Transcript Neurociencia de lo molecular a lo cognitivo
Memoria Aprendizaje Educación
“De lo molecular a lo cognitivo y de la neurona al aula” Emoción Atención Dr. Edgardo Romero Galván Prof. Lab. Claudia Labus.
I nteligenci a.
Somos diferentes aprendiendo
“
El desafío educativo es saber que cada ser humano tiene una combinación única de inteligencia
”
Genes y medio socio cultural.
.
endizaje
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Teorías
“Teorías” del aprendizaje.
Racionalismo
: origen racional, producto de recuerdo de ideas innatas (Platón). Racionalistas contemporáneos: CHOMSKY 1980 y FODOR 1983 aprendizaje como proceso psicológico, la mente como
conjunto de MÓDULOS .
Empirismo:
origen del conocimiento en la experiencia sensorial formando ideas, asociando imágenes proporcionada por los sentidos.
Conductistas:
WATSON, SKINNER aprendizaje como proceso de estímulo y respuesta, sin “ideas previas”, un
cambio de Conducta
.
Contructivistas: PIAGET, VIGOTSKY, AUSUBEL aprendizaje interacción entre la nueva información y la ya existente, construyendo modelos,
reestructuración de conocimientos previos .
Vigotsky: aprendizaje condicionado por cultura y sociedad y debe ser guiado.
Piaget: estructuras cognitivas,
asimilación, acomodación
, ampliar, modificar E.C.
Ausubel:
teoría del aprendizaje significativo
y organizadores anticipados en secuencia lógica de conceptos, conecta nuevos conocimientos con “
las ideas previas”
“Ideas previas o inclusoras” como
obstáculos
para el nuevo aprendizaje. (Bachelard) Novak: “
mapa conceptual
” como instrumento didáctico
Aprendizaje
Teoría del cambio conceptual
: modelo de POSNER /82 , VOSNIADOU 2006 y Mario CARRETERO: transformación del conocimiento, pasaje de ideas previas a conocimientos académicos y científicos. Conflicto
cognitivo genera cambio conceptual. Ej: célula, herencia.
Modelo contextualista
: LINDER 1987 no se pone énfasis en cambiar las ideas previas sino en
potenciar las capacidades y saber aplicarlas en diferentes contextos.
Mario Carretero
Peso:
1350
Cerebro:
grs. con
100 mil millones de neuronas
cada una con
1000 a 10 mil sinapsis.
y Impulsos eléctricos (potencial de acción) 140 mts/seg. (
432 km/hr
).
De
30.000 genes
,
13.000 modulan el cerebro
.
Consume 20% de la energía y 50 ml. de sangre por cada 100 grs. Cuerpo calloso: intercambia datos a 4 billones de mensajes/seg. usando 200 a 300 millones de fibras nerviosas (axones)
CONECTÓMICA:
cartografiar conexiones interneuronales, es un diagrama de una zona del cerebro con una función determinada (Tom Mrsic- Flogel, UK Abr./2011), a 102 años de las áreas de BRODMAN.
Se forman: 250.000 neuronas por minuto en etapa fetal.
Autopsia cerebral.
Areas de Brodman: 1868-1918.
40 áreas (1878), actualmente 52 de 21 cm2 de corteza .
Corteza neuronal: 2 mm.
Corteza
: 6 capas neuronales, cada mm2…
148.000 neuronas
Conjunto de módulos: área de Brodman de 21 cm2.
Módulos
: conjunto de columnas combinadas entre sí.
Macrocolumnas: 100 minicolumnas.
Minicolumna: formada por 100 neuronas ( grosor hilo de tela de araña) ordenadas verticalmente en cilindros de la capa 2-3.
Aprender : es un cambio en la configuración de un módulo.
(Como opinaba CHOMSKY: Módulos)
Santiago Ramón y Cajal 1852-1934
“ Todo hombre puede ser, si se lo propone, escultor de su propio cerebro ”, estaría ya insinuando la neuroplasticidad
“
El cerebro se atrofia por el sedentarismo intelectual ”
Dr.Romero Galván.
Camilo Golgi: 1844- 1926
“Las conexiones sinápticas se modifican con el aprendizaje”
Neuronas dibujadas por Cajal.
