conexionismo by brad beciez

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OGNICIÓN.

INNOVACIONES

PARA LA

ACCIÓN DOCENTE

MÓDULO I

CEREBRO Y COGNICIÓN

CAPÍTULO 2

Neurofisiología de la Cognición: Memoria y Atención

DEPARTAMENTO DE DISEÑO ACADÉMICO

Material elaborado para el Diplomado a Distancia «Cerebro y Cognición. Innovaciones para la Acción Docente» por : Lic. Katherine González Coria Lic. Rosalba Ortega González Lic. Sandra Lorena Padró Torres.

Septiembre, 2005

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Contenido 2.

Neurofisiología de la Cognición: Memoria y Atención

2.1. Teorías de la Cognición.......................................................................................................

2.2. Funciones Cognitivas Superiores .....................................................................................

2.2.1. Atención ......................................................................................................................

2.2.1. Inteligencia .................................................................................................................

2.2.3. Lenguaje......................................................................................................................

2.3. Memoria................................................................................................................................

2.3.1. Una Introducción al Modelo....................................................................................

2.3.2. Memoria Sensorial....................................................................................................

2.3.3. De las Sensaciones a las Percepciones...................................................................

2.3.4. De la Percepción a la Atención.................................................................................

.19

2.3.5. Significado y Atención..............................................................................................

2.3.6. Emoción y Atención..................................................................................................

2.4. Memoria Operativa o de Trabajo .....................................................................................

2.4.1. Retención de la Información.....................................................................................

2.4.2. El Efecto de la Fiesta de Cocktel.............................................................................

2.4.3. El Número Siete Mágico (Más o Ménos Dos).........................................................

2.4.4. Segmentación..............................................................................................................

2.4.5. Ensayo de Repetición................................................................................................

2.4.6. Ensayo de Elaboración..............................................................................................

2.4.7. Significado y Retención..............................................................................................

2.4.8. Dar Significado Usando Asociaciones....................................................................

2.4.9. Emoción y Retención.................................................................................................

Material elaborado para el Diplomado a Distancia «Cerebro y Cognición. Innovaciones para la Acción Docente», por: Lic. Katherine González Coria, Lic. Rosalba Ortega González, Lic. Sandra Lorena Padró Torres

Contenido

2.5

2.4.10. Respuesta Fisiológica al Estrés..............................................................................

2.4.11. Respuesta de la Memoria a la Tensión.................................................................

2.4.12. Utilizar las Emociones para el Aprendizaje..............................................................

2.4.13. La Contraparte de la Emoción......................................................................................

Memoria de Largo Plazo.....................................................................................................

2.5.1. Memoria Procedimental: Habilidades y Preparación............................................

2.5.2. El Fenómeno de la Punta de la Lengua....................................................................

2.5.3. Memoria Declarativa: Semántica y Episódica...........................................................

2.5.4. La Base Celular de la Memoria................................................................................

2.5.5. Potenciación a Largo Plazo.......................................................................................

2.5.6. Crecimiento de las Sinapsis........................................................................................

2.5.7. ¿Cómo son Almacenados los Recuerdos?................................................................

2.5.8. ¿Cómo son Recuperados los Recuerdos?..................................................................

2.5.9. Estructuras Cerebrales Involucradas en el Almacenamiento y la Recuperación....

2.5.10. De la Memoria Procedimiental al Almacenamiento de Largo Plazo ...............

2.5.11. De la Memoria Declarativa al Almacenamiento de Largo Plazo ....................

2.5.12. Consolidación...........................................................................................................

2.5.13. Sueño y Consolidación..................................................................................................

2.5.14. La Consolidación en la Memoria Motora..............................................................

2.5.15. Implicaciones Educativas de la Consolidación.........................................................

2.5.16. Enseñando para la Memoria de Largo Plazo..............................................................

2.5.17. Experiencia y Olvido.................................................................................................

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INTRODUCCIÓN En la primera parte hicimos una revisión de la anatomía (la estructura) y la fisiología (las funciones) básicas del cerebro. En esta segunda parte entenderemos qué papel juegan algunas estructuras específicas del cerebro en los complejos actos de recibir, seleccionar, procesar, almacenar y recuperar la información que vemos, oímos o pensamos; y cómo el cerebro crea las características específicas de lo que llamamos mente y memoria.

Empezaremos a conocer algunas de las aportaciones de las teorías generales de la cognición y el aprendizaje y sus posibles implicaciones y aplicaciones en la educación. Algunas de las bases teóricas e investigaciones de esta parte no sólo provienen de la neurociencia sino de campos como la psicología cognitiva y la investigación educativa.

Aunque muchas de las investigaciones que se expondrán no son nuevas, adquieren un nuevo significado vistas desde una perspectiva neurológica. Por ejemplo, el concepto de “transferencia” tiene una larga historia de investigación. Muchos estudios en el salón de clases han documentado el efecto de los conocimientos previos en los nuevos aprendizajes –casi siempre llamado transferencia positiva o negativa. Nuestra comprensión de este concepto se enriquecerá, sin embargo, al conocer sus bases neurológicas. La información no se guarda en un área específica del cerebro sino en varios lugares – las cortezas visual, auditiva y motora– y se incorpora a circuitos o redes neuronales. Cuando experimentamos algo nuevo, el cerebro “busca” una red neuronal ya existente para que la nueva información se asocie a la información ya almacenada. Si la transferencia es buena, lo previamente almacenado/aprendido dará significado a la nueva información y tendremos una transferencia positiva. Si la nueva información es similar en algún aspecto, pero no encaja por completo, la transferencia será negativa. El concepto es el mismo explicado por la investigación educativa o la neurociencia; sin embargo, como maestros saber no sólo que ocurre sino entender porqué ocurre nos permitirá diseñar actividades y estrategias que sean más efectivas para que los estudiantes amplíen la comprensión de los conceptos que se les enseñan.

Ceguera Mental: un Antropólogo en Marte 2.1 . T E O R Í A S D E LA COGNICIÓN En el contexto del estudio del aprendizaje y la cognición, el problema mente cuerpo puede establecerse de una manera más precisa como el descubrimiento de cómo el aprendizaje y el pensamiento son llevados a cabo por el sistema nervioso. Esta cuestión fue en general evitada por los psicólogos durante casi todo el siglo XX, pero los avances acaecidos en nuestra capacidad para estudiar el cerebro y el sistema nerviosos parecen sugerir que podamos estar cerca de descubrimientos importantes sobre las bases biológicas del aprendizaje y la cognición, motivo por el cual el decenio de 1990 se ha proclamado la «Década del Cerebro». La neurociencia es quizá la ciencia más excitante de nuestra época. Además de los

El autismo es una enfermedad mental misteriosa que aparece en la primera infancia. Los lactantes autistas se relacionan con sus madres como si fueran extrañas, respondiendo, por ejemplo, poniéndose rígidos cuando les cogen. Algunos niños autistas se repliegan completamente en ellos mismos, siendo incapaces de aprender a hablar y sentarse solos, agarrándose y balanceándose convulsivamente y lo peor es que pasan el resto de sus vidas en instituciones. Sin embargo, muchos autistas se las arreglan lo bastante bien como para llevar vidas independientes y algunos autistas «de función elevada» muy bien. Durante algún tiempo se creyó que el autismo era una forma infantil de esquizofrenia, pero ahora se considera un trastorno distinto. Muchos psicólogos consideran que los autistas padecen de «ceguera mental». Todos los seres humanos poseen una teoría de la mente denominada «psicología tradicional» que es la base para el proceso que los psicólogos sociales denominan atribución. Explicamos fácilmente el comportamiento de otras personas como el resultado de sus creencias y deseos, y explicamos nuestro propio comportamiento citando nuestras propias creencias y deseos. Todos somos psicólogos naturales aunque no hayamos estudiado psicología. En un sentido somos lectores de la mente que pueden sentir inmediatamente los motivos y pensamientos de otros, aunque lo hagamos por deducción de cómo actúan las personas, antes que por un poder paranormal. Solemos equivocarnos en nuestras atribuciones precisamente porque no leemos realmente las mentes. Lo que es más revelador sobre nuestra capacidad «de leer la mente» es lo intuitiva y automática que es. Sólo en raras ocasiones tenemos que pensar mucho sobre lo que la gente piensa y siente. De hecho, nos resulta imposible abstenernos de atribuir estados mentales a cualquier cosa, incluidas las máquinas recarcitrantes que «nos odian». La atribución nos es tan natural como la respiración. Probablemente las capacidades que son intuitivas, son innatas, ensartadas en el cerebro antes que ser productos del pensamiento consciente en serie. Baron-Cohe (1995) sugiere que los seres humanos normales tienen una «teoría del módulo mente», innata, pero que los autistas nacen sin ella. No «ven» los motivos y los pensamientos en el comportamiento de la manera que lo hacen los demás. Los niños autistas y los niños sanos se comportan de una manera muy diferente en experimentos en los que se exige de ellos que se comporten como psicólogos naturales. Por ejemplo, imagine que vemos a una niña, Sally, colocar una canica en una cesta encima de una mesa y dejar la habitación. Otra niña, Anne entra y coloca la canica en una caja. Anne sale y Sally vuelve. ¿Dónde buscará la canica? A los 3 ó 4 años de edad, los niños sanos y los niños con síndrome de Down saben que Sally mirará en la cesta. Le atribuyen la creencia de que la canica sigue en la cesta, y mirarán allí porque no sabe que Anne la cambió a la caja. Sin embargo, salvo unos pocos, todos los niños autistas, incluso los que son unos años mayores que los sujetos sanos, esperaban que Sally mirase en la caja donde la canica estaba realmente. No atribuyen una falsa creencia a Sally. En otra prueba con sujetos británicos, se mostró a los niños una caja de Smarties familiares que ellos esperaban que contuviera un tipo popular M&M de caramelos llamados Smarties. La caja se abrió revelando lapiceros en vez de Smarties. Luego se preguntó a los niños lo que habían pensado que contenía la caja antes de que la abrieran, y lo que el siguente niño esperaría encontrar en la caja. Los niños sanos respondían

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«Smarties» a las dos preguntas, recordando su propia creencia falsa y atribuyendo la misma creencia falsa al siguiente sujeto. Sin embargo, la mayoría de los niños autistas respondió «lapiceros» a las dos preguntas, incapaces de comprender su propia creencia falsa anterior o la probable creencia falsa de otro niño, que no supiera la verdad (Baron-Cohen, 1995). Quizá la autista de «rendimiento elevado» más notable sea Temple Grandin, que superó el autismo infantil para convertirse en una profesora famosa de ingeniería forestal, especializada en el diseño de granjas e industrias para la producción y la matanza de ganado vacuno, cerdos y ovejas, pero por cuyo bienestar es una furiosa defensora. Ha aprendido a tratar con otras personas a través de la inteligencia informática (su palabra) y el trabajo duro. Se le ha impuesto la misión de la ciencia cognitiva por destino. Es incapaz de comprender qué son las mentes. Describe su propia mente como un ordenador de procesamiento en paralelo y con características que el resto de nosotros encuentra extrañas. Por ejemplo, tiene recuerdos que son de claridad perceptual, casi alucinatorias, que describe cómo hacer pasar una escena por una cinta de video. Además, una vez que un recuerdo ha empezado a representarse, debe terminarse; no tiene botón mental de retroceso. Grandin se describe a sí misma como «una antropóloga en Marte» (Sacks, 1995) rodeada de misteriosas criaturas a quienes no puede entender y con las que puede tratar sólo a fuerza de mucho trabajo. Cuando era joven notaba como los niños parecían capaces de alcanzar las mentes de los otros y pensaba que debían ser telepáticos. Como la mayoría de los autistas, fue objeto de bromas y a menudo se aprovecharon de ello. Dado que no puede atribuir motivos y pensamientos a otros, no podía percibir que a veces la gente tiene malos motivos y miente para encubrirlos. Mientras trabajaba como consejera para una compañía cuya maquinaria estaba experimentando porcentajes anómalos de fallos, descubrió que un empleado estaba saboteando el equipo al relacionar su presencia con la maquinaria rota. «Tuve que aprender a ser suspicaz, tuve que aprenderlo cognitivamente. Podía sumar dos más dos, pero no podía ver la mirada envidiosa en su cara» Si bien Grandin y otros autistas de elevado rendimiento saben que carecen de cosas que otros tienen (Grandin no sabe lo que es enamorarse y no obtiene placer de una maravillosa puesta de sol y no encuentra grandeza en la cordillera montañosa por la que está rodeada en Colorado) sienten que hay compensaciones, que ser autista no es tanto estar enfermo como ser diferente. Hay una tremenda capacidad para enfocar toda la energía mental de una persona en una sola tarea, sin sentir ninguna de las distracciones personales que alteran el pensamiento de la gente ordinaria. Tienen una poderosa capacidad de imágenes visuales. Grandin vio cómo un ingeniero hacía el boceto de un edificio y descubrió que podía hacerlo de inmediato exactamente igual sin preparación. Tal como lo expresó, tiene una potente estación de trabajo informático gráfico en su cabeza. Puede diseñar mentalmente un edificio con el más fino detalle y luego andar por él, girarlo, acercarlo, alejarlo, hacer que se mueva, localizar problemas y luego fijarlos. Los autistas tienen una especie de pureza moral. Carecen por completo de engaño y astucia y no lo ven en los demás. Grandin dice, «si pudiera hacer chascar mis dedos y no ser autista, no lo sería, porque entonces no sería yo». Advierte contra los planes de eliminar los genes del autismo y otros síndromes que hacen a la gente «diferente»: es posible que la gente con diminutas cantidades de esos rasgos sean más creativas, o posiblemente incluso genios...Si la ciencia eliminara esos genes, quizá el mundo entero les pediría responsabilidades»

avances a los que se ha dado gran publicidad acaecidos en la comprensión de las causas fisiológicas de enfermedades como la depresión y la esquizofrenia, se han dado grandes pasos en la descripción de las bases fisiológicas del aprendizaje, la memoria e incluso el pensamiento. Los desarrollos en neurociencia han empezado a afectar a la teorización psicológica sobre el aprendizaje y la cognición. Si bien, en cierto aspecto, el cerebro es como un ordenador, hay otros aspectos en los que el cerebro es bastante diferente. En vez de tener una unidad de pensamiento poderosa simple (el «chip» que realiza los cálculos del ordenador), el cerebro está compuesto por muchas unidades simples (las neuronas) cuyas operaciones colectivas nos hacen inteligentes. En la actualidad, la inteligencia artificial es excitante porque promete la capacidad

de «fabricar mentes». Si se pueden crear mentes que funcionen en ordenadores, las mentes son reales, por lo tanto la psicología del aprendizaje y la cognición pueden mezclarse con la ciencia informática en la ciencia cognitiva. La perspectia de crear una mente plantea la cuestión de cómo deberían diseñarse las mentes y cómo las nuestras fueron diseñadas por la evolución. Se le denomina arquitectura de la cognición a las cuestiones generales del diseño de la mente. Se han propuesto dos arquitecturas de la cognición o teorías generales de la mente en las que se han agrupado la mayor parte del trabajo de los psicólogos cognitivos, la del sistema de símbolos y la del conexionismo. La hipótesis del sistema simbólico se basa en que la mente es un programa de ordenador, que aborda la Psicología como una forma de programación informática. La inteligencia, ya sea natural o artificial, consiste en la manipulación de símbolos mediante reglas computacionales. Un organismo o un ordenador almacena en su interior representaciones del mundo (símbolos) que manipula para constuir nuevas representaciones. Un programa de adición simple ilustra la esencia del punto de vista de la cognición del sistema simbólico. Proporcionamos como información de entrada dos números que se almacenan simbólicamente en el interior de un ordenador como los valores de las variables X Y. El ordenador entonces «piensa», manipulando X en Y mediante la aplicación del algoritmo de la adición, generando un nuevo símbolo, el valor de la variable Z. Por último el ordenador «se comporta» exhibiendo Z en su pantalla. Aplicado a los organismos vivos, el punto de vista del sistema simbólico dice que los sujetos aceptan información de entrada a

través de los sentidos, representan internamente estas informaciones como símbolos y piensan, manipulando los símbolos mediante reglas parecidas a los programas. Los conexionistas invierten el enfoque del sistema simbólico, al creer que la construcción de mentes artificiales debe estar dirigida por el conocimiento de los cerebros humanos y no de un ordenador inhumano. Puesto que el conexionismo dice que el procesador intuitivo funciona como el cerebro, más que como el procesador consciente, Clark (1989) lo denomina el punto de vista del cerebro del aprendizaje y la cognición. El sistema simbólico distingue varios sistemas de memoria y procesos de ejecución responsables de los diferentes procesos cognitivos. El conexionismo no hace distinción entre tipos de memoria o entre memoria frente a pensamiento. Su arquitectura de la cognición consiste en múltiples unidades de cómputo simples parecidas a neuronas interconectadas en una red cerebroide. Cada unidad es idéntica a todas las demás unidades, y el aprendizaje, la memoria y el pensamiento son todos patrones de actividad cambiantes en la red en su conjunto. Las neuronas reciben múltiples conexiones dendríticas de muchas otras neuronas del sistema nervioso; en las unidades conexionistas, esto se convierte en una serie de conexiones de entrada procedentes de otras excitadoras (si la neurona presináptica descarga, aumenta la posibilidad de que la neurona postsináptica descargue) o inhibidoras (si la neurona presináptica descarga, reduce la posibilidad de que la neurona postsináptica descargue); en las unidades conexionistas, las conexiones pueden ser igualmente excitadoras o inhibidoras. En las neuronas reales, las fuerzas sinápticas varían desde cero (el disparo de la neurona presinática no tiene efecto sobre la ac-

