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Pedro Maldonado, neurocientífico: “EL CEREBRO NOS HACE PERSONAS”

26/04/20 por reveduc

“Uno de los más importantes aportes de la neurociencia a la educación ha sido entender el proceso de cambios anatómicos y fisiológicos que ocurren en el cerebro y sus conexiones en la etapa del desarrollo, sobre todo porque gran parte del proceso educativo sucede durante los mayores e intensos cambios en la estructura y conectividad del cerebro humano”. Estas palabras son de Pedro Maldonado[1], director del Departamento de Neurociencia de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile, quien recientemente publicó su libro “¿Por qué tenemos el cerebro en la cabeza?”

¿Qué es el cerebro?

El cerebro es el órgano que organiza nuestra conducta: nos permite movernos, sentir, pensar y, al mismo tiempo, ayuda a equilibrar todas las necesidades del cuerpo. Ésa es su función principal.

Desde el punto de vista biológico, decimos que el cerebro cumple un rol fundamental: contribuir a la “homeostasis” del cuerpo, es decir, mantiene la condición estable de un organismo y su medio interno. Homeostasis es el equilibrio fisiológico.

Pero, ¿es el órgano que nos hace “personas”?

El cuerpo completo es parte de nuestra persona, pero en general en la sociedad entendemos que somos quienes somos por nuestra personalidad, por aquello que pensamos. Se pueden cambiar partes del cuerpo, hasta la cara, y uno sigue siendo reconocido como persona en base a su cerebro. De hecho, somos legalmente personas vivas porque nuestra corteza cerebral está funcionando, si deja de hacerlo, legalmente estamos muertos.

Además, sabemos que pequeñas lesiones o cambios en nuestro cerebro van a hacer que seamos muy distintos o que la gente considere que hemos cambiado dramáticamente. En definitiva, sí, el cerebro es lo que nos hace personas.

“NO HAY UNA SOLA MEMORIA, HAY MUCHAS”

¿Qué es realmente la memoria y cómo funciona?

Es el conjunto de mecanismos biológicos que permiten o subyacen al aprendizaje. Y este último se define generalmente como un cambio en la conducta, cuando cambiamos nuestra conducta entonces aprendemos.

¿Cómo ocurre eso? Ahí está la memoria, los mecanismos biológicos a través de los cuales podemos aprender. Hoy se sabe que no hay una sola memoria, hay muchas.

Las memorias activan partes diferentes del cerebro y además, mecanismos dentro del cerebro que son un poco distintos. Por ejemplo, aprender a andar en bicicleta ocupa determinadas partes del cerebro y que no son las mismas que se usan para aprender los años de nacimiento de los próceres de la Patria. Lo que tienen en común todos estos mecanismos de memoria es que implican un cambio en la conexión neuronal del cerebro. Y sin esos cambios, no es posible el aprendizaje. De manera que cuando aprendemos nuestro cerebro ha cambiado físicamente.

¿Físicamente?

Sí, siempre, está en permanente transformación.

En su último libro Ud. señala que “el aprendizaje, en términos neurocientíficos, no es otra cosa que la modificación de conexiones en nuestro cerebro”. ¿Eso significa que frente a cualquier aprendizaje, sea andar en bicicleta o estudiar biología, nuestro cerebro está mutando, todo el tiempo?

Sabemos que si uno previene cambios físicos en las neuronas, el aprendizaje no ocurre. Además, se sabe que la manera en cómo el cerebro “hace conducta” es armando un circuito distinto, que me permita generar esa nueva conducta. Y para armar ese circuito, tengo que cambiar mis conexiones (neuronales). Por lo tanto, todos los mecanismos de memoria se hacen a través de cambios físicos en las conexiones en el cerebro.

No hay nuevas neuronas. Salvo en uno o dos lugares del cerebro, pero en el 95%, no.

En una zona que se llama hipocampo hay nuevas neuronas, pero constituye menos del 5% de nuestro cerebro.

En síntesis, ¿para aprender matemática se activan circuitos neuronales distintos que para aprender fútbol o arte o química?

