Ciencias de la Educación

NEUROEDUCACIÓN

CONSIDERACIONES

CONTENIDO DE LA UNIDAD

Texto explicativo
Imágenes
Cuadros de resumen
Actividades de interacción
Actividades de aprendizaje

LA AVENTURA DEL APRENDIZAJE

ANTES DE COMENZAR

Te invitamos a reflexionar sobre los siguientes cuestionamientos en torno a tu actividad en la docencia.

¿Qué es lo que ya sabes?

En una escala del menor) al 5 (mayor), rodea con un círculo el número que indique el grado en el que tu docencia/ escuela/distrito hace lo siguiente. Conecta los círculos para ver un perfil.

1. Yo/nosotros adaptamos el plan de estudios para reconocer las ventanas de oportunidad de las que los alumnos disponen durante su crecimiento cognitivo.

1 - 2 - 3 - 4 - 5

2. Yo/nosotros hemos sido formados para provocar emociones fuertes y positivas en los alumnos durante el proceso de aprendizaje.

1 - 2 - 3 - 4 - 5

3. Yo/nosotros hemos sido formados para ayudar a los alumnos a adaptar su autoconcepto para tener más éxito en distintas situaciones de aprendizaje.

1 - 2 - 3 - 4 - 5

4. Yo/nosotros proporcionamos un entorno para el aprendizaje enriquecido y variado.

1 - 2 - 3 - 4 - 5

5. Yo/nosotros buscamos constantemente oportunidades para integrar ideas sobre el plan de estudios entre y en las materias.

1 - 2 - 3 - 4 – 5

6. Los alumnos disponen de oportunidades frecuentes durante las clases para hablar acerca de lo que están aprendiendo mientras están aprendiendo.

1 - 2 - 3 - 4 - 5

7. Yo/nosotros no usamos las clases como modo principal de instrucción.

1 - 2 - 3 - 4 - 5

8. Uno de los principales criterios que uso/usamos para decidir sobre las actividades en el aula y el plan de estudios es su relevancia para los alumnos.

1 - 2 - 3 - 4 - 5

9. Yo/nosotros comprendemos el poder del agrupamiento y su utilidad en el diseño del plan de estudios y en la instrucción diaria.

1 - 2 - 3 - 4 - 5

10, Yo/nosotros comprendemos el efecto de la primacía y la recencia y lo usamos regularmente en el aula para potenciar la retención de lo aprendido.

1- 2 - 3 e- 4 - 5

Imprime este cuestionario (lo podrás descargar en PDF) y como se indicó al comienzo, rodea con un círculo el número que indique el grado en el que tu docencia/ escuela/distrito hace lo siguiente. Conecta los círculos para ver un perfil.

Descarga el cuestionario aquí

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

• Señalar los avances de la genética y de la epigenética para comprender su influencia en el desarrollo humano.

• Exponer las influencias mutuas del genoma y del ambiente, en especial del efecto de las experiencias educativas.

• Presentar los debates sobre los estudios de neurociencia en el campo educativo.

• Analizar los riesgos y las oportunidades de la neurociencia educativa.

• Valorar a la luz de los avances en la neurociencia los modelos de análisis y las respuestas educativas ante las dificultades de aprendizaje y las alteraciones del desarrollo.

• Describir y comentar los estudios en el campo de la neurociencia y de la psicología del desarrollo relativos a la educación infantil, a la función ejecutiva, a la influencia del estrés y a los efectos de la pobreza en las edades tempranas.

• Conocer los modelos y estrategias educativas más adecuadas para el desarrollo y el aprendizaje de los alumnos a la luz de las conclusiones de la investigación neurocientífica.

INTRODUCCIÓN

En las últimas décadas se han producido progresos acelerados y de enorme importancia en el campo de la genética y de sus ciencias afines, así como en el ámbito de las neurociencias. No es sencillo resumir en un capítulo estos avances, pues su evolución sigue líneas de investigación diferentes que son difíciles de armonizar y cuyos resultados se multiplican casi cada año; pero es necesario presentar algunos apuntes, pues el conocimiento de las raíces genéticas, neurológicas y ambientales del desarrollo humano y de sus procesos de aprendizaje, desde los más acelerados a los más desajustados, puede contribuir de forma notable a orientar la respuesta educativa.

En la primera parte de esta unidad se hará referencia a los estudios sobre la genética y la epigenética y a las relaciones entre la herencia y el ambiente, lo que permitirá analizar las posibilidades que se abren para la prevención de los trastornos del desarrollo y la determinación del origen de determinados alteraciones graves del comportamiento. También se comentarán las aportaciones de la neurociencia y sus relaciones con la psicología y la educación. El impacto de la neurociencia en todos los ámbitos de la investigación y del conocimiento en los últimos años ha sido tan espectacular que un buen número de disciplinas científicas se han relacionado de alguna manera con la neurociencia: neuropsicología, neuroeconomía, neurocultura, neurofilosofia y también neuroeducación. Una pregunta que intenta responder esta unidad es si son necesarios los conocimientos de la neurociencia para la tarea de los profesionales que trabajan en el campo educativo. En la segunda parte de la unidad se abordan cuatro temas que muestran las relaciones significativas entre la neurociencia, la psicología evolutiva y cognitiva y la respuesta educativa: el desarrollo infantil temprano; las funciones ejecutivas y su evolución; el efecto del estrés en el aprendizaje y en la adaptación social; y la influencia del contexto socioeconómico en el desarrollo neurobiológico y en el aprendizaje.

GENÉTICA Y EPIGENÉTICA

Las investigaciones genéticas han puesto de manifiesto varios mensajes centrales, que se resumen a continuación (Mareschal, Butterworth y Tolmie, 2014):

1. Cada individuo tiene un único perfil genético que configura su genoma y que desencadena una específica secuencia de su ADN. Su dotación genética contribuye a un fenotipo específico, que es expresión de la relación continua entre los genes y el ambiente. Toda información genética, por tanto, se desarrolla en estrecha interacción con las experiencias ambientales, por lo que incluso las personas con el mismo genoma (gemelos monocigóticos) tienen de hecho diferencias significativas en su desarrollo y en su conducta.

2. Existen millones de diferencias del ADN en el genoma humano, por lo que es sumamente difícil vincular los cambios en alguno de ellos con alteraciones o diferencias en los rasgos o en la conducta de las personas. Hay excepciones como los síndromes vinculados a un solo gen o a un número reducido de genes, como por ejemplo el de Down, el de Rett o el de Prader Willi --aunque también se manifiestan notables diferencias interindividuales—, pero lo habitual en las alteraciones del desarrollo es una relación de múltiples genes que, además, han evoluciona-do en función de muy diversas y plurales experiencias ambientales.

3. Los efectos genéticos, como los ambientales, no son determinantes. Los genes contribuyen a producir sus efectos a través de complejas relaciones con el ambiente, lo que supone que un mismo gen puede tener efectos diferentes dependiendo de las influencias ambientales. Una conclusión importante de los estudios genéticos recientes es que algunos genes pueden ser silenciados o activados en función de la influencia de múltiples factores ambientales.

4. La genética, en consecuencia, debe completarse con los estudios epigenéticos, como señaló Waddington (1941, 1942) hace bastantes décadas. La epigenética se orienta a señalar los mecanismos causales por los que los genes del genotipo producen el efecto del fenotipo. Es decir, qué tipo de influencias ambientales, lo que incluye también el ambiente en las propias células, provocan modificaciones del ADN que afectan a la expresión de los genes sin cambiar su secuencia. Por tanto, su objetivo principal es determinar los procesos de regulación epigenética por los que los genes se expresan o silencian debido a la influencia del ambiente.

En el caso del cáncer, por ejemplo, son los cambios epigenéticos los que explican que en gemelos monocigóticos, con los mismos genes, en algunos casos uno desarrolle un cáncer y el otro no. Las experiencias traumáticas como la exposición a altos niveles de estrés en la infancia, lo que se comentará más delante de forma más ex-tensa, pueden provocar alteraciones en la expresión de los genes, lo que tendrá una significativa influencia en el aprendizaje y en la adaptación en el transcurso de la vida. A su vez, ambientes enriquecedores, afectuosos y equilibrados provocan también cambios epigenéticos positivos que activan los circuitos responsables de las funciones ejecutivas y del aprendizaje, lo que establece una base estable para aprendizajes posteriores a lo largo de la vida.

5. La heredabilidad o predisposición genética de una habilidad, de un rasgo o de una conducta, es decir, si los factores genéticos tienen más o menos influencia que los ambientales en su aparición o desarrollo, se estudia de manera más precisa al comparar a los gemelos monocigóticos (idénticos) frente a los dicigóticos (no idénticos). Los estudios sobre el origen de diferentes trastornos del desarrollo, como se analizará en los capítulos posteriores, han alcanzado conclusiones notables con la utilización de esta metodología.

6. Los efectos genéticos y los ambientales son probabilísticos, cambiantes y maleables (Gottlieb, 1991). El mismo rasgo puede ser altamente heredable en una cultura y altamente ambiental en otra. Por ejemplo, la habilidad cognitiva en función de las posibilidades de acceso a la educación. Ello supone que tanto la información genética como la ambiental solo proporcionan una información probabilística sobre su desarrollo o su conducta futura.

