• Experto en educación de prestigio internacional, tiene la firme convicción de que neurociencia y educación deben ir de la mano
  • «Conocer el funcionamiento del cerebro mejorará el aprendizaje escolar de niños con alteraciones neurológicas»
  • Ortiz participará en las IV Jornadas Neurocientíficas y Educativas de la Fundación Querer

Tomás Ortiz Alonso es Catedrático de Psicología médica de la Universidad Complutense de Madrid. Neurocientífico y experto en educación de prestigio internacional, desarrolla programas neuroeducativos en niños con la firme convicción de que neurociencia y educación deben ir de la mano, especialmente si se trata del aprendizaje de niños con necesidades educativas especiales. «Neurocientíficos y educadores deben trabajar de forma holística si queremos mejorar los procesos de aprendizaje e integración social de niños con problemas neurológicos», sostiene.

El próximo 26 de abril participará en las IV Jornadas Neurocientíficas y Educativas de la Fundación Querer, donde hablará sobre la importancia del proceso neurobiológico ‘bottom up’ en la educación. «Es un honor participar en este evento porque me permite poder difundir la investigación en neuroeducación a la sociedad», comenta. Además, el Doctor Ortiz está al frente de un proyecto científico de la fundación que explica el efecto de la sonrisa de Duchenne en la atención y memoria de niños con dificultades de aprendizaje y que también será expuesto en estas jornadas.

Pregunta: ¿Cómo influyen las emociones positivas en el aprendizaje escolar y las habilidades cognitivas de un niño?

Respuesta: Las emociones son fundamentales en cualquier actividad de nuestra vida, sobre todo porque modulan muy bien la atención, la memoria y el aprendizaje, tanto a corto como a largo plazo. Pero también son necesarias para aumentar la participación y motivación en el aula y, por tanto, mejorar el rendimiento escolar. Así, cuando el ambiente es positivo en el aula, el cerebro emocional recibe de mejor manera los estímulos externos, por lo que los conocimientos se adquieren con más facilidad y se mantienen mucho más en el tiempo.

P: Dirige un proyecto científico de la Fundación Querer sobre el efecto de la sonrisa de Duchenne en la atención y memoria de niños con dificultades de aprendizaje. ¿Por qué escogieron este tipo de sonrisa como expresión facial para estimular a estos niños?

R: Desde la neurociencia se establecen dos vías cerebrales en la percepción de las emociones: una rápida, a través del sistema límbico, y otra lenta, asociada a los lóbulos frontales. Para el desarrollo neuroeducativo de estos niños nos inclinamos por la vía rápida, la sonrisa de Duchenne, porque es automática, está integrada desde que nacemos y tiene una respuesta inmediata en nuestro organismo.

P: ¿Cómo es este tipo de sonrisa y qué reacción provoca en los sistemas neuronales de los niños?

R: La sonrisa de Duchenne es natural y espontánea. En ella, los músculos cigomático mayor y menor se contraen, elevando las comisuras de los labios y el orbicular, dando lugar a las arrugas alrededor de los ojos y la elevación de las mejillas. Este tipo de sonrisa conlleva una gran carga emocional, activando áreas del sistema límbico. Como contrapunto, existe otro tipo de sonrisa denominada «sonrisa social», en la que los orbiculares no se contraen y las neuronas involucradas son las de espejo corticales, responsables de la empatía y la socialización.

«Las emociones son necesarias para aumentar la participación y motivación en el aula y, por tanto, mejorar el rendimiento escolar»

P: ¿Con qué perfil de niños trabajaron para el estudio?

R: El estudio se llevó a cabo con los niños de ‘El Cole de Celia y Pepe’, con una variedad de diagnósticos neurológicos que podríamos resumir en autismo, Trastornos Específicos del Lenguaje (TEL), disfasia, síndrome disejecutivo, encefalopatía epiléptica, o enfermedades raras como el síndrome de Dias-Logan, síndrome de X-frágil o síndrome de Landau Kleffner.

P: ¿Qué objetivo perseguían con este proyecto?

