Monografía Curso de Capacitación Docente

en Neurociencias

Alumno: José Mario Pérez González

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RECORRIENDO EL CEREBRO HUMANO QUE APRENDE El cerebro no duerme mientras el cuerpo descansa

El cerebro es un trabajador a tiempo completo

Cerebro en cifras:

100.000 millones de neuronas llevan a 1000 billones de posibles conexiones

1,300 Kg. Es el peso promedio 2% del peso corporal

20% de consumo de energía del total que consume el cuerpo en reposo Hemisferios cerebrales: representan el 85% del peso cerebral

El cerebro está despierto las 24 horas, los 365 días al año

INTRODUCCIÓN El cerebro varía entre 1,250 kg y 1,400 kg, siendo de mayor peso el cerebro masculino. El cerebro humano tiene aproximadamente 100 mil millones de neuronas que se interconectan permitiendo cumplir funciones conforme a la evolución e involución del ser humano. Las neuronas son en sí mismas como una usina generadora de energía electroquímica que se activa de acuerdo a los estímulos prevenientes de uno mismo, o del exterior, por medio de fibras protoplasmáticas llamadas axones que transmiten señales a distintos lugares del cerebro, o del resto del cuerpo vía células receptoras. El cerebro es el único órgano de nuestro cuerpo que puede pensarse así mismo, investigarse (sujeto y objeto de la investigación) Surgir de él, la teoría y la empiria. Conocerse y ordenar toda clase de cambios necesarios adaptados para la vida en sociedad y la supervivencia, con emociones incluidas. Sabe de dolores y placeres. Es también el órgano inteligente y director creativo de la totalidad humana (UCCM), responsable de nuestra propia evolución. El arquitecto ordenador de nuestros conocimientos, desde los vulgares a los científicos. El cerebro es un laburante a tiempo completo, trabaja aún cuando el cuerpo descansa. Es un vigía silencioso, responsable y confiable. Gracias a él, la memoria oficia de biblioteca y disco rígido de todo lo que aprendimos. Gracias a la neurotecnología , vía neuroimágen, se ha podido avanzar en la investigación del cerebro y sus funciones, con esto, impulsar el desarrollo de distintas ciencias. Las imágenes y registros obtenidos de la aparatología computarizada han sido determinantes a la hora del diagnóstico, del pronóstico y tratamiento en medicina. Además, es producto de la permanente investigación médica, que se conoce parte del potencial neural de los seres humanos junto al de otros animales. Los nuevos descubrimientos neurocientíficos deben ser aprovechados al máximo para encarar los nuevos paradigmas disponibles para enseñanza aprendizaje. Está en los docentes acompañar y aceptar los desafíos que se avecinan. PALABRAS CLAVES: Cerebro, neurona, dendrita, sinapsis, axón, enseñanza, aprendizaje, redes hebbianas, neuroplasticidad, aprendizaje, dopamina, GPS, cognitivo, neuroimagen, memoria, paradigma, disco rígido.

UN POCO DE HISTORIA – APORTES ACTUALIZABLES

Desde Hipócrates (460-370 a C) en adelante, podemos decir que fueron muchos los científicos que hicieron su aporte al conocimiento, aún incompleto, de lo que representa nuestro cerebro en la evolución humana.

Thomas Willis

En homenaje a estos científicos de la historia; mencionaré sólo a algunos que, nos dieron la oportunidad de conocer la estructura anatómica del cerebro, su actividad electroquímica, junto a algunas de sus funciones, durante varios siglos; son:

Thomas Willis -1621-1675, Luigi Galvani -1737-1798, Franz J. Gall -1758-1828, Pierre Flourens-1794-1867, Paul Broca- 1824-1880, Carl Wernicke-1848-1905, Hermann von Helmholtz- 1821-1894, Camillo Golgi -1843-1926, Santiago Ramón y Cajal -1852-1934, Charles Sherrington- 1857-1952, Edgar Adrian-1889-1977, Julius Bernstein-1839-1917, Walter R. Hess-1881-1973, Alan Hodgkin-1914-1998, Andrew Huxley- 1917-2012, Henry Dale-1875-1968, Otto Loewi -1873-1961, Donald O. Hebb, 1904-1985, Edwin Furshpan, David Potter-1910-1971, Bernard Katz -1911, Roger W. Sperry-1913-1994, Torsten Wiesel –1924, David H. Hubel- 1925, Rodolfo Llinás- 1934, Paul Ekman – 1934, Carlson, Greengard-1925, Eric Kandel – 1929, Howard Gardner – 1943, Antonio Damaso – 1944, Daniel Goleman – 1947, Susan Greenfield 1950, Susan Blackmore – 1951, Antonio Alcalá Malavé-1964, Roderick Mac Kinnon- 1956.

