Novedad y Educación

BALLARINI F,

Barcelona

Conferencia; I Congreso Internacional de Neuroeducación 2018; 2018

Del laboratorio al aula y viceversa ​Nada más obvio que saber que "el futuro son los niños", nada más evidente que darse cuenta que esos niños van a crecer, van a ocupar cargos, funciones, proyectos. Van a dominar todas las actividades que hoy dominamos nosotros, los adultos. Es la vida, obvia y coherente, que nos obliga a comprender que esos 2 billones de niños y niñas que están en este momento en una escuela dependen de nosotros. El futuro será de los niños pero hoy, mediante su educación, está en nuestras manos. ​Entender la convergencia científica educativa es brindarse la posibilidad unir dos conceptos fundamentales para nuestra cultura. El primero es que la educación es el medio más efectivo para lograr un efecto formativo sobre la mente. Y segundo es que la ciencia, desde hace unos cientos de años, representan nuestra noción más cercana de verdad. De esa interacción necesaria surge lo que hoy llamamos neuroeducación.​Esta nueva disciplina fusión, combina áreas tales como la neurociencia, la psicología experimental, la pedagogía y la educación, e intenta aplicar conocimientos realizados sobre el aprendizaje, memoria y lenguaje (entre otras áreas cognitivas) con el fin de poder obtener mejores estrategias de enseñanza y aprendizaje (Carew y Magsamen, 2010). De este modo, y mediante la interacción con las instituciones educativas, se busca no solo poner en práctica conocimientos científicos dentro del aula, sino también, alimentar de preguntas educativas a los laboratorios.​En este sentido muchas de las investigaciones relacionadas con esta temprana visión científica comenzaron mediante la evaluación de memorias, fundamentalmente a partir de distintos test relativos a la retención de palabras neutras. Para poder evaluar un posible aumento de la memoria, dichos aprendizajes de lectura o repetición de palabras eran asociados a eventos positivos o negativos, por ejemplo utilizando distintos tipos de música (Judde y Rickard, 2010) o proyectando distintas clases de videos (cómicos o dramáticos) (Nielson et al., 2005; Nielson y Powless, 2007). De forma similar, también durante estos últimos años, se ha hecho foco en determinar si se puede entrenar o mejorar la cognición. Varias pesquisas han analizado la efectividad de distintos programas y juegos comerciales, los cuales prometen una mejora cognitiva a expensas de una variedad de entrenamientos lúdicos (Jaeggi et al., 2011). En este sentido, una de las investigaciones más resonantes propuso evaluar masivamente (aproximadamente 11.000 personas) la performance en distintas áreas del conocimiento tales como la memoria, el raciocinio, la habilidad visio-espacial y la atención. Los participantes, tenían como condición, entrenar diariamente (mediante una página de internet) en una disciplina particular Owen (2010). Luego de seis semanas se testeó si dicho entrenamiento diario podría ser trasladado a otra área cognitiva. Como resultado se evidenció que a pesar de haber una mejora en el rendimiento de cada tarea entrenada, dicho conocimiento no se puede transferir a otra tarea cognitivamente cercana a la cual no fue entrenado. En otras palabras, si jugamos mucho al Tetris semana a semana vamos a superar nuestro record pero difícilmente podremos mejorar la forma de ordenar cajas en una mudanza a expensas de esa práctica. Etiquetado conductual, marcando memorias.​Uno de los más grandes desafíos que puede plantearse un científico es entender el todo a partir de sus partes. Hallar las piezas y el mecanismo que le da forma a un proceso global, es sin duda, una de las particularidades más hermosas, complejas y exigentes que tiene nuestro trabajo. Componer ideas, unir conceptos e intentar encontrar cierta lógica dentro de un marco conceptual pre establecido. Romper con todo ello y comenzar de nuevo. Lograr comprender que detrás de aquella pregunta "¿Por qué tenemos más recuerdo del 11 de septiembre de 2001 que de nuestro último desayuno?" existe un posible mecanismo neuronal que explique los motivos y brinde las pautas para generar, a partir de esos hallazgos, una nueva estrategia educativa.