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Ejercicio clase 9: Elegir fotografías de células nerviosas que sorprendan por su belleza y claridad.

Cuando hablamos de células nerviosas, automáticamente pensamos en las neuronas, olvidando que estas son solo una parte del tejido nervioso. Son las más conocidas, porque son las encargadas de generar y transmitir los impulsos nerviosos, y se calcula que en el cerebro humano hay alrededor de 86.000 millones. Pero no podemos olvidar que, por cada neurona hay otras 10 células que se encargan de sostenerlas, alimentarlas y protegerlas, además de contribuir a la transmisión del impulso nervioso. Son las células de apoyo o glía.

Su nombre significa “cemento, pegamento” y hay varios tipos. En este caso me voy a centrar en las células de la microglía. Cuando hay una infección se activan y cambian de forma, se transforman en macrófagos y fagocitan restos celulares, desechos y las células responsables de la infección. Son células pequeñas, con pocas ramificaciones y su número aumenta en las infecciones.

A continuación presento cuatro fotos de la microglía, extraídas de varias ediciones del Concurso de Fotografía Científica de la Universidad del País Vasco-Euskal Herriko Unibertsitatea.

Titulo: La microglía de la mesa redonda

La microglía en estado activado sobreexpresa unas u otras moléculas dependiendo del estado de activación. La microglía anti-inflamatoria aparece de color verde mientras que la microglía pro-inflamatoria aparece en rojo. Los núcleos aparecen en azul. En el centro de la foto podemos ver una microglía multinucleada con los núcleos dispuestos en círculo. Autor: Alazne Zabala Olaizola

Titulo: Banquete celular

 Célula microglial, en verde, fagocitando células muertas, en rojo.
Autor: Oihane Abiega Etxabe

Titulo: Phagocytic microglia engulfing apoptotic cells in the hippocampus

Las células apoptóticas (moribundas) con el núcleo blanco son fagocitadas por células de la microglía, de color cian. Autor: Ainhoa Plaza Zabala

Titulo: What happens when you die…

 La imagen muestra a la microglía (cian) “harta” de inclusiones de restos de neuronas (magenta) que han muerto. Autor: Virginia Sierra de la Torre
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Clase 5: La mercadotecnia de lo “NEURO-“

“El cerebro es una máquina ensamblada, no para entenderse a sí mismo, sino para sobrevivir. Puesto que estos fines son básicamente diferentes, la mente, sin la ayuda del conocimiento basado en los hechos que da la ciencia, ve el mundo en pequeños pedazos. Se centra en aquellas porciones del mundo que debe saber para poder vivir un día más, y rinde el resto a la oscuridad. Durante miles de generaciones la gente vivió y se reprodujo sin la necesidad de saber cómo funciona la máquina del cerebro. Fueron los mitos y los autoengaños, las identidades y los rituales tribales, más que la verdad objetiva, los que les dieron la ventaja adaptativa”. Consilience: The unity of knowledge, 1998. Edward O. Wilson (Traducción propia).

Edward O. Wilson-By Ragesoss – Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2940724

Neurociencia, la última moda en ciencia.

En la década de los 70 del pasado siglo aparecieron un nuevo tipo de tecnologías de imagen que permitían observar la actividad cerebral con gran detalle. Rápidamente, la neurociencia salió de los laboratorios de Medicina y fue entrando poco a poco en las facultades de Derecho, Economía, Comercio y Filosofía, y, como consecuencia de ello, desde entonces, han ido apareciendo paulatinamente multitud de disciplinas con el prefijo “neuro-“, todas ellas, supuestamente, aplicaciones de la neurociencia: neuroderecho, neuroeconomía, neurofilosofía, neuromarketing, neurofinanzas, neuroestética, neurohistoria, neuroliteratura, neuromusicología, neuropolítica, neuroteología… [Satel, 2013].

