Factores biológicos que influyen en el proceso de aprendizaje (página 2)

El sistema nervioso periférico tiene la misión de transportar los impulsos nerviosos para y desde las numerosas estructuras del cuerpo. El sistema nervioso autónomo esta formado por los sistemas simpático y parasimpático, y se encarga de regular y coordinar las funciones de las partes vitales del cuerpo.

De todos estos elementos, el encéfalo es el más importante del sistema nervioso. Está conectado al extremo superior de la médula espinal y es el responsable de emitir impulsos nerviosos, procesar los datos de estos impulsos y de parte de los procesos mentales de orden superior. El encéfalo se puede dividir en tres partes: encéfalo, cerebelo y tronco cerebral, que se une a la médula espinal.

El encéfalo es la parte del sistema nervioso central encargado del control del movimiento, del sueño, del hambre, de la sed y de casi todas las actividades vitales necesarias para la supervivencia. Todas las emociones humanas están controladas por el encéfalo. También se encarga de recibir e interpretar las señales que le llegan desde el organismo y el exterior, asociar y establecer funciones mentales superiores.

Motivación

Es la fuerza interna o externa que estimula a la persona a moverse en una dirección y con una finalidad determinada; es la disposición al esfuerzo mantenido por conseguir una meta.

Constituye, por tanto, un factor que condiciona la capacidad para aprender. Al igual que los intereses, depende en parte de la historia de éxitos y fracasos anteriores de la persona pero también del hecho de que los contenidos que se ofrezcan para el aprendizaje tengan significado lógico y sean asociables.

Se pueden distinguir dos tipos de motivación: una intrínseca, que hace

Referencia a la meta que persigue el individuo, y una extrínseca, que esta dada por los elementos que rodean a l estudiante (ambiente, Profesor, Padres)

Es el caso de aquel estudiante que en sus actividades extracurriculares, juega videojuegos, entonces busca formas de ganar, aprende tácticas, le emociona, le motiva, significa algo para él, y lo hace sin pretender ninguna recompensa, la aprende porque sí, es un claro ejemplo de motivación intrínseca.

O aquel estudiante que busca una carera que le produzca bienes materiales dinero, es un claro ejemplo de motivación extrínseca.

ESTRUCTURAS NERVIOSAS Y ASOCIADAS

Antes de iniciar con la descripción de las estructuras que participan en el proceso de aprendizaje, es importante conocer a través de qué estructuras llega la información percibida del ambiente y es a través de los sentidos.

Los cinco sentidos intervienen en diferente proporción en el proceso de asimilación de la información.

Desde tiempos remotos, el hombre desarrollo el sentido de la vista a expensas de otros sentidos mas utilizados anteriormente, entre ellos el olfato. Actualmente sigue predominando la vista, sentido que proporciona a la memoria alrededor del 80-85% de los datos. Se reparten el porcentaje restante, en orden decreciente, el oído, el tacto, el gusto y el olfato, que contribuye apenas en el 1%.

Pero estos datos son relativos, ya que dependen del contexto en la cual se encuentre la información a obtener, ejemplo, tengo una bola de masa, pero no la puedo oler, por lo tanto no es posible determinar que es, pero si no es posible observarla, pero me describen que es una masa, que es de color blanca, estoy usando el sentido del oído, obteniendo la misma información que con el sentido de la vista, ya que esa descripción me permite formarme una idea mental del objeto, pero además si hago uso del olfato y reconozco dicho objeto a través del olor, es posible determinar que es dicha objeto, por ejemplo es una masa de harina.

Entonces, la información percibida por los sentidos, es transmitida a través de los nervios y tractos nerviosos.

CORTEZA

Estructura encargada de las funciones mentales superiores en el hombre.

Sustancia gris: reunión de somas y descritas, los axones de neuronas carecen de mielina y por lo tanto no transmiten impulsos rápidamente, lo cual se asocia con el procesamiento de información, es decir de razonar.

