La neurociencia se define como el estudio científico del sistema nervioso (principalmente el cerebro) y sus funciones. Estudia las complejas funciones de aproximadamente 86 mil millones de neuronas o células nerviosas que tenemos. De las interacciones químicas y eléctricas de estas células, las sinapsis, se derivan todas las funciones que nos hacen humanos: desde aspectos sencillos como mover un dedo, hasta la experiencia tan compleja y personal de la consciencia, de saber qué está bien o mal, y crear cosas que nadie nunca antes hizo. Tradicionalmente la neurociencia se ha considerado una subdisciplina de la biología, pero actualmente es un activo campo multidisciplinar, en el que trabajan también psicólogos, químicos, lingüistas, genetistas, e incluso científicos de la computación, entre otros, lo que permite tener una visión del cerebro humano mucho más amplia y así avanzar tanto en el campo clínico como en otros campos o disciplinas.

A pesar de la alta complejidad del cerebro humano, la neurociencia está comenzando a explicar cómo funcionan nuestros pensamientos, sentimientos, motivaciones y comportamiento; y como todo esto influye y es influenciado por las experiencias, las relaciones sociales, la alimentación y las situaciones en las que estamos. Gracias a estos esfuerzos, cada vez tenemos más información para saber qué cosas tenemos que hacer y qué cosas no tenemos que hacer para lograr el mejor desarrollo posible de nuestros niños y niñas, para que crezcan sanos, felices y se desarrollen de forma adecuada.

Actualmente podemos identificar el fortalecimiento de 4 distintas ramas de la neurociencia: la cognitiva, la afectiva o emocional, la social y la educacional. A partir de los estudios realizados en cada una de estas ramas, el sistema educativo tiene la posibilidad de transformarse y fortalecerse.

Como ejemplo, podemos mencionar los estudios relacionados con la cognición social, el desarrollo cognitivo, los sistemas de memoria, las funciones ejecutivas, la autorregulación emocional o la empatía, todos de alta relevancia para el contexto educativo y el aprendizaje.

Lejos de que la neurociencia se caracterice como una nueva corriente que entra al campo educativo, o que se transforme en la salvación para resolver los problemas de aprendizaje, se debe entenderla como una ciencia que viene a aportar nuevos conocimientos al educador -así como lo hace la psicología - con el propósito de proveer el suficiente fundamento científico para innovar y transformar la práctica pedagógica. Claro está que no todo lo que hay en neurociencia se aplica a la educación, por lo que se deben establecer criterios válidos para identificar los aspectos relevantes y encajarlos en el nivel de análisis adecuado y de fácil comprensión para el mundo educativo.

Cuando la neurociencia y la educación se acercan, una de las grandes metas a ser alcanzada es conocer de manera más amplia, pero refinada, la relación cerebro-aprendizaje, de tal forma que permita a un educador saber cómo es el cerebro, cómo aprende, cómo procesa, registra, conserva y evoca una información, entre otros aspectos. Esta sería la plataforma de despegue para que a partir de este conocimiento se pueda mejorar las propuestas de enseñanza y las experiencias de aprendizaje, plasmándolas de forma dinámica y motivadora en la planificación de actividades que tengan mayor sentido y significado para los estudiantes.

Vale la pena recordar que para el proceso de vincular los aportes neurocientíficos al aprendizaje, se necesita diferenciar lo que ya está validado, lo que aún son hipótesis o probabilidades, la mera especulación o mito y diferenciar las generalizaciones equivocadas que existen acerca del funcionamiento del cerebro debido a una comprensión limitada del tema (OCDE, 2003). En este sentido, la difusión adecuada acerca de cómo es y cómo funciona el cerebro humano es de gran valor para el desarrollo de nuestras sociedades.

Conceptos básicos de la neurociencia

Una de las más importantes sociedades para la neurociencia que se ha preocupado con la correcta difusión de los conceptos básicos que ya están validados, la Sociedad para la Neurociencia de Estados Unidos, alrededor del año 2007, en el esfuerzo de brindar a los educadores y al público en general algunos principios universales confiables para que vayan siendo considerados en su formación y en la formación de sus estudiantes, estructuró un documento denominado “Conceptos básicos en neurociencia: los principios esenciales”. En este documento se plantean ocho conceptos que se derivan de cuatro “mega-conceptos” y que contienen principios rectores esenciales y además, de mucha importancia para la neurociencia educacional. A continuación los enumeramos tal como se sugiere en el documento original:

1. El sistema nervioso controla y responde a las funciones del cuerpo, y dirige la conducta.

El cerebro es el órgano más complejo del cuerpo.

• Hay cien mil millones de neuronas  en el cerebro humano, todos ellas están en uso.
• Cada neurona se comunica con muchas otras neuronas para formar circuitos y compartir información.
• La función del sistema nervioso adecuada implica una acción coordinada de las neuronas en muchas regiones del cerebro.
• El sistema nervioso influencia y es influenciado por todos los otros sistemas del cuerpo (por ejemplo, cardiovascular, endocrino, gastrointestinal y sistema inmune).
• Los seres humanos tienen un sistema nervioso complejo que evolucionó a partir de una simple célula.

(En la actualidad se están realizando investigaciones de conteo para identificar un número más aproximado de neuronas en el cerebro donde se sugiere el número de 86, 000 millones (Lerit 2011).