Lo que uno hace frente a cada tipo de aprendizaje es distinto. Para aprender matemática tengo que activar circuitos que tienen que ver con razonamiento, lógica, etc. En cambio, si voy a aprender a andar en bicicleta se prenderán circuitos que tienen que ver con mover manos y pies, con el equilibrio, etc. Y si voy a aprender música, el oído va a estar involucrado. Aunque aprendizajes que son similares probablemente involucran circuitos que son más o menos parecidos.

Foto: Gentileza Escuela Santa Rita de Casia.

¿Qué rol juegan el hipocampo y la corteza cerebral en el aprendizaje?

Para recordar nuestra fecha de nacimiento o la fecha del día de la Independencia de nuestro país se requieren o involucran estructuras específicas del cerebro, como el hipocampo y la corteza cerebral. Ambos son necesarios para recordar nuestra historia personal, el contenido de un libro o conceptos abstractos.

El hipocampo es una de las estructuras críticas en el proceso de aprender, pero no todos los aprendizajes se realizan mediante la misma estructura. Entonces, ¿para qué es esencial el hipocampo? Para el aprendizaje explícito que tiene que ver con aprender cosas nuevas en términos verbales y también para acordarnos de lo que nos toca vivir. Una persona que tiene daño en el hipocampo no se va a acordar de las personas nuevas que conoce, de lo que come o a dónde fue, etc. Pero podría aprender a tocar el piano, aunque no se acuerde que sabe tocarlo.

En cambio, la “memoria de trabajo” ocupa otras partes del cerebro (la corteza prefrontal). Por ejemplo, al marcar un número de teléfono la persona se acuerda que marcó el 3, que no tiene que volver a digitarlo. Esa memoria usa un circuito donde el hipocampo no interviene. Por lo que si alguien tiene daño en el hipocampo perfectamente puede llamar por teléfono, seguir los pasos de una receta, o hacer otras tareas.

¿Podría explicar eso último?

Una persona con daño en el hipocampo nunca se va a acordar de lo que le pasó desde el daño en adelante. De ahí para atrás, se va a acordar de todo. De hecho, el paciente más famoso en la historia de la neurociencia, Henry Gustav Molaison, tenía epilepsia y a los treinta y tantos años se le hizo una cirugía para sacarle el hipocampo, de ahí para adelante nunca más recordó nada. Todos los días desconocía al médico que lo trataba, pero se acordaba de todo para atrás. Y después, cuando tenía 60 años, se miraba al espejo y no entendía por qué estaba viejo si “él tenía 35”.

En una sola frase, ¿qué rol juegan estas estructuras (el hipocampo y la corteza cerebral) en el aprendizaje?

Ambas participan como sustratos de mecanismos de memoria, en el fondo nos ayudan a aprender de manera importante, aunque no del mismo modo. El hipocampo es esencial, se piensa que cuando uno está haciendo algo se activa y luego “conversa” con la corteza y en el fondo, una vez que la persona ya sabe hacer algo el hipocampo le dice a la corteza: “Ya, te lo dejo a ti y yo sigo aprendiendo cosas nuevas”. Por eso si alguien tiene daño en el hipocampo no tiene problema en acordarse de eventos pasados, su problema es acordarse de las cosas nuevas.

En todo caso, se debe comprender que el cerebro no tiene lugares “encargados de”, sino que todas sus zonas colaboran para las tareas. Si se elimina un pedazo de cerebro no se daña una sola función, sino la participación de esa parte en el todo, entonces no es tan blanco y negro. Y como cada parte se ha construido en cada persona de manera un poco distinta, si dos sujetos tienen la misma lesión, las consecuencias no serán idénticas. Por eso es que nuestro cerebro nos hace personas. Un cerebro, al tener escrita nuestra historia, se vuelve único e irrepetible. Nunca se va a repetir el mismo cerebro. Y tampoco será el mismo cerebro de hace 10 años.

En los niños de hoy, tan hiperestimulados con smartphones, TV, Ipads, ¿la memoria y el aprendizaje funcionan de la misma forma que en los niños de antaño?

De la misma manera. Lo que estamos aprendiendo es lo que cambia. La gracia de nuestro cerebro es que una gran parte de él, que es la corteza cerebral, es una especie de máquina de aprendizaje de aquello a lo que se enfrenta. Entonces, lo que está cambiando es a lo que nos enfrentamos, no la manera en que nuestro cerebro aprende.

