Presentació sobre la relació que té l'estructura del cervell amb l'aprenentatge infantil.

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

2. 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.

3. Desenvolupament del cervell prenatal
En 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.

4. Desenvolupament del cervell prenatal
 Arribat 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.

5. Desenvolupament del cervell prenatal
El 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)

6. Neotènia i aprenentatge
Les 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

7. Neotènia i aprenentatge
Una 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.

8. Neotènia i aprenentatge
Si 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.

9. 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.

10. 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
(El cervell d´un infant és una
reelaboració de l´article publicat aaEl
reelaboració de l´article publicat El
País Semanal, 30/06/1997, de J.
País Semanal, 30/06/1997, de J.
Madeleine Nash, ¿Cómo se desarrolla elel
Madeleine Nash, ¿Cómo se desarrolla
cerebro de un niño?)
cerebro de un niño?)

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. El cervell infantil
Hom 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

16. 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.

17. 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.

18. 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.

19. 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.
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.
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.

20. 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 ...)

21. Procés d´aprenentatge
L´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.

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

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

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

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

26. Flexibilitat del cervell humà
 Bona 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.

28. Neurogènesi
 Durant 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.

29. Neurogènesi
 Considerem 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

30. 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).

31. Innat vs adquirit
Com 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.

32. Innat vs adquirit
Davant 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.

33. Conclusions:
L´aprenentatge està condicionat per
la manera com s´ha desenvolupat el
cervell prenatal
L´aprenentatge és el fruit de la
interacció entre herència i medi.
Sense un ambient propici, fins i
tot el cervell millor dotat pot
tenir problemes d´aprenentatge.
Aprenentatge: és la diferència entre
allò adquirit i allò innat.
Innat: és l´estructura bàsica
original del cervell humà
Neurogènesi: el cervell humà mai no
perd la capacitat de generar noves
neurones
Els reptes intel·lectuals, en forma d
´exercicis, eviten la mort de les
neurones que el cervell va generant.
Adquirit: són totes les modificacions
que experimenta l´estructura bàsica
original del cervell humà.
La immaduresa del cervell de la criatura
humana en el moment de nàixer condemna tota
l´espècie a l´aprenentatge.