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Impacto de la Neurociencia Cognitiva en los Aprendizajes
Impact of Cognitive Neuroscience on Learning
Impacto da Neuroci�ncia Cognitiva na Aprendizagem
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Correspondencia: nosanher@gmail.com ����
Ciencias de la Educaci�n �������������������
Art�culo de Revisi�n �
* Recibido: 25 de abril de 2022 *Aceptado: 20 de mayo de 2022 * Publicado: 29 de Junio de 2022
I. Universidad C�sar Vallejo, Trujillo, Per�.
II. Universidad C�sar Vallejo, Trujillo, Per�.
Resumen
La Neurociencia Cognitiva, cada vez m�s es aceptada� en el campo educativo por el impacto que genera en los aprendizajes, est� abriendo nuevas rutas en esta dimensi�n, muchos descubrimientos como la plasticidad cerebral, las emociones, la actividad f�sica y sobre todo la funcionalidad de las distintas partes del cerebro, ha tenido importancia, tanto en las pol�ticas educativas como su aplicaci�n en el aula, mediante estrategias y actividades, con el �nico prop�sito, de mejorar la pr�ctica docente y los aprendizajes. El art�culo de revisi�n bibliogr�fica empieza con una interrogante: �Qu� investigaciones se han realizado sobre la Neurociencia Cognitiva y su impacto en la mejora de los aprendizajes?
�El objetivo principal es analizar el impacto de la Neurociencia Cognitiva en los aprendizajes. Es preciso aclarar que la ciencia del cerebro no ha venido a suplantar los m�todos y estrategias que los docentes vienen desarrollando, sino, a complementarla. Para el an�lisis del tema se us� la b�squeda de informaci�n de documentos cient�ficos en bases de datos indexadas como: Scopus, Scielo, Redalyc y Google Acad�mico. Se realiz� el acopio de informaci�n con la t�cnica del fichaje, identific�ndose el tema principal, las ideas de los p�rrafos del material revisado. De esta manera, se pretende dejar en claro, el fundamento te�rico de la neurociencia, la forma de c�mo aprende el cerebro, su estructura y funcionalidad. Finalmente se lleg� a resultados prometedores con propuestas que complemente la labor docente.
Palabras clave: Cerebro; Aprendizaje y Neurociencia cognitiva.
Abstract
Cognitive Neuroscience is increasingly accepted in the educational field due to the impact it generates on learning, it is opening new routes in this dimension, many discoveries such as brain plasticity, emotions, physical activity and especially the functionality of the different parts of the brain, has been important, both in educational policies and their application in the classroom, through strategies and activities, with the sole purpose of improving teaching practice and learning. The bibliographic review article begins with a question: What research has been carried out on Cognitive Neuroscience and its impact on improving learning?
�The main objective is to analyze the impact of Cognitive Neuroscience on learning. It is necessary to clarify that brain science has not come to supplant the methods and strategies that teachers have been developing, but rather to complement it. For the analysis of the subject, the search for information from scientific documents in indexed databases such as: Scopus, Scielo, Redalyc and Google Academic was used. The gathering of information was carried out with the technique of signing, identifying the main topic, the ideas of the paragraphs of the revised material. In this way, it is intended to make clear the theoretical foundation of neuroscience, the way the brain learns, its structure and functionality. Finally, promising results were reached with proposals that complement the teaching work.
Keywords: Cognition; Brain and Cognitive Neuroscience.
Resumo
A Neuroci�ncia Cognitiva, cada vez mais aceita no campo educacional pelo impacto que gera na aprendizagem, est� abrindo novos caminhos nesta dimens�o, muitas descobertas como plasticidade cerebral, emo��es, atividade f�sica e principalmente a funcionalidade das diferentes partes do c�rebro, tem tem sido importante, tanto nas pol�ticas educacionais quanto na sua aplica��o em sala de aula, por meio de estrat�gias e atividades, com o �nico prop�sito de melhorar a pr�tica docente e a aprendizagem. O artigo de revis�o bibliogr�fica inicia-se com uma pergunta: Que pesquisas t�m sido realizadas sobre a Neuroci�ncia Cognitiva e seu impacto na melhoria da aprendizagem?
�O objetivo principal � analisar o impacto da Neuroci�ncia Cognitiva na aprendizagem. � necess�rio esclarecer que a ci�ncia do c�rebro n�o veio para suplantar os m�todos e estrat�gias que os professores v�m desenvolvendo, mas para complement�-la. Para a an�lise do tema, utilizou-se a busca de informa��es de documentos cient�ficos em bases de dados indexadas como: Scopus, Scielo, Redalyc e Google Acad�mico. A coleta de informa��es foi realizada com a t�cnica de sinaliza��o, identificando o tema principal, as ideias dos par�grafos do material revisado. Desta forma, pretende-se esclarecer a fundamenta��o te�rica da neuroci�ncia, a forma como o c�rebro aprende, a sua estrutura e funcionalidade. Por fim, resultados promissores foram alcan�ados com propostas que complementam o trabalho docente.
Palavras-chave: C�rebro; Aprendizagem e Neuroci�ncia Cognitiva.
Introducci�n
Los aprendizajes como proceso en los diferentes niveles educativos, ha sido un tema relevante y de preocupaci�n por parte de los diferentes actores educativos. Si se hace un poco de historia, se ve que muchas disciplinas como: la filosof�a, la antropolog�a, la pedagog�a, la did�ctica y sobre todo la psicolog�a han dotado de muchas herramientas que transformadas en estrategias mejoran la pr�ctica docente y por consiguiente los aprendizajes de los estudiantes.
En la actualidad, la tecnolog�a, la informaci�n y el conocimiento, crecen vertiginosamente a gran escala, lo que d�bamos por cierto hace 10 a�os, ahora est� desfazado. Se observa, que los docentes, apenas est�n comprendiendo los enfoques implementados en los curr�culos como pol�tica nacional, los m�todos como abordarlo, y, sobre todo las teor�as que la sustentan; sin embargo, surgen ahora nuevos modelos, como el enfoque cr�tico reflexivo, el pensamiento cr�tico, el pensamiento complejo, la teor�a de la conectividad de Siemens entre otras muchas teor�as que a�n faltan explorar.