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tividad de la neurona postsináptica) a valores muy grandes; de igual forma, el peso o fuerza de las conexiones entre las unidades conexionistas varía normalmente de 0 (sin fuerza) hasta 100 (fuerza completa). Los pesos pueden utilizarse también para representar si una conexión es inhibidora o excitadora, tomando valores que oscilan entre -1,00 y +1,00, pasando por 0. Los potenciales de acción de disparo de las neuronas descienden por el axón, que está conectado a muchas otras neuronas. En las unidades conexionistas esto se representa por una serie de conexiones de salida desde una unidad a las otras. Las neuronas reaccionan a la suma de todas las descargas de entrada que reciben desde sus conexiones dendríticas de entrada y, si se alcanza el nivel general de excitación en la sinapsis, la neurona descargará un potencial axónico, enviando un impulso electroquímico a otras unidades con las que está conectada. Las unidades conexionistas también suman la información de entrada neta (input) que reciben y envían alguna información de salida (input) a las otras unidades. El pensamiento conexionista ha tenido una enorme influencia en la ciencia cognitiva. Los modelos conexionistas tienen una serie de características que han emocionado a los psicólogos del aprendizaje y la cognición. La primera es su plausibilidad como modelos de primera aproximación del funcionamiento cerebral. Otra característica concierne al aprendizaje. Las redes neuronales aprenden espontáneamente, sin embargo, de una manera muy parecida a como lo hacen los animales y las personas por ensayo, error y retroalimentación. Las redes neuronales, como las criaturas vivas, se autorganizan, pues, espontáneamente, sin necesidad de una programación explícita. Una tercera ventaja de los sistemas conexionistas es que las redes neuronales, a

diferencia de los tradicionales modelos simbólicos, son tolerantes a los fallos. Los sistemas simbólicos son notoriamente frágiles en dos aspectos. En primer lugar, si se les presentan situaciones distintas de aquellas para las cuales han sido programados, su comportamiento se desmorona por completo. Esto era un inconveniente de las teorías del reconocimiento de patrones de igualación al modelo perceptivo y del análisis de rasgos, que fueron las primeras desarrolladas en inteligencia artificial. Las redes neuronales se comportan mucho más como teorías de prototipos de reconocimiento de patrones y categorización que como personas. Las redes neuronales son mucho mejores en el reconocimiento de patrones, una de las capacidads humanas aparentemente sencillas de las que carecían las inteligencias artificiales tradicionales. El segundo aspecto en el que los sistemas de procesamiento serial tradicionales son frágiles resulta familiar a cualquier usuario de ordenador: con que falle una pequeña cosa de un programa o de un aparato, el sistema completo se estropea. A este respecto, los ordenadores en serie se diferencian de los seres humanos, quienes pueden sufrir una lesión cerebral y seguir funcionando, aunque menos bien. Un ejemplo famoso es el secretario de prensa del presidente Reagan, Jim Brady, quien recibió un disparo en la cabeza durante el intento de asesinato de Reagan por parte de John Hinckley. Pese a la lesión cortical masiva, la personalidad y la inteligencia de Brady están razonablemente intactas. Como los seres humanos, las redes neuronales muestran esta misma degradación. Pueden ser dañadas por lesiones hipotéticas y seguir funcionando a niveles de eficiencia reducida. El conexionismo es un excitante avance reciente de la ciencia cognitiva, la teoría de las

redes neuronales tiene algunos inconvenientes. Uno se deriva de su promesa de sustituir las teorías de la mente de estilo informático, irreales, por otras de estilo cerebral, reales. Los cerebros reales funcionan en una sopa bioquímica cuyos contenidos modifican las operaciones neuronales. Las neuronas se comunican enviando mensajes químicos a través de sinapsis químicamente complejas, procesos que son completamente ajenos a las redes conexionistas. En estas últimas, todas las unidades son iguales, mientras que en los cerebros reales hay muchas clases de neuronas. Las neuronas reales pueden transmitir información sólo en una dirección. En resumen, si bien en líneas generales las unidades y las redes conexionistas semejan la estructura de los sistemas nerviosos biológicos, su modo de funcionamiento no lo hace. Las unidades neuronales, las conexiones y los pesos d e c o n e x i ó n s o n ficciones matemáticas, no cosas reales incluso en el interior de los ordenadores en los que funcionan esos programas, con la excepción de un pequeño número de máquinas como la Máquina de Conexión. Otro problema que plantean las redes conexionistas es que, dado que aprenden en vez de ser programadas, el funcionamiento interno del cerebro y, por consiguiente, el conexionismo no contribuye a proporcionar una explicación del comportamiento humano. Sustituir un misterio natural por uno artificial no constituye un avance. Las redes conexionistas han sufrido importantes reveses empíricos. El más importante se refiere a la interferencia catastrófica (Norris, 1991). Cuando un ser humano aprende dos tareas suele haber interferencia entre ellas, de modo que el aprendizaje de una nueva tarea puede verse obstaculizada por el aprendizaje anterior, y la

maestría en una nueva tarea puede dificultar el reaprendizaje de la primera. Por ejemplo, haber aprendido a escribir con un procesador de textos puede dificultar el aprendizaje de cómo usar otro nuevo, y el dominio de uno nuevo puede dificultar el volver al antiguo, como parece ser en las redes conexionistas. En que la primera capacidad se ha destruido. El reentrenamiento de la red neuronal no es diferente del entrenamiento de una nueva red, pero los seres humanos conservan el conocimiento de las habilidades aprendidas previamente a pesar del nuevo aprendizaje. Aunque el punto de vista del conexionismo y del sistema simbólico del aprendizaje y la cognición suelen tratarse como rivales, hay un modus vivendi emergente que puede reunificar el campo de la ciencia cognitiva. Las dos arquitecturas de la cognición pueden reconciliarse considerando la mente humana como un híbrido de las dos. Al nivel neuronal, el aprendizaje y la cognición deben llevarse a cabo mediante procesos de tipo conexionista, puesto que el cerebro es un conjunto de unidades sencillas, pero masivamente interconectadas. Sin embargo, como hemos aprendido, sistemas computacionales físicamente diferentes pueden ejecutar los mismos programas. Es posible que, aunque el cerebro sea un ordenador masivamente paralelo como la máquina de conexión, la mente humana en sus aspectos racionales es un procesador en serie de representaciones, en especial cuando el pensamiento es consciente. Los aspectos más automáticos e inconscientes (intuitivos) de la mente humana son de naturaleza conexionista. Por tanto, las teorías conexionistas tienen un papel valioso que desempeñar como el interfaz vital entre los mo d e l o s d e l s i s t e m a d e s í m b o l o s d e l pensamiento racional que sigue unas reglas

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y el pensamiento intuitivo no lineal ni simbólico. Muchos entornos informáticos, como Windows, contienen calculadoras virtuales. Si usted activa una calculadora, aparece una imagen en la pantalla del ordenador de una calculadora real. En la imagen, se puede colocar el cursor del ratón sobre una tecla, apretar el botón izquierdo del ratón y la calculadora virtual llevará a cabo la operación exactamente igual que la calculadora real. Las calculadoras reales llevan a cabo sus funciones en virtud de como han sido fabricadas. Las calculadoras de Windows llevan a cabo sus funciones en virtud de los programas escritos para imitar calculadoras reales. Los ordenadores son dispositivos de propósito general que pueden ser programados para imitar cualquier dispositivo de propósito especial. Las calculadoras virtuales parecen funcionar exactamente igual que las calculadoras reales a las que imitan, pero el trabajo electrónico hecho detrás del escenario es completamente diferente. Hablando en términos generales, cada programa que ejecuta un ordenador pone en acción una máquina virtual diferente. Los programas calculadores crean una calculadora virtual; los simuladores de vuelo crean un avión virtual, un programa de ajedrez crea un tablero virtual y un contrincante virtual. Dennett sostiene que la consciencia es una máquina virtual instalada por socialización en el procesador en paralelo del cerebro. Más importante, la socialización nos da el lenguaje, y en el lenguaje pensamos y hablamos un pensamiento cada vez, creando nuestros procesadores de procesamiento en serie de la consciencia. Los seres humanos son criaturas notablemente flexibles, capaces de adaptarse a cada ambiente de la Tierra y aspirando a vivir en el espacio y en planetas distantes. Los animales son como calculadoras reales, que

poseen respuestas creadas en un armazón de conexiones de alambres que encajan cada una en los ambientes concretos en los cuales su especie evolucionó. Las personas son como los ordenadores de propósito general, se adaptan al mundo, no cambiando sus naturalezas físicas, sino cambiando sus programas. Los programas son culturas que se adaptan a los lugares cambiantes y a los tiempos cambiantes. Aprender una cultura crea consciencia, y la consciencia es adaptativa porque otorga la capacidad de pensar sobre las propias acciones, de reflexionar sobre alternativas, de planificar por adelantado, de adquirir conocimiento general y de ser miembro de la sociedad a la que se pertenece. Es a través de la interacción social (no a través de la caza solitaria, del forrajeo y de la reproducción) que los seres humanos individuales y las culturas sobreviven y florecen.¿Puede considerarse la mente como un sistema cognitivo de dos niveles (uno en serie y que sigue reglas, y el otro en paralelo y matemático) implementado en un ordenador de procesamiento neuronal en paralelo? Brentano dijo que el hito de lo mental es la intencionalidad y nosotros podemos preguntar si los sistemas informáticos de cualquier tipo poseen intencionalidad. John Searle cree que no. Dado que los ordenadores no están conectados activamente al mundo exterior, sus representaciones, ya estén codificadas como símbolos o mediante conexiones, son arbitrarias y, para el ordenador, sin sentido. Por ejemplo, cuando consulto el diccionario de mi procesador de textos, me da un grupo de palabras que significan aproximadamente lo mismo que la palabra objetivo. Probemos ahora con la palabra artificial. Las cinco primeras alternativas que enumeró fueron falso, postizo, sustituto, imitación y fingido. Superficialmente

mi ordenador puede hacer lo que un ser humano puede hacer, encontrar palabras de significado similar. Sin embargo, mi ordenador no entiende claramente el significado de la palabra artificial. Para él, artificial es simplemente un patrón de 0s y 1s en su memoria de acceso aleatoria y cuando subrayo artificial en mi pantalla y recurro al diccionario el programa simplemente compara el patrón RAM destacado con los patrones encontrados en un área concreta del disco duro de mi ordenador, recupera los patrones asociados de 0s y 1s, y los muestra en mi pantalla como un patrón de puntos que yo interpreto como palabras de significado similar. Por tanto, aunque yo tengo intencionalidad (y sé los significados de artificial, falso, postizo, sustituto, imitación y fingido) mi ordenador y mi procesador de texto no la tienen. Por consiguiente, si la intencionalidad es el criterio de lo mental, mi ordenador no tiene mente. En la actualidad, la validez de este a r g u m e n t o e s c o n t r o v e r t i d a . Quizá la intencionalidad no es el criterio para la posesión de una mente (Dennett, 1992). Quizá la falta de intencionalidad de los ordenadores actuales es meramente un límite impuesto por la tecnología actual, y los ordenadores del futuro tendrán mentes (Searle, 1991). Quizá, aunque los ordenadores de procesamiento simbólico secuencial no tienen intencionalidad, y no pueden tenerla, las máquinas en paralelo del futuro poseerán intencionalidad porque interaccionarán con el ambiente y se autoorganizarán espontáneamente en vez de ser programadas (Dreyfus y Dreyfus, 1990). En el campo de la inteligencia artificial, los científicos cognitivos están construyendo algo mentaloide con manipulación de símbolos y arquitecturas conexionistas. Queda por ver si «mentaloide» se convierte en «idéntico a la mente».

2.2. FUNCIONES COGNITIVAS SUPERIORES La corteza cerebral lleva a cabo las funciones cognitivas superiores, sin embargo, son más difíciles de investigar. Avances recientes acaecidos en la capacidad de explorar la actividad cerebral a tiempo real, en vez de tomando una instantánea transitoria de las estructuras cerebrales con los rayos X convencionales o con tomografía axial computarizada, han hecho factibles las primeras investigaciones de la corteza mientras trabaja. Las más importantes de esas nuevas técnicas son las técnicas de imagen por resonancia magnética (RM), la RM funcional y la tomografía de emisión de positrones (TEP). 2. 2. 1 ATENCIÓN En el decenio pasado Michael Posner y sus colaboradores (Posner, 1992; Posner y Peterso, 1990) llevaron a cabo amplios estudios de atención utilizando la técnica de TEP; revisaremos brevemente sus descubrimientos como un ejemplo de esta excitante nueva era. En las exploraciones TEP se inyecta a los sujetos una pequeña cantidad de sustancia radiactiva inocua con una vida media muy corta que es transportada al cerebro. Cuando un área del cerebro empieza a funcionar aumenta el flujo sanguíneo en esa área. Si se da a un sujeto una tarea a realizar, como pensar sobre el significado de una palabra, se puede medir la cantidad de radiación de todas las áreas del cerebro y el área con la mayor actividad será la parte que esté llevando a cabo la tarea asignada. Utilizando la TEP, Posner ha delineado dos sistemas de atención en los cerebros de monos y humanos. Un sistema está localizado en los lóbulos posteriores del cerebro.

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Cuando un sujeto atiende a una parte del campo visual aumenta el flujo sanguíneo del lóbulo parietal opuesto. Los pacientes con lesión en un lóbulo parietal experimentan «descuido» al campo visual opuesto e incluso al mejorar muestran dificultad para pasar la atención de un objeto situado en el campo visual no deteriorado al otro. Las áreas subcorticales forman parte también del sistema atencional parietal. Un área denominada colículo superior interviene en los cambios de atención, mientras que una parte del tálamo denominada pulvinar es la encargada de mantener la atención a un estímulo una vez que se ha producido el cambio. En general, pues, el sistema atencional posterior es responsable de los cambios de atención y de la concentración de la atención en diferentes partes del campo visual. La otra red atencional está concentrada en la parte frontal (anterior) del cerebro y es responsable de la detección de acontecimientos en el área a la que se atiende. La mayor parte del trabajo de Posner se ha concentrado en el reconocimiento de palabras. Un área situada en la parte delantera inferior del lado izquiero del cerebro (lóbulo occipital ventral izquierdo) se activa mirando palabras o no palabras, pero no secuencias de consonantes. Aunque esta área interviene, por tanto, en el reconocimiento de palabras, no conoce el significado de las palabras, puesto que palabras sin sentido, pero pronunciables, la activan. El significado parece recidir en la corteza prefrontal izquierda, que se activa cuando los sujetos piensan sobre el significado de las palabras. Áreas cercanas y relacionadas intervienen en otras tareas no atencionales con intervención o no del lenguaje. Puede ser que el déficit atencional que padecen los esquizofrénicos esté causado por un mal funcionamiento del sistema atencional anterior.

2.2.2 INTELIGENCIA Se han emprendido muchos enfoques para encontrar la base fisiológica de la inteligencia, consideraremos aquí el trabajo de Richard Haier (1994) que ha hecho un amplio trabajo sobre inteligencia utilizando exploraciones TEP. La modesta correlación positiva entre el tamaño cerebral y la inteligencia sugiere que la capacidad estructural del cerebro para el procesamiento de la información varía, pero Haier ha demostrado que los cerebros también difieren en cuanto a su eficiencia de procesamiento de la información, por ejemplo, Haier y colaboradores (1988) encontraron una correlación negativa entre actividad cerebral general medida mediante los cerebros de los sujetos retrasados mostraban índices mucho más elevados de consumo de glucosa que los cerebros de los sujetos que alcanzaban mayores CI. Los cerebros menos inteligentes parecen ser menos eficientes en el procesamiento de la información que los cerebros más inteligentes, y esto debe resultar más difícil de mantener. La idea de que el CI depende de la eficiencia de procesamiento de la información fue apoyada por un experimento en el que se estudiaron los efectos del aprendizaje sobre el consumo de glucosa por el cerebro. Haier y cols. (1992) hizo que sujetos no familiarizados con el juego de ordenador Tetris jugaran con él y midió su índice de consumo de glucosa mediante una TEP. Los resultados mostraban cerebros trabajadores muy activos. Luego los sujetos practicaron con Tetris cada día durante varias semanas, llegando a ser muy buenos en este juego. Cuando se les volvió a practicar la prueba después de jugar a Tetris, sus cerebros parecían notablemente tranquilos, aunque estuvieran llevando a cabo rápidos cálculos y haciendo movimientos rapidísimos

con sus manos. Con la experiencia, el cerebro se vuelve más eficiente en el procesamiento de la información y, como consecuencia, no tiene que trabajar tan duro como cuando se está aprendiendo la tarea. 2.2.3 LENGUAJE La investigación sobre las bases neurofisiológicas del lenguaje es quizá el campo más antiguo de la neurociencia cognitiva. De hecho, uno de los primeros grandes avances en la comprensión del cerebro empezó con los estudios de los trastornos del lenguaje llevados a cabo por Broca y Wernicke. Su trabajo apoyó la idea aparentemente desacreditada de Gall de que el cerebro es un conjunto de órganos especializados dedicado cada uno a una tarea psicológica particular. Específicamente parecía que el área de Broca era responsable de la gramática y la de Wernicke de sacar sentido semántico. Sin embargo, la investigación actual ha empezado a demostrar que el cuadro Broca-Wernicke es simplista. El cerebro se considera cada vez más como un conjunto de pequeños módulos, cada uno de los cuales realiza una tarea simple bien definida. No demasiado alejados de la opinión. Sin embargo, resulta que las áreas del cerebro situadas fuera de las grandes áreas de Broca y Wernicke desempeñan un papel en el uso del lenguaje, y que algunas áreas particulares del cerebro satisfacen funciones lingüísticas bastante delimitadas. El estudio de las afasias, trastornos del funcionamiento del lenguaje causados por lesión al cerebro. En esos nuevos estudios se publican déficit notablmenente específicos a capacidades concretas. Aquí se muestran algunos de los más notables, publicados por Rapp y Caramazza (1995), y Damasio y Damasio (1993).