​Si todo tuvo un comienzo fue sin dudas en el Laboratorio de Memoria de la Facultad de Medicina de Universidad de Buenos Aires. Allí la Dra. Haydée Viola y un grupo de, por aquel entonces, proyectos científicos (Dr. Diego Moncada, Dra. María Cecilia Martínez, Lic. Nadia Alen y yo) intentábamos entender como la novedad podía mejorar la forma de consolidar un recuerdo.​A través de una paciente observación de la conducta de roedores nuestro resultado fue, luego de muchos años, descubrir que una memoria de corto plazo podía promocionarse a una de largo plazo si dicho aprendizaje era asociado a un situación novedosa. Nada más similar a nuestra preciada formación de memorias en seres humanos, o evolución si usted quiere llamarlo así. A nivel metodológico esto básicamente quiere decir, que si luego (o también puede ser antes) de un aprendizaje basado, por ejemplo, en la distribución en el espacio de objetos (latas de gaseosa situadas en medio de un superficie blanca) sorprendíamos a los animales colocándolos en un contexto que jamás vieron por un breve período de tiempo. La memoria relacionada con la posición de las latas era significativamente mejor que la de un grupo de animales que solo tuvieron el aprendizaje espacial (llamado grupo control o simplemente ratas no sorprendidas) (citas Moncada viola 2007, Ballarini 2009).​A partir de estos descubrimientos replicamos nuestra hipótesis en cuatro tipos diferentes de aprendizajes con resultados similares. Donde tres de ellos dependían de la actividad del hipocampo y el otro de la corteza insular (área que procesa el sentido del gusto y su memoria). Esto nos permitió sugerir fuertemente la existencia de un mecanismo general en la formación de memorias de largo término (citas Moncada viola 2007, Ballarini 2009). En otras palabras, la memoria en roedores era mejorada gracias al efecto de una novedad, pero ¿como lo hace?.​La memoria puede clasificarse temporalmente en memorias de corto y largo plazo. Esta división está obviamente determinada por el tiempo que van a permanecer en nuestro cerebro. Pero existe una característica más, un rasgo distintivo y fundamental. Las memorias de largo plazo son dependientes de la síntesis de proteínas. Admito que en este momento usted se detenga y se haga la pregunta, ¿Cómo proteínas en el cerebro?​Si, nuestro cerebro, más precisamente nuestras neuronas necesitan la síntesis (el sinónimo científico de producción) de proteínas para el proceso de consolidación de la memoria. Estas moléculas complejas compuestas por cadenas de aminoácidos que cumplen funciones celulares tan diversas también cargan con la enorme responsabilidad de ser parte del guardado de los recuerdos. A ese grupo específico de proteínas las denominamos PRP o proteínas relacionadas con la plasticidad. Recapitulando, las memorias de largo plazo son dependientes de síntesis de proteínas, por la tanto las memorias de corto término son independientes de estos aliados proteicos.​Entonces la diferencia entre una memoria que dura unos pocos minutos con respecto a una que quizás dure toda la vida está fundada en las proteínas. Dentro de este supuesto, podríamos sencillamente pensar que la demanda proteica es el único limitante que nos separa entre recordar y olvidar. Con lo cual, si encontramos la forma de sintetizar proteínas dentro de las neuronas podríamos transformar una memoria de corto a largo plazo.​"La novedad genera la síntesis de proteínas relacionadas con la plasticidad", me gustaría susurrarle al oído con cierta complicidad. Es tan simple como evolutivamente genial. Vivir una experiencia novedosa brinda las proteínas necesarias no solo para consolidar su propio recuerdo (el del evento novedoso en sí) sino que, dada su alocada y frenética distribución por dentro de la neurona (en el citoplasma celular), para ayudar a consolidar los recuerdos que se estarían formando.​"¿Usted me quiere decir que todas esas memorias de corto plazo que se iban a perder en el olvido, se pueden consolidar y transformar en una memoria de largo plazo si son alcanzadas por la proteínas proporcionadas por el efecto de la novedad?", si querido lector.