Educar la empatía desde el cerebro: claves neurocientíficas para la escuela
Si evolucionáramos para no sentir nada por los demás, la humanidad sería una tragedia.
Ben Rein
La empatía refleja la capacidad de experimentar y comprender los pensamientos y emociones de otra persona. Es un aspecto fundamental de la cognición social humana, esencial en las interacciones sociales y, por lo tanto, fundamental para nuestro bienestar emocional. Por el contrario, el procesamiento empático atípico contribuye a la disfunción social y dificulta el desarrollo de relaciones interpersonales sólidas y estables (Gamble et al., 2024). Todo ello tiene grandes implicaciones educativas y sociales.
¿Qué es la empatía?
La empatía no es un concepto unitario. Los neurocientíficos han estudiado durante décadas dos grandes categorías de la empatía: la empatía afectiva (o emocional) que nos permite sentir lo que sienten los demás y la empatía cognitiva, que nos permite comprender lo que piensan o sienten. Estas dos formas de empatía que implican emociones o pensamientos, respectivamente, suelen coexistir e interactuar. Si primero percibimos las emociones de alguien (empatía emocional), podemos comprender inmediatamente lo que está pensando (empatía cognitiva). Y si primero comprendemos lo que piensa (empatía cognitiva), podemos llegar a percibir sus emociones (empatía emocional). Esta es una primera aproximación, aunque insuficiente. Por ejemplo, la empatía afectiva puede conducir a una motivación altruista, como cuando donamos dinero a víctimas de una catástrofe ambiental que acabamos de ver en televisión. Es lo que conocemos como compasión. Sin embargo, también puede generar una reacción aversiva que nos lleve a evitar el sufrimiento ajeno, como cuando cambiamos de canal para no seguir viendo esas imágenes.
Una característica esencial de la empatía es que, al entrar en resonancia afectiva con alguien, sabemos que lo que sentimos proviene del otro, sin confundir sus emociones con las propias. Esto la diferencia del contagio emocional, en el que sentimos la emoción del otro sin ser conscientes de su origen. El contagio emocional se considera un precursor de la empatía y es observable en niños pequeños y en muchas especies animales.
La empatía afectiva ofrece una vía más directa que la cognitiva para predecir el comportamiento del otro, al compartir sus emociones. Y es una herramienta útil para evaluar, por medio de la experiencia del otro, el mundo que nos rodea. Sin embargo, es la compasión la que conduce al altruismo, ya que implica el deseo consciente de aliviar el sufrimiento ajeno y promover su bienestar. La compasión no exige sentir el dolor del otro, sino una actitud cálida y genuina de cuidado (Singer, 2025).
Por todo ello, en los últimos años, los estudios neurocientíficos sobre la empatía incluyen tres dimensiones diferenciadas pero interrelacionadas (Zaki y Ochsner, 2012): una dimensión afectiva (empatía afectiva: “siento contigo”), una dimensión cognitiva (empatía cognitiva: “te comprendo”) y una dimensión motivacional (compasión: “quiero ayudarte”). Como veremos en el siguiente apartado, se han identificado correlatos neurales distintos para cada una de estas dimensiones.
Analicemos un ejemplo en el que pueden darse estas dimensiones. Durante una clase de Bachillerato, el profesor anuncia que ese mismo día se realizará una exposición oral que representa un porcentaje importante de la calificación final de la asignatura. Un estudiante comienza a mostrarse muy inquieto: evita el contacto visual, mueve constantemente las manos, respira de forma rápida y mira repetidamente el reloj. Cuando le llega el turno de exponer, se queda en silencio, la voz le tiembla y dice que no puede hacerlo. Al observar la escena, varios compañeros empiezan a sentirse incómodos y tensos; el aula se vuelve silenciosa y cargada. El profesor nota que él mismo experimenta cierta presión y nerviosismo ante la situación. Se trata de un contagio emocional. El profesor recuerda que ese estudiante suele tener dificultades con la exposición oral y que, para un adolescente, equivocarse frente al grupo puede vivirse como una amenaza al propio valor personal. Siente empatía. Se acerca a él le habla con calma, le coge de la mano e intenta calmarlo. Es un acto de compasión. Le ofrece dos alternativas: empezar leyendo una parte de su trabajo o realizar la exposición otro día en un formato más reducido. Si la perspectiva fuera meramente cognitiva, el componente afectivo estaría ausente. El profesor interpretaría que el estudiante se pone muy nervioso cuando habla en público, pero no sentiría ansiedad ni un sentimiento de calidez.
El cerebro empático
La mayoría de los estudios sobre empatía se han centrado en el dolor. Las neuroimágenes muestran que se activan áreas cerebrales similares cuando observamos a alguien sufrir y cuando experimentamos dolor en primera persona (Lamm et al., 2011). En concreto, se activan la corteza cingulada anterior y la ínsula anterior (se activan más regiones en los diferentes tipos de empatía; ver figura 1). Como curiosidad, estas dos regiones contienen neuronas de von Economo que se cree que están involucradas en la empatía y la conciencia social (Allman et al., 2011).
Afortunadamente, no se da una superposición completa entre ambas experiencias. Si sentir el dolor ajeno fuera idéntico al propio, estar cerca de alguien que sufre resultaría insoportable y dificultaría la ayuda. Tanto el déficit como el exceso de empatía pueden ser perjudiciales.
La pregunta que nos podríamos plantear es si podría verse afectada nuestra empatía si utilizáramos algún fármaco para eliminar el dolor. En un estudio, los participantes tomaron una dosis de un gramo de paracetamol o un placebo antes de leer relatos sobre el dolor físico o social de una persona. Sorprendentemente, aquellos que tomaron el paracetamol mostraron una reducción de la empatía afectiva ante el dolor ajeno. Sin embargo, calificaron de forma similar que el grupo placebo lo dolorosa que fue la experiencia para el protagonista de la historia, es decir, no se vio perjudicada la empatía cognitiva (Mischkowski et al., 2016).
Figura 1. Regiones cerebrales asociadas a la empatía afectiva (en amarillo): ínsula anterior (IA), corteza cingulada anterior (ACC), corteza premotora (CMM), lóbulo parietal inferior (IPL); empatía cognitiva (en azul): corteza prefrontal medial (mPFC), precúneo, corteza cingulada posterior (PCC), unión temporoprietal (TPJ), polo temporal (TP); compasión (en rojo): corteza orbitofrontal medial (mOFC), estriado ventral (VS), área tegmental ventral (VTA) (Weisz y Cikara, 2021).
Comentar, finalmente, que la lesión o disfunción de las diferentes estructuras o circuitos corticales y subcorticales asociados a la empatía puede conducir a una alteración de la misma o incluso a la falta de esta. Por ejemplo, la alexitimia se caracteriza por déficits en la empatía emocional y está vinculada a un volumen reducido de la amígdala; el autismo se caracteriza principalmente por una empatía cognitiva reducida y se asocia a una activación prefrontal medial reducida; y la psicopatía, cuyos rasgos distintivos son déficits en la empatía emocional y falta de compasión, está vinculada sistemáticamente a malformaciones estructurales e hipoactivación en la amígdala, así como a disfunciones en la ínsula anterior y la corteza cingulada ante situaciones de empatía del dolor (Marsh, 2018).
Genética vs. ambiente
Como solemos decir, la genética condiciona, pero no determina. Se han identificado variantes genéticas que pueden afectar el funcionamiento cerebral asociado a la empatía, ya sea potenciándolo o debilitándolo. Por ejemplo, las personas con ciertas variantes del gen del receptor de oxitocina (OXTR) o del gen transportador de serotonina (SLC6A4) muestran más empatía (Keum y Shin, 2019). Por el contrario, las personas con variantes de un gen llamado MAOA (que descompone neurotransmisores como la serotonina y la dopamina) tienen un mayor riesgo de psicopatía (Gunter et al., 2010).
Pero, aunque la empatía tiene bases biológicas claras, no es completamente innata. Se desarrolla, moldea y regula a través de la experiencia, la cultura y un proceso de aprendizaje que comienza en la infancia temprana. Las investigaciones sugieren que la imitación emocional (cuando los padres imitan las expresiones faciales de su bebé) es un paso inicial importante. Los bebés con madres deprimidas, que son menos propensas a esta imitación, muestran niveles más bajos de empatía (Heyes, 2018).
La empatía continúa desarrollándose durante la infancia, y nuestras experiencias vividas nos enseñan cómo los demás expresan sus emociones; otra razón convincente por la que socializar en la infancia es tan importante. Si nuestros padres son buenos percibiendo y respondiendo a nuestras emociones, aprendemos el valor de la empatía a través de esta experiencia directa. La sensibilidad y la capacidad de respuesta de los padres a las señales emocionales de su hijo se conocen como sincronía, y las investigaciones demuestran que una mayor sincronía parental en la infancia se asocia con una mayor capacidad empática en la adolescencia (Feldman, 2007).
Sin embargo, las experiencias vividas en la infancia no determinarán la adquisición de habilidades empáticas en la adultez. La empatía es flexible y las experiencias vividas podrán favorecerla o reducirla. Por ejemplo, el trastorno de estrés postraumático (TEPT) se asocia a una disminución de la empatía (Sandi y Haller, 2015). Y también se ha identificado una reducción en los niveles de empatía en los estudiantes de Medicina desde el primer año en la Universidad. Los estudiantes podrían estar mostrando una respuesta adaptativa a las nuevas responsabilidades y al aumento de la carga de trabajo para proteger su bienestar (Nunes et al., 2011).
Por otra parte, intervenciones basadas en el mindfulness y otras formas de meditación pueden mejorar la empatía de los participantes en poco tiempo. Por ejemplo, el Proyecto ReSource es un estudio longitudinal de entrenamiento mental de 9 meses que compara tres módulos de 3 meses cada uno basados en (a) prácticas centradas en el mindfulness y la interocepción, (b) ejercicios para cultivar la compasión y la bondad amorosa y (c) procesos metacognitivos y de toma de perspectiva sobre uno mismo y los demás (Singer y Engert, 2019). Cada tipo de entrenamiento produjo beneficios distintos. Se encontraron mejoras significativas en la compasión (módulo b) y toma de perspectiva (módulo c), junto a una mayor plasticidad sináptica en áreas cerebrales vinculadas a la empatía como la ínsula (módulo b).
Asumiendo las diferencias individuales en los niveles de empatía, la tendencia general es un fortalecimiento con la edad de la empatía emocional. Sin embargo, el desarrollo de la empatía cognitiva muestra una U invertida, alcanzando un máximo entre los 35 y 40 años (ver figura 2; Gutiérrez-Cobo et al., 2023). Como curiosidad, los participantes con educación universitaria obtienen puntuaciones más altas en empatía cognitiva que aquellos con un nivel educativo más bajo.
Figura 2. Evolución de la empatía cognitiva con la edad, estimada con el test Eyes en la que se describe el estado mental o emociones de una persona viendo sus ojos (Gutiérrez-Cobo et al., 2023).
Importancia del contexto
En la práctica, sentimos más empatía en algunas circunstancias que en otras. Esto tiene que ver con los códigos internos de funcionamiento cerebral arraigados en el largo proceso evolutivo de nuestra especie. El nivel de empatía que sentimos depende de muchos factores sociales y ambientales. Analicemos algunos ejemplos cotidianos (ver más en Rein, 2025).
Solemos sentir más empatía por:
-Alguien que llora intensamente que por alguien que frunce el ceño (carga emocional).
-Alguien que sufre delante nuestro por estar enfermo que si leemos en el diario personas que padecen esa enfermedad (situación concreta vs. abstracta).
-Alguien que habla de la ansiedad que padece y hemos pasado algo similar, respecto a alguien que describe un problema que nunca hemos vivido (experiencia propia vs. ajena).
-Un compañero que llega tarde porque su hijo tuvo una emergencia médica versus otro que llegó tarde porque se quedó dormido (responsabilidad percibida).
-Un amigo que pierde un trabajo respecto a un desconocido que comenta en las redes sociales que perdió su empleo (relación cercana vs. relación distante).
-Cuando ha tenido un accidente el presidente del partido al que votamos respecto al del partido rival (grupo propio vs. grupo ajeno).
En lo referente a los dos últimos ejemplos, los estudios con neuroimágenes revelan que cuando vemos a un amigo ser excluido socialmente se activa la corteza cingulada anterior y la ínsula (empatía emocional), pero cuando vemos a un desconocido ser excluido se activan otras regiones, como la corteza prefrontal (empatía cognitiva) que hacen que disminuya el apego emocional (ver figura 3; Meyer et al., 2013). Es decir, es más probable que sintamos el dolor de nuestros amigos si los vemos sufrir, pero cuando se trata de desconocidos el cerebro se centra más en comprender su experiencia. Parece obvio que nos interese más un amigo que alguien que no lo es. Pero hay más. Los sistemas de empatía favorecen a las personas que son como nosotros, lo cual tiene una justificación evolutiva. En el pasado fue más útil para la supervivencia experimentar mayor empatía por los miembros de la tribu y menos por los de tribus enemigas. Por lo que ha quedado muy arraigada en el cerebro la distinción entre nosotros y ellos. Sin embargo, lo que pudo haber funcionado bien para nuestros antepasados, no necesariamente tiene que ser lo más adecuado en la sociedad actual ya que estamos rodeados de personas diferentes a nosotros. Encontramos personas que tienen diferente ideología política a la nuestra, cultura, religión, color de piel, identidad sexual, etc. Pero nuestro cerebro forma dicotomías del estilo nosotros vs. ellos a una velocidad impresionante y suele favorecer a quienes comparten nuestra identidad grupal. Por ejemplo, si una persona blanca ve una cara negra mostrada a una velocidad subliminal, la amígdala se activa. Pero si la cara se muestra el tiempo suficiente para que se pueda producir el procesamiento consciente, se activa la corteza prefrontal dorsolateral e inhibe la amígdala. (Knutson et al., 2007). Por cierto, la activación de la amígdala en los sujetos blancos cuando ven caras negras se ve incrementada si de fondo está sonando música rap. ¿Qué podemos hacer al respecto?
Figura 3. Cuando observamos la exclusión social de un amigo se activan regiones vinculadas a la empatía afectiva, como la corteza cingulada anterior y la ínsula, mientras que cuando se trata de un desconocido se activan áreas vinculadas a la empatía cognitiva, como la corteza prefrontal medial dorsal, precúneo y polo temporal (Meyer et al., 2013).
En el apartado anterior mencionamos los beneficios de prácticas de meditación basadas en la compasión. Recientemente, el grupo de investigación de Tania Singer ha evaluado el impacto positivo de prácticas contemplativas en pareja (contemplative dyads). A diferencia de las prácticas solitarias tradicionales que requieren mantener imágenes internas para meditaciones de compasión o bondad amorosa, este enfoque utiliza interacciones en tiempo real con desconocidos que cambian semanalmente para desarrollar habilidades socioemocionales. Es una forma social de mindfulness en la que dos personas se emparejan al azar para explorar sentimientos, pensamientos y otros estados internos. Una persona comparte sus experiencias emocionales, mientras la otra escucha de forma activa, sin comentar ni responder. En otras palabras, se trata de una meditación en voz alta realizada con un testigo silencioso. Esta combinación de compartir experiencias emocionales junto a una escucha empática tiene un impacto positivo en la empatía (Singer, 2025).
Asimismo, la lectura de ficción puede entrenar la empatía porque actúa como un sistema de simulación social que ejercita de manera repetida los mecanismos cognitivos y afectivos implicados en la comprensión de los estados mentales y emocionales de otras personas. Se ha descubierto que la literatura de ficción contribuye significativamente a la comprensión de los demás, pero esto no significa que la lectura deba ser intelectual o difícil. La ficción popular que incluye personajes elaborados también puede tener efectos beneficiosos (Oatley, 2016).
En cierto sentido, la empatía puede ser una habilidad como cualquier otra: mejora con la práctica.
¿Y en la escuela?
Según una importante revisión en la que se analizaron 19 programas escolares con sólido respaldo empírico que trabajan la empatía en la infancia y la adolescencia, las mejores estrategias consisten en (Malti et al., 2016):
1. Los programas de educación socioemocional que trabajan la empatía desde diferentes perspectivas (afectiva, cognitiva y conductual). Por ejemplo, se planifican sesiones regulares en las que se trabajan las emociones propias y ajenas (identificación, etiquetado, comparación) con dinámicas que fomenten expresar sentimientos y escuchar activamente a los compañeros.
2. Las intervenciones que se inician en etapas más tempranas del desarrollo escolar y están diseñadas para el nivel de desarrollo de los estudiantes. Por ejemplo, juegos de roles sencillos para la etapa de Primaria y debates guiados en Secundaria.
3. Las intervenciones que no solo trabajan la empatía afectiva, sino también la empatía cognitiva y el comportamiento prosocial (ayuda, cooperación, etc.). Por ejemplo, se combinan dinámicas que fomenten ponerse en el lugar del otro con proyectos cooperativos. O se realizan actividades de debate que aborden dilemas morales y sociales.
4. Actividades de aprendizaje experiencial que fomenten la reflexión. Por ejemplo, dinámicas de juego de roles en las que se simulan diferentes perspectivas o análisis de casos reales (conflicto en el patio) ayudan a los estudiantes a conectar cognitiva y emocionalmente con puntos de vista ajenos.
5. Integrar estrategias que involucren a toda la comunidad educativa. Es muy importante la formación de docentes y familias y, así, generar entornos educativos que refuercen la empatía fuera del aula. Por ejemplo, talleres sobre cómo enseñar la empatía de forma explícita. Sin olvidar mi estrategia favorita (no citada en el metaanálisis): los proyectos ApS (ver video). Estos proyectos de Aprendizaje-Servicio mejoran la empatía y el compromiso comunitario a lo largo del tiempo (Scott y Graham, 2015).
Existen muchos (y buenos) programas para promover la empatía en el aula. Uno de los que tiene mayor respaldo de la evidencia empírica es Roots of Empathy (Schonert-Reichl et al., 2012). Es un programa de educación socioemocional que se implementa durante un curso escolar completo dentro del aula, en la etapa de Primaria, con apoyo de un instructor formado específicamente. Su rasgo distintivo es que el aprendizaje de la empatía se articula en torno a la observación directa y continuada del desarrollo emocional de un bebé real, que visita periódicamente la clase junto a su progenitor (ver video).
Una actividad típica del programa es la siguiente. Durante una de las visitas del bebé al aula, el instructor guía a los estudiantes para observar atentamente al bebé mientras interactúa con su progenitor. A partir de esa observación, se les pide que:
- Identifiquen y nombren la emoción que creen que está experimentando el bebé.
- Justifiquen su inferencia basándose en señales observables (expresión facial, postura, vocalizaciones).
- Anticipen la causa de la emoción (“¿qué ha ocurrido justo antes?”).
- Predigan la respuesta del bebé o del progenitor.
Algunos ejemplos de preguntas guiadas serían las siguientes: “¿Cómo crees que se siente el bebé ahora?”; “¿Qué te hace pensar eso?”; “¿Qué necesitaría el bebé en este momento?”.
Y es que son nuestras facultades interpersonales, especialmente nuestra capacidad de cooperar y comprender a los demás, las que han respaldado el éxito de nuestra especie. Por eso, en la era de la IA, promover la empatía constituye una gran necesidad educativa y social.
Referencias
1. Allman, J. M. et al. (2011). The von Economo neurons in the frontoinsular and anterior cingulate cortex. Annals of the New York Academy of Sciences, 1225(1), 59-71.
2. Feldman, R. (2007). Parent–infant synchrony and the construction of shared timing; physiological precursors, developmental outcomes, and risk conditions. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 48(3‐4), 329-354.
3. Gamble, R. S. et al. (2024). The role of external factors in affect-sharing and their neural bases. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 157, 105540.
4. Gunter, T. D., Vaughn, M. G., & Philibert, R. A. (2010). Behavioral genetics in antisocial spectrum disorders and psychopathy: A review of the recent literature. Behavioral Sciences & the Law, 28(2), 148-173.
5. Gutiérrez-Cobo, M. J. et al. (2023). Does our cognitive empathy diminish with age? The moderator role of educational level. International Psychogeriatrics, 35(4), 207-214.
6. Heyes, C. (2018). Empathy is not in our genes. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 95, 499-507.
7. Keum, S., & Shin, H. S. (2019). Genetic factors associated with empathy in humans and mice. Neuropharmacology, 159, 107514.
8. Knutson, K. M. et al. (2007). Neural correlates of automatic beliefs about gender and race. Human Brain Mapping, 28(10), 915-930.
9. Lamm, C., Decety, J., & Singer, T. (2011). Meta-analytic evidence for common and distinct neural networks associated with directly experienced pain and empathy for pain. Neuroimage, 54(3), 2492-2502.
10. Malti, T. et al. (2016). School-based interventions to promote empathy-related responding in children and adolescents: A developmental analysis. Journal of Clinical Child & Adolescent Psychology, 45(6), 718-731.
11. Marsh, A. A. (2018). The neuroscience of empathy. Current Opinion in Behavioral Sciences, 19, 110-115.
12. Meyer, M. L. et al. (2013). Empathy for the social suffering of friends and strangers recruits distinct patterns of brain activation. Social Cognitive and Affective Neuroscience, 8(4), 446-454.
13. Mischkowski, D., Crocker, J., & Way, B. M. (2016). From painkiller to empathy killer: acetaminophen (paracetamol) reduces empathy for pain. Social Cognitive and Affective Neuroscience, 11(9), 1345-1353.
14. Nunes, P., Williams, S., Sa, B., & Stevenson, K. (2011). A study of empathy decline in students from five health disciplines during their first year of training. Int J Med Educ, 2, 12-17.
15. Oatley, K. (2016). Fiction: Simulation of social worlds. Trends in Cognitive Sciences, 20(8), 618-628.
16. Rein, B. (2025). Why brains need friends: The neuroscience of social connection – and why we all need more. Avery.
17. Sandi, C., & Haller, J. (2015). Stress and the social brain: behavioural effects and neurobiological mechanisms. Nature Reviews Neuroscience, 16(5), 290-304.
18. Schonert-Reichl, K. A. et al. (2012). Promoting children’s prosocial behaviors in school: Impact of the “Roots of Empathy” program on the social and emotional competence of school-aged children. School Mental Health, 4(1), 1-21.
19. Scott, K. E., & Graham, J. A. (2015). Service-learning: Implications for empathy and community engagement in elementary school children. Journal of Experiential Education, 38(4), 354-372.
20. Singer, T. (2025). A neuroscience perspective on the plasticity of the social and relational brain. Annals of the New York Academy of Sciences, 1547(1), 52-74.
21. Singer, T., & Engert, V. (2019). It matters what you practice: Differential training effects on subjective experience, behavior, brain and body in the ReSource Project. Current Opinion in Psychology, 28, 151-158.
22. Zaki, J., & Ochsner, K. N. (2012). The neuroscience of empathy: progress, pitfalls and promise. Nature Neuroscience, 15(5), 675-680.
23. Weisz, E., & Cikara, M. (2021). Strategic regulation of empathy. Trends in cognitive sciences, 25(3), 213-227.
Funciones ejecutivas en el aula y en la vida
No podéis preparar a vuestros alumnos para que construyan mañana el mundo de sus sueños, si vosotros ya no creéis en esos sueños; no podéis prepararlos para la vida, si no creéis en ella; no podríais mostrar el camino, si os habéis sentado, cansados y desalentados en la encrucijada de los caminos.
Célestin Freinet
Me complace compartir con vosotros una noticia que me llena de ilusión: la próxima semana se publica mi nuevo libro Funciones ejecutivas en el aula y en la vida, disponible en formato físico y digital. Quiero dar las gracias a Contracorriente por la cuidada edición y maquetación, y a Xavier Torras por su excelente labor de corrección. Ha sido un proyecto que he ido construyendo con entusiasmo durante los últimos años.
En 2017 publiqué Neuroeducación en el aula: de la teoría a la práctica, un libro que ofrecía una introducción al campo de la neuroeducación, relacionando los avances de la ciencia con la práctica educativa cotidiana. Desde entonces, mucho ha cambiado.
Cada vez más educadores buscan una educación basada en evidencias y no en creencias, y los científicos, por su parte, realizan investigaciones en contextos reales, más cercanos a la vida escolar. En los últimos años se han producido hallazgos decisivos sobre temas como la maduración cerebral, las emociones, la atención, la memoria, el sueño o la alimentación. Entre todos ellos, uno de los campos con mayor impacto educativo es el estudio de las funciones ejecutivas, ese conjunto de procesos cognitivos que nos permite controlar de forma consciente nuestros pensamientos, emociones y acciones.
Gracias a la neuroplasticidad, sabemos que estas funciones pueden entrenarse y mejorarse a cualquier edad. Todos los estudiantes pueden beneficiarse de ello, especialmente aquellos que parten de contextos más vulnerables. Las mejoras en las funciones ejecutivas tienen una enorme repercusión en el aprendizaje y en la vida. Por eso suelo decir que son “lo más importante en educación”. Las investigaciones que hemos llevado a cabo en escuelas lo confirman: cuando se estimulan las funciones ejecutivas, se generan transformaciones educativas con una profunda repercusión social.
Un buen funcionamiento ejecutivo es esencial para que niños y adolescentes puedan desarrollar plenamente su potencial. Esa es la razón de ser de este nuevo libro: un viaje por la neuroeducación, con las funciones ejecutivas como hilo conductor.
Lo que encontrarás en el libro
A lo largo de sus capítulos abordo preguntas clave como:
- ¿Qué factores influyen en el desarrollo de las funciones ejecutivas?
- ¿Podemos mejorar la atención o la memoria de trabajo?
- ¿Es el autocontrol un recurso limitado?
- ¿Cómo fomentar la flexibilidad cognitiva y el pensamiento crítico desde la infancia?
- ¿Qué estrategias son más eficaces para estimular estas habilidades en el aula y en la vida?
El libro parte del modelo más utilizado en neurociencia cognitiva, que distingue tres funciones ejecutivas básicas (memoria de trabajo, control inhibitorio y flexibilidad cognitiva), de las que derivan funciones ejecutivas de orden superior como la planificación, el razonamiento o la resolución de problemas.
Analizo cómo se desarrollan, su relación con la corteza prefrontal y cómo influyen en competencias esenciales del siglo XXI como la creatividad, la metacognición o el pensamiento crítico.
Además, propongo estrategias globales que van más allá de lo puramente cognitivo, atendiendo también a las dimensiones física, social y emocional de la persona. Porque estimular las funciones ejecutivas implica involucrar a toda la comunidad educativa.
El mismo espíritu que en Escuela con Cerebro
El enfoque es el mismo que guía mi trabajo en Escuela con Cerebro: compartir investigaciones relevantes y estrategias fundamentadas que puedan aplicarse en el aula o en la vida cotidiana.
No hay recetas mágicas en educación, pero sí caminos fundamentados que combinan rigor científico y pasión por enseñar. No podemos banalizar la neuroeducación con trucos y dogmas que sabemos que la ciencia no respalda.
Este libro está pensado para quienes ya tienen una base en neuroeducación y desean profundizar. Si te interesa comprender cómo el cerebro aprende y cómo podemos ayudar a nuestros hijos o alumnos a pensar, planificar y autorregularse mejor, este libro te gustará. Porque en sus páginas encontrarás, como siempre, mucho cerebro… y más corazón.
De la neurociencia a la neuroeducación: antecedentes históricos
Todas las actividades mentales y cognitivas de los seres humanos, incluyendo nuestros pensamientos, nuestra personalidad, nuestra conciencia, nuestras percepciones, recuerdos, emociones, comportamiento, todo lo que hemos sido, lo que somos y lo que seremos, salen del cerebro. Y no hay magia, de la actividad neuronal surge la mente humana.
Rafael Yuste
Breve historia del cerebro
En la actualidad sabemos que el cerebro es una estructura biológica de enorme complejidad que gestiona la actividad del sistema nervioso. Sin embargo, el estudio e interpretación de su funcionalidad ha ido cambiando a lo largo de la historia. El primer documento escrito en el que aparece nombrado el cerebro corresponde a un papiro egipcio descubierto por Edwin Smith de aproximadamente el año 1600 a.C (Vargas et al., 2012). Los egipcios no consideraban importante el cerebro porque al preparar las momias lo extraían y lo desechaban, aunque sí que conservaban otros órganos internos del difunto para que pudiera volver a nacer en el futuro.
En la Grecia Antigua, Aristóteles (384-322 a.C.) creía que la mente residía en el corazón, mientras que el cerebro solo servía para refrigerar la sangre (Alonso, 2018). Aunque no todos los autores clásicos compartían esta concepción. Por ejemplo, Hipócrates (460-377 a.C.), considerado como el padre de la medicina moderna (Grammaticos y Diamantis, 2008), atribuyó los sentimientos de alegría, el placer, el dolor o el lamento al cerebro e, incluso, llegó a vincular heridas en un lado del cráneo con parálisis en la parte opuesta del cuerpo (Álvarez, 2013). Hoy sabemos que cada hemisferio cerebral recibe señales del lado opuesto del cuerpo.
