Una técnica de estimulación cerebral indolora y no invasiva puede mejorar significativamente la forma en que los adultos jóvenes aprenden matemáticas, mis colegas y yo encontramos en un estudio reciente. En un documento en PLOS Biology, describimos cómo esto podría ser más útil para aquellos que probablemente luchan con el aprendizaje matemático debido a cómo sus áreas cerebrales involucradas en esta habilidad se comunican entre sí.
Las matemáticas son esenciales para muchos trabajos, especialmente en ciencias, tecnología, ingeniería y finanzas. Sin embargo, un Informe de la OCDE 2016 sugirió que una gran proporción de adultos en países desarrollados (24 a 29 por ciento) tienen habilidades matemáticas no mejores que un típico niño de siete años. Este Falta de aritmética puede contribuir a menores ingresos, mala salud, una participación política reducida e incluso disminuir la confianza en los demás.
La educación a menudo se amplía en lugar de cierra la brecha entre los logros altos y los bajos, un fenómeno conocido como el Efecto Matthew. Aquellos que comienzan con una ventaja, como poder leer más palabras al comenzar la escuela, tienden a avanzar más adelante. El logro educativo más fuerte también se ha asociado con el estatus socioeconómico, una mayor motivación y un mayor compromiso con el materials aprendido durante una clase.
Factores biológicoscomo los genes, la conectividad cerebral y la señalización química, en algunos estudios juegan un papel más fuerte en los resultados de aprendizaje que los ambientales. Esto ha sido bien documentado en diferentes áreas, incluidas las matemáticas, donde las diferencias en biología pueden explicar los logros educativos.
Para explorar esta pregunta, reclutamos a 72 adultos jóvenes (de 18 a 30 años) y les enseñamos nuevas técnicas de cálculo de matemáticas durante cinco días. Algunos recibieron un tratamiento con placebo. Otros recibidos Estimulación de ruido aleatorio transcraneal (TRNS), que ofrece suaves corrientes eléctricas al cerebro. Es indoloro y a menudo imperceptible, a menos que se concentre mucho en tratar de sentirlo.
Es posible que los TRN puedan causar efectos secundarios a largo plazo, pero en estudios anteriores, mi equipo evaluó a los participantes para los efectos secundarios cognitivos y no encontró evidencia para ello.
Los participantes que recibieron TRN fueron asignados al azar para recibirlo en una de las dos áreas cerebrales diferentes. Algunos lo recibieron sobre el corteza prefrontal dorsolateraluna región crítica para la memoria, la atención o cuando adquirimos una nueva habilidad cognitiva. Otros tenían TRN sobre el corteza parietal posteriorque procesa la información matemática, principalmente cuando se ha logrado el aprendizaje.
Antes y después del entrenamiento, también escaneamos sus cerebros y medimos niveles de neuroquímicos clave como el ácido gamma-aminobutírico (GABA), que mostramos anteriormenteen un estudio de 2021, juega un papel en la plasticidad y el aprendizaje cerebral, incluidas las matemáticas.
Algunos participantes comenzaron con conexiones más débiles entre las regiones cerebrales prefrontales y parietales, un perfil biológico asociado con un aprendizaje más pobre. Los resultados del estudio mostraron que estos participantes obtuvieron ganancias significativas en el aprendizaje cuando recibieron TRN sobre la corteza prefrontal.
La estimulación les ayudó a ponerse al día con sus compañeros que tenían una conectividad pure más fuerte. Este hallazgo muestra el papel crítico de la corteza prefrontal en el aprendizaje y podría ayudar a reducir las desigualdades educativas que se basan en la neurobiología.
¿Cómo funciona esto? Una explicación se encuentra en un principio llamado resonancia estocástica. Esto es cuando una señal débil se vuelve más clara cuando se agrega una pequeña cantidad de ruido aleatorio.
En el cerebro, los TRN pueden mejorar el aprendizaje al aumentar suavemente la actividad de las neuronas de bajo rendimiento, ayudándoles a acercarse al punto en el que se vuelven activos y envían señales. Este es un punto conocido como el “umbral de disparo”, especialmente en personas cuya actividad cerebral es subóptima para una tarea como el aprendizaje matemático.
Es importante tener en cuenta lo que esta técnica no hace. No mejora aún más los alumnos. Eso es lo que hace que este enfoque sea prometedor para unir lagunas, no ampliarlas. Esta forma de estimulación cerebral ayuda a nivelar el campo de juego.
Nuestro estudio se centró en estudiantes universitarios saludables y de alto rendimiento. Pero en estudios similares sobre niños con Discapacidades de aprendizaje de matemáticas (2017) y con trastorno por déficit de atención/hiperactividad (2023), mis colegas y yo encontramos que TRNS parecía mejorar su aprendizaje y rendimiento en la capacitación cognitiva.
Sostengo que nuestros hallazgos podrían abrir una nueva dirección en educación. La biología del alumno es importante, y con los avances en el conocimiento y la tecnología, podemos desarrollar herramientas que actúen directamente sobre el cerebro, no solo para trabajar en su alrededor. Esto podría dar a más personas la oportunidad de obtener el mejor beneficio de la educación.
Con el tiempo, tal vez personalizado, basado en el cerebro Intervenciones como TRN podrían apoyar a los alumnos que se están quedando atrás no por una mala enseñanza o circunstancias personales, sino por diferencias naturales en cómo funcionan sus cerebros.
Por supuesto, muy a menudo los sistemas educativos no operan a su máximo potencial debido a recursos inadecuados, desventajas sociales o barreras sistémicas. Y así, cualquier herramienta basada en el cerebro debe ir de la mano con esfuerzos para enfrentar estos obstáculos.
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