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Tema 3

Bases Neuropsicológicas del Desarrollo y del Aprendizaje

Procesos cognitivos y aprendizaje

Índice Esquema

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Ideas clave

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3.1. Introducción y objetivos

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3.2. Neuroplasticidad y aprendizaje

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3.3. Formación de circuitos y redes neuronales

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3.4. Desarrollo cognitivo y maduración cerebral

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3.5. Procesos cognitivos básicos y superiores

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3.6. La formación de los primeros esquemas. El razonamiento implícito

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3.7. Reestructuración cognitiva. Pensamiento convergente y divergente

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3.8. Caso: pensamiento divergente

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3.9. Referencias bibliográficas

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A fondo

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Actividades

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Test

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Esquema

Bases Neuropsicológicas del Desarrollo y del Aprendizaje Tema 3. Esquema

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Ideas clave 3.1. Introducción y objetivos Los procesos cognitivos son el resultado de miles de circuitos o redes neurales que interactúan entre sí y con el ambiente. Estos circuitos, o redes, siguen una secuencia de desarrollo que se correlaciona con la maduración del sistema nervioso central y el aprendizaje, consolidando y reestructurando los procesos cognitivos a lo largo de todo el ciclo vital.

Los objetivos de este tema son:

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Establecer la relación entre la neuroplasticidad y aprendizaje.

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Determinar en qué momentos del desarrollo tiene lugar la formación de los circuitos y las redes neuronales.

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Identificar algunos indicadores del desarrollo cognitivo y la maduración neuronal.

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Definir qué son los procesos cognitivos básicos y superiores.

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Saber cómo se forman los primeros esquemas y cómo poder reestructurarlos dando lugar al pensamiento convergente y divergente.

Las consecuencias y el pronóstico de una alteración cerebral temprana dependerán, no solo del factor causante del daño cerebral, sino también del

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momento temporal en el que suceda la alteración.

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3.2. Neuroplasticidad y aprendizaje Cualquier aprendizaje modifica el sistema nervioso, consolidando los circuitos neurales previamente existentes o creando nuevos circuitos. Se puede definir la neuroplasticidad como el conjunto de modificaciones anatómicas y funcionales que experimenta el sistema nervioso, en respuesta a los procesos de desarrollo, aprendizaje o lesión, para facilitar la adaptación del sujeto (Portellano, 2005).

Cada acción o pensamiento producen modificaciones neurobiológicas estructurales y funcionales, y estas transformaciones, a su vez, consolidan el cambio en los procesos cognitivos. Si el cerebro no tuviera capacidad para transformarse, no se podrían adquirir nuevos aprendizajes.

La neuroplasticidad es un proceso dinámico y flexible, que se presenta en cualquier momento del ciclo vital, desde la gestación hasta la vejez. La edad es uno de los factores que más condiciona el grado de transformación que puede experimentar el sistema nervioso, existiendo un gradiente de neuroplasticidad inversamente proporcional a la edad del sujeto. En caso de producirse alguna lesión cerebral, los niños tienen mayor facilidad para el aprendizaje y también disponen de mayor capacidad para la recuperación de funciones que los adultos.

Por otra parte, la acción del ambiente condiciona en gran medida el grado de neuroplasticidad finalmente alcanzado, ya que los ambientes más estimulantes y enriquecedores siempre favorecen la mejoría de las funciones cognitivas, mientras

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que los más deprivados producen el efecto opuesto.

En el video Las experiencias construyen la arquitectura cerebral del apartado A fondo se explica cómo las experiencias de los niños durante sus primeros años de vida tienen un impacto duradero sobre la arquitectura del cerebro en desarrollo.

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3.3. Formación de circuitos y redes neuronales Los procesos cognitivos incluyen diferentes funciones mentales: percepción, atención, aprendizaje, memoria, lenguaje y capacidad para solucionar problemas. Cada una de estas funciones sigue una secuencia propia de desarrollo que se correlaciona con la maduración del sistema nervioso central. El desarrollo del sistema nervioso es secuencial y se rige por principios. Además, su desarrollo se extiende a lo largo de todo el ciclo vital en interacción con el ambiente y con la genética.

La base de los procesos cognitivos son los circuitos sinápticos. Mientras que una neurona es muy pequeña en sí misma, cuando se combinan cientos, miles o millones de ellas pueden resolver problemas muy complejos, el cerebro humano se compone de billones de neuronas. Las neuronas del sistema nervioso trabajan de forma conjunta agrupadas en circuitos o redes neurales. Estos circuitos, o redes, están formados por fibras nerviosas. Estas fibras se forman a lo largo de todo el ciclo vital y dependen de la estimulación recibida. Cuando una o varias neuronas son estimuladas repetidamente la mielina, o sustancia blanca, va cubriendo sus axones formando una especie de «cables» que permitirá que la información viaje de una región a otra del encéfalo, optimizando, así, la transmisión de estímulos dentro del sistema nervioso. Estas redes pueden ser más o menos extensas y presentar un nivel mayor o menor de complejidad, dependiendo del tipo de procesamiento y de la respuesta que generen (figura 1).

El video Circuitos neuronales en el cerebro del apartado A fondo muestra © Universidad Internacional de La Rioja (UNIR)

cómo los neurocientíficos tratan de desvelar el complejo mapa de las conexiones neuronales en el cerebro, el conectoma humano.

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Figura 1: Circuitos neuronales Fuente: http://neurobiologiayalgomas.blogspot.com/2017/10/neurobiologia.html

La mayor parte de la sustancia gris del cerebro se sitúa en la corteza cerebral, mientras que las fibras, formadas por sustancia blanca, se localizan bajo la corteza o en estructuras extracerebrales como el cerebelo. Ya vimos que la corteza cerebral está constituida por los lóbulos occipitales, parietales, temporales y frontales, cada uno de los cuales consta de áreas funcionales primarias y asociativas. En la especie humana la mayor parte de la corteza cerebral es de tipo asociativo, a diferencia de otras especies animales. Las áreas de asociación están constituidas, a su vez, por áreas secundarias y terciarias. Estas áreas están especializadas en la recepción e interpretación de las informaciones sensoriales, así como en la programación, supervisión y ejecución de las actividades motoras y el comportamiento.