- Puede perderse el acceso a un nombre o palabra específicos (palabras-forma) aun cuando el significado de la palabra permanezca. El paciente, AN, al que se le mostró una imagen de un mapache, pudo describir los hábitos del animal («Es un animal sucio. Vendrá y hurgará en el patio trasero...») pero era incapaz de nombrarlo. Esta es la situación de «tenerlo en la punta de la lengua» en estado permanente. El déficit puede extenderse a la lectura. Al mostrarle la palabra FILETE, el paciente EST dijo «voy a comer algo ... es carne...», pero no pudo decir «filete». - Lo inverso es también posible: retener las palabras-forma, pero perder el significado. El paciente JJ podía leer correctamente el 75% de las palabras, que sin embargo, no podía definir correctamente. - La capacidad de lectura y de escritura pueden lesionarse por separado del habla oral. El paciente RGB no podía decir las palabras que leía, pero entendía claramente sus significados. Al presentárle la palabra REGISTROS, leía «radio» pero describía la palabra, «se pasan en un fonógrafo... también puede significar tomar notas y conservarlas». Esto significa que se accede por separado al significado de las palabras en el léxico mental por la lectura y el oído. Para conocer el significado de una palabra escrita no es preciso poder pronunciarla. - Es posible perder acceso a algunas clases del léxico mental, pero no a otras. En varios pacientes se ha encontrado que tienen conservada la capacidad de definir palabras inanimadas como tienda de campaña, maletín o brújula, pero no palabras animadas como avispa, pato y caracol. También se han encontrado defectos semánticos muy estrechos, como la pérdida de conceptos conectados sólo con frutas y vegetales. - Los nombres propios pueden perderse selectivamente. El paciente AN al mostrarle una imagen de Marilyn Monroe pudo dar su biografía completa, pero no pudo nombrarla. - Puede perderse el concepto junto con las líneas sintácticas. Los pacientes con problemas de nombres, como los descritos hasta aquí, no suelen mostrar dificultad para comprender los verbos, pero no con los nombres. La pérdida selectiva de nombre o verbo puede ser específica incluso para la escritura o el habla. El paciente SJD podía decir los nombres y los verbos igual de bien, pero mostraba deterioro para escribir los verbos. El paciente HW podía escribir nombres y verbos igual de bien, pero tenía problemas para decir los verbos. - Las habilidades sintácticas pueden verse selectivamente afectadas también. Algunos afásicos tienen problemas únicos con las frases pasivas reversibles. Una frase pasiva

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reversible es aquella en la que el nombre puede ser el actor o el receptor del acción, como en el chico besó a la chica. Por tanto, esos pacientes no tenían problema con las pasivas no reversibles, como la manzana fue comida por el chico o las frases activas, como el chico besó a la chica, pero se sentían confusos con pasivas reversibles como la chica fue besada por el chico.

Estos hallazgos llevan a la conclusión de que diferentes partes del lenguaje son manejadas por diferentes partes del cerebro, de modo que la pérdida de un área cerebral tiene como consecuencia la pérdida de una capacidad lingüística estrechamente definible. A modo de estudio de casos tomemos la comprensión del color y los nombres para los colores, estudiados extensamente por Damasio y Damasio. Las claves proceden de estudios de pacientes con lesiones cerebrales. La acromatopsia es un trastorno en el cual las personas pierden la capacidad para percibir el color, no a causa de lesión en los conos de la retina, sino por lesión en la corteza visual. Resulta interesante que esos pacientes pierdan la capacidad incluso de imaginar el color; sus imágenes privadas, así como sus percepciones, están sombreadas de gris. Como ocurre con otras áreas semánticas, las palabras-forma para el color pueden perderse aun cuando permanezca el conocimiento del color. Esto es consecuencia de la lesión del área de formación de la palabra. Algunos pacientes tienen anomia para el color. Siguen percibiendo y comprendiendo los colores, porque pueden emparejar colores con exactitud, y pueden colocar una ficha verde cerca de una imagen en blanco y negro de hierba y una ficha amarilla cerca de una imagen de un plátano. Si se les presenta una ficha de color y se les pide que nombren el color darán respuestas deseperadamente erróneas como «azul» para rojo. Comprenden el color y tienen las palabras-forma del color, pero ya no

pueden vincular ambas cosas. La anomia de color procede de la lesión de la circunvolución lingual izquierda cerca del área visual del color. Como vimos no hay un solo lugar en el cerebro que almacene la totalidad de un concepto o recuerdo. Nuestro conocimiento almacenado del mundo (y nuestra capacidad para usarlo en el lenguaje hablado y escrito) exige el esfuerzo de cooperación y el funcionamiento adecuado de múltiples lugares esparcidos por todo el cerebro. Los estudios sobre la sordera han demostrado que los lugarse cerebrales para el lenguaje están localizados en las mismas regiones que en las personas oyentes, pero en áreas responsables de la destreza manual (Damasio y Damasio). Esto apoya la idea de

Figura 1.

Chomsky de que el lenguaje es innato, cualquiera que sea el modo en el que se exprese el lenguaje, el funcionamiento de sus redes neuronales sigue siendo el mismo. No obstante hay algunas diferencias sistemáticas en la localización del lenguaje en el cerebro. Recientemente un equipo de obtención de neuroimágenes dirigido por Shaywitz y Shaywitz (1995)

Figura 2.

ha revelado diferencias en como varones y mujeres procesan el lenguaje al primer nivel de fonología. Se mostró a sujetos diestros pares de palabras y se les preguntó si eran iguales o diferentes en términos de sonido (¿rimaban?) o de categoría semántica (¿eran sinónimos?). En la tarea fonológica la TEP mostró que la actividad de los cerebros masculinos estaba estrechamente concentrada en el hemisferio derecho, mientras que los cerebros de mujeres mostraban actividad en áreas más grandes y en los dos hemisferios. Si bien la investigación sobre las bases biológicas de las funciones mentales superiores es nueva y tiene lugar a un nivel de análisis más general que los estudios del aprendizaje y la memoria, los hallazgos preliminares son prometedores: diferentes funciones cognitivas se llevan a cabo en diferentes partes del cerebro y cabe esperar rellenar los detalles conforme transcurra la Década del Cerebro.

2.3 MEMORIA ¿Qué es la memoria y cómo se relaciona con el proceso de aprendizaje? Comúnmente vemos a la memoria como “una cosa” y hablamos

de ella en términos de tener una memoria muy pobre o de que alguien tiene muy buena memoria. En educación memorizar la información es casi siempre visto como una práctica pobre. Si lo vemos de esta forma parecería en verdad que hablar de la memoria resulta ser un tema muy limitado para comenzar una discusión acerca de cómo el cerebro procesa la información. Pero si pensamos en lo que sería nuestras vidas si no tuviéramos memoria nuestra percepción cambia. Aquellos que pierden la memoria, pierden mucho de lo que los hace ser ellos mismos. Lo que nos hace únicos, lo que determina a largo plazo lo que llegaremos a ser, es nuestra habilidad para adquirir y almacenar nueva información. Por esta habilidad adquirimos nuevos conceptos, nuevas ideas, nuevos sentimientos y, en última instancia, nuestras conductas. La memoria es lo que nos permite aprender de la experiencia. De hecho, la memoria es esencial para sobrevivir. Sin la capacidad de aprender, almacenar y recordar no podríamos responder a los peligros o saber cuándo enfrentar o rehuir una situación, e incluso cómo hacerlo. Entre memoria y aprendizaje existe una sutil distinción y ambas están inextricablemente enlazadas, por lo que el estudio de uno lleva a la otra. La memoria humana es invisible e intangible; debemos considerarla como un proceso, no como una cosa. En un esfuerzo por describir la memoria, históricamente se ha explicado en términos de metáforas. A lo largo del tiempo, tres metáforas principales se han desarrollado. Una concibe a la memoria como una especie de músculo intelectual; entre más se use más se fortalecerá. De

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acuerdo a este concepto, las horas que se emplean memorizando un poema, fechas de guerras y frases en latín fortalecen la mente y la hacen más capaz de recordar cualquier y todo tipo de información. Esto no necesariamente es cierto; de hecho la memorización extensa de un material podría incluso reducir la habilidad para memorizar información adicional.

Otra metáfora popular acerca de la memoria tiene su origen en los escritos de Platón, quien asemejó a la mente con un bloque de cera en el que se registraban las impresiones. Desde esta perspectiva , repetir las experiencias o la información fortalecería o profundizaría las impresiones, dando como resultado que la información fuera recordada más fácilmente. Si bien es cierto que esta metáfora pude coincidir con muchas de nuestras experiencias (como repetir las tablas de multiplicar o las reglas ortográficas), no explica porqué tenemos una colección de eventos emocionales vívidos que sólo hemos experimentado una vez, o porqué cuando repasamos una lista de artículos, recordamos más fácilmente el primero y el último que los intermedios. Parece ser que la razón de recordar y olvidar es algo más complejo que la repetición de las experiencias. En 1940 Donald Hebb, un psicólogo visionario, propuso, en su libro La organización de la conducta, que cuando las neuronas se encienden simultáneamente es más probable que vuelvan a activarse juntas en el futuro. Muchos neurocientíficos concuerdan en que esta sea probablemente la base fisiológica de la memoria: la experiencia cambia la forma en la que las conexiones sinápticas están hechas e incrementa la probabilidad de activar una asociación predecible con otras neuronas.

2.3.1 UNA INTRODUCCIÓN AL MODELO En las últimas décadas el modelo predominante de la memoria ha sido un modelo de procesamiento de la información, generado al mismo tiempo, o quizás como resultado de la invención de las computadoras. Las distintas variaciones de este modelo son el resultado de nuevos conocimientos en diversos campos, incluyendo la neurociencia, la psicología cognitiva y la psicología del desarrollo. El diagrama que se muestra proporciona una representación funcional, más que estructural, de las propiedades del sistema de la memoria humana (ver figura 3). En otras palabras, este modelo no implica que estas tres extensas categorías de la memoria estén localizadas en diferentes áreas del cerebro, tampoco significa que estén separadas en sistemas autónomos. Incluso, las tres categorías no representan etapas definidas o distintas del proceso de la memoria, pero sí nos sirven para entender el proceso mediante el cual la mente humana codifica, almacena, recupera e integra la nueva información con la información previamente almacenada. Nuestro punto de partida para entender lo que es el aprendizaje y la memoria está en la parte del modelo que llamaremos memoria sensorial. 2.3.2 MEMORIA SENSORIAL La figura 4 ilustra la parte inicial del modelo, la memoria sensorial, que podría ser llamada de manera más exacta almacenamiento sensorial o percepción sensorial. Todo en la memoria comienza con las sensaciones que recibimos del ambiente.

Repaso

Información Sensorial de entrada Memoria Sensorial

Atención, reconocimiento de patrones

Decaimiento

Codificación Memoria Operativa

Memoria a largo plazo

Recuperación

Respuesta

Figura 3. Esquema del Sistema de Procesamiento de la Información

El papel de la memoria sensorial es tomar la información que entra al cerebro a través de los receptores de las sensaciones y mantenerla por una fracción de segundo hasta decidir qué hacer con esa información. El proceso es muy sencillo. Un rayo de luz impacta la retina del ojo y produce una breve impresión (recuerdo simbólico). Esto es como una prolongación de la señal del estímulo original que nos permite tener el tiempo necesario para reconocerlo y favorecer el proceso. De acuerdo con Joseph Torgesen, profesor de la Universidad de Florida, lo mismo sucede probablemente con los demás sentidos. Aunque la excepción serían los estímulos auditivos. Estas señales también son grabadas brevemente en lo que usualmente se llama la memoria acústica, sólo que en este caso pueden durar quizá hasta 20 segundos. Pero aunque el proceso parece relativamente simple, el problema surge porque los estímulos no llegan uno a la vez como paquetes separados

de información, sino que llegan simultáneamente. En cualquier momento, una cantidad enorme de estímulos sensoriales bombardea nuestro cuerpo, dándonos mucho más información de la que nos es posible atender. Si estuviéramos conscientes de todas las imágenes, los sonidos, las sensaciones táctiles, los sabores y los olores

Información Sensorial de entrada Memoria Sensorial

Decaimiento

Figura 4. Memoria Sensorial

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que inciden al mismo tiempo en nuestro cuerpo, experimentaríamos una sobrecarga de sensaciones. Sin un mecanismo que nos ayude a organizar toda esta información sensorial no procesada en un patrón significativo, no seríamos capaces de funcionar. Debe haber una forma de desechar la información irrelevante. La función de filtrar la enorme cantidad de información que entra por los sentidos es lo que llamamos memoria sensorial. A veces se hace referencia al cerebro como una esponja que absorbe información. Una mejor metáfora es un tamiz. Algunos estiman que el 99% de toda la información sensorial se descarta casi inmediatamente al entrar al cerebro. La razón por la que el cerebro filtra tal cantidad de información es porque la gran mayoría es irrelevante. La pregunta a considerar es cómo decide el cerebro qué información conservar y cuál descartar. ¿Qué factores influyen para que le cerebro preste atención a ciertos estímulos y a otros no? 2.3.3 DE LAS SENSACIONES A LAS PERCEPCIONES Toda la información recibida por los receptores sensoriales necesita ser enviada a la corteza sensorial apropiada para ser procesada. Como ya se mencionó en la primera parte de este material, el órgano que juega el papel más importante en la transferencia es el tálamo. Toda la información sensorial, excepto los olores, viajen en primer lugar al tálamo. De allí la información es transmitida a un área específica de la corteza diseñada para procesar sonidos, sabores, imágenes y sensaciones táctiles. Por el momento, no se abordará la compleja fisiología por la que esto sucede, sólo es importante entender que la información viaja de los

receptores sensoriales al lugar en donde es procesada, es decir, en cierto sentido, transformada. Cambia de un fotón de luz o una onda sonora a una percepción. En otras palabras, no “vemos” el fotón de luz o la onda sonora en sí, percibimos una figura o un sonido, y la percepción es únicamente la forma de percibir de la mente en ese momento. La percepción hace referencia al significado que le atribuimos a la información al ser recibida a través de los sentidos. Nuestros ojos pueden captar una imagen de la misma manera que lo hace una cámara fotográfica, pero lo que vemos (o percibimos) está influido por la información que hemos almacenado en nuestro cerebro. Por ejemplo, ve la siguiente figura: 13. . Si te preguntan qué número es, probablemente digas 13. Pero si te preguntan qué letra es, tu respuesta podría ser «B». La figura no cambia, tu percepción cambia de acuerdo a lo que te preguntan y a tu conocimiento de los números y las letras. Para un niño pequeño que no tenga almacenada información de números ni letras, ésta podría ser una marca en el papel sin ningún significado. El significado que le asignamos a un estímulo entrante, por lo tanto, depende del conocimiento previo y de nuestras expectativas. En cierto sentido, el cerebro revisa las redes neuronales de información existentes para ver si la nueva información es algo que activa una red neuronal almacenada previamente. Esta correspondencia de las nuevas entradas con la información almacenada se llama patrón de reconocimiento y es un aspecto fundamental de la atención. El patrón de reconocimiento trabaja tan bien que somos capaces de reconocer una letra no importa la forma en la que esté B, b o B. Pero si tú nunca has visto antes una b y no sabes lo que representa, no tendrá significado, porque no hay reconocimiento ni correspondencia.

2.3.4 DE LA PERCEPCIÓN A LA A T E N C I Ó N Los niños generalmente son criticados por “no poner atención”, pero no existe tal cosa. Nuestro cerebro siempre está poniendo atención en algo. En realidad, lo que queremos decir es que el alumno o el niño no está poniendo atención en lo que pensamos es relevante o importante. La atención, como todos lo sabemos, es selectiva. ¿Cuáles son los factores que determinan si un estímulo es conservado o suprimido? ¿Por qué dos personas que experimentan las mismas entradas sensoriales atienden a estímulos completamente diferentes? Es importante hacer notar que en esta fase inicial del proceso no se habla de conducir conscientemente el proceso. Y aunque es verdad que con un esfuerzo consciente podemos dirigir y sostener nuestra atención en un estímulo, la mayor parte del tiempo esto no sucede así. Podría ser ineficaz y tal vez imposible que todos los días de nuestra vida determináramos conscientemente en qué vamos a enfocar nuestra atención a cada momento. El cerebro está constantemente escaneando el ambiente en busca de estímulos. Esto se hace en gran parte por mecanismos automáticos. Como recordaremos, en la primera parte se habló del importante papel que juega el sistema de activación reticular en filtrar los miles de estímulos, en excluir la información irrelevante y en enfocarse en los datos relevantes. En otras palabras, la mayor parte del tiempo nuestro cerebro “inconsciente” está tomando por nosotros las decisiones en el proceso inicial. ¿Qué factores influyen en el cerebro durante esta filtración inicial de la información? ¿Cómo se determina lo que es relevante y lo que no lo es? Un componente clave en el proceso de filtración de la información es determinar si el estímulo entrante es diferente a los que estamos

acostumbrados a ver, si es novedoso. La novedad es un generador innato de atención. Para sobrevivir, nuestros ancestros más remotos vivían en cuevas y tenían que estar atentos a cualquier nuevo estímulo en su ambiente. Nosotros no somos muy diferentes. Hoy, nuestros cerebros todavía están programados para prestar atención a lo inusual, por ejemplo, a una señal de desviación cuando vamos manejando. Los maestros aprovechan a menudo este fenómeno, brindando información de manera novedosa o sorprendente. Sin embargo, una característica de la novedad que hace difícil emplearla cotidianamente es la tendencia del cerebro a adaptarse. Si una imagen o un sonido es nuevo e inusual, inicialmente prestaremos atención, pero si las mismas imágenes o sonidos se repiten una y otra vez, el cerebro se acostumbra al estímulo y lo ignora. Esto es lo que se conoce como habituación. Si alguna vez has vivido cerca de un aeropuerto, seguramente llegó un momento en el que ya no ponías atención a los jets que despegaban o aterrizaban. Al principio no podías evitar el oír el sonido cercano de un Boing 747 despegando, pero después de que el sonido se repite días tras días y deja de ser novedoso, es ignorado por el sistema sensorial porque pierde su importancia. Una mujer puede no notar su perfume, mientras otros sí lo hacen; sus receptores olfatorios se han habituado al aroma, pero las personas que no están familiarizadas con la fragancia seguramente la notarán. La intensidad del estímulo es otro factor que afecta la atención. Generalmente, los sonidos fuertes o las luces brillantes son los que llaman nuestra atención. Cuando dos estímulos compiten por nuestra atención, el de mayor intensidad es el que nos atraerá. Los anunciantes aprovechan este fenómeno subiendo el volumen de los comerciales en la televisión para obtener nuestra atención.