Si hoy volviéramos a ser niños, con el mismo cerebro que teníamos en ese entonces, podríamos comprender perfectamente todos los desafíos actuales. Nuestro cerebro se va formando y cambiando según las necesidades que requiera una persona en su medio ambiente.

¿Qué relación existe entre el cerebro y la educación o el aprendizaje?

El desarrollo de nuestro cerebro es muy largo, algunos dicen que puede durar hasta los 30 años, pero alrededor de los 25 ya se aprecia la completa maduración biológica del cerebro.

La ventaja del cerebro es justamente su capacidad de aprender, genera un modelo del mundo que tiene que ser adecuado para la vida. Es decir, tengo que hacer y aprender lo que sea, en el dónde sea y dónde esté, para sobrevivir biológicamente. Para eso tenemos nuestro cerebro, para no morir.

Por eso señalé que una de las funciones principales del cerebro es la homeostasis. Porque incluye no solo la parte fisiológica del cuerpo, sino entender el medio, que -por ejemplo- eso que se mueve rápido son camiones y no me debo poner por delante. Eso lo tengo que aprender, pero si viviera en un mundo sin camiones ni buses no sería necesario. Es probable que si llegara un niño de la Edad Media, no sabría instantáneamente que ese camión o bus es peligroso. En resumen, durante toda la etapa educacional se está permanentemente ayudando a los cerebros a establecer un modelo mental adecuado del mundo.

“LA NEUROCIENCIA ESTÁ EMPEZANDO A SALIR DE LOS LABORATORIOS”

¿Qué es la neurociencia? ¿Y qué tipo de respuestas entrega?

Es una disciplina científica que busca entender cómo funciona el cerebro en todas sus amplias áreas desde fenómenos celulares hasta las conductas sociales. La neurociencia trata de descifrar y entender cada uno de estos procesos.

¿Cuáles son los avances más destacados en neurociencia en los últimos años?

En general, los avances científicos no son explosivos, son graduales. Pero destacaría que en las últimas décadas hemos aprendido mucho sobre cuáles son los mecanismos de memoria. Una de las preguntas neurobiológicas más importantes acerca de la cual queremos saber es cómo funciona la memoria: por qué recordamos, cómo olvidamos, dónde están nuestros recuerdos (aunque en rigor no están localizados).

También hemos aprendido mucho sobre percepción, nuestra mirada en ese ámbito ha variado porque pensábamos que el cerebro capturaba el mundo y que lo que veíamos, escuchábamos o tocábamos era un reflejo de la realidad física, pero hemos aprendido que no es así, más bien el cerebro construye un modelo del mundo. Lo que vemos, escuchamos o tocamos es una construcción, es nuestro invento mental de lo que es el mundo y, por lo tanto, es distinto para cada persona.

Además, hoy sabemos mucho acerca del desarrollo, cómo el cerebro va mutando y cómo este fenómeno de continuo cambio es crítico para ciertos aspectos del aprendizaje.

Y hemos adquirido mucho más conocimiento sobre el sueño y sobre su importancia para la consolidación del aprendizaje. Hay una relación fuerte entre un buen dormir y un buen aprender.

Otra de las cosas que ha sido relevante en los últimos años es la relación entre actividad física y aprendizaje. Normalmente hemos tenido modelos donde los alumnos son pasivos frente al aprendizaje y hoy se sabe que no solo la actividad física en general sino que el “hacer”, es parte crucial de muchos mecanismos de aprendizaje y, por lo tanto, habría que incorporarlos de alguna manera en las estrategias docentes.

¿Esos descubrimientos han tenido impacto en la forma de enseñar a los escolares, en el tipo de estrategias educativas que hoy se utilizan en las salas de clase?

Muy bajo impacto. La razón de este lento avance es que los descubrimientos neurocientíficos tienen limitaciones, porque han sido realizados en condiciones que no son las de aula. La analogía que hago es: si yo trabajo en el laboratorio con ratones que tienen cáncer y descubro una droga que elimina un tumor, al otro día no va a estar disponible en la farmacia, hay que verificar antes que sea segura, es un proceso que dura años transformar ese descubrimiento científico en algo masivo.