Varios siglos después, Galeno (130-200 d.C.), aunque no pudo diseccionar cerebros humanos porque se lo prohibía la ley romana, sí que lo hizo con distintos tipos de animales, como gatos, perros, bueyes, etc., prestando especial atención a los nervios y sus conexiones con los músculos. Galeno se atribuyó la idea clásica de que los nervios eran una especia de conductos huecos por donde circulaban los “espíritus animales” del cerebro para poder mover las diferentes partes del cuerpo (Álvarez, 2010). Esta concepción tuvo una enorme influencia y duraría más de 1000 años. De hecho, durante la Edad Media no se produjeron avances científicos relevantes porque se abandonó la experimentación. Aunque en la época medieval, a diferencia del periodo clásico, se tendía a localizar las facultades mentales en ventrículos o cavidades específicas del cerebro. Se creía que todos los nervios de los sentidos confluían en un sentido común ubicado en un ventrículo frontal que era la sede del alma en los humanos (Álvarez, 2013).
La búsqueda del cristianismo de un lugar para el alma culminaría tiempo después con las ideas de Descartes (1596-1650) sobre la glándula pineal, única región cerebral que no está duplicada y que sería el lugar idóneo en el que la mente fuera capaz de influenciar al cuerpo, pero no al revés (Morgado, 2021). Actualmente, la gran mayoría de la comunidad científica no acepta el dualismo cartesiano, según el cual la mente (alma), que es inmaterial e indestructible, sería una entidad separada del cuerpo, que es material, y asume que la mente es originada por el cerebro.
La llegada del Renacimiento conllevó la vuelta a la experimentación y con ello el resurgimiento de la ciencia. Muy importantes fueron los estudios de Leonardo da Vinci (1452-1519) sobre neuroanatomía, aunque la gran revolución provino de las investigaciones anatómicas en humanos de Andrés Vesalio (1514-1564; ver video) estudiando la estructura del cerebro sano y también la del del enfermo, desmontando las ideas aportadas por Galeno en sus disecciones con animales (Alonso, 2018). Y fue en el siglo XVII cuando Swammerdam (1637-1680) realizó unos importantes experimentos con ranas en los que demostró que la contracción de los músculos no incrementaba su volumen por la presencia de espíritus animales, refutando así la hipótesis espiritual. Como demostró posteriormente Galvani (1737-1798), también en experimentos con ranas, era la electricidad generada por los cerebros de los animales la que recorría los nervios y movía los músculos (Cobb, 2002).
Aunque la Ilustración abrió la puerta de la física del cerebro, fue en el siglo XIX cuando nos adentramos más profundamente en el conocimiento del cerebro y más concretamente de la corteza cerebral, sobre la que hoy sabemos que se asientan los procesos cognitivos complejos que nos caracterizan a los humanos (Fuster, 2015). Este siglo vivió un acalorado debate entre los partidarios de que cada función mental se localiza en una región específica de la corteza y los que la veían como un todo homogéneo. En el inicio del siglo XIX surgió la frenología, un sistema creado por Franz Joseph Gall (1758-1828) en el que vinculaba la personalidad con las protuberancias del cráneo. Aunque la idea original de Gall basada en la especialización funcional de las distintas regiones cerebrales era correcta en un principio, tal como demostraron los estudios posteriores de Pierre-Paul Broca (1824-1880) y Carl Wernicke (1848-1905) con pacientes con déficits lingüísticos, su metodología acientífica condujo a tesis erróneas que acabaron con el descrédito de la teoría (Wickens, 2014). Y si Broca y Wernicke demostraron la existencia de zonas específicas de la corteza encargadas del lenguaje, Gustav Fritsch (1838-1927) y Edward Hitzig (1838-1907) realizaron experimentos con perros que les permitieron descubrir la corteza motora que es responsable del movimiento corporal. De forma similar, David Ferrier (1843-1928) identificó la corteza sensorial en experimentos con monos (Sandrone y Zanin, 2014).
Hasta el siglo XIX, los principales avances sobre el funcionamiento del cerebro se limitaban a su estructura macroscópica. Sin embargo, alcanzado el siglo XX, debido al desarrollo de las técnicas de tinción celular por Camilo Golgi (1843-1926), el foco de la investigación se puso en la estructura microscópica del cerebro. Fruto de estos estudios, Ramón y Cajal (1852-1934) demostró que el sistema nervioso está formado por células nerviosas individuales e independientes y desarrolló dos principios trascendentales sobre la función nerviosa que marcaron el inicio de la neurociencia moderna. El primero hacía referencia a que las redes neuronales están constituidas por neuronas en contacto (ver figura 1). Y el segundo, que los contactos entre neuronas de una red pueden cambiar e incrementarse con el aprendizaje y la adquisición de memoria (Fuster, 2020).
Figura 1. Dibujo de Ramón y Cajal (1899) que muestra las espinas dendríticas (Instituto Ramón y Cajal de Madrid).
Años más tarde de que Cajal describiera el sistema nervioso, Charles Sherrington (1857-1952) fue desentrañando su funcionamiento. El descubrimiento de Cajal de que las neuronas eran estructuras anatómicas independientes remarcaba la importancia del espacio entre ellas. Sherrington llamó sinapsis al espacio de conexión entre neuronas y supuso que ahí era donde la información se transmitía la información de una a otra, la clave de la actividad cerebral, tal como se confirmó con la aparición del microscopio electrónico (Kandel y Squire, 2000).
Estudios posteriores demostraron la naturaleza química de las transformaciones que se dan en las sinapsis y desvelaron la presencia de los neurotransmisores, moléculas que transmiten información entre las neuronas (López-Muñoz y Alamo, 2009). En la actualidad sabemos que los cambios en las sinapsis de las neuronas (neuroplasticidad) son los responsables de que el cerebro esté remodelándose y adaptándose continuamente a partir de las experiencias que vivimos, y de que podamos aprender durante toda la vida (Pascual-Leone et al., 2005), lo cual tiene muchas implicaciones educativas (ver video).
Nacimiento de la neurociencia cognitiva
Aunque es necesario un enfoque celular para comprender cómo funciona el cerebro, este enfoque es insuficiente. Para entender cómo pensamos, sentimos y actuamos las personas, también se necesita entender cómo la acción integradora del cerebro, a través de sus redes neurales, produce la cognición (Fuster, 2000; ver video). Ese es el objetivo de la neurociencia cognitiva, pero solo es posible integrando métodos que provienen de distintas disciplinas, como veremos a continuación.
Del conductismo a la psicología cognitiva
Durante el periodo más influyente del conductismo, en la década de 1950, muchos psicólogos asumieron que la conducta observable era todo lo que existía en la vida mental, lo cual redujo la psicología experimental de la época a un conjunto limitado de problemas que evaluaban la relación entre estímulos físicos concretos y las respuestas observables (Pozo, 1989). Desde la perspectiva conductista, los procesos mentales que no se podían observar se consideraban inaccesibles para el estudio científico. El cerebro era una caja negra cuyo conocimiento no servía para validar las teorías psicológicas.
La psicología cognitiva surgió en la década de 1950 para superar las limitaciones del conductismo. En concreto, 1956 sería un año crítico ya que George A. Miller, quien años después acuñaría el nombre de Neurociencia Cognitiva junto a Michael S. Gazzaniga (Ochsner y Kosslyn, 2013) publicó el influyente artículo “The magical number seven, plus-or-minus two”, en el que sostenía que los seres humanos tenemos una capacidad como canal de información (lo que luego se llamaría memoria de trabajo) limitada a siete (más o menos dos) ítems simultáneos.
Los psicólogos cognitivos no se conformaron con describir las respuestas motoras originadas por los estímulos sensoriales, sino que se interesaron por investigar los mecanismos cerebrales que convierten un estímulo sensorial en una imagen, palabra o acción. Para ello adoptaron dos supuestos. El primero de ellos era que en el cerebro existía conocimiento independiente de la experiencia. Y el segundo hacía referencia a que el cerebro es capaz de desarrollar unos mapas cognitivos (representaciones internas del mundo externo) que luego utiliza para generar una imagen con sentido de lo que ocurre en el exterior (Kandel, 2007). Estos mapas cognitivos se combinan con los conocimientos previos para ejecutar una acción. Esta idea de mapa cognitivo fue muy útil para el estudio del comportamiento, pero tenía el problema de que no podía estudiarse de forma directa. Para adentrarnos en la caja negra de la mente se requería la aportación de la biología, en concreto de la neurociencia, la disciplina biológica que estudiaba los procesos cerebrales. En la década de 1960 comenzó una colaboración directa entre los psicólogos cognitivos, los conductistas y los especialistas en el cerebro que acabaría siendo muy fructífera.
Emergencia de la neurociencia cognitiva
En plena hegemonía conductista, Donald Hebb (1904-1985) publicó en 1949 su famosa obra The organization of behavior. En ella introdujo algunos postulados en los que el sistema nervioso era imprescindible para explicar la conducta, como el referido a las bases sinápticas del aprendizaje, que fueron clave en el desarrollo de una nueva psicología y también para el desarrollo de la neurociencia moderna. Estos postulados fueron verificados años después gracias al desarrollo de las tecnologías experimentales. Según Sejnowski (1999; ver figura 2), Hebb podría considerarse el primer neurocientífico cognitivo al integrar los conocimientos cognitivos, neuroanatómicos, neurofisiológicos y computacionales de la época.
Figura 2. Dibujo de Hebb (1949) sobre la conectividad entre neuronas de la corteza visual.
El enfoque integrador de la neurociencia se produjo de forma progresiva en la segunda mitad del siglo XX. En las décadas de 1950 y 1960, se dio una fusión gradual entre distintas disciplinas que utilizaban sus propias metodologías experimentales como la neuroanatomía, la neurofisiología o la neuroquímica. Esto fue importante porque durante gran parte del siglo XX fue difícil la comunicación entre la neurociencia y la biología (Kandel y Squire, 2000). El lenguaje de la neurociencia se basaba más en la neuroanatomía y la electrofisiología, que no en el lenguaje biológico universal de la bioquímica. Y en la década de 1980, la neurociencia se integraría en otras áreas de la biología, como la biología molecular y la genética molecular (Cowan, Harter y Kandel, 2000). Fue precisamente en la década de 1980 cuando se dio la fusión entre la neurociencia, la ciencia de los mecanismos cerebrales, con la psicología cognitiva, la ciencia de los procesos mentales. Esta fusión originó la neurociencia cognitiva, un enfoque coherente y sistemático de la función mental basado en el cerebro que tiene como objetivo comprender desde una nueva perspectiva actividades mentales como la percepción, la memoria, el lenguaje e incluso la consciencia (Escera, 2004).
La neurociencia cognitiva, como disciplina integradora que es (ver tabla 1), surgió como consecuencia de avances experimentales tradicionalmente utilizados en distintas disciplinas. Por ejemplo, las técnicas utilizadas para estudiar la actividad de células aisladas en cerebros de animales en neurología, el análisis de la conducta en pacientes con lesiones cerebrales en psicología experimental, la creación de modelos computacionales de grandes poblaciones de neuronas y la utilización de técnicas de visualización cerebral en las ciencias computacionales (Churchland y Sejnowski, 1988). Como analizaremos luego, este último avance fue crítico en el desarrollo de la neurociencia cognitiva y en la aparición de la neuroeducación. Y también conviene mencionar que esta diversidad de estudios puso de manifiesto que funcionales mentales complejas, como la memoria o el razonamiento, son posibles debido a un conjunto de procesos subyacentes de localización específica que requieren interacción, es decir, por sí solos no pueden explicar la función. Podemos decir que el funcionamiento del cerebro es holístico y que el código de la memoria y del conocimiento es relacional, es decir, las redes neuronales que nos permiten aprender son asociativas (Fuster, 2021). De forma parecida al funcionamiento global del cerebro, algunos autores han propuesto la necesidad un enfoque global para la mejora de las funciones ejecutivas (Diamond, 2010; Ling y Diamond, 2016), en particular, y, de la educación (Cantor et al., 2021; Darling-Hammond et al., 2020), en general, que no solo tiene en cuenta las necesidades cognitivas de los estudiantes, sino también sus necesidades emocionales, sociales y físicas (Immordino-Yang et al., 2019).
Tabla 1. Niveles de análisis de la neurociencia cognitiva, de menor a mayor a complejidad (Álvarez, 2013).
Tal como mencionamos antes, suele atribuirse el nombre de neurociencia cognitiva a los investigadores Michael S. Gazzaniga y George A. Miller a finales de los años 70 y parece que estos autores fueron quienes utilizaron por primera vez el término neurociencia cognitiva, en 1976, para titular un curso que impartieron en el Cornell Medical College sobre las bases biológicas de la condición humana (Gazzaniga, 1984; citado por Escera, 2004). Sin embargo, los años decisivos en la aparición explícita de la neurociencia cognitiva como disciplina con un objeto claro de estudio fueron los últimos años de la década de 1980, con publicaciones importantes. Por ejemplo, en 1988, en su influyente artículo titulado “Localization of cognitive operations in the human brain”, Posner y sus colaboradores revisaron su propio trabajo sobre el procesamiento del lenguaje realizado con tomografía por emisión de positrones (TEP), identificando distintas activaciones de regiones cerebrales ante diferentes aspectos de procesamiento del lenguaje, demostrando así que las operaciones mentales que constituyen la base del análisis cognitivo están estrictamente localizadas en el cerebro (Posner et al., 1988). Michael Posner realizó estudios pioneros sobre la neurociencia cognitiva de la atención e incluso publicó hace unos años, junto a Mary Rothbart, Educating the human brain, uno de los primeros libros en los que investigadores prestigiosos vinculaban la neurociencia con la educación.
Al año siguiente, en 1989, se publicó el primer volumen de la revista Journal of Cognitive Neuroscience, que iba a convertirse en el órgano de expresión más prestigioso de la disciplina (Escera, 2004).
La década del cerebro
Los descubrimientos de Cajal posibilitaron el inicio del estudio de circuitos neuronales específicos del cerebro humano, aunque esto solo era posible examinando cerebros obtenidos de autopsias. A través de una autopsia se podía conocer la localización y forma de las diferentes estructuras cerebrales, pero nada sobre su funcionamiento. El gran reto era el desarrollo de técnicas que posibilitaran el análisis del interior del cerebro vivo, no solo de su estructura, sino también de su funcionamiento. Como veremos a continuación, fue en la década de 1990 cuando aparecieron las modernas técnicas de neuroimagen funcional que supondrían una verdadera revolución en la neurociencia cognitiva, pero antes se produjeron avances importantes en el desarrollo de la tecnología asociada al escaneo cerebral. La gran mayoría de estas técnicas surgieron como consecuencia de la investigación básica en la física de altas energías. Un ejemplo más en la historia de la ciencia sobre la importancia, no solo de la investigación básica, sino también del trabajo interdisciplinar como requisito imprescindible en el avance del conocimiento.
En la década de 1920, Hans Berger (1873-1941) realizó los primeros electroencefalogramas (EEG) en humanos (Millet, 2001). Esta técnica consiste en colocar electrodos sensibles en el cuero cabelludo para registrar las ondas asociadas a la actividad neuronal en la corteza cerebral.
El EEG es una técnica sencilla y no invasiva que tiene una buena resolución temporal, es decir, es capaz de registrar cambios en la actividad cerebral del orden de milisegundos. Sin embargo, tiene una mala resolución espacial. Como no puede dar información sobre lo que ocurre en el interior de la corteza cerebral las señales son difíciles de localizar (Baillet, 2017).
Años más tarde, en la década de 1960, David Cohen realizó las primeras medidas con la magnetoencefalografía (MEG; ver video), una técnica parecida a la EEG, aunque más precisa (Lopes da Silva, 2013). En lugar de medir la actividad eléctrica de las poblaciones de neuronas, registra las ondas magnéticas de la actividad neuronal a través de más de doscientos detectores magnéticos colocados alrededor de la cabeza. Al igual que la EEG, la MEG también es una técnica no invasiva con una muy buena resolución temporal, e incluso con mejor resolución espacial, aunque tampoco da información sobre la organización anatómica del cerebro vivo, por lo que su utilidad mejora combinándose con técnicas que aparecieron años más tarde, como la resonancia magnética funcional (Dale y Serrano, 1993).
En el inicio de la década de 1970 se desarrolló una nueva tecnología para diagnóstico con imágenes que se llamó tomografía axial computarizada (TAC), la cual utiliza un equipo de rayos X especial para crear imágenes transversales del cuerpo. Fue el primer método de obtención de imágenes internas del cerebro vivo, tanto de estructuras normales como dañadas (Dillon, 2021).
Unos años más tarde apareció la resonancia magnética (RM), una técnica que, a diferencia del TAC, no utiliza radiación ionizante, sino un campo magnético de gran intensidad para producir imágenes tridimensionales del cerebro (Leach, 2004). Tanto el TAC como la RM se utilizaron en medicina para localizar lesiones cerebrales. Sin embargo, en neurociencia se necesitaba una técnica que pudiera desvelar el funcionamiento cerebral.
La primera de estas técnicas aparecidas fue la tomografía por emisión de positrones (TEP) a final de la década de 1970, una técnica que permitía revelar el nivel de actividad de las regiones cerebrales analizadas en un determinado momento midiendo su gasto energético o metabolismo de la glucosa (Placzek et al., 2016). Se inyecta al paciente una solución radiactiva que circula hacia el cerebro. Las regiones más activas acumulan una mayor parte de la radiación, que es registrada por detectores localizados en la cabeza del individuo. El problema es que se trata de una técnica invasiva, por lo que no es adecuado su uso en la infancia (Goswami, 2019).
Sin embargo, a principios de la década de 1990 se desarrolló la resonancia magnética funcional (RMf), una técnica no invasiva que no utiliza radiación (Ogawa et al., 1990). La actividad neuronal requiere una provisión de oxígeno a través de la sangre. Utilizando un imán de gran potencia, el escáner de RMf detecta el oxígeno porque es transportado por la hemoglobina que, debido al hierro que posee, tiene propiedades magnéticas. Se compara la cantidad de hemoglobina oxigenada que llega a las neuronas con la cantidad de hemoglobina desoxigenada que las abandona (Raichle, 2009). Mediante técnicas computarizadas complejas, en la pantalla de un ordenador aparecerán coloreadas las regiones cerebrales activadas según la cantidad de sangre oxigenada que reciben, ubicándolas con una precisión de hasta un milímetro (ver figura 3).
Figura 3. RMf de una madre y su hijo (https://ki-images.mit.edu/2016/saxe)
Aunque la precisión espacial de la RMf es muy buena, no ocurre lo mismo con su resolución temporal ya que las imágenes creadas dependen de cambios en el flujo sanguíneo y pueden tardar algunos segundos en crearse (Bandettini, 2009). Es por ello que, en la práctica, es muy común combinar diferentes técnicas de escaneo cerebral para optimizar los resultados, junto a las técnicas propias de la psicología experimental (Goswami, 2019).
El descubrimiento de la RMf coincidió en el tiempo con la declaración por parte de George Bush, presidente de Estados Unidos en esos años, de la declaración de la “Década del Cerebro” (Jones y Mendell, 1999), con todo lo que conllevó a nivel de financiación. Esto posibilitaría la realización de una enorme cantidad de investigaciones que revolucionaron la neurociencia cognitiva. Ya era posible analizar en directo el funcionamiento del cerebro mientras pensamos, leemos, calculamos, jugamos…, todas ellas tareas que se realizan con frecuencia en la escuela. Era una cuestión de tiempo que los educadores se acercaran a la ciencia del cerebro.
Referencias:
1. Alonso, J. R. (2018). Historia del cerebro: Una historia de la humanidad. Guadalmazán.
2. Álvarez, J. G. (2010). Breve historia del cerebro. Crítica.
3. Álvarez, J. G. (2013). La mente y el cerebro: historia y principios de la neurociencia cognitiva. En Neurociencia cognitiva (pp. 3-25). Editorial Médica Panamericana.
4. Baillet, S. (2017). Magnetoencephalography for brain electrophysiology and imaging. Nature neuroscience, 20(3), 327-339.
5. Bandettini, P. A. (2009). What’s new in neuroimaging methods? Annals of the New York Academy of Sciences, 1156(1), 260-293.
6. Cantor, P. et al. (2021). Whole-child development, learning, and thriving: A dynamic systems approach. Cambridge University Press.
7. Churchland, P. S., & Sejnowski, T. J. (1988). Perspectives on cognitive neuroscience. Science, 242(4879), 741-745.
8. Cobb, M. (2002). Exorcizing the animal spirits: Jan Swammerdam on nerve function. Nature Reviews Neuroscience, 3(5), 395-400.
9. Cowan, W. M., Harter, D. H., & Kandel, E. R. (2000). The emergence of modern neuroscience: some implications for neurology and psychiatry. Annual Review of Neuroscience, 23(1), 343-391.
10. Dale, A. M., & Sereno, M. I. (1993). Improved localization of cortical activity by combining EEG and MEG with MRI cortical surface reconstruction: a linear approach. Journal of cognitive neuroscience, 5(2), 162-176.
11. Darling-Hammond, L. et al. (2020). Implications for educational practice of the science of learning and development. Applied Developmental Science, 24(2), 97-140.
12. Diamond, A. (2010). The evidence base for improving school outcomes by addressing the whole child and by addressing skills and attitudes, not just content. Early education and development, 21(5), 780-793.
13. Diamond, A., & Ling, D. S. (2016). Conclusions about interventions, programs, and approaches for improving executive functions that appear justified and those that, despite much hype, do not. Developmental cognitive neuroscience, 18, 34-48.
14. Dillon, W. P. (2021). 50th anniversary of computed tomography: past and future applications in clinical neuroscience. Journal of Medical Imaging, 8(5), 052112.
15. Escera, C. (2004). Aproximación histórica y conceptual a la Neurociencia Cognitiva. Cognitiva, 16(2), 141-61.
16. Fuster, J. M. (2000). The module: crisis of a paradigm. Neuron, 26(1), 51-53.
17. Fuster, J. (2015). The prefrontal cortex. Academic Press.
18. Fuster, J. (2020). El telar mágico de la mente. Ariel.
19. Fuster, J. M. (2021). Cognitive Networks (Cognits) Process and Maintain Working Memory. Frontiers in Neural Circuits, 15.
20. Gazzaniga, M. S. (Ed.). (1984). Handbook of cognitive neuroscience. Springer.
21. Goswami, U. (2019). Cognitive development and cognitive neuroscience: The learning brain. Routledge.
22. Grammaticos, P. C., & Diamantis, A. (2008). Useful known and unknown views of the father of modern medicine, Hippocrates and his teacher Democritus. Hell J Nucl Med, 11(1), 2-4.
23. Immordino-Yang, M. H. et al. (2019). Nurturing nature: How brain development is inherently social and emotional, and what this means for education. Educational Psychologist, 54(3), 185-204.
24. Jones, E.G., & Mendell, L.M. (1999). Assessing the decade ofthe brain. Science, 284, 739.
25. Kandel, E. R. (2007). En busca de la memoria: el nacimiento de una nueva ciencia de la mente (Vol. 3022). Katz Editores.
26. Kandel, E. R., & Squire, L. R. (2000). Neuroscience: Breaking down scientific barriers to the study of brain and mind. Science, 290(5494), 1113-1120.
27. Leach, M. O. (2004). Nobel prize in physiology or medicine 2003 awarded to Paul Lauterbur and Peter Mansfield for discoveries concerning magnetic resonance imaging. Physics in Medicine & Biology, 49(3), E01.
28. Lopes da Silva, F. (2013). EEG and MEG: relevance to neuroscience. Neuron, 80(5), 1112-1128.
29. López-Muñoz, F., & Alamo, C. (2009). Historical evolution of the neurotransmission concept. Journal of Neural Transmission, 116(5), 515-533.
30. Miller, G. A. (1956). The magical number seven, plus or minus two: Some limits on our capacity for processing information. Psychological Review, 63(2), 81.
31. Millett, D. (2001). Hans Berger: From psychic energy to the EEG. Perspectives in biology and medicine, 44(4), 522-542.
32. Morgado, I. (2021). Materia gris: La apasionante historia del conocimiento del cerebro. Editorial Ariel.
33. Ochsner, K., & Kosslyn, S. M. (Eds.). (2013). The Oxford handbook of cognitive neuroscience, Volume 2: The cutting edges (Vol. 2). Oxford University Press.
34. Ogawa, S. et al. (1990). Brain magnetic resonance imaging with contrast dependent on blood oxygenation. proceedings of the National Academy of Sciences, 87(24), 9868-9872.
35. Pascual-Leone, A. et al. (2005). The plastic human brain cortex. Annu. Rev. Neurosci., 28, 377-401.
36. Placzek, M. S. et al. (2016, January). PET neurochemical imaging modes. In Seminars in nuclear medicine (Vol. 46, No. 1, pp. 20-27). WB Saunders.
37. Posner, M. I., & Rothbart, M. K. (2007). Educating the human brain. American Psychological Association
38. Posner, M. I. et al. (1988). Localization of cognitive operations in the human brain. Science, 240(4859), 1627-1631.
39. Pozo, J. I. (1989). Teorías cognitivas del aprendizaje. Ediciones Morata.
40. Raichle, M. E. (2009). A brief history of human brain mapping. Trends in Neurosciences, 32(2), 118-126.
41. Sandrone, S., & Zanin, E. (2014). David Ferrier (1843–1928). Journal of Neurology, 261(6), 1247-1248.
42. Sejnowski, T. J. (1999). The book of Hebb. Neuron, 24(4), 773-776.
43. Vargas, A. et al. (2012). El papiro de Edwin Smith y su trascendencia médica y odontológica. Revista médica de Chile, 140(10), 1357-1362.
44. Wickens, A. P. (2014). A history of the brain: from stone age surgery to modern neuroscience. Psychology Press.
45. Yuste. R. (2024). El cerebro, el teatro del mundo: Descubre cómo funciona y cómo crea nuestra realidad. Paidós.
Impacto de la respiración en el cerebro
El aire es tu alimento y tu medicamento.
Aristóteles
Hasta hace poco, era inimaginable para la gran mayoría de neurocientíficos que la respiración tuviera una influencia directa en las funciones cognitivas superiores. En las últimas décadas se había identificado una sincronización en la actividad neuronal del bulbo olfativo con el ritmo de la respiración. Nada sorprendente ya que la información de los olores nos llega con el aire de la respiración. Sin embargo, en los últimos años se ha demostrado que el ritmo de la respiración (especialmente la nasal) afecta a toda la corteza cerebral, no solo a la corteza olfativa. El cerebro controla la respiración y la forma como respiramos tiene un impacto en regiones que intervienen en el procesamiento cognitivo y en la regulación emocional y conductual (ver video).
El cerebro respira
La respiración es un proceso vital que tiene la función de absorber oxígeno mediante la inhalación y liberar dióxido de carbono mediante la exhalación, sea a través de las fosas nasales o de la boca. El oxígeno es necesario para la respiración celular y el metabolismo, mientras que el dióxido de carbono es un producto final del metabolismo y debe liberarse mediante la respiración. No obstante, el dióxido de carbono es más que un gas de desecho ya que actúa como catalizador para que la hemoglobina de los glóbulos rojos libere su carga de oxígeno en las células y los tejidos (efecto Bohr).
A pesar de la aparente simplicidad de la respiración, se requiere un sofisticado programa motor para ventilar los pulmones y responder adecuadamente a los desafíos fisiológicos y las condiciones ambientales cambiantes y, así, mantener la homeostasis corporal (ver figura 1; Del Negro et al., 2018).
Aunque podemos controlar de forma voluntaria la respiración (con todo lo que conlleva a nivel atencional), es un proceso que, afortunadamente, se da de forma inconsciente la mayor parte del tiempo. Dos regiones específicas del cerebro situadas en el tronco encefálico interactúan para que podamos respirar de forma automática. Una de ellas es el núcleo retrotrapezoidal, que identifica cuando hay demasiado dióxido de carbono y muy poco oxígeno en la sangre, enviando una señal que desencadena la inspiración. Las neuronas de esta región crean sinapsis con neuronas del complejo pre-Bötzinger que es imprescindible en la generación y modulación del ritmo respiratorio (Bochorishvili et al., 2012). El complejo pre-Bötzinger controla la respiración de forma autónoma, lo que hace que el acto de respirar parezca que no requiere esfuerzo. Sin embargo, el control recae en la corteza frontal cuando la respiración es voluntaria.
Recientemente, se ha comprobado que otras muchas regiones cerebrales como, por ejemplo, el cerebelo o áreas del sistema límbico, como la amígdala y el hipocampo, pueden afectar al control respiratorio, formando una red cerebral integrada (Krohn et al., 2023).
Figura 1. Anatomía y fisiología de la respiración. El complejo pre-Bötzinger (preBötC en la figura) controla todas las fases del ciclo respiratorio, coordina la respiración con las funciones orofaciales y, de forma bidireccional, impacta en la emoción y la cognición (Del Negro et al., 2018).
En una investigación muy citada, se mostraron a los participantes 180 imágenes (medio segundo cada una) durante 15 minutos, en diferentes momentos de la respiración. Tras 20 minutos, se presentaron las mismas imágenes mezcladas con otras 180 que los participantes no habían visto antes. Los investigadores comprobaron que los que habían inspirado en el momento de memorizar la imagen fueron mejores a la hora de identificar la que ya habían visto, con efectos más pronunciados para la respiración nasal que para la oral, tanto para la codificación de la información como para la recuperación de la misma (Zelano et al, 2016; ver figura 2). Según los autores de la investigación, la respiración es necesaria para optimizar el procesamiento de la información en áreas cerebrales que intervienen en conductas dirigidas a objetivos. Esto lo hace promoviendo una sincronización de las oscilaciones neuronales. Para entenderlo hay que recordar cómo funcionan las neuronas.