Este efecto cambiante se puso de manifiesto en el estudio de Turkheimer et aL (2003). Sus conclusiones indicaron que en familias empobrecidas, el 60% de la varianza en el Cl es atribuible al ambiente, mientras que en familias con alto nivel socioeconómico, el 60% de la varianza es atribuible al potencial genéticos. Más adelante se retomará este tema sobre los efectos del nivel socioeconómico y de la pobreza en el desarrollo del cerebro y de las funciones cognitivas.

Al observar las continuas, complejas y en gran medida inextricables relaciones entre la genética y el ambiente en todos estos procesos, la mirada ha de dirigirse necesariamente hacia el desarrollo, hacia el aprendizaje y hacia la educación y, de esta forma, hacia una también novedosa disciplina científica: la neurociencia educativa.

NEUROCIENCIA Y EDUCACIÓN

Riesgos y oportunidades de la neurociencia educativa

Antes de hacer referencia a esta nueva disciplina, o a las relaciones entre ambas, conviene señalar que la neurociencia tiene como objetivo estudiar el funcionamiento del cerebro y sus relaciones con los procesos cognitivos, o, dicho de forma más precisa en palabras de Goswani (2004), «los procesos por los que el cerebro aprende y recuerda desde sus niveles molecular y celular hasta los sistemas cerebrales». El consenso existente sobre los objetivos de la neurociencia no se extiende a sus relaciones con la educación. Más bien al contrario, existe un amplio escepticismo acerca de la viabilidad de una disciplina que pueda integrar los conocimientos de la neurociencia y los conocimientos de la educación. El referente de esta reticencia se encuentra en el artículo que Bruer escribió en 1997 sobre las relaciones entre la neurociencia y la educación'. Bruer analizó los problemas fundamentales a los que se enfrentan las relaciones entre ambas disciplinas. Su tesis inicial es que la literatura educativa está generalizando de manera abusiva algunos datos de la neurociencia que no han sido confirmados. A estas creencias inapropiadas y a su utilización en el campo de la educación las denominó «neuromitos», entre las que destacó la creencia de la multiplicación crucial de las sinapsis en los primeros años de vida del niño y la afirmación de que existen «períodos críticos» en el desarrollo cuyo no aprovechamiento produciría efectos irreversibles en el desarrollo futuro. Bruer terminó su alegato señalando las difíciles relaciones entre ambas disciplinas, especialmente porque no se conoce lo suficiente el funcionamiento del cerebro y porque no es posible desde los conocimientos actuales funda-mentar propuestas coherentes sobre la instrucción y la práctica educativa. Ante la pregunta de si la neurociencia puede dar alguna información a las familias para elegir una buena escuela de preescolar, dejó clara su posición: basada en la neurociencia, ninguna en absoluto. La conclusión de Bruer es que sería más sencillo si se utilizara un modelo de dos puentes: uno entre la neurociencia y la psicología cognitiva, que permitiría establecer la correspondencia entre las funciones mentales y la estructura del cerebro: y el otro entre la psicología cognitiva y la educación.

La tesis que se defiende en el presente capítulo es que la psicología del desarrollo debería incorporarse al lado de la psicología cognitiva como parte de los pilares que establecen la conexión entre ambos puentes. Desde que se publicó este artículo han pasado dos décadas y los avances en la neurociencia aplicados al desarrollo y al aprendizaje se han multiplicado de forma considerable. Posiblemente se han manifestado con más fuerza en determinados trastornos y dificultades de aprendizaje y han tenido como referencia principal los modelos generados desde la psicología cognitiva y la psicología del desarrollo.

En cambio, se ha avanzado menos en establecer relaciones directas entre la neurociencia y los procesos y estrategias educativas comunes para la gran mayoría de los alumnos. Buena parte de los progresos realizados se han debido al desarrollo de nuevas técnicas y metodologías en el campo de las neurociencias: la electroencefalografía, las imágenes por resonancia magnética funcional, los potenciales evocados y los modelos computarizados. También, no cabe duda, a los progresos en la psicología cognitiva, en la psicología del desarrollo y en la psicología del aprendizaje, que han generado modelos interpretativos más completos y con mayor base empírica. Todo ello ha sido muy sugerente para los educadores, a los que se ha abierto una nueva perspectiva para compren-der los problemas de aprendizaje de sus alumnos o para confirmar las hipótesis que habían desarrollado a través de su práctica. Sin embargo, como señalan Varma, McCandliss y Schwartz (2008), aunque la neurociencia educativa está todavía en su infancia y hay que contemplar su futuro con un cauto optimismo, debe tenerse en cuenta que ni la neurociencia es educación ni la educación es neurociencia.

Para completar esta valoración, es interesante recoger los comentarios finales que Bruer (2014) escribió como epílogo a un riguroso libro sobre neurociencia educativa diecisiete años después de su comentado artículo. Su reflexión sobre lo que ha sucedido en este campo durante estos años podría organizarse en torno a dos ideas básicas.

La primera valora que los neurocientíficos que se adentran en temas educativos utilicen un mayor rigor conceptual y metodológico que ya no da pie a los anteriores neuromitos. La segunda mantiene su tesis inicial: los nuevos métodos de la neurociencia, en especial las tecnologías de la imagen cerebral, no permiten prescindir de los modelos funcionales que proporcionan la investigación psicológica y la psicología cognitiva (a las que habría que añadir las investigaciones evolutivas). La neurociencia cognitiva, afirmó, sigue siendo el área de investigación del cerebro que más puede aportar a la educación y a la instrucción. Los dos puentes para establecer relaciones entre la neurociencia y la educación siguen siendo necesarios.

NEURONAS ESPEJO Y TEORÍA DE LA MENTE

Sin la pretensión de alejarnos del tema, considerando que con antelación se estudió al respecto, posiblemente sea el momento de hacer una referencia explícita a las neuronas espejo, pues su des-cubrimiento ha contribuido a un mejor conocimiento del desarrollo de determinadas funciones psicológicas. Hay que destacar su importancia en la imitación de las acciones de los otros y en el conocimiento de uno mismo y de los demás, actividades estrechamente relacionados con la teoría de la mente cognitiva, con la relaciones emocionales, con la empatía y con las funciones ejecutivas. Un equipo de investigadores de la Universidad de Parma (Gallese, Fadi-ga, Fogassi y Rizzolatti, 1996; Rizzolatti, 2006; Iacoboni, 2008) descubrieron las neuronas espejo o especulares en los años noventa del siglo pasado. ¿Qué suponen y cuándo se activan este tipo de neuronas y en qué procesos cognitivos, emocionales y comunicativos están presentes? Las investigaciones realizadas indican que las neuronas espejo se activan al observar las acciones de los otros e incluso al ver un objeto que puede realizar unas determinadas acciones. Nos representamos los objetos a través de sus acciones y de sus relaciones con otros objetos, por lo que en el fondo nuestra mente está llena de múltiples secuencias de acción. Este tipo de neuronas no reacciona solo ante patrones motores, sino que también manifiestan su actividad en los movimientos de los labios y de la lengua, es decir, en los movimientos comunicativos mientras se observan y escuchan expresiones lingüísticas3. Además, las neuronas espejo no solo reaccionan ante las secuencias de acción de las personas, sino también ante sus intenciones. Al facilitar que reconozcamos las acciones de otros, también contribuyen a que percibamos sus motivaciones y sus intenciones (Rizzolatti, Fo-gassi y Gallese, 2006).

El procedimiento es casi automático y provoca una conexión directa entre el observador y el observado, de tal manera que existe una identificación entre el uno y el otro como si fueran la misma persona; es decir, como si tuvieran similares sentimientos e intenciones al realizar las mismas acciones. Esta profunda conexión motivacional y emocional es el sustrato necesario de la interacción social y de la comunicación con los otros. A través de ella y de la imitación y el conocimiento de los otros vamos construyendo nuestra identidad personal. Las neuronas espejo constituyen, pues, las redes neuronales que nos permiten simular o situar en nuestro cuerpo las acciones, los sentimientos y las intenciones de los otros, por lo que experimentamos juntos similares experiencias. Es decir, nos encontrarnos con una estrecha relación entre la función de las neuronas espejo y la teoría de la mente`. García, González y Maestú (2011) diferencian entre dos hipótesis complementarias sobre el conocimiento y la interpretación de las intenciones y emociones de los otros. Una es la teoría de la simulación o apropiación, que explicaría esta comprensión de los estados mentales ajenos porque nos colocamos en la situación de los otros de forma automática y subliminal.

Son las neuronas espejo las que nos permiten este conocimiento directo y compartido de las experiencias de los otros.

Con relación a la información analizada a lo largo de este curso, así como la preparación previa y tu experiencia ¿cómo podrían incidir (de existir en la especie humana) las neuronas espejo en los procesos de docencia-aprendizaje?