En el �mbito internacional, lo que est� en boga es el enfoque por competencias, desde las ideas de Jacques Delors, con sus cuatro pilares fundamentales de la educaci�n: el c�mo el aprender a conocer, aprender a hacer, aprender a ser y aprender a vivir juntos, marc� un hito en la educaci�n basada en las competencias. Mas adelante otros autores como Sergio Tob�n, le agrega a las competencias los valores, eficacia y efectividad; es decir, el nuevo perfil del ciudadano, aparte de ser competente debe cumplir con los objetivos en los tiempos previstos y tener internalizado los valores y la moral.
A lo largo de m�s de dos d�cadas con la teor�a de las competencias, los curr�culos nacionales se han ido renovando y actualizando de acuerdo a las nuevas teor�as y paradigmas que lo sustentan, tal es as�, que Zavala y Arnau (2013) le agrega a los cuatro pilares de Delors y la eficacia de Tob�n; la parte �tica, la cual se desdobla en los valores y actitudes. Indica, adem�s, que, para el desarrollo de las competencias, es fundamental partir de los intereses, del entorno y del territorio de los estudiantes; precisando que las teor�as que sustentan el enfoque por competencias es el cognitivismo, el constructivismo, aprendizaje social y el pensamiento cr�tico reflexivo.
Ante esta gran cantidad de informaci�n traducidas a teor�as, enfoques, modelos y estrategias, surge una luz al final del t�nel, la Neurociencia Cognitiva, como un nuevo paradigma de la ense�anza aprendizaje, pareciera que �sta, podr�a englobar y unificar a todos esos modelos que hasta el momento no se comprend�an, es por eso que se hace la siguiente pregunta: �Qu� investigaciones se han realizado sobre la Neurociencia Cognitiva y su impacto en los aprendizajes?
El presente art�culo tiene como objetivo principal, analizar el impacto de la Neurociencia Cognitiva en los aprendizajes. Se considera los diferentes estudios y hallazgos cient�ficos, para vislumbrar los procesos de aprendizaje, relacionados al campo de la Educaci�n. La redacci�n de este art�culo ha tomado en cuenta la revisi�n bibliogr�fica y documental espec�ficamente centrado en el tema, se ha considerado tambi�n las publicaciones de revistas indexadas, libros digitales, enciclopedias digitales entre otros. Por tanto, el objeto de estudio es la Neurociencia Cognitiva, realiz�ndose un an�lisis te�rico exhaustivo que considere los diferentes aportes e impacto a los aprendizajes y a la educaci�n, como es la neuro plasticidad, las emociones, la actividad f�sica o movimiento y la interacci�n de los estudiantes en los contextos sociales.
La Neurociencia cognitiva
La Neurociencia, se entiende como la neurofisiolog�a del cerebro, desde sus primeros estadios hasta su maduraci�n. En este momento se encuentra en auge, miles de estudios tanto en animales como en humanos as� lo demuestran. Se han hecho demostraciones mediante la t�cnica �resonancia magn�tica funcional�, fotografiando el cerebro (neuroimagen), donde el campo magn�tico fuerte impacta sobre el tejido cerebral, esto permite deducir el movimiento de distintas redes neuronales cuando el individuo experimenta y ejecuta distintas tareas cognitivas o conductuales (Venturelli & Branca, 2016). Experimentos en animales como los roedores, previamente inoculados con un gen fosforescente de la medusa de mar, se ha logrado visualizar mediante c�maras de alta resoluci�n el movimiento, crecimiento y aproximaci�n de las neuronas entre s�; es por eso, queda comprobado, cuando las c�lulas nerviosas se unen mediante sinapsis; se producen los aprendizajes.
Cuando el individuo aprende, se genera el crecimiento de las dendritas del n�cleo de la neurona; �stas, se aproximan a las ramificaciones del ax�n de otra c�lula nerviosa, produci�ndose la sinapsis. Cada neurona se conecta en promedio, entre diez mil a veinte mil a su alrededor. Con estos experimentos ha quedado demostrado que las redes neuronales o estructuras mentales representan los aprendizajes que pueden ser vol�tiles o duraderos, dependiendo de la significancia de los hechos.
Las conexiones de las dendritas, se producen para intercambiar informaci�n con influencia de los neurotransmisores como la dopamina, adrenalina, serotonina, entre otros, siendo el elemento esencial para el crecimiento de las terminaciones nerviosas, la �irisina�, que es, una prote�na de alta pureza que viaja de los m�sculos por el torrente sangu�neo al cerebro. Todos estos elementos principalmente, los neurotransmisores son esenciales para el aprendizaje, tiene su origen en una de las partes del cerebro triuno de MacLean, el sistema l�mbico, que est� formado por el hipot�lamo, hipocampo y la am�gdala cerebral. La am�gdala es la responsable de producir los neurotransmisores, gracias a las emociones y motivaciones, los estados dopam�nicos generan emociones positivas como la alegr�a, buen �nimo y la receptibilidad para el saber.
Es prematuro precisar que la neurociencia ser� el remedio de la ense�anza aprendizaje que los maestros estaban esperando; pero s�, a la luz de los descubrimientos y estudios muy serios comprobados por los neurocient�ficos, se est� confirmando las diversas teor�as tradicionales, contempor�neas y actuales; es decir, desde S�crates, plat�n y Arist�teles, pasando por Pavlov, Skinner, Bandura, Piaget, Vogotsky, Ausbel y Maslow hasta Delors, Tob�n, Mor�n, Sabala y Arnau, entre otros muchos personajes te�ricos de la educaci�n. La ciencia del cerebro mediante la teor�a de la Neuro plasticidad englobar�a a todos estos modelos, creando uno, unificado, como el nuevo paradigma de la ense�anza aprendizaje; la Neurociencia cognitiva.
Las investigaciones de muchos neurocient�ficos han contribuido a descubrir la forma en que aprende el cerebro, sus funciones y la parte fisiol�gica desde diferentes puntos de vista; es por eso, que los docentes retoman para establecer modelos pedag�gicos para el proceso ense�anza aprendizaje (Calzadilla & �lvarez, 2017). Esto concuerda con lo investigado por Tacca et al., (2019) donde afirma que: para una apropiada praxis docente, se debe saber el funcionamiento bioqu�mico del cerebro, la forma c�mo aprende, la distribuci�n de las c�lulas nerviosas y los componentes qu�micos responsables de la construcci�n de los aprendizajes en las redes neuronales.