En neurociencia y educación esto no es distinto. Yo puedo hacer algún descubrimiento sobre el cerebro, pero tomarlo e imponerlo en aula donde los ambientes son completamente diferentes es peligroso e irresponsable. Lo que debe ocurrir es que se tomen estos conocimientos y se “explore” en ambientes de aula, en investigación conjunta entre científicos y educadores. Una vez que en esos ambientes está claro que algo funciona, entonces ahí debe implementarse como parte de una política educativa.

Yo predico con frecuencia que la neurociencia no debe ser prescriptiva. Esto significa que no puede, basada en su conocimiento actual, dar instrucciones precisas o reglas de cómo debe desarrollarse el proceso educativo. A menos que algo esté validado por estudios en aula. Y esto es difícil: requiere de un esfuerzo conjunto.

¿A un profesor de aula le sirve saber acerca de la neurociencia? ¿Por qué?

Absolutamente. Porque el profesor con ese conocimiento puede mirar qué está ocurriendo en su sala de clases y empezar a generar propuestas de cambios metodológicos.

El neurocientífico no sabe de educación, no sabe de metodología, no puede hacer sugerencias de algo que no sabe. Pero los profesores que aprenden neurociencia sí entienden de metodologías, de políticas educativas, y están mejor posicionados para pensar en modificaciones porque, básicamente, es su área de competencia.

¿Dónde se aprende de neurociencias?

La neurociencia está empezando a salir de los laboratorios. Hoy día la educación superior se entiende como un continuo, las personas nunca terminamos de formarnos. Y muchas universidades, nosotros mismos, ofrecen cursos y talleres de actualización en esta área. Incluso hay ganas de dictar diplomados.

Además, hay mucho conocimiento en libros y en internet, y eso da una base mínima para aprender de neurociencias. Luego, se puede acceder a variadas alternativas de educación continua y en ese contexto, caben las interacciones con científicos, que es algo que también ocurre. Con frecuencia a los neurocientíficos nos invitan a dar charlas en centros educativos.

“ES UN MITO QUE UNA BUENA ESTRATEGIA EDUCATIVA ES ENSEÑAR A TRAVÉS DE ESTILOS DE APRENDIZAJE”

¿Qué son los “neuromitos”? ¿Han tenido algún impacto en la educación?

Es la palabra que se ha utilizado para caracterizar creencias erróneas que están sustentadas en evidencia muy pobre o no existente. Por ejemplo, el efecto Mozart (asociar un incremento en las habilidades cognitivas por escuchar a ese pianista), la idea que solo ocupamos el 10% del cerebro, que niños y niñas aprenden distinto, que adultos y niños usan preferentemente uno de los dos lados o hemisferios del cerebro y que esa opción puede ser ocupada para un aprendizaje más eficiente, o que es útil enseñar a los niños según su estilo de aprendizaje (visual, auditivo, kinestésico).

¿Esos estilos de aprendizaje no es a lo que se refiere Howard Gardner en sus libros y conferencias?

Él habla de las inteligencias múltiples, eso es algo distinto. Los estilos de aprendizaje se refieren a que hay personas que tienen más facilidad de aprender a través de una modalidad visual o auditiva o física (kinestésico). Y eso es efectivo, no es un mito. Las personas somos diversas, nuestros cerebros no son iguales.

Lo que es un mito es que una buena estrategia educativa es enseñar a través de estilos de aprendizaje. Si se aplica una estrategia de modalidad visual o auditiva de acuerdo a los estilos de aprendizaje, eso no hace ninguna diferencia en mejorar la educación de los niños. Cero.

¿Es cierto que cada día perdemos más de 9 mil neuronas?

Sí. Pero el aprendizaje tiene que ver con el refinamiento de nuestras conexiones, no con el número de nuestras neuronas. Efectivamente a largo plazo vamos perdiendo habilidades cognitivas, quizás rapidez para pensar, pero al observar cómo van variando las habilidades cognitivas con la edad podemos decir que vamos mejorando. Eso de que los viejos somos más sabios, es cierto. Las personas a los 40 tienen mejor vocabulario, toma mejores decisiones y después de los 60 ó 70 el deterioro empieza a ser más pronunciado, pero tienen un cúmulo de experiencias y modelos mentales a diferencia de un joven, que puede hacer las cosas más rápido aunque no necesariamente mejor. En matemática, por ejemplo, alguien de 20 suma más rápido, pero se equivoca más que una persona de 40.