Describe: contigüidad y no continuidad entre penachos axónico dendríticos, lo denomina “ Doctrina de la neurona
”.
Sistema Límbico
Cerebro emocional o de mamífero Circunvolución del cíngulo Amígdala Hipocampo
Hipocampo: circuitos
Pavlov
Habituación, Sensibilización, Condicionamiento clásico.
Eric Kandel Brenda Milner 1953 HM 1) Senda de fibras perforantes.
2) Senda de fibras de Mossy.
3) Senda colateral de
Schaffer.
Aplysia: n. de 1 mm (2000)
Como se traducen protocolos conductistas de Pavlov en protocolos biológicos?
Circuito intrahipocámpico y de
Papez. Circuito de Jakob.
James Papez Christofredo Jakob:
1866-1956
Describe el “ cerebro visceral” en 1908 implicado en el control de las emociones
.
Desde PA a sinapsis: NT.
Del potencial de acción a la degranulación de NT desde las vesículas presinápticas
Sinapsis y vesículas
Descubierta por Scherrington, vesículas presinápticas volcando su NT a la hendidura.
De 10 a 100 mil moléculas de NT Diámetro de 20 a 150 nm 300 a 500 vesículas Exocitosis
1857 1952 Nóbel 1932.
Espacio sináptico de 20 a 30 nm
200 proteínas en membrana
Que interactúan con proteínas de membrana celular presináptica para la exocitosis
.
Cell, 127, 831-846. 2006.
Cada neurona puede hacer entre
10 y 200 mil sinapsis.
1 millón de sinapsis por segundo o 3600 millones por hora, formando nuevas redes neuronales: SINAPTOGENESIS .
Dendrogénesis Podas neuronales Mielogénesis: conexión a distancia.
NEUROPLASTICIDAD 1000 billones de sinapsis .
Neurogénesis.
Cambios neuronales
Modificaciones en función, según la información a procesar sea nueva o ya memorizada. Refuncionalización de terminaciones sinápticas no funcionantes (conocimiento previo ) Aprendizaje significativo de Ausubel?
Aumento de liberación de NT (Ac).
Aumento del número de receptores colinérgicos que lleva a modificación de la excitabilidad de membrana post sináptica.
Aumento en relaciones interneuronales incrementando el número de arborizaciones dendríticas ( dendrogénesis ): redes hebbianas
Neuroplasticidad
Dendrogénesis Sinaptogénesis Mielogénesis Neurogénesis (FNC) Poda neuronal Apoptosis
Filopodios 3 a 40 micras Espinas de 2 micras
Los filopodios inician la sinaptogénesis y modelan el patrón de ramificación del
árbol dendrítico.
Transformación de un filamento en una espina dendrítica. (Max Planck Institute of Neurobiology)
Factor neurotrófico derivado del cerebro
Rita Levi Montalcini 1909 Nobel 1986 103 años.
Potenciación a largo plazo (PLP)
Glutamato
: NT excitatorio
Mg es expulsado para entrar Ca R. NMDA
: entrada de
Ca. responde a varios (+) R. AMPA : entrada de Na. responde a un Pot. de acción MCP.
Al activarse los 2 R: MLP NO (FRDE) 1980 Furchgott y Zawadzki Arginina La entrada de Ca por R (+) KINASAS (Prot. de señalización) En circuito de Schaffer del hipocampo.
Neurotransmisores (NT).
NT de molécula pequeña Inhibitorio
Acetilcolina Dopamina GABA Neurotransmisores L - Glutamato Serotonina Noradrenalina
Excitatorio Neuropéptidos: Leucina encefalina Endorfinas Sustancia P y K Vasopresina Oxitocina Péptido VIP Bombesina Neurotensina Secretinas.
Y más de 100 neuropéptidos de 3 a 30 aminoácidos .
Estructura receptor de Ac.
Receptor ionotrópico Estructura de receptor de Ac. formado por 5 subunidades (2 alfa,beta, gama y sigma) (a), delimitando el canal iónico y a su vez cada subunidad está estructurada en cuatro segmentos proteicos M1, M2, M3 y M4 (b). En d se observa la cadena de aminoácidos de dos subunidades y en e el sitio de unión de la Ac con el R. Jean Pierre Changeux
Acetilcolina: 1936 por Loewi y Dale (Premio Nóbel).