Áreas primarias del córtex

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Las áreas primarias del córtex reciben directamente las informaciones sensoriales o bien inician las respuestas motoras voluntarias. Su misión, por tanto, consiste en recibir información del exterior del encéfalo o en proyectarla hacia el exterior. Sus lesiones producen trastornos sensoriales o motores. Por ejemplo, si viéramos «un perro» aquí se procesarían características concretas estimulares como el color, la forma, el movimiento, el tamaño…

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Áreas secundarias del córtex Las áreas secundarias son responsables de codificar e integrar los estímulos recibidos en las áreas sensoriales primarias, realizando la síntesis de la información de cada modalidad sensorial. Son áreas unimodales que producen la percepción global del estímulo dentro de cada modalidad sensorial. Siguiendo el ejemplo anterior, aquí veríamos «al perro», obtendríamos información de qué hemos visto, lo que nos permitiría dar un significado e informar sobre el estímulo. También son responsables de aprender, archivar y programar las secuencias necesarias para realizar las actividades motoras. Su lesión no produce déficit sensorial o motor, sino dificultades perceptivas (agnosias, o incapacidad para reconocer la información sensorial) o deficiente capacidad para la programación de los movimientos (apraxias, incapacidad para secuenciar y convertir en acción los movimientos que tenemos en mente) (Portellano, 2005).

Áreas terciarias del córtex Las áreas terciarias realizan la integración de las distintas modalidades sensoriales, formando la base de los procesos simbólicos y de las actividades cognitivas complejas de nivel superior. Sus lesiones producen en el niño trastornos del pensamiento de mayor gravedad (Portellano, 2005). Las áreas asociativas del cerebro humano se localizan en la corteza prefrontal, el área occípito-parieto-temporal y el sistema límbico, siendo la red frontoparietal, y las redes prefrontales las últimas en madurar.

Según el ejemplo anterior, aquí asociaríamos la imagen del perro con la información

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proveniente de otras modalidades sensoriales como el sonido (que podría ser un ladrido o la palabra perro), el tacto, el olor… e incluso las emociones que nos ha trasmitido (figura 2).

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El video Cerebros y procesos cognitivos del apartado A fondo explica a través de técnicas de neuroimagen cómo la fisiología del cerebro nos capacita para razonar, aprender y recordar, qué partes del cerebro son usadas para específicas tareas cognitivas.

Figura 2: Función de las áreas primarias, secundarias y terciarias en la elaboración de conceptos cognitivos.

Desarrollo de las áreas asociativas El recién nacido tiene un escaso desarrollo de las áreas asociativas del córtex cerebral, aunque el proceso de mielinización iniciado en los primeros años de vida puede continuar de modo progresivo, en proporción directa al grado de estimulación recibida. Sin embargo, el aumento en la producción de mielina no es homogéneo en todo el córtex, el desarrollo del cerebro durante los primeros meses de vida sigue

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estas pautas:

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Se mielinizan antes las áreas primarias que las áreas de asociación.

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Se desarrollan antes las capacidades sensitivo-motoras, que las capacidades cognitivas, entre las que se encuentran incluidas las funciones ejecutivas.

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El proceso madurativo del cerebro tiene una dirección postero-anterior: se inicia en el polo occipital y finaliza en el lóbulo frontal, siendo el área prefrontal el final

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de trayecto del proceso madurativo, de tal manera que la madurez cerebral a los 12-14 años es similar a la del adulto. 

El desarrollo cortical, engrosamiento y formación de conexiones, no parece seguir un paso uniforme, sino que se presenta por ráfagas, al mismo tiempo que se producen cambios en el desarrollo cognitivo. Estos periodos de enriquecimiento sináptico y cognitivo se han observado entre los 3 y 4 años, los 6 y 8 años, los 10 y 12 años, y los 14 y 16 años.

El crecimiento del cerebro infantil durante el primer año de vida es espectacular, pasa de 335 a 1100 gramos, este crecimiento es debido al crecimiento de las células nerviosas (neuronas), la organización de sus conexiones (contactos sinápticos) y la proliferación de otras células (glías) que facilitan la actividad de las neuronas y la eficiencia funcional y estructural del cerebro. El aprendizaje favorece este proceso de ramificación neuronal, favoreciendo, así, la conexión ente las neuronas y evitando la muerte de un gran número de ellas. El desarrollo axodendrítico y el proceso de sinaptogénesis son los factores cualitativos más importantes en el desarrollo del cerebro a partir del nacimiento.

A partir de los 4 meses la corteza secundaria inicia su mielinización, mientras que la corteza asociativa terciaria, base de la cognición, lo hace a partir de los seis y continúa durante toda la vida. Las experiencias de la infancia son las que determinan qué neuronas se utilizan y qué circuitos se establecen (Portellano, 2008).

Entre los 9 meses (coincidiendo con el comienzo de la comprensión de palabras) y los 24 meses (eclosión del vocabulario y comienzo de la gramaticalización) el número

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de conexiones entre las neuronas corticales alcanza su pico máximo, un 150% de lo que ocurre en la edad adulta, decreciendo después de los 24 meses, momento en el que se produce la eliminación de aquellas conexiones que no resultan relevantes y el fortalecimiento de aquellas que resultan más efectivas, este mecanismo de selección sináptica se realizará siempre de modo diferente para diferentes áreas corticales.

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Otro evento significativo es el hipermetabolismo, aumento extraordinario de la actividad metabólica, de las regiones corticales entre los 24 y 48 meses de edad. Este incremento está relacionado con el «salto madurativo» o incremento del potencial cognitivo (especialmente en funciones corticales relacionadas con la psicomotricidad, el lenguaje y la viso-percepción) que se produce entre los 3 y 4 años. A partir de los 4 años se produce una ralentización metabólica y a partir de los 5 años un discreto estancamiento (Portellano, 2008).

A los 6 años el cerebro alcanza el 90 % del peso que tendrá en la edad adulta, el 10 % restante se adquiere durante los 10 años siguientes. El cerebro humano cuadruplica su peso entre el nacimiento y la adolescencia. Las conexiones neuronales de la infancia son, por lo tanto, la base del cerebro adulto.

