Reflexiones sobre el aprendizaje y la memoria a la luz de la función ejecutiva de la memoria de trabajo.
La mirada biológica de la memoria
Con los avances que la neurociencia viene logrando acerca del funcionamiento de la memoria, la mirada de que ésta sea simplemente un almacén o recuperación de datos va cambiando para darle un rol más activo y dinámico al proceso de memorizar. El uso de las tecnologías de las neuroimagenes como el fMRI (Imágenes de resonancia magnética funcional), el PET (Tomografía por emisión de positrones), el EEG (Electro encefalografía) y el MEG (Magnetoencefalografía) está permitiendo conocer cómo funciona el cerebro, para dejar de ser esa caja negra de hace unas décadas atrás, y abrirnos una mirada diferente al concepto de memorizar y con ello al de aprender.
Actualmente los neurocientíficos han identificado la existencia de diferentes tipos de memorias sea a través de investigaciones o reconociéndolas en personas afectadas por lesiones o enfermedades sufridas. (Gluck, Mercado, & Myers, 2009). En el libro de El cerebro y el aprendizaje de Jossey-Bas, se menciona que la memoria no es una construcción unitaria, es donde las características del aprendizaje están relacionadas con la capacidad de recordar, la cual no es un evento pasivo, sino que son una serie de sucesos que organizan los recuerdos en una secuencia que tenga sentido. Considera a la memoria como un fenómeno que abarca a todo el cerebro. Además, sostiene que las estructuras cerebrales vinculadas con el aprendizaje de las matemáticas, difieren con el aprendizaje de la lectura y del aprendizaje para tocar piano. Lo mismo se afirma para los sistemas de memorias vinculados a estas actividades y que se desarrollan a diferentes tiempos. Así mismo, el recordar quién eres o recordar de dónde eres, activan en el cerebro memorias diferentes en regiones separadas (Jossey-Bas, 2008).
El conocimiento de cómo funciona la memoria, nos habla del rol que juega la experiencia y la práctica en el proceso de aprender y memorizar al modificar las estructuras neuronales. Por un lado, hay una relación directa entre la cantidad de experiencias que están envueltas y la complejidad del ambiente con la cantidad de estructuras que cambian en el cerebro; y por el otro, la práctica incrementa la capacidad de aprender y memorizar. También se sabe que el aprendizaje y la memoria no solo afectan a la cantidad de sinapsis, sino que cambian la dinámica estructural del cerebro modificando a las células de soporte, los astrocitos, y a los capilares sanguíneos que aportan sustento a las neuronas. (Jossey-Bas, 2008)
A la memoria se le considera como un “almacén” de información y de la cual se evocan los datos cuando son requeridos. Eric Kandel, premio nobel de Medicina en el año 2000, la define como “la capacidad de adquirir y almacenar información sumamente diversa, desde nimiedades de la vida cotidiana hasta complejas abstracciones de la geografía y el álgebra. Gracias a esta capacidad podemos resolver problemas evocando diferentes experiencias” (Kandel, 2007). Kandel menciona que con el nacimiento de la neurociencia cognitiva, hace unos 40 años, se pudo vincular las estrategias usadas en la psicología con los métodos biológicos para estudiar al cerebro. Nos permite mirar biológicamente los procesos mentales que se llevan a cabo en el cerebro, planteando que las actividades creativas como el lenguaje, la música y el arte son funciones en las que intervienen circuitos neuronales especializados de distintas regiones del cerebro, las que están constituidos por células nerviosas, las neuronas (Kandel, 2007). Tomando esta perspectiva biológica de los procesos que se vinculan al aprender y al memorizar, podemos decir que el aprendizaje recoge los estímulos del ambiente a través de distintos circuitos neuronales que luego pasan para que sean acopiados en las diferentes redes neuronales, las memorias. La memoria, realiza un proceso de “manipulación” neuronal para almacenar en las diferentes redes neuronales la información, para que finalmente mediante un proceso de evocación se relacionen diferentes circuitos y redes nerviosas para mostrar un comportamiento o resolver la solución de un problema. Ésta mirada biológica permite vislumbrar un rol más activo de la memoria en toda esta etapa de procesamiento y recuperación de la información más que un simple “almacén”, ya que se trata de una serie de interacciones neuronales espacio-temporal entre las diferentes memorias para una respuesta al ambiente.
