Unitat 3: Aprenentatge i cervellEl cervell infantil. Flexibilitat cerebral. Innat vs adquirit

Desenvolupament del cervell prenatal

L´escorça cerebral dels mamífers amb cervell voluminós s´expandí en el curs de l´evolució en més gran mesura que la caixa craniana.

De fet, si estenguéssim l´escorça cerebral humana sobre un pla, ocuparia la superfície d´una paella, tres cops més gran que l´àrea interior de la caixa craniana.

L´única manera que l´escorça dels humans i d´altres espècies amb cervell voluminós encaixi en la caixa craniana és plegant-se.

Desenvolupament del cervell prenatalEn un fetus humà, l´escorça comença sent llisa i, en la

seva major part, roman així al llarg dels sis primers mesos.

Al llarg d´aquest període, les neurones recents emeten axons, fibres longilínies, perquè s´acoplin als components receptius (dendrites) de neurones diana allotjades en altres punts de l´escorça.

Seguidament, els axons queden “lligats” a les dendrites.En expandir-se l´escorça, els axons experimenten una

tensió creixent; s´estiren com si fossin cintes elàstiques.En el segon trimestre, quan les neurones emergeixen,

migrant i connectant-se, comença el replegament de l´escorça.

Desenvolupament del cervell prenatalArribat el moment del part, l

´escorça es troba a punt de completar el seu desenvolupament i presenta la seva figura rugosa característica.

Un dels descobriments clau ha estat l´existència de diferències clares entre els plecs corticals de les persones sanes i dels malats mentals, que arrenquen del desenvolupament fetal, en plena formació de neurones, connexions i circumvolucions.

Desenvolupament del cervell prenatalEl cervell dels esquizofrènics, en comparació amb els d

´individus normals, presenten un plegament cortical menor.

Qui ha estat diagnosticat d´autisme presenta circumvolucions corticals anòmales. Els solcs són més profunds i lleugerament desplaçats respecte als dels individus sans.

Trastorns mentals i dificultats d´aprenentatge a edats primerenques estan associats amb aberracions en la composició dels estrats corticals produïts en el desenvolupament fetal del cervell.

Claus C. Hilgetag i Helen Barbas, Morfología del cerebro, Investigación y Ciencia, Temas 57, 3r trimestre 2009 (extracte)

Neotènia i aprenentatgeLes persones no són

només éssers que neixen, sinó també ésser que han de néixer al món. Un dels nostres trets essencials és que naixem prematurs. Per poder acomodar-nos en el món de mica en mica, ens cal que ens l´ensenyin.

Donata Elschenbroich, Todo lo que hay que saber a los siete años, Destino, Barna 2004

Neotènia i aprenentatgeUna de les característiques que de l´espècie humana

una espècie única és la neotènia, el naixement prematur.

La neotènia és la conseqüència d´altres dues característiques que ens defineix com a grup diferenciat dels altres grups de primats amb els que estem emparentats: la grandària del cervell i la locomoció bípeda.

La convergència d´aquestes dues característiques determina una morfologia especial de la pelvis de la femella humana i condiciona el part.

Si la cria humana nasqué més tard, amb un cervell més desenvolupat, tindria unes conseqüències fatals tant per a la mare com per a la criatura.

Neotènia i aprenentatgeSi la neotènia en un principi pot ser un

desavantatge per a la criatura humana, ja que apareix mancada de moltes habilitats necessàries per sobreviure, a la llarga serà un dels factors que explicarà l´èxit de l´espècie humana.

Naixement immadur implica una infantesa més llarga i un període d´aprenentatge més llarg.

Al llarg d´aquest llarg aprenentatge els dispositius biològics de mica en mica es van actualitzant a mida que la criatura humana va rebent tot tipus d´estímuls exteriors en companyia, això sí, d´altres individus de la seva espècie.

Neotènia i aprenentatge L´espècie humana necessita d´un

entorn humà perquè pugui prosperar.

El sol fet d´infantar una femella humana es converteix en un acte social. Són excepcionals els parts solitaris, atesa la dificultat fisiològica i mecànica d´aquest esdeveniment.

La criatura humana quan surt fora del ventre matern ja es troba rodejat d´un entorn humanitzat, la cultura.

