Lo que revelan los escáneres cerebrales sobre el aprendizaje de las matemáticas

Un nuevo estudio de la Universidad de Virginia examinará los datos del cerebro de los estudiantes de primaria para explorar cómo los sistemas de memoria apoyan el aprendizaje de las matemáticas. 

04 de mayo de 2021 Laura Hoxworthlh4na@virginia.edu

Cuando estás resolviendo un problema matemático desafiante, sabes que tu cerebro está trabajando duro. Pero, ¿qué está pasando exactamente ahí? A pesar de décadas de investigación sobre la enseñanza y el aprendizaje de las matemáticas, todavía hay mucho que aprender sobre cómo las funciones específicas del cerebro están vinculadas a las habilidades matemáticas.

Un nuevo estudio de la Universidad de Virginia tiene como objetivo desbloquear ese conocimiento. Financiado por una subvención de $ 3 millones del Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano, el estudio de cinco años examinará datos cerebrales de estudiantes de primaria para explorar cómo los sistemas de memoria apoyan el aprendizaje de las matemáticas.

Tanya Evans, quien se unió a la facultad de la Escuela de Educación y Desarrollo Humano de la UVA en 2018, dirigirá el estudio en colaboración con Ian Lyons en la Universidad de Georgetown. En el campo interdisciplinario relativamente nuevo de la neurociencia educativa, Evans estudia los datos del cerebro para comprender los bloques de construcción fundamentales de cómo aprenden los niños.

“Algunos de nuestros trabajos anteriores apuntan a la evidencia del comportamiento de los sistemas de memoria que respaldan las habilidades matemáticas, por lo que esta fue una forma de extender eso al dominio del cerebro y comprender el mecanismo por el cual eso ocurre”, dijo.

Tanya Evans, neurocientífica cognitiva del desarrollo, profesora asistente de investigación 
en la Escuela de Educación y Desarrollo Humano. (Foto contribuida)

¿Por qué estudiar habilidades matemáticas en particular? A pesar de la abundancia de investigaciones sobre cómo la memoria afecta importantes habilidades de aprendizaje temprano como el lenguaje y la lectura, dijo Evans, los sistemas de memoria fundamentales que sustentan el aprendizaje de las matemáticas no se comprenden bien.

Evans es parte del Instituto de Salud de Investigación Traslacional integrado de Virginia, o iTHRIV, una colaboración multiinstitucional que facilita la investigación relacionada con la salud en Virginia. La organización, donde Evans ocupa un puesto como académico, se enfoca en conectar a los investigadores con los recursos que necesitan para satisfacer las necesidades de la comunidad a través de la investigación interdisciplinaria y basada en equipos. Este trabajo también es apoyado a través de la iniciativa Apoyando la Investigación Transformativa del Autismo en UVA. Los mentores de Evans como becario de iTHRIV son Kevin Pelphrey, profesor de neurología de la Harrison-Wood Jefferson Scholars Foundation, y Steve Boker, profesor de psicología cuantitativa, ambos de UVA.

"UVA es extremadamente colaborativo", dijo Evans. “El campo en el que trabajo es increíblemente interdisciplinario, por lo que es importante tener un entorno de apoyo que se preste a esa colaboración y abra líneas entre las escuelas. Es bastante fácil para la administración y la burocracia interponerse en el camino de la ciencia colaborativa, pero la UVA hace un gran trabajo al romper esos límites ".

El estudio se centrará en dos sistemas de memoria clave: memoria declarativa o recordar hechos, datos y eventos; y memoria de procedimiento, un tipo de memoria a largo plazo relacionada con la realización de tareas o habilidades, como andar en bicicleta o atarse los zapatos.

Los investigadores planean recopilar datos cerebrales escaneando los cerebros de los niños con máquinas de imágenes por resonancia magnética o MRI, mientras los niños completan tareas aritméticas y tareas de memoria declarativa y de procedimiento.

El estudio longitudinal inscribirá a dos grupos de niños de primero a quinto grado. Ambos grupos participarán en dos rondas de resonancias magnéticas durante dos años, para que los investigadores puedan rastrear cómo cambian sus cerebros con el tiempo. “Descubrimos que a los niños les va mejor que a los adultos con las resonancias magnéticas en general porque están acostumbrados a jugar en lugares pequeños”, dijo Evans. "Para ellos, es como un juego".

Al buscar similitudes en la actividad cerebral cuando los niños completan tareas de memoria y matemáticas, los investigadores esperan establecer un vínculo entre la memoria y las matemáticas. En última instancia, al revelar los vínculos neurológicos entre sistemas de memoria específicos y habilidades matemáticas importantes, los resultados podrían ayudar a los adultos a enseñar mejor las matemáticas, para niños con y sin dificultades de aprendizaje.

“Si encontramos que ciertas partes de estas habilidades de memoria son realmente importantes para ciertas partes del aprendizaje de las matemáticas, podemos usar eso para diseñar potencialmente intervenciones que usen estas habilidades para reforzar el aprendizaje de las matemáticas”, explicó.

Pero Evans tiene ideas más importantes sobre cómo los datos cerebrales pueden eventualmente ayudar a los investigadores, maestros y cuidadores a comprender la mejor manera de ayudar a los niños a prosperar en la escuela. Ella espera que estudios como este se puedan aplicar a muchos otros tipos de aprendizaje.

“En general, me interesan las habilidades de preparación para la escuela”, dijo Evans. Las habilidades de preparación incluyen no solo matemáticas y lectura, sino también habilidades socioemocionales como escuchar y cooperar con los demás, que son igualmente importantes en el aula.

 Con las crecientes oportunidades de investigación interdisciplinaria que brindan programas como iTHRIV, es probable que continúe con este tipo de investigación en el futuro. “Ha sido increíble interactuar con otros académicos, tener la oportunidad de obtener mentores de manera más amplia en Grounds y simplemente aprender mucho sobre la ciencia en equipo”, dijo.

“Definitivamente, Tanya es alguien que personifica el aspecto de la ciencia en equipo, que es una de las piedras angulares de nuestro programa: ciencia en equipo y ciencia de datos”, dijo Jennifer Kirkham, gerente del programa iTHRIV Scholars. "Ella es un modelo a seguir excepcional para la gente en la incorporación de la ciencia en equipo y el trabajo en diferentes disciplinas en proyectos".

Laura Hoxworth

Escuela de Educación y Desarrollo Humano

lh4na@virginia.edu 434-924-5266

Comentarios

Entradas más populares de este blog

Los 30 neurocientíficos vivos más influyentes de hoy en día

¿Cuál es la edad ideal para jubilarse? Nunca, según un neurocientífico

Psicólogo ciego ayuda a otros a ver soluciones