APRENDIZAJE FISIOLOGICO Y APRENDIZAJE PEDAGOGICO

APRENDIZAJE FISIOLOGICO Y APRENDIZAJE PEDAGOGICO
FICHA 1827
Dispositivos básicos del aprendizaje
Concepto de aprendizaje
El aprendizaje debe ser entendido como un proceso que afecta al comportamiento de un animal o de un
ser humano, que alcanza a tener carácter bastante estable y que se elabora frente a modificaciones del
ambiente externo, que también tiene carácter relativamente estable.
También en los insectos los procesos de aprendizaje remodelan el comportamiento. Pero lo que si es
cierto es que la proporción mayor de las actividades de los insectos y de los invertebrados en general
depende de esos dispositivos innatos.
Cuando surge una novedad en el ambiente, determina correspondientemente una disposición del
comportamiento que debe ser lo suficientemente apta como para enfrentarla. Esta nueva disposición del
comportamiento tiene siempre carácter adaptativo, puesto que consiste en una tendencia a la
recuperación del equilibrio entre el organismo y su medio, o a la armonía entre ambos.
Cuando esta novedad pone en movimiento dispositivos que no corresponden a actividades instintivas o
a hábitos –es decir, a dispositivos del comportamiento innatos o a productos de procesos anteriores de
aprendizaje- suelen caer dentro de lo denominado “comportamientos inteligentes”.
Un concepto de inteligencia presupone la capacidad de reaccionar frente a novedades del ambiente con
flexibilidad y con una reorganización súbita del comportamiento.
Pero cuando una novedad del medio tiende a ser estable, la reorganización del comportamiento tiende
también a serlo y, por consiguiente, lo que constituyó una manifestación ocasional tiende a organizarse
de modo permanente y a constituir una modalidad estabilizada y consolidada dentro de la conducta, la
que pasara a su vez a ser complementada más tarde por otro proceso de aprendizaje y así
sucesivamente.
De todo esto se desprende la condición adaptativa de los fenómenos del aprendizaje. También se
desprende la corrección de caracterizarlo como un proceso, puesto que va elaborándose gradualmente
en función de la estabilidad que adquieren las modificaciones del medio.
En los organismos superiores, y en particular en el hombre, puede entenderse que el aprendizaje es un
proceso que da lugar a etapas sucesivas y cada vez más complejas en el comportamiento. El resultado
final de cada proceso de aprendizaje en particular es un comportamiento adaptativo: éste a su vez será
luego un elemento formador de la etapa subsiguiente de aprendizaje, que dará como resultado otro
comportamiento y así sucesivamente.
Cuando una pauta de comportamiento es ineficaz por la inexistencia de condiciones del ambiente que
la hagan necesaria, esta se va extinguiendo paulatinamente hasta desaparecer del repertorio de la
conducta. Pero esta extinción también es en si misma un proceso de aprendizaje, aunque negativo, pues
la supresión de pautas de conducta no necesarias es igualmente un fenómeno de tipo adaptativo.
Procesos de aprendizaje positivos: llevan a la estructuración de determinados comportamientos.
Procesos de aprendizaje negativos: tienden a excluir otros comportamientos innecesarios.
Los procesos de aprendizaje arrancan de un conjunto de comportamientos innatos y a partir de los
primeros procesos de aprendizaje se logran los primeros comportamientos adquiridos.
El propósito es estudiar la fisiología del aprendizaje, para esto es necesario progresar desde lo
componentes más elementales que intervienen en este proceso hasta los más complejos, siempre dentro
de los fenómenos fisiológicos.
(Gnosias: actividades organizadas de la sensopercepción.
Praxias: actividades organizadas de la actividad motora).
Motivación
No hay aprendizaje si no hay condiciones adecuadas en el sistema nervioso central que lo hagan
posible. Si las condiciones básicas están por debajo de los requerimientos, el aprendizaje no tiene lugar.
Así, por ejemplo, no hay aprendizaje si no hay adecuadas características de la atención tónica.
Tampoco puede haber aprendizaje si la memoria reciente al menos no está conservada. Del mismo
modo, los procesos de aprendizaje se resienten si hay dificultades en la recepción sensoperceptiva, y así
sucesivamente.
La motivación ha sido definida como el conjunto de condiciones que hacen posible el aprendizaje, es
más, que lo hacen necesario. Tiene por lo tanto una propiedad “apetitiva”.
Sin embargo, la lectura de de trabajos dedicados al tema muestra que se está muy lejos de haber
alcanzado un criterio unánime para definirla en aspectos neurofisiológicos relativamente simples.
Parecerías adecuado identificar la motivación con el estado de excitabilidad óptima para iniciar un
condicionamiento, como una de las condiciones del sistema nervioso central que hacen posible
comenzar un proceso de aprendizaje. Esta condición permite distinguir un sector concreto de la
actividad nerviosa que participa en el condicionamiento. Así un reflejo condicionado alimenticio
requerirá un cierto grado de ayuno.