Corte histológico del cerebelo al microscopio, dibujado por Santiago Ramón y Cajal -Wikipedia

Sin estar vinculado a las ciencias médicas ni a la filosofía de forma directa, no puedo dejar de mencionar a Leonardo Da Vinci -1452-1519- , ya que su genialidad le permitió colaborar con la medicina de la época, entre otras ciencias, describiendo con sus dibujos la anatomía humana y, como se observa; el cerebro humano. Da Vinci formó discípulos, por lo que se puede aseverar, que fue un gran maestro. Su acervo en el arte y las ciencias se halla vigente, todos sus conocimientos siguen siendo de interés actual para los investigadores de distintas disciplinas.

Estudio del cerebro humano y el sistema nervioso

APRENDIZAJE

Si entendemos el APRENDIZAJE; como cualquier variación en las conexiones sinápticas que producen cambios en el pensamiento y comportamiento, además, que, puedan generarse a través de información teórica, la práctica, o las experiencias de vida, esta definición, da cuenta de los permanentes cambios que se producen en el cerebro y en toda nuestra UCCMME (Unidad Cuerpo Cerebro Mente, Medio Ambiente) Debemos agregar que:

Los procesos de aprendizaje son considerados procesos cerebrales en los cuales el cerebro reacciona ante los estímulos, los analiza, los procesa, lo integra y lo ejecuta.

El medio ambiente es un profesor de supervivencia que te acompaña y enseña toda la vida

El continuo cambio cerebral en su interacción con el medio ambiente, en base a la biología y la experiencia, a lo largo de la vida, determinara, la estructura y el funcionamiento cerebral. Koizumi. 2004

Aprender se convierte en una necesidad para la supervivencia.

De lo 26 mil genes que dan forma al cuerpo humano, 13.000. son lo encargados de modelar el cerebro y cientos de ellos son los responsables de controlar nuestra capacidad de aprendizaje. -Asoc. Educar-

APRENDIZAJE HEBBIANO (Donald O. Hebb, 1904-1985) es la base de la neuromodelación o neuroplasticidad cerebral, tipos de redes Hebbianas acumuladas en el cerebro a través del tiempo. Estas redes son soporte de supervivencia, algunas dejan de funcionar y automáticamente otras lidian para ocupar el lugar, se involucran en ocupar un nuevo espacio intracerebral. La Red Hebbiana es el soporte neural del aprendizaje. Una neurona puede cambiar en la vida muchas veces de Red Hebbiana cumpliendo diferentes actividades según las exigencias. NEUROPLASTICIDAD: Las Redes Hebbianas positivas (RHP) crean y amplían sus conexiones, las RH negativas desarma redes pocos activas e inactivas. Es en los lóbulos prefrontales donde se genera la neuroplasticidad consciente (creando, remodelando o suprimiendo redes) La sinapsis hace que las células nerviosas puedan comunicarse entre sí a través de las dendritas y axones, pasando de una señal eléctrica a otra química La red Hebbiana es el soporte neural del aprendizaje – Asoc. Educar. La neuroplasticidad es donde las neuronas consiguen aumentar sus conexiones con otras neuronas y éstas hacerlas estables, como consecuencia de la experiencia, el aprendizaje, y la estimulación sensorial cognitiva. – Feldman y Brech – 2005 La adquisición de nuevas habilidades, requiere muchos años de práctica mental y física. Para entender este complejo fenómeno se hace necesario admitir la formación de vías nuevas por ramificación y crecimiento progresivo de la arborización dendrítica, y terminales nerviosas. Ramón y Cajal – 1904 La actividad regular y sistemática, estimula el crecimiento dendrítico y aumenta el número de conexiones sinápticas entre las existentes. Neuroplasticidad ---- Aumento de la capacidad a nuevos territorios----- Aumento de las posibilidades de supervivencia – Neuroplasticidad Positiva, crea y amplía redes

