O que são as Neurociências?
“Os humanos deveriam saber que de nada além do cérebro vêm as alegrias, os prazeres, o riso e os esportes, e tristezas, pesares, desânimo e lamentações. Com isso, de maneira especial, adquirimos sabedoria e conhecimento, vemos e ouvimos, sabemos o que é imundo e o que é belo, o que é doce e o que é insosso.”
Hipócrates há 2300 anos
Neurociências
• Considerada a ciência mais dinâmica e revolucionária do século 21
• Integram as contribuições das diversas áreas da pesquisa científica e das ciências clínicas para a compreensão do funcionamento do sistema nervoso sadio e doente;
Neurociência e educação
Maior potencialidade de repercussão conceitual e prática para a educação;
Neuroeducação dentro das “neuromodas"
Alto poder das explicações reducionistas
Expectativa equivocada sobre o poder da neurociência
O cérebro não explica tudo sobre a educação
Não resolvem todos os problemas da educação
Neurociência e educação
• Devem ser consideradas como bases explicativas sobre as quais se organizam outros níveis globais.
• Ferramenta com utilização prática na educação.
O que é aprendizagem?
• Do ponto de vista neurobiológico:
Aprender é adquirir novas habilidades (comportamentos): psicomotoras, atitudes, conhecimentos…
Fiqueatento!!!
s
1. A informaçãoqueestá sendo transmitidaprecisa ter
valor para a vida do estudante! Importante para a
sobrevivênciaebem-estardoindivíduo!
Importante,prazeirosoeprioritário!!!
Principalcausadeevasãouniversitária!
s
• Perdadamotivação:oconteúdonãosemostrarelevanteparaosestudantes!
• Falta de interesse é um dos principais motivos no ensino médio e
universitário.
• “relação professor-aluno” e a “metodologia dos professores” obtiveram
percentuaissignificativosparaaevasão.
• No ensino superior, os alunos sentem um distanciamento dos professores,
bemcomoconsideraramqueoritmodasaulaséaceleradoedesmotivante.
Referindoainda,queateorianãocorrespondeàprática.
• “O aprendizado resu lta na
mudança de um comportamento
por meio da experiência e exige,
como pré-requisitos, a aquisição
de conhecimentos e a capacidade
de armazená-los (memória).”
• Memória – “se refere ao processo
mediante o qual adquirimos,
f o r m a m o s , c o n s e r v a m o s e
evocamos informação.”
Memória e aprendizagem
• O a c e r v o d e n o s s a s
memórias faz com que
cada um de nós seja o que
é, um indivíduo, um ser
para o qual não existe
outro idêntico.
• …Também somos o que
resolvemos esquecer…
Memória
Memórias
• São moduladas pelas emoções, pelo nível de
consciência e pelos estados de humor.
• Vários tipos de memórias:
– Colocar o dedo na tomada; – Primeira namorada; – Casa da nossa infância; – Andar de bicicleta; – Perfume de uma flor/alguém; – Exercer uma profissão;
• Adquiridas em segundos, semanas,
anos;
• Visuais, olfatórias, motoras;
• Prazerosas, desagradáveis;
• Associações entre 2 memórias;
Porque aprendemos?
Bem-estar do indivíduo
Sobrevivência
Conhecimento
Propiciar conforto
Preservação da espécie
Sabedoria PrazerResolução de problemas
Aprender habilidades
Aperfeiçoar comportamentos
Amadurecimento
Porque aprendemos?
Bem-estar do indivíduo
Sobrevivência
Conhecimento
Propiciar conforto
Preservação da espécie
Sabedoria PrazerResolução de problemas
Aprender habilidades
Aperfeiçoar comportamentos
Amadurecimento
VIDA
Como aprendemos?
A operação dos sistemas de memória pode ser esquematicamente representada por uma sequência de etapas, a partir da entrada de um evento novo, proveniente do ambiente externo ou mesmo da mente
do indivíduo.
