Desde las ciencias cognitivas: excitación docente y «velocidad del aprendizaje»
Un ensayo reciente, publicado el pasado 02 de abril 2024 en "Tendencias en ciencias cognitivas" (Trends in Cognitive-Sciences), de CellPress, bajo el título "Excitación y rendimiento: revisando la famosa curva en forma de U invertida" bajo la firma de Sander Nieuwenhuis, hace ambicionar estudios, análisis y ponderaciones regionales y locales motivados por el objetivo de determinar qué grado de excitación se registra en nuestros docentes, educandos y gestores de la educación; cómo es o qué caracteriza la existente —si la hay— alrededor y durante un proceso de enseñanza-aprendizaje que también involucra a los hogares, los entornos y los centros educativos. Que también aspiran a establecer en qué medida la excitación positiva, negativa o "neutra" (sic!) puede estar afectando la atención que la construcción de cadenas sinápticas perdurables requiere para argamasar los ladrillos de un saber entendido al menos como "recordar a tiempo" lo enseñado para cimentar lo que el individuo es, lo que es capaz de pensar, imaginar, sentir, expresar y hacer con rigor y calidad. También motiva interrogantes como: ¿es posible, desde la información obtenida, diseñar variables que, mediante operación y categorización, se constituyan en herramientas útiles para discernir los factores incidentes en esos resultados cognitivos que PIISA ha venido reportando para la región, en la cual estamos inmersos?
El precitado escrito versa sobre —y pondera positivamente— la investigación que Lola Beerendonk, Jorge F. Mejías y colaboradores publicaron en PNAS o "Actas de la Academia Nacional de Ciencias" («Proceedings of the National Academy of Sciences») volumen 121, #5, 2004 titulada «Un mecanismo de circuito desinhibitorio explica un principio general de rendimiento máximo durante la excitación de nivel medio». Un ensayo que, después de leer, consideramos de interés para los gestores de procesos enfocados en resultados memorables, incluyendo, naturalmente, la gestión educativa desde la diana de resultados ostensibles y creciente calidad.
El lead del texto explica por qué Sander Nieuwenhuis discierne sobre ese ensayo. Desde anclajes y referencias previos, los autores postulan «que el máximo rendimiento en tareas de toma de decisiones se alcanza con niveles moderados de excitación», lo cual —explican— aunque es un paradigma asentado en este campo, no está suficientemente comprobado empíricamente. Tal afirmación fue establecida por la clásica «ley» —entrecomilla por él— de Yerkes-Dodson, formulada en 1908 según la cual: «la relación entre la excitación y el desempeño de la tarea» no midió «la excitación ni recopiló una medida de desempeño típica», por lo cual el análisis que provoca en Lola Beerendonk, Jorge F. Mejías y colaboradores está signado por el propósito de desarrollar —desde ella— un método, procedimiento o aparato que les permita superar esto que consideran una deficiencia.
La formulación original de tal ley en 1908 «examinó la velocidad a la cual los ratones aprendieron a discriminar entre dos cajas, una brillante y otra más oscura, basándose en descargas eléctricas administradas cuando eligieron la caja equivocada», explican para agregar que: como «Los investigadores variaron la fuerza de las descargas y la dificultad de la tarea de discriminación», los resultados se basaron «en dos a cuatro ratones por condición» mostrando «que el nivel de shock óptimo disminuía al aumentar la dificultad de la tarea», presentándonos una descriptiva que bien podría eslabonarse a una típica aplicación de ese conductismo orientado a la formación de hábitos desde la incorporación de nociones o aprendizajes analíticos derivativos de la experiencia, intermediadores discernientes o discriminatorios de alto influjo en la formación de preceptos que, a la vez, actúan como motores ideológicos del condicionamiento operante, no razonante sino reactivo («out-put») ante estímulos que activan el temor como reacción auto protectora y de supervivencia, en este caso ante las descargas eléctricas.
¿Cuáles factores de estímulo o activadores de la excitación están presentes en el ecosistema docente, precitado?
A partir de los ´50s del s XX la ley de Yerkes-Dodson adquirió relevancia y los investigadores empezaron a proyectar, en sus dos ejes, «otros constructos incidentes, además de la fuerza del shock y la velocidad de aprendizaje»: la motivación, el impulso y el rendimiento, informan Beerendonk, Jorge F. Mejías y colaboradores, sobre los cuales focalizan la atención para otorgar importancia a la re postulación de otro aspecto cuantitativo y motor relativo a dicha ley: «velocidad de aprendizaje», lo conceptúan, compactándolo en una teoría operacionable como factor condicionante y definitorio de la eficiencia.
Los seguidores de Yerkes-Dodson —indican los autores— parecieron olvidar el «efecto lineal en la condición fácil», desconociendo, tal vez, que «un nuevo análisis de los datos de Yerkes-Dodson» mostraba que «el efecto curvilíneo en la condición difícil se volvía lineal si se aplicaba una alternativa».
Enfocando así la precitada ley, Yaniv Hanoch y Oliver Vitouch —Coventry University (Reino Unido) y Alpen-Adria-Universität Klagenfurt (Austria)— habían abordado en el 2024 esa «velocidad de aprendizaje» que Bäumler y Lienert quisieron precisar al encontrar que si el criterio de aprendizaje se define como serie de errores (en vez de series de aciertos), «no hay efecto para la tarea fácil y sí un efecto lineal para la tarea difícil». Y que «incluso los resultados originales, mucho más detallados de lo que normalmente se informa, dependen crucialmente de la elección de la variable desempeño», criterio que hizo acríticos a los estudiosos posteriores adscritos a la ley dada la relación causal entre: a) «la discrepancia entre el criterio de series y el criterio de error de aprendizaje (o formación de hábitos) en función de la dificultad de la tarea» y b) resultados que «no permiten generalizar la ley de Yerkes-Dodson ni siquiera para 2 criterios de aprendizaje diferentes del mismo experimento de aprendizaje».
