Neuroanatomia y Neurofisiologia del Aprendizaje.pdf

7/21/2019 Neuroanatomia y Neurofisiologia del Aprendizaje.pdf

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Neuroanatoma yNeurofisiologa del Aprendizaje

Mg. Manuel A. Alva Olivos

UNIVERSID D S N PEDRO

F CULT D DE EDUC CIN Y HUM NID DES

ESCUEL DE POST GR DO

MAESTRA EN DOCENCIA UNIVERSITARIA EINVESTIGACIN PEDAGGICA


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MAESTRA EN DOCENCIA UNIVERSITARIA E INVESTIGACIN PEDAGGICA

Mg. Manuel Alva OlivosBases Fisiolgicas del Aprendizaje

La aparicin de las nuevas tcnicas de neuroimagen
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Resonancia magntica nuclear funcional (RMNF):

La imagen por resonancia magntica funcional es un procedimientoclnico y de investigacin que permite mostrar en imgenes lasregiones cerebrales que ejecutan una tarea determinada. Elprocedimiento se realiza en el mismo resonador utilizado para los

exmenes de diagnstico, por ejemplo para una rodilla, pero conmodificaciones especiales del software y del hardware

Tomografa axial computada (TAC):

La tomografa axial computarizada (TAC), o tomografacomputarizada (TC), tambin denominada escner, es una tcnicade imagen mdica que utiliza radiacin X para obtener cortes osecciones de objetos anatmicos con fines diagnsticos.




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Tomografa por emisin de positrones (PET):

La Tomografa por Emisin de Positrones es una tcnica no invasiva dediagnstico e investigacin in vivo por imagen capaz de medir laactividad metablica del cuerpo humano.

Tomografa computada por emisin de fotn nico (SPECT):

Es una tcnica mdica de tomografa que utiliza rayos gamma. Es muyparecida a una radiografa, pero utiliza una cmara sensible a los rayos

gamma y no a los rayos X. Como en una radiografa, cada uno de lasimgenes que se obtienen es bidimensional, pero pueden combinarsemuchas imgenes tomadas desde distintas posiciones alrededor delpaciente para obtener una imagen tridimensional.




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Magneto encefalgrafo:

La Magnetoencefalografa (MEG) es una tcnica no invasivaque registra la actividad funcional cerebral, mediante lacaptacin de campos magnticos, permitiendo investigar lasrelaciones entre las estructuras cerebrales y sus funciones.

Electroencefalgrafo de 256 canales:

La llegada de los sistemas de 256 canales produce unverdadero avance ya que este sistema permite el registrosimultneo de toda la superficie cerebral y de estructurasprofundas.




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La neuroplasticidad es la capacidad que tiene nuestro cerebro para modificarse a smismo. A nuestra generacin siempre se le ha enseado que, debido a que las neuronasson clulas especializadas que no se reproducen, a nuestro cerebro, una vez quealcanzaba la madurez, solo le quedaba ir menguando o en el mejor de los casosmantenerse. Hoy sabemos que felizmente eso no es as.

Hoy en da, los descubrimientos sobre neurognesis, es decir la generacin de nuevasneuronas a lo largo de toda nuestra vida hasta en edades avanzadas, han demostradoque ciertas clulas madre migran hacia los hipocampos y se transforman en neuronas.

Aunque los descubrimientos realizados hasta ahora dicen que las cantidades en que seregeneran son muy limitadas, ya que la mayora de las clulas madre que durante eldesarrollo del cerebro son responsables de la generacin de los distintos tipos deneuronas hasta alcanzar la cifra de 100.000 millones, se quedan inactivas por razonesque se desconocen.

Neuroplasticidad Cerebral


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La principal forma en que nuestro cerebro se desarrolla a lo largo de toda nuestra vida espor la generacin de conexiones sinpticas. Cada segundo se producen miles de nuevasconexiones sinpticas, formando nuevas redes neuronales o fortaleciendo otras yaexistentes. Por esta razn, cada segundo que pasa nuestro cerebro es literalmente diferente

Santiago Ramn y Cajal fue el primero en describir a las neuronas como clulasindividuales que no eran parte de un tejido conjuntivo, sino que estaban separadas unasde otras por un espacio llamado sinptico y que se comunicaban entre s por conexioneselectroqumicas llamadas sinapsis.