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Un tercer factor que influye en la atención, es el movimiento. En general, nuestra atención se dirige hacia estímulos que están en movimiento. La ilusión de movimiento se puede lograr por el parpadeo de los anuncios de neón, que atraen más fácilmente la atención que los que no parpadean. Los destellos de las luces de la patrullas es otro ejemplo de cómo usar el movimiento para atraer la atención. Hasta el momento hemos hablado acerca del proceso que tiene lugar durante la presentación inicial de los estímulos a los receptores sensoriales. Este proceso es principalmente inconsciente y, en gran parte, está fuera de nuestro control. Como hemos visto, sin embargo, es posible influir en lo que el cerebro pone atención utilizando la novedad, la intensidad y el movimiento. En el salón de clases, sin embargo, es probable que ninguno de estos resulte útil después de un tiempo por la tendencia de habituación del cerebro. Así que ¿significa esto que los maestros y los padres tienen poca influencia para dirigir la atención del cerebro? ¿Estamos a merced de un cerebro caprichoso que se resiste a todos los esfuerzos por conseguir que se enfoque en un estímulo en particular? En una palabra, no. Dos factores determinan considerablemente si el cerebro atiende la información que llega y si esta atención será mantenida. Estos dos factores son el significado y la emoción, y sobre éstos tenemos algún control. 2.3.5 SIGNIFICADO Y ATENCIÓN Como ya se había mencionado, el patrón de reconocimiento es un fenómeno que describe cómo el cerebro intenta relacionar los estímulos sensoriales entrantes con la información que ya se encuentra almacenada en los circuitos o redes neuronales. En otras palabras, las redes neuronales, revisan los estímulos sensoriales tan pronto como entran en el

cerebro para ver si forman un patrón familiar. Si es así, la correspondencia ocurre, y el cerebro determina que el nuevo estímulo visual es familiar. En este caso, se podría decir que la nueva información tiene sentido o significado. ¿Qué sucede si no hay correspondencia? El cerebro atenderá la información sin sentido por un momento porque es novedosa, pero si no puede encontrar el sentido del estímulo entrante, probablemente no continúe procesándola. Imagina que te encuentras en una sala de espera y tomas un libro mientras eres recibido para una entrevista. Abres la cubierta y descubres que el libro está escrito en un idioma que no dominas. Seguramente dejarás enseguida el libro y buscarás algo para leer que puedas entender. O imagina que tratas de leer un documento lleno de mapas, gráficas o fórmulas que no tienen sentido aún cuando se encuentran en tu propia lengua. Mantener la atención en algo que no entendemos o no tiene sentido, no sólo es aburrido, sino casi imposible. Y es muy probable que nosotros como maestros esperemos que nuestros alumnos realicen esta hazaña. Observa la ilustración (Figura 5). En principio, tal vez tengas dificultad para ver algo más que puntos, poniendo cierto cuidado, finalmente podrás ver la imagen de un perro, más específicamente, la imagen de un dálmata. Una vez que has visto el perro, será difícil no verlo. También será casi imposible dibujar el contorno de todo el perro, no obstante lo hayamos distinguido. Piensa en lo que ha pasado en nuestro cerebro. Aún cuando no podemos ver el perro completo, el cerebro usa la información que se encuentra allí para permitirnos reconocerlo. ¿Qué es necesario para que esto ocurra? Si nunca hubiéramos visto un perro o su fotografía y no estuviera almacenada en nuestro cerebro, nunca podríamos ser capaces de

21 Figura 5.

descubrir al perro entre los puntos. No podemos reactivar o reconstruir un circuito o red neuronal si nunca ha sido activado en primer lugar. Ahora podemos empezar a entender el término “significado” y el importante papel que juega en la atención. Si nuestro cerebro no puede encontrar redes activadas previamente en las cuales se pueda colocar la nueva información, es mucho menos probable que se le ponga atención. Nuestras especies no han sobrevivido por atender y almacenar la información que no es significativa. ¿Qué pasa entonces cuando en un salón de clases los estudiantes son confrontados con información que no encuentra ninguna correspondencia con algo almacenado previamente? Sus cerebros buscan

una red apropiada para ayudarlos a darle sentido o significado a esa información. Si nada puede ser encontrado, la información es descartada. Es posible que mucho de lo que se enseña en las escuelas encaje en esta descripción y, por lo tanto, no debería sorprendernos que el cerebro de los alumnos se rehuse a atender. Más adelante se expondrán algunas estrategias que pueden ser empleadas para hacer la información más significativa, pero por el momento revisemos el segundo factor que tiene gran impacto en la atención. 2.3.6 EMOCIÓN Y ATENCIÓN En sus conferencias a maestros, Robert Sylwester, autor de Una celebración de neuronas,

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nudo establece, “la emoción dirige la atención, y la atención dirige el aprendizaje”, en gran medida esto parece ser verdad. Para entender esto hagamos una revisión cuidadosa de las diversas estructuras subcorticales que controlan las respuestas emocionales. Recordemos que el cerebro está constantemente examinando su ambiente, tamizando y clasificando la información entrante para determinar qué mantener y qué ignorar. ¿Por qué ocurre esto? Porque es esencial para la sobrevivencia del individuo y de la especie. Pensemos en esto: Si un animal peligroso estuviera acercándose hacia nosotros y nuestro cerebro decidiera enfocar su atención en la clasificación taxonómica o en las características del animal, seguramente no tendríamos posibilidades de sobrevivir. Es indispensable que poseamos un sistema que nos permita separar los esencial de lo frívolo en un tiempo muy corto, y de hecho lo tenemos. En algún tiempo este sistema fue llamado “sistema límbico“. Pero se pensaba que este término era limitado e inexacto. Los científicos no estaban de acuerdo en las estructuras que conformaban este sistema y sobre todo en si éste realmente era un sistema. Quizá la terminología sea lo menos importante. Lo que es importante, es que un grupo de estructuras del cerebro trabajan juntas para ayudarnos a enfocarnos en aquellos aspectos que captamos del ambiente y que son críticos para nuestra superviviencia. El primer elemento en este proceso es el hipotálamo. Es una especie de estación que recibe la información que llega y la manda al área apropiada de la corteza para seguir con el proceso. Al mismo tiempo, sin embargo, la información también es enviada a la amígdala. Es como si el mensaje se duplicara para que pueda ser enviado simultáneamente a las diferentes áreas del cerebro.

¿Por qué están diseñados nuestros cerebros para esto? Como recordaremos, la función de la amígdala es determinar la relevancia emocional de los estímulos entrantes. ¿Esto es algo que podría herirme o algo que me gusta? ¿Huyo de algo o voy hacia él? De igual manera, el papel de la corteza es procesar los estímulos entrantes racionalmente, ponerlos en contexto para darles sentido, y así decidir un curso de acción. No es una sorpresa que la senda del tálamo a la amígdala es mucho más corta que la senda del tálamo a la corteza. De hecho, el camino del tálamo a la amígdala está formado por una sinapsis larga que permite a la amígdala recibir la información aproximadamente en un cuarto de segundo más rápido que la corteza. La corteza proporciona una representación más exacta del estímulo, pero toma más tiempo para hacerlo. Si hay un peligro potencial, el tiempo es esencial. En su libro El Cerebro Emocional, Joseph Le Doux llama a la senda que va del tálamo a la amígdala “la ruta rápida y sucia”, lo cual significa que la respuesta que hace el cerebro ante una situación emocional es menos racional. Entender este sistema de respuesta inconsciente emocional (la ruta rápida y sucia) también nos ayuda a explicarnos las reacciones menos racionales que a veces tienen los estudiantes cuando se enfrentan a situaciones que demandan su atención emocional. El cerebro está biológicamente programado para atender en primer lugar la información con una fuerte carga emocional. (También está programado para recordar esta información por más tiempo). Nuestro cerebro y el de nuestros estudiantes están diseñados para atender no sólo los peligros físicos del entorno, sino las expresiones faciales y otros componentes del lenguaje corporal que contienen información emocional necesaria para la sobrevivencia en nuestra cultura.

En este apartado hemos revisado la fase inicial del procesamiento de la información, o visto de otra manera, el primer paso en la memoria y el aprendizaje. Todos los estímulos que constantemente bombardean nuestros sentidos encuentran su camino dentro del cerebro, pero pocos de ellos permanecen allí. Los educadores necesitamos estar concientes de los procesos que el cerebro realiza durante esta fase inicial en la que tamiza y ordena la información. El conocimiento de las funciones del significado y la emoción nos permitirá entender por qué el cerebro presta atención a algunos estímulos y a otros no. Si los estudiantes no están prestando atención, no están comprometidos y, por lo tanto, no están aprendiendo. A continuación veremos cómo podemos usar el significado y la emoción para reforzar el aprendizaje de los estudiantes.

procesamiento de la información, sin ella no podríamos recordar un teléfono lo suficiente para marcarlo, o recordar la primera parte de una oración al estar leyendo el final. Aunque es importante, la habilidad para recordar pequeñas cantidades de información es pasajera y de corto plazo. Generalmente, olvidamos un teléfono desconocido tan pronto como lo hemos marcado; y muchos de nosotros somos incapaces de repetir las palabras exactas de una oración que contiene varias palabras. El siguiente esquema describe esta habilidad de procesar a corto plazo llamada Memoria de Trabajo. Repetición

Memoria de Trabajo

2.4 MEMORIA OPERATIVA O DE TRABAJO El Procesamiento Consciente de la Información. Dentro de la corteza humana se encuentra la parte fundamental del secreto de la conciencia humana. Aquí se encuentra nuestra habilidad para ser concientes de lo que vemos y oímos, para usar el lenguaje para comunicarnos con otros, para evocar imágenes visuales almacenadas y describirlas, y otras habilidades consideradas exclusivas del dominio del cerebro humano. Como recordaremos no todo el procesamiento de la información es conciente, de hecho, la mayor parte del mismo no lo es. El cerebro está constantemente tomando estímulos sensoriales del mundo exterior, ensamblándolos y clasificándolos, descartando mucha de la información y dirigiendo sólo alguna a nuestra atención conciente. Aunque la conciencia representa una pequeña parte del

Memoria sensorial

Elaborción y organización

Memoria largo plazo

No transferido a la siguiente etapa, por lo tanto olvidado. Figura 6.

La flecha que se dirige de la memoria sensorial a la memoria de trabajo representa esa porción de información sensorial que captura la atención del cerebro lo suficiente para permitirnos estar concientes de ella. La flecha que va de la memoria de largo plazo a la memoria de trabajo muestra que los contenidos de la memoria de trabajo también pueden incluir información recuperada de la memoria de largo plazo. La flecha que va en dirección

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opuesta de la memoria de trabajo a la memoria de largo plazo representa nuestra habilidad de almacenar por periodos más largos de tiempo información que hemos trabajado concientemente. Nuevamente, debemos usar este modelo con precaución. Debemos ver este diagrama como una representación de las propiedades funcionales más que estructurales del sistema de memoria humano. Ninguna de las tres extensas divisiones de la memoria humana es un área de almacenamiento separada ubicada en una región particular del cerebro. Este modelo resume el amplio rango de fenómenos de la memoria desde la perspectiva del procesamiento de la información. La mayoría de los científicos están de acuerdo en que la memoria es un proceso multifacético y complejo que involucra la activación de un gran número de circuitos neuronales en muchas áreas del cerebro. No hay un acuerdo uniforme, sin embargo, en un modelo que represente con exactitud estas diversas facetas. Algunos investigadores ven la memoria de corto plazo y la memoria de trabajo como procesos diferentes, otros consideran la memoria de trabajo como parte de la memoria de corto plazo. Algunos psicólogos cognitivos no creen que la memoria de trabajo y la memoria de largo plazo estén completamente separadas, piensan que la memoria de trabajo está mejor conceptualizada como una porción de la memoria de largo plazo que es activada temporalmente. Al parecer, hoy en día, la mayoría de los científicos prefieren el término "memoria de trabajo" para lo que anteriormente se designaba "memoria de corto plazo, ya que caracteriza mejor las diversas actividades que representa (ambas memorias, la sensorial y la de trabajo son de corta duración, así que en cierto sentido podrían ser consideradas de "corto plazo".

La memoria de trabajo nos permite integrar información perceptual actual con conocimiento almacenado, y manipular concientemente la información (pensar acerca de ella, hablar acerca de ella y repetirla) lo suficiente para asegurar su almacenamiento en la memoria de largo plazo. Sin embargo, no debemos pensar en la memoria de trabajo exclusivamente como el conducto a la memoria de largo plazo, mucha de la información sensorial que entra es utilizada sólo temporalmente y después se descarta. La memoria de trabajo parece servir a otros propósitos también. El psicólogo cognitivo B. Pennington se refiere a la memoria de trabajo como un "ruedo computacional" en el que la información referente a una tarea actual se mantiene en línea al mismo tiempo que está sujeta para favorecer el procesamiento. Un ejemplo de función computacional de la memoria de trabajo podría ser lo que sucede cuando hacemos cálculo mental como 24 X 8 = 192. Además, la memoria de trabajo se encuentra involucrada en las funciones cognitivas ejecutivas más elevadas como la planeación, la organización y el ensayo. Pensemos en la memoria de trabajo como el jefe ejecutivo oficial que no pierde de vista quién hace qué y se asegura de que todo quede hecho. Aunque la memoria de trabajo parece residir en múltiples localizaciones en el cerebro, dependiendo de la tarea, muchos científicos creen que el lóbulo frontal es la localización principal de la actividad. El Instituto Nacional de Salud Mental (NIMH) recientemente condujo estudios usando tecnología fMRI para escanear el cerebro de sujetos mientras veían una cara o series de letras, manteniendo la información brevemente y después recordándola. Las imágenes revelaron incremento de actividad en la corteza prefrontal. Cuando los investigadores proporcionaron a los sujetos series cada vez

más largas de números para que los recordaran, el área prefrontal del cerebro se distinguió por trabajar más cuando la carga se volvía más compleja. Un estudio realizado por James Haxby y Susan Courtney , en 1998 en el NIMH, reveló circuitos especializados para la memoria espacial de trabajo en la corteza frontal. Un ejemplo de este sistema puede ser no perder de vista cada cambio de localización de otros autos mientras manejamos. Estudios de pacientes con lesiones en el lóbulo frontal han mostrado otra función de esta área: moldear la conducta presente y la habilidad para llevar a cabo planes. Antonio Damasio (1994), en su libro El Error de Descartes, examina extensamente uno de los casos más famosos de daño en el lóbulo frontal. Phineas Gage, supervisor de la tripulación de un ferrocarril, un día en 1848, estaba apisonando pólvora en un hoyo para preparar una explosión, cuando el hierro que estaba utilizando rozó una roca e hizo que explotara la pólvora. Cuando la carga estalló hizo volar la varilla dentro de la cabeza de Gage justo debajo del ojo izquierdo, atravesando el lóbulo frontal y saliendo por la parte superior de la cabeza. Increíblemente, Gage sobrevivió, pero su personalidad se alteró de forma drástica y permanente. Antes del accidente, él era responsable, respetado y conocido como un hábil hombre de negocios. Después del accidente, él actuaba erráticamente, tenía dificultades para tomar decisiones o hacer planes futuros y en su interacción social se volvió en gran medida como un niño obstinado. Damasio propone que las conexiones neuronales entre el estado inconsciente del cuerpo que llamamos emoción y las estructuras del proceso conciente en los lóbulos frontales (que fueron severamente dañadas en el cerebro de Gage) son las que nos permiten funcionar racionalmente, planear el futuro y tomar decisiones cognitivas y

emocionales adecuadas. Sin los circuitos y estructuras que constituyen la memoria de trabajo, somos incapaces de acceder a las conexiones emocionales que son fundamentales para el pensamiento racional y la planeación. 2.4.1 RETENCIÓN DE LA INFORMACIÓN La capacidad del cerebro para almacenar a corto plazo y procesar la información es algo limitado, lo cual como maestros siempre hemos sabido. Sin la repetición o la atención constante, la información permanece en la memoria de trabajo sólo de 15 a 20 segundos. Peterson y Peterson llevaron a cabo el primer estudio sistemático de este fenómeno en 1959. Ellos solicitaron a los sujetos la tarea de recordar una serie de tres consonantes, como SVL o XCJ, que eran proyectadas en una pantalla por una fracción de segundo. Tan pronto como las letras desaparecían, pedían a los sujetos que contaran de atrás hacia delante de tres en tres al mismo tiempo que un metrónomo. Los investigadores asumieron que esta distracción impediría a los sujetos repetir o recordar las letras, de tal manera que proveyeron una medida exacta de qué tanto la información que no habían podido repasar permanecía en la memoria de trabajo. En diferentes ensayos, los investigadores solicitaron a los sujetos parar de contar y nombrar las consonantes después de 3, 6, 9, 12 ó 18 segundos. A los 3 segundos, aproximadamente 20% de los sujetos habían olvidado las consonantes, y a los 18 segundos ninguno pudo recordarlas. Dieciocho segundos puede ser un periodo de memoria muy breve y al mismo tiempo parecer casi inútil, pero un análisis más detenido nos muestra que esto es eficiente. Si no pudiéramos recordar información por al