La segunda hipótesis es la denominada teoría de la mente, más habitual en las investigaciones evolutivas y cognitivas, que explica la comprensión de las intenciones y emociones de los otros a través de procesos cognitivos más elaborados, que se van consolidando a lo largo del desarrollo y que son necesarios para el mejor funcionamiento de la cognición social. La tesis de García, González y Maestú es que ambas hipótesis y sus procesos correspondientes se complementan mutuamente, pues la comprensión implícita e inmediata ha de reforzarse con las informaciones que proceden de una actividad mental activa y consciente. La teoría de la mente cognitiva manifiesta estrechos vínculos con la teoría de la mente emocional y con el contagio emocional con los otros, es decir, con la empatía. Las neuronas espejo también tienen un papel importante en la capacidad de las personas para enlazarse de forma simulada con las emociones de los otros, para sentirlas corno propias y responder ante ellas. Lacoboni defiende que el proceso de empatía se inicia con la actividad de las neuronas espejo que captan de manera automática las expresiones faciales de los otros, envían estas señales al sistema límbico y se experimenta entonces las emociones asociadas con las expresiones faciales observadas. Y cierra su argumentación con una frase certera de William James (1890), que nos hace admirar una vez más su clarividencia: «nuestra vida mental está entretejida con nuestro marco corpóreo, en el sentido más literal del término».

Posiblemente el factor clave de este tipo de neuronas es su papel en la construcción del yo corporal y personal a través de su presencia activa en los procesos de imitación y de apropiación simulada de la conducta de los otros. Por ello, se puede afirmar que nos conocemos a nosotros mismos a través de cómo miramos a los otros, de cómo percibimos sus acciones y su cuerpo y de cómo los imitarnos. De esta forma, avanzamos en el desarrollo de la interacción social, en la comunicación compartida y en nuestro estar en el mundo con los otros.

El sistema de las neuronas espejo parece, así, decisivo en el surgimiento de ese terreno de experiencia común que está a su vez en el origen de nuestra capacidad de actuar como sujetos, y no solo en el plano individual, sino también, y sobre todo, en el plano social... Esto muestra cuán arraigado y profundo es eso que nos une a los demás y cuán raro resulta concebir un yo sin un nosotros. Como dijera Peter Brook (dramaturgo y cineasta británico), más allá de toda diferencia lingüística o cultural, los actores y los espectadores están unidos por el hecho de compartir las mismas acciones y emociones. (Rizzolatti y Sinigaglia, 2006, pp. 13 y 14).

Estas experiencias y este desarrollo parece que está alterado en los niños con trastornos del espectro del autismo. Iacoboni les dedica un capítulo en su libro varias veces citado que titula «espejos rotos», en clara alusión a las dificultades que estas personas tienen con la imitación y con el funcionamiento de las neuronas espejo. Sin embargo, no está suficientemente comprobada la existencia de una global disfunción del sistema de las neuronas espejo en las personas con TEA.

RELACIONES ENTRE LA NEUROCIENCIA, LA PSICOLOGÍA DEL DESARROLLO Y COGNITIVA Y LA RESPUESTA EDUCATIVA

Desde el ámbito educativo, se duda en ocasiones del interés que pueda tener para la acción educadora conocer las alteraciones genéticas o cerebrales responsables de determinados trastornos si ya se observan sus consecuencias en los procesos cognitivos y en el comportamiento de los alumnos; y si esa insistencia por conocer las causas biológicas no provoca desorientación y conduce a buscar categorías diagnósticas de forma continua y a olvidar los problemas principales de estos alumnos en la escuela: cómo garantizar que aprendan y convivan con sus compañeros y cómo eliminar las barreras que lo impiden. A pesar de estas insuficiencias, es importante señalar que los progresos de la neurociencia aportan nuevas pistas para conocer los procesos de desarrollo y aprendizaje de los alumnos: confirman en ocasiones determinadas hipó-tesis formuladas desde la psicología cognitiva y la psicología evolutiva; abren nuevos caminos de investigación; y ayudan a conocer mejor cómo y por qué el alumno se comporta de determinada manera. Conviene apuntar también que este tipo de información proporciona sugerencias complementarias para fundamentar la respuesta educativa. Por ello, se incluye la dimensión biológica junto con la psicológica, social y educativa en el modelo de evaluación que será propuesto en la siguiente subunidad.

Además, las interpretaciones genéticas o neurobiológicas pueden tranquilizar a las familias e incluso a los propios alumnos cuando toman conciencia de que sus dificultades proceden en gran medida de factores biológicos sobre los que tienen una muy limitada responsabilidad, aunque también pueden en ocasiones culpabilizarlas por este mismo hecho. Sin embargo, solo el conocimiento genético y neurobiológico no conduce a la elección de la mejor respuesta educativa, ya que es preciso tener en cuenta también las dimensiones psicológicas, sociales y educativas del alumno.

Las respuestas educativas pueden servirse de alguna de las conclusiones de la neurociencia, pero su referencia principal ha de estar en las aportaciones de la psicología del desarrollo, de la psicología cognitiva y de la psicología del aprendizaje, en los modelos e investigaciones que proceden de la psicopedagogía y de las ciencias educativas, así como en el análisis del entorno social y cultural y en la práctica pedagógica reflexionada y contrastada. Parece conveniente concretar estas reflexiones iniciales en algún tema específico con el fin de mostrar los avances realizados. Los cuatro temas seleccionados abordan el desarrollo infantil temprano, las funciones ejecutivas, el estrés y el contexto socioeconómico. Todos ellos son buenos ejemplos de la búsqueda de relaciones entre la investigación neurocientífica, la psicología del desarrollo y cognitiva y las prácticas educativas que más y mejor contribuyen al desarrollo de las personas.

EL DESARROLLO INFANTIL TEMPRANO

Desde hace muchas décadas, la psicología evolutiva ha constatado la importancia de los primeros años de vida. Las diferentes investigaciones sobre el apego, el desarrollo sensoriomotor, la comunicación, la interacción social, el lenguaje, las relaciones con los adultos, el juego y más recientemente los comienzos del conocimiento de la mente de los otros han destacado la enorme influencia de estas experiencias en el desarrollo posterior de las personas. En algunos momentos se llegó a hablar de períodos críticos del desarrollo referidos a alguna de estas relaciones, una concepción ahora reconducida al término de períodos sensibles con el objetivo de superar la anterior visión de-terminista de este tipo de experiencias.

La investigación neurobiológica más reciente ha respaldado y precisado la importancia especial de los primeros años de la vida del niño, lo que ha puesto de manifiesto las necesarias relaciones entre la neurociencia y la psicología del desarrollo cuando el objetivo es conocer los factores que favorecen su evolución. Una importancia que se extiende a la salud de la madre y a sus condiciones de vida, a su nutrición y a sus cuidados porque afectarán también al desarrollo embrionario y a sus potencialidades futuras al término de su gestación.

No es posible hacer una referencia amplia a la riqueza de estos años y a los mecanismos neurológicos y ambientales que contribuyen al desarrollo de las redes neuronales y de los circuitos cerebrales que facilitarán la evolución de cada persona. Parece conveniente, sin embargo, presentar un breve y esquemático resumen de estas relaciones y de sus principales conclusiones (véase National Scientific Council on the Developing Child, 2007a y 2007 b) antes de abordar de forma más específica las referidas a la función ejecutiva, al impacto del estrés y a la influencia de contexto sociocultural.

LA ESPECIAL IMPORTANCIA DE LAS EXPERIENCIAS TEMPRANAS

La predisposición genética y la calidad, variedad y ajuste de las experiencias ambientales determinan la dinámica del desarrollo en los primeros años. Este tipo de interacciones que se producen a lo largo del tiempo van construyendo la arquitectura del cerebro a través del desarrollo de circuitos neurales y de estructuras cerebrales progresivamente interconectadas. Como se ha comentado anteriormente, los modelos aditivos para comprender las relaciones entre los genes y las experiencias ambientales, que explicaban el fenotipo por la suma de los efectos de los genes y del ambiente, han dado paso a modelos más dinámicos e interactivos en los que la influencia ambiental puede intervenir en la activación o inhibición de la programación genética inicial.

Existen, pues, posibilidades educativas insospechadas hace unas décadas que deben ser aprovechadas en estos primeros años de la vida. A estos tiempos tan fundamentales para el desarrollo se les denomina en la actualidad períodos sensibles. Por ello, el apoyo a las familias y la oferta a los niños de experiencias educativas enriquecedoras adaptadas a su ritmo de desarrollo adquieren una especial relevancia para aprovechar estas oportunidades en el momento de la mayor plasticidad y potencialidad cerebral.

Hay que tener en cuenta que la capacidad del cerebro para adaptarse y cambiar se va reduciendo a lo largo de la vida, por lo que deben aprovecharse al máximo las edades iniciales. La visión, la audición, el lenguaje y la respuesta a las señales sociales son algunas de las dimensiones evolutivas en las que están presentes estos tiempos de especial sensibilidad. Los niños, por ejemplo, aprenden en sus primeros años a diferenciar los sonidos del lenguaje que escuchan en su entorno próximo. Poco a poco van perdiendo esta habilidad, lo que se manifiesta en la mayor dificultad de las personas mayores de aprender a distinguir los fonemas de una nueva lengua y de pronunciarlos correctamente. Por otra parte, la situación es de estrés habituales, la insuficiente alimentación y la falta de estimulación sensorial, afectiva y social limitan las posibilidades de desarrollo cerebral y afectan al desarrollo psicológico actual y futuro del niño, lo que no impide que puedan existir posteriormente condiciones favorables que contribuyan a recuperar, aunque con más esfuerzo y dificulta-des, las posibilidades perdidas.

