inteligencia artificial (IA) y neurociencia

Los avances más importantes entre la IA y la neurociencia son el desarrollo de redes neuronales artificiales y el aprendizaje profundo. Estos modelos están inspirados en la estructura biológica y el funcionamiento del cerebro humano. Son capaces de procesar grandes cantidades de datos, aprender patrones y hacer predicciones. Las redes neuronales artificiales aún no son capaces de simular toda la complejidad del cerebro humano. Sin embargo, han proporcionado un conocimiento valioso de los principios que rigen el procesamiento neuronal.

La convergencia de la IA y la neurociencia brinda oportunidades para descubrir los secretos del cerebro humano. Los avances realizados en las redes neuronales impulsadas por IA, las interfaces cerebro-computadora y la conectómica ya han generado conocimientos valiosos. A medida que continuamos explorando esta fascinante frontera, es necesario considerar las implicaciones éticas de nuestro trabajo para tener un enfoque responsable.

videojuegos y aprendizaje

El cerebro es un órgano plástico. Se modifica de forma espontánea y se adapta a su entorno generando nuevas conexiones entre los miles de millones de neuronas que lo conforman. Roberto Colom, catedrático de Psicología de la Universidad Autónoma de Madrid, y María Ángeles Quiroga, profesora de Psicología de la Universidad Complutense de Madrid, han llevado a cabo un estudio pionero para entender de qué forma se producen estos cambios tras resolver los rompecabezas de la serie de videojuegos Profesor Layton, de Nintendo.

Video del programa realizado por el equipo de Grupo Punset Producciones en el que Roberto Colom y María Ángeles Quiroga hablan con Eduard Punset sobre los efectos que han observado en el cerebro de los participantes en sus investigaciones después de resolver los problemas del Profesor Layton.

la didáctica en neurociencia

En el ámbito de las Ciencias de la Educación (Psicología y Pedagogía) surge la neurodidáctica como nueva disciplina cuyo objetivo apunta a mejorar los procesos de enseñanza y aprendizaje.
Las llamadas neurociencias nos permiten en la actualidad acercarnos a conocer más del cerebro como un organo moldeable, que puede reorganizarse de forma estructural y funcional adaptándose continuamente al aprendizaje.

Los procesos de aprendizaje, considerados por los neurocientíficos como procesos cerebrales, son susceptibles de la (meta)cognición o de la atención hacia nuestra propia cognición. Preguntarnos sobre lo que hacemos (respiración, postura corporal…) lo que sentimos (emociones, estados de ánimo) o lo que pensamos (verbalizaciones internas o externas) dirige la atención sobre nuestros propios procesos cognitivos.

La característica plástica del cerebro, que permite generar nuevas neuronas y conexiones nos debe llevar a entender la inteligencia como un constructo dinámico, en el que influyen de manera relevante factores emocionales como la motivación o el autocontrol, de manera tal que procesos como la atención y la memoria de trabajo desempeñan un papel principal en el aprendizaje activo.

En la actualidad sabemos que los logros de aprendizaje dependen en gran parte de la curiosidad y ésta aumenta en la medida que estos logros esten adecuados, además de a los conocimientos previos, a la capacidad de atención.

Hay estudios que demuestran que la atención y el autocontrol pueden mejorarse en edades tempranas (Petersen y Posner, 2012) y que son cortas las sesiones de práctica para la mejora de la atención (Rueda et al., 2005).

La atención se estudia como un recurso limitado, y ello sugiere la necesidad de fraccionar la clase en bloques de diez o quince minutos: “Y como recordamos más lo que aprendemos en el inicio y en el final de las tareas (efecto de primacía y recencia), el comienzo de la clase debería ser aprovechado para analizar las cuestiones más importantes o para plantear ese reto que despierte la necesaria curiosidad del alumnado, mientras que, en los últimos minutos, el alumno debería realizar alguna tarea que le permitiera sintetizar la información más relevante analizada” (Guillén, 2015).

El trabajo sobre los procesos atencionales citados, al modo de las técnicas contemplativas (Matthieu et al., 2015 ), puede realizarse con toda la población educativa adaptado a las edades. Si entendemos que el déficit de atención es susceptible y depende de la situación interior y exterior de todo individuo, más allá de etiquetas, podemos analizar la atención en términos de niveles y dirigir este trabajo a los aspectos motivacionales de cada cual.

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– Guillén J. C. (2015): “El sueño: una dulce necesidad cerebral”. En Neuromitos en educación: el aprendizaje desde la neurociencia. Barcelona, Plataforma Editorial.

– Matthieu R., Lutz A., Davidson R. (2015): “Neurociencia de la meditación: efectos cerebrales y psicológicos de las prácticas contemplativas”. Investigación y Ciencia (450).