Hebbianas. Neuroplasticidad Negativa desarma redes Hebbianas poco activas o inactivas - Asoc. Educar Reglas de la neuroplasticidad: Si se usa se conserva, si no se usa se pierde.- Asoc. Educar. El aprendizaje de nuevas lenguas favorece diferentes conexiones cerebrales y aumenta la conectividad de las mismas en áreas diferentes a las propiamente lingüísticas como puede ser la activación del hemisferio derecho y de áreas occipitales del mismo. – Leonard y Col -2010 Armar redes es parte del proceso de aprendizaje, como lo es también, el integrar la información para que la misma no se quede en islas separadas. ROBO HEBBIANO: es lo que sucede en nuestro cerebro mientras aprendemos – Asoc. Educar.

PRINCIPIO O LEY DE HEBB

Su principal aporte se relaciona con la formación de ensambles neuronales regidos por el siguiente principio:

“Cuando un axón de una célula A está lo suficientemente cerca de una célula B, como para excitarla, y participa repetida o persistentemente en su disparo, ocurre algún proceso de crecimiento o cambio metabólico, en una o en ambas células, de modo tal que la eficacia de A, como una de las células que hacen disparar a B, aumenta”.

Este principio (o Ley de Hebb), en ciencia cognitiva, se denomina la “Regla de Hebb” y provee el algoritmo básico de aprendizaje mediante redes neuronales artificiales.

La teoría es comúnmente evocada para explicar algunos tipos de aprendizajes asociativos en los que la activación simultánea de las células conduce a un pronunciado aumento de la fuerza sináptica. Este aprendizaje se conoce como aprendizaje de Hebb. (Wikipedia)

CRITICA a Hebb Donald Hebb es señalado como el autor de los estudios iniciales sobre deprivación sensorial, los cuales se sospecha fueron posiblemente la base de sustentación empírica para la redacción de los manuales para torturar de la CIA –Wikipedia-

MEMORIA: sin neuroplasticidad no habría memoria, sin memoria no podríamos hablar de inteligencia. La memoria es la suma de saberes que pueden expresarse. Sin memoria no existiría el olvido. Sin memoria el aprendizaje caería en el vacío.

TIPOS DE APRENDIZAJE:

APRENDIZAJE IMPLÍCITO --- Automático ----- Atención selectiva o no selectiva inconsciente

APRENDIZAJE EXPLÍCITO ---- Voluntario ----- Atención sostenida consciente

ETAPAS DEL APRENDIZAJE

1. Primer etapa del aprendizaje Cognitivo – Ejecutivo, inconsciente no capacitado.

2. Segunda etapa del aprendizaje Cognitivo – Ejecutivo, Consciente no capacitado.

3. Tercera etapa del aprendizaje Cognitivo - Ejecutivo, búsqueda del conocimiento.

4. Cuarta etapa del aprendizaje Cognitivo – Ejecutivo, zona de aprendizaje teórico.

ENEMIGOS DEL APRENDIZAJE TEÓRICO:

Aburrimiento, falta de dopamina. El estudiante no encuentra motivación en el tema presentado. Se desconoce como hacer que el estudiante preste atención.

Ansiedad, exceso de dopamina.

Quinta etapa del aprendizaje Cognitivo – Ejecutivo, la confusión.

Sexta etapa del aprendizaje Cognitivo – Ejecutivo, consciente capacitado. Asoc. Educar.-

Ausencia de empatía en los educadores

Tomar al pie de la letra el tango Cambalache - E.S. Discépolo:

¡Todo es igual!

¡Nada es mejor!

Lo mismo un burro

que un gran profesor.

PALABRAS CLAVES: Cerebro, neurona, dendrita, sinapsis, axón, enseñanza, aprendizaje, redes hebbianas, neuroplasticidad, memoria, aprendizaje, dopamina, GPS, cognitivo, empatía.

ANEXO I

EL CEREBRO AL QUE SE IMITA El GPS (Global Positioning System) o SPG en castellano: Sistema de Posicionamiento Global, nos permite ubicar en el planeta la posición de un objeto, un lugar, una persona, o un vehículo, todo, con extraordinaria precisión. El GPS cumple una función importante y específica, hoy, adaptado para ser usada en millones de vehículos, por millones de personas, en millones de ciudades densamente pobladas del mundo.