És dintre d´aquest entorn on el cervell humà acaba de completar el seu desenvolupament.

La cultura fa d´incubadora: la supervivència d´un ésser nascut abans d´hora depèn d´un entorn acollidor i favorable.

El cervell infantil

En nàixer, el cervell d´un nadó conté 100.000 milions de neurones, aproximadament la mateixa quantitat de cèl·lules nervioses que estrelles té la Via Làctia.

Però tot i que el cervell tingui pràcticament ja totes les cèl·lules nervioses necessàries, el model de connexions entre elles encara no s´ha estabilitzat.

Fins aquest moment, el que el cervell ha fet és construir circuits que suposa són els suficients per a la visió, el llenguatge o per a qualsevol altra cosa. Aquesta és l´estructura innata del cervell, allò amb el que l´herència ha dotat al nadó.

El perfeccionament d´aquest sistema original dependrà de l´activitat neuronal impulsada per una riuada d´experiències sensorials. Necessita, doncs, d´un element extern, adquirit.

(El cervell d´un infant és una reelaboració de l´article publicat a El País Semanal, 30/06/1997, de J. Madeleine Nash, ¿Cómo se desarrolla el cerebro de un niño?)

(El cervell d´un infant és una reelaboració de l´article publicat a El País Semanal, 30/06/1997, de J. Madeleine Nash, ¿Cómo se desarrolla el cerebro de un niño?)

El cervell infantil Privat d´un ambient estimulant, el cervell d´un

nadó pateix. Per exemple, els investigadors del Baylor College of Medicine han descobert que els nens que no juguin molt o rebin poques carícies desenvolupen cervells entre un 20 i un 30% més petits del que és normal per a la seva edat.

 El nombre de sinapsis d´una capa de l´escorça visual arriba a unes 2.500 per neurona en nàixer fins a 18.000 uns sis mesos després. En els primers mesos de vida en els centres superiors es produeix una explosió de sinapsis noves i a mesura que les dendrites i axons desenvolupin brots i branques com arbres en primavera el metabolisme s´accelera.

El cervell infantil Als dos anys, els cervell d´un infant

té el doble de sinapsis i consumeix el doble d´energia que el cervell d´un adult normal.

I tot i que aquestes connexions microscòpiques entre fibres nervioses continuen formant-se durant tota la vida, assoleixen la seva densitat mitjana màxima (15.000 sinapsis per neurona) al voltant dels dos anys i es mantenen en aquest nivell fins al 10 i 11 anys.

Aquesta profusió de connexions dota al cervell en desenvolupament d´una flexibilitat i elasticitat excepcionals.

El cervell infantil La repetició de les experiències pels nadons

(intenten tocar un objecte atractiu, miren fixament un rostre, escolten una cançó de bressol ...) possibiliten l´enllaçament de les neurones i el connectat dels seus cervells.

Els resultats mai no acaben de sorprendre als adults. Per exemple, al voltant dels dos mesos els centre de control motor del cervell es desenvolupen fins al punt que el nens, de sobte, són capaços d´extendre el braç i agafar un objecte proper.

Aproximadament als quatre mesos, l´escorça comença a perfeccionar les connexions necessàries per a la percepció de la profunditat i la visió binocular, i, si fa no fa, als dotze mesos, els centres del llenguatge del cervell produeixen el que tal vegada sigui el més màgic de la infantesa: la primera paraula que indica el sorgiment del llenguatge.

El cervell infantil Les primeres experiències tenen una rellevància cabdal.

Sobres elles es crea una mena de “plantilla” al voltant de la qual s´organitza el desenvolupament posterior del cervell.

D´altra banda, la privació d´estímuls en les primeres etapes de la vida té un efecte similar, però en negatiu.

La psicòloga Geraldine Dawson, durant sis anys, va controlar les pautes de les ones cerebrals dels fills de mares a qui se les havia diagnosticat depressió.

Quan eren nadons, aquest infants mostraven una activitat considerablement reduïda del lòbul frontal esquerre, un àrea del cervell que serveix de centre de l´alegria i d´altres emocions que tenen relació amb la felicitat.

Als tres anys, els infants les mares dels quals encara no havien superat la depressió seguien reflectint un nivell anormalment baix.