Processos mnemônicos
1. Aquisição – entrada de um evento no sistema; – Seleção ⟶ aspectos mais importantes;
2. Retenção – aspectos selecionados disponíveis para serem lembrados (anos/segundos);
– Tempo limitado pelo esquecimento ⟶ utilização do evento; – Tipos de memórias diferentes ⟶ tempos de retenção diferentes;
3. Consolidação – evento memorizado por tempo prolongado/permanente;
4. Evocação – acesso à informação armazenada;
Aquisição da memória
Processo complexo que resulta em modificações estruturais e funcionais
permanentes do Sistema Nervoso Central.
Cérebro, cerebelo e tronco encefálico
Neuroplasticidade
Lei do Uso/Desuso
Quebrando Dogmas
Quantos neurônios tem o nosso cérebro?
Foto: Flávia Gomes, 2016
E a proporção de gliócitos?
Foto: Gabriel Campos, 2016
Utilizando a técnica do fracionador isotrópico, foi possível estimar com
precisão o número de neurônios e gliócitos do cérebro humano
Como funciona o Sistema Nervoso?
• O fenômeno da plasticidade é melhor compreendido através:
✓ Do conhecimento do neurônio
➸ “Excitável” à capaz de se excitar, isto é, mudar de estado elétrico
e, consequentemente, produzir um sinal.
➸ Células excitáveis:
➸ Neurônios;
➸ Células musculares;
O potencial de ação é a base dessa comunicação.
Potencial de repouso
O potencial de repouso da
membrana (PRM) descreve o estado
de equilíbio da célula, que é um
processo dinâmico balanceado pelo
vazamento e bombeamento de íons.
Sem qualquer influência externa, isso
não irá mudar.
Para que um sinal elétrico seja
gerado, o PRM deve mudar;
• Neuroglia ⟶ conjunto de células não neuronais que desempenham funções vitais no SN:
– Nutrição; – Sustentação mecânica; – Controle do metabolismo dos neurônios; – Ajudam a construir o tecido nervoso durante o
desenvolvimento; – Funcionam como células imunitárias e, – de certo modo, regulam a transmissão sináptica
entre os neurônios.
Organização do Sistema Nervoso
Funcionando…
• Sinapse ⟶ zona de contato entre dois neurônios ou entre um neurônio e uma célula muscular;
– Tr a n s m i t e m e p r o c e s s a m a informação;
• Impulso nervoso ⟶ um pulso elétrico gerado pela membrana que se propaga com enorme velocidade ao longo do axônio e gera uma mensagem química na extremidade do axônio;
Sinapses
• Neurotransmissores
• Inibitórias
• Excitatórias
• "Chips neurais”
• Modulação neural
• Pode ocorrer até 100.000 sinapses
Como aprendemos?
A operação dos sistemas de memória pode ser esquematicamente representada por uma sequência de etapas, a partir da entrada de um evento novo, proveniente do ambiente externo ou mesmo da mente
do indivíduo.
Seleção
MundoReal MundoPercebidoX
Capacidadessensoriais
Experiênciaseinfluênciasambientais
Representaçãolimitadadoambiente
Atenção
• Capazes de focalizar em cada
m o m e n t o d e t e r m i n a d o s
aspectos do ambiente, deixando
de lado o que for dispensável.
• Nivel de vigilância e alerta varia
ao longo do dia, sono profundo
a estar alerta e vigilante.
• Locus ceruleos: formada por um
a g l o m e r a d o
de neurôn ios capazes de
s i n t e t i z a r e p r o d u z i r
quantidades s ignif icat ivas
de catecolaminas endógenas em
especial a noradrenalina.
3 Ds
desatenção, dispersão e distraçãoEm um texto homem sobre carro a atenção casa de um
ponto menino importante é chapéu que o sapato material doce a ser homem lido carro pelo casa sujeito menino na
chapéu tarefa sapato relevante doce deve homem ser carro não só casa coerente menino mas também chapéu
gramaticalmente sapato correto doce sem homem ser carro muito casa fácil menino de modo chapéu que sapato toda doce a homem atenção carro seja casa bastante menino mobilizada chapéu para sapato entender doce a leitura.