​Dichas proteínas sintetizadas a partir del estímulo novedoso, y necesarias para la consolidación de la memoria, van a ser capturadas por lo que hipotéticamente llamamos Etiqueta conductual. La etiqueta conductual la podemos imaginar como una bandera que flamea cercana a una conexión sináptica señalizando fisiológicamente que en ese preciso momento esa sinapsis está formando un recuerdo. Es decir, una señal de tránsito celular que les indica a las proteínas a donde deben ir. Descartando, de esta forma, la posibilidad de dirigirse hacia otras sinapsis. Las proteínas una vez sintetizadas van a ser atraídas por esa bandera o etiqueta logrando sostener el recuerdo en el tiempo. Las proteínas son el sustrato necesario para guardar memorias.​Entonces, ¿Qué sucede si no existe síntesis de proteínas? Bajo nuestra hipótesis, sin proteínas, la etiqueta (o bandera) dejará de flamear lentamente hasta desaparecer. Como consecuencia de este mecanismo fisiológico de nuestras neuronas, esa conexión sináptica se desconectará perdiendo aquel recuerdo que guardaba, para siempre. En otras palabras, así funciona el guardado efímero de una memoria de corto plazo, que carente de la síntesis de proteínas su destino es el pronto olvido.​Neuro-recapitulando, hasta el momento sabemos que:1) Las memoria de corto plazo: son independiente de síntesis de proteínas y etiquetan conexiones sinápticas.2) Las memorias de largo plazo dependen de la síntesis de proteínas y etiquetan conexiones sinápticas.3) Las situaciones o eventos novedosos, disparan la síntesis de proteínas y etiquetan conexiones sinápticas.​Combinando esta información podremos darnos cuenta muy fácilmente que el aprendizaje de una tarea que solo deja una memoria de corto plazo, va a establecer una etiqueta conductual que capturará las proteínas recientemente sintetizadas a raíz de la experiencia novedosa. De esta manera, las proteínas producto de esa novedad, lograrán sostener dicha conexión de forma duradera, permitiendo que aquel recuerdo de corto plazo pueda promoverse y dar lugar a una memoria de largo plazo. La novedad como estrategia educativa ​Si un evento novedoso nos ayuda a ?almacenar? información de sucesos cercanos e intrascendentes que simplemente caerían en el olvido, ¿Sería posible mejorar la memoria de los estudiantes a partir de un efecto sorpresa? Sin duda transformar un conocimiento puramente neurocientífico en una posible estrategia educativa nos fascinaba pero cuál sería el protocolo adecuado para poder resolverlo.​Como primer paso, y obviamente sin basarnos en precedente alguno (dado que jamás habíamos trabajo analizando la memoria de seres humanos), elaboramos una serie de actividades muy simples y acordes a los escasos tiempos que teníamos para desarrollar nuestra investigación dentro de las escuelas. Sin perturbar el dictado normal de clases y como parte de la rutina escolar, pensamos que sería ideal generar un modelo de trabajo que se independizara de nuestra participación. Que no necesite de grandes cambios, ni infraestructura, ni de presupuesto. Que se pueda realizar en cualquier institución que desee hacerlo, sin ninguna otra ayuda que la comprensión de la idea. Queríamos pensar en un proyecto que pueda viralizarse rápidamente.​De aquella simpleza nació la idea de intentar mejorar un aprendizaje literario asociándolo con una situación novedosa. Fundamentalmente basados en que, si los alumnos no conocían el cuento, todos se encontrarían en el mismo grado de conocimiento: Nulo.​De igual manera y coherentes con el minimalismo experimental confiamos en dictar una clase novedosa de la única temática que puede manejar un científico: Ciencia. Fue así que de esta manera y cruzando los dedos muy fuerte logramos plantear el siguiente protocolo:​Como parte normal de la clase, las maestras de dos divisiones de un mismo año, debían leer un cuento a sus respectivos alumnos por única vez. Al contar con dos cuentos de nivel de dificultad similar la docente de la división A, por ejemplo leía "Dientes", y la de la división B leía "Gervasio, el hombre bala" (Ambos cuentos de la autora Emma Wolf). Luego de la lectura, las indicaciones eran claras, proseguir con la cursa como sin nada raro hubieses ocurrido. Para ese entonces, sabíamos que para esa edad, les era cotidiano escuchar un cuento de la maestra.