El aumento asociado con la edad del volumen cerebral total es debido al incremento de fibras nerviosas mielinizadas asociado al aumento de conexiones nerviosas. De esta manera, el volumen de sustancia blanca aumenta entre los 7 y los 16 años, mientras que el de sustancia gris disminuye. La diferencia fundamental entre el cerebro de un niño y el de un adolescente está en el mayor número de conexiones nerviosas en el cerebro de este último (Schmithorst y cols., 2008). El porcentaje incrementado de sustancia blanca con relación a la sustancia gris es un índice de maduración cerebral asociado a un mejor desempeño cognitivo que ha sido ampliamente documentado con métodos de neuroimagen (Giedd y cols., 2006)

A partir de los 8 años se observa un adelgazamiento del córtex, todo crecimiento cerebral significativo se ha completado. No es que el niño deje de aprender a partir

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de esta edad, el cerebro continúa adquiriendo habilidades y capacidades, pero lo hará sobre circuitos y conexiones ya establecidos, sobre una base anatómica bien definida, esto quiere decir que el desarrollo cerebral se ha completado.

Pasada la barrera de los 8 años, el cerebro perderá plasticidad, moldeabilidad y será mucho más costoso aprender cosas nuevas. En definitiva: la estimulación que no se logre en los primeros años ya no producirá los mismos efectos posteriormente. Sin Bases Neuropsicológicas del Desarrollo y del Aprendizaje Tema 3. Ideas clave

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embargo, el sistema nervioso se encuentra en permanente transformación a lo largo de todo el ciclo vital, como consecuencia del aprendizaje y de la constante necesidad de adaptación a un entorno siempre cambiante.

3.4. Desarrollo cognitivo y maduración cerebral El desarrollo cognitivo cursa en paralelo al desarrollo de las áreas asociativas. Durante el primer año de vida el cerebro se modifica y moldea fácilmente, es decir, su plasticidad es máxima. Esta flexibilidad es fundamental para el desarrollo normal, con la edad y la estimulación ambiental los sistemas nerviosos y la plasticidad cerebral va disminuyendo, pero no desaparece totalmente (Lerner, 1984; Sitles, 2000). En términos generales la plasticidad del sistema nervioso es inversamente proporcional a la edad del sujeto, tanto en niños como en adultos, por lo que la recuperación de funciones suele tener mejor pronóstico cuanto menor sea la edad en la que se ha producido el daño cerebral. No obstante, el cerebro es más susceptible o vulnerable al daño cerebral global en las etapas iniciales de desarrollo (Anderson et al., 2005).

El desarrollo del sistema nervioso ocurre en etapas coordinadas y sincronizadas que se inician en la etapa embrionaria y se prolongan hasta la edad adulta. De aquí la importancia de los períodos críticos a lo largo del desarrollo.

El proceso de maduración cerebral sigue un eje vertical, iniciándose en las estructuras subcorticales y continuando en las estructuras corticales. Más de la mitad de las © Universidad Internacional de La Rioja (UNIR)

neuronas que produce el sistema nervioso se asentarán en la corteza cerebral, mientras que un porcentaje menor lo hará en las restantes estructuras del sistema nervioso central y periférico. A medida que el cerebro madura, cada hemisferio va asociándose con funciones más específicas. Esta especialización es una muestra de maduración cerebral.

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A los dos primeros años de vida, el cerebro del niño presenta un desarrollo importante de vías de asociación cortical que coincide con un amplio desarrollo sensoriomotor y con el establecimiento de bases para la adquisición de habilidades más complejas, (Hebb, 1949).

Diferenciación hemisférica Los dos hemisferios cerebrales tienen distintas competencias que se van desarrollando progresivamente a partir del nacimiento. La diferenciación hemisférica significa que cada hemisferio puede asumir funciones diferentes y complementarias entre sí (Tabla 1). Dichas diferencias no se observan en las áreas primarias, sino únicamente en las áreas asociativas. Aunque determinadas asimetrías anatómicas ya están presentes desde antes del nacimiento, en cambio las asimetrías funcionales interhemisféricas, aunque están condicionadas desde los primeros meses de vida, se van desarrollando progresivamente a lo largo de la infancia, como resultado del creciente proceso de mielinización que se produce en las áreas asociativas del cerebro infantil.

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Hemisferio izquierdo

Hemisferio derecho

Dominante

Lenguaje oral y escrito. Razonamiento matemático

Espacial, orientación. Atención. Emocional, especialmente las emociones negativas.

Procesamiento

Procesamiento proposicionall. Estrategias analítico-secuenciales. Deductivo, abstracto, digital, racional y proposicional

Procesamiento aposicional. Creativo, intuitivo, imaginativo, sintético, simultáneo, concreto.

Organización neuronal

Organización neural más focal. Áreas funcionales más localizadas que en el hemisferio derecho

Organización neural más difusa. Áreas funcionales más distribuidas que el hemisferio derecho

Lesión afecta

Lenguaje. El pensamiento lógico conceptual. La capacidad de abstracción. Limita la creatividad.

Menor repercusión que las lesiones en el hemisferio izquierdo.

Tabla 1. Diferenciación y especialización hemisférica.

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La especialización hemisférica para la expresión de emociones ha sido observada desde el primer año de vida del niño. Fox y Davidson (1988) registraron la respuesta del EEG en 35 niños de 10 meses de edad ante la separación de la madre. Cuando los niños protestaban por la separación mostraban expresiones de rabia, tristeza y ansiedad, incrementando la actividad eléctrica en los registros frontales derechos, mientras que durante la aproximación de la madre estos niños mostraban activación frontal izquierda.

Las diferencias existentes entre la anatomía del cerebro del hombre y el de la mujer se deben a la combinación de diversos factores neurobiológicos en los que la acción reguladora de las hormonas sexuales adquiere una gran importancia. Aunque los factores biológicos son causales, sin embargo, la acción de los factores educativos puede incrementar o disminuir en alguna medida las asimetrías cerebrales entre ambos sexos. En cuanto a la asimetría cerebral hallada en hombres y mujeres (Portellano, 2005) se ha observado (tabla 2):

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Hombre

Mujer

Asimetría cerebral

Más asimétrico.

Más simétrico.

Lateralización

Mayor número de zurdos.

Mayor frecuencia de lateralidad cruzada.

Hemisferio izquierdo

Desarrollo anatómico más lento.

Desarrollo anatómico más rápido.

Cuerpo calloso

Disminuye en la edad adulta.