La memoria en un rol ejecutivo
Una de las memorias que me llevó a iniciar esta reflexión y repensar que tienen un rol más activo en los procesos cognitivos y por ende en el aprendizaje, es sin duda la función ejecutiva de la memoria de trabajo, la cual ha sido definida “como el centro del constructo cognitivo que sustenta la inteligencia general y el pensamiento creativo”(Geake, 2009)
La función ejecutiva de la memoria de trabajo recoge de alguna manera el interés del ámbito educativo por encontrar en nuestro cerebro el centro que tiene la capacidad de mentalizar o realizar funciones metacognitivas, el control de los procesos sobre productos, la planificación de metas y el mantenimiento de la atención sobre tareas importantes (Geake, 2009). La memoria de trabajo gestiona la información manipulándola y manteniéndola para cumplir una tarea, y planifica y organiza las metas según lo requiera la situación. Ésta memoria pasa por una actualización y reorganización continua para cumplir con las tareas propuestas, además está envuelta en mecanismos de procesos inconscientes que nos permiten encontrar soluciones a problemas después de una buena noche de sueño. La memoria de trabajo además de almacenar la información en la memoria de largo plazo, opera los elementos de la información para guiar las conductas. Los investigadores han encontrado evidencias de un control ejecutivo de la memoria de trabajo en muchas funciones cognitivas, entre las que se incluyen: la actualización de la memoria, al recibir y evaluar la información sensorial para trasladarla a la memoria de largo plazo y recuperarla de ahí, y decidir qué memorias se necesitan para qué tareas; el establecimiento de metas y planes, registrando las metas, planificándolas de antemano como alcanzarlas y estableciendo sus prioridades; el cambio de tareas, monitorea las señales externas en búsqueda de información que indique la necesidad de cambiar de una a otra tarea; y la selección de estímulos e inhibición de respuestas, permitiendo evaluar la selección de un estímulo e inhibir una respuesta habitual, para cambiar la atención a una nueva alternativa que responda a un contexto específico. (Gluck, Mercado, & Myers, 2009) (Geake, 2009). Para M.C. Etchepareborda la memoria de trabajo es responsable de canalizar el flujo de información en el sistema neuronal, desempeñando funciones atencionales, codificando y reteniendo la información verbal, la adquisición del lenguaje y el manejo de la información visuoespacial. Sería la que gobierna los sistemas de memoria, distribuyendo la atención que se asigna a cada tarea a realizar según las demandas que se imponen al sistema neuronal, el nivel de experiencia de la persona y las demandas del entorno. Además, en la medida en que una tarea se domine, se necesitará menos atención y permitirá la ejecución de otras tareas compatibles, dándole a la memoria de trabajo asume rol más dinámico y ejecutivo que un simple archivo de datos (Etchepareborda, 2005)(Gluck, Mercado, & Myers, 2009).
Otro aspecto interesante, es la ubicación del centro ejecutivo de la memoria de trabajo. Las neuroimágenes muestran estudios en los que las funciones neuronales de la corteza frontal se enlazan con los desempeños de la memoria de trabajo. Esto fortalece la idea de un rol activo de la memoria, ya que la corteza frontal, por un lado es la región que estaría mejor conectada para cumplir con todas estas tareas y por otro, tiene todos los inputs y outputs necesarios para desarrollar una función ejecutiva sobre el control cognitivo y operativo sobre la atención selectiva. (Geake, 2009).
Con lo que acabamos de ver acerca del rol ejecutivo de la memoria, nos nace la pregunta ¿podríamos seguir pensando que la memoria solo se limita al almacenamiento de la información? Es claro que no, tendríamos que mirar de una forma diferente el concepto de aprendizaje y memoria.