R: ​El objetivo primario era analizar si en la ejecución de una tarea se produce un efecto de mejora debido a la asociación con la sonrisa de Duchenne de un familiar. La tarea involucra procesos atencionales, memoria de trabajo y toma de decisiones sencillas ejecutadas mediante una respuesta motora igualmente sencilla. Nuestra meta, claramente prioritaria y unidireccional, es mejorar los procesos de atención, memoria y aprendizaje escolar de los niños del colegio. Pretendíamos averiguar si la sonrisa de Duchenne, anterior a un proceso cognitivo, era capaz de disminuir el tiempo de respuesta, mejorar los aciertos y eliminar los errores en la ejecución de la tarea, tanto cerebral como motora y, por consiguiente, una evolución positiva del aprendizaje escolar.

P: ESNE diseñó y desarrolló un juego para el entrenamiento y la toma de datos del estudio. ¿En qué consistía y cómo facilitó el proceso de estudio?

R: El estudio duró aproximadamente cinco meses y se llevó a cabo utilizando un juego para tableta diseñado por el equipo investigador de ESNE. Las partidas del juego consistían en mostrar una secuencia de pantallas durante una duración de tiempo corta ajustada a los déficits de atención de los niños. En una pantalla se mostraba una cara junto con un dibujo de un objeto cotidiano fácilmente reconocible por los niños. La cara podía ser o bien de un familiar con su sonrisa de Duchenne o bien de una persona desconocida con una pose emocionalmente neutra. Tras un tiempo de exposición el juego pasaba a otra pantalla donde se mostraba el objeto junto a otro objeto diferente. El juego esperaba un tiempo máximo a que el niño tocase con su dedo uno de los objetos en la pantalla. Las caras y objetos, así como su localización, eran elegidos aleatoriamente, evitando el aprendizaje y permitiendo analizar el efecto de la asociación en el resultado de la selección y en su tiempo de respuesta.

El juego realmente implementa una prueba o test de comportamiento al mismo tiempo que un entrenamiento. Pero incorpora una estética visual, objetos, efectos de sonido, música opcional de acompañamiento y refuerzos positivos propios de un juego, lo que permitió realizar el estudio de forma remota y continuada, tanto en el colegio como en casa, en vez de realizarse en un laboratorio.

«Los niños mejoraron mucho las respuestas ejecutivas, el tiempo de reacción y los aciertos asociados con la sonrisa de Duchenne»

P: ¿Nos puede adelantar cuáles fueron los resultados de dicha investigación?

R: Los resultados están a la espera de publicarse en una revista internacional, pero a modo de resumen podría decirle que, al final del estudio, los niños mejoraron mucho las respuestas ejecutivas, el tiempo de reacción y los aciertos asociados con la sonrisa de Duchenne, lo que nos indica que la atención y la memoria de trabajo de los niños mejoró en el proceso de aprendizaje asociativo ante la sonrisa.

Neurociencia y educación, dos disciplinas aliadas

P: En su libro, ‘Neurociencia y Educación’, asegura que los neurocientíficos deberían desarrollar una nueva disciplina, la neuropedagogía. ¿En qué consistiría?

R: La neuropedagogía es una disciplina cuyo objeto de estudio consiste en el desarrollo de diferente métodos y contenidos pedagógicos basados en los conocimientos neurocientíficos acerca de cómo funciona y aprende el cerebro en el ámbito educativo, capaz de modificar la estructura y el funcionamiento del cerebro infantil mediante la practica escolar. Es indispensable que los educadores adquieran los conocimientos y conozcan las teorías del cerebro sobre los procesos cognitivos con el fin de mejorar y optimizar el aprendizaje escolar. Dicho esto, todavía estamos a nivel de investigación. La neuropedagogía, de momento, no es una disciplina ni se encuentra dentro de la carrera universitaria de pedagogía ni de los temas de enseñanza escolar.

P: ¿Qué aporta la neuropedagogía a la enseñanza de niños con trastornos neurológicos?

R: Aporta dos conceptos importantes en el mundo de la educación especial. Por un lado, conocimientos sobre cómo el cerebro está en continuo cambio como respuesta a estimulaciones externas y al aprendizaje escolar, lo cual determinará la estructura y el funcionamiento cerebral. El cerebro está continuamente percibiendo, procesando e integrando la información, lo que provoca cambios en sus conexiones y redes neuronales. Estos cambios son simples y se dan en mayor medida durante los primeros años de vida, donde existe una mayor neuroplasticidad.