Diferencia en el transporte de NT.
Transporte axónico lento (5 mm/día) para los NT de molécula pequeña Transporte axónico rápido, 400 mm/día por microtúbulos para neuropéptidos.
10% genético
Redes Hebbianas:
Una nueva red neuronal se ubica en el surco y si es usada con frecuencia asciende hasta circunvolución, si no se usa desciende perdiendo conexiones.
Positiva: crea y amplía redes hebbianas 90% experiencias de vida y conocimientos adquiridos Negativas: desarma redes hebbianas poco activas o inactivas Remodelación de viejas redes hebbianas
Evolución del cerebro.
C. cognitivo-ejecutivo
emocional.
: humano.
LPF: conduce actividad cognitivo ejecutivas e inteligencia C. emocional
: sistema límbico
o de mamífero.
3 M/años 500 cc.
2 M/años 750 cc 1 M/año 1000 cc actual 1500 cc
Paul Mac Lean 1990: cerebro triuno
C. Instintivo o reptiliano
.
Reproducción Alimentación
Sistema activador reticular ascendente (SARA).
Del SARA al Tálamo.
Tres filtros: SAD
_
SARA
-AMÍGDALA -DOPAMINA.
¿Han aromatizado la clase?
Olfato:
directo al cerebro emocional
.
Porque no aromatizar la clase?
Al ser circuito neuronal directo, se fija en memoria.
Del Tálamo a corteza (LPF).
Corteza visual: lóbulo occipital.
Movimiento
De corteza visual al lóbulo temporal: hipocampo y de éste LPF– MLP.
Neuronas de retina: 5 tipos
Célula amácrina sintetiza Ac., 30 tipos morfológicos diferentes, descriptas por Cajal en 1892.
Célula horizontal.
Conos y bastones: fotoreceptores.
3 millones de conos , intervienen en la visión a plena luz y 100 millones de bastones visión con escasa luz.
Radopsina: pigmento del bastón que absorbe fotón de luz
Funciones: Aprendizaje emocional, Modulador de memoria, memoria afectiva y emocional.
Núcleos amigdalinos.
EMOCIÓN y MEMORIA SV del individuo: huída, ataque ofensivo y defensivo, emociones negativas “Las emociones conducen a la memoria”.
Estimular al SARA.
Al comenzar la clase llamar la atención al SARA que es el primer filtro Novedades y sorpresas
Areas del lenguaje
Producción del lenguaje, impide hablar (afasia) 44-45 de Brodmann 1861.
Comprensión de la palabra hablada , en leer y escribir, no comprende.
22 de Brodmann 1879 Hemisferio izquierdo.
Fascículo arqueado
: relaciona Broca- Wernicke.
Atención.
Nuevo paradigma : “
programas de entrenamiento de la atención”
Atención:
facultad que nos permite detectar cambios en el medio ambiente por aparición de un estímulo u objeto nuevo, Unidades de atención: capacidad que posee la mente para procesar algún tipo específico de información, 7 +/- 2 es el máximo que podemos procesar consciente : Memoria de trabajo LPF. (inconsciente 200 trillones de datos) “
Capacitación para mejorar la atención en todos los
niveles educativos” (Karolinska): N-Back.
programas de Dr. Torkel Klingberg
Erosión de la atención
(Dra. Maggie Jackson): por sobrecarga, velocidad, hiperfragmentación, multitareas, sociedad cibercéntrica, cultura de la interrupción: pool de Adrenalina.
Capacidad de captar y centrar atención:
paso previo al aprendizaje y memorización.
Circuitos Dopaminérgicos
Motivación
: aumenta Dopamina Atención: girus angulado Memoria
Emoción
: fija memoria y base de la creatividad, aumenta Dopamina y Oxitocina, puerta de entrada de “dimensión cognitiva”
Emoción positiva + + + + +
Circuito de recompensa
: núcleo accumbens, conductas gratificantes : deseo-acción-satisfacción (DAS): Dopamina-Adrenalina-Serotonina(DAS)
Tipos de atención.