Las neuronas estn compuestas por un cuerpo celular, una extremidad llamada axn, que

es el emisor de la informacin mediante neurotransmisores qumicos o elctricos y unagran cantidad de dendritas que son las que reciben la informacin de los axones de otrasclulas. Cada una de estas clulas pueden comunicarse con otras 10.000 neuronas a lavez mediante conexiones entre los terminales axnicos (emisores) y las espinas dendrticas(receptoras).





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Cada estmulo que recibimos del exterior, mediante nuestra percepcin sensorial, o denuestro interior, mediante el pensamiento, produce un cambio en nuestro cerebromediante la generacin de una nueva conexin sinptica.

Estas conexiones forman redes neuronales, llamadas redes hebbianas, que constituyen

la base del aprendizaje. Cuando una nueva informacin es percibida por nuestrossentidos, es transmitida desde una neurona a otra, recorriendo un camino que formauna red neuronal y que a su vez se conecta con otras redes relacionadas y que se

graban en nuestra memoria. Cada vez que evocamos un recuerdo, activaremos esa redneuronal as como todas las asociadas.

Cuando estas redes se usan habitualmente, se fortalecen, en un proceso que se llamapotenciacin a largo plazo, hacindose ms fcil el acceso a la informacin que

guardan. Cuando no se usan se van debilitando hasta desaparecer, en un proceso quese llama depresin a largo plazo. El proceso de neuroplasticidad consiste en laconstante aparicin de nuevas redes y la desaparicin de otras.



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En la dcada de 1950, Paul MacLean desarroll la teora delcerebro triuno. Sus investigaciones sugieren que nuestrocerebro se desarroll incorporando cada vez funciones mscomplejas, sin embargo en lugar de integrar las funciones msprimitivas en el resto del cerebro, estas funciones continuaronsiendo gestionadas por la estructura ms antigua ya que era laque estaba altamente especializada en gestionar dichasfunciones.



La Teora del Cerebro Triuno


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Algunos detractores de esta teora afirman que no se puede simplificar elfuncionamiento del cerebro a esta estructuracin, debido a que, por ejemplo,no se puede entender un cerebro cognitivo sin su aspecto emocional y

viceversa. Sin embargo, la teora en ningn momento afirma que una partedel cerebro acta independientemente de la otra, sino que es una forma deestructurar el cerebro para poder entender su funcionamiento, basada en sudesarrollo evolutivo y en la complejidad de sus funciones y que para nadaexcluye que el cerebro funcione en red mediante la interaccin de todas ycada una de sus estructuras.



La Teora del Cerebro Triuno


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La teora de MacLean dice que el cerebro se puede dividir en tres estructurasprincipales, segn la complejidad de sus funciones:
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1 El cerebro instintivo o reptiliano, que compartimos bsicamente

con el resto de los reptiles.

2 El cerebro lmbico o mamfero, que compartimos con la

mayora de los mamferos.

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El cerebro cognitivo-ejecutivoo cerebro humano que, aunque loposeen otros animales de forma poco evolucionada, se puede decirque es el que nos hace humanos por el desarrollo que alcanz en elhomo sapiens-sapiens, hace unos 150.000 aos, segn losantroplogos.

Los tres cerebros se desarrollaron en forma de capa uno por encima del otro.


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El cerebro instintivo o reptiliano
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Est compuesto por el tallo cerebral, los ganglios basales y el sistema

reticular y ocupa el 5% de la masa cerebral. Su funcin principal, al

igual que en el resto de las especies, es asegurar nuestra

supervivencia y la de la especie. Esta rea cerebral no entiende de

pasado o futuro, slo vive el presente y as reacciona. Acta comoprimer filtro de la informacin que percibimos del medioambiente. Su funcin es actuar y ante posibles amenazas slotiene dos tipos de respuesta: ataque o huida.Es el responsable de

nuestra resistencia al cambio ya que evala a lo conocido comoseguro y a lo desconocido como peligroso para lasupervivencia.


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El cerebro lmbico o mamfero


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Con la aparicin de este cerebro, aparece la capacidad de aprender y

modelar las respuestas automticas pro-supervivencia y por lo tanto

memorizar nuevas respuestas para poder utilizarlas en situaciones

futuras semejantes. Es decir procesa experiencias presentes y pasadas.

Un reptil nace con todo lo necesario para sobrevivir y su capacidad de

aprendizaje es muy limitada. Sin embargo un gatito nace sin saber cazar

y es el aprendizaje lo que le permitir sobrevivir.