Incrementa con el transcurso del tiempo.

Funciones cognitivas

Más localizadas sobre áreas específicas de cada hemisferio.

Más distribuidas en cada hemisferio.

Lesiones

Efectos más devastadores. Peor pronóstico. Menores posibilidades de recuperación.

Efectos menos devastadores. Mejor pronóstico. Mayores posibilidades de recuperación.

Tabla 2: Asimetría cerebral en hombres y mujeres.

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Existen dos estilos cognitivos relacionados con la hemisfericidad cerebral:

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Estilo analítico, más relacionado con el predominio funcional del hemisferio izquierdo. Se caracteriza por la tendencia al uso de estrategias de tipo proposicional para la resolución de problemas. Es más frecuente en varones diestros y posiblemente esté relacionado con un mayor grado de asimetría cerebral.

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Estilo holístico-intuitivo-sintético, más estrechamente relacionado con el predominio funcional del hemisferio derecho. Las mujeres y los zurdos tienden a emplear más este tipo de estrategias de tipo bihemisférico, como consecuencia de su mayor grado de simetría cerebral.

3.5. Procesos cognitivos básicos y superiores La especialización hemisférica y la maduración cerebral permitirán el desarrollo progresivo de diferentes competencias o procesos cognitivos. Un proceso es una serie de operaciones mediante las que una cosa se transforma en otra cosa. Los procesos cognitivos son el conjunto de operaciones mentales que realizamos de forma más o menos secuenciada con el fin de obtener algún tipo de producto mental. Operaciones que nos permiten captar, codificar, almacenar y trabajar con la información proveniente tanto del exterior como del interior.

Un proceso mental puede descomponerse en otros más sencillos o simples. Por ejemplo, el proceso de la percepción visual se divide en la entrada de la luz reflejada © Universidad Internacional de La Rioja (UNIR)

por el objeto, la formación de la imagen bidimensional en la retina, la percepción de la tercera dimensión, la percepción del objeto en el contexto perceptivo y lo que el objeto es y significa. Estos procesos más simples se integran en el complejo proceso de la percepción humana, (Luna y Tudela, 2006).

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Existen dos tipos de procesos cognitivos:

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Procesos cognitivos básicos: Sensación, percepción, atención y memoria.

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Procesos cognitivos superiores: Pensamiento, lenguaje e inteligencia.

Procesos cognitivos básicos Los procesos cognitivos básicos sirven de base para la posterior elaboración y procesamiento de la información. Son aquellos que permiten que la información sea captada y mantenida en nuestro sistema con tal de poder trabajar con ella.

La atención, opera como un filtro, selecciona los estímulos más relevantes de entre la multiplicidad de los que inciden simultáneamente en los órganos sensoriales. Cuando un niño no puede asociar e integrar la información que recibe con aquella que ya tiene almacenada, cuando los acontecimientos aparecen como hechos aislados, sin ningún valor emocional asignado, su atención vaga de un punto a otro o se queda fija en estímulos irrelevantes, perdiendo la capacidad de desarrollar conductas complejas.

En el proceso de sensación el cerebro recibe la información que le proporcionan los sistemas sensoriales para poder analizar el entorno que le rodea y actuar en consecuencia de manera efectiva; sin embargo, esa información tiene que interpretarla, tiene que convertirla en representaciones mentales con las que poder operar. Los procesos de abajo-arriba dependen de la llegada de información de los receptores sensoriales al córtex, donde, en un primer momento, se procesan, de

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manera inconsciente, características básicas y concretas de la información, características de bajo nivel (como el color, la forma…).

En el proceso de percepción estas señales se van integrando para generar representaciones o esquemas mentales más complejos y completos. Cuando recibimos un estímulo lo comparamos con los esquemas que tenemos y le damos significado en función de experiencias anteriores, es el procesamiento de arribaBases Neuropsicológicas del Desarrollo y del Aprendizaje Tema 3. Ideas clave

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abajo, este es el momento en el que la información pasa a ser consciente, momento en el que podemos informar de lo que percibimos.

La memoria humana es crucial en la cognición y la acción, como depósito de experiencia acumulada por la persona y conocimientos adquiridos, que se recuperan o se activan y se utilizan en el proceso de identificación, reconocimiento, interpretación, elaboración y comprensión de los estímulos o elementos informativos que llegan al sujeto (Ruiz-Vargas, 2002).

Procesos cognitivos superiores Se consideran como procesos cognitivos superiores a aquellos que suponen el nivel máximo de integración de la información, siendo procesos que se derivan de la unión de la información proveniente de diversas modalidades sensoriales y procesos cognitivos básicos. A menudo son conscientes y requieren de un esfuerzo mental para realizarlos.

Las capacidades cognitivas de nivel superior, como el pensamiento, el lenguaje, la inteligencia o la creatividad, se desarrollan en la segunda mitad del segundo año de vida, coincidiendo con el incremento significativo de la actividad metabólica en las regiones corticales relacionadas con la psicomotricidad, el lenguaje y la visopercepción.

Los niños de edad preescolar construyen su propia base de conocimientos y sus modelos representativos (imágenes mentales) del entorno físico, a través de

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exploraciones sensoriomotrices de los objetos y del mundo físico. Este conocimiento sensorial y motor se integra y se interioriza gradualmente evolucionando hacia representaciones cognitivas de los objetos, las acciones propias y aquellas del entorno. El desarrollo de las vías neuronales facilitará la realización de conductas complejas que requieren un funcionamiento integrado de distintas áreas cerebrales, como, por ejemplo, la atención conjunta y la imitación. Este interés por el entorno social, en un periodo en el que el sistema nervioso es especialmente Bases Neuropsicológicas del Desarrollo y del Aprendizaje Tema 3. Ideas clave

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sensible a los cambios biológicos y ambientales afectará a la forma en que se desarrollan y organizan los sistemas neuronales que subyacen a la percepción y la representación de la información sociolingüística.

Los atributos más importantes del pensamiento son los conceptos y su expresión lingüística, representaciones mentales que sirven para ordenar la experiencia, para agrupar y clasificar gran número de objetos o sucesos diferentes. Los niños elaboran un concepto al observar una serie de objetos y apreciar que, en algunos casos, poseen características comunes; inducen entonces la relación que hay entre ellos y extraen una idea general válida para todos los casos. A nivel neuronal podríamos explicarlo como la activación repetida de determinadas neuronas que codifican las mismas características ante objetos o situaciones diferentes. Finalmente, estas neuronas formarán su propio circuito, o esquema, que será la síntesis o el prototipo de lo común de todas las experiencias vividas, y lo harán en las áreas de asociación terciaria.