La Neurociencia Cognitiva, como sostiene Irisarri & Villegas-Paredes (2021) describe el pensamiento, el lenguaje, resoluci�n de problemas y las estructuras mentales compuestas por redes neuronales, �stas se conectan por medio de aproximaciones sin�pticas para producirse el aprendizaje y almacenamiento de informaci�n en memoria de largo plazo. Se indica que la Neurociencia llevada al aula de clase, sirve como complemento a la did�ctica y pedagog�a, indicando que no la desplazan ni la sustituyen. Lo anterior concuerda con lo dicho por Doardi (2018), se debe entender e interpretar el �c�mo� y en el �por qu� el educador debe implementarla en el aula; sin embargo, es importante mencionar a la Psicolog�a Cognitiva, para una mejor interpretaci�n entre neurociencia y aprendizaje.
Los docentes deben entender las necesidades biol�gicas, cognitivas y socioemocionales de los aprendices, por ejemplo, para que las neuronas se conecten mediante sinapsis, se necesita saber cu�les son los elementos esenciales que hacen posible la formaci�n de las estructuras cognitivas. Conociendo estos elementos, nos lleva a implementar un conjunto de estrategias y actividades que hagan posible los aprendizajes, esto permite la aparici�n de nuevas disciplinas como la neuroeducaci�n y neurodid�ctica. Seg�n lo que indica Irisarri & Villegas-Paredes (2021) el aprendizaje depende de muchos factores: la experimentaci�n, lo que conlleva al estudiante al movimiento y la acci�n, esto se consigue con el ejercicio f�sico moderado; manipulaci�n, actividad concreta que favorece la atenci�n; el otro factor del aprendizaje es la planificaci�n de la motivaci�n, la cual se produce mediante las emociones, el buen humor, la diversi�n, la seguridad y empat�a.
La Neurociencia Cognitiva, se encarga de los procesos mentales; es decir, de la macro estructura cerebral, formadas por redes neuronales que se comunican entre ellas, donde se recibe, procesa y se almacena la informaci�n como nuevos conocimientos, �stos son b�sicos y complejos: los b�sicos, se componen de la percepci�n, atenci�n y memoria; los conocimientos superiores, lo componen el lenguaje, el pensamiento, la toma de decisiones y resoluci�n de problemas. Seg�n Pherez et al. (2018), la Neurociencia, se encarga de los procesos de aprendizaje que involucra todo el cuerpo. El cerebro, capta todos los est�mulos sensoriales, los procesa y tiene como salida un nuevo registro en la memoria llamado aprendizaje.
Se sabe que por la teor�a de los tres cerebros propuestos por Mac Lean: el reptiliano, el l�mbico y neoc�rtex. El cerebro reptiliano, compuesto por el tronco y el cerebelo, se encarga de las funciones b�sicas como las autom�ticas, control de los m�sculos y el equilibrio. Al cerebro medio o l�mbico lo conforman el hipocampo y la am�gdala, este sistema se encarga de procesar las emociones, el aprendizaje y la memoria de trabajo o de corto plazo. El neoc�rtex, es el lugar de las capacidades de orden superior como el razonamiento, el an�lisis, la creatividad y toma de decisiones; esto conlleva a mencionar la memoria de largo plazo, que son las estructuras mentales compuestas de neuronas.
El cerebro humano est� compuesto por una memoria duradera, donde el conocimiento permanece almacenado en los mapas mentales compuestas por neuronas; pero, la memoria de trabajo, o vol�til, el conocimiento dura unos pocos segundos (Canosa & Collado, 2019; Pereira Damasceno 2020). Por medio la Neurociencia, se conoce que el cerebro es maleable, se modifica as� miso, por medio de la plasticidad neural. Es momento, de ver la contribuci�n de la neurociencia educacional, enriquecer con ideas para promoverlo en los contextos educativos de aprendizaje. El conocer las variables de memoria, aprendizaje, per�odos cr�ticos de aprendizaje, el impacto plasticidad cerebral, las emociones, actividad f�sica e interacci�n social llevar� a proponer pol�ticas educativas de los gobiernos.
El impacto de la plasticidad cerebral en los aprendizajes
Si bien es cierto, que la ciencia del cerebro est� en desarrollo y en auge, ya se vislumbran avances importantes con respecto a los aprendizajes del individuo. Un aspecto importante para adquirir y producir conocimiento, es la neuroplasticidad descubierta por la cient�fica inglesa Rita Levy. Los miles de millones de neuronas cerebrales tienen la capacidad de desconectarse y volver a conectarse con las otras neuronas a su alrededor; es decir, el cerebro tiene la capacidad para cambiar, remodelarse y reorganizarse, esto se manifiesta en las redes neuronales de todo el cerebro (Reverter-Ba��n & Medina-Vicent, 2018). Esto permite actualizar frecuentemente los conocimientos y saberes en la memoria de largo plazo, vital para el pensamiento cr�tico.
Seg�n los aportes de Araya-Pizarro & Espinosa Past�n (2020) tambi�n afirman que la plasticidad cerebral, permite que las estructuras neuronales se vuelvan sensibles con la capacidad de volver a conectarse con otras a su alrededor, esto tiene relaci�n con los conocimientos previos del individuo. La recuperaci�n de los saberes, al aplicar estrategias y actividades motivantes, hace que las neuronas se vuelven pl�sticas; es decir, tienen la capacidad de desconectase y hacer nuevas sinapsis, formando nuevas estructuras neuronales, que representan la producci�n de un nuevo saber. Para que se consolide el aprendizaje, es necesario que la informaci�n pase a memoria de largo plazo mediante repeticiones en distintos contextos significativos, y, sobre todo; descanso y buen sue�o (Jim�nez & L�pez, 2019).
Seg�n Lipina (2016) nos menciona de c�mo trabaja el cerebro, su estructura y las funciones espec�ficas de las redes neuronales. Una de las evidencias encontradas es la plasticidad del cerebro, con la capacidad de modificarse as� mismo, experimentado cambios funcionales, estructurales y morfol�gicos ante est�mulos del entorno. Los cambios funcionales implican, la reestructuraci�n de las c�lulas nerviosas, una estructura preexistente (conocimiento previo) se asocia con otra (nuevo saber); sin embargo, las funciones estructurales y morfol�gicas, es cuando existen cambios m�ltiples en las estructuras neuronales, crecen muchas espinas dendr�ticas las cu�les de conecta mediante sinapsis, esto facilita el aprendizaje y memoria a largo plazo (Sibaja-Molina et al. 2016; Silva, 2018).