El aprender vs el memorizar
Veamos ahora una de las definiciones más usadas para el aprendizaje, la de John Anderson: “el aprendizaje es el proceso por el cual ocurren cambios duraderos en el potencial conductual como resultado de la experiencia”(Andersen, 2001)(Londoño, 2008). La incorporación de la experiencia es un aspecto que podemos asignarlo al aprendizaje, mientras que en la evocación y el cambio conductual difícilmente uno encuentra una distancia clara entre el rol de la memoria y el aprendizaje. L. Londoño toma el término de “duraderos” para marcar una diferencia entre aprendizaje y memoria. Sostiene que los cambios duraderos en el tiempo perduran en el aprendizaje mientras que el recuerdo no (Londoño, 2008). Si mantenemos a la memoria como un almacén de archivos puede ser cierto, pero como hemos visto la forma como interaccionan las memorias a través de un centro ejecutivo le dan un rol más activo y de gestión de los procesos cognitivos.
P. Howard-Jones plantea que existen diferencias en el significado de aprendizaje para la educación y para la neurociencia. En la educación hay una diversidad de definiciones y que son producto de una variedad de procesos diferentes, incluidos los derivados de las tradiciones y prácticas educativas y psicológicas. Contrastando con la acepción científica del término aprendizaje, que a menudo es sinónimo de memoria. (Howard-Jones, 2009)
Para S. Machado (Machado, y otros, 2008) hay un límite entre las tareas del aprendizaje y la memoria. Ambas tienen un origen en la plasticidad neuronal y donde el aprendizaje es un proceso por el cual adquirimos conocimientos sobre el ambiente que nos rodea y la memoria sería la capacidad del individuo de retener y utilizar las informaciones de diferentes maneras y en diferentes períodos.
Si además recogemos el hecho que la función ejecutiva de la memoria de trabajo está ubicada en la corteza frontal, nos permite ver que la memoria tiene un rol activo en las habilidades complejas del pensamiento y que podríamos diferenciarlo del rol del aprendizaje. Colocando a la memoria como la que codifica, almacena, evoca y gestiona la información necesaria para resolver problemas o generar comportamientos y al aprendizaje en todos los proceso y estrategias que se vinculan con la adquisición de la información sobre el ambiente para la memoria.
Conclusiones
Para la educación, diferenciar el rol del aprendizaje y la memoria en el ámbito educativo permitiría optimizar las estrategias pedagógicas orientadas a promover un mejor aprendizaje y memorización. Ambos son procesos que se relacionan íntimamente y que podríamos situar en dos momentos diferentes y complementarios en la serie de procesos neuronales a través de los cuales los organismos manejan y elaboran la información proporcionada por los sentidos para adaptarse a las exigencias del entorno. Ubicando al aprendizaje en un rol que tiene que ver con el proceso de adquisición de estímulos e incorporación de nuevas experiencias para la memoria; y a la memoria en un papel más ejecutivo y de gestión de toda esa información a favor de dar la mejor respuesta al ambiente o la mejor solución a un problema. En la medida en que se descubra cómo se da la dinámica de las redes neuronales en el funcionamiento del cerebro durante el proceso de aprendizaje y memorización, y cómo se da esa neuroplasticidad adaptativa para cambiar la capacidad cognitiva, podremos ir definiendo mejor los ámbitos del aprendizaje y la memoria.
Bibliografía
Andersen, J. (2001). Aprendizaje y memoria. México: Mac Graw-Hill.
Etchepareborda, E. A.-M. (2005). Memoria de trabajo en los procesos básicos del aprendizaje. Revista de neurología, 40(Supl 1), S79-S83.
Geake, J. (2009). The brain at school: Educational neuroscience in the classroom. New York: McGraw Hill.
Gluck, M., Mercado, E., & Myers, C. (2009). Aprendizaje y memoria. México: Mac Graw Hill.
Howard-Jones, P. (september de 2009). Neuroscience, learning and technology. Recuperado el 29 de abril de 2011, de Becta: Leading next generation learning: http://www.becta.org.uk
Jossey-Bas. (2008). The brain and learning. San Francisco: John Wiley&Son, Inc.
Kandel, E. (2007). En busca de la memoria: El nacimiento d euna nueva ciencia de la mente. Buenos Aires: Katz Ediciones.
Londoño, L. (2008). ¿Es lo mismo el aprendizaje y la memoria? Hacia una amplia conceptualización. Pensando Psicología, 4(6-7), 88-92.
Machado, S., Portella, C., Silva, J., Velasques, B., Bastos, V., Cunha, M., y otros. (2008). Aprendizaje y memoria implícita: mecanismos y neuroplasticidad. Revista de Neurología, 46(9), 543-549.