Este dispositivo electrónico de la era digital, junto con Internet, permite revolucionar la comunicación, en especial la información, con ello, la educación y sus nuevas metodologías. Los creadores del GPS, han tenido en cuenta el sistema funcional del cerebro humano. Para ser más exacto, lo han imitado. Por ejemplo: El GPS funciona recibiendo señales de satélites distribuidos alrededor del planeta, estos satélites que captan información, serían como los sentidos humanos recibiendo estímulos para luego decodificarlos en el cerebro y ser guardados y aplicados en función de la supervivencia de la especie. El sistema GPS fue desarrollado, instalado y actualmente operado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos. Esto indica que, se desarrolló un dispositivo, en función de la autodefensa de un Estado, tal como por su naturaleza, hace el cerebro a través de sus distintas áreas conformadas por la integración de sus 100.000. Millones de neuronas pudiendo desplegarse a través de 1000 billones de conexiones denominas por Sir Charles Sherrington SINAPSIS – 1857/1952

DE LAS REDES NEURONALES AL GPS Donald Hebb -1904/1985) para muchos el padre de la neurología y de las redes neuronales. De ahí el nombre de redes hebbianas, que nos lleva a definir la neuroplasticidad como: variabilidad del tamaño y tipo de redes hebbianas acumuladas en el cerebro a lo largo del tiempo.

Los GPS disponibles en el mercado para los conductores de vehículos, poseen un software actualizable, que incluye un mapa, con la ubicación de todas las calles de la ciudad, indicando su dirección, mano - contramano, guiando grafica y

auditivamente al conductor, por donde se debe transitar, es decir, indica cual es el camino correcto. Evita que aquellos que no conocemos un lugar nos ubiquemos en tiempo y espacio sin perdernos. Entre otras funciones, el GPS informa entre muchas cosas; sobre zonas peligrosas por hechos delictivos, barreras, hospitales, puesto de bomberos, comisarías, todo, de interés para la correcta y segura circulación vehicular. Es una brújula urbana, también una ayuda memoria para nuestro cerebro. Nuestro cerebro posee en su bioarquitectura, mucho más que un software, es extremadamente creativo y auto programable, que, puede diseñar millones de programas y dispositivos como el GPS para luego valerse de él. La era digital da cuenta de ello. La ciencia y la tecnología lo confirman segundo a segundo. Es nuestro cerebro el que permite actualizar, tantas veces sea necesario, dispositivos- herramientas- como el GPS para ser aplicados a distintas actividades.

EL CEREBRO APRENDE DE LAS ERRAMIENTAS QUE CREA El cerebro es mucho más que un órgano, responsable del sentido, del pensamiento, de la memoria y del control de toda nuestra anatomía. Tiene la facultad de aprender y enseñar, de ser creativo para sí y para el conjunto de la sociedad. Le queda pendiente, poder vislumbrar el alcance futuro, de la totalidad de sus propias funciones. Seguramente se podrá autodimensionar en un futuro cercano, con la ayuda de la misma tecnología que sigue creando y perfeccionando. Nuevos mapas cerebrales (digitales) se crean para descubrir nuevas funciones y seguramente, ser imitado en la construcción de dispositivos digitales ya, para ser aplicado en las comunicaciones (Ej.; Redes Sociales), para la educación (TIC´s) o para la alta tecnología médica, necesaria en el diagnóstico por imagen (RMN, etc)

ANEXO II

TECNOLOGÍA QUE DISPONEMOS Y DE LA QUE HACEMOS USO PARA EL

DIAGNÓSTICO POR IMAGEN EN LAS NEUROCIENCIAS

TAC, Tomografía Axial Computada

RNN, Resonancia Magnética Nuclear

RNF, Resonancia Magnética Funcional,

TEP, Tomografía por Emisión de Positrones –

ME: Magneto Encefalografía

MRS (Resonancia magnética espectroscópica) basada en procesos de valoración de la funciones del cerebro vivo.