Seg�n las investigaciones de Letelier (2020) aseveran que la memoria y los recuerdos son dos elementos fundamentales para el proceso de aprendizaje. Esto se relaciona con el conflicto cognitivo de Jean Piaget; es decir, en el cerebro del sujeto mediante las neuro im�genes se observa que se activan diversas partes de sus estructuras neuronales, cuando el individuo es sometido a interrogantes y reflexi�n. Estas improntas mentales no son m�s que la memoria de largo plazo donde se almacenan los aprendizajes y los conocimientos. Es all�, donde se produce los recuerdos y se evoca de manera consciente. Cuando las estructuras neuronales se activan mediante estrategias significativas, �stas de vuelven pl�sticas, se desprenden de unas para volver a acoplarse con otras; produci�ndose el nuevo saber.
Si bien es cierto, que, la plasticidad cerebral, es un potencial para generar nuevos aprendizajes a partir de las estructuras neuronales prexistentes, se debe tener cuidado con sus enemigos que son: el trabajo excesivo, el poco sue�o y sobre todo el stress. Estos inhibidores de los aprendizajes y de la neuroplasticidad son los responsables bloqueadores de la formaci�n de nuevas redes neuronales. El stress, es el causante de la presencia del cortisol en el cuerpo, es producido en las gl�ndulas suprarrenales de los ri�ones, pasa al sistema circulatorio, llega al cerebro y se convierte en el principal bloqueador de la sinapsis neuronal. Este elemento inhibidor del aprendizaje, impide el crecimiento de m�s espinas dendr�ticas; incluso, produce la muerte neuronal. Tambi�n se han hecho investigaciones del efecto que produce la contaminaci�n del aire por el ozono, lo que produce el llamado stress oxidativo que perturba la cognici�n y los desempe�os conductuales del individuo. Los estudios han concluido que el stress oxidativo causa deterioros de la memoria de corto y largo plazo, lo cual se evidencia, en la disminuci�n de las capacidades de reparaci�n cerebral Bello-Medina et al. (2019).
Las emociones y su impacto en el aprendizaje
Las emociones son inseparables de los aprendizajes, ya que proveen a las estructuras neuronales de un conjunto de neurotransmisores, que sirven de combustible y estimuladores del paso de la informaci�n. El cambio cognitivo en las redes neuronales, tambi�n genera la modificaci�n de emociones tanto las positivas como las negativas, regula, por ejemplo, el miedo, la ira, la risa, etc., ante determinados episodios. La modulaci�n de las emociones, influyen significativamente en los componentes experienciales, la conducta, experiencias y la parte fisiol�gica. Las estrategias que se utilizan son las de relajaci�n, hacer una respiraci�n profunda y el ejercicio f�sico (Wajnerman, 2019).
Seg�n Castro et al. (2020) afirma que la m�sica produce diversos efectos emocionales, uno de ellos es, estimulando una parte del cerebro que es el sistema l�mbico; espec�ficamente la am�gdala. Es la que se encarga de regular los procesos emocionales, al ser estimulada por melod�as que gustan al individuo, segrega una hormona o droga llamada dopamina. Esta sustancia es un neurotransmisor que se encarga de activar el sistema neuronal para el paso confiable de la informaci�n; es decir, la evocaci�n y recuerdo es m�s r�pido. Por tanto, la m�sica influye en los aprendizajes contribuyendo al bienestar f�sico y mental controlando las emociones y conducta. La m�sica promueve la plasticidad cerebral, el desarrollo cognitivo y de conductas: incluye las conductas b�sicas, estructurales, funciones cerebrales y procesos neuronales que aumenta el rendimiento cognitivo; concluye, que los seres humanos cuando venimos a este mundo, se est� predispuesto a la m�sica y a los sonidos melodiosos ya sea para escucharlo o aprenderla (Ben�tez et al., 2021).
La motivaci�n externa e intr�nseca del sujeto juega un papel importante en la adquisici�n de conocimientos, es valioso que el docente plantee actividades l�dicas que despierten emoci�n al momento de desarrollar las actividades de clase. Las acciones l�dicas permiten en el estudiante la segregaci�n no s�lo de la hormona dopamina, sino tambi�n la acetilcolina, producido en el sistema l�mbico, espec�ficamente en la am�gdala cerebral. Estas mol�culas hormonales representan los neurotransmisores responsables de lubricar los circuitos neuronales para el paso de la informaci�n mediante se�ales el�ctricas, evocando, recordando los episodios almacenados previamente en esas estructuras mentales (Mart�nez & Bertone, 2019; Mazzoglio Y Nabar et al., 2020)
Todas las tareas o actividades significativas que despiertan curiosidad y emoci�n, producen aprendizajes y se guardan en una memoria permanente, las cuales se encuentran en el hipocampo y en el sistema neoc�rtex; puesto que, el nuevo conocimiento se acomoda y forman nuevas estructuras neuronales gracias a la neuro plasticidad. Lo expresado concuerda con M�ndez (2020) donde indica que el sujeto que aprende, tiene una memoria de largo plazo y una memoria de trabajo o vol�til, todo lo que le gusta al estudiante se guarda, mientras lo que no es significativo el cerebro lo rechaza. Es por eso, que, estimular el sistema l�mbico produce las emociones positivas que incita a los neurotrasmisores para generar la plasticidad cerebral y producir nuevos aprendizajes. Es el momento de aprovechar estrategias y actividades que recojan los saberes previos y el pensamiento cr�tico.
Tomando en cuenta las propuestas en Pherez et al. (2018) se debe incluir en las aulas un clima emocional positivo proponiendo actividades que generen el regocijo, felicidad, admiraci�n y satisfacci�n entre otras. Las emociones positivas, activan al cerebro l�mbico, donde la am�gdala es estimulada para producir dos neurotransmisores como: la dopamina y acetilcolina, responsables del intercambio de informaci�n entre las neuronas, esto facilita considerablemente los aprendizajes y la memoria de largo plazo.
Los neurotransmisores producen en el aprendiz la motivaci�n, la autoconfianza y sube la autoestima para continuar con actividades de aprendizaje significativo; lo dicho concuerda con Mora (2013, cuando se cit� en Pherez, 2018) para mejorar los aprendizajes, es muy importante la motivaci�n, la contextualizaci�n y un clima afectivo. Ligar las experiencias previas con las emociones, recuperar los saberes previos, su entorno, sus vivencias, su territorio, se aprovecha la plasticidad del cerebro, las neuronas se vuelven maleables listas para conectarse con las ya existentes para producirse el nuevo saber y su registro en la memoria.