Figura 2. La fase respiratoria modula el rendimiento de la memoria episódica con efectos más pronunciados en la inspiración nasal (Zelano et al., 2016).
La respiración sincroniza el cerebro
Como consecuencia de las descargas eléctricas emitidas por las neuronas (oscilaciones neuronales), se generan ritmos neuronales que aparecen en casi todas las funciones cerebrales en distintas frecuencias. Estas ondas cerebrales pueden detectarse mediante electroencefalogramas que se utilizan para monitorizar la actividad cerebral. Se han identificado cinco ondas (de mayor a menor frecuencia): gamma (>30 Hz), beta (13-30 Hz), alfa (8-13 Hz), theta (4-8 Hz) y delta (0,5-4 Hz). Por ejemplo, cuando estás despierto y tu cerebro está alerta y atento, produce ondas beta que son de alta frecuencia. Este es el ritmo de base del cerebro mientras realiza sus actividades diarias. Sin embargo, en estados de relajación nuestro cerebro pasa a producir ondas alfa. En lo referente a los procesos cognitivos, las ondas gamma (también de alta frecuencia) son muy importantes. Son los ritmos a los que las neuronas del hipocampo emiten descargas durante las tareas de aprendizaje. Pues bien, sabemos que, a menudo, las ondas de menor frecuencia influyen en las ondas de mayor frecuencia modulando la altura de las oscilaciones (Aru et al., 2015). Los neurocientíficos creen que este mecanismo físico que se conoce como acoplamiento de amplitud de fase es importante en el procesamiento de la información a nivel cerebral. Este proceso se da en el hipocampo y es lo que explicaría los resultados del estudio de Zelano y colaboradores mencionado antes. El ritmo lento de la respiración sincroniza la actividad neuronal rítmica en el bulbo olfativo modulando la amplitud de las ondas gamma en áreas de la corteza cerebral, como la corteza olfativa y la corteza sensorial, pero también en el hipocampo, centro gestor de las memorias explícitas y del aprendizaje. Podríamos decir que la respiración genera una actividad neuronal de frecuencia básica que afecta a todo el cerebro y esto explicaría su impacto positivo en el rendimiento cognitivo. Sintetizando, la inspiración se convierte en un marcapasos que coordina las ondas lentas del hipocampo (ondas theta) que, a su vez, modulan las ondas más rápidas (ondas gamma).
De forma similar, en estudios centrados en la percepción visoespacial, se ha observado que la inhalación nasal impulsa un aumento de la actividad cerebral relacionada con la tarea en regiones específicas implicadas (parietooccipitales y frontales) y da como resultado una mejor precisión en el rendimiento en la tarea visoespacial (ver figura 3; Perl et al., 2019). En definitiva, los procesos mentales que no tienen vínculo con el olfato también están sincronizados con la inhalación nasal.
Figura 3. La inhalación nasal (en naranja) al inicio de la tarea visoespacial se asocia con un mejor desempeño respecto a la exhalación (en azul; Perl et al., 2019).
Respiración nasal vs bucal
Si existen evidencias de que la inspiración tiene un mayor impacto cognitivo que la exhalación, también se han realizado interesantes investigaciones que demuestran el predominio de la respiración nasal sobre la respiración bucal en la consolidación de los aprendizajes (conversión de memorias a corto plazo en memorias a largo plazo). Por ejemplo, la de Arshamian et al. (2018). El experimento consistió en dos sesiones separadas, con una fase de codificación, una de consolidación y una de reconocimiento. En la primera sesión los participantes tuvieron que memorizar 12 olores, a la que siguió una fase de consolidación de 1 h en la que respiraron únicamente por la nariz o por la boca estando en reposo y despiertos. Inmediatamente después de la fase de consolidación, se les presentaron 24 olores de forma aleatoria, entre los que estaban los 12 iniciales. Los investigadores comprobaron que la memoria de reconocimiento de los olores nuevos y los conocidos aumentó significativamente en los participantes que respiraron por la nariz, en comparación con los que respiraron por la boca, durante la consolidación (ver figura 4).
Figura 4. Memoria de reconocimiento (d′) en función de la respiración nasal y bucal durante la consolidación (Arshamian et al., 2018).
En los últimos años se ha comprobado que la respiración coordina en el hipocampo un tipo de ondas agudas de alta frecuencia (sharp waves ripples) que se producen principalmente en la transición entre la inspiración y la espiración y son cruciales en la consolidación de las memorias (Brodt et al., 2023). En experimentos con ratones, la influencia de la respiración en la aparición de estas ondas agudas del hipocampo se eliminó cuando se inhibió la actividad del bulbo olfatorio (Liu et al., 2017). Esto explicaría la predominancia de la respiración nasal sobre la bucal. De manera similar a lo que ocurre en el cerebro de los roedores, la selección natural promovió una fuerte conectividad funcional entre el sistema olfativo y el hipocampo de los humanos, en comparación con el resto de sistemas sensoriales. Al respirar por la boca, el bulbo olfativo no se activa y ello perjudica su conexión con el hipocampo (Zhou et al., 2021). Sin olvidar que el proceso de filtrado, humidificación y calentamiento del aire inhalado que se da al respirar por la nariz no se da mediante la respiración bucal. Y la respiración bucal en la infancia o la adolescencia por problemas en las vías nasales puede desarrollar un paladar más elevado y disminuir el espacio en la base de la nariz, causando menos espacio en la arcada dentaria y alteraciones dentofaciales (Taner y Saglam, 2023).
En consonancia con todas las investigaciones que estamos mencionando, podemos decir que existe una gran evidencia empírica que sugiere que, más allá del intercambio de gases (función fisiológica principal de la respiración), la respiración influye directamente en la actividad cerebral y en las funciones sensoriales, afectivas y cognitivas (Braenholdt et al, 2023). En lo referente a las cuestiones emocionales, en otro experimento también realizado por el grupo de Zelano se mostró un conjunto de caras a los participantes. Los sujetos tenían que indicar, pulsando un botón lo más rápido posible, si estaba presente una expresión de miedo o sorpresa en el rostro que veían. Las caras temerosas se detectaron más rápidamente durante la inspiración nasal que durante la espiración, pero no durante la respiración oral (ver figura 5, Zelano et al., 2016).
Figura 5. La fase respiratoria modula los tiempos de respuesta relacionados con el miedo (Zelano et al. 2016).
El poder de la respiración lenta
Nuestros estados emocionales y cognitivos afectan a la respiración. Pensemos, por ejemplo, cuando estamos estresados, relajados o focalizados en la resolución de un problema. De forma inversa, la respiración puede tener un impacto emocional y cognitivo, tanto en situaciones cotidianas, como en situaciones más extremas de ansiedad, miedo o pánico, por ejemplo (Ashhad et al., 2023; ver figura 6).
La respiración rápida generalmente se asocia con estrés, ansiedad o la sensación de falta de aire (disnea). Caracteriza a los ataques de pánico, aunque el incremento de la frecuencia respiratoria también puede darse en emociones positivas. Por el contrario, la respiración controlada y lenta se utiliza a menudo en la terapia cognitiva conductual y es un componente importante de prácticas cada vez más populares como la meditación o el yoga, que implican un repertorio más amplio de técnicas de control de la respiración junto a otras estrategias (Engelen et al., 2023).
El principal ejemplo de cómo la respiración afecta a las emociones es la relajación fisiológica y psicológica que se produce cuando el ritmo respiratorio se reduce a 0,1 Hz o 6 respiraciones por minuto. Esta es la respiración de ritmo lento que suele llamarse también respiración profunda (Boyadzhieva y Kayhan, 2021). No obstante, no hay que confundir una inspiración profunda con una inspiración grande. Una inspiración profunda es una inspiración suave y silenciosa que viaja al abdomen usando el diafragma, lo que solo será posible si la respiración es nasal. Por el contrario, una inspiración grande suele conllevar una gran bocanada de aire en la que, por lo general, se emplea la parte superior del pecho. Esto resulta en hiperventilación, que genera un desequilibro en los niveles de oxígeno y dióxido de carbono. Una respiración eficaz requiere la coordinación entre el diafragma, los músculos abdominales y los músculos de la caja torácica (Boulding et al., 2016). Una buena postura facilita esta coordinación. El diafragma juega un papel importante a la hora de controlar la postura, pero también sucede a la inversa: una buena postura mejora la respiración.
La investigación clínica sobre los efectos beneficiosos inducidos por la respiración a ritmo lento se ha ampliado mucho en los últimos años. La respiración a una frecuencia de seis respiraciones por minuto optimiza la oxigenación y estimula los receptores de presión arterial, en comparación con la respiración espontánea a 15 respiraciones por minuto (Balban et al., 2023). La frecuencia normal en un adulto suele oscilar entre las 12 y las 20 respiraciones por minuto. Junto a esto, se han identificado mejoras en el funcionamiento cardiovascular, las funciones ejecutivas o el manejo del estrés (Sevoz-Couche y Laborde, 2022). Sin embargo, los mecanismos subyacentes a estos efectos son múltiples y complejos. Aunque parece que el nervio vago (ya mencionado en el artículo El eje intestino-cerebro), principal componente del sistema nerviosos parasimpático, juega un papel importante.
La frecuencia cardíaca está estrechamente relacionada con el sistema respiratorio: cuando inspiramos, el corazón se acelera; cuando espiramos, se ralentiza. Esta desaceleración de los latidos cardíacos se efectúa por medio del nervio vago, que se encuentra estimulado por el abdomen al espirar. De hecho, todas las técnicas de relajación se basan en este acoplamiento cardiorrespiratorio: cuando desaceleramos voluntariamente la respiración, es decir, cuando esta se torna profunda y abdominal, estimulamos el nervio vago, lo que finalmente ralentiza el corazón (Maric et al., 2020). Parece que existe una interacción a tres bandas entre el sistema respiratorio, el sistema cardiovascular y el funcionamiento cognitivo que abordaremos en un próximo artículo sobre el eje cerebro-corazón en el que volverá a aparecer la respiración.
Para acabar este apartado, mencionar que se acaba de publicar un metaanálisis en el que se sintetizan los resultados de 31 estudios que investigaron el efecto de la respiración a ritmo lento sobre diferentes funciones cardiovasculares y emociones. Según los autores del estudio, la respiración a un ritmo lento ha demostrado tener efectos fiables en la inducción de mejoras a corto plazo en la reducción de la presión arterial sistólica, el aumento de la variabilidad de la frecuencia cardíaca y la disminución de la frecuencia cardíaca y un efecto modesto en la reducción de las emociones negativas, aunque su eficacia a largo plazo en la mejora de las funciones cardiovasculares aún está por determinar (Shao et al., 2024). Los científicos suelen ser prudentes.
Figura 6. Regiones del cerebro que intervienen en la cognición y emoción como la corteza prefrontal (CPF), la amígdala o el hipocampo, pueden ser moduladas por diferentes señales respiratorias (Ashhad et al., 2022).
Ejemplo:
Si no estás familiarizado con las técnicas de relajación basadas en la respiración, el neurocientífico Michel Le Van Quyen comparte un pequeño ejercicio de iniciación que él suele utilizar (Le Van Quyen, 2019):
Adopta una posición sentada cómoda, con la espalda erguida, pero sin tensión, y comienza a inspirar inflando el abdomen. Intensifica entonces tu inspiración: inspira primero separando las costillas, luego llena la parte alta de tus pulmones, en la región de las clavículas. Haz que cada fase de inspiración dure unos cinco segundos. Para acabar, espira comenzando por vaciar la parte superior de los pulmones y luego la región de las costillas, y finalmente baja el diafragma inflando ligeramente el vientre. Después vuelve a empezar.
Practica este ejercicio de respiración durante unos minutos y sentirás cómo te invade una sensación de bienestar y de distensión.
Entrenamiento de la respiración: más allá del mindfulness
Los ejercicios voluntarios de respiración controlada han surgido como herramientas potenciales para combatir el estrés y generar bienestar. El control de la respiración es un componente básico en la práctica del mindfulness, sin embargo, existen matices diferenciadores entre los dos tipos de prácticas. La respiración controlada influye directamente en la frecuencia respiratoria, lo que puede causar efectos relajantes fisiológicos y psicológicos inmediatos al aumentar el tono vagal durante la espiración lenta. Si bien mediante el mindfulness se pueden obtener beneficios similares (Wielgosz et al. 2016), no es su objetivo principal. En el mindfulness se presta atención a la respiración con el fin de aumentar la conciencia del momento presente. Es decir, existen efectos asociados a componentes cognitivos no respiratorios como la atención focalizada o la imaginería mental.
En un interesante estudio dirigido por el famoso neurocientífico de la Universidad de Standford Andrew Huberman, se quiso comparar el impacto de tres ejercicios diarios distintos de respiración, de 5 minutos de duración, con un periodo equivalente de mindfulness durante un mes (Balban et al., 2023). Los investigadores plantearon la hipótesis de que la modulación directa del estado fisiológico proporcionado por la respiración controlada podría producir una relajación mental y física más potente y aguda, en comparación con la práctica del mindfulness, que implica una observación más pasiva de la respiración.
Los tres ejercicios de respiración utilizados por los participantes fueron los siguientes (todos los patrones respiratorios se repiten durante 5 minutos; ver figura 7):
1. Suspiros cíclicos, que enfatizan las exhalaciones prolongadas. Se inhala lentamente por la nariz y, una vez que los pulmones se expanden, se inhala una vez más para llenarlos al máximo. Luego se exhala lentamente todo el aire por la boca (o por la nariz).
2. Respiración de caja, en la que hay inhalación, retención de la respiración, exhalación y nueva retención que duran lo mismo (por ejemplo, inhalar 4 s, contener 4 s, exhalar 4 s, contener 4 s). El tiempo en segundos de cada fase se determinó por una prueba de tolerancia al CO2 que los participantes realizaron previamente.
3. Hiperventilación cíclica con retención, que se caracteriza por inhalaciones más largas por la nariz y exhalaciones más cortas por la boca. Después de 30 respiraciones, se exhala todo el aire por la boca y se retiene la respiración 15 segundos con los pulmones vacíos. Esto es un ciclo que habrá que repetir dos veces más.
Figura 7. Análisis del impacto de tres técnicas de control de la respiración frente a la práctica del mindfulness en ejercicios diarios de 5 minutos (Balban et al., 2023).
El análisis estadístico demostró que el entrenamiento de la respiración, especialmente el suspiro cíclico centrado en la exhalación, produjo mayor mejora en el estado de ánimo y en la reducción de la frecuencia respiratoria, en comparación con la práctica del mindfulness. Si bien es cierto que tanto los ejercicios de respiración controlada como la práctica del mindfulness muestran beneficios similares, parecen ser mayores en el suspiro cíclico que se diferencia de los otros ejercicios, básicamente, en la exhalación prolongada y en la doble inhalación que aumenta la profundidad de la misma. Según los autores de la investigación los suspiros cíclicos diarios de 5 minutos prometen ser un ejercicio eficaz para controlar el estrés. Su corta duración y sus rápidos benefician hacen que este tipo de entrenamiento sea fácil de aplicar y sostenible en el tiempo.
Referencias:
1. Arshamian, A. et al. (2018). Respiration modulates olfactory memory consolidation in humans. Journal of Neuroscience, 38(48), 10286-10294.
2. Aru, J. et al. (2015). Untangling cross-frequency coupling in neuroscience. Current Opinion in Neurobiology, 31, 51-61.
3. Ashhad, S. et al. (2022). Breathing rhythm and pattern and their influence on emotion. Annual Review of Neuroscience, 45(1), 223-247.
4. Balban, M. Y. et al. (2023). Brief structured respiration practices enhance mood and reduce physiological arousal. Cell Reports Medicine, 4(1).
5. Bochorishvili, G. et al. (2012). Pre‐Bötzinger complex receives glutamatergic innervation from galaninergic and other retrotrapezoid nucleus neurons. Journal of Comparative Neurology, 520(5), 1047-1061.
6. Boulding, R. et al. (2016). Dysfunctional breathing: a review of the literature and proposal for classification. European Respiratory Review, 25(141), 287-294.
7. Boyadzhieva, A., y Kayhan, E. (2021). Keeping the breath in mind: Respiration, neural oscillations, and the free energy principle. Frontiers in Neuroscience, 15, 647579.
8. Brændholt, M. et al. (2023). Breathing in waves: Understanding respiratory-brain coupling as a gradient of predictive oscillations. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 152, 105262.
9. Brodt, S. et al. (2023). Sleep—A brain-state serving systems memory consolidation. Neuron, 111(7), 1050-1075.
10. Del Negro, C. A. et al. (2018). Breathing matters. Nature Reviews Neuroscience, 19(6), 351-367.
11. Engelen, T., Solcà, M., y Tallon-Baudry, C. (2023). Interoceptive rhythms in the brain. Nature Neuroscience, 26(10), 1670-1684.
12. Krohn, F. et al. (2023). The integrated brain network that controls respiration. Elife, 12, e83654.
13. Liu, Y., McAfee, S. S., y Heck, D. H. (2017). Hippocampal sharp-wave ripples in awake mice are entrained by respiration. Scientific Reports, 7(1), 1-9.
14. Maric, V., Ramanathan, D., y Mishra, J. (2020). Respiratory regulation & interactions with neuro-cognitive circuitry. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 112, 95-106.
15. Perl, O. et al. (2019). Human non-olfactory cognition phase-locked with inhalation. Nature Human Behaviour, 3(5), 501-512.
16. Sevoz-Couche, C., y Laborde, S. (2022). Heart rate variability and slow-paced breathing: when coherence meets resonance. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 135, 104576.
17. Shao, R., Man, I. S., y Lee, T. M. (2024). The Effect of Slow-Paced Breathing on Cardiovascular and Emotion Functions: A Meta-Analysis and Systematic Review. Mindfulness, 15(1), 1-18.
18. Taner, T., y Saglam-Aydinatay, B. (2023). Physiologic and dentofacial effects of mouth breathing compared to nasal breathing. En Nasal physiology and pathophysiology of nasal disorders (pp. 559-580). Cham: Springer International Publishing.
19. Wielgosz, J. et al. (2016). Long-term mindfulness training is associated with reliable differences in resting respiration rate. Scientific Reports, 6(1), 27533.
20. Zelano, C. et al. (2016). Nasal respiration entrains human limbic oscillations and modulates cognitive function. Journal of Neuroscience, 36(49), 12448-12467.
21. Zhou, G. et al. (2021). Human hippocampal connectivity is stronger in olfaction than other sensory systems. Progress in neurobiology, 201, 102027.
Libros de divulgación para saber más:
Nestor, J. (2021). Respira: la nueva ciencia de un arte olvidado. Planeta.
Le Van Quyen, M. (2019). Cerebro y silencio: las claves de la creatividad y la serenidad. Plataforma.
Castellanos, N. (2022). Neurociencia del cuerpo: cómo el organismo esculpe el cerebro. Kairós.
McKeown, P. (2022). La respiración curativa: ejercicios para desarrollar hábitos respiratorios saludables. Gaia.
Cerebros en la misma onda
Nuestras neuronas requieren las neuronas de los demás para desarrollarse y vivir.
David Eagleman
Es evidente que nuestro cerebro está tremendamente comprometido con las cuestiones sociales, porque no cesamos de pensar en ellas en ningún momento del día. Las experiencias cotidianas nos permiten interactuar y conectarnos con los demás a través de las expresiones faciales, la mirada o el contacto físico. Y esta parece ser la razón que nos hizo únicos a los seres humanos. En el desarrollo evolutivo de nuestra especie, la vida en grupos sociales planteó toda una serie de desafíos que posibilitaron que nuestro cerebro se hiciera más grande y mejorara su funcionamiento a fin de adaptarse al entorno y de garantizar nuestra supervivencia.
En los años noventa del siglo XX se comenzó a hablar en neurociencia del cerebro social, para el que conductas como la cooperación y la confianza son necesarias. Aunque solo se podían investigar los procesos sociales a partir de la actividad cerebral de una persona que observaba a otras, lo cual era insuficiente. Pensamos y actuamos de forma diferente si nos relacionamos con otros. Sin embargo, en los últimos años se han desarrollado técnicas que permiten analizar cerebros interactuando. El hiperescáner, por ejemplo, permite registrar la actividad cerebral de dos o más personas cuando se comunican entre sí (ver video), siendo la espectroscopia funcional de infrarrojo cercano la técnica más utilizada (Hakim et al., 2023)
El poder de la sincronía
Los humanos, al igual que otros animales sociales, tenemos tendencia a sincronizar nuestras acciones, sea caminando, cantando, bailando, etc. Esta sincronía es crucial en las relaciones ya que genera confianza, nos vincula, incrementa el afecto positivo y favorece conductas prosociales (Mogan et al., 2017). Incluso un simple paseo en sincronía con un miembro de una minoría étnica puede ayudar a disminuir los prejuicios y los estereotipos, tanto hacia la persona, como hacia el grupo social al que pertenece (Atherton et al., 2019). Además, cuando nuestros movimientos se coordinan con los de otra persona, puede darse la sincronización de procesos fisiológicos de los que no somos conscientes. Por ejemplo, el rimo cardiaco en el caso de parejas cuya relación funciona bien (Coutinho et al., 2021). Pero también la frecuencia respiratoria o los niveles de conductancia de la piel. Esto se ha comprobado en un estudio reciente en el que participaron 132 espectadores de tres conciertos de música clásica. La sincronía, especialmente la del ritmo cardíaco, fue mayor cuando los espectadores se sintieron inspirados y conmovidos emocionalmente por una pieza musical (Tschacher et al., 2023). ¿Y qué pasa con el cerebro? ¿Se puede sincronizar la actividad cerebral de dos personas interactuando? Pues la respuesta es afirmativa. Y no solo eso. Como analizaremos a continuación, el grado de sincronía neuronal nos puede suministrar información relevante sobre la persona en cuestión, sobre cómo va a ser la relación con la otra persona (o personas) y si va a ser exitosa la colaboración y el proceso de aprendizaje.
Cerebros sincronizados
En experimentos que permiten medir la actividad del cerebro de varias personas a la vez mientras realizan una determinada tarea, se ha comprobado que existe una sincronización entre las ondas cerebrales de los participantes. Este fenómeno conocido como sincronización neuronal interpersonal está emergiendo como un poderoso marcador de la interacción social que predice el éxito de la coordinación, la comunicación y la cooperación entre varias personas (Réveillé et al., 2024).
Las regiones cerebrales que intervienen directamente en la sincronización entre cerebros son áreas de la corteza prefrontal y la corteza temporoparietal (Czeszumski et al., 2022; ver figura 1). En concreto, la parte posterior de la unión temporoparietal (TPJ en figura 1) es esencial para la cognición social. Esta región está muy conectada con la zona medial de la corteza prefrontal (MFG en figura 1) que nos suministra información sobre la persona con la que interactuamos. Y también con el giro frontal inferior (IFG en figura 1) que interviene en la teoría de la mente y se activa cuando seguimos los movimientos oculares de los interlocutores o imitamos sus expresiones, por ejemplo. Asimismo, en tareas que requieren conductas complejas interviene mucho la corteza prefrontal dorsolateral (DLPFC en figura 1), región que hemos mencionado en artículos anteriores.
Figura 1. Sincronía entre cerebros en diferentes partes de la corteza prefrontal y temporoparietal en diversas tareas utilizadas para estudiar la cooperación (Czeszumski et al., 2022).
En estudios en los que han participado guitarristas, se ha comprobado que las ondas del electroencefalograma que aparecen en el lóbulo frontal de los participantes oscilan al mismo ritmo al iniciar la música. La actividad cerebral de los músicos se sincroniza y esta sincronización es mayor cuanto mejor interpretan la canción, incluso cuando improvisan. Cuando acaban de tocar, la sincronía entre las ondas cerebrales desaparece totalmente (Müller et al., 2013).
Esta sincronización neural encontrada en músicos que tocan juntos, también se ha identificado en otros contextos. Como en la relación entre madre e hijo. En un estudio reciente (Santamaria et al., 2020), se observó que las respuestas emocionales de las madres condicionaban la forma de interactuar de los bebés con los juguetes. Por ejemplo, las madres sonreían y decían “me gusta este juguete” o fruncían el ceño y decían “no me gusta este juguete”. Ello afectaba a la elección del juguete con el que querían jugar los bebés y al grado de sincronización de las ondas cerebrales entre la madre y el bebé. Las emociones positivas posibilitan una mayor sincronización de las ondas cerebrales entre la madre y el hijo y esta fuerte sincronización neural con una persona de referencia permite que los pequeños estén más receptivos al aprendizaje. Todo parece indicar que las relaciones positivas con mucho contacto visual estimulan el desarrollo cerebral durante la infancia temprana, mientras que los estados depresivos de los padres o cuidadores, los cuales suelen acompañarse por un menor contacto visual y un peor estado de ánimo, podrían tener efectos negativos.
En otro estudio también reciente (Nguyen et al., 2020) se comprobó que el nivel de sincronización neural entre el cerebro de las madres y sus hijos (5 años, en promedio) era mucho mayor cuando resolvían juntos un puzle que cuando realizaban la tarea de forma individual a través de una pantalla opaca que les impedía verse. Los investigadores comprobaron que el grado de sincronización neural entre la madre y el hijo predecía el éxito en la resolución de la tarea, es decir, una mayor sincronización neural entre ambos conllevaba un mejor aprendizaje social por parte del hijo. Y el estrés materno afectaba más a la sincronización neural que el temperamento infantil. Estas investigaciones nos confirman el valor biológico del vínculo madre-hijo en la infancia y su importancia en lo referente a los procesos de aprendizaje. Relacionado con esto, se ha identificado una mayor sincronía neuronal y conductual entre las madres y sus hijos pequeños durante las experiencias compartidas que entre los padres y sus hijos (Liu et al., 2024).
En la práctica, se han probado algunas estrategias importantes para incrementar la sincronización cerebral entre los adultos y los infantes que se pueden implementar fácilmente (Bi et al., 2023; ver figura 2): crear patrones de comunicación (como los turnos en las conversaciones), trabajar el comportamiento no verbal (a través de la atención conjunta, la imitación, etc.), utilizar la música y diversificar las estrategias de estimulación en las interacciones (juego, habla, rutinas diarias, etc.).
Figura 2. Diferentes formas de trabajar la sincronía cerebral entre padres e hijos en la infancia (Bi et al., 2023).
Sincronización en el aula
Utilizando las recientes técnicas de escaneo que permiten explorar la actividad cerebral de varias personas interactuando, en un estudio original se registró la actividad de la corteza prefrontal de 17 parejas alumno-profesor durante un diálogo socrático clásico sobre geometría (Holper et al., 2013). En concreto, se reprodujo entre adultos y adolescentes el diálogo en el que Sócrates hizo 50 preguntas al esclavo Menón que solo requerían sumas y multiplicaciones y que permitió al discípulo encontrar por sí solo la forma de duplicar el área de un cuadrado. Este experimento fue novedoso porque representó la primera medida de la actividad cerebral referida a la relación entre un docente y su alumno, una interacción que es muy importante para el aprendizaje del estudiante. Curiosamente, los resultados revelaron una gran coincidencia entre el diálogo socrático y la prueba experimental realizada más de dos mil años después, incluso en preguntas en las que el esclavo responde de forma incorrecta (por ejemplo, “si quiero duplicar el área, duplico el lado”). Casi el 50 % de los participantes en la investigación no supo generalizar la solución cuando se les preguntó, tras el diálogo, cómo duplicar el área de un cuadrado diferente. Los que sí que fueron capaces de transferir el aprendizaje mostraron un patrón de actividad cerebral en la corteza prefrontal mucho menor que los otros y muy parecido al de sus profesores. La menor activación cerebral indicaría una mayor eficiencia neural, algo que ya se ha comprobado en ajedrecistas profesionales o en personas con gran capacidad para resolver problemas, mientras que la correlación con la actividad cerebral del profesor indicaría, tal como hemos mencionado en estudios anteriores, una sincronización neural capaz de predecir el éxito en la tarea académica propuesta.
Estudios posteriores han analizado estas cuestiones en el contexto global del aula. Por ejemplo, Dikker y sus colaboradores (2017) registraron la actividad cerebral de estudiantes de Secundaria en clase de biología durante un semestre. Los investigadores encontraron una mayor sincronización entre las ondas cerebrales de los estudiantes cuando estaban más involucrados en la clase. La sincronía neural con el docente también reflejó la conexión que sentían los estudiantes hacia él. Efectivamente, como todo buen docente sabe, es imprescindible generar en el aula climas emocionales positivos que favorezcan el aprendizaje desde el primer día de clase.
Si bien muchos estudios han relacionado la sincronía intercerebral con un mejor aprendizaje (Zhang et al., 2022), la pregunta que nos planteamos es si la sincronía realmente causa tales mejoras. Pues parece que sí. En experimentos con humanos la evidencia más sólida proviene de aquellos que utilizan estimulación cerebral eléctrica para generar la sincronización entre cerebros. En una investigación publicada hace pocos meses, la aplicación de la estimulación eléctrica transcraneal en varios participantes a la vez provocó su sincronización cerebral en la corteza prefrontal y el giro frontal inferior y la mejora de la coordinación en las tareas computarizadas que debían realizar (Lu et al., 2023). Además, las mejoras fueron duraderas.
