteza pre-frontal ha ganado importancia en las últimas décadas por los distintos hallazgos en estudios clínicos que sustentan un papel primordial en la realización de las llamadas funciones ejecutivas. En esta zona se controla que los movimientos y acciones del individuo estén acordes a las circunstancias de modo, tiempo y lugar que le rodean en el momento, lo que exige interacción con diversas estructuras corticales y profundas del cerebro. Las lesiones de esta área se asocian a múltiples disfunciones relacionadas con la planeación, anticipación de situaciones, creatividad, la espontaneidad oral, tono de voz, espontaneidad y flexibilidad en la conducta, memoria de trabajo, conducta sexual y social (García & Bechara, 2010).

El lóbulo parietal se encuentra en la parte superior de los hemisferios cerebrales, rodeado de los demás lóbulos del cerebro, por encima de los frontales, detrás del frontal y delante del occipital, mantiene interacción con un sinnúmero de conexiones que llegan a toda la economía. Tiene como función la generación del movimiento intencional, en coordinación con el lóbulo frontal, y regular los estímulos sensoriales y somáticos. Por tanto, las lesiones del lóbulo temporal se asocian a alteraciones de movimiento como las apraxias y las convulsiones asociadas a neoplasias y evento cerebrovasculares. Además, tiene importancia fundamental en el aprendizaje de las matemáticas y en el lenguaje, en especial en cuanto a la asociación de los símbolos escritos y los sonidos correspondientes (Lázaro & Solís, 2008).

Se divide en cuatro áreas principales, la más representativa es la corteza somatosensorial primaria, que se ubica detrás de la corteza motora del frontal, separadas por la cisura central; en ella se procesa la información sensitiva de la piel (tacto, temperatura, presión, dolor) y de los músculos y articulaciones, logrando reconocer las partes del cuerpo en el espacio y su relación con el entorno; permite reconocer los objetos mediante el tacto, de gran utilidad en personas con discapacidad visual, y discriminar ante la presencia de estímulos sensoriales diversos (Ramírez-Benitez, Diaz-Bringas, Somoano, & Hernando-Cuba, 2011). El área somatosensorial secundaria permite percibir los detalles finos de la sensibilidad, procedentes de ambos lados del cuerpo. Por último, el área de asociación somatosensorial permite programar los movimientos necesarios para que el brazo pueda orientarse a alcanzar un objetivo definido y manipular los objetos (Rosselli, Matute & Ardila, 2010).

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Debajo de la cisura de Silvio o lateral, se encuentra el lóbulo temporal, relacionado con la audición, la memoria y el lenguaje. En este se encuentran la corteza auditiva primaria que recibe el estímulo sonoro sin interpretarlo, y la corteza auditiva secundaria en donde se reconoce el sonido percibido. Se encuentran en interacción con el área de Wernicke que es la encargada de comprender el lenguaje hablado. En el giro angular y el giro supramarginal se reciben información de otras áreas de asociación sensitiva, necesarias para poder leer y escribir. El lóbulo temporal contiene además un área de asociación ligada a la visión y la audición, claves para la memoria y el aprendizaje (González & Ortega, 2013).

Por último, tenemos al lóbulo occipital relacionado principalmente con el procesamiento de la visión, en especial con la detección de las formas, contornos, posición y movimiento de los objetos percibidos, color, el reconocimiento de los objetos, asimismo contribuye a la imaginación, la creatividad y la memoria visual (Manga & Campos, 2011).

1.2.         Neuromitos

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Hay una distancia notoria entre los resultados de la experimentación en las neurociencias, en especial en relación al aprendizaje, y su aplicación en el aula de clases; la falta de acercamiento en esos dos escenarios ha facilitado el surgimiento y difusión de ideas erróneas, llamadas neuromitos; la OCDE los define como “un error de interpretación generado por un mal-entendimiento, una mala-lectura o una mala-cita de hechos científicamente establecidos, los cuales son aplicados en educación u otros contextos” (Hall, 2021). Infortunadamente tienden a ser contagiosos, se difunden rápidamente en las redes, y en la medida que adquieren popularidad se van aceptando como verdades, en ocasiones se apoyan en la idea que fueron expresados por algún erudito, científico o pensador de renombre (Hall, 2021).