Ante las evidencias encontradas por los investigadores consultados, las c�lulas nerviosas llamadas neuronas para su funcionamiento y desarrollo necesitan principalmente de los neurotransmisores y la prote�na de alta pureza �irisina�. El tema de discusi�n entre neurociencia y educaci�n, est�, en c�mo, producir estos principales elementos, muchos de ellos coinciden en afirmar que la dopamina y acetilcolina se obtiene estimulando las emociones positivas, que la adrenalina se consigue con la acci�n, con el �hacer�; mientras que la serotonina se consigue con el descanso, el sue�o; llamada tambi�n la hormona de la satisfacci�n. Las emociones y el sue�o son fundamentales para que se consolide las nuevas redes neuronales, los cueles representan los aprendizajes y memoria de largo plazo (Jim�nez & L�pez, 2019).
Pero si es inobjetable que la �irisina� se consigue mediante la acci�n, los ejercicios f�sicos moderados y estructurado (Pe�a-Troncoso et al. 2019; Cabrera & Pangola, 2020); por lo tanto, los docentes tendr�n que implementar procesos de aprendizaje que incluyan los deportes, el baile o cualquier otra actividad que vincule el movimiento.
El impacto del ejercicio f�sico y deporte en los aprendizajes
Se ha dicho que llevar una vida sana se debe hacer deporte, ejercicio f�sico, hacer lo te gusta, alimentaci�n sana, buen sue�o y buenas relaciones sociales; alarga la vida. Se cumple el dicho �mente sana en cuerpo sano� que pregonaban hace miles de a�os los griegos y sigue vigente. Tener una mente y cuerpo saludable significa tener un cerebro fuerte, con estructuras mentales, redes neuronales e improntas saludables. Est� comprobado que, si algo le sucede a una parte del cuerpo, es se�al que una red neuronal dej� de funcionar; por ejemplo, si a alguien le da un derrame cerebral en el hemisferio derecho, provoca la muerte de millones de neuronas, esto, se refleja en la inmovilidad de las extremidades del lado izquierdo.
Seg�n los estudios hecho por Pe�a-Troncoso et al. (2019) la Neurociencia ha comprobado que las actividades que generan movimiento moderado, estructurado y sostenible tienen mucha influencia en los aprendizajes, refuerza las conexiones neuronales y la neurog�nesis gracias a la neuroplasticidad. A trav�s del ejercicio f�sico, los m�sculos del cuerpo producen una prote�na de alta pureza llamada "irisina" que pasa al torrente sangu�neo, llega al cerebro como material indispensable para que las neuronas crezcan y aparezcan las espinas dendr�ticas; es decir, estas prote�nas se unen para crear las ramificaciones neuronales. Es por eso, que la pr�ctica del deporte no s�lo es importante para producir la isirina, sino que permite a sus integrantes a ser emp�ticos, disciplinados, trabajo en equipo, constantes y exitosos
Seg�n los hallazgos de Pherez (2018)� sostiene que para mejorar los aprendizajes es importante el ejercicio f�sico moderado, hidrataci�n y una alimentaci�n adecuada, esto origina que, con la ayuda de la neuroplasticidad, produzcan nuevas conexiones con las ya existentes, el cuerpo y cerebro producen aprendizajes de forma integrada; es por eso, la neuroeducaci�n seg�n Bruer (2016) se desprende de la Neurociencia, la cual debe tender puentes entre la educaci�n, pedagog�a y did�ctica, entendiendo que sirve de complemento para armonizar, potenciar los m�todos, t�cnica y estrategias que el docente mediador ya viene trabajando.
El deporte, el movimiento y ejercicio f�sico mejora la plasticidad del cerebro, aumentando la capacidad de modificarse as� mismo, de desaprender y reaprender por la maleabilidad de las neuronas. Tambi�n se mencion� la teor�a de la neurog�nesis, que muchos neurocient�ficos coinciden en afirmar, el nacimiento de nuevas c�lulas nerviosas, esto ocurre en el cerebro de los mam�feros durante toda su vida (Reverter-Ba��n & Medina-Vicent, 2018).
Existen periodos sensibles para un mejor aprendizaje, y, que la actividad f�sica es esencial para la conexi�n de neuronas, seg�n estudios de neurocient�ficos sostiene tambi�n que los individuos enriquecidos con ejercicios f�sicos tienen mejores desempe�os en los aprendizajes y memoria de largo plazo, con respecto a los que est�n en reposo (Sibaja-Molina et al., 2016). Las emociones tambi�n tienen un papel importante en los aprendizajes, quien lo toma en cuenta es el neuroaprendizaje, capaz de englobar a la inteligencia emocional, la cual se encuentra en el sistema l�mbico, tiene la capacidad de interrelacionarse el hipocampo, que es el responsable de la construcci�n de la memoria y la am�gdala es responsable de procesar las emociones.
Interacci�n social y empat�a
El ser humano es social por naturaleza, ya lo dec�a Arist�teles, desde la antig�edad, muchos a�os antes de Cristo. Esta dimensi�n social del hombre, se desarrolla desde que nace a lo largo de toda la vida, con el �nico prop�sito de ayuda mutua y protegerse unos a otros. En sociedad, se aprende en el seno familiar, la comunidad y cuando el ni�o llega a la escuela ya tiene una experiencia y una historia previa; viene con estructuras mentales desarrollas, a partir de ello por intermedio de la neuroplasticidad, se puede seguir desarrollando nuevas redes neuronales con la ayuda de un mediador que puede ser un docente o una persona con m�s experiencia de su entorno social.
Recurriendo a la Neurociencia cognitiva, la interacci�n en un mundo social, permite, que, en los sujetos, activen sus neuronas espejo, es all�, donde aparece la empat�a, el aprendizaje por imitaci�n, actitudes y prejuicios, la aceptaci�n o rechazo, la autorregulaci�n social de las conductas y comportamientos del grupo que pueden ser intencionales o no. Tambi�n se estimula el reconocimiento de uno mismo, la autorreflexi�n, es decir, la comprensi�n de s� mismo. El cerebro es un �rgano social, se modifica as� mismo, se activan las neuronas espejo cuando est� en interacci�n con su entorno, como dec�a George Simiens el cerebro aprende en red de manera interna y externa: interna, es cuando las neuronas se conectan mediante sinapsis formando redes neuronales y el aprendizaje externo se da cuando se aprende del entorno, de los pares y en equipo. El medio ambiente, la interacci�n humana y las relaciones sociales que se dan como: la empat�a, los prejuicios, la toma de decisiones, juicio moral, etc.; esto modifica las estructuras mentales del sujeto que aprende, concuerda con la teor�a sociocultural de Vigotsky, donde afirma que el aprendizaje es un proceso mediado por un conjunto de interacciones sociales, apropi�ndose constructivamente de instrumentos de mediaci�n cultural.