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menos 18 segundos sin repetición, ya habríamos olvidado las palabras que forman la primera parte de esta oración y la comprensión sería imposible. Por otro lado, sería una desventaja que pudiéramos recordar permanentemente cada palabra de cada oración de lo que hemos leído alguna vez. Un sistema de memoria que provee un almacenamiento temporal justo de la cantidad exacta de información, sin sobrecargarse, de hecho, es muy eficaz. Afortunadamente, como veremos existen estrategias que nos permiten retener la información por más de 18 segundos. 2.4.2 EL EFECTO DE LA FIESTA DE COCKTEL

¿Cómo es posible que en un ambiente ruidoso de una fiesta, en donde hay muchas conversaciones, seamos capaces de enfocar nuestra atención en una sola? El cerebro logra esto usando la atención auditiva selectiva, a la cual se hace referencia a menudo como "el efecto de la fiesta de cóctel". Esto nos permite filtrar las otras conversaciones, casi siempre con un volumen más alto y poner atención en una que es más relevante. ¿Qué pasaría si quisiéramos escuchar dos conversaciones simultáneamente o quisiéramos que nuestros estudiantes pusieran atención a lo que estamos diciendo y a lo que están leyendo al mismo tiempo? Desafortunadamente, por bueno que esto pudiera ser, en la mayoría de las circunstancias esto no es posible. El psicólogo británico E. C. Cherry fue el primero en estudiar el efecto de la fiesta de cóctel a principios de 1950. Analizó este efecto suministrando discursos simultáneos que entraban por cada uno de los oídos mediante el uso de audífonos. Él solicitó a los sujetos que repitieran o siguieran la serie de ideas que entraban por uno de los oídos mientras ignoraban la entrada similar del otro oído. Bajo estas

condiciones, los sujetos podían recordar muy poco de los mensajes que ignoraban. Supongamos que durante una conversación en un restaurante, alguien de una mesa vecina menciona nuestro nombre. Lo más probable es que nuestra atención cambie a esa conversación. El filtro que había eliminado las conversaciones vecinas de repente dejo entrar nuestro nombre. ¿Por qué? Anne Treiman (1960-1964) modificó la teoría, para explicar estos fenómenos. Para ella el filtro era como un control de variable, que puede bajar las señales no deseadas, sin rechazarlas del todo. De esta manera, podemos cambiar nuestra atención si recogemos algo particularmente significativo, como en el ejemplo, nuestro nombre. Aunque el efecto de la fiesta de cóctel se refiere al proceso auditivo, un efecto similar se puede observar en el proceso visual. Por ejemplo, al estar esperando a un amigo en el aeropuerto, estamos frente a varios estímulos visuales, de cientos de personas a las cuales no les prestamos atención, en el momento en que vemos un rostro familiar toda nuestra atención se centra en él. Como padres y maestros, sin duda, hemos sido testigos del efecto de la fiesta de cóctel en nuestros hijos y en los estudiantes, y quizás en nosotros mismos. Es casi imposible procesar concientemente dos series de ideas al mismo tiempo, especialmente si ambas involucran la misma modalidad sensorial. (Cuando estamos hablando por teléfono y alguien en la habitación quiere darnos un mensaje, es más fácil de procesar el mensaje si es escrito que si es hablado). Considera la típica conferencia en clase durante la cual los estudiantes requieren tomar notas. Intentar tomar apuntes coherentes es una tarea difícil. Si los estudiantes comienzan a pensar acerca de lo que el maestro está diciendo, la siguiente información puede perderse. Casi

siempre los estudiantes escriben las palabras en la hoja, pero tienen una comprensión conceptual de lo que escribieron muy pobre. Si los estudiantes no comprenden lo que se está diciendo, no ven la relevancia y empiezan a soñar, nada de la conferencia se procesa. Todos los maestros tienen la experiencia de decir algo a los estudiantes un día y al siguiente día tener estudiantes que actúan como si nunca lo hubieran oído. Ahora podemos empezar a entender porqué sucede esto. Es importante hacer notar que hacer dos cosas al mismo tiempo es diferente de procesar concientemente dos informaciones al mismo tiempo. Ciertamente es posible hacer dos cosas al mismo tiempo, si una de ellas es automática. Cuando la escritura se ha vuelto automática, ya no es necesario determinar concientemente cuándo poner el punto de la i o cruzar la t, lo cual nos permite poner atención en el contenido de la escritura. La mayor parte de las veces, somos capaces de comprender lo que estamos leyendo porque el proceso de decodificación es automático. Los alumnos de primero que aun están explorando la mayoría de las palabras en una oración; y en quienes la decodificación no es automática, tendrán dificultades para comprender lo que están leyendo. 2.4.3 EL NÚMERO SIETE MÁGICO (MÁS O MENOS DOS) Una segunda limitación de la memoria de trabajo es su capacidad. En 1950, el científico cognitivo George Miller condujo algunos estudios para determinar cuánta información pueden procesar concientemente los individuos. Miller presentó a los sujetos algunos elementos para que los memorizaran en grupos de distintos tamaños. No importando el tipo de información -palabras, objetos ó números- el número de elementos que los sujetos retenían

generalmente resultó ser alrededor de siete. Miller describió este fenómeno en un documento titulado El mágico número siete, más o menos dos. Algunos consejos para nuestra capacidad de procesar información (Miller, 1956). Las investigaciones de Miller validaron algo que por mucho tiempo habíamos sabido intuitivamente. Pensemos en esto: ¿Cuánto dígitos tiene el número de un teléfono, notas en la escala, o días de la semana? Miller se refirió a esta característica de la memoria humana como el rango de la memoria inmediata. Intenta realizar la siguiente prueba de rango de memoria. Durante 7 segundos memoriza la siguiente lista de 7 dígitos: 7 4 3 8 5 9 2. Cuando hayas terminado, sin verlos trata de repetirlos en orden. Si el rango de tu memoria está dentro del promedio, probablemente no tengas dificultad para recordarlos. Ahora haz lo mismo con la siguiente lista de 10 dígitos, dándote 10 segundos para memorizarlos 6 7 9 4 5 8 1 3 2 9. A menos que tengas un rango inusual de memoria, muy probablemente no lo hayas hecho tan bien en la segunda lista. Estudios anteriores mostraron que el número de elementos que pueden ser conservados en la memoria de trabajo varía con la edad. Si la prueba requiere que un sujeto recuerde series de dígitos como la primera del texto anterior, el típico niño de 5 años puede recordar sólo dos dígitos, más o menos. A la edad de 7 años, el niño podrá recordar un promedio de tres dígitos, y a la edad de 11 años el record es de cinco dígitos. El número de dígitos que los niños pueden recordar con exactitud se incrementa en uno por cada dos años hasta la edad mental de 15. A esta edad, la capacidad normal del adulto de siete (más o menos dos) es alcanzada. Debemos ser cautelosos, sin embargo, al determinar la capacidad de la memoria de

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trabajo exclusivamente con los tests de números o palabras. La memoria de trabajo es más que un depósito pasivo de paquetes diferenciados de información. En la mayoría de las situaciones de aprendizaje nos exigen que mantengamos cierta cantidad de información de manera conciente, mientras estamos manipulando otro tanto de información que es relevante para la tarea. Ya sea leyendo un pasaje en un texto o resolviendo un problema de matemáticas, la actividad cognitiva incluye una interacción entre el procesamiento y el almacenamiento. Las pruebas de la memoria de trabajo que miden la habilidad para retener cierta información, mientras simultáneamente se realizan actividades de procesamiento, parecen proporcionar una medida más exacta de la capacidad de la memoria de trabajo en las tareas de la vida cotidiana. Cuando estas medidas más complejas son usadas, encontramos que la edad no predice la capacidad de manera tan confiable como lo hace la dificultad y la duración de la tarea. 2.4.4 SEGMENTACIÓN La memoria de trabajo está de hecho limitada. Y aún antes de que estemos muy desalentados con sus limitaciones espaciales, necesitamos comprender que esas limitaciones pueden ser salvadas en alguna medida por la habilidad de hacer bloques de información cortos o largos. Analizando el número de elementos que podemos conservar en la memoria inmediata, Miller notó que los elementos no tenían que ser datos aislados, sino que podían ser segmentos de información (chunks). Un segmento es definido como una unidad de información con significado. Por ejemplo, toma 14 segundos para tratar de memorizar la siguiente secuencia de 14 letras individuales:

IBMJFKTWAUSACD Esto es difícil porque 14 paquetes exceden la capacidad de nuestra memoria de trabajo. Pero que tal si reorganizamos las mismas letras en unidades con significado como estas: IBM JFK TWA USA CD Ahora las letras forman cinco segmentos que son fáciles de recordar. Vemos IBM como una unidad. Los números de teléfono no podrían ser recordados como listas de diez números, pero sí como tres segmentos de tres números y uno de cuatro. Agrupar información en clases o categorías es otra forma de segmentación. La diferencia entre los novatos y los expertos en un campo parece ser que los expertos tienden (por su gran experiencia) a organizar la información en segmentos mucho más grandes, mientras que los novatos trabajan con unidades aisladas de información. Los jugadores experimentados de ajedrez pueden producir la configuración exacta de las 16 piezas en un tablero después de examinarlas por sólo cinco segundos. ¿Cómo es esto posible? Los investigadores del Centro de Investigación del Aprendizaje y Desarrollo de la Universidad de Pittsburg estiman que un maestro del ajedrez tiene almacenados aproximadamente 100,000 patrones de las piezas en el tablero de ajedrez en la memoria de largo plazo. Usando esta información, el jugador pude codificar la posición de las 16 piezas en sólo dos o tres segmentos de información, números que pueden ser fácilmente manejados por la memoria de trabajo. La manera en la que los maestros de ajedrez segmentan la información nos da una pista importante para mejorar nuestra memoria de trabajo. Aunque no podemos incrementar el número de segmentos que podemos almacenar, podemos (reorganizando o recodificando) incrementar la cantidad de información que puede ser almacenada en cada segmento.

Ser capaces de ver cómo la información puede encajar en un segmento es, por lo tanto, un sello distintivo del aprendizaje, una forma de trabajar con cantidades cada vez mayores de información. Uno de los problemas que tenemos cuando tratamos de enseñar algo a alguien es que nosotros vemos conexiones que la otra persona no ve todavía. Quizá estemos tentados a "dar" a nuestros alumnos el beneficio de nuestra experiencia, y les digamos cuáles son las conexiones, cómo la información encaja junta. Esto, rara vez funciona; los alumnos necesitan hacer sus conexiones por sí mismos. Mark Twain dijo "Si enseñar fuera lo mismo que decir, todos seríamos tan inteligentes que apenas podríamos resistirlo". Tenía razón, desafortunadamente; enseñar no es lo mismo que decir. Enseñar es guiar y facilitar la formación de conexiones neuronales en el cerebro del estudiante. Los jugadores de ajedrez no se vuelven expertos sólo porque alguien les dice cómo jugar. Ellos tienen que hacer el trabajo por sí mismos, jugar miles de juegos, familiarizarse con los modelos y reorganizar la información para ser capaces de "ver" los bloques. Los estudiantes no son diferentes. Les proporcionamos la experiencia y la guía, pero ellos tienen que hacer el trabajo. ¿Para qué hacer el trabajo? Así como sólo trabajando la capacidad de la memoria puede ser incrementada por la segmentación, la duración de la información puede ser aumentada si se trabaja con la información. Este proceso se llama ensayo y práctica. 2.4.5 ENSAYO DE REPETICIÓN Existen muchas maneras de repasar una información o practicar una habilidad. Una de ellas es el llamado ensayo de repetición que consiste en repasar la información o la acción una y otra vez. Es lo que generalmente hacemos cuando necesitamos recordar un número de

teléfono, al mismo tiempo que lo vemos lo repetimos para marcarlo. Es también lo que hacemos para aprender a andar en bicicleta o a mecanografiar. El ensayo por repetición, sin embargo, es mucho más efectivo para el aprendizaje de procedimientos (un hábito o una habilidad) que para recordar un número telefónico ( si alguien nos dice algo mientras estamos repitiendo el número, lo olvidaremos rápidamente). Es fácil ver porqué el ensayo de repetición es esencial para formar conexiones neuronales fuertes necesarias para adquirir habilidades o hábitos a nivel automático. Manejar un auto sin poner atención concien temente, o descifrar un texto mientras nos concentramos en el significado de lo que estamos leyendo, requiere práctica o ensayar estas habilidades repetidamente. No aprendemos a nadar o a tocar el piano leyendo un libro. Aunque la información de un libro puede se útil, es necesario practicar la habilidad para desarrollarla hasta el punto de que funcione sin una atención conciente. Benjamín Bloom llamó a esto "automaticidad" y la describe como la habilidad de ejecutar una habilidad inconscientemente con rapidez y exactitud mientras el cerebro realiza concientemente otras funciones. 2.4.6 ENSAYO DE ELABORACIÓN Algunos de los aprendizajes que enseñamos en la escuela requieren que los estudiantes dediquen horas si no es que años al ensayo de repetición. Ejemplos de ello es la lectura (decodificación), la escritura y los procesos de aritmética básica. Gran parte del currículum, sin embargo, entra dentro de la categoría de memoria semántica, donde el ensayo por repetición no es eficaz como método de práctica. Ensayar repetidas veces la definición de un

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diccionario (comúnmente llamado memorizar) puede permitir a los estudiantes escribir una definición correctamente en un examen (si nadie le habla antes del examen), pero como todo maestro sabe, no tendrá significado y rara vez se recordará un semana después. Lo mismo se aplica a la comprensión de un suceso histórico, un algoritmo en matemáticas o una fórmula química. Para este tipo de aprendizajes, las estrategias del ensayo de elaboración son mucho más efectivas. El ensayo de elaboración abarca una amplia variedad de estrategias. Estas estrategias animan al estudiante a elaborar la información de tal manera que amplíe su comprensión y retención de la información. Generalmente, las estrategias de elaboración aumentan la memoria haciendo que la información sea más significativa y relevante para el alumno. ¿Por qué el ensayo de elaboración es más efectivo que el ensayo de repetición para este tipo de información? Una mirada a algunas investigaciones acerca del olvido, y una revisión de las cosas que hemos aprendido acerca de cómo el cerebro procesa la información pueden ayudarnos a entenderlo.

entran y selecciona aquellos que son más relevantes o significativos. La determinación del cerebro de lo que es significativo y de lo que no lo es se refleja no sólo en el proceso inicial de percepción sino en el procesamiento conciente de la información. Recordemos que los mecanismos de almacenamiento de la información del cerebro pueden ser mejor descritos como redes de asociación. Esta redes se forman a lo largo de nuestras vidas por las experiencias que vamos teniendo. Cuando la información encaja o se añade a una red existente tiene mucha mayor posibilidad de ser almacenada que cuando no lo hace. ¿Qué pasa cuando la información no tiene significado? Hermann Ebbinghaus condujo uno de los primeros estudios de investigación de la memoria en 1885. Él elaboró largas listas de sílabas sin sentido (zed, dof, fok y muchas más) que después memorizó. Su propósito al memorizar sílabas sin sentido era eliminar cualquier efecto que su experiencia personal pudiera tener sobre la habilidad de recordar las sílabas. El logró memorizar tan bien las sílabas que las podía repetir dos veces seguidas. Después de algunos días probó su memoria. Su medida del olvido quedó establecida por

2.4.7 SIGNIFICADO Y RETENCIÓN El cerebro está examinando constantemente el mundo para darle sentido al constante bombardeo de estímulos que inciden en el cuerpo. Esta característica específica del funcionamiento del cerebro humano es comprensible si recordamos que el propósito principal del cerebro es la sobrevivencia del individuo y de la especie. Si el cerebro considerara todos los estímulos como importantes, nos sobrecargaríamos hasta el punto de no ser capaces de tomar decisiones esenciales para nuestra sobreviviencia. Afortunadamente, el cerebro tamiza todos los estímulos sensoriales que

80 PORCENTAJE DE OLVIDO

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70 60

Después de 6 días (144 horas) -74.6% de olvido Después de 31 días (744 horas) -78.9% de olvido

50 40

.33

8.8

HORAS DESPUÉS DE LA MEMORIZACIÓN INICIAL Figura 7.

el tiempo que necesitó para reaprender la lista hasta que pudo recordarla sin errores. Este método produce una curva predecible que muestra lo que pasa con la retención del material cuando no hay una asociación previa o un significado. En un intento de ayudar a los estudiantes a almacenar información y mejorar su habilidad de recordar, necesitamos asegurarnos de que los que enseñamos no es algo sin sentido para el cerebro de los estudiantes. Es esencial que tomemos ventaja de la inclinación natural del cerebro para atender lo que tiene significado.