De esta forma, el desarrollo de un concepto requiere abstracción, porque está desvinculado de los detalles y contextos concretos donde fue generado, y también generalización, porque se aplica a muchas y nuevas situaciones o hechos. Cuando las abstracciones se relacionan entre sí se produce la generalización, y con ello la clasificación. Clasificamos los ejemplares concretos de un concepto en categorías o clases. Un solo caso puede ser miembro al mismo tiempo de varias categorías diferentes: ser vivo, pájaro, animal doméstico. Se pueden organizar los distintos casos en varios niveles, que van de los más abstractos a los más concretos. Corresponden a los tres tipos de categorías que Ausubel (1983) describió en su teoría del

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aprendizaje verbal significativo: de nivel básico, supraordinadas y subordinadas.

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Las categorías de nivel básico son las que más usamos al manejar los objetos en la vida diaria. Estas categorías son probablemente las primeras que los niños aprenden a utilizar cuando tienen que nombrar y clasificar los objetos. Por ej.: perro. Cuanto más se correspondan los objetos con nuestro prototipo de un concepto, más rápidamente los reconocemos como casos particulares de ese Bases Neuropsicológicas del Desarrollo y del Aprendizaje Tema 3. Ideas clave

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concepto. (por ejemplo, asociaremos antes gato que plato con perro porque tienen más características en común y ha activado gran parte del circuito que codifica ambos elementos).

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Las categorías supraordinadas, donde los nuevos conceptos se incluyen en categorías o conceptos más amplios o genéricos, de categoría u orden superior. Por ej.: animal, respecto a perro.

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Las categorías subordinadas son aquellas en la que los elementos generales se hacen más específicos. Diferenciación progresiva. Por ej.: caniche respecto a perro.

Los primeros conceptos que se aprenden no son ni los más generales ni los más específicos, sino que tienen un nivel de abstracción intermedio, los nuevos conceptos surgen generalmente por integración de los más simples y no por procesos de diferenciación, como sostenía Ausubel.

La ventaja de utilizar símbolos para pensar es que pueden manejarse con mucha mayor libertad que los datos físicos. Prácticamente todas las vías de las áreas terciarias confluyen en la corteza prefrontal, donde esa información será transformada en planes, acciones y decisiones y donde la experiencia previa nos ayudará a prever, identificar y solucionar problemas complejos. Según aumenta la complejidad de nuestros circuitos, y vamos añadiendo datos, también aumenta el número de conexiones representando conceptos y categorías, lo que nos permite

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poder manejar una gran cantidad de información en tan sólo unas cuantas unidades.

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3.6. La formación de los primeros esquemas. El razonamiento implícito A medida que los niños pequeños interactúan con el mundo extraen patrones predecibles a través de sus experiencias y utilizan dichos patrones para interpretar experiencias nuevas, es el llamado aprendizaje estadístico. Los niños pequeños son muy sensibles a las contingencias y las regularidades estadísticas, esa sensibilidad les permite, por una parte, integrar la información a través de los sistemas sensoriales, y, por otra, detectar las novedades y aquello que es inusual.

Este tipo de predicciones parece tener un papel muy importante en muchos aspectos del desarrollo cognitivo, social y del lenguaje. Las secuencias de estímulos se almacenan en forma de esquemas. Gran parte de los esquemas se forman de modo espontáneo, en el intento de dar significado a las actividades cotidianas, estableciendo, así, secuencias predictivas de sucesos y conductas que nos permiten vivir en un mundo más predecible y controlado. Cuando un objeto no se comporta como esperamos, solemos recurrir a ciertas reglas simplificadoras que nos identifican las causas más probables y frecuentes, reduciendo la complejidad del mundo sensorial a unos pocos elementos destacados. Una vez que se forman y justifican estos esquemas, se requieren pruebas más determinantes para modificarlos que las que se necesitaron para crearlos. Hay tendencia a ignorar la prueba contraria a lo que creemos, por lo que estas categorías, y las teorías implícitas a las que dan lugar, conducen a sesgos o distorsiones en el conocimiento.

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Nuestra memoria asociativa tiende a sobrevalorar los casos positivos (de concurrencia) frente a los negativos (ausencia de uno o ambos hechos). De este modo, el sujeto no infiere la conclusión a partir de la combinación lógica de las premisas, sino que se limita a analizarlas superficialmente y selecciona la conclusión influido por sus creencias, actitudes y sentimientos personales. Así, si cuando hemos tomamos un antibiótico ha dejado de dolernos la garganta pensaremos que el

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antibiótico quita el dolor de garganta, no la infección que lo provoca, y lo tomaremos siempre que nos duela, tengamos o no infección, y nos quite o no el dolor. Este modo de razonamiento implícito nos puede llevar a muchos errores, pero es muy eficaz, ya que en la mayoría de los casos nos funciona y nos permite extraer la mayor cantidad de información posible en el menor tiempo y con el mínimo coste cognitivo.

3.7. Reestructuración cognitiva. Pensamiento convergente y divergente El verdadero aprendizaje supone la reorganización de ideas que ya suelen estar presentes en otras teorías anteriores, de tal forma que todas ellas, de acuerdo con los principios del aprendizaje por reestructuración, adquieran un nuevo significado.

La reestructuración es un producto de la toma de conciencia de que nuestros esquemas no se corresponden con la realidad sobre la que se proyectan. «Lo que hago depende de lo que mi teoría me dicte sobre el mundo, no de cómo es el mundo en realidad… Sin embargo, lo que sucede después depende de cómo es el mundo en realidad, no de cómo creo que es» (Claxton, 1984).

En relación con el significado y la comprensión vinculada con la teoría del aprendizaje significativo, el aprendiz humano es un activo procesador y buscador de información; busca, selecciona y extrae información en el entorno, la interpreta según sus expectativas, experiencias o conocimiento previo y le atribuye significado. Las

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condiciones básicas son las siguientes: estructura cognitiva, presentación de nuevos contenidos potencialmente significativos y actitud positiva del aprendiz.