El descubrimiento de los secretos del cerebro ha sido un desafío muy atractivo para sabios y científicos desde la antigüedad. Pero cuando llegaron las primeras imágenes resplandecientes obtenidas con Resonancia Magnética Funcional, se desató la imaginación del público, y las neuroimágenes se convirtieron en uno de los símbolos de la ciencia. Esto no resulta sorprendente, ya que el cerebro es la estructura más compleja que conocemos: compuesto de 100 mil millones de células, su funcionamiento se basa en las conexiones entre dichas células, y el número de conexiones posibles entre ellas es mayor que el número de estrellas de la Vía Láctea. El hecho de que un órgano de 1,5 kg como este se capaz de desarrollar sentimientos subjetivos es uno de los mayores misterios para la ciencia y la filosofía.

El sentido más desarrollado en los seres humanos es la vista, pero lo que ha sido una ventaja en la evolución nos origina un sesgo cognitivo: pensamos que el mundo es tal y como lo vemos; es lo que los psicólogos y filósofos llaman “realismo naif”. Tampoco las imágenes de estudio del cerebro son lo que parecen: no son imágenes del cerebro cuando está trabajando. Esas coloridas imágenes muestran las zonas donde se incrementa la actividad, son el resultado de medir el incremento del consumo de oxígeno, cuando el individuo está realizando una tarea o está respondiendo a un estímulo. Después de hacer la medición, el ordenador le asigna un color a cada nivel de oxígeno para poder diferenciar los niveles de actividad de cada zona del cerebro. Ser capaz de interpretar bien esa imagen es todo un reto; de ahí deducir qué es lo que está pensando el individuo no es más que una exageración. De hecho, diferentes emociones pueden activar la misma área cerebral.

La neuroimagen es una ciencia joven y todavía tiene que mejorar y refinarse para poder dar por sentado los resultados de las investigaciones. Si no se cogen los resultados con prudencia se corre el riesgo de crear malentendidos y errores, y, como consecuencia de ello, pueden aparecer la neuromanía, la neuropublicidad y las neuroexageraciones, que van más allá de lo probado. De hecho, en la actualidad, resulta más fácil vender un producto si le colocamos el prefijo “neuro-“.

A juicio de algunos expertos, la neurociencia será capaz de explicar y de prever todos los comportamientos humanos, el mismo potencial que antes se le atribuyó al psicoanálisis, al behavorismo radical de Skinner y al determinismo genético. Para huir de ese neurodeterminismo y neurocentrismo no debemos olvidar que en las neuroimágenes se observa la actividad a nivel celular, que el estado consciente está en otro nivel, en el que se encuentran nuestros pensamientos, sentimientos, percepción, conocimiento y deseos; y que todos ellos se adaptan según el contexto social y cultural, que, a su vez, está en otro nivel.

Con la intención de hacer frente a semejante situación, cada vez más investigadores denuncian los malos usos de la neurociencia Los malos usos de la neurociencia, la publicidad sin medida [Styx, 2018], y considerarla como la panacea que arreglará todos los problemas de la sociedad La neurociencia como religión. Por tanto, mejor será echar mano del escepticismo la próxima vez que veamos algún resultado o aplicación sorprendente de la neurociencia.

Neuroeducación y neurodidáctica

La educación y todas las disciplinas relacionadas, como la pedagogía, didáctica, psicología cognitiva, etc., no han sido una excepción en esa expansión de la neurociencia explicada en el apartado anterior. Además, en las últimas décadas, el mundo de la educación ha tenido cierta tendencia a aceptar rápidamente metodologías y conceptos nuevos, muchas veces sin asegurarse de que dan mejores resultados que los convencionales. De hecho, se ha ido asentando una colección de mitos relacionados con el aprendizaje, algunos de ellos relativos al funcionamiento del cerebro: los “neuromitos”. Quizás, los más conocidos sean “las inteligencias múltiples” y “los estilos de aprendizaje” [De Bruyckere, 2015; ver los blogs de Jesús C. Guillén y J.R. Alonso]. Algunos de esos mitos son viejas teorías científicas y ya está demostrado que son erróneas; otras derivan de una mala interpretación de un descubrimiento científico, o de una mala interpretación hecha en un primer momento; y un tercer grupo proceden de una teoría que estaba sin demostrar cuando se difundió, pero como estaba revestido de ideas atractivas, fue rápidamente aceptado en el mundo educativo. En este último caso, a pesar de que las investigaciones realizadas han demostrado que no tienen base científica o que los resultados no son mejores que los de la metodología tradicional, permanecen fuertemente enraizados entre muchos educadores y entre los que deciden las políticas educativas.