2.4.8 DAR SIGNIFICADO USANDO ASOCIACIONES Una de las formas más efectivas de darle significado a la información es asociar o comparar el nuevo concepto con uno ya conocido. Enganchar lo poco familiar a algo familiar. Esto se logra casi siempre utilizando analogías, similitudes y metáforas. En un intento de explicar el concepto de líneas paralelas, el maestro puede decirle a los alumnos que las pueden encontrar en cualquier lugar, como las vías del tren, los lados de una hoja de papel, en las puertas y en las ventanas. Haciendo esto, el maestro está formando una asociación en la mente de los alumnos entre un concepto matemático desconocido y algo que ya comprenden. De la misma manera, pueden explicarles cómo la segmentación incrementa la capacidad de su memoria de trabajo, usando una analogía a propósito de llevar en un monedero siete monedas de diez centavos, de cincuenta centavos o de un peso. Si queremos que los estudiantes entiendan porqué el cerebro organiza la información en redes podemos pedirles que piensen en buscar un libro en una librería donde los volúmenes

están colocados al azar. Ellos deben estimar cuánto tiempo les tomaría encontrar el libro. Lo mismo sucede con el cerebro humano, en donde si la información no estuviera guardada en categorías o redes, recuperar la información nos llevaría una eternidad. Al estudiar por primera vez a los peces, los alumnos pueden tener una mejor comprensión si ya han estudiado la función de los pulmones en los mamíferos y el maestro lo toma como punto de partida para hacer una analogía con las branquias. Las asociaciones más efectivas son aquellas en las que se conecta el nuevo aprendizaje con algo que sea particularmente relevante para el alumno. Esta es la razón por la que los maestros utilizan los juegos de fútbol perdidos y ganados para ilustrar la enseñanza del porcentaje. Cuando el significado o la relevancia son difíciles de establecer (como recordar las letras del alfabeto o las etapas de la división por mitosis de una célula), usar recursos nemotécnicos es otra técnica efectiva de elaboración. Las siglas y los acrósticos que asocian una lista de elementos a una palabra u oración, pueden hacer que sea mucho más fácil recordarlos. 2.4.9 EMOCIÓN Y RETENCIÓN Ya hemos visto como la emoción influye fuertemente en la determinación de si el cerebro presta atención o no inicialmente. El breve camino entre el tálamo y la amígdala asegura que reaccionemos rápidamente a una información emocionalmente relevante. Pero este no es el único resultado de enfrentarse a un peligro potencial o a una situación cargada de emoción. Además de la reacción de la conducta, el suceso se graba con una intensidad adicional que hace que la memoria se refuerce. Nuestra propia experiencia valida que recordamos por más tiempo sucesos que provocan emociones en

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nosotros; esta idea es también apoyada por numerosas investigaciones. Para entender el porqué hagamos una revisión de la naturaleza neuroquímica de la respuesta del estrés. 2.4.10 RESPUESTA FISIOLÓGICA AL ESTRÉS

La cadena de eventos químicos de la repuesta al estrés comienza con la percepción de un evento emocionalmente significativo. El centinela psicológico del cerebro, la amígdala, manda un mensaje a través del hipotálamo que compromete a todo el cuerpo y lo prepara para enfrentar las demandas de la situación. Muchas hormonas intervienen para llevar a cabo esta respuesta del cuerpo, comúnmente llamada respuesta al estrés, pero tres tienen una función principal. En primer lugar, están le epinefrina y la norepinefrina (también conocidas como adrenalina y noradrenalina). Aunque estas dos sustancias actúan algunas veces como neurotransmisores en el cerebro, también circulan como hormonas en el torrente sanguíneo. Aquí actúan en segundos para poner en acción la respuesta al estrés, afectando los sistemas endocrino, circulatorio, muscular y digestivo. Durante la respuesta al estrés, los latidos del corazón aumentan, la presión sanguínea se eleva y estamos más alertas, los músculos se tensan, las palmas de las manos transpiran, los elementos coagulantes se incrementan en la sangre y todos los centros de movimiento son movilizados. También responden otros órganos, como el hígado que incrementa la cantidad de azúcar disponible en la sangre para contar con energía adicional. Simultáneamente, los sistemas de memoria corticales recuperan cualquier conocimiento relevante para tenerlo a la mano durante la emergencia, tomado de otras líneas de pensa-

miento previas. El estrés no eleva o incrementa el funcionamiento de todos los sistemas, de hecho a algunos los inhibe, como el sistema digestivo y el inmune, ya que no son esenciales en el momento. Mientras que la epinefrina y la norepinefrina actúan en segundos, una tercera hormona, el cortisol, que es secretada por la glándula suprarrenal, refuerza la respuesta del estrés por minutos y aún horas. El cortisol puede tener efectos negativos. Pero primero veremos los efectos positivos de las hormonas. 2.4.11 RESPUESTA DE LA MEMORIA A LA TENSIÓN Este sistema de respuesta, desde luego es fundamental para la sobreviviencia y puede salvarnos la vida. ¿Pero qué tiene que ver con la memoria? El sistema neuroquímico que prepara al cuerpo para las emergencias, también imprime el momento en la memoria con una intensidad adicional. Aquí está como los neurocientíficos explican el fenómeno. La epinefrina y norepinefrina, las cuales son secretadas por la corteza suprarrenal para activar la respuesta automática que ya se ha expuesto, encuentran el camino de regreso al lóbulo temporal del cerebro. La acción de estas hormonas en esta área mejora la memoria para el suceso que activó la respuesta del estrés. Estudios realizados por Jim McGaugh y sus colegas mostraron que inyectar epinefrina a ratas, justo después de que habían aprendido algo, aumentaba la memoria de la situación de aprendizaje. Otro investigador, Larry Cahill, ha demostrado el mismo efecto en los humanos, usando epinefrina de diferente manera, produce un efecto similar. Bajo circunstancias normales, los sujetos muestran un aumento en la memoria cuando observan imágenes con carga emocional, lo cual no sucede con las neutrales. Cuando Cahill admi-

nistra una droga a los sujetos que bloquea la epinefrina, justo después de ver imágenes con carga emocional, su recuerdo disminuye, y no las recuerdan mejor que a las imágenes neutrales. En su libro El Cerebro Emocional, Joseph Le Doux dice lo siguiente acerca de este tipo de investigación:

Esto sugiere que si la adrenalina (epinefrina) es liberada naturalmente (por la glándula suprarrenal) en algunas situaciones, esas experiencias serán especialmente bien recordadas. La respuesta emocional generalmente dará como resultado la liberación de la adrenalina, por lo que se puede esperar que la memoria conciente explícita de situaciones emocionales sea más fuerte que las memoria explícita de situaciones no emocionales.

Cahill (2000) considera que cualquier elemento emocional o de motivación que se introduzca para atraer el interés del estudiante activará este sistema naturalmente haciendo que los recuerdos sean más fuertes. Declara que aunque los investigadores han dirigido la mayoría de los estudios de esta área hacia el miedo, esto también se aplica a los sucesos positivos o con alguna carga emocional. Dos ejemplos en los que se podría activar el mecanismo pueden ser: cuando alguien se entera que ganó la lotería, o cuando escucha una noticia como la explosión del trasbordador espacial Challenger. No obstante, a mayor excitación, la impresión será más fuerte. Es como si el cerebro tuviera dos sistemas de memoria: uno para los sucesos ordinarios y otro para aquéllos que están cargados emocionalmente. 2.4.12 UTILIZAR LAS EMOCIONES PARA EL APRENDIZAJE Los educadores necesitan reconocer el poder de la emoción para aumentar la retención, y planear sus clases de acuerdo a ello. Las actividades de simulación y de role playing no sólo atraen la atención y realzan el significado

de los contenidos sino que también favorecen las conexiones emocionales. Los profesores que piden a sus alumnos representar un pasaje de la historia o la fórmula matemática de una ecuación incrementan la posibilidad de retención de estos conocimientos. Con una actividad tan simple como jugar a la tienda en el salón de clases, para aprender el valor de las monedas y los billetes y cómo dar el cambio, es más probable que se enganche al alumno en la red emocional/motivacional que llenando una simple hoja de ejercicios sobre la misma materia. Resolver problemas de la vida real es otra forma de elevar los niveles emocionales y de motivación. Por ejemplo, un grupo de estudiantes investigan los problemas de los negocios locales y generan soluciones para posteriormente presentarlas a los dueños. Ellos han recibido grandes elogios por sus logros, y no hay duda que los estudiantes nunca olvidarán esta experiencia. Otra vivencia que probablemente permanezca en la memoria de largo plazo de los estudiantes es la siguiente: un grupo de estudiantes de una escuela de educación media diseñó una forma de ahorrar agua en su estado, contactaron a las autoridades de su estado para que los ayudaran a diseñar un cartel y después hicieron una consulta para enviarlo a la capital del estado. Los profesores eficaces que no tienen conocimiento de las bases neurológicas de los efectos que la emoción tiene en el aprendizaje, casi siempre diseñan intuitivamente formas para hacer que lo que estudian sus alumnos tenga más significado y tenga una carga emocional. Esto lo hacen invitando a los padres a dar pláticas, realizando salidas de campo, reproduciendo juicios o debates de hechos históricos o cotidianos, diseñando experimentos para que los estudiantes “descubran” el proceso, pidiendo a los alumnos que construyan modelos, o tomen notas en mapas mentales y otras

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innumerables actividades. Piensa en tus propias experiencias cuando estuviste en la escuela: ¿Cuáles destacan? Posiblemente puedas recordar el componente emocional de esas experiencias que provocó que las recordaras por encima de todas las demás. 2.4.13 LA CONTRAPARTE DE LA EMOCIÓN

Si no tuviéramos estrés en la vida, quizá no nos levantaríamos de la cama por la mañana, pero si el estrés fuera demasiado quizá tampoco nos levantaríamos. Como sucede con muchas cosas en la vida, más no significa necesariamente mejor, especialmente cuando se trata de la respuesta del estrés. La habilidad para experimentar y hablar de nuestras emociones es una maravillosa cualidad singularmente humana, pero tiene su lado negativo. La respuesta de estrés fue diseñada para la vida en las cavernas, forma en la que ya no vivimos. El cerebro humano contemporáneo no distingue entre el peligro físico real y el peligro psicológico, de tal manera que desencadena las mismas reacciones fisiológicas en ambos casos. La presión sanguínea se eleva, elementos coagulantes son liberados en el torrente sanguíneo y el sistema inmune se suprime. Esto estaría bien si estuviéramos frente a un oso, pero no cuando alguien nos gana el lugar de estacionamiento que pensábamos era para nosotros. La respuesta de estrés, con su descarga de cortisol y epinefrina, fue diseñada para durar un lapso relativamente corto, hasta que uno escapa del oso o se vuelve su cena. En la actualidad, sin embargo, a menudo extendemos la respuesta hablando acerca del acontecimiento que nos provocó estrés, volviéndolo a vivir o preocupándonos porque vuelva a suceder. Tenemos una tendencia de mantenernos en un crónico y prolongado estado

de luchar o huir, con consecuencias potencialmente negativas. Las altas concentraciones de cortisol durante periodos largos de tiempo pueden provocar que el hipocampo se dañe y haya un deterioro cognitivo. La tensión p r o l o n g a d a a fecta el sistema inmune incrementando el riesgo de enfermedad, la aceleración de la muerte y el retraso del crecimiento. Desde luego, los estudiantes pueden sufrir los mismos desórdenes por tensión que los adultos. En el salón de clases, cuando un estudiante percibe la más leve situación de tensión puede sentirse amenazado e iniciar una respuesta de estrés que disminuya su capacidad para actuar. Todos conocemos, sin duda, algunas de estas situaciones: cuando se burlan o se ríen de alguien, cuando se aplica un examen con límite de tiempo, cuando se le pide a alguien que no está preparado que participe o pase al frente o cuando se tiene miedo al fracaso. Bajo estas circunstancias, la emoción domina sobre la razón y la corteza pensante o racional es menos eficiente. (¿Alguna vez has recibido un insulto y no has sido capaz de pensar en una respuesta mordaz hasta el siguiente día?). La emoción es una espada de doble filo, con la que se puede reforzar el aprendizaje o impedirlo. Entender las bases biológicas de la emoción nos permite, como educadores, proporcionar ambientes escolares emocionalmente saludables e interesantes que promuevan un aprendizaje óptimo. 2.5 MEMORIA DE LARGO PLAZO El Sistema de Almacenamiento del Cerebro Una persona percibe el olor de un cierto antiséptico y el recuerdo de una estancia en el hospital inunda su conciencia, aun cuando no había pensado en tal evento desde hace años.

En una reunión de la preparatoria alguien ve a un antiguo compañero de clase y esto le trae a la memoria un recuerdo que no sabía que estaba allí. En una fiesta, las personas empiezan a cantar canciones de los 60 y recuerdas la mayoría de las letras de las canciones que no habías cantado durante 30 años. Desde hace años no has montado una bicicleta, pero cuando tu sobrino te pregunta si puedes montar, subes en su nueva bicicleta y pronto estás mostrándole cómo realizar un “caballito”. Te preguntas ¿Cómo pasó esto? Conservar recuerdos de lo que sucedió hace unos minutos o hasta décadas es algo que podemos hacer gracias a nuestra memoria de largo plazo. Sin ella, no seríamos capaces de aprender o beneficiarnos de la experiencia. La vida sería un acontecer de momento a momento. La memoria de largo plazo, la última parte de nuestro modelo de procesamiento de la información, es verdaderamente sobresaliente en cuanto a lo que nos permite recordar. Cuando comparamos la memoria de largo plazo con la memoria sensorial o con la operativa o de trabajo, las cuales son relativamente de corto plazo, encontramos justo lo que el nombre largo plazo significa. La información almacenada en la memoria de largo plazo es relativamente permanente, pero no siempre es exacta. La capacidad de nuestra memoria de largo plazo es desconocida, pero es considerada extremadamente enorme – algunos estiman que contiene un trillón de conexiones. Ahora, revisaremos el proceso que nos permite almacenar y recuperar información en nuestro cerebro a través del tiempo, y los factores que intervienen en el reforzamiento de dichos recuerdos, así como las poderosas implicaciones que esto tiene en la enseñanza y el aprendizaje. Generalmente pensamos que la memoria es un proceso particular, sin embargo el almacenamiento de la memoria, en realidad, está cons-

tituido por más de un tipo de proceso. En 1991, el filósofo francés Henri Bergson estableció que nuestro pasado sobrevive en dos formas fundamentales, consciente e inconsciente. Los científicos generalmente caracterizan estas dos formas (y sus subcategorías) como procedimental y declarativa. Como veremos, estas dos formas de la memoria se localizan en diferentes puntos del sistema nervioso. Formas de Almacenamiento de la Memoria.

Memoria de Largo Plazo

Recuperación Declarativa

Procedimental

Semántica Episódica Habilidades Preparación

Figura 8.

2.5.1 MEMORIA PROCEDIMENTAL Habilidades y Preparación La memoria procedimental tiene que ver con saber cómo a diferencia de saber qué. También es llamada alguna veces no declarativa. No necesitamos “declarar” nada y tampoco tenemos que ser capaces de decir mucho acerca de lo que estamos haciendo para que la información sea almacenada. El primer tipo de memoria procedimental es aquella capacidad que tenemos

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para almacenar automáticamente los procesos de las acciones rutinarias. Podemos pensar en estos procesos como habilidades, el “cómo” hacer las cosas. Pueden ser procedimientos simples, como caminar, cepillarnos los dientes, atarnos las agujetas, o algunas un poco más complejas como conducir un auto o descifrar palabras. Estos procedimientos tienen en común su naturaleza automática. Después de un buen número de repeticiones y práctica, podemos realizarlas sin pensarlo conscientemente. El famoso psicólogo cognitivo Jerome Bruner llamó a la memoria procedimental la memoria sin registro. Los procedimientos automáticos forman un tipo de cadena estímulo-respuesta inconsciente. Una vez que tenemos la habilidad o el hábito a este nivel, sin embargo, es difícil tener acceso a ellos en cualquier forma, excepto poniéndolos en práctica. Imagina que tienes que enseñar a alguien cómo atarse las agujetas, golpear una pelota de golf o escribir una palabra sin demostrarlo físicamente. No sabemos cómo logramos realizar el procedimiento y separar las partes o sus reglas es casi inaccesible para nuestra conciencia. Muchas de las habilidades que se han mencionado involucran actividad motora, aunque no todas las conductas están basadas en movimientos aprendidos. Un ejemplo de habilidad no motora es leer. Cuando aprendemos a leer, primero nuestros ojos se mueven lentamente de una palabra a otra, pero con una gran cantidad de práctica, nos movemos a través de las palabras mucho más rápido. Los lectores experimentados mueven sus ojos aproximadamente cuatro veces por segundo, tomando el significado de más de 300 palabras por minuto. Un segundo tipo de memoria procedimental es conocido como preparación. En la preparación se tiene influencia de una experiencia pasada de la cual no se tiene conciencia, ni se recuerda deliberadamente. En cierto senti-

do, la preparación es similar a la habilidad de aprender mencionada en la sección anterior. En ningún caso se está deliberadamente conciente de lo que se está haciendo – que es por lo cual ambas, la preparación y las habilidades son llamadas algunas veces memoria implícita, en contraste con la recolección conciente, o memoria explícita. En un experimento de preparación, se mostró a varios sujetos listas de palabras, horas o días después se les mostró otra lista y se les preguntó si identificaban algunas palabras que estuvieran en las anteriores. En una segunda tarea, se les daba a los sujetos el principio de una palabra de las listas (aus____ por ausente e ing____ por ingreso) y se les pedía completar las palabras. Las personas realizaron mucho mejor la tarea de completar las palabras (memoria no declarativa o implícita) que la de identificar si las habían visto o no anteriormente (memoria declarativa o explícita). Esto es quizás porque por un periodo de tiempo después de ver la palabra se requiere menos actividad nerviosa para procesar nuevamente esa palabra. Esto se puede ver en los amnésicos quienes son capaces de aprender nuevas habilidades de procedimiento, pero no recuerdan haberlas aprendido. Este tipo de experimentos indican que nuestra memoria puede ser influida por experiencias que no recordamos concientemente. Haber visto o experimentado algo más de una vez parece preparar nuestra habilidad de recordarlo después. La memoria procedimental, ya sean habilidades de aprendizaje o preparación, provee una dramática evidencia de que la actividad mental inconsciente existe. 2.5.2 EL FENÓMENO DE LA PUNTA DE LA LENGUA Todos hemos tenido la experiencia de saber una palabra y no ser capaces de recordarla.