El desarrollo del pensamiento representativo en la infancia, el juego simbólico, la imitación diferida y el lenguaje simbólico, se producen porque el niño ha asociado a cada acto un valor emocional que le dota de sentido. Así, los esquemas se graban con

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mayor intensidad en función de la experiencia, el contexto y las emociones que experimentan. En el desarrollo típico de la comprensión del lenguaje la atención del niño se dirige hacia la información que le parece socialmente gratificante, la exposición al lenguaje por sí sola no necesariamente facilita el desarrollo del habla y del lenguaje. El desarrollo del pensamiento representativo en la infancia, el juego simbólico, la imitación diferida y el lenguaje simbólico, se producen porque el niño ha asociado a cada acto un valor emocional que le dota de sentido.

Mientras que Ausubel defiende la enseñanza expositiva o el aprendizaje por recepción, Bruner considera que los estudiantes deben aprender por medio del descubrimiento guiado que tiene lugar durante una exploración motivada por la curiosidad. Hoy sabemos que el aprendizaje y la memoria mejoran notablemente ante tareas por las que el sujeto presenta curiosidad. Las imágenes de resonancia magnética funcional muestran que aquellas estructuras implicadas en la anticipación de recompensas, como el núcleo accumbens, y aquellas implicadas en la memoria, como el hipocampo, y la conectividad funcional entre ambas regiones, se activan significativamente más ante tareas precedidas por la curiosidad, deseo de saber la respuesta, que ante aquellas por las que el sujeto no muestra especial curiosidad. Es más, durante el tiempo que dura esta mayor activación inducida por la curiosidad, el sujeto retiene más eficazmente cualquier aprendizaje, aunque este no guarde ya relación con el objeto de su curiosidad inicial (Gruber, 2014). En palabras de Miller «El niño aprende con ganas aquello que ya desea o necesita saber» (Álvarez 2010).

Así, desde el punto de vista del aprendizaje por descubrimiento, en lugar de explicar

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el problema, de dar el contenido acabado, el profesor debe de proporcionar el material adecuado y estimular a los aprendices para que, mediante la observación, la comparación, el análisis de semejanzas y diferencias, etc., lleguen a descubrir cómo funciona algo de un modo activo. El cerebro humano está hecho para aprender, para estar activo, y mantendrá su actividad mientras se le nutra, lo verdaderamente difícil sería explicar la inactividad. Plantearse problemas y preocuparse es, como dice Hunt,

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connatural al hombre. «Es lo creativo de la experiencia humana y posible causa de felicidad, por ser la única forma de seguir jugando el resto de la vida» (Secadas, 1994).

La creatividad es considerada por algunos autores como un proceso cognitivo superior, ya que supone la elaboración de estrategias o vías de pensamiento novedosas y alejadas de lo aprendido y adquirido mediante la experiencia. Así pues, los procesos cognitivos que pertenecen al ámbito de la creatividad son aquellos que escapan a las rutas convencionales de pensamiento, las que a partir de una imagen o una intuición realizan asociaciones insólitas, o pocos comunes, y crean algo nuevo. Las características personales que se relacionan con la creatividad son: la motivación intrínseca, la curiosidad y el espíritu lúdico.

Se ha constatado que la creatividad cambia con la edad, con una tónica creciente entre los 6-11 años, pero significativamente decreciente a partir de 12 años, afectando especialmente a la originalidad. Algunos autores sostienen que este cambio está influenciado por un sistema educativo que favorece al estudiante no creativo (convergente) en detrimento del creativo (divergente) (Kim, 2011).

El pensamiento convergente suele optar por una sola solución para cada problema, de manera que toda la información ha de ordenarse y colocarse de forma correcta para conseguir inferir la solución, es reflexivo y analítico.

El pensamiento divergente percibe distintas opciones, ya que enfoca el problema desde nuevos ángulos, lo que puede dar lugar a múltiples soluciones o alternativas lógicas. Pensar de manera divergente es explorar nuevas posibilidades alejadas

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de lo que normalmente pensaríamos. Con libertad y sin filtro. Introducir la ambigüedad,

estructuras

premeditadamente

abiertas,

con

problemas

insuficientemente definidos que posibiliten multiplicidad de respuestas, favorecen este tipo de pensamiento en el aula.

Ambas formas son necesarias y se complementan entre sí, en la resolución creativa de los problemas tienen ambos un impacto y una significación crucial. Bases Neuropsicológicas del Desarrollo y del Aprendizaje Tema 3. Ideas clave

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El pensamiento divergente crea una múltiple cantidad de opciones creativas, algunas incluso absurdas, pero una vez que el proceso del pensamiento llega a su fin, toda la información y todas las ideas que se hayan aportado tienen que ser organizadas y estructuradas a través del pensamiento convergente, esto puede conducir a soluciones no válidas que tendrán que ser desechadas e implicará volver a buscar la que nos resulte adecuada.

Ambos tipos de pensamiento son absolutamente necesarios, no es más bueno uno que el otro y en la resolución creativa de los problemas tienen ambos un impacto y una significación crucial.

Concluyendo, si queremos que los niños y los adolescentes desarrollen la inteligencia debemos permitirles utilizarla, permitirles resolver problemas y afrontar por sí mismos las situaciones desacostumbradas, dejarles que disfruten equivocándose y corrigiéndose en vez de dictarles la solución a la primera, fomentado su motivación. Resolver de muchas maneras diferentes los problemas facilita estimular el pensamiento divergente, lateral o productivo frente al convergente, vertical o reproductivo. "Cada vez que se enseña prematuramente a un niño algo que él podía haber descubierto por sí mismo, se está privando a ese niño de la ocasión de inventarlo y, en consecuencia, de entenderlo completamente." (Piaget).

El video Experimento creatividad del apartado A fondo muestra, a través de un experimento, algunas de las condiciones necesarias para permitir el

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proceso de la creatividad en los niños.

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3.8. Caso: pensamiento divergente Ernest Rutherford, presidente de la Sociedad Real Británica y Premio Nobel de Química en 1908, contaba la siguiente anécdota (Álvarez, 2010):

Pensamiento divergente.

Figura 1. Retrato de Niels Bor. Fuente: Wikipedia.