El cervell infantilHom creu que en els primers anys de vida hi ha

diferents períodes crítics o sensibles, anomenats finestres, en què el cervell exigeix un seguit d´estímuls per crear o estabilitzar algunes estructures permanents.

Per exemple, els infants que neixen amb cataractes romandran permanentment cecs de l´ull afectat si no són eliminades ràpidament. ¿Per què? Els centres visuals del cervell exigeixen estímuls sensorials –en aquest cas, l´estímul proporcionat per l´efecte de la llum en la retina- per mantenir les seves connexions encara provisionals

El cervell infantil L´extraordinària capacitat que mostren

els nens per aprendre es deu a què les connexions entre les seves neurones estan en permanent renovació, de forma que unes connexions es fan i es desfan amb facilitat.

Però com qualsevol que hagi intentat aprendre anglès de gran pot testimoniar, el cervell és com una esponja cada vegada més xopa i cada vegada menys capaç d´absorbir nous aprenentatges.

Aquest declivi és degut a què, amb l´edat, l´aprenentatge cada vegada es basa més en enfortir connexions ja existents entre neurones que a formar connexions noves.

El cervell infantil L´autisme es genera quan el cervell o

no rep la informació adequada o la rebutja.

Alguns infants que presenten signes d´autisme precoç s´aïllen del món perquè o bé són hipersensibles o bé no responen en absolut a determinats estímuls.

El tractament, si s´ha detectat el cas a temps, hauria de fonamentar-se en la protecció de sorolls i llums desconcertants a uns i en l´emissió d´estímuls que atreguin la seva atenció als altres.

 

Condicions de l´aprenentatge:

Innat: és la situació en la que trobem el sistema cerebral en

el moment de néixer.

Adquirit: són els canvis que el sistema cerebral va afegint al sistema cerebral original.

Aprenentatge: és la diferència entre l´adquirit i l´innat, és a dir, els canvis que ha introduït el cervell en el seu sistema cerebral des que les

experiències sensorials externes han transformat els sistema cerebral

original.

Condicions de l´aprenentatge

L´innat, l´estructura original, condiciona i limita allò que es pot aprendre: hi haurà coses que algú mai

no les podrà aprendre perquè l´element innat no

ho permet.

Sense l´estimulació externa allò innat o bé mai no podrà posar-se en marxa o el seu

funcionament serà deficitari, la qual cosa explicarà alguns problemes d´aprenentatge.

L´aprenentatge està sotmès a una periodització temporal on les habilitats o

comportaments estan programades perquè es

manifestin en una determinada etapa del creixement de l´infant.

Com detectar l´aprenentatge

Des d´un punt de vista intern: amb l´aparició de noves sinapsis i l´enfortiment de les connexions

originals

Des d´un punt de vista extern: amb l´aparició de noves

habilitats i comportaments (motrius, intel·lectuals,

lingüístics ...)

Procés d´aprenentatgeL´adquisició o manifestació de les diferents habilitats

segueix un ritme genèticament programat, generalitzable a la majoria de casos, tot i que hi ha situacions particulars en què el procés es pot accelerar (casos de precocitat) o retardar.

Aquest procés acostuma a dividir-se en etapes cronològiques.

Les diferents capacitats: intel·lectuals, lingüístiques, motrius o socials tenen un temps específic per adquirir-se, consolidar-se i desenvolupar-se.

Hi ha temps crucials o més propicis perquè una capacitat es consolidi. Abans o després d´aquest temps o etapa cronològica resulta difícil aconseguir l´assoliment de determinats comportaments o habilitats.

Desenvolupament intel·lectual i afectiu d´un infant (0-3 mesos)

Desenvolupament intel·lectual i afectiu d´un infant (4-6 mesos)

Desenvolupament intel·lectual i afectiu d´un infant (7-12 mesos)

Desenvolupament intel·lectual i afectiu d´un infant (12-24 mesos)

Flexibilitat del cervell humàBona part de l´èxit evolutiu de l´espècie humana és la seva

capacitat d´aprendre gràcies a la plasticitat del seu cervell.Els efectes d´aquesta plasticitat no desapareix del tot amb l

´edat. Al llarg de la vida es continuen formant noves sinapsis, tot i que el cervell mai no tornarà a gaudir de la facilitat d´adquirir noves habilitats com en la infantesa.