Esto se denomina el fenómeno de la punta de la lengua. Aunque todos experimentamos el fenómeno de la punta de la lengua, esas experiencias se hacen más frecuentes en situaciones estresantes y a medida que la gente envejece. Más aún, mientras se experimenta el fenómeno de la punta de la lengua vienen a la mente otras palabras (por lo regular con un sonido o significado similar al de la palabra que se está buscando) y esas palabras a menudo interfieren y sabotean nuestro intento de recordar la palabra deseada. Cuanto más nos esforcemos, peor se vuelve el fenómeno de la punta de la lengua. La mejor manera de recordar una palabra bloqueada es dejar de intentar recordarla. La mayoría de las veces, la palabra que se buscaba nos vendrá a la cabeza minutos o incluso horas después de que se dejó de buscarla conscientemente. La distinción entre las memorias explícita e implícita significa que algún conocimiento es literalmente inconsciente. Sin embargo, las memorias por lo regular trabajan juntas. Cuando recordamos haber ido a un restaurante chino, no sólo recordamos cuándo y dónde comimos y con quién estábamos (memoria episódica), sino también la naturaleza de la comida que ordenamos (memoria procedimental) y la vergüenza que sentimos al derramar el té (memoria emocional). Cuando recordamos los eventos, por lo general, no experimentamos esos tipos de memorias como distintas y separadas; más bien están integralmente conectadas, como lo estuvieron en las experiencias originales. El que sigamos recordando las experiencias con precisión en el futuro depende en gran medida de lo que suceda en nuestro encéfalo.

2.5.3 MEMORIA DECLARATIVA: SEMÁNTICA Y EPISÓDICA. La memoria declarativa es nuestra habilidad para almacenar y recordar información que podemos declarar (hablar o escribir). A diferencia de la memoria procedimental, la memoria declarativa requiere ser procesada concientemente. En lugar del recuerdo automático e inconsciente de cómo hacer algo, la memoria declarativa nos permite recordar conscientemente y discutir acerca de algo, o recordar y describir un evento que ocurrió en el pasado. Esta doble función ha llevado a la memoria declarativa a ser subdividida en dos categorías, memoria episódica y memoria semántica. La memoria episódica es algunas veces llamada “memoria fuente” porque implica recordar dónde y cuándo fue adquirida la información. Esto nos permite recordar una excursión que alguna vez hicimos, cuánto amábamos a nuestro maestro de primero, o una fiesta sorpresa cuando cumplimos 16 años. Es nuestro registro de caras, música, hechos y experiencias individuales, una clase de “referencia autobiográfica”. De importancia fundamental, la memoria episódica (es importante recordar dónde estacionamos el auto) algunas veces puede ser problemática. El cerebro no almacena los recuerdos de manera lineal, como una cinta de grabación o como lo hace una video cámara, lo hace en circuitos o redes neuronales. Cuando recordamos un evento, realmente lo estamos reconstruyendo. Cuando muchos eventos son importantes o muy emotivos para ser recordados, los detalles se nos escapan. Lo que hace el cerebro en estos casos es “rellenar” los detalles. A este proceso se le conoce como refabricación; que puede ser definido como la reconstrucción de un recuerdo con pedazos de verdad. Cuando contamos

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nuestras historias una y otra vez las vamos embelleciendo, agregándoles detalles y haciéndolas más elaboradas. En el futuro la refabricación se convierte en el recuerdo, y es virtualmente imposible distinguirlo de lo que realmente pasó. Aunque la memoria del evento es bastante vívida, los detalles realmente pueden ser inexactos. La memoria semántica, por otro lado, es generalmente bastante exacta. La memoria semántica incluye palabras, sus símbolos, las reglas para manipularlas y sus significados. También consiste en reglas gramaticales, fórmulas químicas, reglas de cálculo en matemáticas y, en general, los conocimientos acerca del mundo. Estos hechos son normalmente independientes a un tiempo y lugar particulares. Saber que 6 x 7 = 42 es un ejemplo de memoria semántica, recordar en qué grado estábamos cuando aprendimos las tablas de multiplicar es un ejemplo de la memoria episódica. 2.5.4 LA BASE CELULAR DE LA MEMORIA. Ya hemos visto un panorama general de la memoria y sus diferentes tipos. Es importante recordar, sin embargo, que lo que subyace a nuestra memoria (no importa cuál tipo) son cambios en las neuronas y las conexiones entre neuronas que forman la base fisiológica del almacenamiento y la recuperación de la información. ¿Cuáles son los mecanismos celulares que permiten que la información dé el salto crucial de la memoria operativa a la memoria de largo plazo? Endel Tulving, considerado por algunos la más destacada autoridad del mundo en las teorías cognitivas de la memoria, establece: Como científico, estoy obligado a concluir –no

ha postular, ni suponer, sino a concluir- que deben existir ciertos cambios físico-químicos en el tejido nervioso que corresponden al almacenamiento de la información, cambios que constituyen las condiciones necesarias para recordar.

El estudio de la actividad a nivel molecular que subyace la formación de la memoria es uno de los campos más excitantes de estudios neurocientíficos. En los 40, un neurocientífico canadiense Donald Hebb propuso que una sinapsis entre dos neuronas es reforzada si las neuronas se activan o disparan al mismo tiempo (ley de Hebb). Hoy en día su teoría es generalmente aceptada en el campo de la neurociencia; sin embargo, cómo ocurre esto es algo que todavía está abierto a debate. Una hipótesis actual es que las sinapsis entre neuronas representan experiencias que se ven reforzadas o potenciadas después de un periodo de tiempo. Esto es a lo que se refiere la potenciación a largo plazo (PLP). La potenciación a largo plazo ha sido demostrada en el laboratorio con animales y ha sido modelo predominante de la base celular de la memoria por más de dos décadas. No todos los neurocientíficos están de acuerdo en que los experimentos necesariamente reflejan lo que sucede durante el almacenamiento de la memoria en los humanos, pero la mayoría está de acuerdo al menos en que es uno de los mecanismos importantes relacionados con el reforzamiento sináptico entre neuronas en las redes neurales. 2.5.5. POTENCIACIÓN A LARGO PLAZO ¿Cómo puede la PLP producir un recuerdo? Primero, hagamos un repaso acerca de cómo las neuronas nos permiten ver u oír. Sabemos que la experiencia de ver una rosa amarilla o una pelota azul es el resultado de la activación de un grupo particular de neuronas en la corteza

visual. Asimismo, si un grupo de neuronas se encienden al mismo tiempo en la corteza auditiva darán como resultado la experiencia de cierto tono o nota musical. Un recuerdo parece ocasionar que las neuronas se enciendan de manera similar, el patrón de encendido permanece codificado en un circuito o red nerviosa aún después de que el estímulo que originalmente causó que las neuronas se encendieran ya haya cesado. Podemos recordar la imagen de la rosa o la pelota y podemos oír la melodía de una canción en nuestra mente. Parece ser que esto es posible porque cuando dos o más neuronas se activan al mismo tiempo, se vuelven más sensibles, esto significa que es más probablemente que se encienda una segunda vez. Entre más frecuentemente se active el patrón de las neuronas, más eficiente se vuelve la sinapsis. Esto incrementa la eficacia de las sinapsis y es a lo que los científicos se refieren como PLP. Los investigadores han demostrado la PLP en varias partes del hipocampo y en las estructuras que se encuentran alrededor de la parte media del lóbulo temporal, las cuales como veremos son fundamentales en la formación y almacenamiento de los recuerdos. Existen algunas evidencias de que los químicos liberados durante la sinapsis que llevan a la PLP pueden tener como resultado la modificación de proteínas, la síntesis de nuevas proteínas y cambios en la transcripción genética. 2.5.6 CRECIMIENTO DE LAS SINAPSIS En los 60, Marian Diamond, Mark Rosenzweig y sus colegas en la Universidad de California, Berkeley, demostraron que los cambios sustanciales en la arquitectura del cerebro podían estar influidos por el ambiente de un animal. Poco después, William

Greenough en la Universidad de Illinois continuó con las investigaciones en ambientes “enriquecidos”. El enriquecimiento para las ratas en ambos estudios consistió en poner a una colonia de ratas en una gran jaula con juguetes que eran cambiados frecuentemente. Las ratas que crecieron en el ambiente enriquecido mostraron aumento en el peso y espesor de sus cortezas, debido a que las neuronas corticales eran más grandes, las ramas de las dendritas eran más gruesas y el número de sinapsis era mayor. El incremento de las sinapsis por neurona que se encontró en la corteza visual de algunos animales fue superior al 20%. Estos cambios estructurales en los cerebros de las ratas dio como resultado que fueran más capaces de resolver problemas complejos en el laberinto. Diamond reporta que las ratas salvajes sacadas de su ambiente natural tenían aún mayor crecimiento de dendritas, y sus cortezas eran más pesadas, que aquellas que estuvieron en los ambientes enriquecidos. Hay todavía mucho por entender antes de que el misterio de cómo las experiencias son almacenadas a nivel celular esté cerca de ser resuelto. Cualquiera que resulte ser el proceso o los procesos, el hecho sigue siendo que cuando nosotros aprendemos, cambios verdaderamente asombrosos tienen lugar en las conexiones nerviosas de nuestros cerebros, y los métodos que usamos para estructurar las experiencias de aprendizaje de nuestros alumnos inciden en el fortalecimiento y la duración de esos cambios. 2.5.7 ¿CÓMO SON ALMACENADOS LOS RECUERDOS? Supongamos que se nos pide que recordemos algún evento de nuestra vida, quizás la fiesta de graduación o una fiesta sorpresa de cumpleaños. Con toda seguridad somos capaces

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de describir muchos aspectos de aquella experiencia: las personas con quienes estuvimos, la comida que se sirvió, el lugar en donde estuvimos, el sonido de las personas cantando “Feliz Cumpleaños”, y quizás algunos de los regalos que recibimos. El recuerdo probablemente venga a nosotros de manera bastante completa, pareciera que este recuerdo en particular debería ser almacenado en un lugar especial de nuestro cerebro. Pero en realidad, los escenarios o imágenes completos no son almacenados en ningún lugar del cerebro; tenemos que reconstruir los recuerdos cada vez. Tal vez parezca que esto es ineficiente e incluso contra-intuitivo, pero el proceso por

medio del cual codificamos experiencias que más tarde recordamos, realmente tiene mucho sentido. En el libro Dentro del cerebro, el escritor de ciencia Ronald Kotulak usa la metáfora de comer una cena para representar la codificación y el almacenamiento de la información: El cerebro engulle su ambiente exterior a mordidas y pedazos a través del sistema sensorial: la visión, el oído, el olfato, el tacto y el gusto. Después el mundo digerido es reensamblado en la forma de trillones de conexiones entre células del cerebro que están constantemente creciendo y muriendo, o volviéndose más fuertes o débiles, dependiendo de la riqueza del banquete.

Partes del Encéfalo que se Especializan en el Almacenamiento de Recuerdos

Figura 9.

Si pensamos cuidadosamente acerca de esto, es un proceso muy eficiente. Nuestras experiencias son desensambladas en partes y almacenadas en redes de células especializadas. Las mismas células del cerebro pueden ser usadas muchas veces para recordar líneas, colores u olores similares. Por ejemplo, las células de la corteza visual que nos permiten percibir el color rojo pueden ser usadas para ver una rosa roja, un corazón rojo, el atardecer rojo o una corbata roja. Lo mismo se aplica para la corteza auditiva y otras áreas sensoriales. En cierto sentido, muchas partes del cerebro contribuyen con cosas diferentes para recordar un evento. Nuestro conocimiento está construido de piezas y pedazos de muchos aspectos de una cosa dada – su forma, su color, su sabor o movimiento. Pero estos aspectos no están guardados en un solo lugar; no hay un centro de memoria en el cerebro que represente un evento por completo. 2.5.8 ¿CÓMO SON RECUPERADOS LOS RECUERDOS? Si los recuerdos no son almacenados en un lugar específico en el cerebro, ¿cómo los recuperamos? Nuestra habilidad para recordar es esencialmente un proceso de reconstrucción o reactivación. Como hemos visto, los diferentes elementos de las experiencias pasadas residen en todo el cerebro – en la corteza visual, la corteza auditiva y otras áreas. Antonio Damasio (1994), profesor y jefe del departamento de neurología del Colegio de Medicina de la Universidad de Iowa, describe el recuerdo como una activación de todas estas zonas separadas al unísono, creando una experiencia integrada. Incluso aún, no necesitamos todas las piezas para reconstruir el total, sólo los elementos decisivos. Recuerda la fotografía del

perro. El perro no está claramente definido, sólo los elementos decisivos. Cuando una masa importante de neuronas sensoriales es activada, el cerebro rellena las porciones perdidas para completar la fotografía. Ten presente que la imagen del dálmata debe haber sido almacenada previamente para ser recuperada, es decir si alguien nunca antes hubiera visto un dálmata, seguramente no podría rellenar los espacios en blanco. Lo mismo sucede al recordar un evento. Dependiendo de la señal o el recordatorio, sólo ciertos fragmentos del recuerdo total pueden ser activados. Si la señal es débil o no es clara, lo que es reactivado puede diferir del recuerdo original o incluso puede pertenecer a otro episodio. Esto es por lo que los detalles de la memoria episódica son a menudo confusos, e incluso bastante inexactos, y porqué los testigos presenciales de un suceso, generalmente, son poco confiables. Los investigadores de la memoria Elizabeth y Geoffrey Loftus son bien conocidos por sus estudios de cómo los recuerdos pueden ser modificados o distorsionados por el tipo de preguntas que se hagan en una prueba de recuperación de la memoria. Ellos también han demostrado que recuerdos falsos pueden ser implantados si los recuerdos contienen algunos aspectos que razonablemente pudieran haber ocurrido. 2.5.9 ESTRUCTURAS CEREBRALES INVOLUCRADAS EN EL ALMACENAMIENTO Y LA RECUPERACIÓN La memoria declarativa y la memoria procedimental comparten en gran medida los mismos mecanismos celulares, pero no emplean las mismas estructuras cerebrales para su procesamiento. Las dos estructuras más importantes involucradas en procesar la memoria son la corteza y la parte llamada lóbulo

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temporal medio. Al parecer el cerebro almacena recuerdos en las mismas estructuras que están comprometidas en percibir y procesar inicialmente los estímulos; sin embargo, estas estructuras difieren, dependiendo si la memoria es procedimental o declarativa. Entender la anatomía involucrada en estos dos tipos de memoria nos ayudará a aclarar qué tipo de actividades y práctica son más apropiadas para cada una. 2.5.10 DE LA MEMORIA PROCEDIMENTAL AL ALMACENAMIENTO DE LARGO PLAZO

Tú puedes manejar tu auto por una ruta familiar, llegar a tu destino y darte cuenta de que no estuviste conciente de manejar hasta ahí. Cuando conoces a una persona por primera vez, automáticamente extiendes tu mano para saludarla. Puedes leer una página de un texto, llegar a la mitad y darte cuenta de que no te acuerdas de lo que acabas de leer, generalmente porque estabas pensando en otra cosa. Estas habilidades motoras, hábitos y aptitudes preceptuales son ejemplos de la memoria procedimental o no declarativa, y todos son realizados sin estar concientes de ellos. Como se mencionó anteriormente, tratar de expresar concientemente cualquiera de estas habilidades mientras se realizan puede afectar su desempeño. Pero si piensas en el pasado, cuando aprendiste a manejar o a leer, ninguna de estas habilidades o hábitos eran automáticos. Se requirió una gran cantidad de atención conciente y práctica. En la etapa inicial del aprendizaje de la habilidad (procedimiento), tres áreas se encargan de guardar las nuevas rutas: la corteza prefrontal, la corteza parietal y el cerebelo. Su actividad combinada permite que pongamos la atención conciente necesaria en la tarea y

asegurarnos que los movimientos correctos sean coordinados de manera acertada. Después de la práctica, todas estas áreas muestran menos actividad, sin embargo, otras estructuras, incluyendo la corteza motora, entran en funcionamiento. En el aprendizaje procedimental no motor, como descifrar palabras, el área del cerebro que aparece más fuertemente involucrada es la corteza visual. Con práctica constante, mejoramos nuestras habilidades para discriminar entre diferentes orientaciones de la línea y configuraciones de letras. El efecto fundamental de largo plazo es cambiar la estructura neural actual de la corteza visual, la cual altera la maquinaria de la percepción con el tiempo. Recuerda que esos cambios no incluyen entender el significado de las palabras, sólo la habilidad de reconocer las configuraciones más rápido. Todo esto ocurre sin tener conciencia, como ha sido demostrado con los pacientes amnésicos, quienes son capaces, con práctica, de mejorar su velocidad en la lectura de una selección de prosa, aunque no recuerden el texto en ningún sentido. 2.5.11 DE LA MEMORIA DECLARATIVA AL ALMACENAMIENTO DE LARGO PLAZO El viaje de la percepción al almacenamiento de la memoria semántica y de la memoria episódica comienza cuando los receptores sensoriales reciben un estímulo. Este estímulo se registra en las áreas apropiadas de la corteza (visual, auditiva, etc.) y después viaja al hipocampo y al grupo de estructuras adyacentes que se encuentran en el lóbulo temporal medio. Estas estructuras registran el estímulo como un patrón neural en gran parte de la misma manera que fueron registrados en la corteza. Se debe hacer notar que el hipocampo no es el