El segundo motivo por el cual Sander Nieuwenhuis ponderan el ensayo publicado en TCS apunta a la propuesta que en él se formula a partir de la ley de Yerkes-Dodson: «un modelo computacional neurobiológicamente informado que puede explicar la relación en forma de U invertida». Es decir un aparato modelante y clasificador cuyo «núcleo es un modelo de toma de decisiones de red cortical biofísicamente realista y bien estudiado» porque explica las relaciones de diádicas de los objetivos en las curvas descritas en la excitabilidad.
Según explican, ese modelo computacional neurobiológicamente informado consiste en: «…dos acumuladores de evidencia (poblaciones de neuronas excitadoras), cada uno de los cuales codifica una decisión perceptiva específica (p. ej., "objetivo presente" frente a "objetivo ausente"), que compiten entre sí a través de la inhibición por retroalimentación de una población de interneuronas. La combinación de información sensorial e inhibición de retroalimentación recurrente lleva a uno de los acumuladores a producir una elección categórica a través de una competencia en la que el ganador se lo lleva todo».
Sobre tal "mecánica" de la biología humana vinculada a la «elección categórica», «asumieron que una señal de excitación influiría igualmente en ambos acumuladores de evidencia a través de sus efectos sobre dos poblaciones adicionales de interneuronas inhibidoras que expresan somatostatina (SST) y péptido intestinal vasoactivo (VIP)». Entregando una descriptiva del proceso biológico descifrado mediante el precitado método. Y explicaron así su resultado: «La población de neuronas SST inhibió directamente los acumuladores de evidencia, mientras que la población de neuronas VIP inhibió a la población SST, desinhibiendo así (indirectamente) los acumuladores de evidencia». Como vemos: la población de neuronas VIP anula la acumulación de evidencia desde antes de su origen al inhibir a la población de neuronas STS que también las inhibiría.
En este proceso se involucran e interactúan tres teorías: a) la utilización de señales (Easterbrook, Pensilvania, USA, 1959); b) la competencia sesgada por la excitación y c) la ganancia adaptativa. Estas postulan lo siguiente: la a): «en niveles altos de excitación, las personas pueden atender o procesar sólo un conjunto limitado de estímulos. A pesar de su valor relativo en experimentos de psicología cognitiva, beneficiaría en situaciones estresantes (de gran excitación), al permitir centrar la atención en la información más urgente y vital y tomar medidas rápidas»; la b): suponiendo que una alta excitación fásica mejora el procesamiento de información relevante para la tarea o deviene de otro modo relevante, perjudica el procesamiento de información de baja prioridad. Finalmente: la c): postula que una alta excitación tónica perjudica el desempeño en la tarea específica en cuestión, pero promueve la desconexión atencional y la exploración, facilitando así el escape de situaciones estresantes.
El trabajo de Beerendonk, Mejías y sus colegas, es de interés especialmente por proponer ese modelo centrado en incrementar las capacidades de psicólogos y psiquiatras para construir, acumular y operacionar evidencia en torno a la excitación en los entornos del aprendizaje de los conceptos y habilidades necesarios para la generación de resultados dados como acumulación y hábitos. Por tal motivo el estudio postula otra teoría, algo más axiomática: que el «rendimiento cognitivo» depende en gran medida del estado del cerebro, verdad que aunque no sea novedosa, se reitera en este campo de estudio de la excitabilidad en un momento tan determinante y vital de las historias de adolescentes y jóvenes para motivar a que la mirada de los sistemas de gestión humana, educativos y formativos persista enfocada en crear entornos y situaciones laborales y docentes capaces de propiciar la permanencia de cabezas frías junto a la atención concentrada en unos objetivos entendidos como requerimientos del aprendizaje y de la modulación de los hábitos hacia la potenciación de determinados saberes, conductas y habilidades. De tal modo, pueden suplir las bases sobre las cuales empezar a constituir resultados renovados y cualitativamente superiores en los procesos educativos regionales y nacionales enfocados en la calidad.
¿Qué equipo nacional de psicólogos, psiquiatras, neurólogos y pedagogos (científicos reales, productores de conocimientos) aceptaría el reto de someter los entornos del aprendizaje nacional —docentes, educandos, gestores, hogares, entornos y centros educativos— a investigación y estudio para determinar el grado de excitación imperante en sus actores en comunidades dominicanas específicas? ¿Cuáles serían los factores de estímulo o activadores de esa excitabilidad en cada actor o región? ¿Qué tan expuestos a ellos están los educandos, docentes, tutores y el personal a cargo de gestionarlos? ¿Cómo esos factores excitantes logran presencia en los entornos de la formación académica y de la gestión de los procesos? ¿Cuáles otros saberes los están validando? ¿Qué hacer para mitigarlos, esto es llevarlos a su nivel "contributivo" óptimo? ¿O existe una excitación negativa que, igualmente, causa efectos no deseados, por vía contraria y acredita la apatía? En este último caso, ¿cómo "normalizarla"?
Preguntas fascinantes para quienes deseen saltar el charco nacional de la improductividad científica, contribuyendo a la formación de la juventud, a la mejora de la gestión de los procesos y a la producción de conocimientos en torno a una realidad tan urgente y retadora.
El autor escritor y ensayista. Ha sido catedrático en la UASD, APEC, UNPHU, Chavón | La Escuela de Diseño y la UCSD. Es Historiador del Arte y PHD en Ciencias Políticas (falta tesis).