Seg�n Pineda (2016) llevando la neurociencia al campo del aprendizajes, comprende cuatro procesos: 1) la comprensi�n de los dem�s, poni�ndose de manifiesto la empat�a con sus pares, esto permite que se activen las neuronas espejo, ya sea para situarnos en el lugar del otro, o, aprender por imitaci�n; es decir, la representaci�n de los estados mentales de los dem�s; 2) Compresi�n de s� mismo, reconocimiento introspectivo de qui�nes somos, esto facilita la autorreflexi�n del individuo o integrante del grupo social; 3) la autorregulaci�n social, ya que existen normas, la �tica, la moral y los valores que se comparten de manera voluntaria e involuntaria y 4) Mundo social, se activan las neuronas espejo descubiertas por Giacomo Rizzolatti, son responsables de la risa contagiosa, de imitar acciones; de que si, un compa�ero lo hace, el otro tambi�n lo puede, interpretaci�n del yo.
La Neurociencia Cognitiva Social y la teor�a del aprendizaje social de Vigotsky lleva a proponer algunas estrategias donde los estudiantes puedan interactuar libremente en su entorno, los estudiantes aprenden de su contexto: la familia, la comunidad y la escuela. Al interactuar en su medio, el estudiante aprende las normas, las reglas, los dec�logos, los valores, la moral y los conocimientos. En la escuela se propone al trabajo en equipo monitoreado por el docente, incentivar y promover la reflexi�n individual y colectiva mediante debates, foros, simposio, etc., promoviendo un ambiente de colaboraci�n entre sus integrantes, comunicaci�n abierta y un clima de confianza donde todos sean respetados por sus ideas.
La empat�a y la teor�a de la mente, afirma que los seres humanos son organismos que interaccionan en su entorno, en su ambiente, por ejemplo, en la empresa, en el colegio, la universidad, en el club, etc., por lo que, son eminentemente sociales, comparten experiencias, historias, creencias, intenciones, etc.� Se generan procesos cognitivos como: la cognici�n social; incluso, en soledad se piensa en otros y los otros en esa persona. La teor�a de la mente, cumple varias sub funciones como los procesos socioemocionales inmersos en el cerebro medio, est�n compuesto por la am�gdala e hipocampo, dan valoraci�n a la motivaci�n, a las creencias y del conocimiento del otro y de s� mismo; esto se resume en la habilidad social compleja.
Los estudios sobre la empat�a en grupos humanos, sobre todo en los deportes, se observ� que hubo un mejor desempe�o de los deportistas, se pudo evidenciar que el test de las miradas tuvo efectos significativos, al favorecer la cognici�n social y socioafectivos, incluye tambi�n la cognici�n corporizada vinculada a procesos corporales, interacci�n social que involucra al deporte mediante una compleja red de aprendizajes y la regulaci�n emocional. La empat�a, va m�s all� de la Neurociencia Cognitiva, incluye al cerebro como un �rgano social, desprendi�ndose la teor�a de la mente. Un ambiente social y la percepci�n social, involucra el rostro, el cuerpo, los movimientos y las acciones. (Aguirre-Loaiza et al., 2020; Escudero, 2019).
Para la elaboraci�n del presente art�culo de revisi�n, se han localizado diversos documentos bibliogr�ficos desde diferentes plataformas virtuales como base de datos y revistas indexadas. Se realiz� la b�squeda documental durante los �ltimos 5 a�os, siendo los objetivos de esta investigaci�n la identificaci�n y an�lisis cr�tico de la producci�n cient�fica de los impactos de la Neurociencia Cognitiva en los aprendizajes. La revisi�n de bibliograf�a cient�fica, se intenta reunir el conocimiento de una disciplina espec�fica, destacando lo que se conoce acerca de un tema concreto, a trav�s de los resultados obtenidos en diferentes estudios, caracterizarla y atendiendo a indicadores bibliom�tricos de producci�n cient�fica y de s�ntesis de la investigaci�n. Para ello se propusieron los siguientes objetivos espec�ficos: Localizar e identificar la producci�n cient�fica sobre la Neurociencia Cognitiva a partir de la bibliograf�a cient�fica publicados durante los �ltimos 5 a�os desde el 2016 al 2021, analizar y clasificar dicha producci�n de acuerdo a las caracter�sticas observadas de producci�n cient�fica.
Para estudiar la producci�n cient�fica en relaci�n al an�lisis la Neurociencia Cognitiva y su impacto en los aprendizajes, se ha tenido que recurrir a la selecci�n de art�culos de base de datos indexadas como Scopus, Scielo, Redalyc y Google Acad�mico, utilizado las siguientes palabras clave: Cerebro, Aprendizaje y Neurociencia cognitiva. Se optaron por estos descriptores dada la naturaleza y la importancia del tema que est� en apogeo. El protocolo consisti� en agrupar la informaci�n en los siguientes campos: autores, a�o de publicaci�n, tipo de metodolog�a seguida, pa�s donde tuvo lugar el estudio, breve resumen de los objetivos y descripci�n de los participantes. Para estudiar la producci�n cient�fica en relaci�n con la Neurociencia Cognitiva, se agrup� el trabajo en cuatro disciplinas de relevancia en la literatura sobre el tema: 1) sobre funcionamiento del cerebro, 2) sobre la neuroplasticidad, 3) sobre las emociones y 4) sobre la implicaci�n de los profesores en el proceso ense�anza aprendizaje.