– Petersen S. E., Posner M. I. (2012): ”The attention system of the human brain: 20 years after”. Annual Review of Neuroscience 35(1), 73–89.

– Rueda M. R. et al. (2005): “Training, maturation and genetic influences on the development of executive attention”. Proceedings of the National Academy of Sciences, 102, 14931-14936.

neuromitos y profesorado

La buena imagen de la neurociencia y la brecha que existe entre investigadores y docentes ha facilitado la rápida proliferación en los centros educativos de los llamados neuromitos, o conceptos erróneos en torno al cerebro (Goswami, 2006; Howard-Jones, 2014).
Varios estudios en países diversos han confirmado que los neuromitos son populares entre el profesorado (p.ej., Dekker, Lee, Howard-Jones y Jolles, 2012). El último de estos estudios se ha realizado en España con una muestra de 284 docentes de 15 comunidades autónomas pertenecientes a las etapas comprendidas entre Infantil y Bachillerato (Ferrero, Garaizar y Vadillo, 2016). Para ello se empleó un cuestionario on-line con 32 ítems, 12 sobre neuromitos y 19 sobre cuestiones generales sobre el cerebro (véase la Tabla 1). Los resultados obtenidos mostraron que los docentes españoles, al igual que los del resto de países estudiados, consideran correcto un elevado número de mitos sobre el cerebro y la educación. Concretamente, los neuromitos que han mostrado una mayor prevalencia son (1) “los ambientes que son ricos en estímulos mejoran el cerebro de los niños y niñas preescolares”, aceptado como válido por un 94% del profesorado; (2) “las personas aprenden mejor cuando reciben la información en su estilo de aprendizaje preferido”, aceptado por un 91.1% del profesorado; y (3) “los ejercicios que promueven la coordinación de las habilidades perceptivo-motoras pueden mejorar las destrezas en lecto-escritura”, aceptado por un 82% del profesorado.

El primer enunciado es una generalización excesiva de estudios básicos de laboratorio en los que se muestra que animales sometidos a una privación sensorial extrema muestran déficits cognitivos. Sin embargo, no existe ninguna evidencia de que estos resultados tengan relevancia práctica para niños en contextos escolares normales. La segunda afirmación también es falsa, ya que en los estudios donde se ha adaptado la forma de enseñar del profesorado a los estilos de aprendizaje de los alumnos (p.ej., activos/reflexivos, convergentes/divergentes) no se han obtenido mejoras de aprendizaje (Rohrer y Pashler, 2012). El último caso se refiere a la creencia de que ejercicios como el gateo o el rastreo pueden mejorar la capacidad de comprender o elaborar mensajes. No obstante, existe evidencia sólida sobre la ineficacia de los ejercicios arriba descritos en la mejora de procesos de orden superior como la lectura y la escritura (Hyatt, Stephenson y Carter, 2009). Es muy interesante que, entre los factores que predicen la creencia en neuromitos por parte del profesorado se incluyen el tener un mayor conocimiento sobre el cerebro y leer revistas de divulgación educativa (mientras que leer revistas científicas reduce la creencia en neuromitos).

(fuente: http://medina-psicologia.ugr.es/~cienciacognitiva/files/2016-28.pdf)

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– Dekker, S., Lee, N. C., Howard-Jones, P., & Jolles, J. (2012). Neuromyths in education: Prevalence and predictors of misconceptions among teachers. Frontiers in Psychology, 3, 429.

– Ferrero, M., Garaizar, P., & Vadillo, M. (2016). Neuromyths in education: Prevalence among Spanish teachers and an exploration of cross-cultural variation. Frontiers in Human Neuroscience, 10, 496.

– Goswami, U. (2006). Neuroscience and education: From research to practice? Nature Reviews Neuroscience, 7, 406-413.

– Howard-Jones, P. A. (2014). Neuroscience and education: Myths and messages. Nature Reviews Neuroscience, 15, 817-824.

– Hyatt, K. J. (2007). Brain Gym: Building stronger brains or wishful thinking? Remedial and Special Education, 28, 117-124.

– Hyatt, K. J., Stephenson, J., & Carter, M. (2009). A review of three controversial educational practices: Perceptual motor programs, sensory integration, and tinted lenses. Education and Treatment of Children, 32, 313-342

– Proyecto NeuroEducacióN en Educación Infantil (n.d.). Disponible en: http://aulavirtual3.educa.madrid.org/ proyectoneuroeducacion/course/view.php?id=35

– Rohrer, D., & Pashler, H. (2012). Learning styles: Where’s the evidence? Medical Education, 46, 630-635.