Otra cuestión importante y actual es cómo afectan las conexiones online a los procesos de sincronización cerebral. En un estudio reciente se registró la actividad cerebral de parejas de madres e hijos preadolescentes cuando se comunicaban online y en persona. Los resultados fueron concluyentes. La interacción en vivo generó nueve vínculos cerebrales significativos entre áreas frontales y temporales en el rango de frecuencias beta, mientras que la interacción online solo generó uno (Schwartz et al., 2022; ver figura 3). Aunque se necesitan más estudios, esta sobrecarga de las regiones cerebrales que deteriora la sincronización podría explicar la «fatiga del Zoom» que experimentamos a menudo durante las sesiones online.
El mismo grupo de investigación ha obtenido resultados similares al comparar la sincronización cerebral entre las madres y sus hijos cuando se enviaban mensajes de texto por WhatsApp frente a las interacciones cara a cara. La sincronización cerebral identificada en la comunicación personal genera una red de conexiones frontales y temporales entre cerebros que no se da al enviar mensajes de texto (Schwartz et al., 2024). Según los autores de la investigación, si bien los mensajes de texto facilitan la comunicación en tiempo real y la interacción con familiares y amistades, su uso excesivo podría ser contraproducente, especialmente para el cerebro en desarrollo.
Figura 3. Mayor sincronización entre regiones cerebrales en la interacción cara a cara que en la conexión online (Schwartz et al., 2022).
Sincronización en la vida
En un interesante experimento se pidió a parejas de participantes que se sentaran uno frente a otro, mirándose, sin hablar ni hacer gestos, mientras los investigadores registraban la actividad neuronal de los participantes junto a los movimientos oculares, faciales y del resto del cuerpo. A veces los voluntarios podían verse y en otras ocasiones estaban separados por una pantalla. Los investigadores comprobaron que la sincronización entre cerebros surgió de forma espontánea solo cuando los participantes podían verse, siendo la sonrisa un factor crítico en el acoplamiento (Koul et al., 2023)
Compartir objetivos y prestar atención conjunta son cruciales para la sincronización entre cerebros (Ni et al., 2024). En experimentos en los que cooperan varias personas y en los grupos hay alguna persona que finge participar en la tarea sin tener ningún interés en la misma, su cerebro no se sincroniza con los del resto del grupo. Lo mismo ocurre en juegos de cartas cooperativos. La sincronización se da entre los compañeros de equipo y no con los oponentes. Y se da en un grado bastante menor en personas que tienen que resolver tareas de forma individual que cuando cooperan con otras. Cuanto más intenso es el acoplamiento neuronal durante la actividad de cooperación, más tiempo emplean los participantes en ayudar al otro. Además, la sincronización cerebral se amplifica en función del vínculo entre los participantes y el consenso alcanzado, llegando a predecir el resultado del aprendizaje (Pan et al., 2023). Todo lo explicado antes sugiere que la sincronización cerebral no pude explicarse solo como consecuencia de un entorno sensorial compartido entre las personas, sino que es fruto de una conexión real entre las personas.
Los participantes en las investigaciones sincronizan mejor su actividad cerebral con la de un extraño si en su vida cotidiana (en el trabajo, en sus aficiones, etc.) tratan regularmente con personas de diferentes grupos. Inferimos que la capacidad de sincronización está relacionada con la competencia social y podría entrenarse, tal como mencionamos antes. Asimismo, los resultados de varios estudios sugieren que la sincronización cerebral se podría utilizar como biomarcador para los trastornos de interacción social. Esto es muy importante porque, por ejemplo, en personas con trastorno límite de la personalidad o en personas con autismo se han identificado sincronizaciones muy reducidas durante un simple contacto directo con otra persona (Konrad et al., 2024). En niños con TEA, cuanto más pronunciados son sus síntomas, menos cooperan con sus padres en tareas de laboratorio y más limitada es la sincronización neuronal con sus progenitores (Wang et al., 2020).
La evolución de los humanos como seres sociales ha preparado nuestros cerebros para las interacciones sociales. En unos casos más y en otros menos. Como los cerebros, las personas somos únicas y diferentes a las demás. Pero nos necesitamos y esa es la verdadera recompensa a nivel cerebral. Cuando estamos en la misma onda, todo es más fácil.
Referencias:
1. Atherton, G., Sebanz, N., & Cross, L. (2019). Imagine All The Synchrony: The effects of actual and imagined synchronous walking on attitudes towards marginalised groups. PloS One, 14(5), e0216585.
2. Bi, X., Cui, H., & Ma, Y. (2023). Hyperscanning Studies on Interbrain Synchrony and Child Development: A Narrative Review. Neuroscience, 530, 38–45.
3. Coutinho, J. et al. (2021). When our hearts beat together: Cardiac synchrony as an entry point to understand dyadic co‐regulation in couples. Psychophysiology, 58(3), e13739.
4. Czeszumski, A. et al. (2022). Cooperative behavior evokes interbrain synchrony in the prefrontal and temporoparietal cortex: a systematic review and meta-analysis of fNIRS hyperscanning studies. Eneuro, 9(2).
5. Hakim, U. et al. (2023). Quantification of inter-brain coupling: A review of current methods used in haemodynamic and electrophysiological hyperscanning studies. NeuroImage, 120354.
6. Konrad, K. et al. (2024). Interpersonal neural synchrony and mental disorders: unlocking potential pathways for clinical interventions. Frontiers in Neuroscience, 18, 1286130.
7. Koul, A. et al. (2023). Spontaneous dyadic behavior predicts the emergence of interpersonal neural synchrony. NeuroImage, 277, 120233.
8. Liu, Q. et al. (2024). Mothers and fathers show different neural synchrony with their children during shared experiences. NeuroImage, 288, 120529.
9. Lu, H. et al. (2023). Increased interbrain synchronization and neural efficiency of the frontal cortex to enhance human coordinative behavior: A combined hyper-tES and fNIRS study. NeuroImage, 282, 120385.
10. Mogan, R., Fischer, R., & Bulbulia, J. A. (2017). To be in synchrony or not? A meta-analysis of synchrony’s effects on behavior, perception, cognition and affect. Journal of Experimental Social Psychology, 72, 13-20.
11. Müller, V. et al. (2013). Intra- and inter-brain synchronization during musical improvisation on the guitar. PLoS One, 8(9): e73852.
12. Nguyen, T. et al. (2020). The effects of interaction quality on neural synchrony during mother-child problem solving. Cortex, 124, 235-249.
13. Ni, J., Yang, J., & Ma, Y. (2024). Social bonding in groups of humans selectively increases inter-status information exchange and prefrontal neural synchronization. Plos Biology, 22(3), e3002545.
14. Pan, Y., Cheng, X., & Hu, Y. (2023). Three heads are better than one: cooperative learning brains wire together when a consensus is reached. Cerebral Cortex, 33(4), 1155-1169.
15. Réveillé, C. et al. (2024). Using interbrain synchrony to study teamwork: a systematic review and meta-analysis. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 105593.
16. Santamaria, L. et al. (2020). Emotional valence modulates the topology of the parent-infant inter-brain network. NeuroImage, 207, 116341.
17. Schwartz, L. et al. (2022). Technologically-assisted communication attenuates inter-brain synchrony. Neuroimage, 264, 119677.
18. Schwartz, L. et al. (2024). Generation WhatsApp: inter-brain synchrony during face-to-face and texting communication. Scientific Reports, 14(1), 2672.
19. Tschacher, W. et al. (2023). Audience synchronies in live concerts illustrate the embodiment of music experience. Scientific Reports, 13(1), 14843.
20. Wang, Q. et al. (2020). Autism symptoms modulate interpersonal neural synchronization in children with autism spectrum disorder in cooperative interactions. Brain Topography, 33, 112-122.
21. Zhang, L. et al. (2022). Interpersonal neural synchronization predicting learning outcomes from teaching-learning interaction: A meta-analysis. Frontiers in Psychology, 13, 835147.
El eje intestino-cerebro
Deja que el alimento sea tu medicina y que la medicina sea tu alimento.
Hipócrates
Durante mucho tiempo se ha ignorado el papel principal que desempeñan dos de los sistemas más importantes del cuerpo a la hora de mantener nuestra salud global: el cerebro (el sistema nervioso) y los intestinos (el sistema digestivo). Estamos empezando a entender que el intestino, los microorganismos que lo pueblan (microbiota) y las moléculas de señalización que producen gracias a sus innumerables genes (microbioma) conforman un sistema de regulación del buen funcionamiento corporal y cerebral trascendental. El gran Hipócrates iba muy bien encaminado.
La microbiota
La microbiota es el conjunto de bacterias y otros microorganismos presentes en un ambiente determinado. Nuestra microbiota se adapta a nichos concretos del cuerpo (boca, pie o intestino, por ejemplo) distribuyéndose de forma característica y diferente en cada persona, por lo que depende del entorno en el que vivimos.
Aunque tenemos microorganismos en todas las superficies en contacto con el exterior, una gran parte reside en el intestino grueso. Por ello, cuando nos referimos a la microbiota estamos hablando generalmente de la intestinal. Es lo que antiguamente se conocía como flora intestinal, término que no gusta a los puristas ya que nuestros microorganismos no son del reino vegetal.
La microbiota del tracto intestinal es de mayor complejidad que la del resto del cuerpo y consta de bacterias, arqueas, hongos, protozoos y ciertos virus. En particular, la del intestino grueso, ya que la microbiota del colon es mucho mayor en número y diversidad que la del intestino delgado (De Vos et al., 2022; ver figura 1).
Figura 1. Abundancia total de bacterias en diferentes partes del cuerpo (De Vos et al., 2022).
La microbiota intestinal depende de muchos factores. Influye la genética, la microbiota materna, los microorganismos que conviven en nuestro organismo, la dieta, el ejercicio e, incluso, el estado de ánimo de la persona.
La microbiota humana y su composición genética (el microbioma humano), se comenzó a estudiar a gran escala hace pocos años dentro del marco de grandes proyectos como el Human Microbiome Project (HMP), en Estados Unidos, y el Metagenomics of the Human Intestinal Tract, financiado por la Comisión Europea. Es por ello que los avances científicos vinculados al estudio de la microbiota no paran de sucederse.
Cambios con la edad
Las personas vamos cambiando con el paso del tiempo. Lo mismo ocurre con la microbiota intestinal. La adquirimos al nacer por transmisión de la madre y se va modificando a lo largo de la vida con los correspondientes procesos neuronales vinculados a cada una de las etapas (ver figura 2). Incluso se han observado pequeñas variaciones de la microbiota intestinal en el transcurso de un día (Costello et al., 2009).
Figura 2. Gráfico cronológico que indica cambios en la diversidad de la microbiota a lo largo de la vida acompañada de cambios típicos en el desarrollo neuronal. La profundidad de la barra azul indica el período de tiempo durante el cual los procesos indicados son mayores (Cryan et al., 2019).
En un parto natural, los lactobacilos presentes en la vagina de la madre serán las primeras bacterias que colonizarán al bebé, junto a otros microorganismos. Mientras que en un parto con cesárea los primeros microorganismos provendrán de los guantes del personal sanitario y de otras zonas de la sala de parto que es imposible esterilizar por completo. Por ello, en algunos hospitales suelen restregar gasas empapadas de los flujos vaginales de la madre por la piel del bebé. Bacterias importantes como las bifidobacterias tardan más en colonizar el aparato digestivo de los bebés nacidos por cesárea que los nacidos por parto vaginal (Zhang et al., 2021). Los bebés necesitan esas bacterias para desarrollarse adecuadamente, especialmente a nivel neuronal. Estudios con ratones en los que se les cría en un ambiente libre de gérmenes han demostrado que son más ansiosos y presentan déficits cognitivos (Cryan y Dinan, 2012), tal como analizaremos luego.
Además de la transmisión en el parto, la microbiota también se puede transmitir a través de las relaciones con otras personas o animales, los alimentos o incluso por los objetos con los que el bebé está en contacto. Respecto al tema social, se ha comprobado que los bebés nacidos en familias numerosas tienen una microbiota más compleja y sana. De hecho, las personas que viven juntas tienen una mayor diversidad microbiana que las que viven solas (Sherwin et al., 2019).
Aunque años atrás se creía que el bebé comenzaba a adquirir bacterias dentro del útero de la madre, en la actualidad se duda que pasen bacterias completas de la madre al feto (De Goffau et al., 2019). No obstante, sabemos que el desarrollo prenatal está influenciado por la microbiota de la madre, pudiendo afectar la dieta, el estrés, la higiene, fumar, etc. (Sinha et al., 2023; ver figura 3).
Figura 3. Factores que pueden afectar antes y durante el embarazo (Sinha et al., 2023).
Más allá de la genética (que siempre cuenta), se han identificado una serie de factores del entorno que regularán la microbiota intestinal y serán imprescindibles para una buena salud global. El principal factor de impacto sobre la microbiota es la dieta, siendo imprescindible adecuarla a las necesidades individuales (gran reto de la medicina personalizada).
En la infancia temprana juega un papel muy relevante la lactancia materna. La leche materna contiene oligosacáridos (constituyentes de la fibra), unos hidratos de carbono complejos que favorecen el desarrollo de bifidobacterias que serán esenciales para formar la microbiota del bebé. La leche materna contiene nutrientes y factores de reconocimiento inmunitario que protegen contra las infecciones intestinales en un momento en que la microbiota tiene una baja diversidad y todavía no está preparada para defender al bebé de las infecciones. Los estudios longitudinales con niños amamantados sugieren que la lactancia materna puede beneficiar a circuitos neuronales que intervienen en el desarrollo cognitivo, social y emocional del bebé (Victora et al., 2016). La secreción de oxitocina (hormona del vínculo) en el cerebro durante el amamantamiento podría influir. Y es que la lactancia materna es mucho más que alimentar con el pecho.
Por otra parte, otros factores importantes que pueden tener un impacto en la microbiota intestinal son el ejercicio, el cual puede mejorar su composición y capacidad funcional, independientemente de la dieta, el ambiente en el que crecemos (qué importante la naturaleza), la ingesta de medicamentos, etc. En lo referente a los antibióticos, se ha comprobado que su administración a la madre antes o durante el parto modifica las bacterias que recibe el bebé (Ratsika et al., 2023).
Durante la primera fase de la vida se va generando la homeostasis intestinal necesaria para un buen funcionamiento metabólico y del sistema inmunológico. Junto a esto, la microbiota intestinal también juega un papel relevante en el desarrollo cerebral.
En el caso de la adolescencia, los hábitos alimentarios pueden suponer una gran diferencia. En muchas ocasiones, el desequilibrio nutricional puede conllevar problemas gastrointestinales. Y el estrés puede perjudicar de forma específica, tanto a su microbiota, como a su cerebro, ya que en esta importante etapa de la vida no se han desarrollado los mecanismos de regulación emocional adecuados debido a la falta de desarrollo de circuitos específicos de la corteza prefrontal.
En la adultez, un problema recurrente es el exceso de sedentarismo que, lamentablemente, va muchas veces acompañado de una nutrición inadecuada. Hoy se come mucho y muchas veces, lo que conlleva una sobrealimentación junto a la falta de nutrientes de lo que comemos. Como veremos en un apartado posterior, las alteraciones en la composición de la microbiota intestinal están asociadas con varias enfermedades crónicas, entre las que se incluyen la obesidad y las enfermedades inflamatorias.
Existen estudios que demuestran una clara asociación entre la dieta y el envejecimiento, viéndose afectados los principales grupos de bacterias del tracto intestinal. Por ejemplo, las dietas con niveles elevados de azúcar y grasas producen un sobrecrecimiento de las bacterias Firmicutes, mientras que dietas ricas en fibra (pensemos en verduras y legumbres) conllevan un incremento de la actividad de los Bacteroidetes. Existen evidencias de que nunca es demasiado tarde para mejorar nuestra microbiota, incluso en la vejez. Por ejemplo, comiendo más fibra (Koh et al., 2016) o adoptando una dieta de tipo mediterráneo, compuesta por un alto consumo de verduras, legumbres, frutas, nueces, aceite de oliva y pescado, y un bajo consumo de carnes rojas, productos lácteos, grasas saturadas y alimentos procesados, lo que conlleva un aumento de las Bacteroidetes y una disminución de las Firmicutes (Badal et al., 2020).
Una buena dieta puede mejorar nuestra microbiota y nuestra salud a todos los niveles, también en lo emocional. Aunque, por supuesto, pueden intervenir otros factores. En un interesante estudio en el que participaron 178 personas mayores (media de 78 años) que no estaban en tratamiento con antibióticos, se encontró que aquellas personas internadas en residencias y sometidas a dietas monótonas y bajas en fibra tenían una menor diversidad microbiana que aquellas que vivían en su entorno familiar, siendo más frágiles y teniendo peor salud (Claesson et al., 2012). Más allá de la dieta, seguramente intervengan otros factores socioemocionales que, aunque influyan de forma específica en edades avanzadas, nos pueden afectar en cualquier etapa de la vida.
Conexión entre el cerebro y el intestino
El llamado eje intestino-cerebro hace referencia a la comunicación bidireccional que se ha identificado entre el sistema nervioso central y la microbiota intestinal a través de múltiples rutas neurales (mediante neurotransmisores a través del nervio vago), inmunes (con citoquinas), endocrinas (con hormonas como el cortisol) y metabólicas (por ejemplo, a través de ácidos grasos de cadena corta que algunas bacterias producen cuando consumen fibra o del metabolismo del triptófano) (ver figura 4). Por una parte, la microbiota intestinal influye en el funcionamiento cerebral y, recíprocamente, la actividad cerebral impacta en la composición y desarrollo de la microbiota.
Figura 4. La comunicación entre el intestino y el cerebro tiene lugar a través de múltiples canales: nervio vago, citoquinas, cortisol, ácidos grasos de cadena corta (SCFAs) o del metabolismo del triptófano (Cryan et al., 2012).
El tracto gastrointestinal es el único órgano interno que ha evolucionado con su propio sistema nervioso independiente: el sistema nervioso entérico. Es la red neuronal más extensa fuera del cerebro. Por ello se le conoce como el segundo cerebro. El sistema entérico se encarga del funcionamiento básico gastrointestinal (motilidad, secreción, flujo sanguíneo) y se comunica con el cerebro (sistema nervioso central) a través de los sistemas nerviosos simpático y parasimpático. Sintetizando, podemos decir que el eje intestino-cerebro está formado por la microbiota, el sistema nervioso central, el sistema nervioso autónomo, el sistema nervioso entérico, el sistema neuroendocrino y el sistema neuroinmune.
El sistema nervioso entérico puede llegar a tener hasta cien millones de neuronas. Las células inmunitarias en los intestinos constituyen la mayor parte del sistema inmunitario de nuestro cuerpo. Y las células endocrinas intestinales son críticas para nuestra salud y bienestar debido a su abundancia y eficacia en la comunicación con el sistema nervioso (Furness, 2012).
Del cerebro al intestino
El sistema nervioso central influye y es influenciado por el sistema gastrointestinal. La mayoría de las investigaciones sobre esta conexión intestino-cerebro se han centrado en cómo las señales ascendentes del intestino y su microbioma alteran el funcionamiento cerebral. Se ha prestado menos atención a cómo las señales descendentes del sistema nervioso central alteran la función intestinal.
Utilizando un modelo animal, un estudio reciente (Levinthal y Strick, 2020) identificó vías neuronales concretas que conectan el cerebro con el estómago, unas vinculadas al sistema nervioso simpático (activación) y otras asociadas al sistema nervioso parasimpático (recuperación).
Las vías parasimpáticas conectan el estómago con la ínsula anterior, una región del cerebro que interviene en la interocepción (sentido del estado fisiológico del cuerpo) y la regulación de las emociones. También participaron zonas de la corteza prefrontal medial. Estas regiones envían, a su vez, instrucciones al intestino. Como explicaron los autores de la investigación, esto significa que nuestras intuiciones se construyen a partir de información sensorial que proviene del estómago, pero también a través de todas las influencias en la ínsula anterior, como las experiencias pasadas y el conocimiento contextual, por ejemplo. Técnicas que trabajen la conciencia corporal, como el mindfulness, pueden ayudar al sistema digestivo a través de estas vías parasimpáticas. Y, en general, las buenas estrategias que permitan mejorar las funciones ejecutivas (corteza prefrontal).
Por el contrario, las vías simpáticas del sistema nervioso central, que se activan cuando estamos estresados, conectan principalmente el estómago con la corteza motora primaria, que interviene en la ejecución del movimiento, junto a la corteza somatosensorial primaria y la corteza motora secundaria. Como también mencionan los propios autores de la investigación, cada vez es más común que los llamados trastornos gastrointestinales funcionales, generados por múltiples situaciones estresantes, sean resistentes a los tratamientos convencionales, especialmente los que son graves. Para ello podría ser útil la utilización de estimulación transcraneal no invasiva sola o combinada con terapias cognitivas, conductuales y basadas en el movimiento. Qué importante el ejercicio, el baile, etc. La actividad física es una estrategia fantástica para combatir el estrés y, por ende, para combatir la aparición de úlceras estomacales.
Del intestino al cerebro
El intestino se comunica con el cerebro a través del nervio vago, principalmente, y también de muchas terminaciones nerviosas intestinales que forman parte del sistema nervioso periférico. Las fibras del nervio vago, principal componente del sistema nervioso parasimpático, transmiten información vital desde los sistemas gastrointestinal, respiratorio y cardiovascular y proporcionan retroalimentación a las vísceras. Aunque en el nervio vago hay un predominio de fibras nerviosas aferentes (80%), aquellas que trasladan la información desde los receptores sensitivos hasta el sistema nervioso central (Bonaz et al., 2018).
La gran mayoría de las células y receptores digestivos que se codifican como sensaciones intestinales están estrechamente ligadas al cerebro a través del nervio vago. Recientemente se han descubierto un tipo de neuronas intestinales (neuropod cells) que, al igual que las células del olfato y del gusto, son capaces de extraer información sobre los nutrientes y enviar información al cerebro en milisegundos, a través del nervio vago, sobre la calidad nutricional de los alimentos (Kaelberer et al., 2020). En consecuencia, podemos decir que nuestras preferencias por las comidas tienen una base inconsciente. Estas neuropod cells detectan moléculas específicas de los nutrientes que, generando vías neuronales distintas, nos permiten diferenciarlos. Son las responsables, por ejemplo, de que los humanos y los animales prefiramos el azúcar sobre los edulcorantes teniendo ambos un sabor dulce. Incluso los ratones que carecen de receptores gustativos pueden distinguir el azúcar del edulcorante o el agua (Buchanan et al. 2022).
La evidencia de la influencia de la microbiota intestinal en la fisiología del cerebro ha surgido principalmente del estudio de roedores libres de gérmenes que muestran alteraciones en varios aspectos de su neurofisiología, desde las funciones sensoriomotoras intestinales y el vaciado gástrico, hasta la integridad de la barrera hematoencefálica y las funciones inmunes (Fülling et al. 2019). La falta de microbiota en estos ratones afectó a regiones críticas como el hipocampo (memoria), la amígdala (emociones), la corteza prefrontal (funciones ejecutivas), el hipotálamo (respuesta al estrés) o el cuerpo estriado (motivación). Y también se vieron alterados los niveles del BDNF (factor neurotrófico derivado del cerebro), que se incrementa con la actividad física y está asociado a procesos neuronales básicos, como la sinaptogénesis o la neurogénesis. Como consecuencia de ello, los animales sin microbiota muestran alteraciones en el comportamiento y déficits de aprendizaje (Sharvin et al., 2023; ver figura 5).
Figura 5. La ausencia total de comunicación entre la microbiota, el intestino y el cerebro puede perjudicar el funcionamiento de importantes regiones del cerebro de los mamíferos (Sharvin et al., 2023).
Si bien estas investigaciones indicaron una relación entre la microbiota, el cerebro y el comportamiento, la evidencia clara de este vínculo provino de los estudios en los que los rasgos fenotípicos de la ansiedad podían transmitirse entre cepas de animales únicamente mediante el trasplante de la microbiota intestinal (trasplantes fecales). Y no solo esto. Como mencionaremos luego, diversos estudios han relacionado la microbiota intestinal con la salud y la enfermedad. Se han observado cambios drásticos en la microbiota intestinal en pacientes con trastorno del espectro autista, esquizofrenia, depresión, enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson y esclerosis múltiple (Morais et al., 2021). Curiosamente, al transferir la microbiota intestinal de pacientes con estas enfermedades a animales libres de gérmenes, muchos de los síntomas comienzan a surgir, lo que añade un elemento causal al que muchos autores ya llaman eje microbiota-intestino-cerebro.
Disfunciones de la microbiota
Los desequilibrios intestinales están asociados a cambios en la composición de la microbiota que tienden a disminuir su diversidad. Este nuevo estado se llama disbiosis microbiana. Cuando esto ocurre, la microbiota dispone de menos recursos para reaccionar ante los patógenos.
Se ha observado disbiosis microbiana en personas con inflamaciones intestinales crónicas, obesidad o síndrome metabólico. Pero también en personas con ansiedad, depresión, autismo y hasta en enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Parkinson o la de Alzheimer. En estos casos la disbiosis puede originarse en trastornos del comportamiento alimentario que afectan a la microbiota. Pero, a la vez, los desequilibrios en la microbiota pueden afectar al cerebro y provocar desordenes psicológicos y conductuales. Cuando existe disbiosis microbiana pueden darse desordenes metabólicos, inmunológicos y neuronales. E, inversamente, estos desórdenes suelen aparecer asociados a la disbiosis. Es el eje bidireccional que analizamos en el apartado anterior. ¿Cuál es la causa y cuál es el efecto? No lo sabemos.
Lo que sí sabemos es que el exceso de permeabilidad intestinal puede provocar muchos problemas de salud (alergias, enfermedades autoinmunes, inflamación en el intestino, etc.). En esta situación, se daña el recubrimiento intestinal permitiendo que los patógenos se difundan hasta nuestro sistema circulatorio. Como consecuencia de ello, las células inmunes provocan una inflamación sistémica.
Sabemos que el estrés es uno de los factores que incrementan más esta permeabilidad. Aunque hay que matizar que todo depende de la dosis. Es lo que se conoce como hormesis (“lo que no te mata, te hace más fuerte”). Pequeñas dosis de adversidad fisiológica pueden ser muy beneficiosas para la salud, mientras que el exceso de esa misma adversidad puede ser tremendamente perjudicial. Por ejemplo, la restricción calórica y pasar de vez en cuando hambre es bueno para la microbiota. Y lo mismo ocurre con una breve exposición al frío o sufrir un poco de sed.
Por otra parte, la mayoría de los antibióticos son de amplio espectro y eliminan a una extensa variedad de bacterias presentes en el intestino que nos protegen de otros patógenos (no todas las bacterias son malas). Algunas de ellas no se podrán recuperar, lo que es especialmente relevante en etapas iniciales de la vida en las que el desarrollo y equilibrio de la microbiota intestinal no es todavía el adecuado para hacer frente a las agresiones externas. Pensemos, por ejemplo, en la Salmonella. Cuando nuestras bacterias pueden hacer bien su trabajo, podemos combatirla y no tener síntomas. Sin embargo, los tratamientos con antibióticos pueden dañar nuestra microbiota y dejarnos indefensos frente a la Salmonella. Lo que también podría darse como consecuencia de una enfermedad o de la edad.
Volviendo a la infancia, en España se ha detectado un alto consumo de antibióticos en menores de 5 años, muchas veces prescritos en procesos no bacterianos (Pérez et al., 2023). Esto es muy preocupante porque en los primeros años de vida se están sentando las bases de un buen sistema inmunitario futuro.
Y si el uso inadecuado de los fármacos está perjudicando nuestra microbiota y, en general, nuestra salud, lo mismo podríamos decir de sustancias como los disruptores endocrinos (el bisfenol A, ftalatos, pesticidas, metales pesados, etc.) que se han asociado con una mayor incidencia de trastornos metabólicos (Gálvez-Ontiveros et al., 2020).
Cuando hablamos de microbiota tendemos a asociarla rápidamente a la alimentación y, ciertamente, es muy importante. Aunque, tal como ya hemos mencionado, la salud intestinal no solo refleja los hábitos nutricionales, sino que también se ve afectada por otros muchos factores de nuestra vida cotidiana (Hou et al., 2022; ver figura 6) en los que intervienen el entorno en el que vivimos, nuestra actitud diaria, cuánto nos movemos, cómo dormimos, qué relaciones tenemos, los medicamentos que tomamos, etc. En definitiva, lo que comemos afecta a la microbiota. Pero, también lo que hacemos, pensamos y sentimos.
Figura 6. Factores que afectan al eje microbiota-cerebro-intestino (Hou et al., 2022).
Modulación de la microbiota
Aunque no sabemos si la disbiosis microbiana es la causa de muchas de las patologías mencionadas en el apartado anterior, investigaciones recientes están demostrando la importancia de utilizar estrategias que modulen el funcionamiento y composición de la microbiota intestinal. Entre las estrategias más estudiadas están el uso de probióticos, el consumo de prebióticos y los trasplantes fecales. Nos vamos a centrar en las dos primeras. A menudo se utilizan como complemento dietético para intervenciones clínicas mediante administración oral. Se considera que la dosis adecuada y la interacción con la microbiota son factores importantes que afectan la eficacia de los probióticos y prebióticos.