De ello se deduce que no es el número de neuronas de lo que nos debemos preocupar, sino de reforzar los circuitos que necesitamos para hacer cosas. La mejor manera de proteger el cerebro es usándolo.

Se dice con frecuencia que apenas usamos el 5 o 10% del cerebro, pero Ud. menciona en su libro que ocupamos casi el 100% del cerebro.

No casi, el 100%. El cerebro no funciona como partes aisladas encargadas cada una de hacer algo, sino que es como la sociedad humana: no hay una sola persona encargada de hacer algo, muchas contribuyen, puede haber alguien muy importante y si lo eliminas la pérdida es significativa, pero lo que prima es el colectivo. En el cerebro pasa algo similar.

“NUESTRAS MEMORIAS ESTÁN ASOCIADAS A EVENTOS CUYO CONTENIDO EMOCIONAL ES RELATIVAMENTE FUERTE”

Usted afirma en una entrevista que “por muy instalada que quede una mala experiencia en la memoria, la plasticidad del cerebro permite resignificarla”. ¿De qué se trata eso exactamente? ¿Qué es resignificar?

Quiere decir que no existe ninguna memoria permanente, porque una memoria queda en la medida que se activa un circuito particular. Cuando se recuerda algo en realidad no se va a un cajón y se saca algo, sino que se activa el circuito que estaba operando durante esa experiencia en particular.

Si digo a alguien: “imagine que está parado en el umbral de la puerta de su dormitorio, mirando su cama”, esa persona tendrá una imagen mental. Va a prender circuitos visuales y, por lo tanto, el cerebro va a estar en un modo parecido a como si efectivamente lo estuviera mirando. Al hacer eso, ese circuito se enciende y se refuerza. Y mientras más se recuerda algo, más se tiende a reforzar. Es como seguir una huella en el camino, mientras más se haga ese recorrido más se ahonda la huella.

¿Un niño víctima de bullying podría resignificar entonces una mala experiencia?

Cada vez que él reviva esa experiencia, revivirá todo lo asociado a la misma, la emoción, y todo eso se refuerza. Entonces, una potencial aproximación terapéutica es reenganchar esa situación, es decir, cambiar la sinapsis, se pierde el miedo frente a eso o se revive desde otra mirada. Así, hay una asociación que ya no es de angustia, sino de más distancia.

¿Por qué eso cambia? Porque tiene que activar el circuito asociado a esa memoria y se sabe que cada vez que se reactiva una memoria potencialmente ésta puede cambiar, si cuando se activa pasan otras cosas va a ser distinta.

¿Y qué rol juegan en ello las emociones? ¿Cómo funcionan dentro de nuestro cerebro?

Algo que no está muy claro y que la neurociencia de la memoria busca entender es por qué algunas de las cosas que nos ocurren quedan en la memoria y otras no. Se cree que lo que queda en la memoria es algo que tiene que ver con la intensidad de la activación de un circuito en particular. Si con un evento, la actividad es muy baja probablemente pase de largo, por ejemplo, un almuerzo de hace dos meses atrás. Pero si ese almuerzo fue el día del cumpleaños de alguien o pasó algo trágico, la activación es mucho más intensa y la probabilidad de que los cambios físicos necesarios para la memoria se den, aumenta.

Las emociones hacen que en el cerebro crezca enormemente la intensidad de la actividad. Y, por lo tanto, una emoción fuerte facilita que se adquiera un recuerdo más permanente.

La memoria nos ayuda a sobrevivir. Aquellos eventos que han sido significativos es bueno que los recordemos, sean negativos o positivos. De hecho, los negativos nos ayudan a evitar eventos de riesgo o peligro. Un niño que sufrió bullying, si no recordara adecuadamente eso, se expondría a otra situación semejante. En cambio, eso gatilla en él la autoprotección, evitando nuevas situaciones que puedan prestarse para el bullying.