Los axones horizontales de la corteza que comunican áreas del mismo hemisferio, se llaman fibras asociativas, y las fibras que comunican los hemisferios, que son las fibras comisurales, integran extensos fascículos que pasan a través del cuerpo calloso, que es la principal comisura blanca y estructura dimórfica en el hombre, siendo mas amplio en las mujeres que en los hombres debido a los diferentes roles que desempeña en la sociedad y en el núcleo familiar por ejemplo.

La corteza cerebral recibe fibras ascendentes desde las estructuras subcorticales, tiene fibras asociativas y da lugar a fibras eferentes que terminan en estructuras subcorticales tales como el tallo cerebral y la medula. Las primeras se relacionan con la trasferencia de información sensitiva desde los núcleos de relevo en el tálamo con la información relacionada con la actividad motora de estructuras subcorticales e información relacionada con la esfera emocional.

AREAS CORTICALES

Una sistematización simple de las áreas corticales atiende a su carácter de sensoriales, asociativas y motoras. Como áreas sensoriales se definen aquellas que reciben aferentes relacionadas con la sensibilidad procedente de los núcleos de relevo del tálamo, cuya lesión puede producir trastornos se sensibilidad. Estas pueden ser primarias y secundarias. Las áreas primarias reciben fibras de los núcleos de relevo del tálamo, mientras que las secundarias reciben información de los núcleos asociativos del tálamo y de áreas primarias de la corteza, corresponden a centros complejos de análisis sensorial.

EL CORTEX CEREBRAL

El córtex, área importante del encéfalo, se divide en cuatro lóbulos, frontal, temporal, parietal, occipital. Generalmente las áreas donde llega la información de los sentidos de denominan áreas sensoriales primarias. Así se habla de área visual primaria, área auditiva primaria, somatosensorial primaria (tacto), motora primaria, y las áreas cognitivamente más complejas se llaman áreas de asociación.

En el córtex cerebral, a parte de las áreas motoras y sensitivas, predominan las áreas de asociación. Ocupan gran parte del córtex humano, a diferencia de los animales.

El funcionamiento de las áreas de asociación nos permite razonar, tener la capacidad intelectual, planificar, comunicarnos mediante el lenguaje, tomar decisiones y nos proporciona una personalidad individual e identidad,

TALAMO

Estructura encargada del relevo de la información hacia la corteza. En la región anterior del tálamo, se destacan una serie de núcleos llamados núcleo anterior en su conjunto, que se consideran asociativos porque enlazan información límbica y viseral con la corteza. Esta estructura es la encargada de regular las aferencias a la corteza.

Los núcleos del tálamo relacionados con las funciones mentales superiores y la asociación cognitiva son: núcleo geniculado lateral, núcleo geniculado medial, núcleo pulvinar y núcleo dorsomediano.

Estos núcleos tiene fibras aferentes provenientes del sistema límbico y fibras reciprocas con la corteza, específicamente la prefrontal, encargada de la cognición.

Tanto la fibras córtico-talámicas como las tálamo-corticales son GLUT (utilizan glutamato como neurotransmisor), es decir excitatorias.

QUE ES Y DONDE ESTA EL SISTEMA LIMBICO

En el cerebro el soporte estructural de la capacidad afectivo-emocional se halla en la cara interna y anterior de cada hemisferio cerebral, en una estructura, formada por varios núcleos y multitud de líneas de interconexión, denominado el sistema límbico, que engloba una serie de áreas del córtex cerebral y algunos núcleos interno. Están en la parte interna del cerebro y dentro del lóbulo temporal, incluye: córtex de asociación límbica, parte de los núcleos basales, el Septum, el hipocampo, la amígdala y el córtex olfatorio.

El mecanismo mediante el cual las sinapsis neuronales y las redes de comunicación entre neuronas se convierten en una característica esencial humana, sigue siendo desconocido, por lo tanto la capacidad de localizar estas habilidades cognitivas en áreas cerebrales concretas y de entender el procesamiento de la información es un tema actual de investigación.