Atención: proceso modulador, mediado por DOPAMINA (+) R en Hipocampo
“
Mi experiencia es aquello a lo que concedo atención”
. W. James 1890
Hospital La Salpétrière de Paris
Nace la Neurología en Europa
Jean Marie Charcot
Se fabrican TDA
Falta de sueño: acostarse tarde por video juegos.
Sobre estimulación tecnológica: menos concentración.
Comida chatarra: aumenta AG saturados Síndrome Metabólico y por falta de ejercicios físicos
Consumo de alcohol.
Estrés crónico
Familias disfuncionales.
Trastorno digital de déficit atencional (TDDA)
Aprendizaje
:
proceso de transferencia de conocimientos de un cerebro más informado a otro menos informado en un determinado tema.
“ Es cualquier variación en las conexiones sinápticas que produzcan cambios en el pensamiento y comportamiento que se generan a través de la información teórica, práctica o de las experiencias de vida”.
Memoria: tipos
Ecoica Sensorial auditiva Icónica Inmediata o sensorial: registros sensoriales, breve duración Iconografía.
A corto plazo
, de trabajo o primaria: por interrupción Ej:
096 75 41 44
dura minutos, desaparece Episódica Intermedia: Ej: estudiar para un examen.
A largo plazo
o secundaria: Declarativa o explícita Semántica - Implícita o procedimental
Dura meses, produce cambios estructurales, contiene información evocada. Episódica: registra, recuerda hechos y datos personales, estado mental del momento en que ocurrieron éstos hechos. Semántica es un archivo de conocimientos conceptuales.
Implícita o procedimental que es una memoria de aprendizaje, de habilidades motoras o de acción, guarda esquemas implicados en procedimientos que se realizan automáticamente sin intervenir la conciencia: andar en bici. (aprendizaje reflejo de Pavlov y Skinner).
NEUROPLASTICIDAD y modelado de redes hebbianas.
Tipos de memoria.
MCP y MLP: cognición molecular
MCP
:
no interviene el núcleo, no hay síntesis de proteínas, solo aumento de NT: GLU.
MLP
:
hay síntesis de proteínas codificadas por genes del núcleo (+) por kinasas que se desplazan a su interior
.
Dendrogénesis
Kinasas activan genes
Genes reguladores y efectores Activan una proteína
CREB Desarrolla nuevas conexiones neuronales Dendrogénesis: es Memoria a Largo Plazo.
Factores limitantes del aprendizaje.
Biología de cada cerebro individual
.
Experiencias de vida personal y de otras personas Tiempo histórico que nos toca vivir.
Contexto seleccionado: enriquecido o empobrecido.
Tiempo para aprender
: heterogeneidad en la
clase.
Genes
: lo que nos gusta está genéticamente determinado.
Estado emocional negativo.
Estrés agudo y crónico:
no es compatible con aprendizaje.
Factores facilitadores
Estado emocional positivo
,
emoción = cognición
.
Medio ambiente enriquecido, fraterno Encontrar sentido a lo que se aprende.
Armonía emocional
: clima áulico.
Docente: amigo instruido, el altruismo aumenta dopamina.
Cuánto más sepan cómo el cerebro aprende, más
exitosos serán”.
Ya no es “mano de obra” es “cerebro de obra”.
Aprendizaje compatible con el cerebro.
Diseñadores de aprendizaje.
Cono de aprendizaje: Edgar Dale
Lóbulo prefrontal (LPF)
Serotonina : calma, serenidad, sensibilidad a lo bello y la búsqueda de la armonía como lo vemos en los niños conciliadores, nos da relajación y sentirnos en paz.
Dopamina nos otorga equilibrio y armonía emocional, curiosidad por el saber y aprender, promueve creatividad, estimula sistema de recompensa a través del deseo, motivación, atención y memoria, refuerza aprendizaje. Adrenalina otorga tensión, excitación, desafío, establece los niveles de energía, estrés circunstancial o agudo que es diferente al crónico. Oxitocina es un ansiolítico natural, efecto analgésico, aumenta con la búsqueda de vínculos permanente .
Módulos del LPF.
Diferentes inteligencias?
Capacidades ejecutivas, conductas con éxito, generar hipótesis, tomar decisiones, planes futuros, hacer predicciones, memoria de trabajo (MCP: base de la inteligencia), manejar datos.
