La neurociencia se trata de un cúmulo de disciplinas científicas (Paleontología, Física, Nutrición, Sociología, Electrofísica, Genética, Paleoneurobiología, Neuropaleontogía, Ontología, Informática y Farmacología, entre otras), que estudian la estructura, función, desarrollo de la bioquímica, farmacología y patología del sistema nervioso (particularmente el cerebro), desde el punto de vista inter, multi y transdisciplinario de los elementos que interactúan, en lo concerniente a las bases biológicas de la conducta. Persigue la comprensión de la fisiología cerebral y su relación con el comportamiento y procesos enseñanza-aprendizaje, así como la aplicación de herramientas para la inhibición de estados emocionales perjudiciales para la salud.

En el mismo orden de ideas, se tiene que «El Conocimiento» es un conjunto de representaciones abstractas, almacenadas a través de la observación durante la experiencia de vida; «El Aprendizaje» se entiende como un proceso a partir del cual se adquieren y/o modifican las habilidades, conductas, valores, destrezas y conocimientos, como resultado del estudio, la instrucción, la observación y el razonamiento; por su parte «el Cerebro Humano» es el centro del sistema nervioso, encargado de las funciones vitales del cuerpo. Esta tripleta de definiciones representa la frontera primigenia del estudio del ser humano, su funcionamiento interno y la manera de relacionarse con el ambiente, esto en el sentido más amplio y profundo.

Al adentrarse al estudio de dicha trilogía de definiciones, se encuentran importantes investigadores que aportan a la resolución de diversos cuestionamientos surgidos en esa materia. Uno de ellos es Ignacio Morgado, profesor español, conferencista y catedrático de Psicobiología en el Instituto de Neurociencia de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB - Decano fundador), investigador de las universidades de Rhur y de Oxford, al igual que del Instituto Tecnológico de California (CALTECH). Quien ha recibido innumerables premios académicos por su trabajo científico, divulgados en la colección de neurociencia de la Editorial Ariel, con la publicación de obras como: Emociones e inteligencia social: una alianza entre los sentimientos y la razón (2007); Cómo percibimos el mundo: una aproximación a la mente y los sentidos (2012); Aprender, recordar y olvidar; y La fábrica de las emociones (2015).

Ignacio Morgado advierte que las Claves científicas para enseñar radican en el cerebro humano, el aprendizaje y la memoria. Mejorar la educación generalmente pasa por fomentar la formulación de ideas filosóficas y la implementación de prácticas científicas, donde la neurociencia se erige como pilar fundamental de la neuroeducación. Se plantean entonces nuevas estrategias desde las ciencias a objeto de mejorar el mundo educativo, pero a final de cuenta, también se trata de cuánto y como lo hacen los educadores en las aulas. Es aquí donde el estudio de «El Cerebro» juega un papel importante. 80mil millones de neuronas conforman el cerebro, filtro básico funcional que refleja de manera automática la memoria y controla el comportamiento, el lenguaje, los pensamientos, los procesos mentales y emocionales interactivos.

Para el aprendizaje y la memoria, aprender es asociar, cuando se asocian cosas con imágenes, sonidos y emociones, esa asociación cambia la configuración sináptica y en resumidas cuentas va a dar estructura a la memoria. Aprender es modificar el cerebro, por tanto la educación cambia el cerebro y la mente humana. Las neuronas son células ramificadas, esas ramas sirven para interconectarse, dichas conexiones son tan complejas como la memoria, así que establecen el recuerdo en base a experiencias que le permiten aprender, siempre y cuando representen algo importante para el sujeto, formando circuitos neuronales, cambiando entonces la morfología del cerebro. También al repasar la información aprendida los canales son reforzados, mientras más se estudia los circuitos se hacen más fuertes, consistentes y funcionales, permitiendo la aparición de símiles, metáforas, etc.