Resultados y Discusi�n
Para conocer el impacto de la Neurociencia cognitiva en los aprendizajes, se lleg� a investigar literatura cient�fica sobre la parte estructural, morfol�gica, fisiol�gica y funcional del cerebro; sobre todo, la forma de c�mo aprende el cerebro. Los cambios estructurales corresponden a las redes neuronales, la capacidad de desconectarse y volver a conectarse con otras neuronas; por lo tanto, se forman nuevas improntas cerebrales con el nuevo conocimiento, por lo que pasa a memoria de largo plazo. Los cambios morfol�gicos, corresponde al aumento de tama�o de ciertas partes del cerebro, esto sucede por la continua ejercitaci�n; por ejemplo, quien resuelve muchos ejercicios matem�ticos, el l�bulo izquierdo o en todo caso, quien practica m�sica, tendr� desarrollado el hemisferio derecho (Sibaja-Molina et al. 2016; Araya-pizarro y Espinosa Past�n, 2020).
Seg�n la teor�a de los tres cerebros de Maclean: el reptiliano, es el que se encarga de las funciones b�sicas del cuerpo; el cerebro medio, o l�mbico, regular las emociones mediante la am�gdala y el neo c�rtex, se encuentran las capacidades de orden superior, propio de los seres humanos capaces de pensar, razonar, analizar y tomar decisiones. Esta teor�a de Maclean, se contrapone a la propuesta por Rogers Sperry, de los dos hemisferios cerebrales: el hemisferio izquierdo, encargado de las funciones, adem�s, de lo verbal, la resoluci�n de problemas, son las capacidades de orden superior; sin embargo, el hemisferio derecho, se encarga de las habilidades espaciales, reconocimiento facial y la m�sica principalmente.
Resulta que esta contraposici�n de teor�as propuestas por MacLean y Sperry, en vez de rebatir son netamente complementarias, cada una se sirve de la otra. Por ejemplo, entre los hemisferios encontramos el cerebro medio, el contiene a la am�gdala capaz de regular las emociones y el hipocampo encargado de la memoria vol�til o de trabajo. Cuando el estudiante est� motivado, emocionado, alegre y feliz en distintas partes del cerebro se produce la dopamina y acetilcolina, los dos principales neurotransmisores, que fungen de combustible de las neuronas para que se conecten y circule la informaci�n (Wajnerman, 2019). Se ha llevado al debate entre neurocient�ficos y docentes pedagogos para tender puentes entre neurociencia y educaci�n para proponer estrategia y actividades para dotar de dopamina a las neuronas para un mejor aprendizaje y motivaci�n permanente.
Lo que interesa a los docentes sobre el cerebro es, la forma de c�mo aprende, c�mo se modifica as� mismo, c�mo se conectan y se desconectan las neuronas, cu�les son los elementos o combustible que necesitan las c�lulas nerviosas para generar aprendizajes significativos y duraderos.
Respondiendo a las interrogantes, se sabe que el cerebro est� formado por mapas mentales llamados tambi�n estructuras mentales, quienes est�n cubiertas por redes neuronales. Para que estas improntas del cerebro se vuelvan maleables y puedan cambiar, desconect�ndose y volvi�ndose a conectar, necesitan de un promedio de 52 neurotransmisores, siendo las m�s importantes la dopamina, acetil colina, adrenalina y otras endorfinas. As� mismo, para que se produzca la neurog�nesis, y, que las dendritas de las neuronas crezcan, se ramifiquen y se aproximen con otras a su alrededor mediante sinapsis, necesitan de una prote�na de alta pureza llamada �irisina�. Por lo que surgen dos grandes preguntas: �C�mo se obtienen los neurotransmisores para que funcionen las neuronas? �C�mo obtenemos la prote�na de alta pureza? Estas preguntas se responden a continuaci�n con los resultados de la plasticidad cerebral, las emociones, ejercicio f�sico e interacci�n social.
Con respecto a la Neuroplasticidad, se ha dicho que es la capacidad del cebro de modificarse as� mismo, de aprender, desaprender y reaprender. El cerebro humano est� formado por estructuras neuronales, las cuales, representan la memoria en donde se almacenan los saberes y conocimientos. Estas redes de neuronas se vuelven pl�sticas y se modifican al adherirse con otras c�lulas nerviosas, esto produce el nuevo saber; por tanto, esto origina cambios estructurales y morfol�gicos en las estructuras neuronales, crecen muchas espinas dendr�ticas para conectarse mediante sinapsis; esto facilita el aprendizaje y memoria a largo plazo (Sibaja-Molina et al., 2016).
Los Neurotransmisores se obtienen, gracias a actividades y estrategias planificadas que causen emoci�n, alegr�a, admiraci�n, amor, felicidad; sobre todo, los estudiantes deben actuar en contextos que generen inter�s; es necesario, recurrir al enfoque territorial, teniendo en cuenta la econom�a, la cultura, la historia entre otros aspectos que nos da la comunidad, de esta manera los aprendizajes ser�n significativos y duraderos en el tiempo. Es sabido que todo aprendizaje que causa emoci�n, pasa a memoria de largo plazo. El cerebro humano reconoce de manera distinta tanto los objetos conocidos como los desconocidos. El nuevo objeto o conocimiento, se adapta al pre existente, produci�ndose una nueva red neuronal; que representa la memoria de largo plazo o el nuevo saber (Silva y Fonseca, 2020).
Entrando a la dimensi�n de las emociones, uno de los estudios m�s relevantes del presente art�culo, es el propuesto por Wajnerman (2019) donde indica que juegan un papel primordial en los aprendizajes y memoria de largo plazo. Las estructuras mentales almacenan informaci�n, aprendizajes, experiencias, h�bitos, vi�ndose reflejadas en las conductas y la parte fisiol�gica del cerebro.
Las emociones positivas como: la alegr�a, la admiraci�n, la inspiraci�n, amor, etc, permiten que el cerebro l�mbico o cerebro medio, por intermedio de la am�gdala produzcan principalmente un promedio de cincuenta y dos neurotransmisores, siendo los m�s importantes: la dopamina, acetilcolina, adrenalina, serotonina y muchas endorfinas responsables del funcionamiento de las c�lulas nerviosas. Lo expresado por Wajnerman (2019), concuerda con las ideas de Mazzoglio y Nabar et al. (2020) indican que la ludo aprendizaje, motiva al aprendiz para prestar atenci�n, lo cual estimula a la am�gdala para producir la dopamina, un neurotransmisor responsable de las emociones. La dopamina permite que la informaci�n de los circuitos neuronales circule m�s confiable y r�pido; all� se produce el recuerdo, la evocaci�n y el almacenamiento de la informaci�n de manera duradera.