Por otro lado, la neuropedagogía aporta nuevos métodos de aprendizaje escolar en función del neurodesarrollo cerebral, tanto en situaciones de alteraciones neurológicas, como en niños sin ningún tipo de alteración. El conocimiento del funcionamiento del cerebro y de sus procesos de desarrollo permitirá elaborar programas neurodidácticos con vistas a mejorar el aprendizaje escolar de una forma más rápida y eficaz. La estimulación sensorial continuada en el tiempo, bien organizada, sincronizada y dirigida a una meta logra activar el cerebro de forma eficiente para construir autopistas neuronales estables de aprendizaje.

P: En las jornadas Neurocientíficas de la Fundación Querer participará en una mesa sobre la ‘Importancia de las investigaciones científicas en las políticas de educación especial’. ¿Nos puede adelantar algo de su exposición?

R: Hablaré de la importancia del proceso neurobiológico ‘bottom up’ en la educación, entendiendo como tal la capacidad del cerebro en reorganizar, a partir de la actividad y sincronización de estructuras subcorticales, la actividad de la corteza cerebral cognitiva. Su fundamentación se basa en que estas estructuras son capaces de reorganizar la actividad sensorial y dirigirla hacia dianas corticales asociadas con el aprendizaje de funciones cognitivas. De forma que, una enseñanza basada en estímulos sensoriales como medio para desarrollar los procesos cognitivos es, sin duda, una estrategia pedagógica muy interesante. En otras palabras, la mejora de los procesos sensoriales será clave en la mejora de las funciones cognitivas gracias a las nuevas herramientas neurobiológicas que se obtendrán a través de la estimulación de los sentidos.

P: ¿Por qué son importantes los programas neuroeducativos ‘bottom up’ en la mejora de los procesos cognitivos de niños con problemas neurológicos?

R: Uno de los grandes retos que nos plantea la educación en nuestra sociedad actual es cómo educar en un contexto lleno de estímulos ambientales donde la capacidad de generar conexiones neuronales estables es muy limitada. Generar la red neuronal de los procesos cognitivos se asocia con la actividad diaria, sistemática y organizada de estímulos específicos. Aunque la mayoría de estudios asocian este proceso de aprendizaje con la estabilidad de redes neuronales de la corteza cerebral, nosotros nos inclinamos más por un proceso neurobiológico previo a la estabilización de esta red: ‘bottom up’. Este proceso neurobiológico de abajo arriba es capaz de detectar las características físicas de los estímulos que permiten una mejora en el neurodesarrollo y su posterior función cognitiva.

«El proceso neurobiológico ‘bottom-up’ mejorará los procesos sensoriales, fundamentales para el desarrollo cognitivo de niños con problemas neurológicos»

P: ¿En qué consistiría, entonces, el proceso neurobiológico ‘bottom-up’?

R: Se trata de un proceso semiautomático, que se va adquiriendo desde el nacimiento y permite el afianzamiento previo de redes subcorticales, generadas diariamente mediante la experiencia de estímulos simples sensoriales y motores capaces de modular, redirigir y reorientar las múltiples redes corticales que son las últimas responsables de los procesos cognitivos. El motivo de este enfoque es que la atención basal y la alerta subcortical son necesarias tanto para la creación de nuevas conexiones neuronales, como para la reorganización cortical y formación de circuitos cerebrales cognitivos estables.

Por esta razón, los métodos neuroeducativos basados en el proceso neurobiológico ‘bottom-up’ mejorarán los procesos sensoriales básicos, fundamentales para el desarrollo cognitivo de los niños con problemas neurológicos. Si partimos de la base de que el proceso cognitivo nos llega, en primer lugar, desde los sentidos, no cabe la menor duda de que su puesta a punto es clave en el proceso de aprendizaje.

P: ¿Qué papel juegan las técnicas informáticas o de apoyo tecnológico en la mejora del aprendizaje de niños con problemas neurológicos?