EXPERIENCIAS APROPIADAS AL DESARROLLO

Aunque se ha destacado en los párrafos anteriores la especial flexibilidad y sensibilidad de los primeros años para el desarrollo cerebral y psicológico, no todas las conexiones y funciones se configuran al mismo tiempo. Existe un proceso de construcción del cerebro y del desarrollo en el que los circuitos neuronales más complejos se asientan en los anteriores, más simples, y en el que las habilidades psicológicas más elaboradas son deudoras de aquellas iniciales más sencillas. Además, las distintas dimensiones psicológicas manifiestan un ritmo de evolución y maduración diferenciado: la visión y el oído se desarrollan en primer lugar, seguidas de las habilidades lingüísticas básicas y posteriormente de las funciones cognitivas superiores (véase figura 1). En esta dinámica evolutiva diferenciada hay que tener en cuenta las estrechas relaciones existentes entre el desarrollo cognitivo, afectivo y social y sus cambios interactivos a través del tiempo. Este proceso de mutua relación entre las dimensiones psicológicas tiene a su vez su correlato neurobiológico, pues las estructuras cerebrales funcionan también de forma coordinada e integrada. El desarrollo social, por ejemplo, está estrechamente relacionado con la función pragmática del lenguaje, que facilita el intercambio comunicativo contextualizado y adaptado a las características de los interlocutores, y ambas dimensiones expresan la capacidad de empatía y la habilidad para conocer la mente de los otros. Por ello, los programas educativos que incorporan este enfoque integrador producen un mayor y más duradero efecto en el desarrollo infantil.

Procesos de desarrollo de diferentes funciones psicológicas

Fuente: Core Concepts in the Seience of Early Childhood Development, p. 3. www.developingchild. harvard.edu.

Estas reflexiones permiten concluir que no toda experiencia es beneficiosa para el niño en cualquier edad, sino que es necesario seleccionar aquellas que son apropiadas para el nivel de desarrollo del niño. Intentar que los niños se comuniquen con frases de dos palabras en su primer año, que sean capaces de regular su comportamiento o sus emociones en los dos primeros años o que aprendan a leer en sus primeros años de vida son tareas que superan sus posibilidades en estas edades. Como destaca el National Scientific Council on the Developing Child (2007b):

“Cuando los adultos o las comunidades esperan que los niños pequeños dispongan de habilidades para las que son necesarias circuitos cerebrales que no se han formado todavía, se pierden tiempo y recursos e incluso se puede afectar el desarrollo saludable del cerebro al provocar un excesivo estrés en el niño”.

National Scientific Council on the Developing Child, p. 4

Tampoco está científicamente probado que presentar a los niños pequeñas unidades de estímulos repetidos, bien artísticos o musicales o de otro tipo, lo que en ocasiones se denominan «bits de inteligencia», contribuya al desarrollo cerebral o a una mayor sensibilidad artística o musical. La forma en que las experiencias en las edades infantiles tienen un mayor impacto en el desarrollo se ha resumido como «procesos de ida y vuelta». Es decir, el énfasis fundamental de las actividades estimulantes debe centrarse en su carácter interactivo y ha de ajustarse al mismo tiempo a las posibilidades del niño para favorecer la reciprocidad y la sintonía de los intercambios. Los balbuceos y la comunicación gestual compartida, las expresiones y respuestas afectivas, el intercambio de señales sociales, los juegos rituales y tantas otras formas de intercambio continuado son las acciones preferentes para una sólida construcción del desarrollo infantil. También los programas de educación infantil deben tener en cuenta estas formas de favorecer el desarrollo neurobiológico y evolutivo. No es suficiente con que los niños estén en una escuela infantil si no se les proporciona al mismo tiempo, junto a un entorno tranquilo y una alimentación equilibrada, las experiencias que respondan a este necesario estilo interactivo y recíproco.

Las investigaciones sobre el funcionamiento más adecuado de los programas de educación infantil convergen al señalar que, dentro de la variedad y diversidad propia de estos programas, hay determinadas características especialmente importantes (National Scientific Council on the Developing Child, 2007c): educadores bien preparados; clases con pocos niños y alta ratio adulto/niños; currículo y materiales adecuados a la edad de los niños; ambiente rico en comunicación lingüística; interacciones cálidas y pertinentes entre los educadores y los niños; y niveles altos y consistentes de participación activa de los niños. Habría que añadir a estas características que el programa de educación infantil incluya un intenso trabajo con las familias.

ALUMNOS VULNERABLES Y PROGRAMAS EDUCATIVOS Y SOCIALES EFICACES

Si un ambiente afectuoso, seguro y estimulante es fundamental para todos los niños, aún lo es más para aquellos que se desarrollan en condiciones difíciles, bien por vivir en un entorno desfavorecido o bien por estar afectados por alguna alteración en el desarrollo. Los niños que viven en condiciones de alto riesgo necesitan una atención continua, especialmente su familia, para garantizar un desarrollo neurobiológico y psicológico adecuado.

Este tipo de atención debería comenzar en los primeros meses de embarazo de la madre para asegurar las mejores condiciones de salud y de alimentación. Después del nacimiento, es necesario mantener la atención a la familia para que cuide el desarrollo afectivo, comunicativo, cognitivo y social de su hijo.

De forma paralela, es preciso que el niño se incorpore a programas educativos de calidad para reforzar la acción familiar o para compensar los posibles desajustes que puede vivir en ella. La actividad educadora más completa es, por tanto, aquella que se orienta tanto a la familia como al propio niño buscando modificar en la medida de lo posible las condiciones familiares más negativas para el desarrollo infantil. En determinadas ocasiones, estas condiciones negativas se producen en hogares con escaso nivel socioeconómico. Ello pone de relieve que la atención educativa a los niños en condiciones de riesgo no debe tener en cuenta solo la intervención educativa, sino que esta ha de completarse con programas sociales a corto plazo y con reformas sociales a medio y largo plazo que tiendan a evitar estas situaciones.

El entorno socioeconómico no debe considerarse el factor explicativo de las condiciones desfavorables de la familia y de sus hijos, sino un factor en torno al cual se producen otros procesos con un impacto más directo en el desarrollo infantil: la cantidad y calidad del lenguaje y de la comunicación, el interés por la lectura o la insuficiencia de recursos económicos para mejorar la alimentación, para ampliar las experiencias educativas de los hijos o para proporcionar la atención especializada que algunos hijos precisan por sus dificultades de aprendizaje.

Las relaciones entre el nivel sociocultural y el desarrollo neurobiológico y psicológico se comentarán de forma más precisa en un apartado posterior. La situación de riesgo puede proceder no solo de las condiciones familia-res y de su contexto socioeconómico, sino también de las alteraciones del desarrollo de los niños. Como se ha comentado a lo largo del capitulo, estos niños tienen un desarrollo neurobiológico que limita sus posibilidades de progreso sensorial, cognitivo, afectivo o social. Normalmente, estas limitaciones en el desarrollo proceden de una mayor fragilidad neurobiológica heredada que puede verse atenuada, dependiendo del tipo de discapacidad, por un en torno ambiental favorable. Por ello, la incorporación de estos niños desde el momento de la detección de sus dificultades a un programa de atención temprana de calidad es una garantía para favorecer su mejor desarrollo. Este tipo de programas ha de estar centrado en sus cuidadores principales, que son los que mantienen una relación más continuada con el niño.

La figura 2 muestra de forma esquemática pero plástica cómo la intervención educativa temprana en niños con dificultades de aprendizaje pueden potencialmente alcanzar un mejor desarrollo que aquellas personas sin problemas iniciales pero que viven en un entorno empobrecido. Este modelo hipotético ha de tener en cuenta la gravedad de las alteraciones y las características de los distintos entornos ambientales. El momento de inicio de la intervención educativa establece también el ritmo del desarrollo posterior.

La influencia del ambiente en la trayectoria evolutiva de las personas con, y sin, vulnerabilidad heredada en dificultades de aprendizaje

LAS FUNCIONES EJECUTIVAS

Las funciones ejecutivas son similares a las que desarrolla el sistema de control del tráfico aéreo en un aeropuerto congestionado por entradas y salidas continuas de aviones (Nacional Scientific Council on the Developing Child, 2011). Estas funciones hacen referencia a un conjunto de habilidades cognitivas que son necesarias para planificar y regular el pensamiento, las emociones y la acción. A través de ellas se canalizan las informaciones, se orientan los planes, se revisan las decisiones y se controlan las emociones.