Hace algún tiempo, recibí la llamada de un colega. Estaba a punto de poner un cero a un estudiante por la respuesta que había dado en un problema de física, pese a que éste afirmaba con rotundidad que su respuesta era absolutamente acertada. Profesores y estudiantes acordaron pedir arbitraje de alguien imparcial y fui elegido yo.

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Leí la pregunta del examen y decía: ―Demuestre cómo es posible determinar la altura de un edificio con la ayuda de un barómetro‖. El estudiante había respondido: se lleva el barómetro a la azotea del edificio y se le ata una cuerda muy larga. Se descuelga hasta la base del edificio, se marca la cuerda cuando el barómetro llega al suelo y se mide. La longitud de la cuerda es igual a la longitud del edificio. Realmente, el estudiante había planteado un serio problema con la resolución del ejercicio, porque había respondido a la pregunta correcta y completamente. Por otro lado, si se le concedía la máxima puntuación, podría alterar el promedio de su año de estudios: si obtenía una alta nota, esta certificaría su alto nivel en física, pero la respuesta no confirmaba que el estudiante tuviera ese nivel. Sugerí que se le diera al alumno otra oportunidad. Le concedí seis minutos para que me respondiera la misma pregunta pero esta vez con la advertencia de que en la respuesta debía demostrar sus conocimientos de física. Bases Neuropsicológicas del Desarrollo y del Aprendizaje Tema 3. Ideas clave

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Habían pasado cinco minutos y el estudiante no había escrito nada. Le pregunté si deseaba marcharse, pero me contestó que tenía muchas respuestas al problema. Su dificultad era elegir la mejor de todas. Me excusé por interrumpirle y le rogué que continuara. En el minuto que le quedaba escribió la siguiente respuesta: Se toma el barómetro y se le lanza al suelo desde la azotea del edificio, se calcula el tiempo de caída con un cronómetro. Después se aplica la formula h=2gt2, así obtenemos la altura del edificio. En este punto le pregunte a mi colega si el estudiante se podía retirar. Le dio la nota más alta. Tras abandonar el despacho, me reencontré con el estudiante y le pedí que me contara sus otras respuestas a la pregunta. —Bueno —respondió—, hay muchas maneras, por ejemplo, se toma el barómetro en un día soleado y se mide la altura del barómetro y la longitud de su sombra. Si medimos a continuación la longitud de la sombra del edificio y aplicamos una simple proporción, obtendremos también la altura del edificio. —Perfecto —le dije—, ¿y de otra manera? —Sí —contestó—: este es un procedimiento muy básico para medir la altura de un edificio, pero también sirve. En este método, se toma el barómetro y se sitúa en las escaleras del edificio en la planta baja. Según se va subiendo por las escaleras, se va marcando la altura del barómetro y se cuenta el número de marcas hasta la azotea. Al llegar se multiplica la altura del barómetro por él número de marcas y este resultado es la altura. Este es un método muy directo.

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—Por supuesto, si lo que quiere es un procedimiento más sofisticado, puede atar el barómetro a una cuerda y moverlo como si fuera un péndulo. Si calculamos que cuando el barómetro está a la altura de la azotea la gravedad es cero y si tenemos en cuenta la medida de la aceleración de la gravedad al descender el barómetro en trayectoria circular al pasar por la perpendicular del edificio, de la diferencia de estos valores, y aplicando una sencilla formula trigonométrica, podríamos calcular, sin duda, la altura del edificio

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—En este mismo estilo de sistema, atas el barómetro a una cuerda y lo descuelgas desde la azotea a la calle. Usándolo como un péndulo puedes calcular la altura midiendo su período de precesión. —En fin —concluyó—, existen otras muchas maneras. Probablemente, la mejor sea tomar el barómetro y golpear con él la puerta de la casa del conserje. Cuando abra, decirle: señor conserje, aquí tengo un bonito barómetro. Si usted me dice la altura de este edificio, se lo regalo. En este momento de la conversación, le pregunté si no conocía la respuesta convencional al problema (la diferencia de presión marcada por un barómetro en dos lugares diferentes nos proporciona la diferencia de altura entre ambos lugares) evidentemente, dijo que la conocía, pero que, durante sus estudios, había intentado aprender a pensar.

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El estudiante se llamaba Niels Bohr, físico danés, premio Nobel de Física en 1922, más conocido por ser el primero en proponer el modelo de átomo con protones y neutrones y los electrones que lo rodeaban. Fue fundamentalmente un innovador de la teoría cuántica.

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3.9. Referencias bibliográficas Álvarez, E. (2010). Creatividad y pensamiento divergente. Desafío de la mente o desafío del ambiente. Revista Interact, 1-28

Ausubel, D. P., Novak, J. D. y Hanesian, H. (1983). Psicología Educativa: un punto de vista cognoscitivo. México: Editorial Trillas.

Atkinson, R. C. y Shiffrin, R. (1968). Human memory: a proposed system and its control. En Spence, Ky. y Spence, JR. (Eds.). The Psychology of Learning and motivation. Nueva York: Academic Press.

Cañas, A. J., Novak, J. D. y González, F. M. (2004). Concept maps: Theory, methodology, technology. Proceedings of First International Conference on concept mapping. Pamplona: Universidad Pública de Navarra.

Craik, F. I. M. y Lockhart, R. S. (1972). Levels of processing: A framework for memory research. Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior, 11, 671-684.

Giedd, J., Clasen, L., Lenroot, R., Greenstein, D., Wallace, G., Ordaz, S. et al. (2006). Puberty related influences on brain development. Molecular Cellular Endocrinology . 254–255 , 154–162.

Gruber, M. J., Gelman, B. D., & Ranganath, C. (2014). States of curiosity modulate hippocampus-dependent learning via the dopaminergic circuit. Neuron, 84(2), 486© Universidad Internacional de La Rioja (UNIR)

96.

Luna, D. y Tudela, P. (2006). Percepción visual. Madrid: Trotta.

Novak, J. D. y Cañas, A. J. (2006). The theory underlying concept maps and how to construct then. Florida Institute for Human and Machine Cognition.

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Ruiz-Vargas, J. Mª. (2002). Memoria y olvido: Perspectivas evolucionista, cognitiva y neurocognitiva. Madrid: Editorial Trotta.

Portellano, J. (2008). Neuropsicología infantil. Madrid: Editorial Síntesis.