HIPOCAMPO

El hipocampo esta conformado por el cuerpo de Amón, el giro dentado y el subículo.

Es una estructura fundamental en la consolidación de la memoria a corto y largo plazo, pertenece al sistema límbico y esta íntimamente relacionada con la corteza cerebral, lo que evidencia una relación emocional (sistema límbico) y cognitiva (corteza cerebral) en relación con el aprendizaje.

Cabe notar, que a diferencia de la corteza, las fibras asociativas del hipocampo no son reciprocas, son unidireccionales.

AMIGDALA

O complejo amigdalino, comprende una serie de estructuras extendidas entre las porciones anteriores y basales del lóbulo temporal y la porción basal, medial y caudal del lóbulo frontal.

Al mismo tiempo, las lesiones de la amígdala producen indiferencia, dificultad para el aprendizaje e irritabilidad cuando la lesión afecta la amígdala lateral.

predominan las fibras tálamo corticales, que las corticotalamicas, dado a que estas son reciprocas y es posible dado a que el cerebro presenta mas fibras asociativas y comisurales entre sus diferentes áreas y lóbulos, que eferentes a otras estructuras subcorticales.

Todas las áreas corticales y límbicas proyectan axones al estriado, a través del sistema de fibras córtico-estriatal, esto indica que el núcleo estriado tiene una función fundamental en la regulación de la información que transcurre en las vías córtico-límbicas

NEUROPLASTICIDAD

Es la capacidad del sistema nerviosos para aumentar o disminuir el numero de ramificaciones neuronales y sinapsis, a partir del estimulo sobre el córtex cerebral mediante la llegada de potenciales de acción a las neuronas. Es así como se comprende que sea la base estructural del aprendizaje, con la edad disminuye la capacidad neuroplástica del cerebro, ya que a partir de la edad adulta, comienza el lento proceso de muerte neuronal.

En la transmisión neuronal del estimulo eléctrico, las dendritas reciben el impulso desde las terminales del axón de la neurona eferente. Cuanto mas ramificadas sean las dendritas de una neurona, mas sinapsis puede llegar a establecer, pueden recibir mas señales, almacenar mas memoria y desencadenar mayor numero de potenciales que transmitan nuevos impulsos a otras neuronas, con lo cual consigue establecer una mayor población de sinapsis y por lo tanto operaciones de las funciones mentales superiores mas complejas y de mayor calidad.

El papel del sueño REM y la neuroplasticidad

Durante el estudio y el aprendizaje existe una alta actividad onírica (de los sueños)

Durante el sueño, se presentan diferentes etapas, una de ellas que cabe destacar, es la etapa de sueño REM, una etapa de alta actividad metabólica del cerebro, abreviada por sus siglas en ingles Rapid Eye Movement. Se conoce que el sueño REM, tiene influencia en la actividad neuroplástica, en el aprendizaje y la consolidación de la memoria.

Por ejemplo, se ha observado que en el estudio de dos grupos de jóvenes diferenciados, uno de ellos esforzado en el estudio, tras el cual habrá un examen y otro grupo laxo, se observa que los individuos del grupo que estudian tienen una fase de sueño REM, mas extensa que los otros.

La fase REM, puede tener la función facilitadora de la neuroplasticidad, propiciando el desarrollo de las arborizaciones dendríticas y el establecimiento de contactos sinápticos interneuronales.

La actividad onírica filtra la percepción almacenada y según el contenido o la fuerza emocional, o sea el "nivel sináptico" de la información (reforzamiento de la memoria) sobrepasa o no a una nueva instancia en la memoria a largo plazo.