Estas capacidades son fundamentales para el aprendizaje escolar, para la adaptación a las plurales situaciones que se plantean en la vida diaria y para colaborar en juegos, proyectos y actividades compartidas. Los problemas y los retrasos en la adquisición de las funciones ejecutivas por parte de los niños plantean importantes riesgos para su adaptación presente y futura. Sin embargo, como se señalará en un apartado posterior, la intervención educativa puede revertir esta situación hasta bien entrada la adolescencia, pues en estos años continúa su maduración neurológica y cognitiva. Habitualmente se diferencian tres componentes principales en la función ejecutiva: inhibición, memoria de trabajo y flexibilidad cognitiva (Dia-mond, 2013).

En ocasiones, también se incluye la planificación entre las dimensiones de la función ejecutiva. Otras veces, en cambio, se la considera como una de las fases del sistema de solución de problemas, estrechamente vinculado por otra parte con la función ejecutiva. Esta ha sido la alternativa elegida en este apartado.

INHIBICIÓN

La inhibición o el autocontrol es la capacidad de evitar las distracciones o las interferencias para conseguir los objetivos planeados. Estos estímulos distractores pueden proceder de situaciones externas o internas. Los ruidos, las conversaciones o los mensajes telefónicos son estímulos externos que rompen la atención continuada y dificultan la realización de la tarea prevista.

Hay que tener en cuenta también aquellos otros, como los pensamientos o emociones, que ocupan nuestra mente y distraen la atención y la acción. La habilidad para mantener la concentración el tiempo requerido de acuerdo con la tarea elegida y saber combinarlo con momentos de relajación y de distracción que permiten después volver a una mayor dedicación se encuentra entre los indicadores principales del buen equilibrio de la función ejecutiva.

No cabe duda, como luego se apuntará, que la capacidad de inhibición favorece la actividad de la memoria de trabajo. También la inhibición contribuye a analizar mejor todos los datos antes de dar una respuesta o a no decir lo primero que se le viene a uno a la cabeza sin haber valorado antes las repercusiones en el otro o en el entorno social. Por ello, el autocontrol tiene también una estrecha relación con la dimensión emocional (Eisenberg, Hofer y Vaughan 2007; Liew, 2011). Evitar determinadas respuestas inmediatas, como el enfado, la agresión verbal o el des-precio, puede contribuir a no deteriorar las relaciones sociales. La capacidad de controlar este tipo de respuestas y de aplazar su expresión después de haberlas analizado y valorado facilitan la convivencia social.

El conocimiento de las normas y criterios morales y su influencia en el comportamiento parece que está también asociado con el control voluntario, la inhibición y la flexibilidad cognitiva. Lo mismo sucede con las experiencias negativas vividas y que interfieren en la consecución de los objetivos previstos. La capacidad de inhibir o regular las emociones inicialmente distorsionantes es expresión de un buen desarrollo de esta dimensión de las funciones ejecutivas. Las funciones ejecutivas tienen, por tanto, no solo un papel crucial en el desarrollo cognitivo, sino también en el desarrollo social y moral. Es por ello que algunos investigadores han diferenciado entre funciones «cálidas» y «frías» según tengan una mayor o menor incidencia los factores emocionales. (Rueda y Paz-Alonso, 2013).

Está suficientemente comprobado que existe una estrecha relación entre el desarrollo de la función ejecutiva, el conocimiento de las emociones propias y ajenas y la regulación emocional. No es extraño, por tanto, como señalan estos mismos autores, que la capacidad de comprender las emociones de los demás y de diferenciar los estados mentales de sí mismo y de los otros esté conectada con el desarrollo de la empatía y pueda ser el sustrato de la teoría de la mente. La conexión entre la regulación cognitiva y la regulación emocional se manifiesta en este punto con toda intensidad, aunque quedan muchos elementos sin esclarecer y sus relaciones son distintas en las diferentes etapas del desarrollo.

MEMORIA DE TRABAJO

La memoria de trabajo ( working nzenzory ) es otra de las dimensiones principales que forma parte de las funciones ejecutivas. Se refiere a la capacidad de mantener y combinar la información que no está presente para comprenderla mejor y conectarla con los objetivos o tareas en curso y resolver de esta forma una determinada actividad o problema. La memoria de trabajo es imprescindible para comprender un texto, no digamos una novela, pues es preciso mantener el significado de las primeras frases para encontrar el sentido de los diferentes párrafos siguientes y recordar los hechos iniciales y la identidad de los personajes para avanzar en la lectura de una narración9. La memoria de trabajo es también necesaria para razonar, para conectar los sucesos o informaciones pasadas con los planes futuros y para encontrar soluciones creativas ante el conjunto de informaciones disponibles.

FLEXIBILIDAD COGNITIVA

La flexibilidad cognitiva es la tercera dimensión básica de las funciones ejecutivas. Las habilidades principales que la constituyen son la capacidad de analizar las situaciones desde nuevas perspectivas, de modificar el propio punto de vista, de buscar alternativas ante dificultades no esperadas o ante errores comprobados y de valorar las opciones diferentes a la propia que se formulan en un debate, en una discusión o en una conversación. Como señala el National Scientific Council on the Developing Child (2011), los niños manifiestan esta flexibilidad cuando aprenden excepciones gramaticales, cuando intentan nuevos enfoques ante experimentos científicos que no consiguen resolver o cuando ensayan diferentes estrategias al enfrentarse a una situación conflictiva con otro niño. La flexibilidad cognitiva es lo contrario a la rigidez mental y a los estereotipos establecidos y manifiesta una estrecha relación con el pensamiento creativo. Numerosas investigaciones establecen una relación bastante estrecha entre el pensamiento divergente y la creatividad (Dietrich y Kanso, 2010), aunque la consideración de esta última como un proceso integrado dificulta tanto sus relaciones con otras dimensiones psicológicas como con sus posibles correlatos cerebrales.

DESARROLLO DEL CEREBRO Y FUNCIONES EJECUTIVAS

El córtex prefrontal está dividido en tres regiones: dorso y ventrolateral, pre-frontal medial y orbitofrontal. Las investigaciones neurocientíficas concuerdan sobre el papel principal del córtex prefrontal en el soporte de las funciones ejecutivas, pues la región dorso y ventrolateral están asociadas con la solución de problemas, la atención, la inhibición y las habilidades metacognitivas; en cambio, la orbitofrontal está más relacionada con aspectos afectivos y motivacionales. Hay en esta diferenciación de funciones un respaldo a la división antes señalada de funciones frías y cálidas. A pesar de esta inicial división de tareas, las tres subregiones de la corteza prefrontal mantienen conexiones entre si y con el núcleo del tálamo que transmite la información sensorial. Además, las regiones orbitofrontal y prefrontal medial están relacionadas con el hipocampo y con el sistema límbico, que son el sustrato cerebral principal de la dimensión emocional. Por ello, se puede afirmar que las conductas cognitivas y emocionales no son independientes, sino que están estrechamente relacionados a través de complejas redes cerebrales.

La amígdala, por ejemplo, que forma parte del sistema límbico y que se considera responsable del procesamiento de las emociones, desempeña también un papel importante en la regulación e integración de la información (Jones, 2014). Por ello, es preciso destacar que el área prefrontal no es capaz de desarrollar por sí sola las actividades ejecutivas, sino que su eficiencia depende en gran medida de las conexiones y circuitos establecidos con el conjunto del sistema cerebral. Hay que tener en cuenta que esta sucinta aproximación al soporte cerebral de las funciones ejecutivas es solo una primera e insuficiente perspectiva, no solo por la limitada información que se está proporcionando, sino porque olvida algunos otros factores especialmente importantes. Uno de ellos es el referido a la maduración de estas estructuras cerebrales. El córtex prefrontal tiene un desarrollo lento en comparación con otras estructuras cerebrales y no alcanza su plena madurez hasta después de la adolescencia tardía, es decir, en los comienzos de la tercera década de la vida. Es por tanto comprensible que los niños tengan especiales dificultades en manejar sus funciones ejecutivas. Sin embargo, el sistema neurobiológico socioemocional se desarrolla con mayor rapidez en gran medida por el efecto de los cambios hormonales propios de la pubertad (Palacios, 2011). La toma en consideración de los diferentes ritmos de maduración de ambos sistemas y de sus crecientes conexiones es imprescindible para conocer el comportamiento adolescente y orientar su educación. A su vez, y en estrecha relación con esta dinámica evolutiva, se abre una línea de investigación que analiza qué tipo de activación se produce en el córtex prefrontal en función de la edad cuando se realizan tareas propias de la función ejecutiva. Knapp y Morton (2013) plantean dos hipótesis a partir de las investigaciones realizadas. La primera sostiene, lo que parece más coherente con lo escrito hasta ahora, que la actividad del córtex prefrontal en tareas específicas de la función ejecutiva es menor en los niños pequeños que en los mayores. La segunda hipótesis, en cambio, muestra un perfil algo más complejo: algunas regiones del córtex prefrontal manifiestan más actividad con la edad y otras menos. No es sencillo decantarse por una de las dos hipótesis. Posiblemente, determinadas regiones necesitan una mayor actividad para cumplir de forma eficiente sus funciones en edades tempranas. Sin embargo, en años posteriores, el funcionamiento eficiente de estas regiones exige un gasto menor de energía. De alguna manera, como señala Diamond (2013), se ha producido un progresivo automatismo debido a una continua práctica, por lo que no es necesaria la activación constante de los procesos ejecutivos. La práctica y la experiencia repetida aparecen como una estrategia educativa necesaria para el desarrollo de la función ejecutiva.