Observe que ao percorrer o texto prestando atenção às palavras em negrito, deve ter passado despercebido que as palavras em caracteres normais se repetem e são sempre as mesmas:
homem, carro, casa, menino, chapéu, sapato e doce
Fique atento!!!
s
3 – Alternância de atividades: aulas longas, sem
intervalos e com conteúdos densos são mais propensas a
distrações. Algumas atividades que podem ser utilizadas
em sala:
ü Exposição de tema;
ü Perguntas que motivem discussão do tema entre
colegas;
ü Vídeos;
ü Produção de textos;
ü Entonação de voz e postura do professor;
ü Pausas para descanso ou para contar casos curiosos ou
surpreendentes.
Fique atento!!!
s
4 – Motivação: desafios e situações problema , nas quais
os estudantes percebam que superaram, ajuda a mantê-
los estimulados e interessados em aprender mais;
Fique atento!!!
s
1 – Estimular sentidos: ativação das múltiplas redes
neurais;
5. Estimulação de múltiplas redes neurais, com diferentes
estímulos;
Chama-se dupla codificação: utilização de figuras para significar
conceitos.Umafiguravalemaisquemilpalavras!As informações
entramdediferentesmaneirasereforçamaaprendizagem!
Como aprendemos?
A operação dos sistemas de memória pode ser esquematicamente representada por uma sequência de etapas, a partir da entrada de um evento novo, proveniente do ambiente externo ou mesmo da mente
do indivíduo.
Quanto ao tempo de duração
Imediata/Ultrarrápida/sensorial Curta duração/ operacional/trabalho
Longa duração
Memória a curto prazo
Olhe para as letras abaixo e procure memorizá-las. Leia-as pelo menos 2 vezes e
tente repeti-las em sequência:
C D I P T U C P F D N A I N S T A
Como a sequência ultrapassa os limites da memória de trabalho, é provável que você
não tenha obtido êxito.
Memória a curto prazo
Tente de novo com as mesmas letras:
CD IPTU CPF DNA INSTA
Tente memorizar novamente, o número de itens ficou menor e foi possível mobilizar
informações já disponíveis no cérebro
Memória operacional ou de trabalho
Manipulação consciente da informação de momento
Efeito de primazia e de recentidade
• Enfatizar a primeira e a última coisa que ouvimos
• Para aproveitar o máximo da memória a curto prazo
Memória a longo prazo
Transformar as memórias de curto prazo em memórias de longo prazo requer:
• Repetição das informações e relevância
• Promovido pela plasticidade cerebral
• Mudanças estruturais cerebrais
• SONO tem grande importância
Neuroplasticidade
• Plast ic idade s inápt ica: armazenar informações
• A informação vai sendo armazenada nos caminhos sinápticos que percorreu.
• Gerando eficiência e não é necessário mais repetir as mesmas informações e o mesmo processamento para realizar os comportamentos desejados.
• Um simples gatilho dispara o processo mais rapidamente e reconstrói tudo como se fo s se a p r ime i ra vez , recuperando os arquivos da memória quando necessário.
Neuroplasticidade
• Refere-se à capacidade do sistema nervoso de mudar, adaptar-se e moldar-se a nível estrutural e funcional a o l o n g o d o desenvolvimento neuronal e quando sujeito a novas experiências ou danos.
• Conjunto de redes neurais d inâmicas, capazes de mudar, adaptar e reagir a diferentes estímulos.
Neuroplasticidade
Remodelagem da
Conectividade Sináptica
Manipulações
Ambientais
Estimulações
Sensoriais
Novas Tarefas Mudanças
Fisiológicas
Lei do Uso e desuso
• Nadador Mark Spitz: 22 anos recorde 7 medalhas de ouro, com 41 anos não conseguiu voltar.
• Nadadora Dara Torres 41 anos participou de 5 olimpíadas: ganhou mais de 12 medalhas.
Lei da aprendizagem de Hebb
•A chamada lei de Hebb consiste em uma espécie de “musculação
sináptica” e envolve um mecanismo de detecção de coincidências
temporais nas descargas neuronais: se dois neurônios estão
simultaneamente ativos, suas conexões são reforçadas; caso apenas um
esteja ativado em dado momento, suas conexões são enfraquecidas.
Kandel 2000
• As conexões ficam mais fortes ou fracas dependente do uso.