Purves, D., Augustine, G., Fiztpatrick, D., Hall, W., LaMantia, A., McNamara, J., y otros. (2008). Neuroscience (Fourth Edition ed.). Sunderland: Sinauer.
Con los avances que la neurociencia viene logrando acerca del funcionamiento de la memoria, la mirada de que ésta sea simplemente un almacén o recuperación de datos va cambiando para darle un rol más activo y dinámico al proceso de memorizar. El uso de las tecnologías de las neuroimagenes como el fMRI (Imágenes de resonancia magnética funcional), el PET (Tomografía por emisión de positrones), el EEG (Electro encefalografía) y el MEG (Magnetoencefalografía) está permitiendo conocer cómo funciona el cerebro, para dejar de ser esa caja negra de hace unas décadas atrás, y abrirnos una mirada diferente al concepto de memorizar y con ello al de aprender.
Actualmente los neurocientíficos han identificado la existencia de diferentes tipos de memorias sea a través de investigaciones o reconociéndolas en personas afectadas por lesiones o enfermedades sufridas. (Gluck, Mercado, & Myers, 2009). En el libro de El cerebro y el aprendizaje de Jossey-Bas, se menciona que la memoria no es una construcción unitaria, es donde las características del aprendizaje están relacionadas con la capacidad de recordar, la cual no es un evento pasivo, sino que son una serie de sucesos que organizan los recuerdos en una secuencia que tenga sentido. Considera a la memoria como un fenómeno que abarca a todo el cerebro. Además, sostiene que las estructuras cerebrales vinculadas con el aprendizaje de las matemáticas, difieren con el aprendizaje de la lectura y del aprendizaje para tocar piano. Lo mismo se afirma para los sistemas de memorias vinculados a estas actividades y que se desarrollan a diferentes tiempos. Así mismo, el recordar quién eres o recordar de dónde eres, activan en el cerebro memorias diferentes en regiones separadas (Jossey-Bas, 2008).
El conocimiento de cómo funciona la memoria, nos habla del rol que juega la experiencia y la práctica en el proceso de aprender y memorizar al modificar las estructuras neuronales. Por un lado, hay una relación directa entre la cantidad de experiencias que están envueltas y la complejidad del ambiente con la cantidad de estructuras que cambian en el cerebro; y por el otro, la práctica incrementa la capacidad de aprender y memorizar. También se sabe que el aprendizaje y la memoria no solo afectan a la cantidad de sinapsis, sino que cambian la dinámica estructural del cerebro modificando a las células de soporte, los astrocitos, y a los capilares sanguíneos que aportan sustento a las neuronas. (Jossey-Bas, 2008)
A la memoria se le considera como un “almacén” de información y de la cual se evocan los datos cuando son requeridos. Eric Kandel, premio nobel de Medicina en el año 2000, la define como “la capacidad de adquirir y almacenar información sumamente diversa, desde nimiedades de la vida cotidiana hasta complejas abstracciones de la geografía y el álgebra. Gracias a esta capacidad podemos resolver problemas evocando diferentes experiencias” (Kandel, 2007). Kandel menciona que con el nacimiento de la neurociencia cognitiva, hace unos 40 años, se pudo vincular las estrategias usadas en la psicología con los métodos biológicos para estudiar al cerebro. Nos permite mirar biológicamente los procesos mentales que se llevan a cabo en el cerebro, planteando que las actividades creativas como el lenguaje, la música y el arte son funciones en las que intervienen circuitos neuronales especializados de distintas regiones del cerebro, las que están constituidos por células nerviosas, las neuronas (Kandel, 2007). Tomando esta perspectiva biológica de los procesos que se vinculan al aprender y al memorizar, podemos decir que el aprendizaje recoge los estímulos del ambiente a través de distintos circuitos neuronales que luego pasan para que sean acopiados en las diferentes redes neuronales, las memorias. La memoria, realiza un proceso de “manipulación” neuronal para almacenar en las diferentes redes neuronales la información, para que finalmente mediante un proceso de evocación se relacionen diferentes circuitos y redes nerviosas para mostrar un comportamiento o resolver la solución de un problema. Ésta mirada biológica permite vislumbrar un rol más activo de la memoria en toda esta etapa de procesamiento y recuperación de la información más que un simple “almacén”, ya que se trata de una serie de interacciones neuronales espacio-temporal entre las diferentes memorias para una respuesta al ambiente.