El cerebro no permanece inactivo durante el sueño. Los electroencefalogramas (exploración neurofisiológica que registra la actividad bioeléctrica cerebral en el reposo, vigilia y el sueño) ilustran las pautas de actividad eléctrica propias de las distintas fases del sueño. Las ondas cerebrales asociadas con la vigilia y con la fase del sueño de movimiento ocular rápido (REM), durante la cual se sueña, presentan frecuencia y amplitud similares. En el sueño no REM, las ondas presentan mayor amplitud y menor frecuencia; esto indica que las neuronas cerebrales descargan más despacio y de forma sincronizada

Entonces, con base a las interpretaciones realizadas de las estructuras y conceptos anteriormente mencionados, el autor de este trabajo plantea que:

La motivación genera un mayor número de estímulos de los normales lo cual produce una mayor actividad de las estructuras cerebrales asociadas al aprendizaje y por lo tanto mayor consolidación y facilidad de reproducción de la información.

Donald Hebb psicólogo, quien realizó un papel fundamental en la psicobiología, estableció los principios de reforzamiento de las sinapsis a partir de la actividad eléctrica intensa, entre dos neuronas, como base de la fijación de la memoria.

De tal manera que:

Si existen un mayor número de ramificaciones habrá mayor número de sinapsis en una neurona y también mayor recepción y emisión de potenciales de acción.

Entonces, la motivación genera mayor numero de estímulos lo cual produce un mayor numero de sinapsis entonces habrá mayor conmutación cerebral y por ende se dará un mejor proceso de memoria y aprendizaje.

Burrhus Frederic Skinner, psicólogo, planteó la emoción como reacción estimulante que provoca cambios fisiológicos en la actividad celular de las estructuras involucradas en el proceso de aprendizaje. Lo cual reafirma la condición de la motivación como fenómeno que potencia y refuerza la actividad sináptica neuronal en las estructuras del sistema nervioso que se ha venido planteando a lo largo del trabajo.

De igual manera, es importante establecer las funciones y la relación de la memoria con el aprendizaje en función de la motivación, ya que la memoria es la facultad del cerebro que permite registrar experiencias nuevas y evocar otras pasadas. En el proceso de memoria se puede distinguir, varias fases, el aprendizaje (recepción y registro sensorial de la información) el almacenamiento, la consolidación y la evocación de la información.

Actualmente parece aceptarse que el sustrato de la memoria es la sinapsis, el reforzamiento de la señal eléctrica en la sinapsis encierra una unidad de información de donde a mayor desarrollo dendrítico y mayor desarrollo sináptico, mayor riqueza de memoria.

No está de más recordar que Santiago Ramón y Cajal ya sugirió que el aprendizaje probablemente se asentaba en el reforzamiento de las sinapsis a partir de una actividad eléctrica intensa entre las dos neuronas conectadas. Pero fue a partir de los años cincuenta de este siglo cuando Donald Hebb estableció los principios del reforzamiento de la sinapsis como base de la fijación de la memoria, mencionado anteriormente.

La memoria es la consolidación de la información, en donde se almacena en el hipocampo, y el hipocampo hace parte del sistema límbico, y el sistema límbico es el encargado de la regulación de la emocionalidad en relación con el aprendizaje.

Además, Eric Kandel (premio Nobel de medicina 2000) demostró con Aplysia, una Babosa de mar, que la base celular de la memoria es un gran cambio duradero (Neuroplásticidad) en la eficacia de las sinapsis.

Existen suficientes estudios clínicos y experimentales para afirmar que el sistema límbico tiene una función primordial en el mecanismo de formación de la memoria. La estructura hipocampal constituye la entrada de la grabación mnésica (memorística), que a su vez está determinada por la integridad de las otras estructuras límbicas (septum y amígdala), de manera que la vinculación emocional (función amigdalar) de una percepción sería la garantía (para bien o para mal) de su grabación en la memoria. Por el contrario, en las lesiones límbico-amigdalares el aprendizaje queda gravemente dificultado, como se ha mencionado anteriormente.

El sustrato de la memoria radica en la consolidación de redes o circuitos sinápticos neuronales (sinapsis), lo cual implica una capacidad plástica del cerebro (neuroplasticidad). Se conoce por experimentación animal la fase de consolidación de la memoria depende de síntesis de ácidos nucleicos, puesto que su inhibición bloque la capacidad de consolidar la memoria.