​Una de las divisiones, luego de la lectura, prosiguió de manera regular con su día escolar. En cambio, al otro grupo de alumnos sin previo aviso, se les brindó la posibilidad de tener una clase novedosa de ciencia una hora después de la lectura. Pero? ¿Qué implicaba que una actividad/clase sea novedosa? Básicamente debía cumplir con los siguientes puntos:1) Que fuese realizada sin previo aviso.2) Que se dictase fuera del aula (por ejemplo en el laboratorio, en el patio, en otra aula).3) Que fuese dada por profesores totalmente desconocidos (por ejemplo, los integrantes del laboratorio de memoria).4) Que su temática sea nueva, es decir, que no hayan desarrollado esos conceptos o por lo menos no de esta forma.5) Que fuese breve, entre 15 a 20 minutos.​Para cumplir con nuestro compromiso educativo y metodológico la clase novedosa de ciencia fue realizada con los materiales mínimos y que en su mayoría se pueden encontrar en cualquier laboratorio de una escuela primaria. Probetas, agua, huevos duros, sal, globos, gomitas masticables e imanes. Nada más simple que experimentar por qué flotamos más en agua salada, por qué no podemos unir los polos iguales de un imán o jugar con los sentidos del gusto y el olfato. Nada que un docente con 5 minutos de capacitación y ganas no pueda hacer.​Al día siguiente, para evidenciar los efectos de la novedad sobre la memoria literaria, ambos docentes evaluaron de forma anónima cuánto recordaban los alumnos sobre los contenidos del cuento mediante una sencilla actividad de 10 preguntas. De esta forma, mediante esas respuestas, podríamos comparar la memoria que tenían los alumnos que recibieron la clase de ciencia novedosa contra la memoria de los que no la tuvieron.Los resultados de estas primeras experiencias fueron asombrosos: tal como habíamos hipotetizado, los alumnos que recibieron la clase novedosa recordaban con mucho más detalle el cuento que les había sido relatado.Contando con estos prometedores resultados, nos animamos a dar un paso más en la investigación. Expandimos el estudio a 8 instituciones de la Provincia de Buenos Aires. Entre ellos Colegios Privados, públicos, bilingües y religiosos de distintas fracciones sociales y culturales. Un total de 1600 alumnos de entre 7 y 9 años. Un esfuerzo que se sostuvo gracias al incansable trabajo de más de 45 docentes involucradas en un proyecto sin precedentes para la educación Argentina. El aula como laboratorio Rápidamente, a fuerza de buenos resultados, avanzamos y variamos las condiciones de la experiencia novedosa incorporando nuevos horarios de separación entre la novedad y la lectura del cuento y hasta nos jugamos a modificar la temática de la misma (en vez de ciencia, probamos también con una clase de música ¡y funcionaba!).El paquete de resultados publicados recientemente (Ballarini 2013) muestran un aumento superlativo de la memoria, en aproximadamente un 60%, cuando se brinda una clase novedad 1 hora antes o 1 hora después del aprendizaje. Un efecto promotor de la memoria es absolutamente simétrico cuando ésta se proporciona a tiempos cercanos. Sin embargo, cuando la novedad es dada 4 horas previas o posteriores a la lectura de la historia, no se observan mejoras en la memoria de los alumnos. Esto quiere decir que el efecto promotor de la novedad sobre una memoria presenta un curso temporal preestablecido que coincide con la hipótesis del etiquetado conductual previamente presentada en el capítulo anterior.​Dentro de esos descubrimientos y con el fin de confirmar que el efecto promotor sobre la memoria se debía a la exclusivamente a la novedad en sí y no que estaba relacionado con la temática de la clase (en este caso, de ciencia). Probamos reemplazar las probetas y los juegos con imanes por una temática musical. Cumpliendo con las mismas premisas establecidas que debe tener la novedad. Así a través del uso de palos, baldes, bolsas, radiografías y pelotas de fútbol, la musicoterapeuta Magdalena Díaz Pérez compuso una orquesta muy poco convencional.​Simulando la metodología utilizada anteriormente, vimos que el aumento de la memoria literaria asociada a la novedad musical seguía un patrón similar. La mejora de la memoria era independiente de la temática novedosa. La clave estaba en la sorpresa.Una de las formas más simples de controlar si un experimento representa fielmente un resultado, es modificar drásticamente la variable que lo genera. En nuestro caso, la novedad. Por ello razonamos que si el efecto de la novedad es el responsable de la mejora en el aprendizaje de los alumnos, ante una clase ?familiar? por más entretenida que sea, dicha mejora ya no sería evidenciable. Con esta premisa aburrimos decenas de alumnos durante 3 semanas consecutivas realizando la misma clase de música. Transformando la novedad en una rutina. El resultado fue contundente, bajo esta condición rutinaria no hay mayor memoria. Sin la sorpresa no había mejoras.