Les reeducacions obtingudes després de lesions greus del sistema nerviós o dels òrgans sensitius, on una estructura cerebral assumeix una funció per a la qual no fou programada i el fet que els adults en la seva majoria manifestin una certa adaptabilitat a un ambient social que canvia amb una rapidesa superior a la de les seves estructures genètiques confirma que al llarg de tota la vida l´ésser humà conserva un grau important de plasticitat cerebral.

NeurogènesiDurant molt de temps, els biòlegs havien estat

convençuts que la capacitat de neurogènesi estava reservada als cervells joves i que es perdia amb l´edat.

Elizabeth Gould, de la Universitat Rockefeller, demostrà que en el cervell adult es generaven cèl·lules noves, concretament en l´hipocamp, una regió implicada en l´aprenentatge i la memòria.

En un parell de setmanes, la majoria d´aquestes neurones recents moriran, si no s´utilitzen.

Per tant, tot esforç on s´intenti superar el desafiament d´aprendre una cosa nova podrà mantenir amb vida totes aquestes neurones noves.

NeurogènesiConsiderem la malaltia de l´Alzheimer.En aquest trastorn, la degeneració de les neurones

de l´hipocamp provoca una pèrdua progressiva de la memòria i de la capacitat d´aprenentatge.

Qui ho pateix segueixen produint neurones noves, però poques d´elles sobreviuen per convertir-se en cèl·lules madures.

Les neurones noves no sobreviuen perquè la malaltia disminueix la capacitat d´aprendre.

Les persones que es troben als inicis de la malaltia podrien frenar el seu declivi cognitiu mitjançant exercicis que potenciessin l´activitat mental.

Tracey J. Shors, Salvar las neuronas nuevas, Investigación y ciencia, Temas 57, 3r trimestre 2009

Innat vs adquirit Aquestes observacions qüestionen en

primer lloc la teoria que el comportament humà estigui totalment determinat per mecanismes fixes de resposta (innatisme radical).

Si fos així l´espècie humana tindria greus problemes a l´hora de reaccionar davant d´un medi ambient canviant.

Però, en segon lloc, també refuta la teoria oposada, és a dir, la que presenta la ment humana com una caixa buida, una mena de tabula rasa, que ha d´adquirir totes les seves habilitats a través de la interacció contínua amb el seu entorn (ambientalisme).

Innat vs adquiritCom demostra l´experiència, en el cervell existeixen

operacions ja programades abans del moment de néixer (els nadons saben plorar, ingerir la llet materna o agafar coses entre les mans) i el fet que l´aparició de diferents habilitats segueix un ritme temporal força similar entre la majoria dels nens demostra que s´ajusta a un pla evolutiu previ.

És obvi que els èxits de l´aprenentatge no s´inscriuen en els gens dels seus autors ni es transmet per herència a la seva descendència. Però el que sí és transmissible és la capacitat d´aprenentatge que fa que els individus que destaquen en aquesta habilitat tinguin uns avantatges evolutius superiors als que no la posseeixen o la posseeixen en un grau inferior.

Innat vs adquiritDavant del debat sobre si el

nostre comportament és més el fruit de l´herència o és el fruit de la interacció amb el medi, la conclusió a la que podíem arribar seria que el comportament humà respon a un programa previ que no pot ser actualitzat sense la necessària relació amb l´entorn.

Neurogènesi: el cervell humà mai no perd la capacitat de generar

noves neurones

Conclusions:L´aprenentatge està

condicionat per la manera com s´ha

desenvolupat el cervell prenatal

Sense un ambient propici, fins i tot el

cervell millor dotat pot tenir problemes d

´aprenentatge.

Innat: és l´estructura bàsica original del

cervell humà

Adquirit: són totes les modificacions que

experimenta l´estructura bàsica original del cervell

humà.

Aprenentatge: és la diferència entre allò adquirit i allò innat.

Els reptes intel·lectuals, en forma d´exercicis, eviten la mort de les

neurones que el cervell va generant.

L´aprenentatge és el fruit de la interacció entre herència i

medi.

La immaduresa del cervell de la criatura humana en el moment de nàixer condemna tota l´espècie a

l´aprenentatge.