El cerebro puede aprender cosas que no son explicables, a lo que se denominan «hábitos». Estos hábitos también son aprendizaje, siendo conexiones fuertes y poderosas (memorias implícitas), porque son practicados con frecuencia. La memoria se construye sobre las cosas que se conocen (recuerdos de guerras, acontecimientos, fiestas y amoríos, entre otros). La memoria explícita o memoria declarativa, se expresa de manera distinta a los hábitos. El conocimiento contentivo en la memoria explicita se manifiesta cada vez de una manera distinta, a diferencia de los hábitos que generalmente no presentan mayores variaciones. Con la edad y proceso de envejecimiento del cuerpo, la memoria ve agravada la evocación de lo percibido, aprendido o conocido.

La memoria de trabajo permite razonar, tomar de decisiones y reflexionar, aquí las opciones se mantienen por un tiempo corto, también se le denomina memoria a corto plazo, luego de utilizada la información deja de ser necesaria. Sirve para planificar y seleccionar entre alternativas. Allí se resuelven problemas matemáticos (radica en la corteza prefrontal). La inteligencia se mide por la capacidad de la memoria de trabajo. El recuerdo consiste en manifestar el aprendizaje, en los hábitos es automático pero en la memoria explicita se necesita reconstruir la información, lo que va a generar cambios (esa memoria no es fiel). La manera de pensar, reflexionar y asumir los cambios, también altera los recuerdos, porque se trata más de la percepción (manera de ver las cosas en un momento dado), cada día se es un ser humano distinto porque el aprendizaje es un proceso dinámico, que permite reconstruir adicionando elementos nuevos a esos recuerdos.

El olvido será entonces, una posición ante las cosas que no mantiene coherencia con el proceso cerebral. Las cosas no se olvidan, simplemente existe poca atención a los hechos que luego al intentar recrearse presentará dificultad, lo que no se ha conocido no puede recordarse. También se trata de la información a la que no se puede acceder, esa dificultad obedece más a la manera de reconstruirla o evocar lo percibido, aprendido o conocido. El recuerdo requiere establecer similitudes con el momento del aprendizaje, así que ese estado establece condiciones para recrear o evocar el contenido de la memoria, por tanto es necesario no contaminar el estudio con prácticas degenerativas (drogas).

La memoria se trata de las condiciones exteriores e interiores, que van a permitir la existencia de información disponible y/o accesible, al cambiar las condiciones a unas similares, entonces se puede recordar. La sinapsis es la conexión entre una neurona y otra, cada circuito posee múltiples conexiones, cuando no se repasa la información la sinapsis se debilita y se tiende al olvido. En el cerebro todas las memorias están mescladas, no sucede como en la informática que se almacenan datos de manera aislada, dependiente e interdependiente. En el cerebro la forma de almacenamiento de información es promiscua (memorias mezcladas). La capacidad de interferenciarse también produce olvido. La integración de memorias nuevas a recuerdos establecerá conexiones fuertes en la medida que se anclen a estructuras neuronales o circuitos sólidos preexistentes. Para mejorar todos estos procesos se debe prestar atención a los siguientes aspectos, más allá de la consecuencia inevitable que produce el envejecimiento, a saber:

• La alimentación deber ser balanceada, las grasas saturadas deterioran el cerebro, cuando existe más grasa de la adecuada, las conexiones se verán afectadas.

• El sueño o descanso tendrá que ser el necesario para potenciar el aprendizaje y la memoria, porque el sueño repara con mecanismo bioquímicos, además de que la información generada en el día tiende a repasarse durante el descanso, así que dormir bien fortalece los recuerdos. Se aprende mientras se duerme porque se fortalece las conexiones neuronales. Las siestas también ayudan a potenciar los recuerdos. Se aprende antes y después de aprender, en ambos casos los circuitos son favorecidos. Además en el sueño se reorganiza la información que se aprende durante el día, estableciendo conexiones que permiten solucionar los accesos a la regularidad descubierta durante la vigilia, también se llama intuición o creatividad. La información posee de manera intrínseca la regularidad o códigos (elementos en común). No se hace de manera consciente o voluntaria, sino refleja o automática. Durante el sueño, también se reparan las neuronas dañadas y se produce neurogénesis (producción de nuevas neuronas). En el hipocampo sucede con más regularidad. Entonces el número de neuronas aumenta durante los periodos de descanso.