R: El papel, la pizarra y el lápiz han sido el soporte principal para el desarrollo de conocimiento y la mejora del aprendizaje escolar. Sin embargo, el uso de pizarras digitales, ordenadores, tablets u otros dispositivos es ya una realidad en el entorno educativo y aplicarlos en los procesos de aprendizaje supone una competencia imprescindible en el aula puesto que permiten mejorar la capacidad de atención a los diferentes ritmos, necesidades y objetivos de cada estudiante. Sin embargo, dentro del campo de la neurociencia necesitamos adaptar estos nuevos medios tecnológicos a la forma en que procesa la información el cerebro para su mayor efectividad. En este sentido, el tipo de entrenamiento ‘bottom-up’ permite la sincronización cerebral de los estímulos, clave para los procesos de maduración neurológica. Decía Hebb que “las neuronas que se disparan juntas se conectan juntas”, lo que ha llevado a pensar que acciones que se repiten muchas veces terminan por sincronizarse y pueden durar toda la vida.

P: ¿Por qué es importante, por tanto, el uso de estas tecnologías?

R: Porque permiten una actividad regular, diaria, repetitiva y sincronizada a nivel cerebral capaz de estimular el crecimiento dendrítico, aumentar el número de conexiones sinápticas entre las ya existentes y desarrollar una mayor maduración cerebral, lo que permite mejorar la capacidad de respuesta, disminuir los tiempos de reacción, así como los errores, aumentar los aciertos y los procesos automáticos que modulan la actividad consciente, tan necesaria durante el aprendizaje escolar.

«Es imprescindible que neurocientíficos y educadores trabajen de forma holística para mejorar el aprendizaje e integración de niños con problemas neurológicos»

P: ¿Qué implicaciones tiene esto a nivel educativo?

R: Las tecnologías aplicadas a los programas de neuroeducación nos van a permitir un cambio metodológico de aprendizaje definido por cómo funciona el cerebro. También sincronizar cerebralmente estimulaciones multisensoriales, (olfativa, gustativa, visual, auditiva y táctil), personalizar el aprendizaje en función de las características neurológicas de cada niño y, por último, adquirir información útil para potenciar, ampliar y mejorar la capacidad humana para construir y generar conocimientos. Un ejemplo podría ser Emotiv Insight, un dispositivo electrónico inalámbrico que registra las ondas cerebrales y las traduce mediante algoritmos propios en datos significativos que permiten mejorar la atención, la relajación o la reducción de los niveles de estrés o mi programa neuroeducativo HERVAT.

P: ¿Qué papel deben jugar los neurocientíficos en los planes educativos de niños con necesidades educativas especiales?

R: Dado que generar una red neuronal conlleva mucho tiempo y esfuerzo, será determinante conocer métodos de enseñanza y entrenamiento cerebral. El educador debe conocer cuáles son los estímulos, la frecuencia, intensidad, repetición y sincronización de estímulos sensoriales sencillos, de cara a incentivar el crecimiento dendrítico y aumentar el número de conexiones sinápticas, lo que facilitará de forma significativa el aprendizaje escolar.

P: ¿Considera que aún falta que neurocientíficos y educadores trabajen más de forma holística?

R: Por supuesto. Es imprescindible que neurocientíficos y educadores trabajen de forma holística si queremos mejorar los procesos de aprendizaje e integración social de niños con problemas neurológicos.

P: ¿Es la Educación Especial pionera en este trabajo holístico?

R: De momento no. El motivo es que el trabajo educativo con estos niños exige mucho tiempo y esfuerzo por parte de los educadores dado que estos niños tienen muchos problemas neurofuncionales que les dificultan el aprendizaje escolar reglado. Es un campo de la educación donde el trabajo en equipo de neurocientíficos y maestros se hace más indispensable puesto que estos niños tienen muchos problemas neurológicos que modifican mucho los sistemas educativos. Si queremos tener eficacia en su aprendizaje deberíamos desarrollar conjuntamente un programa de actividades, conocimientos y experiencias capaces de generar programas neuropedagógicos eficaces en la mejora de aprendizaje escolar.