FUNCIONES EJECUTIVAS Y EDUCACIÓN

Un amplio número de investigaciones han constatado que el desarrollo de las funciones ejecutivas, estrechamente relacionado con determinados circuitos cerebrales, mantiene una especial conexión con el aprendizaje y con el bienestar de los niños, es decir, con su competencia académica y con sus habilidades socioemocionales (Munakata y cols. 2013). Los estudios no solo han tenido en cuenta sus efectos en la infancia, sino también en la educación posterior y en su adaptación social en la edad adulta (Diamond y Lee, 2011; Diamond, 2013). Parece lógico esperar este tipo de resultados una vez que conocemos con bastante precisión la importancia de las funciones ejecutivas en los procesos de aprendizaje y en la adaptación emocional. Pero la cuestión principal ahora no es demostrar el impacto de las funciones ejecutivas, sino qué tipo de pro-gramas y actividades educativas han demostrado su valor para desarrollarlas y fortalecerlas o, en situaciones menos favorables (estrés o entornos empobrecidos), para neutralizar o superar su impacto negativo. La información disponible se va a organizar en dos apartados: el primero se refiere a un programa educativo que ha demostrado sus efectos positivos en las escuelas infantiles denominado «Tools of the Mind» (Herramientas del Pensamiento). El segundo, seleccionará algunas actividades específicas que han manifestado un impacto beneficioso en el desarrollo de la función ejecutiva.

«TOOLS OF THE MIND»

Uno de los programas que más relevancia está teniendo durante estos últimos años para el desarrollo de la función ejecutiva es el denominado «Tools of the Mind». Diseñado y continuamente actualizado por Elena Bodrova y Deborah Leong (2007), basa sus propuestas en un análisis profundo de la psicología de Vygotski y del papel de la actividad y del juego en el desarrollo de las funciones ejecutivas, fundamentales para el aprendizaje presente y futuro de las personas". Su objetivo principal se sitúa en seleccionar las experiencias y prácticas educativas que favorezcan la autorregulación del niño en sus edades tempranas, lo que significa el progreso en las funciones ejecutivas, en la regulación de las emociones, en las habilidades metacognitivas y en el sentido de autoeficacia del alumno en su proceso de aprendizaje.

El programa no se plantea como un conjunto de actividades al margen del currículo, sino que en torno a él se estructura el currículo que se desarrolla en el aula. Su objetivo es mejorar las funciones ejecutivas y los conocimientos de los alumnos a través de un determinado modelo de intervención educativa. Las prioridades estratégicas y metodológicas se sitúan en la actividad de los niños; en sus juegos de simulación y su progresiva transformación en juegos reglados; en el proceso de transformación del habla externa en lenguaje interiorizado; en la transición de la regulación por parte de los otros a la autorregulación; en el reconocimiento de la función de las interacciones entre los propios niños; en el ajuste de las actividades a la zona de desarrollo próximo de cada niño; y en la actividad del maestro como mediador y sustentador (seaffolder) del proceso de desarrollo y aprendizaje del niño. En este marco, «Tools of the Mind» establece un conjunto de actividades centradas principalmente en la autorregulación, alguna de las cuales se incorporan a la enseñanza de los contenidos de orientación más académica. Las propuestas más significativas se resumen en el siguiente cuadro.

Actividades principales del programa «Tools of the Mind»

Planes de juego

Los niños planifican y controlan su participación en los juegos mediante el dibujo o la escritura y lo negocian con otros niños.

Planes de aprendizaje

Los niños al final de cada semana establecen su plan de aprendizaje de la semana siguiente con la ayuda del maestro.

Juego congelado

Los niños bailan al ritmo de la música pero se quedan quietos cuando el sonido se detiene.

Lectura con compañeros

Se forman parejas de niños que aprenden a intercambiar sus roles de lectores o de oyentes del texto elegido.

Juego de números

El formato es similar al anterior aunque en este caso los roles que se alternan son el de «presentar» y «comprobar» los números.

Escritura ayudada

Los niños escriben lo que van a hacer después de una inicial planificación o descifran sonidos a través del deletreo o resumen un texto.

La investigación de Blair y Raver (2014) comparó el programa «Tools» con otros programas en 29 escuelas, el 15% de las cuales estaban en situación de alta pobreza. Se utilizaron no solo pruebas relacionadas con las funciones ejecutivas de los niños y con su rendimiento académico, sino también indica-dores de las funciones neuroendocrinas, como el nivel de cortisol y de alfa amilasa en la saliva. Los resultados mostraron un significativo progreso de los niños Tools en la mayoría de las variables relativas a la función ejecutiva y al rendimiento académico de los niños.

También encontraron una fluctuación del nivel de cortisol y de alfa amilasa que indicaba un mayor compromiso en las tareas de aprendizaje. Los datos indicaron que los niños en las escuelas con alto nivel de pobreza mostraron un significativo beneficio neurobiológico y académico cuando participan en un programa educativo que les proporciona un apoyo progresivo para su autorregulación. El estudio concluye destacando la enorme importancia de generalizar este tipo de programas de especial calidad para reducir la brecha social y educativa de niños que proceden de diferentes contextos socioeconómicos.

OTRAS ACTIVIDADES QUE FAVORECEN EL DESARROLLO DE LAS FUNCIONES EJECUTIVAS

«Tools of the Mind» es una propuesta curricular completa para los niños de educación inicial y primeros años de la educación primaria articulada en torno al desarrollo de las funciones ejecutivas y a la autorregulación cognitiva y emocional. Pero hay otras muchas actividades que han comprobado sus efectos positivos en la mejora de estas funciones o de alguna de sus dimensiones. Las conclusiones principales'2 obtenidas en alguna de las revisiones científicas realizadas (Diamond, 2013; Munakata, Michaelson, Barker y Chevalier, 2013; Diamond y Lee, 2011; National Scientific Council on the Developing Child, 2011) pueden resumirse en las siguientes:

1. Determinadas actividades con el ordenador, el ejercicio aeróbico, el juego, el yoga, la música, el baile, la meditación, la narración de cuentos, las artes marciales y el teatro son ejemplos de actividades que pueden ayudar a mejorar las habilidades fundamentales de las funciones ejecutivas.

2. Las actividades en el ordenador con juegos para entrenar la memoria favorecen el funcionamiento de la memoria de trabajo y transfieren estas habilidades a otras tareas de memoria. Sin embargo, no está tan claro que ayuden de forma significativa a la inhibición.

3. El ejercicio aeróbico mejora la función del córtex prefrontal, por lo que favorece el desarrollo de las funciones ejecutivas. También logran este objetivo las artes marciales y las prácticas de meditación (mindfulness). La razón se encuentra en que estas acciones refuerzan el autocontrol, la disciplina, la inhibición y la regulación de la atención, lo que da seguridad y confianza al alumno para enfrentarse a tareas complejas.

4. El juego social es una experiencia de gran importancia para el desarrollo de la función ejecutiva y la regulación emocional. En gran medida esto es debido a la necesidad que tiene el niño de comprobar cómo expresa de forma autónoma las habilidades que ha aprendido con la ayuda del adulto. Además, los niños tienen que comunicarse con los otros sobre sus planes de juego, sobre los papeles correspondientes y sobre las actividades y mensajes que cada uno tiene que realizar en el momento oportuno.

5. Las actividades que benefician a las funciones ejecutivas tienen una capacidad de transferencia reducida de unas dimensiones a otras, salvo las artes marciales o un currículo escolar bien diseñado porque los programas son más amplios y abordan el conjunto de las funciones ejecutivas.

6. Algunas investigaciones sobre las funciones ejecutivas se han referido a ellas como la base biológica para la escolarización obligatoria. Su argumento es que las habilidades de la memoria de trabajo, el auto-control y la flexibilidad cognitiva proporcionan el soporte y la disposición necesarios para que el niño domine mejor los contenidos del aprendizaje escolar orientados especialmente a la lectura, a la escritura y al cálculo.

7. Las experiencias que favorecen el desarrollo de las funciones ejecutivas no están reñidas ni son opuestas a las actividades iniciales centradas en el aprendizaje de la lectura y de las matemáticas. Al contrario, las interacciones complejas que se producen entre las funciones ejecutivas, la interacción social y las habilidades académicas subrayan el valor de integrar las experiencias que fortalecen las funciones ejecutivas con aquellas otras orientadas al acceso a la cultura escrita y a las matemáticas.

8. Aquellos alumnos que tienen al inicio un menor desarrollo de las funciones ejecutivas, como los niños que viven en contextos desfavorecidos o con otras dificultades como el TDAH, muestran un progreso mayor cuando participan en cualquiera de estos programas.

9. Las actividades para el desarrollo de las funciones ejecutivas deben ser continuas y repetidas a lo largo del día, con creciente nivel de dificultad y procurando que los niños estén motivados para dedicar tiempo a la actividad. La práctica repetida es fundamental, pues es lo que produce la mejora.