El otro elemento fundamental para que las neuronas crezcan es una prote�na de alta pureza llamada �irisina�, quien la produce, son los m�sculos del cuerpo, pasan al torrente sangu�neo, llegan al cerebro como alimento indispensable para el crecimiento de las c�lulas nerviosas y puedan conectarse con las dem�s. Seg�n Pe�a-Troncoso et al. (2019) comenta que la neurociencia y el ejercicio f�sico, moderado, estructurado y sostenible tiene mucha influencia en los aprendizajes, refuerza las estructuras neuronales, la neurog�nesis y las conexiones neuronales mediante sinapsis. Estas prote�nas son como �ladrillos� que se unen para crear las ramificaciones neuronales. Lo expresado por Pe�a-Troncoso et al. (2019) concuerda con Cabrera & Pangola (2020) donde indica que la gimnasia y otras disciplinas deportivas orientadas a mantener el cuerpo en acci�n, tienen relaci�n directa con los aprendizajes; por lo tanto, si los aprendizajes se dan en ambientes de poca movilidad, cerrados y tugurizados, esto produce apat�a, desgano y estr�s. Se produce el cortisol en la sangre que es un enemigo para que las neuronas se aproximen, incluso produce la muerte neuronal.
Conclusiones
Las emociones positivas generan aprendizajes duraderos y se consolidan en la memoria de largo plazo. Cuando un estudiante est� motivado, alegre, feliz y goza de inspiraci�n; el cerebro, principalmente el l�mbico, produce dos neurotransmisores como la dopamina y acetilcolina; por tanto, las neuronas del cerebro reciben un golpe dopam�nico, lo cual genera en ellas un �ptimo rendimiento, para el paso de la informaci�n oportuna y puedan conectarse mediante sinapsis; esto conlleva, que los aprendizajes e informaci�n se acomoden en nuevas redes neuronales. Es importante que los docentes en el aula opten por estrategias y actividades motivantes capaces de producir emociones, la motivaci�n, tanto extr�nsecas con las intr�nsecas que son las m�s importantes; para la autonom�a del estudiante. Los especialistas proponen la m�sica, juegos, visita de estudios, materiales concretos, im�genes, sobre todo actividades que les guste a los estudiantes
Siendo las estructuras mentales maleables y pl�sticas, las c�lulas cerebrales tienen la capacidad de desconectarse y volver a conectarse con otras neuronas; incluso, pueden crecer espinas dendr�ticas del ax�n y conectar con otras 20 mil a su alrededor. Para que el aprendizaje sea significativo, se tiene que estimular las redes neuronales, esto se logra promoviendo las emociones, recuperando los saberes previos, el pensamiento cr�tico, pensamiento complejo o divergente y generar el conflicto cognitivo; es decir, al aprendizaje anterior lo contiene un conjunto de neuronas, ese aprendizaje puede cambiar siempre y cuando proponemos el nuevo conocimiento, a esto se llama el proceso de aprender, desaprender y reaprender. Visto en las neuroim�genes del cerebro, se activan diferentes redes neuronales, se evoca lo que est� guardado en memoria, se lleva al hipocampo, se contrasta con la nueva informaci�n, si es interesante, pasa a memoria de largo plazo localizado en el neoc�rtex del cerebro. Es importante promover el pensamiento cr�tico por intermedio del debate socr�tico, la argumentaci�n y toma de decisiones; sin embargo, se debe tener en cuenta que el requisito principal del pensamiento cr�tico es tener conocimientos. Para poder debatir, argumentar, tomar decisiones y posturas, es necesario incentivar la investigaci�n. Se puede tener muchos conocimientos errados; pero gracias a la neuroplasticidad, ese conocimiento falso puede ser cambiando por uno acertado.
Los aprendizajes se producen cuando las neuronas se conectan mediante sinapsis e intercambian informaci�n, los continuos aprendizajes generan las redes neuronales. Para que sucedan estas estructuras mentales o redes neuronales, deben volverse maleables y pl�sticas, se necesitan varios elementos: hormonas, neurotransmisores y la prote�na de alta pureza �irisina�. Son m�s de 52 los neurotransmisores responsables del funcionamiento de las neuronas, los m�s importantes son la dopamina, acetilcolina, adrenalina, serotonina, algunos amino�cidos y neurop�tidos. Para estimular los neurotransmisores es necesario implementar estrategias y actividades que emocionen, que gusten y causen inter�s.
En cambio, para obtener la �irisina�, responsable del crecimiento de las neuronas, es necesario tener en cuenta el movimiento mediante el deporte, el baile, el juego entre otras actividades y estrategias. Es de destacar que la neurociencia cognitiva social, estimula los aprendizajes, es muy importante trabajar en equipo, pues, es el lugar donde aprendemos a modelar la conducta, el comportamiento mediante las reglas, dec�logos, valores y la �tica. Se activan las neuronas espejo, aprendiendo por imitaci�n del compa�ero. Se dice que el ser humano aprende en red de dos formas: uno externo, aprendemos de los compa�eros de equipo y el aprendizaje interno, es cuando las neuronas forman estructuras mentales. La repetici�n refuerza los circuitos neuronales y la memoria de largo plazo; es necesario implementar actividades donde el mismo tema sea visto en diferente contexto y aplicaciones.
La interacci�n social, est� acentuada como estrategia de ense�anza aprendizaje, no solo en la escuela; sino, en todos los �mbitos a lo largo de la vida, ya sea en el club, en la comunidad, en el trabajo entre otros. En el grupo social, se ve la ayuda mutua, la protecci�n del uno al otro. Se aprende las costumbres, las conductas, los comportamientos; sobre todo, se transmite la cultura de generaci�n en generaci�n. Llevando la neurociencia al �mbito de la interacci�n social de los individuos, el neurocient�fico italiano Giacomo Rizzolatti, descubri� las neuronas Espejo, las responsables del aprendizaje por modelamiento y por imitaci�n propuesto Alberto Bandura; es decir, estas neuronas �escanean� las acciones de un integrante del grupo y lo hace suya del otro. Las neuronas Espejo, son las responsables tambi�n de la empat�a, dotando a los participantes con la capacidad de colocarse en el lugar del otro, percibir lo que le est� pasando y prestarle ayuda. Es por eso, que la educaci�n presencial, en el contexto del estudiante, con la ayuda mutua que recibe de sus pares y del mediador, no podr� ser reemplazada por una educaci�n virtual; que s� sirve como complemento.
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