Entre los más populares se encuentra la idea de que apenas usamos el diez por ciento (10%) del cerebro; resulta curioso creer que tenemos un noventa por ciento (90%) del cerebro de adorno, no se ha encontrado una evidencia que justifique dicha afirmación. Para algunos estudiantes puede ser frustrante intentar usar el porcentaje restante de cerebro inactivo y no lograrlo. En ese mismo sentido hay un mito similar en el que se afirma que los hemisferios cerebrales actúan de manera independiente y por tanto orientar el aprendizaje en función del hemisferio dominante optimiza los resultados del mismo. En ambos casos se desvirtúa con el hecho documentado por innumerables experimentos en los que se ha evidencia contundente para afirmar que el cerebro actúa como un todo y que en muchas funciones se necesita la interacción de estructuras de ambos hemisferios cerebrales, no en vano el cuerpo calloso que los une está constituido por millones de fibras nerviosas, lo que da cuenta de la notable interacción que puede haber entre los dos hemisferios. Al revisar las funciones de los lóbulos cerebrales y sus circunvoluciones podemos encontrar que muchas funciones cerebrales requieren la interacción de una o más estructuras dentro de uno o más lóbulos; en el caso del aprendizaje generado a partir de un material audiovisual se necesitará la participación de estructuras de los cuatro lóbulos cerebrales (Peña-Casanova, 2007).

En forma similar a la idea de mejorar el aprendizaje a partir de orientarlo hacia el hemisferio dominante, se ha promovido la idea de que los estudiantes aprenden mejor si la enseñanza se da de acuerdo al “estilo de aprendizaje”, a pesar de que no hay evidencia científica significativa que sustente esta afirmación, por el contario puede resultar deletéreo parcelar el salón de clases según estos estilos de aprendizaje y negar a la alumno la posibilidad de aprender mediante estímulos sensoriales diversos, los que si ayudan a potenciar el la consolidación del recuerdo (Rosselli, Matute & Ardila, 2010).

Así como los anteriores ejemplos, hay múltiples neuromitos que han logrado cierto éxito en su difusión y aceptación, uno de los aportes significativos de la neuroeducación será desvirtuar estos neuromitos y mitigar o reparar el daño que se haya podido ocasionar con ellos, y favorecer la difusión de la evidencia científica que sustente de manera racional y objetiva la mejora de los procesos de enseñanza y aprendizaje en el aula de clase (virtual, presencial o mixta).

1.3.         Plasticidad cerebral

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Fue el maestro Ramón y Cajal quien empezó a hablar de neuroplasticidad, a partir de sus estudios relacionados con la regeneración del sistema nervioso periférico, en donde postuló la existencia de mecanismos regeneradores similares a los que observaba en la embriogénesis (Portera, 2002)
Con el concepto de plasticidad cerebral se “expresa la capacidad adaptativa del sistema nervioso para minimizar los efectos de las lesiones a través de modificar su propia organización estructural y funcional” (Sierra & León, 2019). 

Esta capacidad varía en función de la edad, de las patologías que aquejen al sistema nervioso y de los sistemas comprometidos, lo que permite colegir que esta posibilidad no se acaba con la edad, como se creyó durante mucho tiempo. La evidencia científica de las últimas décadas nos permite inferir que el sistema nervioso se adapta de manera constante al entorno que le rodea, en función de los estímulos que recibe y la frecuencia con que se suceden; de manera especial se resaltan las modificaciones que en el hipocampo se han observado en diversos experimentos relacionados con la memoria y el aprendizaje. En algunos casos se han documentado modificaciones anatómicas a partir de la idealización de algunas actividades, lo que abre la posibilidad a la imaginación de modificar el sustrato que la sustenta. Con estas ideas en mente podremos buscar y generar estrategias para aprovechar esa plasticidad cerebral en función del aprendizaje no solo en niños sino en personas de todas las edades (González, 2019).

1.4.         El cerebro del niño y del adolescente

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El cerebro se desarrolla mediante complejos mecanismos y procesos que si bien no son secuenciales, responden en términos generales a una “línea de tiempo”, durante la primea infancia se dan los procesos de maduración de las estructuras cerebrales y la adquisición de habilidades tales como el lenguaje, las habilidades motrices y la interpretación de las sensaciones que se obtienen a través de los sentidos.

Inicialmente el cerebro del niño nace con un número limitado de interacciones neuronales, vive después del nacimiento una “explosión” de formación de sinapsis, que llega a superar el número de sinapsis de la vida adulta alrededor del primer año de vida. Si bien es cierto que la cantidad e intensidad de estímulos sensoriales a los que es sometido un niño se relaciona con el número de sinapsis que se forman, no existe evidencia que relacione el número de sinapsis en la primera infancia con las capacidades de aprendizaje en la vida adulta.

En la adolescencia el desarrollo tiende a ser gestionado directamente por el individuo, hay una decisión consciente respecto a qué tipo de información y estímulos sensoriales se expone el adolescente, de tal manera que un porcentaje significativo del aprendizaje y de la formación de sinapsis fluye a partir de sus preferencias, tales como las habilidades que se adquieren en la práctica deportiva, la ejecución de instrumentos musicales, la resolución de problemas matemáticos, el cultivo de la literatura, la exploración del entorno, etc. El cerebro humano generará nuevas sinapsis a lo largo de toda la vida, consolidará las más utilizadas en función de la frecuencia e intensidad de su uso, algunas sinapsis se perderán en la medida que la interacción de las neuronas se dirijan a otras conexiones (Medina, 2015). 

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