El autor plantea que desde el punto de vista fisiológico celular, la capacidad de la memoria esta en función de la expresión de la información genética en la cual participan e intervienen los ácidos nucleicos para la síntesis proteica, necesaria para el mantenimiento dinámico, funcional, estructural, y mayor producción de neurotransmisores lo que se traduce en mayor actividad sináptica, característico de las neuronas en relación con la consolidación y evocación de la información almacenada (memoria), su relación con el aprendizaje en función de la motivación como factor que interviene de forma positiva (excitatoria) en dichos procesos.

DISEÑO METODOLOGICO

Hace referencia a la metodología que el investigador seguirá en el estudio, definiéndole tipo de investigación que se realizará y a quien va dirigida. También se enuncian las hipótesis de la investigación y se describe el proceso que seguirá el investigador en la recolección, procesamiento y análisis de los datos a obtener.

Tipo de investigación.

Debido a que se pretende comprobar y explicar un fenómeno de forma objetiva, esta investigación tiene un enfoque cuantitativo. Por el lugar donde se observa, este trabajo es de campo. Es una investigación descriptiva porque analiza las características del fenómeno, sin manipularlo.

Población

La población a estudiar, son los estudiantes hispanohablantes del XI premédico de la ELAM, en el periodo, en el periodo Marzo-Julio del año 2009.

Muestra.

La muestra son (75) Estudiantes de los grupos seleccionados para realizar la investigación y ser parte del objeto de estudio. Se seleccionaron los estudiantes de acuerdo a la representación del país de origen de los grupos 2, 3, 6, 12,18, 20, 22, 31

VARIABLES

ETICA DE LA INVESTIGACION

Este trabajo se realizó bajo cuatro parámetros fundamentales: el respeto a las personas participes de este proyecto, la beneficencia; procurando que las personas objeto de estudio de la investigación obtengan los mayores beneficios, el no perjuicio, que haya su fundamento en el origen del Juramento Hipocrático: "…y me serviré, según mi capacidad y mi criterio, del régimen que tienda al beneficio de los enfermos, pero me abstendré de cuanto lleve consigo perjuicio o afán de dañar…)".

Y finalmente esta el de justicia, para que las personas involucradas en este trabajo tengan un trato justo y equitativo.

Es importante destacar la condición de anonimato de de las técnicas de recolección de la información, que primordialmente buscan proteger la integralidad y la identidad de la persona, para evitar cualquier tipo de vulnerabilidad, acción perjudicial o señalamiento contra la misma.

METODO DE RECOLECCION DE DATOS

El método utilizado para obtener la información para su posterior estudio y análisis es la encuesta.

ENCUESTA

La encuesta realizada, contiene elementos de tipo cuantitativo porque en el cuestionario hay preguntas cuya respuesta es una magnitud medible y clasificable, y cualitativo, porque los datos obtenidos a partir de el tipo de preguntas acorde con esta clasificación no son asociados a cantidades medibles.

Además, la estructura de los elementos planteados en la encuesta son necesarios para la valoración de la hipótesis planteada y está en concordancia con los objetivos iniciales de la investigación.

Determinar el parámetro de la encuesta: el método de estudio empleado por cada estudiante. VER ANEXOS, ENCUESTA.

PROCEDIMIENTO DE ANALISIS DE LOS DATOS

Los datos obtenidos en la encuesta, fueros evaluados y clasificados de la siguiente manera:

• 1. Se seleccionaron y clasificaron de manera aleatoria, los estudiantes en 4 grupos.

• 2. Se realizó una comparación y relación entre el porcentaje de estudiantes que disponen de mas horas para dormir o para estudiar según sea el caso.

• 3. Se establece una relación entre el nivel de aprendizaje, el contenido académico y el rendimiento académico.

• 4. Se establece una asociación entre las horas de sueño, estudio, el aprendizaje y el rendimiento académico.