Como consecuencia de esa situación, en los últimos años han aparecido multitud de metodologías en el mundo educativo, proclamando que iban a revolucionar el proceso de enseñanza-aprendizaje. Para su implementación se ha invertido gran cantidad de dinero queriendo mejorar la imagen de los centros o de todo el sistema educativo. Pero, pasada la novedad, los resultados son dudosos y, como pasa con las modas, enseguida aparece otra metodología nueva que sustituirá a la anterior, y que viene tras la pista del dinero. En la actualidad, esa moda es la “neuroeducación”.

Desde el principio, poder aplicar los descubrimientos de la neurociencia en la educación despertó el interés de varias entidades de prestigio, y el término “neuroeducación”, entre otros, se extendió rápidamente [Ansari, 2010]. Por ejemplo, la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE) creó la iniciativa “Brain and Learning” en 1999, con el objetivo de explorar las potencialidades de la neurociencia en la educación, de donde salieron documentos como La comprensión del cerebro. Hacia una nueva ciencia del aprendizaje (2003) y La comprensión del cerebro. El nacimiento de una ciencia del aprendizaje (2009). Por otro lado, universidades y gobiernos crearon centros de investigación, entidades específicas e iniciativas, como “International Mind, Brain and Education Society” de Harvard y la iniciativa del Ministerio de Educación alemán “Neuroeducación, Instrucción y Aprendizaje”. Por último, también aparecieron algunas revistas científicas con el propósito de examinar y difundir los trabajos realizados en este campo: Science of Learning (del grupo Nature), Trends in Neuroscience and Education, Educational Neuroscience, etc. Todo esto se suele tomar como argumento para justificar la seriedad de esta disciplina y para reivindicar que merece la pena trabajar en ella ¿Es la Neuroeducación un concepto hueco?

En cualquier caso, la polémica es clara en el mundo de la ciencia: al artículo que defiende la utilidad de la neuroeducación le sigue otro que defiende lo contrario. Por ejemplo, en 2014 unos investigadores de Argentina y Brasil publicaron en la revista Nature Neuroscience el artículo “Neuroscience and education: prime time to build the bridge” [Sigman, 2014]. En él se recogían, a juicio de los autores, las importantes aportaciones que la neurociencia había hecho a la educación. Por ejemplo, ahora se conoce qué tipo de efectos tiene en la fisiología del cerebro, es decir, a nivel celular, las condiciones del entorno del alumno y sus actividades, y sus consecuencias a nivel cognitivo, entre otros: nutrición (es el órgano que más glucosa consume, las dietas con exceso de grasas cambian el metabolismo del hipocampo y la neurotransmisión), ejercicio físico y un ambiente rico (se incrementa la neurogénesis en el hipocampo), el sueño (tiene efecto en la memoria y en la atención, regulando la activación y organización de las neuronas; en la pubertad se retrasan los ciclos del sueño). Junto con ello, la neurociencia sirve para el diagnóstico temprano de ciertas enfermedades, como la sordera congénita tras el nacimiento; adelantar las intervenciones correctoras mejora el desempeño académico del alumno sordo. Igualmente ha demostrado que, en los recién nacidos y en los niños antes de empezar a hablar, cuando oyen hablar, la activación de las zonas del cerebro es similar a la de los adultos; por tanto, que los padres hablen a los hijos en esas edades podría facilitar el desarrollo del lenguaje. Por último, los autores consideran necesario la colaboración entre los profesionales de la neurociencia y de la educación.

Pero también hay ejemplos del extremo contrario. J. S. Bowers, de la Universidad de Bristol, publicó en 2016 en Psychological Reviews su opinión clara y rotunda: no hay ejemplos claros de métodos de enseñanza surgidos de la neurociencia que sean efectivos, y no parece que los vaya a haber. Lo único que concede a la neurociencia es una aportación indirecta: la posibilidad de hacer un diagnóstico temprano permite empezar el tratamiento antes, lo que mejorará el proceso de aprendizaje de los niños sordos o con déficit de atención. En este contexto de discusión, Nikolas Westerhoff ha recogido en un artículo de la revista Cuadernos Mente y Cerebro similares opiniones contrapuestas [Westerhoff, 2018].