Los probióticos son microorganismos (como las bifidobacterias y los lactobacilos) que podemos obtener de forma natural de los alimentos fermentados, como yogures, kimchi, chucrut, etc. Tomados en cantidades adecuadas pueden incrementar la diversidad de la microbiota intestinal. Los microorganismos comercializados como probióticos incluyen bacterias de diferentes géneros (Lactobacilos, Bifidobacterias, etc.) y levaduras (Saccharomyces, por ejemplo).
Se han obtenido beneficios en el tránsito intestinal, frente a diarreas o en el síndrome de intestino irritable, por ejemplo. El potencial uso terapéutico en otras enfermedades (obesidad, resistencia a la insulina, ansiedad, etc.) es objeto de estudio. En estudios preclínicos (con roedores, principalmente) varias cepas mejoran el metabolismo, la inmunidad, la función endocrina y retrasan el envejecimiento, asumiendo que la dieta y la propia microbiota pueden afectar al probiótico (Cunningham et al., 2021).
Quizás el efecto más intrigante de algunos probióticos sea el impacto sobre el funcionamiento cerebral. Son los denominados psicobióticos. Estos probióticos modulan de forma específica el eje intestino-cerebro, pudiendo mejorar la salud mental, incluida la ansiedad o depresión (Cryan et al., 2019). Dichas bacterias son capaces de incrementar la producción de neurotransmisores como el GABA y la serotonina, que afectan a la función cerebral a través del nervio vago.
Tanto los lactobacilos como las bifidobacterias, dos de las familias de bacterias más abundantes en nuestro colón, producen GABA, un importante neurotransmisor que tiene efectos inhibidores en el cerebro. Su disfunción está implicada en varios trastornos mentales (Ullah et al., 2023). De hecho, muchos medicamentos contra la ansiedad, como el Valium, imitan los mecanismos de señalización del GABA. La administración de ciertas bacterias probióticas puede producir efectos similares, elevando las concentraciones de GABA o sus receptores en el cerebro.
En el colon, las especies de Streptococcus y Escherichia producen serotonina, un neurotransmisor importante en la digestión, el apetito, el sueño, el humor o el estado de ánimo, por ejemplo. Más del 90 % del total de serotonina en el cuerpo se sintetiza en células intestinales a partir del triptófano que ingerimos con los alimentos (Cryan et al., 2019).De hecho, sabemos que una dieta deficiente en triptófano (las principales fuentes son los huevos y la leche, seguidos de pescados y carnes; también abunda en los cereales integrales) reduce los niveles de serotonina en el cerebro. Asimismo, se ha identificado una pérdida de diversidad en la microbiota intestinal en personas con síntomas de ansiedad o depresión y bajos niveles de serotonina circulante. Los inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina son fármacos muy utilizados como antidepresivos ya que bloquean la reabsorción de la serotonina en las neuronas. Seguramente parte del éxito de estos fármacos tenga que ver con su efecto sobre la microbiota. En los últimos años se han probado psicobióticos que incrementan la producción de serotonina. Por ejemplo, el Bifidobacterium longum y el Lactobacillus bulgaricus que están presentes de forma natural en el yogur y el kéfir (Cryan et al., 2020). La esperanza es que finalmente puedan emplearse los psicobióticos con tanta facilidad como ahora se usa Prozac, para tratar la depresión, o Valium para tratar la ansiedad, pero con menos efectos secundarios.
Respecto a los prebióticos, son componentes de los alimentos no digeribles, presentes de forma natural o añadidos, que ejercen un efecto beneficioso estimulando selectivamente el crecimiento y/o la actividad de determinadas bacterias en el colon. Es la fibra que actúa como alimento para los probióticos. Por eso los encontramos en hortalizas como las endibias, alcachofas, puerros y ajos, los granos integrales, etc. Los efectos beneficiosos para la salud deben documentarse para que una sustancia se considere prebiótica (Gibson et al., 2017).
Los estudios han confirmado que la ingesta de prebióticos puede estimular el enriquecimiento selectivo de probióticos en el tracto intestinal, regulando así la respuesta inmune y previniendo patógenos. Los prebióticos más conocidos son la inulina, los fructooligosacáridos, la lactulosa y los galactooligosacáridos. Un prebiótico en fase de estudio del que se habla mucho últimamente y que parece interesante es el almidón resistente. Y se están estudiando también los prebióticos no hidratos de carbono que incluyen polifenoles, ácidos grasos y otros micronutrientes.
Debido a que los probióticos y prebióticos son baratos y fáciles de manejar, a menudo se utilizan en personas con enfermedades neurodegenerativas. La suplementación a largo plazo con leche enriquecida con Bifidobacteria y Lactobacillus fermentum tuvo un impacto positivo en la memoria y el aprendizaje en pacientes con Alzheimer (Bonfili et al., 2021).
Mejora con la microbiota en mente
A lo largo de la vida, cuanto más rica y diversa sea la microbiota, mejor resistirá las amenazas externas. La microbiota intestinal representa un ecosistema cambiante que se ve gravemente puesto a prueba por muchos factores, como una dieta desequilibrada, el estrés, el uso de antibióticos o las enfermedades.
El intenso intercambio de información entre el cerebro, el intestino y su microbiota se lleva a cabo las veinticuatro horas al día, desde el nacimiento hasta la muerte. Toda esta información coordina las funciones digestivas básicas, pero también tiene un impacto en nuestro desempeño cotidiano: en cómo nos sentimos, cómo nos relacionamos, qué decisiones tomamos, cuánto comemos… y mucho más. Entender este diálogo continuado puede orientarnos hacia una salud óptima. ¿Qué podemos hacer al respecto? ¿Cómo podemos alimentar a la microbiota para que nuestra salud mejore?
El gran neurocientífico Emeran Mayer, en su fantástico libro Pensar con el estómago: Cómo la relación entre digestión y cerebro afecta a la salud y el estado de ánimo, propone lo siguiente:
-Fomentar la diversidad microbiana maximizando la ingesta regular de alimentos naturales fermentados y probióticos.
-Reducir el potencial inflamatorio de la microbiota intestinal tomando mejores decisiones nutritivas.
-Rebajar la grasa animal de la dieta.
-Evitar dentro de lo posible los alimentos procesados fabricados en serie y escoger alimentos de cultivo ecológico.
-Comer raciones más pequeñas.
-Tener en cuenta la nutrición prenatal.
-Reducir el estrés y practicar la autoconsciencia.
-Evitar comer cuando estamos estresados, enfadados o tristes.
-Disfrutar de los placeres secretos y los aspectos sociales de la comida.
-Convertirnos en expertos en escuchar lo que sentimos en las tripas.
La microbiota es solo uno de los pilares básicos de una vida saludable. Es, a la vez, causa y efecto de esta. Necesitamos cuidarnos de forma integral. Así trabaja el cerebro. Y los pilares básicos para una buena salud cerebral los conocemos. Esos pilares también son básicos para mantener una buena microbiota intestinal. Ya lo dijo Virginia Wolf: “Uno no puede pensar bien, amar bien, dormir bien, si no ha comido bien”. En definitiva, uno no puede vivir bien. Cada vez que comemos hemos de confiar en que el intestino tome las decisiones adecuadas para que sigamos viviendo.
Referencias:
1. Badal, V. D. et al. (2020). The gut microbiome, aging, and longevity: a systematic review. Nutrients, 12(12), 3759.
2. Bonaz, B. et al. (2018). The vagus nerve at the interface of the microbiota-gut-brain axis. Frontiers in Neuroscience, 12, 49.
3. Bonfili, L. et al. (2021). Microbiota modulation as preventative and therapeutic approach in Alzheimer’s disease. The FEBS Journal, 288(9), 2836-2855.
4. Buchanan, K. L. et al. (2022). The preference for sugar over sweetener depends on a gut sensor cell. Nature Neuroscience, 25(2), 191-200.
5. Claesson, M. J. et al. (2012). Gut microbiota composition correlates with diet and health in the elderly. Nature, 488(7410), 178-184.
6. Costello, E. K. et al. (2009). Bacterial community variation in human body habitats across space and time. Science, 326(5960), 1694-1697.
7. Cryan, J. F., & Dinan, T. G. (2012). Mind-altering microorganisms: the impact of the gut microbiota on brain and behaviour. Nature Reviews Neuroscience, 13(10), 701-712.
8. Cryan, J. F. et al. (2019). The microbiota-gut-brain axis. Physiological Reviews, 99, 1877-2013.
9. Cunningham, M. et al. (2021). Shaping the future of probiotics and prebiotics. Trends in Microbiology, 29(8), 667-685.
10. De Goffau, M. C. et al. (2019). Human placenta has no microbiome but can contain potential pathogens. Nature, 572(7769), 329-334.
11. De Vos et al. (2022). Gut microbiome and health: mechanistic insights. Gut, 71(5), 1020-1032.
12. Fülling, C. et al. (2019). Gut microbe to brain signaling: what happens in vagus… Neuron, 101(6), 998-1002.
13. Furness, J. B. (2012). The enteric nervous system and neurogastroenterology. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology, 9(5), 286-294.
14. Gálvez-Ontiveros, Y. et al. (2020). Endocrine disruptors in food: impact on gut microbiota and metabolic diseases. Nutrients, 12(4), 1158.
15. Gibson, G. R. et al. (2017). Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology, 14(8), 491-502.
16. Hou, K. et al. (2022). Microbiota in health and diseases. Signal Transduction and Targeted Therapy, 7(1), 135.
17. Kaelberer, M. M., Rupprecht, L. E., Liu, W. W., Weng, P., & Bohórquez, D. V. (2020). Neuropod cells: the emerging biology of gut-brain sensory transduction. Annual Review of Neuroscience, 43, 337-353.
18. Koh, A. et al. (2016). From dietary fiber to host physiology: short-chain fatty acids as key bacterial metabolites. Cell, 165(6), 1332-1345.
19. Levinthal, D. J., & Strick, P. L. (2020). Multiple areas of the cerebral cortex influence the stomach. Proceedings of the National Academy of Sciences, 117(23), 13078-13083.
20. Morais, L. H. et al. (2021). The gut microbiota–brain axis in behaviour and brain disorders. Nature Reviews Microbiology, 19(4), 241-255.
21. Pérez, D. et al. (2023). Consumo de antibióticos en pediatría de atención primaria antes y durante la pandemia de COVID-19. Enfermedades Infecciosas y Microbiología Clínica, 41(9), 529-534.
22. Ratsika, A. et al. (2023). Microbiota-immune-brain interactions: A lifespan perspective. Current Opinion in Neurobiology, 78, 102652.
23. Sharvin, B. L. et al. (2023). Decoding the neurocircuitry of gut feelings: Region-specific microbiome-mediated brain alterations. Neurobiology of Disease, 179, 106033.
24. Sherwin, E. et al. (2019). Microbiota and the social brain. Science, 366(6465), eaar2016.
25. Sinha, T. et al. (2023). The maternal gut microbiome during pregnancy and its role in maternal and infant health. Current Opinion in Microbiology, 74, 102309.
26. Ullah, H. et al. (2023). The gut microbiota-brain axis in neurological disorder. Frontiers in Neuroscience, 17, 1225875.
27. Victora, C. G. et al. (2016). Breastfeeding in the 21st century: epidemiology, mechanisms, and lifelong effect. The Lancet, 387(10017), 475-490.
28. Zhang, C. et al. (2021). The effects of delivery mode on the gut microbiota and health: state of art. Frontiers in Microbiology, 12, 724449.
Libros de divulgación para saber más:
Mayer, E. (2017). Pensar con el estómago: Cómo la relación entre digestión y cerebro afecta a la salud y el estado de ánimo. Grijalbo.
Arponen, S. (2021). ¡Es la microbiota, idiota!: Descubre cómo tu salud depende de los billones de microorganismos que habitan en tu cuerpo. Alienta Editorial.
Cryan, J. F., Anderson, S. C., & Dinan, T. (2020). La revolución psicobiótica. RBA Libros.
Peláez, C., y Requena, T. (2017). La microbiota intestinal (Vol. 79). Los Libros de La Catarata.
Castellanos, N. (2022). Neurociencia del cuerpo: cómo el organismo esculpe el cerebro. Editorial Kairós.
Pensamiento crítico: una necesidad educativa
“Si no somos críticos, siempre encontraremos lo que queremos: buscaremos y encontraremos confirmaciones, y apartaremos la mirada y dejaremos de ver cualquier cosa que suponga un peligro para nuestras teorías favoritas”.
Karl Popper
Un reto
Un famoso arquitecto construyó una vivienda de forma hexagonal de forma que las ventanas de todas las paredes estuvieran orientadas hacia el sur para aprovechar mejor la luz solar. El primer día que los nuevos propietarios entraron en la casa, se sorprendieron cuando vieron a través de las ventanas a un enorme animal peludo dando vueltas alrededor del edificio. ¿De qué color era el animal? ¿Cómo lo has sabido?
a) Era marrón, porque casi todos los animales enormes y peludos son marrones.
b) Era negro porque los osos son negros.
c) Era blanco por la descripción de las ventanas de la casa.
d) Es imposible responder a la pregunta, y si el pensamiento crítico consiste en esto, es una tontería y voy a tener que dejar de leer el artículo.
Espero de corazón que sigas leyendo y no hayas elegido la opción d). Si te has parado a reflexionar (esencia del buen funcionamiento ejecutivo) habrás puesto a prueba algunas de las habilidades asociadas al pensamiento crítico que son muy beneficiosas para una buena salud cerebral. Hoy más que nunca, los cambios vertiginosos en la sociedad, la educación y en la vida, en general, hacen insuficientes el clásico lema de que “el conocimiento es poder”. Necesitamos pensamiento crítico para adaptarnos a las múltiples situaciones desconocidas que se nos plantean y evitar la difusión de información errónea, a medida que se va incrementando la complejidad, incertidumbre y volatilidad del mundo que nos rodea. Considerada como una de las habilidades clave del S. XXI (junto a la creatividad, la colaboración y la comunicación; Thornhill-Miller et al., 2023), el pensamiento crítico nos diferencia a los humanos de las máquinas inteligentes y es un predictor importante del rendimiento académico de los estudiantes (Ren et al., 2020) y la toma de decisiones exitosas en la vida cotidiana (Butler et al., 2017), tal como sabían los filósofos clásicos (ver video).
Necesidades actuales
Los recientes debates sobre alfabetización mediática, competencias digitales y noticias falsas han renovado el interés por el pensamiento crítico. Para responder a los desafíos actuales, la educación debería facilitar el desarrollo de las habilidades de pensamiento de los estudiantes e identificar las mejores formas de alcanzar este desarrollo basándose en las evidencias científicas existentes. Sin embargo, dada su complejidad, se han ofrecido muchas definiciones del pensamiento crítico y las habilidades cognitivas básicas que lo posibilitan no se han precisado totalmente.
Por lo tanto, para poder orientar de forma práctica la educación del pensamiento crítico, necesitamos utilizar una definición clara y operativa que nos permita especificar los objetivos de su aprendizaje e identificar las habilidades cognitivas que puedan servir de base para su enseñanza y ejercicio.
La vaguedad con la que se utiliza el término “pensamiento crítico” tiene sus riesgos. Por ejemplo, el pensamiento crítico suele vincularse a la duda y al escepticismo, actitudes epistémicas que, en su justa medida, han sido apreciadas por grandes filósofos clásicos y forman parte del pensamiento científico. Sin embargo, la virtud de la duda puede ser utilizada para difundir información científica falsa oponiéndose a las evidencias empíricas existentes con frases del tipo “no existe el cien por cien de certeza”, “los científicos se han equivocado otras veces”, “la ciencia evoluciona por lo que la verdad es temporal”, etc. Ello genera muchas veces en la ciudadanía una desconfianza y un cuestionamiento permanente de todo conocimiento que es poco constructivo. En contraposición a lo anterior, el pensamiento crítico debe permitir un acceso más seguro al conocimiento y, por tanto, tendría que ser concebido como un conjunto de habilidades que conducen al enriquecimiento de la vida cognitiva, no al repliegue sobre uno mismo (Pasquinelli y Bronner, 2021). La duda generalizada resulta paralizante ya que no permite distinguir entre situaciones en las que realmente nos engañan y situaciones en las que la información propuesta se justifica sobre la base de criterios metodológicos sólidos. No puede confundirse el pensamiento crítico con una forma de equidad en la presentación de posiciones alternativas si, por ejemplo, una de ellas está respaldada por hechos firmemente establecidos y la otra no.
En un estudio publicado en la prestigiosa revista Science se encontró que solo la mitad de los adultos estadounidenses creían que la actividad humana era la causa principal del cambio climático. Y la comprensión insuficiente de la ciencia por parte de muchos docentes obstaculizaba una enseñanza eficaz (Plutzer et al, 2016). Está claro que no se pueden poner al mismo nivel las creencias que las evidencias. Sin embargo, otro estudio reveló que un porcentaje significativo de docentes estadounidenses de biología transmitían mensajes contradictorios. Por ejemplo, creían que tenían el deber de presentar la teoría de la evolución y las “teorías alternativas” a sus alumnos poniéndolas al mismo nivel. Los profesores en cuestión no cuestionaban la solidez de las pruebas que respaldan la teoría de la selección natural, pero se sentían igualmente obligados a dejar que sus alumnos decidieran, para no dar la impresión de que la ciencia es una disciplina dogmática (Plutzer et al., 2020). En definitiva, poner en el mismo nivel todas las informaciones puede tener consecuencias sociales importantes al poner en peligro la calidad de nuestras elecciones. Pensemos, por ejemplo, en el debate sobre la seguridad de las vacunas. Relacionado con esto, el papel del docente es muy importante. Los cursos de formación del profesorado sobre contenidos curriculares concretos (como el de la evolución) pueden ayudar a entender cuál es el consenso científico sobre el contenido trabajado y, de esta forma, mejorar los procesos de enseñanza y aprendizaje en el aula (Branch et al., 2023).
Definición de pensamiento crítico
En contraposición a todo lo mencionado antes, algunos autores han definido el pensamiento crítico como la capacidad de ajustar adecuadamente el nivel de confianza de una información basándose en la evaluación de la calidad de la evidencia que la respalda y la confiabilidad de las fuentes (Pasquinelli et al., 2021; Thornhill-Miller et al., 2023).
En esta definición confluyen la evaluación de la información que disponemos con la asignación de la confianza adecuada. Para poder confiar correctamente en la información, primero es necesario poder evaluar esta información desde la perspectiva de la fiabilidad. Según Pasquinelli y Bronner (2021), conviene hacernos las siguientes preguntas:
- ¿La información en cuestión está respaldada por argumentos convincentes?
- ¿Es consistente con los conocimientos firmemente establecidos?
- ¿Está respaldada por la evidencia? ¿Es esta evidencia de buena calidad, obtenida mediante métodos rigurosos, que permita ser lo más objetiva posible?
- ¿Se puede identificar claramente la fuente de la información?
- ¿Podemos descartar que la fuente tenga un conflicto de interés en relación con el contenido, o que actúa con el deseo de engañarnos?
- ¿Es la fuente de información competente sobre el tema?
El pensamiento crítico tiene como objetivo principal evaluar la solidez y la idoneidad de una afirmación, teoría o idea, mediante un proceso de cuestionamiento y toma de perspectiva. No tiene por qué conducir a una posición original ante un problema. Lo más convencional puede ser lo más adecuado. No obstante, suele conllevar el examen y evaluación de diferentes posibilidades. Considerar perspectivas alternativas puede proporcionar una visión más integral y matizada de un tema específico (y del mundo) (Vincent‐Lancrin, 2023). Como vemos, el vínculo con las funciones ejecutivas es claro (ver figura 1; ¿En dónde enmarcarías el pensamiento crítico?).
Figura 1. Funciones ejecutivas básicas y de orden superior.
Cabe señalar también que ser capaz de aplicar el pensamiento crítico es necesario para detectar y superar los sesgos cognitivos que pueden limitar el razonamiento. De hecho, al resolver un problema tendemos a aplicar de forma automática estrategias que suelen ser relevantes en situaciones similares. Sin embargo, estos atajos mentales (heurísticas) pueden ser una fuente de errores. Piensa, por ejemplo, en lo siguiente:
Si a 5 máquinas les cuesta 5 minutos fabricar 5 objetos, ¿cuánto tardarían 100 máquinas en fabricar 100 objetos?
La respuesta que surge de forma automática es 100 minutos. Pero si nos aplicamos el para, piensa y actúa, esencia del buen funcionamiento ejecutivo, seguro que llegamos a otra conclusión.
Habilidades y disposiciones
Más allá de las diferentes definiciones del pensamiento crítico que podemos encontrar, existe un consenso sobre las dimensiones que lo forman, lo cual tiene implicaciones sobre cómo se entiende y se enseña. El pensamiento crítico incluye (ver, por ejemplo, Ennis, 2015 y Lai, 2011):
Habilidades: se refieren al razonamiento y al pensamiento lógico. Incluyen, por ejemplo, el análisis, inferencia y evaluación de la información, la resolución de problemas o la autorregulación.
Disposiciones: se refieran a la tendencia a hacer algo dadas unas determinadas condiciones. Estas disposiciones, que pueden verse como actitudes o hábitos mentales, incluyen la mentalidad abierta y justa, la curiosidad, la flexibilidad, la propensión a buscar la razón, el deseo de estar bien informado y la voluntad de considerar diversos puntos de vista, entre otras.
En la práctica, una persona puede tener una habilidad de pensamiento crítico sin tener la disposición para su ejecución, es decir, puede ser capaz de pensar sin querer hacerlo. Una situación de sobra conocida por los docentes de cualquier etapa educativa.
Las disposiciones motivan al pensador crítico a aplicar habilidades de pensamiento crítico. De ahí la importancia de que las escuelas desarrollen habilidades de pensamiento crítico y, al mismo tiempo, estrategias para fomentar actitudes de pensamiento.
Evidentemente, todo es importante, aunque en este artículo nos centraremos principalmente en el desarrollo de las habilidades de pensamiento crítico, en lugar de las disposiciones.
Asimismo, comentar que el pensamiento crítico puede ser específico o general y, por lo tanto, puede integrarse dentro de una temática concreta o puede desarrollarse independientemente del conocimiento del tema, algo que analizaremos más adelante.
Más allá de la inteligencia
¿Cómo es posible que personas inteligentes nieguen la existencia de la COVID-19, rechacen las evidencias existentes sobre el cambio climático o crean que las vacunas causan autismo?
Los estudios que comparan el cociente intelectual de las personas de cualquier edad con el pensamiento crítico encuentran una asociación positiva. Es normal. El pensamiento crítico presupone un funcionamiento mental eficiente. Valorar la información adecuadamente conlleva captarla, procesarla y comprenderla, lo cual requiere cierta inteligencia.
Un cociente intelectual alto se correlaciona con muchas variables vitales importantes (desempeño ocupacional, nivel educativo alcanzado, mejor conducta social, etc.), pero no protege contra muchos sesgos cognitivos (Stanovich y West, 2008), entre otras muchas cuestiones. Algunos autores sostienen que los test estandarizados de inteligencia no son medidas del pensamiento racional, el tipo de habilidad que se necesitaría para abordar problemas complejos del mundo real. Otros investigadores abogan por el pensamiento crítico como modelo de inteligencia diseñado específicamente para abordar problemas reales (Halpern y Dunn, 2021).
Existen varias teorías recientes que abordan directamente la cuestión de la resolución de problemas del mundo real. Entre ellas destaca la inteligencia adaptativa de Sternberg, que tiene como premisa central la adaptación al entorno, una construcción que no existe en las pruebas estandarizadas de cociente intelectual (Sternberg, 2019). Al igual que el pensamiento crítico, la inteligencia tiene un componente basado en habilidades y otro actitudinal que es igual de importante. Si este componente actitudinal falta en el estudiante, no podrá desplegar plenamente sus habilidades intelectuales. Una situación que, lamentablemente, se da mucho en la escuela (y en la vida).
El pensamiento crítico requiere capacidades mentales de alto nivel que se tienen en cuenta en los test de pensamiento crítico y no en los test de inteligencia. Así, por ejemplo, se pide a los participantes que valoren la fiabilidad de las fuentes, saquen conclusiones a partir de un relato, redacten un texto argumentativo o analicen sus propios pensamientos.
Por otra parte, en el pensamiento crítico pueden influir ciertos rasgos de personalidad vinculados a las disposiciones que mencionamos en el apartado anterior. El pensador crítico necesita pruebas, conocer la verdad, visualizar explicaciones posibles y también, por supuesto, una apertura hacia las ideas que contradicen las creencias propias. En definitiva, el pensamiento crítico requiere curiosidad, afán por conocer la verdad y, muy especialmente, humildad. Muchas veces hay que admitir que estamos equivocados (ver video).
Críticos desde la infancia
Tal como señaló el gran filósofo de la ciencia Karl Popper, el buen científico debería estar más interesado en las pruebas que contradicen sus teorías que en las pruebas que las confirman. Curiosamente, esto se da con naturalidad en la infancia temprana a través del juego. Niños muy pequeños se muestran inclinados a experimentar para entender lo que ha sucedido cuando lo que observan está en contradicción con lo que creen.
Bebés de solo once meses de edad se sorprenden ante objetos o procesos que violan las leyes de la física, y dedican más tiempo a analizar situaciones inesperadas o irreales, como, por ejemplo, cuando un objeto atraviesa una pared, una pelota se deja caer por un recipiente y sale por otro situado al lado o un coche desplazándose por una caja acaba suspendido en el aire (ver figura 2; Stahl y Feigenson, 2015). En estas situaciones, los bebés exploran y aprenden más de este tipo de objetos que rompen sus expectativas con mayor facilidad. En el estudio citado, las investigadoras les entregaron a los bebés algunos objetos de los que habían observado en los diferentes sucesos para que jugaran con ellos. Y, efectivamente, examinaron más y de forma particular a los objetos que se comportaron de forma inesperada. Si la pelota atravesó una pared, la tocan para constatar su solidez, mientras que, si la vieron suspendida en el aire, la hacen caer de la mesa para verificar si levita. Como buenos científicos experimentan e intentan comprender ajustando sus hipótesis en consonancia con lo observado. Aplican un pensamiento crítico que, por supuesto, está inherentemente limitado. Pero, a diferencia de los adultos, no adolecen del sesgo de confirmación, es decir, prestan atención a las cosas que no encajan en lo que ya saben sin pasar por alto todo aquello que puede cuestionar sus ideas preconcebidas. Y aunque todo lo anterior se documentó en bebés de 11 meses, podría darse también en una infancia todavía más temprana.
Figura 2. Sucesos esperados vs inesperados en tres situaciones experimentales planteadas a bebés de 11 meses (Stahl y Feigenson, 2015).
Años atrás se creía que la búsqueda de información de los niños era ineficiente hasta los 4 años. Sin embargo, cuando en las investigaciones se utilizan paradigmas que son lo suficientemente claros y accesibles para la edad de los participantes, incluso los niños de 2 años son aprendices activos competentes, capaces de seleccionar las señales relevantes e informativas que necesitan para respaldar sus decisiones (Serko et al., 2023). En esta investigación citada, los participantes (entre 24 y 59 meses de edad) tenían que encontrar un regalo escondido en una de tres cajas cerradas. Estas cajas solo se diferenciaban por una característica (forma, color o icono superior; ver figura 3). Para identificar la caja se les entregaba tres cartas informativas en las que se revelaba una característica de la caja objetivo (su color, forma o icono). Como las cajas diferían sólo en una característica (por ejemplo, su forma), únicamente una tarjeta contenía la información relevante para tomar la decisión correcta (por ejemplo, la tarjeta de información que indicaba la forma precisa). Los niños podían voltear una tarjeta para conocer una característica particular antes de decidir qué caja abrir. Pues bien, incluso los niños más pequeños de la muestra realizaron una búsqueda eficiente de la información seleccionando las tarjetas. Cuando a los niños se les presentó un nuevo conjunto de cajas y tarjetas informativas, en la segunda fase de la prueba, el desempeño de todos los grupos de edad se mantuvo por encima del nivel de respuesta al azar.
Figura 3. Imagen que muestra todos los conjuntos de cajas y tarjetas de información utilizadas en el procedimiento experimental (Serko et al., 2023).
Uno de los grandes desafíos en la infancia temprana es poder ver el mundo desde la perspectiva de otras personas (teoría de la mente): “¿Por qué esa persona busca el juguete allí cuando en realidad está aquí?” Para predecir y explicar el comportamiento de los demás, hay que entender que sus acciones no están determinadas por la realidad sino por sus creencias sobre la realidad. Años atrás se creía que los niños llegan a comprender las creencias, incluidas las creencias falsas, alrededor de los 4 o 5 años de edad. Sin embargo, en estudios recientes se ha identificado una sensibilidad a las creencias falsas mucho antes (por supuesto, se irá desarrollando gradualmente). En estos estudios se monitorean los movimientos oculares de los niños mediante tareas no verbales de violación de expectativas en la que se esconde un juguete (a diferencia de las clásicas de predicción como el test de Anne y Sally).