• Este órgano complejo puede funcionar mal en muchos aspectos, lo que lleva a los trastornos, y que tienen un enorme impacto social y económico.

Las neuronas se comunican mediante señales eléctricas y químicas.

• Los estímulos sensoriales se convierten en señales eléctricas.
• Los potenciales de acción son señales eléctricas realizadas a lo largo de las neuronas.
• Las sinapsis son las uniones químicas o eléctricas que permiten que las señales eléctricas pasen de las neuronas a otras células.
• Las señales eléctricas en los músculos provocan la contracción y el movimiento.
• Los cambios en la cantidad de actividad en una sinapsis pueden aumentar o reducir su función.
• La comunicación entre las neuronas se fortalece o se debilita por las actividades de un individuo, como el ejercicio, el estrés y el consumo de drogas.
• Todas las percepciones, pensamientos y comportamientos son el resultado de combinaciones de señales entre las neuronas.

2. La estructura y función del sistema nervioso están determinadas por los genes y por el medio ambiente durante toda la vida.

Los circuitos son genéticamente determinados y son la base del sistema nervioso.

• Circuitos neuronales se forman por programas genéticos durante el desarrollo embrionario y son modificados a través de interacciones con el entorno interno y externo.
• Circuitos sensoriales (vista, tacto, oído, olfato, gusto) llevan la información al sistema nervioso, mientras que los circuitos motores envían información a los músculos y glándulas.

El circuito más simple es el reflejo, en el que un estímulo sensorial desencadena directamente una respuesta motora inmediata.

• Respuestas complejas se producen cuando el cerebro integra la información de muchos circuitos del cerebro para generar una respuesta.
• Interacciones simples y complejas entre las neuronas tienen lugar en escalas de tiempo que van desde milisegundos a meses.
• El cerebro se organiza para reconocer sensaciones, iniciar comportamientos, almacenar y acceder a los recuerdos que pueden durar toda la vida.

Las experiencias de vida cambian el sistema nervioso.

• Las diferencias en los genes y ambientes hacen que el cerebro sea único.
• La mayoría de las neuronas se generan en el desarrollo temprano y sobreviven toda la vida.
• Algunas lesiones dañan las células nerviosas, pero el cerebro a menudo se recupera del estrés, daño o enfermedad.
• Desafiar continuamente al cerebro con la actividad física y mental, ayuda a mantener su estructura y función - “usarlo o perderlo”.
• Neuronas periféricas tienen una mayor capacidad de volver a crecer después de la lesión que las neuronas en el cerebro y en la médula espinal.
• La muerte neuronal es una parte natural del desarrollo y el envejecimiento.
• Algunas neuronas continúan generándose durante toda la vida y su producción está regulada por las hormonas y la experiencia.

3. El cerebro es el fundamento de la mente.

La inteligencia surge como las razones del cerebro, los planes y la resolución de problemas

• El cerebro tiene sentido del mundo mediante el uso de toda la información disponible, incluyendo sentidos, emociones, instintos y experiencias recordadas.
• Las emociones se basan en juicios de valor hechos por nuestro cerebro y se manifiestan por sentimientos tan básicos como el amor, la ira y tan complejos como la empatía y el odio.
• El cerebro aprende de las experiencias y hace predicciones acerca de las mejores acciones en respuesta a retos presentes y futuros.
• La conciencia depende de la actividad normal del cerebro.

El cerebro hace posible la comunicación del conocimiento a través del lenguaje.

• Los idiomas se adquieren temprano en el desarrollo y facilitan el intercambio de información y el pensamiento creativo.
• La comunicación puede crear y resolver muchos de los problemas más urgentes que enfrenta la humanidad.

4. La investigación lleva a la comprensión de lo que es esencial para el desarrollo de terapias para los trastornos del Sistema Nervioso.

El cerebro humano nos dota de una curiosidad natural para entender cómo funciona el mundo.

• El sistema nervioso puede ser estudiado en muchos niveles, desde los comportamientos complejos como el habla o el aprendizaje, hasta las interacciones entre las moléculas de forma individual.
• La investigación puede, en última instancia, informarnos acerca de la mente, la inteligencia, la imaginación y la conciencia.
• La curiosidad nos lleva a descubrimientos inesperados y sorprendentes que pueden beneficiar a la humanidad.

Descubrimientos fundamentales promueven una vida saludable y el tratamiento de la enfermedad.

• Los experimentos en animales juegan un papel central en la provisión de conocimientos sobre el cerebro humano y ayudan a tomar decisiones de vida saludables, la prevención de enfermedades, y encontrar curas para enfermedades.
• La investigación sobre el ser humano es un paso final esencial antes de que se introduzcan nuevos tratamientos para prevenir o curar enfermedades.
• La investigación neurocientífica ha servido de base para un progreso significativo en el tratamiento de un gran número de trastornos.
• Encontrar curas para enfermedades del sistema nervioso es un imperativo social.

A través de la comprensión de estos conceptos básicos en neurociencia, que son el resultado de años de investigación, vamos construyendo conocimientos esenciales que nos hace ver la importancia de una interpretación correcta sobre qué es y cómo funciona el cerebro humano, evitando así la malinterpretación o generalización errónea que nos pueden llevar a errores incalculables.