último sitio en el que se almacena la memoria; más bien, éste actúa como un sitio de almacenamiento intermedio para las representaciones corticales en su camino a la memoria de largo plazo. Estas representaciones pueden ser reactivadas durante el recuerdo, y cada vez que se repiten los mensajes son enviados de regreso a la corteza, donde el estímulo fue registrado originalmente. Esta reactivación del patrón neural original lo fortalece, haciendo menos probable que desaparezca. Con la activación repetida, los recuerdos forman cadenas neurales que se fijan en la corteza frontal y en la corteza temporal de manera más o menos permanente. Estas cadenas permanecen en la memoria de largo plazo después de que las representaciones del hipocampo se han apagado. De esta forma, podemos ver porqué el hipocampo es esencial en la formación de nuevos recuerdos, aunque se vuelva menos importante en el momento en el que esos recuerdos son finalmente almacenados en la corteza. Esto provee una explicación de porqué los amnésicos con daño en el hipocampo no pueden guardar nuevos recuerdos de manera permanente, aunque frecuentemente sean capaces de recordar acontecimientos que ocurrieron antes del daño cerebral. 2.5.12 CONSOLIDACIÓN Los pacientes que reciben terapia electroconvulsiva (una serie controlada de choques eléctricos al cerebro) con frecuencia olvidan experiencias y aprendizajes que ocurrieron justo antes del tratamiento. Esta condición es llamada amnesia retrograda. Sin embargo, si el tratamiento se retrasa por un periodo de tiempo después del aprendizaje de nueva información, es menos probable que el choque afecte el recuerdo. La razón de esto parece ser que aún después de que un aconte-

cimiento se ha establecido en la memoria, debe pasar algún tiempo para que el rastro de la memoria esté completamente estable y organizado en el cerebro. A finales del siglo 19, los psicólogos alemanes Georg Müller y Alfons Pilzacher condujeron estudios utilizando las sílabas sin sentido de los experimentos de Ebbinhauss y encontraron que aprender una segunda lista de sílabas inmediatamente después de aprender la primera interfería más tarde con el recuerdo de la primera lista. Sin esta interrupción, los recuerdos recientemente formados se vuelven gradualmente más estables. Los investigadores llamaron a este lapso de tiempo el periodo de consolidación. Sabemos que los recuerdos no se forman en el momento en el que se obtiene la información, la memoria no es un simple proceso de fijación. Más bien, es dinámica, con procesos inconscientes (llamados consolidación) que continúan reforzando y estabilizando las conexiones durante días, semanas, meses y años. La consolidación es sin duda reforzada por ensayo. Cuando repetimos nuestras experiencias (hablando y pensando acerca de ellas) proveemos más oportunidades para la consolidación. Quizás esto es por lo que la instrucción que permite a los alumnos enganchar la nueva información con experiencias previas aumenta el reforzamiento y la complejidad de sus conexiones neurales y, por lo tanto, la retención de la información. Los científicos han estudiado el proceso de consolidación ampliamente en ratas, ratones y moscas de fruta. Un interesante conjunto de experimentos sugiere que la consolidación requiere nuevas síntesis de proteínas. Cuando un ratón recibe una inyección de una sustancia que inhibe la síntesis de proteína justo antes del entrenamiento, tiene una profunda pérdida de la memoria de largo plazo cuando se le pone a prueba tres o más horas después. El ratón al

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que se le inyecta una solución salina no muestra pérdida de la memoria de largo plazo. Parece ser que la consolidación es el resultado de cambios biológicos que subyacen a la retención de la información aprendida. ¿Cuáles son estos cambios biológicos? Dado que conocemos la importancia del hipocampo en la formación de la memoria de largo plazo, no es de sorprender que la función del hipocampo y las estructuras cercanas del lóbulo temporal medio sean esenciales para la consolidación. Sin los efectos mediadores del hipocampo la consolidación no tendría lugar. En la medida que practiquemos o repitamos nuestras experiencias serán consolidadas y las estructuras del hipocampo ya no serán necesarias. 2.5.13 SUEÑO Y CONSOLIDACIÓN

Investigaciones recientes apuntan a que el sueño es otro elemento que interviene en el proceso de consolidación. Durante el sueño, particularmente durante la etapa del movimiento rápido de los ojos (REM), nuestros cerebros son liberados de procesar la continua entrada de información que ocurre mientras estamos despiertos. En su libro En busca de la Memoria, Daniel Schater toma la hipótesis desarrollada por el neurocientífico Jonathan Winson, quien sugirió que durante el sueño, el cerebro continúa trabajando con las experiencia del día. La idea de Winson ha sido apoyada recientemente con los experimentos realizados con el cerebro de animales. Grabaciones tomadas de los cerebros de ratas durante el sueño indican que el hipocampo en particular se encuentra activo, enviando las experiencias recientes a la corteza, en donde serán finalmente almacenadas. Es probable que hayas notado que tus sueños contienen a menudo fragmentos de lo que hiciste durante el día.

Puede ser que tu cerebro esté repitiendo estas experiencias, ayudando a consolidarlas justo como se haría en un repaso conciente durante las horas en que estamos despiertos. Si esto es cierto, el sueño es un elemento importante en la formación de los recuerdos a largo plazo. 2.5.14 LA CONSOLIDACIÓN EN LA MEMORIA MOTORA Los investigadores frecuentemente discuten el concepto de consolidación en términos de la memoria declarativa, la cual se basa en las estructuras cerebrales del lóbulo temporal medio. Investigaciones recientes indican que el aprendizaje de las habilidades motoras (un recuerdo procedimental) también comprende la consolidación. Los investigadores del Departamento de Cerebro y Ciencias Cognitivas del Instituto de Tecnología de Massachussets han descubierto que el aprendizaje de las habilidades motoras reside en un proceso nervioso de movimiento que continúa evolucionando después de que la práctica ha terminado. Cuando los sujetos aprenden una segunda tarea inmediatamente después de la primera habilidad aprendida, la consolidación de la primer habilidad motora se ve interrumpida. Esta interrupción no ocurre si transcurren cuatro horas entre el aprendizaje de ambas. Los investigadores proponen que la consolidación de las habilidades motoras depende de las mismas estructuras del lóbulo temporal medio que son necesarias para la consolidación de las tareas de la memoria explícita (declarativa). 2.5.15 IMPLICACIONES EDUCATIVAS DE LA CONSOLIDACIÓN Sería útil para los maestros saber tan sólo qué tanto tiempo necesitan los estudiantes para con-

solidar un aprendizaje en particular antes de abordar otro. Desafortunadamente, la investigación no nos da este tipo de información detallada. Sabemos, sin embargo, que la consolidación sucede y que toma tiempo. Sabemos también que enseñar algo nuevo demasiado pronto interrumpe la consolidación del aprendizaje previo. Lo que no sabemos es cuánto tiempo se necesita para la consolidación; y por lo tanto, debemos ser muy cuidadosos en especificar lapsos de tiempo entre la introducción de conceptos o habilidades. Los neurocientíficos raramente nos dan información que pueda ser aplicada directamente en la práctica del salón de clases, pero debemos tomar en cuenta lo que sabemos acerca de la consolidación cuando diseñemos el aprendizaje. Por ejemplo, construir estrategias de repaso elaborativo para el aprendizaje –dar tiempo a los estudiantes para procesar la información de manera más profunda- puede incrementar el reforzamiento del aprendizaje porque esta estrategia permite que la consolidación tenga lugar. 2.5.16 ENSEÑANDO PARA LA MEMORIA DE LARGO PLAZO La mayor parte del aprendizaje en la vida es incidental. En la vida cotidiana, generalmente, no hacemos un esfuerzo para recordar nuestras experiencias más tarde. Nuestros intereses, preferencias y necesidades de sobrevivencia dirigen nuestra atención y determinan qué información es codificada. Aunque el aprendizaje incidental tiene valor, no podemos confiar en que todo lo que necesitamos recordar sea “incidentalmente” codificado. La mayoría de las veces tenemos que realizar un esfuerzo para asegurarnos que seremos capaces de recordar la información cuando la necesitemos. Nadie sabe más acerca de la dificultad que esto representa que los maestros.

Los estudiantes casi siempre memorizan la información para un examen y la olvidan rápidamente. El problema se exacerba con la demanda de cubrir más contenidos – y cubrir es casi siempre lo que pasa. Cubrir (ver la información superficialmente) no construye conexiones neurales fuertes y, por lo tanto, raramente son recordados o son recordados incorrectamente. Este problema es difícil de resolver, pero quizá la información de este capítulo ayude a los educadores a entender lo que es necesario para producir la retención de información a largo plazo. El término ensayo de elaboración fue introducido en este capítulo. Sabemos, ahora, que este tipo de práctica es más efectiva para producir la memoria declarativa de largo plazo que la repetición. Si procesamos la información de manera más completa, con el tiempo, tendremos más conexiones, y mayores consolidaciones tendrán lugar, y por lo tanto tendremos mejor memoria. Más adelante, se expondrán numerosas estrategias de ensayo elaborativo que permitan a los estudiantes reflexionar sobre la información enseñada, relacionarla con algo que ya saben, o formar asociaciones mentales con significado. 2.5.17 EXPERIENCIA Y OLVIDO Con frecuencia, el olvido se debe simplemente a un aprendizaje inadecuado. Cuando olvidamos dónde dejamos las llaves del carro, por lo regular se debe a que no pusimos atención al hecho de dejar las llaves. Si no encontramos el automóvil, la mayoría de las veces es porque no nos fijamos donde lo estacionamos. En otras ocasiones el olvido ocurre porque, aunque atendimos al asunto que debe ser recordado, no repasamos el material de manera adecuada. El simple hecho de «cumplir con las formalidades» del repaso suele ser in-

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suficiente. La práctica prolongada e intensa con la intención de aprender produce menos olvido que unas cuantas repeticiones desganadas. El repaso elaborativo también contribuye a aumentar la duración de los nuevos recuerdos. Cuando alguien estaciona su automóvil en el espacio G-47, será más probable que recuerde su ubicación si piensa «G-47. Mi tío Genaro tiene 47 años». En conclusión, no recordaremos la información por mucho tiempo si en primer lugar no la aprendimos bien. Interferencia. El aprendizaje por sí mismo puede causar olvido porque el aprendizaje de una cosa interfiere con el recuerdo de otra. La información se mezcla o es dejada a un lado por otra información, y por eso se vuelve más difícil de recordar. Dicho olvido se debe entonces a la interferencia. Existen dos tipos de interferencia. En un tipo de interferencia, el nuevo material interfiere con el recuerdo de la información que ya se encuentra en la memoria de largo plazo; esto se conoce como interferencia retroactiva. La interferencia retroactiva a menudo se estudia por medio del aprendizaje de pares asociados. Estos estudios consisten en que primero, una persona aprende una lista de pares de palabras, como feliz-manzanas; se espera que al presentarle feliz la persona diga manzana. Después de que se aprende esta lista, la persona aprende una lista diferente que incluye feliz-lápiz; cuando se le presenta feliz la persona debe decir lápiz. Después de aprender la segunda lista, se prueba el recuerdo de la persona de la primera lista; como antes, la tarea es decir manzanaen respuesta a feliz. El hallazgo común es que el aprendizaje de la segunda lista interfiere con la habilidad para recordar la primera. La interferencia retroactiva ocurre en la vida cotidiana. Por ejemplo, una vez que aprendemos un nuevo número telefónico, encontraremos difícil recordar nuestro antiguo número, aunque lo hayamos usado por años.

En el segundo tipo de interferencia, el material antiguo en la memoria interfiere con el nuevo material que se está aprendiendo; esto se denomina interferencia proactiva. Esos experimentos proceden como los anteriores, pero en esta ocasión se prueba el recuerdo de los participantes de la segunda lista aprendida. Por lo regular, su desempeño es menos bueno que el de la gente que sólo aprendió la segunda lista. Se concluye entonces que el aprendizaje de la primera lista interfiere con el aprendizaje posterior. Al igual que la interferencia retroactiva, la interferencia proactiva es un fenómeno cotidiano. Supongamos que siempre estacionas tu carro en el terreno detrás del edificio donde trabajas. Posteriormente te cambian tu lugar de estacionamiento a un terreno cruzando la calle.Te llevará más tiempo recordar el nuevo lugar de estacionamiento del que necesitarias si no lo hubieras estacionado previamente detrás del edificio. Aprender a buscar el automóvil detrás del edificio interfiere con el nuevo recuerdo de que ahora te estacionas cruzando la calle. El factor más importante en la determinación del grado de interferencia es la semejanza de los elementos en competencia. Por ejemplo, en el aprendizaje de pares asociados, elementos como feliz-manzana y feliz-pera tienen más probabilidad de interferirse (retroactiva o proactivamente) que feliz-roble y feliz-tren, como se muestra en el siguiente experimento. Los participantes aprendieron dos listas de 21 letras cada una. La primera lista era SOJFNUGPAHWMSELICBQTA, y la segunda era YADILOHSREKNABYHTLAEW. Luego se pidió a los participantes que recordaran la primera lista. La interferencia retroactiva ocurrió porque la segunda lista constaba de una secuencia de letras muy similar a la primera lista y, por lo tanto, interfería con ella. Pero cuando se dijo a algunos de los participantes

que la segunda lista incluía las palabras inglesas(haciaatrás) WEALTHY BANKERS HOLIDAY, la interferencia disminuyó significatimamente. Esta información hizo a la segunda lista muy diferente de la primera, por lo que hubo menos interferencia. Cuanto menos similar sea algo de otras cosas que ya ha aprendido, menos probable será que se confunda e interfiera con otro material que se encuentra en la memoria. Factores situacionales.Los factores situacionales también contribuyen al olvido. En un experimento, un grupo de personas recibieron una lista de 40 adjetivos y se les pidió escribir el opuesto de cada palabra. El experimentador les informó que el siguiente día se les pediría que recordaran las palabras que habían escrito. El olor a chocolate impregnaba el aire que rodeaba a un grupo de estudiantes mientras escribían su lista de palabras. El siguiente día, agregar un olor a chocolate al aire incrementó significativamente el número de palabras que esos estudiantes recordaban del día anterior. El olor a chocolate se convirtió en una «clave contextual» o «indicio» eficaz que les ayudaba a recordar las palabras correctas. Aunque esto parezca raro, sucede todo el tiempo: siempre que tratamos de guardar algo en la memoria, también recogemos, sin advertirlo, hechos acerca del contexto en el que tiene lugar el aprendizaje. Esos hechos se convierten en claves de recuperación útiles más tarde, cuando tratamos de recuperar la información correspondiente de la MLP. Cuando las claves ambientales que estuvieron presentes durante el aprendizaje están ausentes en el recuerdo, el esfuerzo por recordar a menudo tiene menos éxito. Este fenómeno, llamado olvido dependiente de las señales, ha sido demostrado en una amplia variedad de situaciones. Por ejemplo, unos buzos recordaron mejor una lista de palabras si las aprendían y

trataban de recordarlas bajo el agua que si las aprendían bajo el agua y trataban de recordarlas en la playa. Efectos similares del contexto se han demostrado con música de fondo, olores e incluso salones de clase. La policía utiliza claves contextuales cuando lleva a los testigos a la escena de un delito con la esperanza de mejorar su recuerdo de los detalles cruciales. Memoria dependiente del estado Además de recibir influencia de las señales ambientales, nuestra capacidad de recordar con precisión la información resulta afectada por señales internas. Este fenómeno se conoce como memoria dependiente del estado. La memoria dependiente del estado se refiere al enigmático hallazgo de que la gente que aprende material en un particular estado fisiológico tiende a recordar mejor el material si regresa al mismo estado en que se encontraba durante el aprendizaje. Por ejemplo, un estudio demostró que la gente que aprendía el material mientras estaba bajo la influencia de la marihuana, más tarde recordaba más material cuando estaba de nuevo bajo la influencia de la marihuana que cuando no lo estaba. La memoria dependiente del estado también se ha demostrado en la investigación usando otras drogas como la cafeína. Sin embargo, debe quedar claro que esos estudios no demuestran que encontrarse en un estado inducido por drogas mejore la memoria; por el contrario, encontrarse en un estado de intoxicación reduce considerablemente la efectividad globar de la memoria. La investigación sobre la memoria dependiente del estado simplemente demuestra que el estado fisiológico vigente durante el aprendizaje puede actuar como señal durante el recuerdo. Sin embargo, los mejores resultados ocurren cuando la persona está sobria y alerta durante el aprendizaje y el recuerdo. El proceso reconstructivo. El olvido también ocurre como resultado de lo que se ha llamado

EREBRO

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la naturaleza «reconstructiva» del recuerdo. Utilizar esquemas ayuda a almacenar la información en la memoria de largo plazo. Bartlett (1932) propuso que la gente también use esquemas para «reconstruir» los recuerdos. Cuando una experiencia no concuerda con la visión que tenemos del mundo o de

nosotros mismos, tendemos inconscientemente a ajustarla o borrarla de la memoria por completo. En otras palabras, la gente, sin saberlo, «reescribe» los eventos pasados para adecuarlos a sus expectativas, su imagen actual o deseada de sí misma y sus decisiones pasadas.

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