En concreto, niños de 2 años de edad ya tienen la capacidad de considerar falsa una afirmación que les hace otra persona (Scott y Baillargeon, 2017). Parece que, para valorar la información evaluada, con solo 2 años ya utilizan una “vigilancia epistémica” o confianza selectiva que les permite evaluar las posibilidades de que los informantes puedan proporcionar información engañosa o incorrecta. También es muy importante el contenido de la información. Los niños, al igual que los adultos, muestran preferencia por contenidos que encajan en sus conocimientos previos y, por lo tanto, son más plausibles (Sperber et al., 2010).
El pensamiento crítico se va construyendo sobre un número limitado de herramientas cognitivas, metacognitivas y sociales, con sus fortalezas y debilidades. Sin embargo, el aprendizaje, la cultura y la educación formal jugarán un papel esencial en el desarrollo de las habilidades de pensamiento crítico a lo largo de la vida.
En una revisión reciente de la literatura sobre pensamiento crítico en la etapa de Educación Infantil, las características más comunes identificadas en los estudios son las habilidades de razonamiento y la resolución de problemas, funciones ejecutivas de orden superior. Mientras que las estrategias de enseñanza más efectivas para desarrollar habilidades del pensamiento crítico en el aula son (1) interacciones que incluyen técnicas de diálogo y preguntas (enfoques basados en investigación), (2) el uso del lenguaje de pensamiento (estrategias de metacognición y de verbalización de pensamientos y mociones) y (3) enfoques basados en historias (O’ Reilly et al., 2022). Todos los enfoques implican hablar con los niños y animarlos a compartir sus ideas sobre una tarea o actividad concreta que estén trabajando.
En lo referente al cuestionamiento, tan pronto como los niños empiezan a hablar, hacen una cantidad impresionante de preguntas, lo que constituye una herramienta de aprendizaje poderosa que habría que fomentar en cualquier clase y etapa educativa. Las investigaciones con niños de 2 a 5 años indican que las preguntas de los niños se vuelven cada vez más sofisticadas a lo largo de la infancia (De Simone y Ruggeri, 2022), lo que puede utilizarse en el aula para trabajar el pensamiento crítico, siempre acompañado de los conocimientos necesarios.
Enseñanza del pensamiento crítico
Las funciones ejecutivas que subyacen al pensamiento crítico general, la capacidad de superar los prejuicios y los procesos metacognitivos pueden entrenarse y mejorarse mediante programas educativos. Aunque podemos encontrar programas con planteamientos diversos, es importante asumir que el proceso de desarrollo del pensamiento crítico requiere la interacción entre las habilidades, las disposiciones personales y el conocimiento (conocimientos generales y específicos, así como experiencia) (Thomas y Lok 2015).
Hay cuatro enfoques principales para la enseñanza del pensamiento crítico. El enfoque general lo enseña de forma explícita en un curso separado en el que los contenidos no están relacionados con los contenidos específicos de la materia. El enfoque de infusión enseña explícitamente tanto el contenido de la materia como las habilidades generales de pensamiento crítico. De forma similar, el enfoque de inmersión también enseña pensamiento crítico dentro de una materia específica, pero se enseña de forma implícita y no explícita. Se infiere que el pensamiento crítico será una consecuencia de interactuar y aprender sobre el tema. Por último, el enfoque mixto es una combinación de los tres enfoques anteriores en los que el pensamiento crítico se enseña como una materia general junto con el enfoque de infusión o inmersión en el contexto de una materia específica. En un estudio reciente con estudiantes de Secundaria, se identificó una gran mejora de las habilidades y disposiciones del pensamiento crítico en los tres enfoques analizados, aunque los resultados del enfoque general fueron mejores que los del enfoque de inmersión y del mixto (Orhan y Çeviker, 2023).
Existen muchos estudios que confirman la existencia de estrategias para enseñar habilidades de pensamiento (tanto generales como de contenidos específicos) y disposiciones en todas las materias y etapas educativas (Abrami et al., 2015). Evidentemente, si toda la instrucción se basa en materiales de una disciplina académica concreta, será menos probable que se produzca la transferencia a una disciplina académica diferente que otras intervenciones que enseñan habilidades de pensamiento en muchos contextos diferentes. A veces pensamos en la transferencia como algo mágico que sucede o no sucede, cuando en realidad una buena instrucción puede hacer que la transferencia sea mucho más probable.
La investigadora Diane Halpern creó un modelo interesante para enseñar el pensamiento crítico basado en cuatro partes (ver, por ejemplo, Halpern y Dunn, 2023):
1. Enseñar explícitamente habilidades de pensamiento crítico
La enseñanza del pensamiento crítico es más eficaz cuando se enseña explícitamente, utilizando múltiples ejemplos de diferentes disciplinas y en contextos donde los estudiantes tengan que reconocer cuándo una habilidad particular es relevante y cuándo no lo es. Por ejemplo, podemos centrarnos en analizar argumentos, diferenciar correlaciones de causalidades, analizar el sesgo de confirmación y trabajar la toma de decisiones en situaciones concretas.
La enseñanza del pensamiento crítico se basa en dos supuestos: (a) existen habilidades de pensamiento claramente identificables y definibles que les pueden enseñar a los estudiantes a reconocer y aplicar apropiadamente, y (b) si se reconocen y aplican, los estudiantes serán pensadores más eficaces.
2. Promover las disposiciones hacia el pensamiento crítico
Nadie puede convertirse en un mejor pensador simplemente leyendo un libro o aprendiendo un conjunto de habilidades de pensamiento que serían útiles si se usaran. Un componente esencial del pensamiento crítico es desarrollar la actitud o disposición de un pensador crítico. Los buenos pensadores están motivados y dispuestos a ejercer el esfuerzo consciente necesario para trabajar de manera planificada, verificar, precisar, recopilar información y persistir cuando la solución no es obvia o requiere varios pasos. Muchos errores ocurren, no porque la gente no pueda pensar críticamente, sino porque no lo hace. Conviene promover las siguientes disposiciones:
1. Voluntad de planificar. Los planes especifican una serie de acciones diseñadas para producir un resultado futuro deseado.
2. Flexibilidad. Una persona con una mente cerrada responde negativamente a la novedad con comentarios del tipo “Siempre lo hemos hecho así” (¿Te suena?). La flexibilidad conlleva considerar nuevas opciones, probar las cosas de una forma diferente y replantearse viejos problemas.
3. Persistencia. Es un factor clave para la resolución exitosa de problemas. Estrechamente relacionada con la persistencia está la voluntad de iniciar o participar en una tarea reflexiva independientemente de su dificultad.
4. Voluntad de autocorregirse, admitir errores y cambiar de opinión cuando cambia la evidencia. Todos cometemos errores. En lugar de ponerse a la defensiva ante los errores, los buenos pensadores pueden reconocerlos y aprender de ellos.
5. Ser consciente. Es necesario dirigir tu atención a los procesos y productos de tus propios pensamientos. Es lo contrario al “piloto automático” que utilizamos en las tareas rutinarias.
6. Búsqueda de consenso. Los pensadores críticos deben estar predispuestos a buscar formas de lograr el consenso entre los miembros del grupo.
3. Utilizar actividades prácticas conectadas con la vida real para hacer que la transferencia sea más probable
Es importante dirigir el propio aprendizaje de los estudiantes de forma manera que las habilidades de pensamiento crítico se aprendan de una manera que facilite su recuperación en situaciones novedosas.
A continuación, se muestran algunos ejemplos de tareas de pensamiento diseñadas para facilitar la transferencia de habilidades de pensamiento crítico:
• Dibujar un diagrama u otra representación gráfica que organice la información.
• Enumerar la información adicional que se necesita antes de responder una pregunta.
• Explicar por qué se seleccionó una alternativa particular de opción múltiple.
• Plantear un problema al menos de dos maneras.
• Identificar y justificar la información más relevante.
• Categorizar los hallazgos de manera significativa.
• Enumerar múltiples soluciones en los problemas.
• Identificar qué está mal en el enunciado de una pregunta.
• Presentar dos razones que apoyen la conclusión y dos razones que no.
• Identificar el tipo de técnica persuasiva que se utiliza.
• Presentar dos acciones que tomaría para mejorar el diseño de un estudio que se describió.
• Presentar dos decisiones que se tomarían para mejorar el diseño de una investigación compartida.
Tareas como estas requieren que los estudiantes se centren en los aspectos estructurales de los problemas para que puedan identificar y utilizar una habilidad de pensamiento crítico adecuada.
La realización de problemas y ejemplos auténticos parece desempeñar un papel importante en la promoción del pensamiento crítico, especialmente cuando se utilizan metodologías activas como el aprendizaje basado en problemas (Thorndahl y Stentoft, 2020) o el aprendizaje basado en juegos (Mao et al., 2022).
4. Trabajar la metacognición
Tal como vimos en un artículo anterior, la metacognición puede entenderse como las instrucciones que nos damos a nosotros mismos sobre cómo realizar una tarea de aprendizaje concreta. Al participar en el pensamiento crítico, la metacognición deberá supervisar el proceso de pensamiento, verificar si se está avanzando hacia una meta adecuada, garantizar la precisión y tomar decisiones sobre el uso del tiempo y el esfuerzo mental requerido. Por ejemplo, cuando se pide a los estudiantes que proporcionen razones y pruebas para respaldar una conclusión y otras que la refuten, deben centrarse en la calidad de su pensamiento. También deben considerar pruebas tanto positivas como negativas.
Las rutinas de pensamiento, las tareas de recuperación de información en el aula, la autoexplicación, la creación de palabras clave, el diario de aprendizaje…, son estrategias sencillas que permiten reforzar la metacognición en el aula y el pensamiento crítico. Especialmente importante para ello es el planteamiento de buenas preguntas, que son aquellas que generan un pensamiento de orden superior (vinculado a habilidades de pensamiento crítico como el análisis, la inferencia, la evaluación o la predicción). Son preguntas abiertas del tipo: “¿Cómo podemos saber lo que realmente ocurrió en el pasado?”, “¿Cuándo y por qué deberíamos realizar una aproximación?”, “¿Qué hacen los buenos lectores cuando no entienden un texto?”, etc. Y cuando los docentes utilizan de forma regular en el aula rutinas de pensamiento del tipo “¿Qué te lleva a decir eso?”, en la que les piden que expliquen las razones que los hacen decir algo, encuentran que los estudiantes empiezan espontáneamente a fundamentar sus afirmaciones con evidencias. Ello permite trabajar disposiciones de pensamiento crítico como la de buscar y evaluar razones. Y facilitan las situaciones de diálogo y debate en el aula (en grupos o con toda la clase) que parecen mejorar la adquisición de habilidades de pensamiento crítico (Abrami et al., 2015).
Apoyando todas estas propuestas, en un informe educativo nacional francés (Pasquinelli y Bronner, 2021) se han propuesto consejos prácticos para crear talleres que estimulen el pensamiento crítico en las escuelas que pueden ser útiles también en contextos no escolares. Por ejemplo, los autores sugieren combinar ejemplos y ejercicios concretos con explicaciones, reglas y estrategias generales y abstractas, que puedan trasladarse a otros ámbitos más allá del estudiado. También sugieren invitar a los estudiantes a crear ejemplos de situaciones (por ejemplo, estudios de casos) para aumentar las oportunidades de practicar lo trabajado y que el alumnado participe activamente en el proceso. Finalmente, sugieren hacer explícito el proceso de reflexión pidiendo a los estudiantes que presten atención a las estrategias adoptadas por los demás para estimular el desarrollo de la metacognición.
En el aula, el docente puede diseñar estrategias adecuadas a su contexto en las que se aplique y ejercite de forma efectiva el pensamiento crítico. Pero también hay que evaluarlo.
De forma parecida a como se plantean los test de evaluación del pensamiento crítico en las investigaciones, los docentes deberían utilizar tareas abiertas, escenarios de la vida real, problemas mal estructurados que requieran que los estudiantes vayan más allá de recordar o replantearse los conocimientos previos, etc. Estas tareas deberían tener más de una solución defendible e incorporar materiales complementarios que respalden diferentes perspectivas. Finalmente, dichas tareas de evaluación deberían hacer visible el razonamiento de los estudiantes, exigiéndoles que proporcionen evidencias o argumentos lógicos que respalden sus juicios, elecciones o afirmaciones.
Reflexión final
Los humanos disponemos de dos modos de aprendizaje: un modo activo con el que, como buenos científicos, experimentamos y ponemos a prueba nuestras teorías sobre el mundo; y un modo receptivo, vinculado a la transmisión cultural, con el que registramos lo que nos enseñan otras personas. Sin hacer uso del pensamiento crítico que caracteriza al modo activo, verificando de forma dinámica los conocimientos, el modo pasivo es muy vulnerable a las noticias falsas, las supersticiones o a los falsos gurús. En la práctica, como dice el gran neurocientífico Stanislas Dehaene (2019): “Es necesario encontrar un punto medio entre los dos modos: formar estudiantes atentos, que confíen en los demás, pero que no dejen de ser autónomos, capaces de un pensamiento crítico, protagonistas de su propio aprendizaje”.
El desarrollo del pensamiento crítico va más allá de la necesidad de combatir las noticias falsas. Es una ruta directa hacia el éxito en la vida.
Referencias:
1. Abrami, P. C. et al. (2015). Strategies for teaching students to think critically: A meta-analysis. Review of Educational Research, 85(2), 275-314.
2. Branch, G. et al. (2023). What’s effective and ineffective in preparing high school biology educators to teach evolution? Evidence from a representative national US survey. Evolution: Education and Outreach, 16(1), 4.
3. Butler, H. A. et al. (2017). Predicting real-world outcomes: Critical thinking ability is a better predictor of life decisions than intelligence. Thinking Skills and Creativity, 25, 38–46.
4. Dehaene, S. (2019). ¿Cómo aprendemos? Los cuatro pilares con los que la educación puede potenciar los talentos de nuestro cerebro. Siglo XXI Editores.
5. De Simone, C., y Ruggeri, A. (2022). Searching for information, from infancy to adolescence. En I. C. Dezza, E. Schulz, y C. M. Wu (Eds.), The drive for knowledge: the science of human information-seeking. (pp. 77–100). Cambridge University Press.
6. Ennis, R. H. (2015). Critical thinking: A streamlined conception. En The Palgrave handbook of critical thinking in higher education (pp. 31-47). Palgrave Macmillan US.
7. Halpern, D. F., y Dunn, D. S. (2021). Critical thinking: A model of intelligence for solving real-world problems. Journal of Intelligence, 9(2), 22.
8. Halpern, D. F., y Dunn, D. S. (2023). Thought and knowledge: An introduction to critical thinking. 6a Edición, Routledge.
9. Lai, E. R. (2011). Critical thinking: A literature review. Pearson’s Research Reports, 6(1), 40-41.
10. Mao, W. et al. (2022). Effects of game-based learning on students’ critical thinking: A meta-analysis. Journal of Educational Computing Research, 59(8), 1682-1708.
11. O’Reilly, C. et al. (2022). Critical thinking in the preschool classroom-a systematic literature review. Thinking Skills and Creativity, 101110.
12. Orhan, A., y Çeviker Ay, Ş. (2023). How to teach critical thinking: an experimental study with three different approaches. Learning Environments Research, 26(1), 199-217.
13. Pasquinelli, E., y Bronner, G. (2021). Éduquer à l’esprit critique: Bases théoriques et indications pratiques pour l’enseignement et la formation. Conseil Scientifique de l’Education Nationale.
14. Pasquinelli, E. et al. (2021). Naturalizing critical thinking: consequences for education, blueprint for future research in cognitive science. Mind, Brain, and Education, 15(2), 168-176.
15. Plutzer, E. et al. (2016). Climate confusion among US teachers. Science, 351 (6274), 664-665.
16. Plutzer, E. et al. (2020). Teaching evolution in US public schools: A continuing challenge. Evolution: Education and Outreach, 13 (1), 1-15.
17. Ren, X. et al. (2020). Critical thinking predicts academic performance beyond general cognitive ability: Evidence from adults and children. Intelligence, 82, 1–10.
18. Scott, R. M., y Baillargeon, R. (2017). Early false-belief understanding. Trends in Cognitive Sciences, 21(4), 237-249.
19. Serko, D. et al. (2023). Preschoolers select the relevant information when looking for a hidden present. En Proceedings of the Annual Meeting of the Cognitive Science Society (Vol. 45, No. 45).
20. Sperber, D. et al. (2010). Epistemic vigilance. Mind & Language, 25(4), 359-393.
21. Stahl, A. E., y Feigenson, L. (2015). Observing the unexpected enhances infants’ learning and exploration. Science, 348(6230), 91-94.
22. Stanovich, K. E., & West, R. F. (2008). On the relative independence of thinking biases and cognitive ability. Journal of Personality and Social Psychology, 94(4), 672.
23. Sternberg, R. J. (2019). A theory of adaptive intelligence and its relation to general intelligence. Journal of Intelligence, 7(4), 23.
24. Thomas, K., y Lok, B. (2015). Teaching critical thinking: An operational framework. En The Palgrave Handbook of Critical Thinking in Higher Education (pp. 93-105). Palgrave Macmillan US.
25. Thorndahl, K. L., y Stentoft, D. (2020). Thinking critically about critical thinking and problem-based learning in higher education: A scoping review. Interdisciplinary Journal of Problem-Based Learning, 14(1).
26. Thornhill-Miller, B., et al. (2023). Creativity, Critical Thinking, Communication, and Collaboration: Assessment, Certification, and Promotion of 21st Century Skills for the Future of Work and Education. Journal of Intelligence, 11(3), 54.
27. Vincent‐Lancrin, S. (2023). Fostering and assessing student critical thinking: From theory to teaching practice. European Journal of Education, 58(3), 354-368.
Resiliencia en la educación y en la vida
Todo se le puede arrebatar a un hombre excepto una cosa, la última de las libertades humanas: elegir nuestra actitud ante cualquier circunstancia, elegir nuestro propio camino.
Victor Frankl
Tradicionalmente, la resiliencia se ha definido cono la capacidad que tenemos para soportar la frustración y para superar las adversidades que nos plantea la vida saliendo fortalecidos de ellas (Métais et al. 2022). O como dice Boris Cyrulnik, un prestigioso neurólogo y psiquiatra que huyó de un campo de concentración nazi a los seis años de edad y que popularizó el término, la resiliencia es “Iniciar un nuevo desarrollo después de un trauma” (ver video).
La resiliencia consiste en un aprendizaje que puede darse durante toda la vida y, más allá de los condicionamientos genéticos y las particularidades de cada persona, todos podemos aprender a ser resilientes.
El cerebro resiliente
Investigaciones recientes han comenzado a identificar los mecanismos ambientales, genéticos, epigenéticos y neurales que subyacen a la resiliencia, y han demostrado que la resiliencia está mediada por cambios adaptativos en varios circuitos neurales que involucran numerosos neurotransmisores y vías moleculares. Las alteraciones en sus funciones determinan la variabilidad individual en la resiliencia al estrés. Todos experimentamos sucesos estresantes durante la vida. En algunos casos, el estrés agudo o crónico conduce a la depresión y otros trastornos psiquiátricos, pero la mayoría de las personas son resistentes a tales efectos.
Nuestro cerebro está conformado por redes neurales dinámicas que pueden reorganizarse a través de los mecanismos de neuroplasticidad que constituyen el sustrato de la resiliencia. Por ejemplo, las personas resilientes muestran una mayor activación de la corteza prefrontal ventromedial y un incremento en la conectividad (más sustancia blanca) con regiones del sistema límbico, como la amígdala y el hipocampo. Estas conexiones son importantes para afrontar la adversidad, controlar la ansiedad y el miedo y, en general, para la gestión emocional (Pascual-Leone y Bartres-Faz, 2021). Recordemos que la corteza prefrontal es crítica para el buen funcionamiento ejecutivo de nuestro cerebro, la amígdala interviene en el procesamiento emocional y el hipocampo es imprescindible para el almacenamiento de la memoria explícita. En concreto, la corteza prefrontal ventromedial interviene en la toma de decisiones con contenido emocional.
Los estudios con neuroimágenes han identificado regiones del cerebro que muestran patrones específicos de actividad y conectividad antes, durante y tras la exposición de estímulos estresantes que pueden predecir la forma de afrontar las situaciones adversas (Roeckner et al., 2021; ver figura 1).
Figura 1. Los factores de resiliencia previos al trauma incluyen, entre otros, un mayor volumen y activación de la corteza prefrontal ventromedial (vmPFC) e hipocampo, y una menor activación de la amígdala y la parte dorsal de la corteza cingulada anterior (dACC). En el transcurso de la recuperación, la reactividad funcional en la amígdala, la ínsula y la dACC disminuyen o regresan a los niveles previos al trauma. La conectividad entre la amígdala y la vmPFC, la ínsula o el tálamo también vuelven a los niveles de referencia. Los aumentos estructurales en las regiones frontales y el tálamo también están relacionados con la recuperación, junto a una mayor activación de regiones que intervienen en la gestión emocional, como la vmPFC y el hipocampo (Roeckner et al., 2021).
La capacidad funcional de las estructuras cerebrales que están involucradas en los circuitos integrados que afectan a los estados emocionales determina la resistencia al estrés y, a su vez, se refleja en la psicología de la persona (Feder, 2009). Sin embargo, no se comprende completamente cómo los factores neurobiológicos y psicosociales se influyen mutuamente para producir la resiliencia. Se cree que un funcionamiento más adaptativo del miedo, la recompensa, la regulación de las emociones o los circuitos del comportamiento social subyace en la capacidad de un individuo resistente para enfrentar los miedos, experimentar emociones positivas, buscar formas positivas de replantear eventos estresantes y obtener beneficios de las amistades que le apoyan. Por lo tanto, la resiliencia es un proceso activo, no solo la ausencia de patología, y puede promoverse potenciando los factores protectores.
La resiliencia es también un factor crucial en la salud, en el bienestar individual y comunitario y, tal como analizaremos luego, como habilidad puede ser influenciada a través de la educación (Ungar et al., 2014).
Resiliencia en la educación
La resiliencia suele conceptualizarse como un factor o rasgo relativamente estable, como un proceso o procesos que se ponen en práctica ante la adversidad, o como un resultado (Troy et al., 2023). Seguramente todo influya y la resiliencia se manifieste como un continuo que se presenta de forma particular en las diferentes situaciones que tengamos que afrontar en la vida cotidiana (ver figura 2). En la práctica, más allá de los condicionamientos genéticos que pueden afectar parcialmente (rasgo biológico o de personalidad), la resiliencia también es una habilidad que puede entrenarse a través de intervenciones educativas y cambiar con el tiempo en función del desarrollo y la interacción con el entorno.
Figura 2. Enfoque conceptual de la resiliencia psicológica (Troy et al., 2023). Las dos líneas representan dos trayectorias prototípicas: la verde que conduce a una salud psicológica mejor de lo esperado (resiliencia) y la roja que conduce a una salud psicológica peor de lo esperado (ausencia de resiliencia). El eje x representa el tiempo relativo al inicio de la adversidad, indicando antes y después de la adversidad. El eje y representa la salud psicológica (es decir, la resiliencia). Los fondos en verde y rojo indican que las personas pertenecen a un continuo de resiliencia en lugar de a tipos discretos. El fondo gris indica la compensación gradual de la exposición a la adversidad.
Tal como nos confirmó la pandemia, las frustraciones son inevitables, pero hay que aprender a superarlas. Por eso, desde la perspectiva educativa, cultivar la resiliencia en el alumnado se nos antoja un aprendizaje esencial. Cualquier oportunidad, en cualquier etapa educativa y en cualquier materia, es válida para impulsar este proceso. Las personas con mayor resiliencia tendrán más facilidades para superar las dificultades y aprender de los errores y ello beneficiará su aprendizaje. En este sentido, un metanálisis de 49 estudios diferentes sugiere que el uso de intervenciones universales centradas en la resiliencia es más prometedor en la reducción a corto plazo de los síntomas depresivos y de ansiedad en niños y adolescentes, especialmente si se utiliza un enfoque basado en la terapia cognitivo-conductual (Dray et al., 2017). En concreto, los programas que se centran en promover la resiliencia y las habilidades de afrontamiento tienen un impacto positivo en la capacidad de los estudiantes para manejar los factores estresantes diarios (Fenwick-Smith et al., 2018)
Una educación orientada a mejorar la resiliencia es flexible, presta más atención a las virtudes del estudiante, genera un entorno en el que se siente respetado, apoyado y querido, fomenta su autonomía y crea un marco creativo en el que se asume con naturalidad el error y en el que el humor es valorado. Sin olvidar el papel destacado de la familia, que establece normas y límites adecuados (Grané y Forés, 2020; ver video). Tal como mencionamos antes, debemos entender la resiliencia como un proceso dinámico de adaptación que puede ser entrenado, es decir, todos podemos aprender a ser más resilientes, más allá de los condicionantes individuales vinculados a situaciones personales, familiares, sociales o profesionales, por ejemplo.
Asumiendo que la gestión de la crisis ha de adaptarse a las circunstancias y posibilidades propias de la persona, a continuación, analizamos algunas características concretas (personales y sociales), muchas directamente relacionados entre sí, que pueden ayudarnos a fortalecer la resiliencia, lo cual es imprescindible en la escuela y en la vida (ver, por ejemplo, Chmitorz et al., 2018; Dahl et al., 2020; Feder et al., 2009; Wu et al., 2013).
Optimismo
Ya hace algunos años, los estudios de Martin Seligman demostraron que el problema básico que subyace en la depresión de muchos niños y en su bajo rendimiento radica en el pesimismo. Las creencias que los propios niños tenían sobre la permanencia de los acontecimientos negativos, junto con la aparición de adversidades en sus vidas, representaban factores significativos de riesgo para sufrir una depresión y el consiguiente fracaso académico.
Las emociones positivas nos ayudan a combatir el estrés (a través de las vías mesolímbicas de la dopamina) recuperándonos antes de las adversidades. Y están asociadas a una mejor salud global (Alexander et al., 2021). Las personas optimistas (nos referimos a un optimismo realista) utilizan más estrategias proactivas, muestran un mayor bienestar subjetivo y tienden a generar conexiones sociales más amplias y satisfactorias que las personas pesimistas (Carver et al., 2010). Todo ello tiene un gran impacto en el desarrollo de la resiliencia.
El “optimismo aprendido” que nos permite reconocer y reinterpretar los pensamientos negativos (ver apartado siguiente) está vinculado al desarrollo de la flexibilidad cognitiva, una función ejecutiva básica que se trabaja en el contexto del aula cuando, por ejemplo, utilizamos analogías y metáforas, planteamos problemas abiertos, permitimos diferentes opciones para la toma de decisiones o asumimos con naturalidad el error en el proceso de aprendizaje.
Reevaluación cognitiva
La reevaluación cognitiva nos permite replantear o reformular aquello que desencadena una experiencia emocional, y reaccionar en función de esa nueva interpretación. Primero analizamos lo que desencadena esa experiencia emocional y luego buscamos una nueva forma de verla. Es clave identificar los errores en el pensamiento que dan lugar a creencias limitantes, cuestionarlos y combatir la evitación de situaciones problemáticas que provocaron los sentimientos anteriores. Esto ayuda a diferenciar entre las causas internas de las externas.
Las personas resilientes utilizan esta técnica mejor o con más frecuencia. Pensemos, por ejemplo, en un estudiante que suspende una asignatura. Puede interpretar que no es inteligente y que no podrá aprobar la materia en el futuro. En lugar de considerar el error como consistente y representativo del trabajo que hace, la reevaluación cognitiva le enseña a contemplar la posibilidad de haber cometido el error porque ha dormido mal esa noche, porque tuvo un mal día o, simplemente, porque todos cometemos errores. Este tipo de entrenamiento que hace participar directamente a la corteza prefrontal da como resultado un incremento de la inhibición prefrontal sobre la amígdala (Buhle et al., 2014), que es un patrón de actividad cerebral característico de la resiliencia.
Estrategias proactivas
Aun cuando es imposible evitar completamente el futuro, podemos anticiparlo y cambiarlo. Enfrentar los miedos promueve estrategias activas de afrontamiento, como la planificación y la resolución de problemas, funciones ejecutivas de orden superior que contribuyen a una mayor resiliencia (Ellis et al., 2017). Pensemos, por ejemplo, en la presentación oral de un trabajo que colma de inseguridad al estudiante. Si visualiza una gran variedad de posibles objeciones que se le pueden plantear podrá planificar una exposición bien estructurada que le ayude a combatir su inseguridad.
Se ha demostrado que la exposición cotidiana a agentes estresantes leves en la infancia mejora nuestra capacidad futura para regular las emociones y nos concede una resiliencia que podemos aprovechar durante toda la vida. Sin embargo, la exposición a un estrés extremo o prolongado produce el efecto contrario: induce la hiperactividad del eje HHA (eje hipotalámico-hipofisario-adrenal) y una vulnerabilidad de por vida al estrés (Dhabhar, 2014). Las personas resilientes no sufren más, sino que gestionan su dolor de forma constructiva. Afrontan el estrés y buscan una salida a la situación de manera activa. En el caso de la resiliencia ocurre algo parecido a lo que pasa con el sistema inmunitario, debemos estar expuestos a los ataques para desarrollar la resistencia necesaria.