Lugar en que emociones se transforman en sentimientos, reúne todas las percepciones; aprendizaje cultural y ético 125 miliseg.
325 miliseg.
Mantiene foco de atención, se (+) frente a dolor emocional. Atención ejecutiva (Posner).
Inhibe acciones inapropiadas al vetar impulso emocional, frena agresión inmediata para evaluar circunstancias .
G-G: Gardner y Goleman.
Salovey Mayer
Identifiquemos los talentos:
Cada uno nace con un perfil de talento (habilidad no expresada).
Habilidad : talento expresado que depende del ambiente, de oportunidades y expresión génica.
Aulas homogeinizadoras : no tiene en cuenta los talentos.
No se apunta a seleccionar cerebros para injertarlos tempranamente en la sociedad y obtener así el resultado final de su formación .
Solo se tiene en cuenta la inteligencia cognitiva en aulas heterogéneas .
Y las inteligencias múltiples de Gardner y demás autores?: 5 en HD: plástico visuoconstructivo, musical, kinético, naturalístico e interpersonal; 3 en HI: lengüístico, lógico simbólico y reflexivo y 1 metatalento (talento de introspección). Los 9 talentos humanos Gardner 2001.
Inteligencias múltiples.
La cantidad y calidad de información determinarán el alcance de la expresión de la inteligencia, aplicadas para conocer, comprender, controlar y modelar el mundo exterior e interior: se evidencia en calidad de la mente H. D.
H. D.
Thorndike Inteligencia social
1920
Bifactorial
(Spearman): Capacidad cognitiva gral. (FG) + Fluidez en lenguaje, visualización espacial y calculo numérico.
metatalento
Cristalizada y fluída
(Castell y Horn)
Triárquica (
Stenberg) Hemisferio derecho
Factor de capacidad cognitiva general Solución a problemas familiares y cotidianos
Las demás inteligencias:
Castell y Horn Stenberg 1980
Factores: V verbal, M mecánico espacial y N numérico Resolución a tareas novedosas
Aprendizaje Memoria, razonamiento Analítica: la más requerida en escolaridad
Otras inteligencias:
Inteligencia reflexiva y autorreguladora.
Inteligencia trina (Dr. Carlos Logatt) Académica (intelectual), Procedimantal (instrumental y artística) y emocional.
Inteligencia exitosa de Stenberg.
Inteligencia cultural: tener éxito en diversas culturas (Early)
Inteligencia reflexiva
Cultural y social LPF Sería nivel superior de I. lógica
Capacidad de prestar atención a lo que hacemos y aplicar autorregulación
Inteligencia trina.
Artística, deportiva.
Neurosicoeducación
Lograr un clima de equilibrio emocional Con elementos conocidos y ausencia de peligro Aumenta oxitocina y serotonina
Despertar al SARA
Despierta interés y curiosidad inicial
Variar en estímulos sensoriales, capta la
atención focalizada.
Sorpresas Activan SARA, sumar propuestas motivadoras para activar corteza cingular ant. y LPF logrando atención selectiva y sostenida , activando la memoria de trabajo.
Se libera más Dopamina
Practicar lo aprendido.
Propuestas de actividades: se libera Nad. aumenta niveles de energía y capacidad de memorizar Sorpresas y novedades estimulan SARA
“La disposición emocional del alumno determina su habilidad para aprender” lo dijo Platón, hace más de 2200 años.
Individualicemos al educando:
El docente debe ayudar a descubrir el sentido de lo que aprenden.
Asociar la nueva información a conocimientos anteriores y relacionarlo con la
vida personal.
Genética, tiempos propios de maduración, experiencias de vida, memoria, talentos, cada UCCM es única.
Ausubel Se convierte más fácilmente en MLP Educación que respete y comprenda las individualidades ,que permitan llegar a su máxima expresión.
Clase de 40 minutos: ciclos de
atención.
Ciclos de mayor y menor atención que se manejan de manera automática y fuera de la voluntad,
desarrollar estrategias de dar tiempo de descanso y actividades motivadoras, según los ciclos.
Conocer y nivelar los estados emocionales del grupo, nos dará niveles óptimos de aprendizaje .