• Q u a n t o m a i s informação na via n e u r a l , m a i s reorganização e sinapses surgem.
Bases moleculares
Single Beta-actin mRNA Detection in Neurons Reveals a Mechanism for Regulating Its Translatability. PNAS October 9, 2018 115 (41) E9697-E9706; https://doi.org/10.1073/pnas.1806189115
O que limita ou facilita a neuroplasticidade?
• Principal fator de mudança cerebral é o comportamento
• Pode ser positiva ou negativa: o cérebro é extremamente moldável: pelo que fazemos ou deixamos de fazer
• Não existe uma abordagem universal de aprendizagem; não há uma fórmula para aprender. Existe um mito que precisamos de 10 mil horas de treino para aprender e dominar uma competência motora.
• Exclusiva e individual
• Essa exclusividade irá afetar-nos como aluno e professor e entendemos porque algumas crianças triunfam em uma aprendizagem tradicional e outras enfrentam dificuldades, porque umas aprendem línguas facilmente e outras são excelentes em esportes
• Aprendizagem é fazer o trabalho de que o cérebro precisa
Fiqueatento!!!
s
6. Elaboração: capacidade de adicionar informações novas a um
léxicon (dicionáriomental), estabelecido namemória. Temos um
dicionário e vamos enriquecendo a maneira que aprendemos
novas informações. Aprende não apenas o termo, mas sua
categoria,suaforma,suautilidadeetudomais…
Fique atento!!!
s
5 – Recontar, Rever, Repassar: ver, escutar, falar,
escrever, contar, experimentar, vivenciar, dando
significado ao que se faz, é importante para o
aprendizado;
Fiqueatento!!!
s
8. Aprendizagem distribuída: significa o estudo repetido da
mesma informação várias vezes ao longo do tempo, e não de
modoconcentradoemumúnicomomento.Aretençãoémaiore
melhor,odocenteprecisaevocaramesma informaçãoemdias
diferentes.
Memória a longo prazo
Experimentos:
Quando os estudantes foram treinados em um ambiente (contexto diferente) tinham melhor rendimento quando avaliados no mesmo contexto.
O contexto é importante para a evocação da memória, assim como para a aquisição.
Fique atento!!!
s
6 – Ambiente: a empatia, o ambiente de segurança, o
conforto, o apoio e a afinidade entre pares, nas turmas,
são importante para o processo de aprendizagem;
Fique atento!!!
s
7 – Participação: O professor deve dar papel ativo ao
estudante (sujeito responsável por sua aprendizagem,
contribuindo para o desenvolvimento de suas funções
executivas), deve torná-lo figura central durante as aulas,
reconhecendo suas limitações e orientá-lo para superá-
las;
Fiqueatento!!!
s
11. Intercalagem:apresentaçãode ideiasouproblemasdiferentes
em sequência para o discente resolver, em vez de insistir no
mesmo problema. I sso se baseia nas competências
socioemocionais para resolver problemas, o aluno não decora a
soluçãomasplanejaasolução!
Fiqueatento!!!
s
12. Relembrança consiste em trazer à mente uma informação
aprendida no início de cada aula e é também uma virtude dos
testeseprovas,oudeexercíciosemsala.
Memória a longo prazo
• Paciente HM – Henry Molaison – Epilepsia do Lobo Temporal ⟶ resecção do lobo temporal medial; – Amnésia anterógrada total e retrógrada parcial; – Consolidação da memória explícita;
Referências recomendadas
• Cowan N. (2010). The Magical Mystery Four: How is Working Memory Capacity Limited, and Why?. Current directions in psychological science, 19(1), 51–57. doi:10.1177/0963721409359277.
• Moreno-Jiménez, E. P., Flor-García, M., Terreros-Roncal, J., Rábano, A., Cafini, F., Pallas-Bazarra, N., ... & Llorens-Martín, M. (2019). Adult hippocampal neurogenesis is abundant in neurologically healthy subjects and drops sharply in patients with Alzheimer’s disease. Nature medicine, 25(4), 554.
• Donoghue & Horvath, Cogent Education (2016), 3: 1267422 http://dx.doi.org/10.1080/2331186X.2016.1267422