MRS toma las ventajas de la apreciación de los protones (átomos de hidrógeno) que residen como diferencia del entorno químico dependiendo bajo qué molécula esté hospedada (H2O vs. proteínas, por ejemplo)

2D-Ultrasound Imaging (imagen por ultrasonidos 2D) Nuevo tipo de generación de imágenes en dos dimensiones por ultrasonidos en tiempo real capaz de medir y visualizar el metabolismo por análisis y seguimiento de amplitud de cambios localizados, NIRS

Optical Topography (topografía óptica) utiliza los principios del espectro de la luz infrarroja para analizar los cambios en el neuro-metabolismo durante la actividad cerebral.

EMIT (Tomografía cerebral por computación activa de microondas) es una nueva tecnología que permite medir las propiedades fisiológicas de los tejidos y órganos en tiempo real, basado en la diferenciación de las propiedades dieléctricas de los tejidos. (Wikipedia)

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS CONSULTADAS

http://es.wikipedia.org/wiki/Cerebro

http://www.youtube.com/watch?v=jgTH2Sb5pys&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=z0E3IALHwNY

http://www.cursosparamedicos.com/newsite/pags/cursos_realizados.asp

http://www.cienciaforense.com/Pages/Psicologia/BasesNeuro

www.tendencias21.net/Descubiertas-las-bases-neurologicas-de-la-agresion-

humana_a1906.html

http://www.youtube.com/watch?v=Kgk5qx9bpO0&feature=relmfu

Neurobiología de la motivación - Dr. Prof. Mario Vestfrid - Neurociencias

http://www.youtube.com/watch?v=KmJD8rbPYb4&feature=relmfu

Las Neuronas en Espejo

http://www.youtube.com/watch?v=UN5Srj7vkME&feature=fvwrel

Neuroplasticidad y Adicciones (parte 1)

http://www.youtube.com/watch?v=EYvkIcht6NA&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=HjqDLBoRjZ8&feature=related

Dr. Cormillot | La neuroplasticidad al servicio de la salud

Neuroplasticidad y adicciones parte 2

http://www.youtube.com/watch?v=BnLITYSTjiw&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=rfcC9u4I0PI&feature=related

Neurobiología de la violencia - Dr. Roberto Rosler - Neurociencias

http://www.youtube.com/watch?v=K0tPBleAAHI&feature=g-vrec

Dr. Rosler - Principios Neurocognitivos Para La Enseñanza De Nativos Digitales

P1

http://www.youtube.com/watch?v=HE3Tad6CJ2g&feature=related

La Neuroplasticidad Norman Doidge

http://www.youtube.com/watch?v=UN5Srj7vkME&feature=fvsr

Dr. Norman Doidge on Neuroplasticity

http://www.youtube.com/watch?v=8Z1nLJNqpLk

Norman Doidge on the brain and neuroplasticity

http://www.youtube.com/watch?v=tFbm3jL7CDI

http://neurocienciayplasticidadcerebraluned.blogspot.com.ar/2011/01/cerebro-

humano-ontogenia.html

Norman Doidge On The Brain That Changes Itself

http://www.youtube.com/watch?v=LvEZfnlYX0U

Changing Your Mind

http://www.youtube.com/watch?v=UmmRubMv9iY&feature=related

Dr. Norman Doidge ,"The Brain That Changes Itself" full show

http://www.youtube.com/watch?v=t3TQopnNXBU&feature=related

http://kidshealth.org/parent/en_espanol/general/brain_nervous_system_esp.html#

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1963/huxley-

photo.html?print=1

http://www.historiadelamedicina.org/willis.htm

Cómo nos influyen los videojuegos – neurociencias

Daphne Bavelier

http://www.youtube.com/watch?v=BYzYqS8WrBg

Cerebro Aprendizaje y Video Juegos – Cuarta parte

Dr. Juan Manuel Corredor

http://www.youtube.com/watch?v=8dHR_DiHaYU

Funciones .wmv

http://www.youtube.com/watch?v=J6o-WUECx1Q

Funciones cerebrales: conceptos básicos

http://www.youtube.com/watch?v=qWL_jsUtWGo

Arquitectura del Cerebro- Eric Zilmer

http://www.youtube.com/watch?v=CD9_lcLTBdU&NR=1&feature=endscreen

www.asociacióneducar.com

http://www.youtube.com/watch?v=Jh80BLABTCo

http://www.youtube.com/watch?v=0t9eioNzEfs