Funciona como segundo filtrode la informacin que ingresa anuestro cerebro evaluando los estmulos en dos grupos:


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Dolor o placer, el dolor lo considera malo para la supervivencia y el placercomo bueno para la misma. A diferencia del cerebro instintivo, el cerebro

emocional es adaptable y por lo tanto acepta situaciones o estmulos nuevos, a

los que evala como placer o dolor. Cada vez que experimentemos dolor o

placer, nuestro cerebro lmbico buscar la causa y la guardar en la memoria.

Estos aprendizajes no son nunca fijos o indelebles, aunque cuando se asocian a

dolores o placeres muy intensos son muy difciles de modificar y nos llevar alo que llamamos conductas de acercamiento cuando los estmulosestn relacionados con el placer y de alejamiento o lucha cuandoestn relacionados con el dolor. En todos los casos, en trminos de estacodificacin en la memoria, cuando hablamos de placer no hablamos de

felicidad, sino de si es garanta de supervivencia y en el caso del dolor, peligroso

para la supervivencia. La informacin percibida por nuestros sentidos tarda 125

milisegundos en llegar a este sistema, recuerda este dato porque ser muy

importante para comprender nuestras reacciones emocionales.


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El cerebro lmbico o mamferoEst constituido por 6 estructuras y ocupa el 10% de la masa cerebral


1 El tlamo

2 La amgdala (emociones)

3 El hipotlamo

4 Los bulbos olfatorios

5 La regin septal

6 Hipocampo (memoria)


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El cerebro cognitivo-ejecutivo o cerebro humano




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El cognitivo-ejecutivo o cerebro humano

Es la parte ms desarrollada del cerebro y en los seres humanos es la

que nos diferencia del resto de los animales. Su funcin cognitiva-

ejecutiva hace referencia a la capacidad de procesar la informacin de

forma consciente. Ocupa el 85% de la masa cerebral, no obstante elcerebro instintivo y el cerebro lmbico, a pesar de ocupar slo un 15% de

nuestro cerebro tienen una influencia enorme en nuestra actividad

cerebral debido a que son los primeros en evaluar los estmulos

percibidos recuerdas los 125 milisegundos?-. El cerebro cognitivo, se

enciende siempre despus de los cerebros anteriores, la informacin

tarda 375 milisegundos ms en llegar a esta estructura cerebral, y es de

accin lenta ya que consume mucha energa.


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El cognitivo-ejecutivo o cerebro humano

Es donde se llevan a cabo los procesos intelectuales superiores, el

desarrollo social, el proceso racional de entendimiento y anlisis, la

planificacin y la habilidad de procesar experiencias futuras y la

creatividad mediante la imaginacin.

En l se encuentra la parte que nos hace realmente humanos y sta

son los lbulos pre-frontalesy est estructurado en dos hemisferios,el hemisferio izquierdoest asociado con el razonamiento lgico, elanlisis, la descomposicin de un todo en partes y el lenguaje y

elhemisferio derecho est asociado a la creatividad, la imaginacin,los procesos asociativos globales, las relaciones espaciales y al proceso de

las emociones


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El proceso cerebral del aprendizaje



Desde el punto de vista neurocientfico, el aprendizaje se puede definir

como cualquier variacin en las redes sinpticas, producida por

la percepcin de nuevos estmulos del mundo exterior informacin terica,

prctica o experiencias de vida- o desde el mundo interior -mediante el

pensamiento- que produzca cambios en el comportamiento y/o en elpensamiento.

A travs del aprendizaje y la memoria vamos construyendo nuestro mundo

interior (nuestro yo) y a travs de l evaluamos la realidad exterior.

La etapa de nuestra vida con mayor produccin de sinapsis se producecuando somos nios, entre los 3 y los 10 aos. Por lo que los ambientes

enriquecidos en esa etapa son fundamentales para el desarrollo cognitivo

de las personas.


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Cada segundo se producen en el cerebro aproximadamente un milln de sinapsis

formando nuevas redes neuronales y borrando otras.

De hecho, cada vez que evocamos un recuerdo o analizamos

mentalmente una informacin, borramos la red sinptica anterior ygrabamos en su lugar una nueva reafirmando ciertos aspectos de lainformacin, debilitando otros, y/o agregando nuevos datos a la red neuronal.