El análisis de este estado de excitabilidad óptima lleva a considerar otros aspectos inherentes al estado
mismo de receptividad del sistema nervioso. Y estos aspectos incluyen seguramente, para casos
concretos de motivación, condiciones humorales adecuadas que mantienen a las estructuras
comprometidas en ese estado de receptividad más favorable.
Motivación en sentido fisiológico esencialmente la motivación puede identificarse con ese estado de
excitabilidad óptima que puede presumirse que dependa principalmente de factores humorales que
sensibilizan las estructuras del sistema nervioso.
Motivación en sentido psicológico se describe un estado de receptividad que incluye factores
atencionales y sensoperceptivos. “Motivar” para determinada forma de aprendizaje escolar significa
crear estímulos convenientes que susciten la atención tónica. Estos estímulos deben necesariamente ser
de tipo sensoperceptivo adecuados para evitar la monotonía.
Cuando los estímulos tienen carácter monótono, la consecuencia es la habituación con la
transformación del proceso de aprendizaje positivo en negativo.
Atención fásica y tónica
Las investigaciones sobre fisiología de la atención corresponden en su casi totalidad a fenómenos
fisiológicos propios de la sustancia reticulada del tronco encefálico y a los núcleos inespecíficos del
tálamo.
Cuando Bremer (1935-1936) comprobó que las manifestaciones electroencefalográficas y del
comportamiento eran distintas en un animal de experimentación, si se seccionaba el tronco cerebral,
separando el bulbo de la médula, que si se cortaba el tronco cerebral separándolo del cerebro a nivel de
los pedúnculos cerebrales. A la primera preparación la denomino “encéfalo aislado”, pues conservaba
el tronco encefálico conectado a los hemisferios. La segunda se denominó “cerebro aislado”, pues
correspondía sólo a los hemisferios, con exclusión del tronco cerebral. Como se ve, la diferencia
anatómica entre ambas preparaciones era la posesión o no del tronco encefálico.
Los registros electroencefalográficos eran muy diferentes: el que correspondía al “cerebro aislado” era
un trazado formado por grandes ondas lentas, que son características del sueño. En cambio, el trazado
del “encéfalo aislado” estaba constituido por ondas pequeñas y rápidas características de la vigilia.
Bremer saco la conclusión, que la diferencia entre el estado de sueño y el de vigilia depende de la
conexión del tronco cerebral con los hemisferios. Y que probablemente la importancia del tronco
cerebral para la vigilia dependa del hecho de que todas las vías sensitivas y sensoriales pasan por él.
Sólo años más tarde, en 1949, Moruzzi y Magoun demostraron que la estructura relacionada con el
estado de vigilia era la sustancia reticular del tronco cerebral. Estimulando determinadas zonas de la
sustancia reticular era posible despertar animales que estaban en un grado de anestesia superficial, es
decir levemente anestesiados. Al mismo tiempo, lesiones en esas zonas ocasionaban un estado de sopor
que podía irse profundizado en relación con la extensión del daño causado a la sustancia reticular.
De esta investigación surgió nítida la demostración de que la sustancia reticular ejerce una acción sobre
la totalidad de la corteza cerebral mediante fibras que alcanzan a esta última de modo difuso y
generalizado. De esta manera, cualquier estimulación de la sustancia reticular determina una excitación
correspondiente de la totalidad de la corteza y, por consiguiente, una elevación de su “tono” funcional.
La elevación del tono funcional se expresa por varios efectos:
En cambios electroencefalográficos que pasan de las ondas lentas de la anestesia a ondas rápidas de la
vigilia (“desincronización” del electroencefalograma)
El animal de experimentación presenta un estado de alerta que puede ser intensificado, aumentando la
intensidad de la estimulación.
Las investigaciones revelaron que la zona que ejerce una influencia facilitadora del alerta cortical es la
del limite entre la protuberancia y los pedúnculos cerebrales, mientras que las que tienen una influencia
inhibitoria sobre el estado de alerta cortical son las inferiores.
También se demostró que la estimulación de la sustancia reticulada pone a la vista dos tipos de
respuesta: uno rápido y uno lento.
No solo los estados de sueño-vigilia dependían de la influencia de la sustancia reticular sobre la corteza
cerebral sino que también el estado atencional era un resultado del nivel de excitabilidad de la corteza
para la recepción de estímulos sensoriales.
Si se recuerda que entre las particularidades de la sustancia reticular se contaba la cantidad de
colaterales que recibe de las grandes vías ascendentes y descendentes y los otros circuitos
reverberantes, se entenderá que en un instante, la sustancia reticular recibe una cantidad enorme de
estímulos provenientes de la estimulación de varios canales sensoperceptivos o motores que mantienen
su propio estado funcional en un nivel alto. Por consiguiente, el efecto que ejerce sobre la corteza
cerebral es continuo.