La memoria en un rol ejecutivo
Una de las memorias que me llevó a iniciar esta reflexión y repensar que tienen un rol más activo en los procesos cognitivos y por ende en el aprendizaje, es sin duda la función ejecutiva de la memoria de trabajo, la cual ha sido definida “como el centro del constructo cognitivo que sustenta la inteligencia general y el pensamiento creativo”(Geake, 2009)
La función ejecutiva de la memoria de trabajo recoge de alguna manera el interés del ámbito educativo por encontrar en nuestro cerebro el centro que tiene la capacidad de mentalizar o realizar funciones metacognitivas, el control de los procesos sobre productos, la planificación de metas y el mantenimiento de la atención sobre tareas importantes (Geake, 2009). La memoria de trabajo gestiona la información manipulándola y manteniéndola para cumplir una tarea, y planifica y organiza las metas según lo requiera la situación. Ésta memoria pasa por una actualización y reorganización continua para cumplir con las tareas propuestas, además está envuelta en mecanismos de procesos inconscientes que nos permiten encontrar soluciones a problemas después de una buena noche de sueño. La memoria de trabajo además de almacenar la información en la memoria de largo plazo, opera los elementos de la información para guiar las conductas. Los investigadores han encontrado evidencias de un control ejecutivo de la memoria de trabajo en muchas funciones cognitivas, entre las que se incluyen: la actualización de la memoria, al recibir y evaluar la información sensorial para trasladarla a la memoria de largo plazo y recuperarla de ahí, y decidir qué memorias se necesitan para qué tareas; el establecimiento de metas y planes, registrando las metas, planificándolas de antemano como alcanzarlas y estableciendo sus prioridades; el cambio de tareas, monitorea las señales externas en búsqueda de información que indique la necesidad de cambiar de una a otra tarea; y la selección de estímulos e inhibición de respuestas, permitiendo evaluar la selección de un estímulo e inhibir una respuesta habitual, para cambiar la atención a una nueva alternativa que responda a un contexto específico. (Gluck, Mercado, & Myers, 2009) (Geake, 2009). Para M.C. Etchepareborda la memoria de trabajo es responsable de canalizar el flujo de información en el sistema neuronal, desempeñando funciones atencionales, codificando y reteniendo la información verbal, la adquisición del lenguaje y el manejo de la información visuoespacial. Sería la que gobierna los sistemas de memoria, distribuyendo la atención que se asigna a cada tarea a realizar según las demandas que se imponen al sistema neuronal, el nivel de experiencia de la persona y las demandas del entorno. Además, en la medida en que una tarea se domine, se necesitará menos atención y permitirá la ejecución de otras tareas compatibles, dándole a la memoria de trabajo asume rol más dinámico y ejecutivo que un simple archivo de datos (Etchepareborda, 2005)(Gluck, Mercado, & Myers, 2009).
Otro aspecto interesante, es la ubicación del centro ejecutivo de la memoria de trabajo. Las neuroimágenes muestran estudios en los que las funciones neuronales de la corteza frontal se enlazan con los desempeños de la memoria de trabajo. Esto fortalece la idea de un rol activo de la memoria, ya que la corteza frontal, por un lado es la región que estaría mejor conectada para cumplir con todas estas tareas y por otro, tiene todos los inputs y outputs necesarios para desarrollar una función ejecutiva sobre el control cognitivo y operativo sobre la atención selectiva. (Geake, 2009).
Con lo que acabamos de ver acerca del rol ejecutivo de la memoria, nos nace la pregunta ¿podríamos seguir pensando que la memoria solo se limita al almacenamiento de la información? Es claro que no, tendríamos que mirar de una forma diferente el concepto de aprendizaje y memoria.