Los resultados se tabularon y luego se graficaron para que haya una mejor interpretación del análisis realizado y permita generar conclusiones acertadas de acuerdo al estudio realizado.

RESULTADOS

Se observó una tendencia por parte de los estudiantes para estudiar en las horas de la noche, lo cual se evidencia en notablemente en los grupos, C, D. Por lo tanto es un indicador de que los estudiantes disponen de más horas de estudio que de sueño. VER GRAFICA 1.

En la segunda grafica se pone de manifiesto que los estudiantes disponen de más horas de estudio respecto a las horas de sueño, debido a que inicialmente los grupos C y D, son los que utilizan el horario de la noche para estudiar. VER GRAFICA 2

Los grupos C y D, manifestaron no tener un adecuado aprendizaje respecto al contenido estudiado y al desempeño académico, este fenómeno fundamenta la teoría acerca de la importancia de la etapa de sueño REM en el proceso de consolidación de la información y un correcto aprendizaje, debido a que estos grupos no disponen de un numero adecuado de horas de sueño, por lo tanto la etapa de sueño REM será menor y por lo tanto será menos la información consolidada.

Por ello, a pesar de que estudien determinado numero de horas, la información consolidará adecuadamente, debido a que no tienen adecuadas horas de sueño y por lo tanto la etapa de sueño REM, será menor, influyendo así en una menor plasticidad y como resultado un menor aprendizaje. VER GRAFICA 2, 3 Y 4.

CONCLUSIONES

El sistema nervioso humano es uno de los más complejos y de los cuales más llama la atención por parte de científicos e investigadores por sus grandes misterios y su escaso estudio en el área.

El tálamo, los núcleos de la base, la corteza cerebral, el sistema límbico son las estructuras implicadas en el proceso de aprendizaje, que se integran funcional y estructuralmente dinamismo que tienen al momento de realizar un proceso tan complejo como lo es el aprendizaje

La motivación es importante en el proceso de aprendizaje. La fuerza emotiva asociada al sistema límbico y sus estructuras, tiene un efecto en las vías por las cuales transcurre la información que va a ser interpretada, construida y consolidada permitiendo que el aprendizaje se produzca de una manera activa y eficiente.

Las emociones y la motivación son funciones mentales superiores del sistema límbico y el córtex prefrontal. La alteración de estas estructuras trastorna la capacidad emocional, la motivación y el comportamiento, por lo tanto se establece una relación funcional y estructural entre la emoción y las estructuras en las cuales se da este fenómeno el cual las relaciona entre si.

Los estudiantes valorados no tienen adecuados hábitos de sueño y estudio, lo cual repercute negativamente en los procesos fisiológicos de transcurso de la información y en el proceso de aprendizaje.

La etapa de sueño REM es fundamental en la consolidación de la información en el proceso de aprendizaje, ya que permite una mayor actividad neuronal, lo cual genera mayor producción de ácidos nucleicos y por lo tanto mayor actividad sináptica, mayor consolidación de la información y finalmente mayor aprendizaje.

RECOMENDACIONES

Los estudiantes deben mejorar sus hábitos de sueño y descanso, haciendo una adecuada distribución entre una tarea y la otra, de tal manera que les permitan obtener una adecuada fisiología nerviosa que le facilite el proceso de integración y consolidación de la información en función de un correcto aprendizaje.

Es importante profundizar por parte del estudiantado y cuerpo docente acerca de este tema, debido a que actualmente se dispone de muy poca información acerca del mismo, y la escasa información que se conoce, esta dada por la deficiencia, inhibición, o lesiones en estas estructuras. Por ello es fundamental investigar acerca de esto para desarrollar los conocimientos científicos y contribuir de esa manera al desarrollo de las ciencias médicas.

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ANEXOS

Autor:

Est. Andrés Felipe Izquierdo Riascos

Tutor: Lic. Mercedes Morales Mejías

La Habana, 2009