Al lado de las influencias retículo-corticales existen otras cortico-reticulares que tienden a cerrar un
circuito entre ambas formaciones.
En la misma época Dell y colaboradores descubrieron que la sustancia reticulada también puede ser
estimulada por determinadas sustancias fisiológicas, como la adrenalina, con lo cual, el conjunto de
factores capaces de determinar modificaciones de esta región se amplió considerablemente.
En 1942, Dempsey y Morison comprobaron que la estimulación de zonas correspondientes a núcleos
talámicos inespecíficos generaba una actividad en la corteza de pocos minutos de duración, pero que
tenía la condición de ser generalizada y, a la vez, llevaba a un aumento progresivo de la intensidad de
las ondas para luego decrecer también gradualmente. Dadas las condiciones, estos investigadores
denominaron a esta actividad talámica “reclutamiento”, pues interpretaron que el aumento progresivo
de la intensidad correspondía a la incorporación de un número cada vez mayor de células nerviosas.
Esto es muy diferente del que se logra en la corteza cerebral al estimular un núcleo talámico específico:
en este caso, lo que se obtiene es una respuesta local, que se denomina “potencial provocado” dentro de
la zona de la corteza correspondiente a ese tipo de sensibilidad y que dura poco más de lo que dura la
estimulación.
Tanto la sustancia reticular como los núcleos inespecíficos contribuyen a mantener la atención tónica y
“especifica”, o sea, enfocada en la actividad de un solo analizador, o varios relacionados. La selección
la realizan las células corticales.
Se han distinguido dos tipos de atención: uno brusco y uno breve.
Atención Fásica: (brusco) seria en esencia un fenómeno muy ligado al reflejo de orientación y a la
estimulación súbita, tanto de la sustancia reticular como del sistema talámico difuso. Para que se dé el
fenómeno de atención fásica deben coexistir una estimulación sensorial con un grado definido de
“alerta” cortical: en estas condiciones, la estimulación determina la respuesta atencional en cuestión,
cuya magnitud estaba dependiendo del grado de “alerta” cortical. Una respuesta atencional a un mismo
estimulo puede ser así muy débil o excesiva, en dependencia de ese nivel de excitabilidad.
Atención tónica: (breve) corresponde a un mantenimiento de un nivel adecuado de receptividad de uno,
o más corrientemente, varios canales sensoriales. El mantenimiento de este nivel de receptividad estaría
aquí garantizado, además de los dispositivos fisiológicos ya mencionados, por la estimulación
descendente desde la corteza cerebral a los dispositivos subcorticales, en particular, por las fibras
córtico-reticulares.
Este circuito incesantemente recorrido por una estimulación adecuada tiende a mantener un tono
sostenido de excitabilidad cortical para determinados tipos de estimulaciones que se están recibiendo:
estas estimulaciones a su vez están siendo sometidas a la actividad analítico-sintética que es propia de
la corteza cerebral. Y esta misma actividad cortical genera la estimulación descendente para mantener
en un adecuado orden el nivel de trabajo.
En la práctica cotidiana, ambos tipos de atención se influyen recíprocamente. Es común que sea
necesario suscitar un reflejo de orientación para lograr así un nivel adecuado de atención tónica. A
menudo, los maestros o los oradores cambian bruscamente el tono de voz, o dan un golpe en la mesa o
una palmada, o dibujan en el pizarrón, o simplemente “llaman la atención” con unas palabras. El reflejo
de orientación, así creado, tiene las propiedades de generar nuevamente un nivel adecuado de atención
tónica.
Habituación
La habituación fue postulada como un fenómeno de aprendizaje “negativo” por el malogrado
neurofisiólogo mejicano Hernández Peón.
Experimentalmente verificó que cuando se utilizaban ciertos estímulos auditivos monótonos, los
primeros determinaban los correspondientes potenciales provocados, pero a medida que el estimulo iba
siendo repetido, la magnitud de estos potenciales provocados iba decreciendo hasta aplanarse. Peón
denomino a este fenómeno habituación y lo considero como un resultado directo de un bloqueo de los
impulsos aferentes por la acción de la sustancia reticular, con lo que interpretaba una acción de “filtro”
a partir de esta zona con respecto de los estímulos que pudieran no ser completamente útiles. Se trata
de un aprendizaje negativo.
La memoria. Memoria reciente y remota
Veremos separadamente diversos hechos y las hipótesis a que han dado lugar:
-El condicionamiento y el reflejo vestigial (o de huella) En cualquier proceso de condicionamiento hay
una sustitución de un estimulo que tiene la propiedad de producir invariablemente la misma respuesta,
hasta este momento era indiferente pero al final de este proceso de condicionamiento adquiere la
propiedad de producir esa respuesta.