Ejercicio físico
En los últimos años se han producido grandes avances en la comprensión de los mecanismos moleculares y celulares responsables de la incidencia positiva del ejercicio físico (que puede verse como una forma de afrontamiento activo) sobre el cerebro. En concreto, los niveles de la molécula BDNF (factor neurotrófico derivado del cerebro) aumentan con la actividad física y esta proteína es muy importante porque mejora la plasticidad sináptica, aumenta la neurogénesis en el hipocampo e incrementa la vascularización cerebral. Pues bien, el cerebro de las personas resilientes produce más BDNF, mientras que los pacientes depresivos presentan menores niveles de BDNF en sangre que las personas sanas. Un número creciente de estudios han demostrado que el ejercicio no solo recupera o minimiza los déficits cognitivos al inducir una mejor neuroplasticidad y reserva cognitiva, sino que también contrarresta la patología cerebral (Arida y Teixeira-Machado, 2021; ver figura 3).
En general, las personas que llevan un estilo de vida activo y saludable (importante también la alimentación) son más resilientes, combaten mejor el estrés, tienen mejor humor e incrementan las posibilidades para establecer buenas relaciones con otras personas. En la práctica, salir a correr unos minutos puede producir los mismos efectos que una pequeña dosis de los fármacos Concerta o Prozac, pero provocando un mayor equilibrio entre neurotransmisores y, por supuesto, de forma más natural y saludable.
Figura 3. El ejercicio influye positivamente en la reserva cognitiva a través de múltiples vías, protegiendo contra las consecuencias de eventos estresantes, mejorando la salud y reduciendo el riesgo de enfermedades crónicas (Arida y Teixeira-Machado, 2021).
Relaciones sociales
El vínculo y las habilidades sociales promueven la resiliencia en la infancia y la adultez. Los estudios con neuroimágenes han revelado que durante la cooperación se activan regiones del sistema de recompensa cerebral, como el núcleo accumbens, o la corteza prefrontal ventromedial (Gangopadhyay et al., 2021).
La liberación de dopamina refuerza el deseo de continuar la interacción, y ello genera más altruismo y permite aplazar la recompensa de los participantes que cooperan en los estudios. Este vínculo entre lo social y lo emocional se ha identificado en las personas más resilientes pues, en promedio, son más empáticas y muestran actitudes más prosociales y altruistas. Cuando compartimos con los demás estimulamos la liberación de la hormona oxitocina en el hipotálamo que reduce la respuesta del sistema nervioso simpático al estrés, entre otros múltiples beneficios (Insel, 2010).
En general, la superación de una adversidad requiere el encuentro con una persona significativa. Nuestro cerebro es social y la promoción de la resiliencia es una tarea colectiva. Y qué mejor forma de hacerlo que mediante el aprendizaje-servicio (ApS), una propuesta educativa que consiste en aprender haciendo un servicio a la comunidad.
Por otra parte, el aislamiento social no deseado es un gran factor de estrés, perjudicando el funcionamiento adecuado de regiones como la corteza prefrontal y la amígdala que regulan el eje HHA. El apoyo social es importante para cultivar la resiliencia y puede ayudar a combatir la depresión (Cano et al., 2020; ver figura 4).
Figura 4. El apoyo social actúa como moderador en la asociación entre la resiliencia y los síntomas depresivos (Cano et al., 2020).
Humor
Cuando somos capaces de relativizar las situaciones con sentido del humor, mejora nuestro bienestar. Aunque es difícil demostrar que el humor tiene beneficios terapéuticos, sí podemos afirmar que mejora la resiliencia de las personas y ayuda a disfrutar más de la vida. Según el investigador Stefan Vanistendael, especializado en el estudio de la resiliencia, “el humor es la capacidad de conservar la sonrisa ante la adversidad”. Seguramente, el humor se desarrolló como un mecanismo de regulación emocional necesario para afrontar unas relaciones sociales cada vez más complejas. Pero lo que está claro es que las personas que contrarrestan el estrés con humor obtienen beneficios físicos, cognitivos y emocionales, y que, cuando sonreímos, nos sentimos bien porque activamos el sistema de recompensa cerebral (Vrticka et al., 2013)
En un interesante estudio en el que participaron adolescentes se comprobaron los beneficios socioemocionales del humor, facilitando el vínculo con amigos y familiares y siendo un factor protector en situaciones de riesgo sociales (Cameron et al., 2010). En lo referente a la etapa de educación infantil, también se han identificado los beneficios de la dimensión social del humor. Estudiantes de tres años se reían ocho veces más en compañía que solos cuando veían unos dibujos animados (Addyman et al., 2018).
Mindfulness
La práctica continuada del mindfulness nos ayuda a debilitar la cadena de pensamientos que nos mantiene obsesionados sobre un contratiempo y hace que esta obsesión remita. Los estudios con neuroimágenes han demostrado que el mindfulness refuerza las conexiones entre la corteza prefrontal y la amígdala facilitando los recursos mentales para parar la espiral de pensamientos negativos generados (“He vuelto a suspender”, “No se me dan bien las matemáticas”, “No podré ir a la universidad”) que pueden aparecer ante la adversidad (Tang, Hölzel y Posner, 2015; ver figura 5).
Intervenciones específicas basadas en el mindfulness mejoran la resiliencia de estudiantes -incluso universitarios- y les ayudan a combatir el estrés generado por los exámenes (Galante et al., 2018). La evaluación de programas de aprendizaje socioemocional como MindUp en los que cada unidad incorpora prácticas de mindfulness en la infancia, ha demostrado una mejora de la capacidad cognitiva de los estudiantes, que va acompañada de otra no menos importante asociada a habilidades socioemocionales como el autocontrol, la respuesta al estrés, la empatía o las relaciones entre compañeros (Bockmann y Yu, 2023). Todo ello es básico en el desarrollo de la resiliencia.
Figura 5. Regiones del cerebro implicadas en el mindfulness que intervienen en el control de la atención (la corteza cingulada anterior y el cuerpo estriado), la regulación emocional (múltiples regiones prefrontales, regiones límbicas y el cuerpo estriado) y la autoconciencia (la ínsula, la corteza prefrontal medial, la corteza cingulada posterior y el precúneo).
Propósito
La sensación de propósito y de sentido de la vida permite a las personas afrontar más adecuadamente los retos cotidianos, reformulándolos de una forma que favorece la recuperación. A su vez, una mayor capacidad para recuperarse de eventos negativos puede permitirnos lograr o mantener un sentimiento de mayor propósito en la vida a lo largo del tiempo (Schaefer et al., 2013). Las personas resilientes poseen un “sentido de coherencia”, una característica psicológica que define una orientación vital básica que permite encontrar un sentido a lo que se vive. Las personas con un sentido de coherencia hallan una explicación para la crisis o los avatares del destino y creen que poseen suficientes recursos (personales, sociales, económicos, etc.) para afrontarlos y superarlos utilizándolos de forma más eficiente. Junto a esto, la investigación indica que es muy importante que el propósito personal trascienda: los planes vitales orientados a ayudar a otras personas tienen un impacto más beneficioso sobre la salud que los dirigidos a uno mismo (Van Den Broeck et al., 2019).
Stefan Vanistendael creó La Casita de la Resiliencia, un modelo cualitativo de elementos de resiliencia como la aceptación de la persona, la búsqueda de sentido o el humor constructivo (ver figura 6). Se trata de una pequeña casa con varios pisos y habitaciones que hacen referencia a posibles campos de intervención para la construcción o mantenimiento de la resiliencia. Por un lado, se buscan cosas generalizables (cada habitación de la casita) y, por otra parte, se han de personalizar las intervenciones (lo que se hace dentro de la habitación). La Casita puede utilizarse como un instrumento de trabajo que puede adaptarse a las necesidades específicas de cada estudiante.
Figura 6. La Casita de la Resiliencia de Vanistendael (2018).
La escuela que se impregna de esperanza, alegría, altruismo o creatividad repercute positivamente en el proceso de formación de personas íntegras y felices. Anna Forés y Jordi Grané lo resumen muy bien: “La resiliencia es más que resistir, es también aprender a vivir”. Una puerta abierta a la esperanza que huye de determinismos y que posibilita el cambio. No somos responsables de los problemas que nos surgen, pero sí de cómo los afrontamos.
Referencias:
1. Addyman, C. et al. (2018). Social facilitation of laughter and smiles in preschool children. Frontiers in Psychology, 1048.
2. Alexander, R. et al. (2021). The neuroscience of positive emotions and affect: Implications for cultivating happiness and wellbeing. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 121, 220-249.
3. Arida, R. M., y Teixeira-Machado, L. (2021). The contribution of physical exercise to brain resilience. Frontiers in Behavioral Neuroscience, 279.
4. Bockmann, J. O., y Yu, S. Y. (2023). Using mindfulness-based interventions to support self-regulation in young children: A review of the literature. Early Childhood Education Journal, 51(4), 693-703.
5. Buhle, J. T. et al. (2014). Cognitive reappraisal of emotion: a meta-analysis of human neuroimaging studies. Cerebral Cortex, 24(11), 2981-2990.
6. Cameron, E. L. et al. (2010). Resilient youths use humor to enhance socioemotional functioning during a day in the life. Journal of Adolescent Research, 25(5), 716-742.
7. Cano, M. Á. et al. (2020). Depressive symptoms and resilience among Hispanic emerging adults: Examining the moderating effects of mindfulness, distress tolerance, emotion regulation, family cohesion, and social support. Behavioral Medicine, 46(3-4), 245-257.
8. Chmitorz, A. et al. (2018). Intervention studies to foster resilience – a systematic review and proposal for a resilience framework in future intervention studies. Clinical Psychology Review, 59, 78-100.
9. Dahl, C. J. et al. (2020). The plasticity of well-being: A training-based framework for the cultivation of human flourishing. PNAS, 117 (51), 32197-32206.
10. Dhabhar, F. S. (2014). Effects of stress on immune function: the good, the bad, and the beautiful. Immunologic Research, 58, 193-210.
11. Dray, J. et al. (2017). Systematic review of universal resilience-focused interventions targeting child and adolescent mental health in the school setting. Journal of the American Academy of Child & Adolescent Psychiatry, 56(10), 813-824.
12. Ellis, B. J. et al. (2017). Beyond risk and protective factors: An adaptation-based approach to resilience. Perspectives on Psychological Science, 12(4), 561-587.
13. Fenwick-Smith, A. et al. (2018). Systematic review of resilience-enhancing, universal, primary school-based mental health promotion programs. BMC Psychology, 6, 1-17.
14. Galante, J. et al. (2018). A mindfulness-based intervention to increase resilience to stress in university students (the Mindful Student Study): a pragmatic randomised controlled trial. The Lancet Public Health, 3(2), e72-e81.
15. Gangopadhyay, P. et al. (2021). Prefrontal–amygdala circuits in social decision-making. Nature Neuroscience, 24(1), 5-18.
16. Insel, T. R. (2010). The challenge of translation in social neuroscience: a review of oxytocin, vasopressin, and affiliative behavior. Neuron, 65(6), 768-779.
17. Métais, C. et al. (2022). Integrative review of the recent literature on human resilience: From concepts, theories, and discussions towards a complex understanding. Europe’s Journal of Psychology, 18(1), 98.
18. Feder, A. et al. (2009). Psychobiology and molecular genetics of resilience. Nature Reviews Neuroscience, 10, 446–457.
19. Grané, J., Forés, A. (2020). Hagamos que sus vidas sean extraordinarias: 12 acciones para generar resiliencia desde la educación. Octaedro.
20. Pascual-Leone, A., Bartres-Faz, D. (2021). Human brain resilience: A call to action. Annals of Neurology, 90(3), 336-349.
21. Roeckner, A. R. et al. (2021). Neural contributors to trauma resilience: a review of longitudinal neuroimaging studies. Translational Psychiatry, 11(1), 508.
22. Schaefer, S. M. et al. (2013). Purpose in life predicts better emotional recovery from negative stimuli. PloS one, 8(11), e80329.
23. Tang, Y. Y., Hölzel, B. K., y Posner, M. I. (2015). The neuroscience of mindfulness meditation. Nature Reviews Neuroscience, 16(4), 213-225.
24. Troy, A. S. et al. (2023). Psychological resilience: An affect-regulation framework. Annual Review of Psychology, 74, 547-576.
25. Ungar, M. et al. (2014). School-based interventions to enhance the resilience of students. Journal of Educational and Developmental Psychology, 4(1), 66.
26. Van Den Broeck, A. et al. (2019). I want to be a billionaire: How do extrinsic and intrinsic values influence youngsters’ well-being? The ANNALS of the American Academy of Political and Social Science, 682(1), 204-219.
27. Vanistendael, S. (2018). Hacia la puesta en práctica de la resiliencia. La casita: una herramienta sencilla para un desafío complejo. BICE.
28. Vrticka, P., Black, J. M., y Reiss, A. L. (2013). The neural basis of humour processing. Nature Reviews Neuroscience, 14(12), 860-868.
29. Wu, G. et al. (2013). Understanding resilience. Frontiers in Behavioral Neuroscience, 7 (10).
La práctica de recuperación: la técnica de estudio y aprendizaje más efectiva
Recuperar conocimientos previos de la memoria, conectarlos con experiencias nuevas y ensayar mentalmente aquello que podría hacerse de otra forma la próxima vez lleva a un aprendizaje más sólido. La práctica de recuperación es más poderosa que otras técnicas comúnmente utilizadas por profesores y estudiantes, como impartir clases magistrales, releer o tomar apuntes. Es una técnica muy fácil de incorporar, tanto en los hábitos de estudio individual como en el aula.
De la memoria al aprendizaje
Existen tres etapas básicas que constituyen el aprendizaje: codificación, consolidación y recuperación (Nadel et al., 2012). A grandes rasgos podemos decir que la codificación es el proceso mediante el cual adquirimos la información a través de los estímulos sensoriales que nos llegan del exterior. La consolidación nos permite almacenar la información, es decir, transformar las memorias a corto plazo en memorias a largo plazo. Y la recuperación se da cuando recordamos algo que aprendimos previamente. Tendemos a pensar que la mayor parte del aprendizaje ocurre durante la etapa de codificación, sin embargo, el aprendizaje se fortalece durante la recuperación. Resulta más efectivo extraer información de la mente de los estudiantes, en lugar de llenarlos de datos.
En un estudio muy citado (Roediger III y Karpicke, 2006), estudiantes universitarios tenían que leer textos breves sobre biología. A unos estudiantes se les pidió que los leyeran repetidas veces, mientras que los otros debían recuperar la información escribiendo todo lo que recordaran sobre lo que habían leído. Los investigadores evaluaron el rendimiento de los estudiantes con dos pruebas. Una de ellas la realizaron cinco minutos después del estudio y la otra una semana más tarde. Tras cinco minutos, los integrantes del grupo de relectura obtuvieron mejores resultados que los del grupo de recuperación (83% vs 71%; ver figura 1). Sin embargo, tras una semana, el rendimiento de los estudiantes que recuperaron la información fue mucho mejor (61% vs 40%). Como consecuencia del paso del tiempo, olvidaron parte de la información, aunque mucho menos que los otros. Curiosamente, los estudiantes piensan que recordarán mejor después de la relectura, pero en realidad es cuando más olvidan. Este tipo de patrones se han identificado en muchos otros estudios realizados tanto en el laboratorio como en el aula (Adesope et al., 2017; Agarwal et al., 2021).
Figura 1. Estudiantes universitarios recuerdan información a muy corto plazo después de releer los textos (S: sesión de estudio, T: recuperación), pero a largo plazo retienen mucho más después de haber practicado la recuperación (Roediger III y Karpicke, 2006).
Hacer el intento por recuperar de la memoria hechos, conceptos o destrezas nos ayuda a identificar las cuestiones más relevantes que estamos estudiando y también lo que sabemos y lo que no sobre la cuestión concreta, generándose nuevos patrones neurales que se integrarán en otros ya consolidados (Marin-Garcia et al., 2021). Este esfuerzo por recordar fomenta un aprendizaje más profundo que no se da cuando leemos una y otra vez los apuntes porque se generan ilusiones de competencia (Karpicke et al., 2009). Como la información analizada está cercana en el tiempo (memoria a corto plazo) creemos que va a quedar almacenada (memoria a largo plazo), pero no es así. Y lo mismo ocurre cuando subrayamos un texto. Creemos que esa información quedará almacenada en la memoria a largo plazo (para que ello ocurra se requiere práctica y también es muy importante el sueño en el proceso de consolidación de las memorias), que es la que nos permitirá recuperar la información, pero tampoco es así. Otra cuestión distinta es cuando en el margen del texto o libro realizamos un pequeño resumen sobre lo leído. Ello requiere un esfuerzo cognitivo de análisis y reflexión que siempre va a tener un mayor impacto en el aprendizaje. De hecho, se ha comprobado que la práctica de recuperación será más efectiva cuando se realice varias veces en sesiones separadas dejando un periodo de olvido que haga algo costosa la recuperación de información (Rawson y Dunlosky, 2012). En este caso, más sí que es mejor.
Querer aprender un determinado material de estudio y dedicarle mucho tiempo no garantiza el aprendizaje porque, si ya se ha captado la idea básica, repetirla continuamente no mejorará la memoria a largo plazo. Ponerte a prueba intentando recordar las ideas básicas de lo estudiado es una forma de no engañarte, aunque es obvio que para el estudiante resulta más fácil mirar el libro o los apuntes que hacer el esfuerzo de intentar recordar la información más relevante.
Correlatos neurobiológicos
A nivel cerebral se han identificado varias regiones que intervienen en el proceso activo de recuperación de la información (Van den Broek et al., 2016; ver figura 2).
Figura 2. Áreas clave en la práctica de recuperación (Van der Broek et al., 2016).
El lóbulo temporal (giros temporales superior, medio e inferior; STG, MTG e ITG en la figura 2) y el lóbulo parietal inferior (incluidos el giro supramarginal y angular; SMG y AG) aumentan su activación durante las tareas semánticas. La región dorsal (DLPFC) y la ventral lateral (VLPFC) de la corteza prefrontal se activan más en las tareas que requieren esfuerzo mental y control de la acción, como en el caso de la recuperación selectiva de la memoria. La corteza cingulada anterior (ACC) está vinculada al control de la atención y es necesaria para monitorizar los resultados de las acciones. Junto a la ínsula anterior, forma parte de la red de asignación de relevancia (saliency network). También intervienen otras regiones que están asociadas a la red neuronal por defecto, como la corteza prefrontal medial (mPFC), la corteza cingulada posterior (PCC), la corteza retroesplenial, el precúneo, el hipocampo, junto al lóbulo parietal inferior (IPL) y las cortezas laterales temporales.
En un estudio reciente se ha identificado la activación durante la recuperación de información de una red específica del hemisferio izquierdo que conecta la corteza parietal inferior (giro supramarginal) con el estriado (putamen), a diferencia de la relectura que activa más las regiones frontales del cerebro (Marin-Garcia et al., 2021).
La recuperación de la memoria implica la interacción entre señales externas o internas y los llamados engramas (sustrato neuronal de las memorias almacenadas) en un proceso complejo conocido como ecforia, cuyos mecanismos neurobiológicos precisos se desconocen (Frankland et al., 2019). Y es que el universo cerebral es complejo (¡también el universo educativo!).
Algunas ideas clave
1. La práctica de recuperación es intencional. No estamos hablando de preguntar ocasionalmente a los estudiantes sobre conceptos que aprendieron tiempo atrás, sino de un uso estratégico sistemático y regular que hace que la práctica de recuperación se convierta en una sección permanente de las clases. Cuando hacemos preguntas en el transcurso de la clase hacemos participar a unos pocos estudiantes, mientras que la práctica de recuperación involucra a todo el alumnado. Es mejor que la recuperación sea individual (Rajaram y Pereira-Pasarin, 2010). Luego ya se podrá compartir la información en parejas o en grupos. Se ha comprobado que cuando se hace una recuperación colaborativa, muchas veces se acepta la primera respuesta de un integrante del grupo, mientras el resto no dice nada. Para algunos estudiantes puede ser molesto equivocarse ante los compañeros.
2. La práctica de recuperación requiere un periodo de olvido. Espaciar el estudio y practicar dejando pasar cierto tiempo hace que el aprendizaje y la memoria se refuercen (Kornmeier et al., 2022). El intervalo de tiempo entre sesiones ha de ser el suficiente para que la práctica no se convierta en una repetición mecánica sin sentido. Un poco de olvido entre sesiones es positivo ya que has de esforzarte más para recordar. Por ello es especialmente beneficiosa la práctica de recuperación después de una unidad didáctica. Aunque ha de ser una dificultad que le permita al estudiante sobreponerse esforzándose un poco más. Es lo que se conoce en la literatura científica como dificultades deseables, es decir, impedimentos que hacen más sólido el aprendizaje a corto plazo (Bjork y Bjork, 2011). Si el material presentado tiene una excesiva demanda cognitiva puede perjudicar la recuperación (Heitmann et al., 2022). Y cuando el estudiante no tiene los conocimientos o habilidades básicas para responder con éxito, la dificultad se convierte en indeseable.
3. La práctica de recuperación es una estrategia de aprendizaje, no de calificación. La práctica de recuperación constituye una oportunidad de aprendizaje para los estudiantes en un entorno de apoyo sin riesgos. Se ha de fomentar una cultura de recuperación positiva en el aula explicándoles a los estudiantes el objetivo de las estrategias utilizadas. Ello permitirá convertir la práctica de recuperación en un hábito, alejándonos de las percepciones negativas y la ansiedad que generan los exámenes en los estudiantes (Agarwal et al., 2014). Se ha comprobado que la recuperación con errores mejora el aprendizaje, especialmente cuando va acompañada del adecuado feedback que hace que la metacognición del estudiante esté en sintonía con su aprendizaje real. Parece que retrasar brevemente este feedback, en lugar de suministrarlo inmediatamente, produce un mejor aprendizaje a largo plazo (Roediger III y Butler, 2011; ver figura 3).
Figura 3. El feedback optimiza los beneficios de la práctica de recuperación (Roediger III y Butler, 2011).
4. La práctica de recuperación puede adoptar muchas formas distintas. Como veremos en el apartado siguiente, la variedad es muy importante. La práctica de recuperación puede adoptar muchas formas diferentes que sean beneficiosas en distintos contextos, disciplinas y etapas educativas. Por ejemplo, se ha comprobado que la práctica de recuperación puede mejorar el aprendizaje utilizando diferentes tipos de preguntas: tipo test (de opción múltiple), de respuesta breve o de recuerdo libre (McDermott et al. 2014). En el caso de las preguntas tipo test, parece importante crear opciones de respuesta que sean semejantes para que la recuperación sea más costosa.
La práctica de recuperación también estimula el aprendizaje cuando los estudiantes generan sus propias preguntas. Agarwal y Bain (2021) sugieren que en este caso es importante que los estudiantes creen preguntas variadas en términos de formato (respuesta breve y opción múltiple), complejidad (detallada y amplia) y contenido (temas generales y conceptos específicos). Y cuando un estudiante le enseña a otro sin acceso a sus apuntes (tutoría entre iguales) ya está practicando la recuperación.
Asimismo, los cuestionarios de libro abierto pueden incrementar el aprendizaje de forma similar a los que no permiten la utilización del libro (Wenzel et al., 2022), aunque pueden disminuir el estudio.
5. La práctica de recuperación incrementa la comprensión. La práctica de recuperación incrementa la metacognición de los estudiantes, el pensamiento de orden superior y la transferencia de conocimientos. Incentivar a los estudiantes a recuperar las respuestas por sí solos
puede hacer que se vuelvan más conscientes de sus conocimientos o de la falta de ellos, al tener que monitorear su aprendizaje en momentos en que las respuestas no estén inmediatamente disponibles (Ariel y Karpicke, 2018).
Preguntas específicas que requieren aplicación e inferencia fomentan un pensamiento de orden superior, cosa que no ocurre con las preguntas factuales, las cuales benefician el aprendizaje más superficial, pero no el de orden superior (Agarwal, 2019; ver figura 4). Esto sugiere que una buena estrategia para favorecer un aprendizaje más global es mezclar los dos tipos de preguntas.
Figura 4. Preguntas específicas de mayor reflexión en la práctica de recuperación (gris oscuro) beneficiaron un aprendizaje de orden superior (gráfico de la derecha), cosa que no ocurrió con preguntas factuales (Agarwal, 2019).
En situaciones en las que se han de aplicar conocimientos o hacer inferencias, la práctica de recuperación también puede mejorar mucho la transferencia. Esto se da especialmente cuando las preguntas de recuperación (mejor preguntar “por qué” y “cómo” y no simplemente “qué”) se combinan con un feedback detallado y los estudiantes saben qué información aplicar. Las pistas o sugerencias para utilizar los conocimientos previos en contextos novedosos les ayudan mucho. Se cree que la práctica de recuperación estimula más la transferencia que cualquier otra técnica de estudio porque conlleva dificultades deseables. Los estudiantes aprenden la información de una manera más profunda que no cuando simplemente la revisan (Pan y Rickard, 2018).
De la teoría a la práctica
A continuación, analizamos cinco ejemplos sencillos de aplicación de la técnica en el aula (ver más en Agarwal, Bain, 2021 y Jones, 2020).
Minicuestionarios
Para los minutos finales de la clase, creamos un cuestionario en el que se identifica lo más relevante que se ha trabajado. Este esfuerzo que tendrá que hacer el alumnado para recordar la información analizada más significativa tiene un gran impacto sobre su aprendizaje.
También podemos entregar un cuestionario a los estudiantes para que lo respondan, por escrito, durante los primeros minutos de la clase. Después de ello, pueden debatir esas cuestiones en pequeños grupos y luego compartir las reflexiones con el resto del grupo. Estos cuestionarios también pueden ser creados por los propios estudiantes.
Descargas de conocimiento
La idea es simple: extrae del cerebro del estudiante todo lo que haya aprendido. Por ejemplo, paramos la clase y les pedimos a los estudiantes que escriban todo lo que recuerden sobre la clase de ayer. Luego pueden compartir la información en parejas y, después de ello, continuamos la sesión con normalidad. O incluso podrían grabar un video.
“Dos cosas”
En cualquier momento de la clase, nos detenemos y les pedimos a los estudiantes que escriban dos cosas acerca de un tema específico. Por ejemplo: “¿Cuáles son las dos cosas más importantes que aprendiste hoy (o ayer)?”, “¿Cuáles son las dos conclusiones de esta unidad?”, “¿Cuáles son dos ejemplos de tu vida que se relacionan con lo estudiado hoy?”, “¿Cuáles son las dos cosas que te gustaría aprender?”, etc. Esta estrategia es muy fácil de utilizar y ayuda al alumnado a reflexionar sobre lo que sabe y lo que no. Junto a ello es importante suministrar el feedback adecuado que haga que la metacognición del estudiante le permita aprender bien.
Toma de apuntes recuperando información
Se les pide a los estudiantes que escuchen una determinada explicación pero que no tomen apuntes. Después, tras una pausa, dejamos un tiempo para que escriban las ideas más relevantes que se hayan analizado. Luego se puede generar un debate en el que los estudiantes comparten lo que escribieron y suministramos un feedback rápido sobre la información clave que se ha trabajado.
Guías de recuperación
Creamos ejercicios en los que los estudiantes deben llenar espacios que se dejan en blanco en ciertas frases con conceptos que se están trabajando durante la unidad didáctica. Después de que los estudiantes hayan escrito las respuestas de las guías, podemos plantear un debate en el grupo para asegurarnos que las respuestas sean correctas.
La lista no tiene fin. Sin olvidar la importancia de los recursos tecnológicos en el aula, como, por ejemplo, la utilización de los clickers, insertar pequeños test durante la presentación de los videos que grabamos o la utilización de recursos digitales (Quizizz, Kahoot, etc.) que permiten al docente hacer test rápidos y que los alumnos pueden responder inmediatamente desde sus tabletas o móviles. ¡Ponte a prueba!
Referencias:
1. Adesope O. et al. (2017). Rethinking the use of tests: a meta-analysis of practice testing. Review of Educational Research, 87, 659-701.
2. Agarwal, P. K. (2019). Retrieval practice & Bloom’s taxonomy: Do students need fact knowledge before higher order learning? Journal of Educational Psychology, 111(2), 189.
3. Agarwal, P. K., Bain, P. M. (2021). Enseñanza efectiva: Herramientas de la ciencia cognitiva para el aula. Aptus.
4. Agarwal, P. K. et al. (2014). Classroom-based programs of retrieval practice reduce middle school and high school students’ test anxiety. Journal of applied research in memory and cognition, 3(3), 131-139.
5. Agarwal, P. K. et al. (2021). Retrieval practice consistently benefits student learning: A systematic review of applied research in schools and classrooms. Educational Psychology Review, 33(4), 1409-1453.
6. Ariel, R., & Karpicke, J. D. (2018). Improving self-regulated learning with a retrieval practice intervention. Journal of Experimental Psychology: Applied, 24(1), 43.
7. Bjork, E. L., & Bjork, R. A. (2011). Making things hard on yourself, but in a good way: Creating desirable difficulties to enhance learning. Psychology and the real world: Essays illustrating fundamental contributions to society, 2(59-68).
8. Frankland, P. W. et al. (2019). The neurobiological foundation of memory retrieval. Nature Neuroscience, 22(10), 1576-1585.