Portellano, J. (2005). Introducción a la neuropsicología. Madrid: McGraw-Hill

Schmithorst, V., Holland, S. & Dardzinski, B. (2008). Developmental differences in

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white matter architecture between boys and girls. Human Brain Mapping, 9, 696-710.

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A fondo No dejes de ver Las experiencias construyen la arquitectura cerebral

Este video muestra cómo las experiencias de los niños durante sus primeros años de vida tienen un impacto duradero sobre la arquitectura del cerebro en desarrollo.

Accede al vídeo a través del aula virtual o desde la siguiente dirección web: https://www.youtube.com/watch?v=5eclpm9tbks

Circuitos neuronales en el cerebro

En la actualidad, los neurocientíficos tratan de desvelar el complejo mapa de las

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conexiones neuronales en el cerebro, el conectoma humano.

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Accede al vídeo a través del aula virtual o desde la siguiente dirección web: https://www.youtube.com/watch?v=nSMRR9kDJCM Cerebro y procesos cognitivos

El vídeo explica a través de técnicas de neuroimagen cómo la fisiología del cerebro nos capacita para razonar, aprender y recordar, qué partes del cerebro son usadas para específicas tareas cognitivas.

Accede al vídeo a través del aula virtual o desde la siguiente dirección web: https://www.youtube.com/watch?v=LLseuLgIGro&feature=youtu.be

Experimento creatividad

En este vídeo se muestra, a través de un experimento, algunas de las condiciones

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necesarias para permitir el proceso de la creatividad en los niños.

Accede al documento a través del aula virtual o desde la siguiente dirección web: Bases Neuropsicológicas del Desarrollo y del Aprendizaje Tema 3. A fondo

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https://www.youtube.com/watch?v=Yg-M2O_wqwE&feature=youtu.be

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Bibliografía Mardomingo, M. J. (2015) Genética del desarrollo de la conducta en Tratado de Psiquiatría del niño y del adolescente. Madrid: Díaz de Santos, 75-104

Montes, A., Bembibre, J., Triviño Mosquera, M., Arnedo, M. (2015). En Neuropsicología Infantil: a través de casos clínicos (34). Panamericana.

Portellano, J. (2008). Neuropsicología infantil. Madrid: Editorial Síntesis.

Rodríguez, J.E., Martínez, J.A. y Renté,Y. (2016). Agenesia parcial del cuerpo calloso en una infante. MEDISAN, 20(8), 2001-2006.

Rourke, B.; Bakker, D.J.; Fisk, J. L. y Strang, J. D. (1983): Child Neuropsycholog, Guilford

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Press, Nueva York.

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Actividades Lectura. Cognición y estrategias para el aprendizaje Descripción de la actividad

Se solicitará al estudiante un resumen y reflexión crítica sobre la siguiente lectura:

Díaz-Barriga, F. (2003). Cognición situada y estrategias para el aprendizaje significativo. REDIE, Revista Electrónica de Investigación Educativa, 5(2), pp. 105-117.

Accede al documento a través del aula virtual en virtud del artículo 32.4 de la Ley de Propiedad Intelectual.

Objetivos

Razonar sobre los conceptos vistos a lo largo del tema de estudio y fomentar la reflexión crítica sobre las diferentes estrategias de aprendizaje en el entorno escolar.

Criterios de evaluación

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

Contenido del trabajo: calidad del resumen y reflexión crítica personal relacionada con el contenido del tema de estudio (9 puntos).



Calidad formal y presentación: el trabajo debe presentarse en plantilla UNIR, indicando nombre y apellidos (0.25 puntos).



Referencias bibliográficas consultadas: se deben indicar todas y cada una de las referencias bibliográficas o recursos consultados, según normas APA (0.75 puntos). Bases Neuropsicológicas del Desarrollo y del Aprendizaje Tema 3. Actividades

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Extensión máxima: 3 páginas, fuente Calibri 12 e interlineado 1,5.

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Test 1. Se puede definir la neuroplasticidad como: A. El conjunto de modificaciones anatómicas que experimenta el sistema nervioso. B. El conjunto de modificaciones funcionales que experimenta el sistema nervioso. C. El deterioro progresivo neuronal. D. A y B son correctas.

2. El desarrollo del sistema nervioso: A. Es secuencial. B. Se rige por principios. C. Es secuencial pero no se rige por principios. D. A y B correctas.

3. La mayor parte de la corteza cerebral es de tipo: A. Primario. B. Secundario. C. Asociativo. D. Ninguna es correcta.

4. Durante los primeros meses de vida se mielinizan antes: A. Las áreas secundarias que las áreas primarias. B. Las áreas terciarias que las áreas secundarias. C. Las áreas primarias que las áreas de asociación.

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D. Durante los primeros meses de vida no hay mielinización.

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5. En términos generales: A. La plasticidad del sistema nervioso es inversamente proporcional a la edad del sujeto. B. La plasticidad del sistema nervioso es directamente proporcional a la edad del sujeto. C. La edad no afecta a la plasticidad del sistema nervioso. D. La plasticidad del sistema nervioso es inversamente proporcional a la edad del sujeto sólo durante la infancia.

6. Los procesos cognitivos superiores se derivan de: A. La unión de la información proveniente de diversas modalidades sensoriales. B. La unión de la información proveniente de procesos cognitivos básicos. C. A y B son correctas. D. Ninguna es correcta.

7. Los conceptos son: A. Representaciones mentales que sirven para ordenar la experiencia. B. Representaciones mentales que sirven para agrupar la experiencia. C. Representaciones mentales que sirven para clasificar la experiencia. D. Todas son correctas.

8. El razonamiento implícito: A. Permite encontrar la solución correcta sin riesgo de errores. B. Nos puede llevar a muchos errores. C. No es eficaz.

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D. Nos puede llevar a muchos errores, pero es muy eficaz.

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9. La reestructuración es un producto de: A. La toma de conciencia de que nuestros esquemas se corresponden con la realidad. B. La toma de conciencia de que nuestros esquemas no se corresponden con la realidad. C. El aprendizaje asociativo. D. A y B son correctas.

10. Las características personales que se relacionan con la creatividad son: A. La motivación intrínseca. B. La curiosidad. C. El espíritu lúdico.

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D. Todas son correctas.

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