El desarrollo de este proceso, que da como resultado la formación de un reflejo “condicionado”, es en
si mismo un hecho de memoria, porque el sistema nervioso retiene durante cierto tiempo la capacidad
de respuesta ante ese estimulo así condicionado.
Reflejo condicionado de huella en este caso, el estimulo condicionado adquiere la propiedad de
producir la respuesta al cabo de un lapso de unos dos o tres minutos, en las condiciones habituales de
experimentación. Es decir, que una vez que cesó el estímulo condicionado hay una pausa y al cabo de
esa pausa se produce la respuesta. El lapso de pausa es un tipo particular de inhibición denominada
“inhibición vestigial”.
Así pues, los procesos de condicionamiento comunes y el reflejo condicionado vestigial aportan la
evidencia de una fase breve de la memoria inmediata. Esta fase breve descansa predominantemente en
fenómenos eléctricos, de comunicación sináptica entre las neuronas involucradas en los circuitos
condicionados. Además la facilitación que hace posible esta memoria inmediata se acompaña de
hipertrofia de terminaciones sinápticas y aumento de vesículas sinápticas y mitocondrias de ellas.
-Las proteínas protoplasmáticas La reorganización de las proteínas de las células nerviosas constituye
un hecho cierto, vinculado a los procesos de aprendizaje. Es inevitable suponer que si hay alguna base
estructural que justifique los fenómenos de la memoria, esta base estructural debería ser la
reorganización de las moléculas de proteína neuronales, posibilitando así otra modalidad de reacción de
tales neuronas.
Esta propiedad de reorganizar su capacidad de reacción ha sido denominada “plasticidad”.
Tanto la excitación como la inhibición se expresan en modificaciones del retículo endoplásmico.
Investigaciones recientes de Hydén han demostrado en ratas sometidas a procesos de aprendizaje un
aumento del ARN, correlativo con esos procesos. Las determinaciones del ARN demostraron que el
aumento se debía a una estimulación del ADN nuclear, tanto en las neuronas como en las células
gliales. Pero además el aumento de ARN revela un crecimiento de la adenina y el uracilo. Por
consiguiente, este ARN rico en adenina y uracilo, participa como protagonista principal en el
metabolismo neuronal y glial durante el aprendizaje y la conservación de lo aprendido.
-Redes El concepto redes, coincide con la organización estructural de constelaciones neuronales.
Aunque los circuitos polineuronales no son ordenados, sino irregulares, es justo pensar que en muchas
circunstancias los modelos de circulación propuestos se dan en el tejido nervioso. La forma concreta de
estos circuitos es la circulación “reverberante” que incluye un determinado número de células
nerviosas, a través de las cuales un estimulo está circulando en forma reiterada.
Concebido así, un “circuito” de memoria corresponderá a una determinada cadena de células nerviosas
ligadas entre sí por medio de algunas de sus prolongaciones. La puesta en funciones de este “circuito”
de memoria resultaría de un estímulo que llega a incidir en alguno de sus eslabones.
-Rememoraciones por estimulación directa del lóbulo temporal Uno de los capítulos más apasionantes
de la neurofisiología de las funciones superiores en los seres humanos es el relacionado con la
estimulación directa de la corteza cerebral en pacientes que están siendo sometidos a intervenciones de
neurocirugía con anestesia local. Independientemente de numerosas indicaciones sobre variedad de
funciones, Pendfield y sus colaboradores hallaron que la estimulación de la cara externa del lóbulo
temporal da lugar a rememoraciones.
Sensopercepción
Los procesos sensoperceptivos mismos son procesos de aprendizaje.
La entrada de un estimulo en un aparato sensitivo o sensorial puede ser reconocida por un potencial que
se traslada desde las porciones mas distales hasta las estructuras centrales del sistema nervioso. Este
potencial tiene una configuración característica. Y cuando se recoge en los niveles superiores del
encéfalo, toma la forma de potencial provocado. Así, el seguimiento de un estímulo sensitivo (tacto o
temperatura) o sensorial (audición, olfación) puede lograrse incorporando una cantidad suficiente de
electrodos de registro a lo largo de la trayectoria anatómica que seguirá de éste.
Sin embargo, con la técnica del condicionamiento se pudo comprobar que el sistema nervioso central es
capaz de discriminar unos estímulos de otros. La capacidad de análisis puede ser tan fina que un
criterio de observación empírica no alcanza a verificarlo. En algunos casos existen tablas
correspondientes a la capacidad de diferenciación de estímulos en algún sujeto o animal determinado.
Como se ve, la capacidad de análisis entre estímulos puede llegar a ser muy aguda.
Pero esto no es sólo lo importante, sino que además, estos estímulos pueden combinarse entre sí en
síntesis complejas denominadas gnosias.