• Es necesario hacer deportes, porque el momento respecto de la actividad física genera cerebros sanos, disminuyendo el estrés. La realización de actividades que motoricen el aprendizaje en tareas ejecutivas o aprendizaje activo, mejora el tiempo de reacción o velocidad de procesamiento de la información, el cual será directamente proporcional al ejercicio físico. Cuando el cuerpo se mueve la neuronas producen una sustancia química llamada BDNF (del inglés brain-derived neurotrophic factor - El factor neurotrófico derivado del cerebro o FNDC), proteína que actúa como factor de crecimiento de la familia de las neurotrofinas asociadas al factor de crecimiento nervioso. Capaz de lubricar la maquina cerebral (aumentando la plasticidad sináptica, la neurogénesis y vascularización -aporte de sangre a las neuronas o irrigación sanguínea-), la sangre les lleva glucosa (gasolina para las neuronas) y el oxigeno para quemar esa energía. El cerebro humano utiliza algo más del 20% de la energía producida por los alimentos consumidos, lo que significa un gasto importante y sugiere prestar atención especial al sistema inherente a los procesos mentales. Totas las células del organismo necesitan la insulina, hormona producida por el páncreas, para captar y procesar la glucosa (azúcar), exceptuando la neuronas que lo hacen directamente, (por eso los diabéticos no tienen problemas mentales derivados de la deficiencia en la fabricación de insulina), así que la energía contenida en la glucosa juega un papel preponderante en el aprendizaje.

El aprendizaje y la memoria funcionan mejor en presencia de aquello que representa interés o importancia para el sujeto, parafraseando a Aristóteles "no se debe comenzar por lo más importante sino por lo que más atrae o motiva" La emoción va a generar memoria, porque le cerebro lo utiliza como mecanismo de aprendizaje, es decir se recuerdan las cosas importantes, siendo un desgaste energético recrear lo que no se necesita. La adrenalina es una hormona que produce el organismo en situaciones de apremio, visto existen emociones intensas en esos momentos los recuerdos posteriores serán más fuertes. De igual manera, el estudio inherente al proceso educativo debe guiarse con preguntas, porque saber lo que se busca genera interés y emociones, en consecuencia mejora el proceso mental y la memoria a largo plazo (memoria consistente o duradera).

La capacidad de aprendizaje independiente siempre debe impulsarse. La inteligencia aumenta con la práctica, no solo por genética. Las Matemática y filosofía son importantes para el proceso de aprendizaje. La filosofía estudia los dilemas morales, lo cual promueve procesos mentales significativos, de la misma forma sucede con las matemáticas. En el proceso educativo es recomendable implementar cursos de matemáticas y filosofía. También la reconstrucción de lo aprendido se estable como una herramienta poderosa para mejorar los procesos mentales y por consiguiente la memoria. Estudio, reconstrucción, discusión y recreación (esquemas, diagramas, resumen sistemático hasta llegar a las palabras claves), serán sustantivos en dicho proceso.

El multilingüismo favorece el trabajo mental, en tal sentido es recomendable aprender varios idiomas. La conmutación o cambio de criterios para resolver los problemas, genera mayor y mejor funcionamiento cerebral, incluso ralentiza el envejecimiento mental. La música debe incorporarse al aprendizaje, ya que se constituye como un elemento propulsor de gimnasia mental. Leer es el mejor gimnasio para los procesos mentales, reactivando innumerables áreas del cerebro. Practicar para mejorar la ortografía permite fortalecer la memoria. En necesario volver a los exámenes orales (incitan al estudiante a aprender de manera activa, lo que le permitirá explicar lo aprendido). Utilizar la técnica de tomar notas escritas durante el proceso de aprendizaje por parte del estudiante-investigador, genera mayores niveles de atención. La comparación o contraste, así como el análisis de información, van a promover la comprensión y en consecuencia la explotación de relacionantes del recuerdo.