9. Heitmann, S. et al. (2022). The quizzing effect depends on hope of success and can be optimized by cognitive load-based adaptation. Learning and Instruction, 77, 101526.
10. Jones, K. (2020). Retrieval practice: research & resources for every classroom. John Catt Educational.
11. Karpicke, J. D. et al. (2009). Metacognitive strategies in student learning: do students practise retrieval when they study on their own? Memory, 17(4), 471-479.
12. Kornmeier, J. et al. (2022). Spacing Learning Units affects both learning and forgetting. Trends in Neuroscience and Education, 100173.
13. Marin-Garcia, E., Mattfeld, A. T., & Gabrieli, J. D. (2021). Neural Correlates of Long-Term Memory Enhancement Following Retrieval Practice. Frontiers in Human Neuroscience, 15, 4.
14. McDermott, K. B. et al. (2014). Both multiple-choice and short-answer quizzes enhance later exam performance in middle and high school classes. Journal of Experimental Psychology: Applied, 20(1), 3.
15. Nadel, L. et al. (2012). Memory formation, consolidation and transformation. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 36(7), 1640-1645.
16. Pan, S. C., & Rickard, T. C. (2018). Transfer of test-enhanced learning: Meta-analytic review and synthesis. Psychological Bulletin, 144(7), 710.
17. Rajaram, S., & Pereira-Pasarin, L. P. (2010). Collaborative memory: Cognitive research and theory. Perspectives on Psychological Science, 5(6), 649-663.
18. Rawson, K. A., & Dunlosky, J. (2012). When is practice testing most effective for improving the durability and efficiency of student learning? Educational Psychology Review, 24(3), 419-435.
19. Roediger III, H. L., & Butler, A. C. (2011). The critical role of retrieval practice in long-term retention. Trends in Cognitive Sciences, 15(1), 20-27.
20. Roediger III, H. L., & Karpicke, J. D. (2006). Test-enhanced learning: Taking memory tests improves long-term retention. Psychological science, 17(3), 249-255.
21. Van den Broek, G. et al. (2016). Neurocognitive mechanisms of the “testing effect”: A review. Trends in Neuroscience and Education, 5(2), 52-66.
22. Wenzel, K. et al. (2022). Are open‐book tests still as effective as closed‐book tests even after a delay of 2 weeks?. Applied Cognitive Psychology, 36(3), 699-707.
Memoria de trabajo en el aula
La memoria de trabajo establece una conexión crucial entre la cognición y la acción. Puede recoger información en múltiples niveles, de lo sensorial a lo perceptivo y también de la memoria a largo plazo.
Alan Baddeley
Imaginemos que hemos de multiplicar mentalmente los números 43 y 27. Para que este cálculo lo podamos realizar deberemos recordar los dos números, aplicar las reglas propias de la multiplicación, almacenar la información correspondiente a los productos intermedios e ir procesándola atentamente para evitar las distracciones que perjudicarían la secuencia adecuada que nos conduzca al resultado final. O pensemos, por ejemplo, en cómo le explicaríamos a una persona cómo llegar desde la estación de tren al hospital. Probablemente necesitaríamos crear alguna representación visoespacial de la zona, elaborar la mejor ruta, y transformarla en instrucciones verbales comprensibles para la otra persona. Y ella, a su vez, tendrá que realizar una tarea parecida, aunque en orden inverso, repitiéndose mentalmente la información, anotándola o confiando en su memoria a largo plazo. En ambas situaciones estamos utilizando la memoria de trabajo, una función ejecutiva básica que nos permite almacenar de forma consciente durante un breve periodo de tiempo una pequeña cantidad de información para ser utilizada en cualquier tarea cognitiva. Este sistema de mantenimiento y manipulación temporal de la información (esta mayor actividad mental la diferencia de la memoria a corto plazo) depende de la corteza prefrontal, y su capacidad, aunque limitada, se va desarrollando durante la infancia. Dado que posibilita combinar la información que nos llega del entorno a través de los órganos de los sentidos con la almacenada en la memoria a largo plazo, resulta fundamental para la reflexión y la resolución de problemas. Todo ello tiene muchas implicaciones educativas.
Componentes de la memoria de trabajo
En el modelo multicomponente de Baddeley y Hitch (Baddeley, 2021), modelo que tiene grandes ventajas porque es fácil de comprender y tiene un gran respaldo de la evidencia empírica, se representa la memoria de trabajo como un sistema jerárquico (ver figura 1; Baddeley, 2020) en el que un componente atencional de capacidad limitada (ejecutivo central) controla tres sistemas de almacenamiento temporal en los que se representa información de tipo verbal y acústica (bucle fonológico), visual y espacial (agenda visoespacial) o episódica (búfer o retén episódico).
Para familiarizarnos con el modelo, analicemos un ejemplo sencillo. Por ejemplo, piensa en tu casa. ¿Cuántas puertas tiene? Tómate tu tiempo…
¿Cómo conseguiste llegar al número exacto? Probablemente, visualizaste la casa, proceso en el cual se apoya la agenda visuoespacial, después contaste verbalmente las puertas, utilizando el bucle fonológico, y, a lo largo de todo el proceso, fue necesario que el ejecutivo central seleccionase y aplicara la estrategia adecuada para responder a la pregunta planteada.
La memoria de trabajo es un sistema cognitivo de capacidad limitada que está directamente vinculado a la atención ejecutiva, el tipo de atención que puede ser controlada por nuestras propias intenciones, es decir, aquella que nos permite seleccionar la información relevante y supervisar que nuestros pensamientos y acciones estén en sintonía con nuestros objetivos (Rueda, 2021). Pensemos, por ejemplo, cuando el estudiante se centra en el proceso de resolución de un problema de forma voluntaria o sigue la explicación del profesor durante la clase a pesar de que el compañero le está molestando.
Las tareas cognitivas que evalúan la memoria de trabajo, como las tareas de span o las tareas n-back (e incluso otras de control inhibitorio o de inteligencia fluida, por ejemplo), requieren recursos atencionales. La información que es relevante para la consecución de la tarea (o cualquier otro objetivo cotidiano) se mantiene activa a través de mecanismos atencionales que posibilitan que los contenidos de la memoria de trabajo estén accesibles, protegiéndolos del desvanecimiento producido por el paso del tiempo o de la interferencia que pueda ocasionar información relevante durante la tarea que estemos realizando.
En cuanto a los componentes fonológico y visoespacial de la memoria de trabajo, son relativamente independientes. Ello implica que la memoria de trabajo puede procesar los dos tipos de información simultáneamente, por lo que combinar lo visual con lo verbal constituye una buena estrategia pedagógica para todos los estudiantes. Pensemos, por ejemplo, cuando analizamos una imagen que aparece en una diapositiva de nuestra presentación. El cerebro del estudiante procesará antes la imagen y la explicación no generará ninguna interferencia. Sin embargo, la capacidad de la memoria de trabajo colapsará rápidamente si realizamos dos o más tareas a la vez que procesen el mismo tipo de información. Eso ocurre, por ejemplo, cuando leemos un texto que aparece en una diapositiva debido a que la corteza auditiva del estudiante estará procesando lo que escucha y, a su vez, el sonido del texto a través de su habla interna. Sobrecargar de texto los PowerPoint no parece lo más adecuado para optimizar el aprendizaje (Horvath, 2014).
Por otra parte, el búfer episódico es un sistema de almacenamiento temporal pasivo capaz de mezclar información procedente del bucle fonológico, la agenda visoespacial, la memoria a largo plazo, o incluso del input perceptivo (ver figura 2; Baddeley, 2020), en un episodio coherente. Es decir, une e integra los diferentes tipos de información que nos llegan a través de los sentidos para formar los objetos y escenas que percibimos de forma coherente (color azul y forma cuadrada conforman un cuadrado azul, por ejemplo). Procesos que no requieren una gran demanda atencional, como la imagen de la escuela en la que trabajas o el sonido de la voz de tu pareja no dependen mucho de la agenda visoespacial ni del bucle fonológico, sino del búfer episódico, el nexo de unión entre el ejecutivo central y la memoria a largo plazo.
Memoria de trabajo en el cerebro
Las neuroimágenes han confirmado que cuando realizamos pruebas de memoria de trabajo se activa especialmente la corteza prefrontal (en concreto, la región dorsolateral, junto a otras regiones como la corteza parietal lateral y la ínsula; Lemire-Rodger et al., 2019), considerada como la sede logística de las funciones ejecutivas.
La corteza prefrontal tiene una gran conectividad con otras regiones, sobre todo cuando realizamos tareas en las que interviene la memoria de trabajo. Por ejemplo, cuando estamos buscando el restaurante en el que queremos cenar (tarea visoespacial), la corteza prefrontal recibe señales del hipocampo que nos permiten determinar donde estamos actualmente y hacia donde tenemos que ir. O cuando tenemos que responder preguntas en una entrevista de trabajo (tarea verbal), nuestra corteza prefrontal recibirá información de centros del lenguaje, como el área de Broca, para elaborar las respuestas adecuadas.
En el video siguiente se muestra la activación cortical ante un estímulo auditivo en una tarea de memoria de trabajo verbal. El participante oye una palabra (“pen”) que ha de recordar. Tras unos segundos, se le presenta una lista de palabras y tiene que decir si la palabra inicial se encuentra en esa lista. Como se ve en el video, inicialmente se activan áreas de la corteza auditiva, luego regiones frontales (como el área de Broca), se da una interacción entre zonas anteriores y posteriores del cerebro y, al final, se activan las áreas visuales.
En la figura 3 (Fuster, 2015) se desglosan las diferentes fases de activación durante la tarea.
Desarrollo y limitaciones
La corteza prefrontal es la región del cerebro que tarda más en completar su desarrollo (hasta pasados los veinte años no acaba de madurar). Su proceso de maduración está directamente vinculado al desarrollo de la memoria de trabajo. Como se observa en la figura 4 (Alloway y Alloway, 2014), su crecimiento más espectacular se da durante la infancia. La memoria de trabajo aumenta más en los primeros diez años de vida que en el resto de la vida. En promedio, su capacidad se incrementa de forma constante hasta los 30 años, alcanza un máximo y se estabiliza. A medida que envejecemos, la amplitud de la memoria de trabajo se irá reduciendo.
Porque, efectivamente, en consonancia con la naturaleza atencional del ejecutivo central, la memoria de trabajo es limitada, tanto en tiempo como en amplitud (Cowan, 2010). En lo referente a la limitación temporal, tras unos segundos, la información almacenada en la memoria de trabajo tiene que ser actualizada. Y en lo que respecta a la amplitud, solo permite almacenar simultáneamente unas pocas unidades de información, asumiendo que las capacidades cognitivas de cada persona son diferentes y que las limitaciones de la memoria de trabajo se ven afectadas por las características de la información procesada.
Pensando en el contexto del aula, algunos autores sugieren que la capacidad de la memoria de trabajo permitiría procesar 2 instrucciones entre los 5 y 6 años de edad, 3 instrucciones entre los 7 y 9 años, 4 instrucciones entre los 10 y 12 años, 5 instrucciones entre los 13 y los 15, y 6 instrucciones entre los 16 y los 29 años, que es el rango de edad en el que se alcanzaría el máximo (Alloway y Alloway, 2014). Esta información es orientativa y, por supuesto, está basada en promedios.
Vulnerabilidades
Aunque la corteza prefrontal es la región más moderna del cerebro (evolutivamente hablando), también es la más vulnerable. Dice el gran neurocientífico Robert Sapolsky (2020) que “Las neuronas frontales son células caras, y las células caras son células vulnerables. Congruente con esa idea es que el lóbulo frontal es atípicamente vulnerable a varios daños neurológicos.”
Efectivamente, sabemos que cuando el lóbulo frontal está trabajando mucho, tiene unas tasas metabólicas muy altas. Como analizamos en un artículo anterior (¿Cómo pasar del deseo a la acción? Buenos hábitos en la educación y en la vida), el autocontrol constituye un recurso limitado y las personas que regulan mejor sus vidas no son las que tienen más fuerza de voluntad, si no las que hacen lo correcto de forma menos consciente a través de buenos hábitos y automatismos. Relacionado con esto, sabemos que cuando la corteza prefrontal frontal trabaja intensamente (por ejemplo, en una tarea difícil que hace participar a la memoria de trabajo) y luego ha de intervenir en una tarea inmediatamente posterior, el rendimiento baja mucho. Y lo mismo ocurre en tareas simultáneas (Watanabe y Funahashi, 2014).
El hecho de que la memoria de trabajo tenga una capacidad limitada sugiere que, en la práctica, puede ser útil la adquisición de determinados automatismos. Así, por ejemplo, se ha demostrado que si los niños no aprenden de memoria determinadas operaciones aritméticas, como las tablas de multiplicar, tienen mayores dificultades para resolver problemas aritméticos en niveles más avanzados porque dedican los recursos de su memoria de trabajo al cálculo y no a la resolución del problema planteado, que es lo prioritario.
Por otra parte, sabemos que el estrés, la tristeza, la soledad, no dormir las horas adecuadas o una mala condición física, por ejemplo, pueden perjudicar el buen funcionamiento de la corteza prefrontal, en general, y la memoria de trabajo, en particular. Por ejemplo, en un estudio se comprobó que la administración de glucocorticoides a personas sanas durante 10 días perjudicó su memoria de trabajo de forma similar a lo que se observa tras una lesión del lóbulo frontal (Young et al., 1999). Y el proceso puede amplificarse durante la infancia y la adolescencia debido a la gran reorganización cerebral que se da en estas etapas. De hecho, en una situación de estrés se pueden manifestar síntomas parecidos a los asociados al TDAH debido a la dificultad para pensar con claridad o ejercitar el adecuado autocontrol.
La calidad y la cantidad del sueño también afectan el desempeño en tareas de memoria de trabajo visual y verbal en los niños en edad escolar. La privación del sueño conlleva una reducción en el metabolismo de la glucosa en la corteza prefrontal, junto a otras regiones que también son básicas para un buen rendimiento cognitivo (Satterfield y Killgore, 2019; ver figura 5).
Por cierto, una fantástica estrategia para combatir el estrés, dormir mejor y mejorar el rendimiento cognitivo es el ejercicio físico, especialmente si se realiza en plena naturaleza. Un simple paseo por un entorno natural es suficiente para recargar de energía los circuitos cerebrales asociados a la fatiga mental y mejorar el desempeño en tareas en las que interviene la memoria de trabajo (Berman et al., 2008).
¿Se puede entrenar la memoria de trabajo?
Los estudios sugieren que la memoria de trabajo puede entrenarse y mejorarse a través de tareas como la n-back, en la cual hay que recordar si la posición de una figura que va apareciendo y desapareciendo en una pantalla coincide o no con su posición anterior, e incluso hay indicios de que esto podría mejorar la inteligencia fluida (Au et al., 2015). Otro ejemplo conocido con el que se han conseguido buenos resultados ejecutivos que pudieron transferirse a tareas no entrenadas es el programa Cogmed, con el que se trabaja la memoria de trabajo, durante cinco semanas, a través de tareas verbales y visoespaciales que van ajustando el grado de dificultad a cada individuo. Sin embargo, en un importante estudio longitudinal de dos años en el que participaron niñas y niños de seis y siete años con déficits de memoria de trabajo, se identificó una mejora a corto plazo en el funcionamiento cognitivo de las tareas entrenadas, aunque sin incidencia en algunas tareas académicas (Roberts et al., 2016). Las pruebas actuales que respaldan una transferencia del aprendizaje a competencias escolares (transferencia lejana), como la lectura o las matemáticas, como consecuencia del entrenamiento específico de la memoria de trabajo, no son claras. Seguramente la mejor estrategia consista en diversificar el entrenamiento cognitivo más a largo plazo, trabajando de forma global las diferentes funciones ejecutivas. Si hacemos una analogía con el entrenamiento físico, sería algo del estilo: “Si en el gimnasio entreno todo el cuerpo, será más fácil fortalecer los brazos que si únicamente hago sentadillas”.
Está claro que este tipo de entrenamiento específico es complicado de llevar a cabo en el aula (aunque, en la actualidad, lo estamos evaluando). No obstante, en la práctica sí que podemos ayudar a los estudiantes a utilizar de forma más eficiente la memoria de trabajo a través de estrategias concretas que luego analizamos.
Resultados académicos
La memoria de trabajo correlaciona de forma positiva con el rendimiento académico del estudiante e, incluso, con su inteligencia fluida, la que nos permite resolver problemas nuevos (Burgess et al., 2011).
En un estudio realizado en escuelas inglesas en el que participaron cientos de niñas y niños en la etapa de infantil (5 y 6 años) durante un periodo de 6 años, se encontró que los estudiantes con una mejor memoria de trabajo se desenvolvían mejor en tareas de lectura, escritura y matemáticas que aquellos que sus evaluaciones en los test de memoria de trabajo eran peores (ver figura 6; Gathercole y Alloway, 2008).
En concreto, la capacidad de la memoria de trabajo en niñas y niños de 5 años de edad fue el mejor predictor del rendimiento en lectoescritura y aritmética hasta seis años después (Alloway y Alloway, 2010). Por encima, incluso, del cociente intelectual.
Asimismo, se ha comprobado que los déficits en memoria de trabajo son comunes en estudiantes con autismo, TDAH, dislexia, discalculia, trastornos específicos del lenguaje, síndrome de Down, entre otros (Forsberg et al., 2021). ¿Qué podemos hacer al respecto?
En el aula
En el contexto general del aula, a los niños que presentan déficits en su memoria de trabajo les cuesta realizar tareas que requieren varios pasos y también pueden tener problemas para retener pequeñas cantidades de información al realizar una actividad, lo cual suele conllevar un ritmo de aprendizaje más lento y dificultades académicas relacionadas con la lectura o el cálculo matemático, por ejemplo, tal como mencionamos en el apartado anterior. En investigaciones realizadas en el contexto del aula (Gathercole y Alloway, 2008), los maestros suelen describir a los niños que puntúan bajo en los test de memoria de trabajo como estudiantes distraídos, aunque no problemáticos, incapaces de seguir las instrucciones de las tareas académicas y de acabarlas cuando existe un cierto grado de procesamiento mental. Aunque en muchas ocasiones los propios docentes no son conscientes de la complejidad de algunas de las instrucciones que dan a su alumnado (“Dejad vuestras libretas en la mesa, los lápices en el estuche y sentaos en la alfombra de la esquina”). El niño empieza la tarea, pero luego parece perder el hilo. Los mismos niños decían que olvidaban las instrucciones. Sin embargo, los maestros no solían darse cuenta de estos problemas.
Aunque estos niños no muestran la impulsividad o hiperactividad características del TDAH, muchos de los diagnosticados con este trastorno sí que manifiestan déficits en la memoria de trabajo.
A continuación, analizamos algunos principios básicos que podemos utilizar en el aula para ayudar, especialmente, a los estudiantes que muestran déficits en la memoria de trabajo, especialmente en las etapas de Educación Infantil y Primaria (Alloway y Copello, 2013; Gathercole y Alloway, 2008).
1. Identificar déficits en la memoria de trabajo
A los estudiantes con déficits en la memoria de trabajo les cuesta recordar y actualizar la información suministrada en las tareas o en las instrucciones dadas. Por ejemplo, el niño olvida las palabras de una frase que tiene que escribir o sabe ir a la clase de una maestra concreta, pero, una vez allí, olvida lo que tenía que decirle. Como consecuencia de lo anterior, suelen cometer muchos errores en las tareas de aprendizaje y eso los lleva a abandonarlas por completo en muchas ocasiones. Asimismo, en actividades en las que se ha de seguir una secuencia concreta, los niños con déficits de memoria de trabajo pierden la noción de lo que ya han hecho, o lo que les falta por hacer, y ello les hace repetir elementos de la tarea (como contar más de una vez un objeto o escribir una palabra dos veces seguida, por ejemplo) o saltarse una parte de la misma.
Si se detecta algún signo, se deben evaluar las demandas de memoria de trabajo de la tarea (ver punto 3) para determinar si es probable que la causa sea la sobrecarga de la memoria de trabajo. Si las demandas de memoria de trabajo de la tarea son significativas, se recomienda que la actividad se repita con una carga de memoria de trabajo reducida. Esto se puede lograr mediante las estrategias mencionadas en los puntos 4, 6 y 7.
2. Observar al niño
En consonancia con lo anterior, resulta fundamental observar al niño en el desarrollo de las tareas para advertir si le producen una sobrecarga en su memoria de trabajo, por lo que es importante preguntarle sobre lo que está haciendo, o tiene intención de hacer. Incluso a edades tempranas, los niños pueden suministrar información relevante porque suelen ser conscientes de los errores que cometen vinculados a la memoria de trabajo. Cuando el niño haya olvidado información relevante, podemos repetirle las instrucciones según sus necesidades (ver punto 5), suministrarle facilitadores de la tarea (ver punto 6), dividir las tareas en bloques más pequeños o animarle a que pregunte y pida ayuda cuando lo necesite.
3. Valorar las demandas de memoria de trabajo en las tareas
Para que la intervención sea eficaz, el maestro debe poder identificar qué características de una actividad en particular, si las hay, imponen demandas importantes sobre la memoria de trabajo. Una vez que se han identificado, la actividad se puede modificar para reducir la carga de la memoria de trabajo (ver punto 4) y así aumentar las posibilidades de que se complete con éxito.
Debido a que la memoria de trabajo tiene una capacidad limitada, no se recordarán secuencias largas que excedan la capacidad del niño. Y es que muchas de las tareas académicas cotidianas sobrecargan la memoria de trabajo de los estudiantes exigiéndoles la retención de gran cantidad de información verbal, muchas veces de forma arbitraria. Esto se da, por ejemplo, cuando les pedimos recordar secuencias largas de palabras o números, les damos instrucciones complejas o les pedimos resolver problemas con enunciados en los que existe información irrelevante que impide identificar las ideas clave. Asimismo, los contenidos irrelevantes o imprevisibles pueden imponer grandes exigencias a la memoria de trabajo, porque los niños no pueden utilizar su conocimiento existente (en otras palabras, la memoria a largo plazo) para respaldar su desempeño. Qué importante es incrementar el sentido y significado de lo que se está estudiando. O, si se quiere, es imprescindible identificar los conocimientos previos de los estudiantes y vincular los aprendizajes a situaciones cotidianas. Y también qué importantes son los buenos hábitos para combatir el estrés inadecuado (enemigo de la memoria de trabajo y de regiones críticas del cerebro, como la corteza prefrontal o el hipocampo) y para adquirir determinados automatismos (sea en aritmética, lectura, estudio, etc.) que liberan espacio en la memoria de trabajo evitando su sobrecarga.
4. Reducir la carga cognitiva de la memoria de trabajo si es necesario
Es posible que sea necesario modificar tareas académicas con antelación para que puedan adaptarse mejor a las necesidades específicas de los niños con una memoria de trabajo reducida. O que, en el transcurso de la unidad didáctica, haya que modificar alguna actividad y presentarla de forma distinta porque se han detectado sobrecargas en la memoria de trabajo de algunos niños. En la práctica, podemos evitar errores vinculados a la memoria de trabajo minimizando los objetivos de aprendizaje perseguidos en la tarea, reduciendo la cantidad de material que se ha de procesar, proporcionando esquemas claros y estructurados, incrementando la familiaridad de lo que se está estudiando, simplificando las instrucciones verbales (incluso cambiándolas por un formato visual o combinando ambos), reestructurando las tareas de forma que cada paso sea independiente o fomentando el uso de facilitadores (punto 6), entre otras estrategias.
5. Repetir con frecuencia la información importante
Repetir la información más relevante de las tareas académicas puede ser una gran ayuda para estudiantes con déficits de memoria de trabajo. Ello hace referencia tanto a las instrucciones generales de la tarea, como a las más específicas. Como las necesidades de los estudiantes son diferentes, también es importante generar un entorno de aprendizaje positivo en el que se alienta a los niños a solicitar la repetición de información importante en caso de olvido. También se ha comprobado que es muy útil agrupar a un estudiante con problemas de memoria de trabajo con otro que tenga mejor desempeño para que pueda guiarlo durante las tareas con indicaciones ocasionales.
6. Fomentar el uso de facilitadores
Existe una enorme variedad de herramientas que pueden ayudar de diferentes formas a reducir la carga de la memoria de trabajo de los estudiantes, como correctores ortográficos, calculadoras, ábacos, pósters, diccionarios personalizados, programas informáticos y muchos otros recursos. Sin embargo, muchos niños con problemas de memoria de trabajo a menudo tienen dificultades para usar tales herramientas, posiblemente debido a las dificultades iniciales en el dominio de la nueva habilidad. Por lo tanto, es recomendable que los niños tengan práctica en el uso de los facilitadores utilizados comenzando con tareas sencillas que requieren demandas menores de memoria de trabajo para, de esta forma, ir adquiriendo las habilidades básicas antes de afrontar tareas con mayor demanda cognitiva.
7. Desarrollar las estrategias personales del niño
Las estrategias de los puntos anteriores están centradas en lo que puede hacer el docente para evitar la sobrecarga de la memoria de trabajo de los estudiantes. Junto a estas estrategias, también podemos fomentar el uso de otras que pueden ir utilizando los propios niños de forma autónoma. Por ejemplo, los niños con déficit de memoria de trabajo suelen ser conscientes de cuándo han olvidado información crucial, pero a menudo no saben qué hacer en tales situaciones. Qué importante en el aula es generar climas emocionales positivos en los que los estudiantes no tienen miedo a equivocarse y tienen la confianza para pedir ayuda cuando lo necesiten. Pero más allá de esto, los niños pueden desarrollar estrategias relativamente simples que les pueden ayudar a optimizar su aprendizaje. Por ejemplo, repitiendo una cantidad limitada de información verbal (en silencio o en voz alta) que solo debe recordarse durante un periodo corto de tiempo. Asimismo, los niños que hayan adquirido un desempeño básico en lectoescritura se beneficiarán de tomar apuntes en tareas largas o que tengan varios pasos. Hay que enseñarles estrategias de planificación que les ayude a identificar las ideas más relevantes de las tareas e ir apuntándolas. Y también les ayuda subrayar, utilizar reglas mnemotécnicas en casos concretos, etc. Todo en beneficio del funcionamiento de su memoria de trabajo, que es más que una memoria explícita y consciente, es un sistema de gestión ejecutivo que tiene como objetivo guiar el comportamiento.
Referencias:
1. Alloway, T. P., Alloway, R. G. (2010). Investigating the predictive roles of working memory and IQ in academic attainment. Journal of Experimental Child Psychology, 106, 20-29.
2. Alloway, T. P., Alloway, R. G. (2014). Understanding working memory. SAGE.
3. Alloway, T., Copello, E. (2013). Working memory: the what, the why, and the how. The Australian Educational and Developmental Psychologist, 30, 105-118.
4. Au, J. et al. (2015). Improving fluid intelligence with training on working memory: a meta-analysis. Psychonomic Bulletin & Review, 22(2), 366-377.
5. Baddeley, A. (2020). La memoria de trabajo. En A. Baddley, M. W. Eysenck y M. C. Anderson (Eds), Memoria (p. 91-134). Alianza Editorial.
6. Baddeley, A. et al. (2021). A multicomponent model of working memory. En R. H. Logie, V. Camos, y N. Cowan (Eds.), Working memory: State of the science (p. 10–43). Oxford University Press.
7. Berman, M. et al. (2008). The cognitive benefits of interacting with nature. Psychological Science, 19, 1207-1212.
8. Burgess, G. C. et al. (2011). Neural mechanisms of interference control underlie the relationship between fluid intelligence and working memory span. The Journal of Experimental Psychology: General, 140(4), 674-692.
9. Cowan, N. (2010). The magical mystery four: How is working memory capacity limited, and why? Current Directions in Psychological Science, 19, 51-57.
10. Forsberg, A. et al. (2021). The role of working memory in long-term learning: Implications for childhood development. En Psychology of Learning and Motivation, 1-45.
11. Fuster, J. M. (2015). The Prefrontal Cortex, 5th ed. Academic Press.
12. Gathercole, S. E., y Alloway, T. P. (2008). Working memory & learning: A practical guide. Sage Press.
13. Horvath, J. C. (2014). The Neuroscience of PowerPointTM. Mind, Brain, and Education, 8(3), 137-143.
14. Lemire-Rodger, S. et al. (2019). Inhibit, switch, and update: A within-subject fMRI investigation of executive control. Neuropsychologia,132, 107134.
15. Roberts, G. et al. (2016). Academic outcomes 2 years after working memory training for children with low working memory: a randomized clinical trial. JAMA Pediatrics, 170 (5): e154568.
16. Rueda, C. (2021). Educar la atención: con cerebro. Alianza Editorial.
17. Sapolsky, R. (2020) Compórtate: La biología que hay detrás de nuestros mejores y peores comportamientos. Capitán Swing.
18. Satterfield B., Killgore W. (2019). Sleep loss, executive function, and decision-making. En Sleep and Health (Grandner ed.), Academic Press.
19. Watanabe y S. Funahashi (2014). Neural Mechanisms of Dual-Task Interference and Cognitive Capacity Limitation in the Prefrontal Cortex. Nature Neuroscience, 17, 601-611.
20. Young, A. et al. (1999). The Effects of Chronic Administration of Hydrocortisone on Cognitive Function in Normal Male Volunteers. Psychopharmacology, 145, 260-266.
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