Actividad física:
aumenta O2, (+) endorfinas (placer), neurotrofinas: neuronas activas y efectivas: aumenta aprendizaje (Antoinette Yancey).
Somos gregarios.
Vivir en grupo garantiza SV.
Vinculo grupal: más oxitocina.
Cognición social ( Michael Tomasello).
Neuronas en espejo
( Giacomo Rizzolatti- 1996), aprendizaje por imitación.
Cómo cambiar? Modelar el cambio
“celebrar aprendizaje
” - “
Emoción”
(
fijador de memoria
) cómo estamos al comenzar y finalizar la clase?, docentes y alumnos.
- ”encuentra el sentimiento”, - “boletín de mi vida” - “ traer buenas noticias del diario matinal” - Proyecto: “colegio libre de quejas”.
Docentes para nuevos cerebros.
Si los docentes conocen como aprendemos, podrán diseñar mejores currículos, concebir mejores estrategias instructivas, aumentar la inteligencia emocional, mejorar la capacidad de retener información y del aprovechamiento académico.
Estimular la síntesis de NT.
Cerebro digital.
Redefinir las fases evolutivas de Piaget.
Nativos digitales, bárbaros digitales (Piscitelli, A. 2009) Por cada hr. de PC se pierde 30 min. de relacionamiento social: debilitamiento de redes neuronales.
Redes neuronales de nativos es diferente a la de los “inmigrantes digitales”
Brecha cerebral.
Tienen sus propias redes sociales digitales.
Nuevo léxico, nuevos verbos: googlear, bloggear: constante estimulación visual digital.
Buscar en Google: RNMf corteza prefrontal
dorso lateral.
Atención parcial continua… estrés mental, agotamiento tecnocerebral: reconfigura estructura neuronal (Dra. Mednick).
“
Trastorno digital de déficit atencional
”
Nuestro nuevo cerebro.
Multitareas : retrasa desarrollo de corteza frontal (Dr. Akio Mori) Mayor grado de estrés, “ Cultura de la interrupción ”: disminuye ATENCIÓN.
Tecnozombis, ciberexcéntricos: niños más agresivos y los desensibiliza ante la violencia.
Sts envndo sms mntrs lss sto?
LPF o áreas Broca y Wernicke.
Llevará a una DLP del
Adicción: aumento de Dopamina, euforia por videojuegos produciendo depresión, apatía, ansiedad, irritabilidad, confusión mental: Síndrome del videojuego (adicción + desconexión de lóbulos frontales).
El cerebro digital:
Posee talentos que son desconocidos para el cerebro analógico del pasado y están en constante expansión.
Procesan información visual, dinámico y veloz de manera más eficiente que el visual estático (leer libros)
Consecuencias:
desarrollan menos vocabulario gral., disminuyen vocabulario activo y afecta comprensión de lectura y menos interés por ésta: Áreas del lenguaje? Ingresan más tarde a metacognición
ATROFIA?
Núcleo accumbens en adicción
Adicción a videojuegos: conducta compulsiva digital Dopamina
Vía dopaminérgica.
Placer y recompensa Ciclo neural de gratificación
ADICCIÓN
Brecha cerebral:
nativos e inmigrantes.
LF LO
Con videojuegos no se utilizan circuitos del LF, se usa área de la visión en LO Área en LF jugando ajedrez y área videojuego.
Riesgo CV y DM2 por hr. pantalla
NEURO CHIPS
Dr. Peter Fromherz Instituto Max Planck de Munich.
Circuitos de Silicio interconectándose con dendritas neuronales, chip con más de 16.000 transistores y condensadores en sólo 1 mm2.
Cada transistor capta 2000 señales/seg.
CHIPS
: circuito integrado/microprocesador.
(electrolito óxido- semiconductor)
Ser docente:
“
El docente es un artista que puede esculpir en un cerebro una de las obras más grandes e importantes de la humanidad, un gran ser humano”
Nse. Marita Castro.
Metacognición:
construyen conocimientos con capacidad para dar sentido y coherencia a sus aprendizajes, aplican estrategias de administración intelectual de manera automática.
Podré alcanzarla en conocimientos?
olectiva ención y la mesa c fijo y at su énesis.
1977
por