​Obtener una mejora del 60 por ciento gracias a una actividad tan simple fue desde luego algo muy alentador, fundamentalmente porque acorta la brecha entre desaprobar y aprobar. Sin embargo, el resultado más sorprendente se manifestó analizando las preguntas con mayor profundidad.​A la hora de plantear el protocolo pensamos en diseñar las evaluaciones de tal forma que contuvieran preguntas de diferente nivel de dificultad. Donde existiesen preguntas de baja dificultad las cuales podrían hacer referencia a personajes y situaciones repetidas, preguntas de mediana dificultad sobre distintos segmentos de la trama y finalmente preguntas de alto nivel de dificultad. Estas últimas consultaban detalles insignificantes, situaciones momentáneas e intrascendentes para comprensión de la historia. De esta manera, y gracias a esta característica, percatamos que el porcentaje de respuestas correctas de las preguntas con un alto grado de dificultad solo eran resueltas por el 20% de los alumnos que no habían tenido una clase novedosa.​En cambio, y he aquí nuestra grata sorpresa, cuando la lectura del cuento se asociaba 1 hora antes o 1 hora después a la novedad, dicho porcentaje aumentaba un 200%. Repito un 200%. Este increíble aumento nos permitió concluir que el efecto del evento sorpresivo va a consolidar recuerdos que de otra forma si hubiesen olvidado. Nada más parecido a todos aquellos recuerdos de situaciones rutinarias cercanos a la caída de las torres gemelas, que de no haber ocurrido un evento inesperado fácilmente se olvidarían. ​La neuroeducación hoy, diario científico en primera persona ​?Chicos, les agradezco de todo corazón. Después de más de 30 años al frente de un aula, ustedes me hicieron abrir los ojos. Realmente es la primera vez que me doy cuenta de que los estudiantes tienen cerebro?. Tragamos saliva y sostuvimos miradas cómplices por más de 43 nanosegundos, que fueron percibidas por más de 200 educadores que participaban de la capacitación docente. Agradecimos, caminamos unos pasos para alejarnos de la situación y, con una infrecuente tranquilidad, nos volvimos a mirar y nos preguntamos asombrados Vos escuchaste lo que dijo del cerebro y los alumnos, ¿no? Esa simultaneidad en la sorpresa nos provocó, hablo por mi pero supongo que al resto de los científicos que participábamos de la capacitación, una profunda risa nerviosa, una inestable sensación de incertidumbre que hasta el día de hoy formulo como ejercicio vivo de cuestionamientos filosóficos, educativos y, por supuesto, científicos. No quiero mentirles con una frase inspiradora. Después de tantas charlas motivacionales y con el mundo casi igual, ya sabemos a esta altura que de poco sirven. Sí quiero confesar que lo primero que se me vino a la cabeza fue ?Todo lo que estamos haciendo no sirve para nada?. Pero para ser justo debo también decir que el primer pensamiento que se me viene a la prefrontal siempre es negativo. Con lo cual no me alarmé, sabiendo que, en el fondo mis neuronas iban a seguir masticando esa afirmación. ¿Era tan terrible esa frase? ¿Estaba todo perdido? o ¿acaso esa confesión era como genial? Sin darme cuenta, mi búsqueda por aquellas respuestas había comenzado allá por el 2009, más precisamente en uno de mis primero congresos. Allí, presentando un póster ?mínima expresión de comunicación científica que un becario doctoral puede tener de cara a una multitud de no más de 3 personas?, logré algo absolutamente obvio: advertir que los resultados sobre la formación de memorias en roedores que me encontraba presentando quizás podrían observarse también en seres humanos. Sí, hasta el mismísimo Darwin podría haber revivido sólo para decirme EVOLUCIÓN. Y es que hasta ese momento de brillante lucidez, no me había dado cuenta de que la mejora en la memoria que evidenciaba a través de una experiencia novedosa en ratas, era muy pero muy similar a la forma por la cual otros humanos