10. Los programas beneficiosos intentan reducir el estrés en la clase y favorecer la relajación, el buen humor, la confianza en sí mismo y las relaciones sociales. El estrés, la soledad y la falta de ejercicio físico dificultan la actividad del córtex prefrontal y las funciones ejecutivas.

11. La forma más eficiente para mejorar las funciones ejecutivas es ampliar los objetivos hacia el conjunto del desarrollo social y emocional de los niños.

EL IMPACTO DEL ESTRÉS EN EL DESARROLLO NEUROLÓGICO Y EN EL APRENDIZAJE

No es sencillo definir el estrés porque la respuesta del organismo depende no solo del estímulo estresante, sino también de las características del propio organismo. Gunnar, Herrera y Hostinar (2009) señalan que el estrés es «una condición en la que el individuo experimenta retos para su bienestar físico o emocional que superan su capacidad de afrontarlos» (p. 53).

Mientras que algunas experiencias generan un estrés manejable, otras tienen efectos negativos que distorsionan gravemente el equilibrio del individuo y alteran su funcionamiento biológico y cerebral. Se acaba de señalar la importancia de las diferencias individuales y es necesario insistir en este punto. Las experiencias anteriores, la evaluación del estímulo estresante, las expectativas sobre su impacto y sus consecuencias y la maduración de las estructuras cerebrales responsables de la respuesta al estrés son factores diferenciales que permiten comprender las importantes diferencias individuales que se manifiestan ante situaciones de estrés. Hay individuos más vulnerables al estrés, mientras que otros son más resistentes. La resiliencia o los individuos resilientes serían casos extremos de esta resistencia al estrés. Diferentes investigaciones (Davidson, 2012) han destacado que la mayor capacidad de activar la región izquierda de la corteza prefrontal respecto a la región derecha, lo que permite un mayor control de las informaciones negativas que proceden de la amígdala, ayuda a explicar el mejor afrontamiento de la adversidad. Hay que tener en cuenta que las diferencias ante el estrés son mucho más reducidas entre los niños pequeños y que las situaciones estresantes tienen un especial impacto en la maduración de los circuitos cerebrales.

Un estrés demasiado elevado y durante mucho tiempo provoca importantes efectos negativos que pueden extenderse a lo largo de la vida (National Scientific Council on the Developing Child, 2014). ¿Cuáles son los circuitos cerebrales responsables de reaccionar ante la situación de estrés para mantener el equilibrio y el bienestar de los individuos? Fundamentalmente hay dos (Sandi, 2012): el eje del sistema nervioso simpático y el eje hipotalámico-hipófisosuprarrenal (HHS). El primero tiene como funciones principales activar al organismo para la huida o la defensa (aumento de la frecuencia cardíaca, tensión muscular) y reducir otras actividades que no son necesarias en ese momento, como la di-gestión o la función reproductiva. El segundo, el eje HHS, es el más estudiado y muestra los efectos de la situación estresante en diferentes circuitos cerebrales y hormonales (Gunnar, Herrera y Hostinar, 2009). Su primer efecto se produce en el hipotálamo, que libera la hormona corticotropina (ACTH) a través de la hipófisis.

A continuación, la ACTH llega a las glándulas suprarrenales, que incrementan la producción del cortisol, una hormona esteroide que afecta a gran parte de los sistemas del organismo. Su presencia y sus efectos se muestran en el hipocampo y en la amígdala, con mayor responsabilidad en la expresión emocional, pero también en el córtex prefrontal, cuya influencia en las funciones ejecutivas se acaba de exponer. La elevación del nivel habitual de cortisol en el organismo durante un tiempo prolongado tiene efectos negativos en la maduración del eje HHS y afecta posteriormente a los procesos de aprendizaje, memoria y autorregulación emocional, pues en ellos están implicados similares procesos cerebrales.

TIPOS DE ESTRÉS Y SU EFECTO EN EL CEREBRO Y EN EL APRENDIZAJE

No siempre el estrés es dañino o perjudicial (National Scientific Council on the Developing Child, 2014). En ocasiones, puede ser incluso beneficioso si activa al organismo para superar un obstáculo o para buscar una respuesta acertada sin que ello suponga un bloqueo mental o emocional o una situación de desamparo. Como se acaba de apuntar, sus efectos positivos o nocivos de-penden de cómo reacciona el organismo al estrés, del impacto que provoca, de la duración de sus reacciones negativas y de la posibilidad de que el niño afectado encuentre apoyo afectivo para enfrentarse a la situación estresante.

El estrés positivo, por tanto, contribuye a la adaptación del organismo y se caracteriza por incrementos moderados y poco duraderos del ritmo cardíaco, la presión sanguínea, los niveles de glucosa y la producción de las hormonas relacionadas con el estrés, como el cortisol. El estrés positivo se produce ante determinadas situaciones cambiantes de la vida que exigen un nuevo proceso de adaptación, pero a las que el niño puede enfrentarse con éxito por sus experiencias anteriores o por el apoyo de una relación afectiva que le genera confianza y seguridad. El estrés tolerable se refiere, en cambio, a respuestas ante situaciones potencialmente más dañinas y que pueden afectar al sistema cerebral. Ejemplos de estos factores desencadenantes son la muerte de algún miembro de la familia, condiciones de vida más difíciles por el desempleo prolongado en el hogar o determinados problemas afectivos y sociales. El elemento diferenciador de este tipo de estrés es que se produce en un ambiente de apoyo afectivo al niño por parte de los adultos, lo que le permite enfrentarse con mayor seguridad y confianza a los efectos de la situación de estrés.

Finalmente, el estrés tóxico significa una activación continuada del organismo ante situaciones difíciles de controlar por parte del niño, que se mantienen durante un tiempo prolongado y sin que el niño encuentre adultos que puedan protegerlo a través de un ambiente de apoyo estable. En esta situación, la elevación continua de las hormonas del estrés puede producir modificaciones en el cerebro y provocar alteraciones en la función ejecutiva. El documento del National Scientific Council on the Developing Child (2014) sobre el efecto del estrés refleja con precisión esta dinámica:

La exposición extrema al estrés tóxico puede modificar el sistema de respuesta al estrés de tal manera que responde con umbrales más bajos a sucesos que pueden no ser estresantes para otros, y, por tanto, el sistema de respuesta al estrés se activa más frecuentemente y durante más tiempo de lo necesario, como si fuera el motor de un coche revolucionado durante horas todos los días. Este desgaste incrementa el riesgo de enfermedad física y mental relacionada con el estrés más adelante en la vida.

National Scientific Council on the Developing Child, 2014, p. 2

EFECTOS DEL. ESTRÉS EN LA INFANCIA Y EN EDADES POSTERIORES

Las investigaciones realizadas hasta el momento ponen de manifiesto que las situaciones que provocan un estrés severo o tóxico en la infancia (abandono, maltrato) pueden producir, en gran medida por el efecto continuado de cantidades excesivas de cortisol, una ralentización del desarrollo del cerebro, una desregulación del sistema neuroendocrino de respuesta al estrés y una disfunción del sistema límbico que incluye el hipocampo, la amígdala y el córtex prefrontal medial (Gunnar, Herrera y Hostinar, 2009). Además, el hecho de que estas situaciones estresantes se produzcan en la etapa prenatal o en los primeros años de vida, en los que la plasticidad cerebral es especialmente sensible a los estímulos adversos prolongados, puede ocasionar alteraciones importantes en los sistemas de respuesta al estrés en los años posteriores y afectar a la adaptación y al equilibrio de las personas a lo largo de su vida. Como señala el National Scientific Council on the Developing Child (2007), si la madre embarazada o el niño pequeño experimentan estrés tóxico durante un período amplio de tiempo en ausencia de relaciones protectoras, pueden producirse cambios epigenéticos.

Estos cambios en la expresión de los genes pueden, a su vez, provocar modificaciones importantes en el cerebro y en los sistemas neurobiológicos. La gravedad de estos efectos no los convierte necesariamente en irreversibles. Investigaciones recogidas en el National Scientific Council on the Develo-ping Child (2007) han abierto la posibilidad de que incluso con una nueva modificación epigenética puedan existir mecanismos que neutralicen los efectos negativos y devuelvan al organismo su normal funcionamiento. Estos hallazgos aún incipientes abren vías insospechadas para la intervención farmacológica o para el desarrollo de programas de intervención educativos saludables. Otro tipo de estudios (Sandi, 2012; _Tones, 2014) han sugerido una forma de invertida para mostrar las relaciones entre el estrés y el funcionamiento del sistema cognitivo: mientras que la ausencia de estrés no activa al organismo para seguir aprendiendo o para encontrar soluciones y el estrés excesivo bloquea su funcionamiento afectivo y mental, niveles intermedios de estrés pueden llegar a convenirse en el punto óptimo de activación siempre en función del contexto, de la historia personal y de la presencia o ausencia de figuras adultas que presten apoyo y cuidado en los momentos más difíciles. Estas conclusiones recuerdan desde otros parámetros a la ley de Yerkes-Dodson (1908), que también establece una relación de U invertida entre la intensidad del estrés y la memoria.