El aprender vs el memorizar
Veamos ahora una de las definiciones más usadas para el aprendizaje, la de John Anderson: “el aprendizaje es el proceso por el cual ocurren cambios duraderos en el potencial conductual como resultado de la experiencia”(Andersen, 2001)(Londoño, 2008). La incorporación de la experiencia es un aspecto que podemos asignarlo al aprendizaje, mientras que en la evocación y el cambio conductual difícilmente uno encuentra una distancia clara entre el rol de la memoria y el aprendizaje. L. Londoño toma el término de “duraderos” para marcar una diferencia entre aprendizaje y memoria. Sostiene que los cambios duraderos en el tiempo perduran en el aprendizaje mientras que el recuerdo no (Londoño, 2008). Si mantenemos a la memoria como un almacén de archivos puede ser cierto, pero como hemos visto la forma como interaccionan las memorias a través de un centro ejecutivo le dan un rol más activo y de gestión de los procesos cognitivos.
P. Howard-Jones plantea que existen diferencias en el significado de aprendizaje para la educación y para la neurociencia. En la educación hay una diversidad de definiciones y que son producto de una variedad de procesos diferentes, incluidos los derivados de las tradiciones y prácticas educativas y psicológicas. Contrastando con la acepción científica del término aprendizaje, que a menudo es sinónimo de memoria. (Howard-Jones, 2009)
Para S. Machado (Machado, y otros, 2008) hay un límite entre las tareas del aprendizaje y la memoria. Ambas tienen un origen en la plasticidad neuronal y donde el aprendizaje es un proceso por el cual adquirimos conocimientos sobre el ambiente que nos rodea y la memoria sería la capacidad del individuo de retener y utilizar las informaciones de diferentes maneras y en diferentes períodos.
Si además recogemos el hecho que la función ejecutiva de la memoria de trabajo está ubicada en la corteza frontal, nos permite ver que la memoria tiene un rol activo en las habilidades complejas del pensamiento y que podríamos diferenciarlo del rol del aprendizaje. Colocando a la memoria como la que codifica, almacena, evoca y gestiona la información necesaria para resolver problemas o generar comportamientos y al aprendizaje en todos los proceso y estrategias que se vinculan con la adquisición de la información sobre el ambiente para la memoria.
Conclusiones
Para la educación, diferenciar el rol del aprendizaje y la memoria en el ámbito educativo permitiría optimizar las estrategias pedagógicas orientadas a promover un mejor aprendizaje y memorización. Ambos son procesos que se relacionan íntimamente y que podríamos situar en dos momentos diferentes y complementarios en la serie de procesos neuronales a través de los cuales los organismos manejan y elaboran la información proporcionada por los sentidos para adaptarse a las exigencias del entorno. Ubicando al aprendizaje en un rol que tiene que ver con el proceso de adquisición de estímulos e incorporación de nuevas experiencias para la memoria; y a la memoria en un papel más ejecutivo y de gestión de toda esa información a favor de dar la mejor respuesta al ambiente o la mejor solución a un problema. En la medida en que se descubra cómo se da la dinámica de las redes neuronales en el funcionamiento del cerebro durante el proceso de aprendizaje y memorización, y cómo se da esa neuroplasticidad adaptativa para cambiar la capacidad cognitiva, podremos ir definiendo mejor los ámbitos del aprendizaje y la memoria.
Bibliografía
Andersen, J. (2001). Aprendizaje y memoria. México: Mac Graw-Hill.
Etchepareborda, E. A.-M. (2005). Memoria de trabajo en los procesos básicos del aprendizaje. Revista de neurología, 40(Supl 1), S79-S83.
Geake, J. (2009). The brain at school: Educational neuroscience in the classroom. New York: McGraw Hill.
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Jossey-Bas. (2008). The brain and learning. San Francisco: John Wiley&Son, Inc.
Kandel, E. (2007). En busca de la memoria: El nacimiento d euna nueva ciencia de la mente. Buenos Aires: Katz Ediciones.
Londoño, L. (2008). ¿Es lo mismo el aprendizaje y la memoria? Hacia una amplia conceptualización. Pensando Psicología, 4(6-7), 88-92.
Machado, S., Portella, C., Silva, J., Velasques, B., Bastos, V., Cunha, M., y otros. (2008). Aprendizaje y memoria implícita: mecanismos y neuroplasticidad. Revista de Neurología, 46(9), 543-549.
Purves, D., Augustine, G., Fiztpatrick, D., Hall, W., LaMantia, A., McNamara, J., y otros. (2008). Neuroscience (Fourth Edition ed.). Sunderland: Sinauer.
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