y yo guardábamos información sobre hechos sorprendentes o inesperados (como por ejemplo la caída de las torres gemelas). Entonces, ¿podía la sorpresa ayudar a consolidar recuerdos también en humanos? ¿Es una de las formas por la cual logramos guardar información? Como una mamushka de preguntas que se meten dentro de otras preguntas, esa primera capa de incógnitas me llevó vertiginosamente a tratar de responder la duda científica, adentrándome en un ambiente tan desconocido como es un aula de escuela. Y así fue que pasaron las sorpresas educativas, las cientos de maestras increíblemente predispuestas a hacer ciencia, los directivos con su empuje vigoroso por querer cambiar la educación y, por supuesto, los miles y miles de estudiantes. Pasaron las risas y los nervios, y quedaron los resultados. Gráficos fríos que representan kilómetros de experiencias y que, gracias a ellos, hoy sé ?sabemos? que las experiencias novedosas ayudan a consolidar recuerdos cercanos previos y posteriores que, de otra forma, se hubiesen ahogado en el mar del olvido. Una respuesta científica había devenido en estrategia educativa. Ahora y después de más de 6 años de entender la ciencia como una posible máquina formuladora de estrategias educativas, me pregunto: ¿por qué no sentir como una bocanada de aire fresco que el sistema educativo encuentre en el cerebro algunas respuestas? ¿Por qué la ciencia no intenta buscar nuevos interrogantes dentro de las escuelas? Si la ciencia hoy sabe, por ejemplo y gracias al estudio de los movimientos oculares de los estudiantes durante la lectura fluida, que el tiempo que transcurre durante la lectura es relativamente independiente del número de letras de cada palabra. Esto podría interpretarse erróneamente como que la mejor forma de enseñar a leer es haciendo foco en palabra completas en lugar de centrarse en leer letra por letra. Dicha inferencia, llamada lectura holística, ha llevado a implementaciones concretas en el ámbito educativo, resultando ser uno de los fiascos más grandes de la pedagogía. Si las últimas investigaciones sobre diagnóstico prematuro de la dislexia a partir de estudios encefalográficos (perciben la actividad eléctrica cerebral) realizados a bebés con riesgos hereditarios de dislexia mostraron un patrón de respuesta anormal a cambios de sonido (incluso previo a la comprensión total del lenguaje), lo que permite la detección precoz de trastornos típicos de aprendizaje. Si los conocimientos sobre la importancia del sueño en procesos cognitivos tan grosos como la memoria y el aprendizaje han llegado a que la Academia Americana de Pediatría alentara que el comienzo de clases se realice, por lo menos en adolescentes, luego de las 8:30 horas. Si se ha comprobado que el ejercicio físico no sólo genera un beneficio cardiovascular y lúdico a los estudiantes, sino que también aumenta la generación de nuevas neuronas y astrocitos (células copadas que ayudan al transporte de nutrientes y dan sostén a las neuronas). Si el grupo argentino conducido por Mariano Sigman encontró una increíble mejora en el rendimiento en lengua y matemática cuando los estudiantes de escuelas primarias afilan sus funciones ejecutivas (funciones como el razonamiento, la flexibilidad, la resolución de problemas, la planificación y ejecución, y la memoria de trabajo) a través de unos hermosos juegos de computadora. Si todo esto está y no llega a las aulas, quizás aquella docente no estaba tan errada. Quizás todos nosotros aún no nos dimos cuenta de que, detrás de la frente bajita manchada con tinta, hay un cerebro. Todavía falta mucho. Pero puede que lo más importante no sea lo que falta, sino lo que ya empezó. Quizás haya que mirar como cientos de educadores hacen esfuerzos increíbles para acercarse a la neurociencia. Quizás haya que valorar como decenas de científicos, comunicadores y profesionales de distintas áreas hacen miles kilómetros con la mismas ganas y vocación, sólo para juntarse y construir, en un un ruidoso silencio, una nueva forma de hacer educación. Quizás, quizás, quizás. Ballarini, F., Martínez, M., Díaz Perez, M., Moncada, D., Viola, H. (2013), "Memory in Elementary School Children Is Improved by an Unrelated Novel Experience," PloS one, 2013.Rayner, K. 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