“MI MENSAJE A LOS DOCENTES ES QUE APRENDAN DE NEUROCIENCIA”

Si tuviera que entregar un mensaje a directivos y docentes de escuelas y liceos en relación con el cerebro y el aprendizaje, ¿qué les diría?

Que aprendan de neurociencia, ése es un buen mensaje. Que colaboremos en conjunto para hacer investigación educativa.

Y hay mensajes desde la neurobiología más generales, como el aprecio por la diversidad, que para mí es muy importante porque como biólogo lo primero que uno aprende es a maravillarse de la diversidad y eso lo obliga a uno al respeto. Esa diversidad incluye maneras de ver y de experimentar el mundo, donde cada uno de nosotros hace un modelo mental del mundo tan respetable como el del otro.

Ud. mencionó “investigación conjunta”, ¿se está desarrollando algo en esa línea?

Es una de las grandes deudas de nuestra área de investigación nacional. Hay investigación en educación, en neurociencias, pero es difícil lograr esto. Son tareas complejas, involucran participación de colegios.

En todo caso, todavía hay mucho espacio para entender cómo la neurociencia puede aportar en el aula y eso se puede conocer únicamente allí, si se investiga en aula. Pero si no se promueve y apoya esto, no va a ocurrir. Debiera reforzarse la promoción de investigación multidisciplinaria.

Finalmente, su último libro se llama “¿Por qué tenemos el cerebro en la cabeza?” ¿A qué se debe ese título?

Cuando mis hijos eran chicos les compré un libro que se llamaba: “¿Tienen rodillas los pingüinos?” Muy entretenido, abordaba temas biológicos. Era un libro de divulgación científica. Y dije: “ésta es una de las preguntas que simplemente invitan a la curiosidad”. Con mi libro quería lograr eso, un título que invitara a las personas a leer por curiosidad.

CURIOSIDADES:

“En un individuo promedio, que pese 72 kilos, el cerebro humano pesa alrededor de un kilo y medio, lo que constituye aproximadamente el 2 por ciento del peso total de su cuerpo”.

“Estas prolongaciones (de las neuronas) tienen un diámetro promedio de 0,002 milímetros, es decir, son cerca de 50 veces más delgadas que un pelo humano”.

“Si uno sumara la longitud de cada una de estas prolongaciones presentes en un cerebro humano, podríamos construir un cable biológico de más de 350 mil km. De largo, lo suficiente para ir desde la Tierra hasta la Luna, o para dar 25 veces la vuelta a nuestro planeta”.

“En una rata solo el 14% del cerebro está hecho de conexiones neuronales o materia blanca. En un perro, esta alcanza el 34%, mientras que en los humanos, es el 60%”.

“Un elefante tiene un cerebro cuyo tamaño es un poco más del doble de tamaño del cerebro de un humano promedio, pero en este animal el peso del cerebro es apenas un 0,08% de su peso total, comparado con un humano promedio, donde este órgano constituye un 2% de su peso total”.

“En el elefante, más del 97% de sus neuronas se encuentran en el cerebelo y no en la corteza (…) El cerebro humano, que mide la mitad del tamaño del cerebro de un elefante, tiene tres veces más neuronas en la corteza cerebral”.

“Los más de 7 mil millones de seres humanos que vivimos en el planeta somos, en conjunto, menos del 0,0001% del material viviente en la Tierra”.

Fuente: Libro “¿Por qué tenemos el cerebro en la cabeza?”, de Pedro Maldonado Arbogast. Penguin Random House Grupo Editorial, 2ª. edición, octubre de 2019.


[1] Es licenciado en Biología y magíster en Ciencias Biológicas de la Universidad de Chile. Doctor en Fisiología por la Universidad de Pennsylvania. Realizó su postdoctorado en el Centro de Neurociencias de la Universidad de California (Davis). Además, es investigador asociado del Instituto Milenio de Neurociencia Biomédica (BNI) y científico visitante del Institute of Neuroscience and Medicine del Research Center Jülich, en Alemania. Es miembro de la Society for Neuroscience de Estados Unidos y miembro Fundador de la Sociedad Chilena de Neurociencia. 

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