Por tanto, resumiendo, podríamos decir que hasta ahora la neurociencia le ha hecho pocas aportaciones a la innovación educativa, pero que ha sido útil para entender y asentar lo mostrado por la práctica educativa. Por un lado, ha explicado por qué algunos métodos (tanto nuevos como convencionales) dan buenos resultados o por qué algunas condiciones del entorno facilitan el proceso de aprendizaje. Por otro, también ha valido para corregir ideas erróneas o para dejar de lado los neuromitos. Pero entender el funcionamiento del cerebro es un camino largo y su tremenda complejidad obliga a ir despacio. Sin duda, en el futuro la neurociencia impulsará el desarrollo educativo, pero eso requiere colaborar con las disciplinas citadas antes, y también como se ha comentado en el apartado anterior, siempre de la mano del escepticismo y de la prudencia.

Bibliografía

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Tarea de la clase 1: Diseño de la camiseta del equipo “Introducción a la neurociencia”

El cerebro es el órgano más complejo de los animales, y esto se debe a que, entre otras cosas, se encarga de coordinar el funcionamiento del resto de los órganos y tejidos de los organismos pluricelulares, y de controlar su relación con el medio que los rodea. Puesto que hay una enorme variedad de modos de vida entre los animales, también la hay entre los tipos de cerebros, pero, como regla general, podemos decir que son más complejos en los animales móviles que en los inmóviles.

La cumbre de la complejidad la encontramos en el cerebro humano: sus miles de millones de neuronas, junto con otros tipos celulares, funcionando todas ellas de forma coordinada, lo convierten en la estructura más compleja del Universo. Sirva como muestra de ello, un dato significativo: con el 2% del peso corporal consume el 20% de la energía total.

Andreas Vesalius, retrato procedente de su obra De humani corporis fabrica.

By Attributed to Jan van Calcar – Page xii of De humani corporis fabrica (1534 edition), showing portrait of Andreas Vesalius. Original scan of page cropped to show portrait alone, contrasted slightly to 70 in Microsoft Photo Editor. The original book from which the scan arises is a copy of the 1543 edition stored in the collection of the U.S. National Library of Medicine, a division of the National Institutes of Health (NIH)., Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=425785

El estudio tanto de su función como de su anatomía avanzó muy despacio en la Antigüedad; fue en el Renacimiento cuando los avances en la anatomía descriptiva del cerebro, que no en su fisiología, empezaron a coger velocidad. Esto pasó gracias, principalmente, al impulso de dos genios de la época: por un lado, Andreas Vesalius, considerado el fundador de la anatomía moderna; y, por otro, al polifacético Leonardo Da Vinci, autor de los primeros dibujos realistas de los ventrículos cerebrales.

Desde entonces, el conocimiento tanto de la anatomía, fisiología y funcionamiento del cerebro se ha ido acelerando hasta la actualidad, momento en el que la disponibilidad de técnicas de imagen no invasivas, así como de procesamiento de enormes cantidades de datos, han hecho de la neurociencia la disciplina científica de moda de los últimos años.

Sin embargo, a pesar del salto que estas tecnologías están proporcionando en el conocimiento de nuestro cerebro, no hay que olvidar lo dicho arriba: es la estructura más compleja del Universo, y hay que interpretar con prudencia lo que vemos en estas espectaculares imágenes.

By Mim.cis – John Hopkins University, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=46493124

Por eso, en mi opinión, el estudio del cerebro sigue siendo un puzzle que va a requerir mucha paciencia y trabajo para poder llegar a entender qué es lo que hace al ser humano ser tan especial, en lo bueno y en lo malo. Y por eso he elegido esta imagen acompañada de los acrónimos de algunas de las modernas técnicas de imagen utilizadas hoy en el estudio del cerebro: TAC, tomografía axial computerizada; PET, tomografía por emisión de positrones; IRMe, imagen por resonancia magnética estructural; IRMf, Imagen por resonancia magnética funcional.