LA INFLUENCIA DEL CONTEXTO SOCIOECONÓMICO Y DE LA POBREZA EN EL DESARROLLO

El estudio de las relaciones entre el contexto socioeconómico y cultural de los niños y su desarrollo cognitivo medido tanto por las respuestas ante pruebas de rendimiento como por indicadores cerebrales es uno de los campos en donde pueden valorarse las relaciones entre la neurociencia, la psicología y la educación.

La interpretación de Las variables contextuales Es preciso tener en cuenta que la variable «contexto socioeconómico y cultural» plantea bastantes problemas metodológicos y teóricos. Uno de ellos es la forma de establecer sus indicadores. En general, suele medirse a través de la combinación de un conjunto de factores con pesos diferentes: nivel de estudios del padre y de la madre, ocupación de cada uno de ellos, libros en casa, participación en actividades culturales y recursos disponibles en el hogar. En los estudios que tratan de relacionar de forma más especifica la pobreza con el desarrollo, se suele incluir la alimentación, la salud, el ambiente del hogar y de la escuela y los recursos materiales disponibles (Lipina y cols., 2011).

Otro de los problemas surge en la interpretación de las relaciones entre el contexto socioeconómico y el desarrollo cognitivo y académico de los niños. El error que suele producirse es considerar el contexto como una variable in-dependiente con capacidad explicativa de los cambios que se producen en el desarrollo y en el aprendizaje. Sin embargo, es mejor incorporar el contexto como una variable proxy en torno a la cual se encuentran otras variables ambientales con mayor poder explicativo. El contexto socioeconómico y cultural está relacionado con el desarrollo del lenguaje, por ejemplo, pero es el tiempo, la forma y el estilo de comunicación en la familia lo que finalmente determina los progresos del niño en su competencia comunicativa y lingüística. También el contexto socioeconómico y cultural tiene relación con la alimentación de los niños, con la incorporación a centros o experiencias educativas estimulantes o con las posibilidades de los niños para su acceso a bienes culturales.

CONTEXTO SOCIOECONÓMICO Y ACTIVIDAD CEREBRAL

La pregunta central en el campo de la neurociencia es conocer la relación entre los cambios neurobiológicos, el estatus socioeconómico, el desarrollo cognitivo y los aprendizajes de los alumnos. Hay disponible una considerable evidencia empírica sobre la relación constante entre el nivel socioeconómico y el rendimiento académico de los alumnos.

Las pruebas PISA, por citar uno de los estudios internacionales más reconocidos sobre los aprendizajes de los alumnos, comprueban año tras año que el nivel socioeconómico de las familias es la variable que manifiesta una mayor relación con los resultados que obtienen los alumnos en las diferentes pruebas académicas. Sin embargo, este tipo de evidencia nada nos dice sobre las relaciones de estas variables con los cambios en el funcionamiento cerebral del alumno. Para ello es preciso combinar pruebas de inteligencia o de rendimiento, controlando la variable socioeconómica, con el funcionamiento de la actividad cerebral.

Stevens y Neville (2014) resumen alguna de estas investigaciones y comprueban que los niños de contextos socioeconómicos desfavorecidos muestran una menor atención selectiva en tareas que exigen la intervención de la función ejecutiva y en aquellas otras que necesitan filtrar una información irrelevante para realizarla con acierto. Las investigaciones de Lawson y cols. (2015) también concluyen que el estatus socioeconómico está relacionado con la función ejecutiva y que los niños que proceden de contextos desfavorecidos muestran peores resultados en diversas tareas, edades y metodologías. Los análisis realizados sugieren que el ambiente familiar puede ser un factor mediador entre el estatus socioeconómico y la función ejecutiva. Junto con este tipo de investigaciones, también hay que destacar aquellas otras que comprueban los efectos de determinados programas de intervención que estimulan el desarrollo neurocognitivo de los niños de bajo nivel socioeconómico.

El estudio de Neville y cols. (2013) analizó los beneficios de un programa de entrenamiento para mejorar la atención selectiva de niños preescolares de bajo nivel socioeconómico. Un total de ciento cuarenta y un niños que participaban en un proyecto de educación compensatoria (Head Start) fueron asignados a tres tipos de programas: uno con entrenamiento en atención en el que se implicaba a los alumnos y a sus familiares; otro en el que solo se realizaba el programa Head Start y un tercero sin actividad adicional y que tenía la función de grupo de control activo. Los efectos de los programas de intervención fueron comprobados a través de medidas electrofisiológicas de la atención selectiva, de pruebas cognitivas estandarizadas y de cuestionarios a los padres sobre el comportamiento de sus hijos. Los resultados mostraron cambios especialmente positivos en el primer grupo de entrenamiento en los procesos de atención en comparación con los otros dos grupos tanto en la mejora de las funciones neurocognitivas como en las conductas de cuidado de los familiares a sus hijos.

Comentarios Finales

A lo largo de esta unidad se ha tratado de exponer de forma sucinta las intrincadas relaciones entre los genes y el ambiente y se ha destacado cómo la prevención y la intervención educativa pueden favorecer una adecuada evolución de los circuitos neuronales y del cerebro, así como el desarrollo de las principales dimensiones psicológicas. Este inicial planteamiento se ha focalizado en cuatro ámbitos concretos: la educación infantil temprana, el desarrollo de la función ejecutiva, el estrés y la pobreza. En esta unidad no se ha hecho mención a otro tipo de estudios que se refieren a los alumnos con problemas de aprendizaje o con alteraciones en su desarrollo. La descripción y el análisis de los factores genéticos y ambientales que contribuyen a comprender estas dificultades o alteraciones y la discusión sobre las posibilidades más adecuadas de intervención educativa deben estudiarse de manera más profunda.

Esta unidad ha tratado de destacar las posibilidades que ofrecen los avances científicos en el campo de la genética y de la neurociencia para formular nuevos modelos psicológicos, para interpretar los datos conductuales observados y para sustentar determinadas prácticas educativas, reorientarlas si fuera necesario o para diseñar otras nuevas. Sin embargo, estos progresos no deben oscurecer el objetivo de que lo más importante en el ámbito escolar no es ser capaz de precisar el origen del problema, sino determinar la respuesta educativa y social más adecuada para la diversidad del alumnado. Ello exige al profesional ser competente en evaluar de forma integral el desarrollo del alumno y sus diferentes contextos, conocer las posibilidades que el sistema educativo, el centro docente y la familia le ofrecen y proponer, en estrecha coordinación con estos últimos, los cambios necesarios que eliminen barreras y que faciliten la participación de todos los alumnos en experiencias y actividades enriquecedoras.

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

A. Desarrolle la siguiente actividad de análisis y reflexión y remita sus respuestas por correo electrónico a más tardar el día 30 de noviembre:

¿La neurociencia es útil para la intervención educativa) si/no porque
¿Cuáles son los efectos de la intervención educativa en el ámbito cognitivo y en el ámbito emocional.?
¿Cuáles son las las ventajas e inconvenientes de programas educativos infantiles basados principalmente en el desarrollo de la función ejecutiva de los niños frente a otras alternativas?
¿Cuál es la importancia de la educación artística en el desarrollo y porque debe incluirse en el sistema educativo, en las evaluaciones y en la sociedad?
¿Cuáles son las actitudes sociales ante estrategias compensadoras para los alumnos que viven en contextos desfavorecidos?

B. Elabore una propuesta educativa que incluya junto a otras asignaturas basicas primarias como matemáticas, biología, idiomas o historia, al juego y al deporte. Es decir, ¿cómo propone usted que el juego y el deporte sea parte en el aprendizaje de otras estructuras que tradicionamente en el modelo clásico han requerido de estricta memorización y lectura?

C. Ahora, realice el mismo ejercicio en torno a la música. el teatro y el baile

D. Elaborare las directrices (elementos referentes e indicativos ) de un programa de intervención educativa que favorezca el desarrollo de la función ejecutiva; y

E). Diseñe las directrices de intervención educativa que reduzcan o eviten los efectos del estrés tóxico y que compense el impacto de la pobreza en el aprendizaje.

Para realizar las anteriores actividades, es momento de poner en práctica la información y aprendizaje adquirido a lo largo de este curso, valorando como principales referentes los siguientes criterios:

Conocer los avances de la genética y de la epigenética en la comprensión de los trastornos del desarrollo.
Discutir y valorar el efecto de las experiencias ambientales en el desarrollo, teniendo en cuenta las investigaciones en el campo de la genética y de la. epigenética.
Ser capaz de comprender los avances y los riesgos de la neurociencia educativa y sus posibilidades futuras. Comprender d significado de la función ejecutiva en el comportamiento humano, sus diferentes componentes cognitivos y sus correlatos neurobiológicos.
Ser capaz de analizar algunas relaciones entre el desarrollo cognitivo y el desarrollo emocional.
Conocer y valorar las experiencias educativas que favorecen el desarrollo de la función ejecutiva.
Ser capaz de describir los diferentes tipos de estrés, sus efectos en el desarrollo y las posibilidades de compensación.
Analizar los efectos de la pobreza en el desarrollo y el tipo de respuesta educativa que demanda.

Es muy importante tomar en consideración que los plazos para la entrega de actividades, aparecerán a un costado del botón que permite el acceso a esta unidad situado en el menú de este diplomado.

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