Esto significa que cada instante que pasa nuestro cerebro cambia y literalmente es

diferente a como era en el instante anterior.

Elaprendizaje se puede definir como cualquier variacin en las redessinpticas que produzca cambios en el comportamiento o en elpensamiento


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La atencin

La motivacin

La memoria




Para que pueda producirse el aprendizaje es necesario al menos la ejecucin de tres

procesos cerebrales llamados dispositivos bsicos del aprendizaje(DBA) y que son:


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Cmo se produce el aprendizaje?


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Existen 2 tipos de Aprendizaje

Aprendizaje implcito o emocional

Es automtico, rpido y se produce de forma no consciente, esbsicamente emocional y duradero, se aloja en la memoria alargo plazo y es muy difcil de modificar o eliminar. Requiere muypoco gasto energtico y atencin tanto selectiva como noselectiva-. Clasifica los estmulos como beneficiosos o peligrosospara la supervivencia.


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Aprendizaje explcito o cognitivo-ejecutivo

Este aprendizaje es voluntario y requiere atencin selectiva

sostenida consciente. Es difcil de retener y exige mucho esfuerzo ygasto energtico adems de procesos como la repeticin, el repaso,relacionarlo con otros conocimientos previos, etc.

La cognicines la capacidad de nuestro cerebro de procesar yutilizar la informacin recogida por los sentidos.


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Como se ordena la informacin en nuestro cerebro

El proceso de ordenacin de la informacin en nuestro cerebro nofunciona como una biblioteca, donde se coloca un libro ordenado portemas, pero sigue siendo un libro con su informacinindependiente. Toda informacin que entra en nuestro cerebro atravs de nuestros sentidos es incorporada a una red neuronalya existente o bien crea una nueva, formando modelos o

bloques de informacin que inmediatamente se relacionan conotras redes.

La ventaja de los modelos mentales, o bloques de informacin, es que se

sistematiza el acceso a ellos. Esto nos permite reaccionar rpidamente ycon un muy escaso gasto de energa. Sin embargo, tienen una desventaja, yaque si bien permiten una fcil utilizacin, es muy difcil poder entrar en susestructuras y modificarlos internamente.


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Estos bloques de informacin pueden ser llamados por su ttulo o por laactivacin de una parte de ellos. Por ejemplo, cuando nos mencionan el nombrede una persona que conocemos su ttulo-, nuestro cerebro activar toda la red

neuronal o bloque de informacin relacionado con esa persona. Pero tambin siomos la voz de esa persona -una parte de la red neuronal-, inmediatamente se

activar toda la red que nos traer mentalmente el bloque de informacin

relacionado con esa persona. Es como si tocando cualquier parte delconjunto de redes relacionadas, encendiramos un interruptor queactivara todas las neuronas que conforman la red.


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Qu es el compromiso emocional?

El compromiso emocional es el grado con que una emocin se asocia aun estmulo. Cuando un estmulo es percibido por nuestros sentidos recorre uncamino por nuestro cerebro que, antes de llegar al rea ms evolucionada del

mismo, donde se analiza la informacin de forma objetiva, los lbulos pre frontales,

pasa por la amgdala, donde el estmulo es evaluado por las llamadas fuerzasplacer-dolor, es decir, el cerebro evala si el estmulo puede traernos unarecompensa positiva para nuestra supervivencia y por lo tanto provocarnosplaceropor el contrario si puede ser peligroso para nuestra supervivencia y por lo tanto

provocarnos dolor, y se produce una emocin asociada a la evaluacin.


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Qu es el compromiso emocional?

Por ejemplo, si volvemos al ejemplo del perro, cuando ste nos muerde, nuestra

amgdala evaluar la experiencia como peligrosa y se producir una o ms

emociones -procesos bioqumicos- relacionados con el estmulo, como por ejemplo:

susto, miedo o aversin. Dependiendo del dolor y dems circunstancias que rodeen

a nuestra experiencia, as ser el grado en que dichas emociones se asociarn al

estmulo y por lo tanto el compromiso emocionalcon que se grabar en nuestramemoria. Luego nuestro cerebro lgico ordenar la informacin, registrando que los

perros desconocidos muerden, o como te coment antes, incluso puede generalizar,

registrando que todos los perros son peligrosos.Estos bloques de informacin tienen una estructura que conforma un modelo

mental o creencia a la que se va asociando nueva informacin, pero siempre

manteniendo la misma estructura lgica.


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