UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU” AVM FACULDADE INTEGRADA <> <> <> <> <> AS CONEXÕES NEURAIS NO PROCESSO DA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA <> <> <> <> <> Apresentação de monografia à AVM Faculdade Integrada como requisito parcial para obtenção do grau de especialista em Neurociência Pedagógica Por: Ana Angelica Tinoco de Sá Vieira 2 AGRADECIMENTOS Agradeço a Deus por ter me dado força e coragem para vencer as dificuldades diante da realização deste trabalho. Ao corpo docente do curso de Pós Graduação em Neurociência Pedagógica da Universidade Cândido Mendes – AVM que contribuiu para a minha formação profissional e pessoal e em especial a Professora Simone Ferreira pelo apoio, dedicação e incentivo. As amigas Leticia e Ana Regina pelos momentos de troca, aprendizado e parceria tornando a jornada menos árdua. Muito obrigada! Agradeço ainda a todos que de alguma forma influenciaram direta ou indiretamente para realização desta monografia. 3 DEDICATÓRIA Dedico este trabalho de pesquisa: Ao meu filho Alexandro, que estando distante, se faz presente incentivando a realização desta empreitada. E a minha filha Aniele, pela paciência e companheirismo. Sem você, esta conclusão não seria concretizada. Amo vocês! 4 RESUMO Os cursos de graduação em pedagogia precisam incorporar ao currículo o estudo sobre neurociência a fim de embasar e atualizar os profissionais que atuam na área de educação. As funções executivas essenciais ao aprendizado são constituídas na interação sócio cultural, permeadas pela emoção, fazendo de cada individuo um ser humano único, diferente dos demais. A aprendizagem exerce influência sobre o sistema nervoso alterando sua estrutura, que é mutável. É o efeito da plasticidade. Entender que um estímulo de qualidade atrai a atenção, ativa a percepção, excita neurônios, libera substâncias químicas, formas sinapses, arquiva na memória, amplia a rede de conexões neurais e produz aprendizagem, é instigante. Na área educacional, este estudo contribuirá para expandir as possibilidades da prática pedagógica em sala de aula, proporcionando melhores resultados no processo de ensino e de aprendizagem. Conhecer a base biofisioquímica do funcionamento cerebral no processo de construção da aprendizagem pode representar um instrumento de grande importância aos professores ao planejar suas aulas e avaliar os alunos. 5 METODOLOGIA O presente trabalho foi elaborado tendo como base a pesquisa bibliográfica através de leitura e análise de diferentes livros e artigos de revistas referentes ao assunto, a fim de subsidiar a realização do estudo. Dentre os autores consultados encontram-se Damásio, Lent e Vygotsky. 6 SUMÁRIO INTRODUÇÃO 08 CAPÍTULO I - Neurociência e o Cérebro Humano 11 CAPÍTULO II - Cérebro e Aprendizagem 21 CAPÍTULO III – Plasticidade e Aprendizagem Significativa 31 CONCLUSÃO 40 BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 42 ÍNDICE 44 FOLHA DE AVALIAÇÃO 46 7 INTRODUÇÃO A construção de uma escola inclusiva, cidadã e de qualidade; o respeito pela singularidade do desenvolvimento humano e, principalmente, o aumento da escolarização assegurando maiores oportunidades de aprendizagem, são alguns compromissos assumidos por diferentes governos, visando o fortalecimento do sistema público de ensino. Mudanças constantes na educação fundamental do Município do Rio de Janeiro evidenciam o interesse público em obter um ensino mais qualificado, porém, apesar dos investimentos e a experimentação de diferentes concepções teórico pedagógicas aplicadas a este segmento, não há uma efetiva melhoria da aprendizagem. A pluralidade de situações que surgem no ambiente escolar e as especificas necessidades dos alunos, exigem do professor ações pedagógicas mais abrangentes, objetivas e adequadas à construção do conhecimento. O conhecimento de que o aprendizado organizado resulta em desenvolvimento mental, surgiu no inicio do século XX, quando Lev Vygotsky (1896-1934), postulou que as funções psicológicas são um produto da atividade cerebral, sendo este desenvolvimento regulado por forças internas e externas dos sujeitos que interagem entre si; sendo esta construção realizada pela próprio sujeito, modifica e provoca transformações, onde o professor é o agente mediador da aprendizagem. Os escritos deixados por Vygotsky há um século, são reafirmados pelas recentes descobertas no campo neurocientífico. A utilização de técnicas de imageamento funcional por ressonância magnética durante a realização de atividades cognitivas demonstra o funcionamento dos circuitos neurais, facilitando o entendimento sobre a construção do conhecimento. Observa-se que o progresso nessas pesquisas tem sido aplicados em diferentes campos da medicina, psicologia, informática, marketing, economia, gestão de pessoas e tantos outros que à luz da neurociência, percebem uma fonte inesgotável de possibilidades na melhor qualidade de vida para as 8 pessoas; porém, são pouco difundidas e distanciadas da área educacional, não constando ainda, do currículo dos cursos de formação de professores. Entender como o cérebro reage aos estímulos ativando o processo neural, formando sinapses, pode representar um passo importante na obtenção de resultados mais consistentes do trabalho desenvolvido nas escolas. Neste cenário educacional, esta pesquisa é de grande relevância para professores e demais profissionais que desejam obter um aprofundamento sobre a aquisição da aprendizagem sob uma abordagem neurocientífica, permeada pelas teorias de Lev Vygotsky e David Ausubel. O trabalho apresentado tem como objetivo conhecer o processo de construção das conexões neurais em decorrência da Aprendizagem Significativa, proporcionando compreensão acerca de como os indivíduos aprendem, reconhecendo que a investigação sobre o assunto pode contribuir para o aprimoramento da fundamentação teórico pedagógica. O processo do estudo terá como base pesquisa bibliográfica, revistas científicas, incluindo no decorrer do trabalho dados recentes sobre as descobertas neuropedagógicas. Com intuito de esclarecer e desenvolver o tema “As Conexões Neurais no Processo de Aprendizagem Significativa”, a pesquisa se constitui por três capítulos. O primeiro, Neurociência e o Cérebro Humano, oferece ao leitor um histórico sucinto sobre a evolução do estudo da função cerebral desde a antiguidade aos nossos dias, apresentando o processo fisiológico que ocorre na comunicação entre o cérebro e o meio externo, através de um estimulo recebido, formando sinapses, indispensáveis para aprendizagem. O Segundo capítulo, Cérebro e Aprendizagem, apresenta as funções cognitivas complexas; a atenção, percepção, emoção e os diferentes tipos de memórias e ainda, as regiões cerebrais envolvidas, focando a importância da interação social na construção desses processos internos e como estes influenciam na aquisição da aprendizagem. O terceiro capítulo, Plasticidade e Aprendizagem Significativa, consiste em demonstrar o processamento químico pelo qual as sinapses são 9 construídas, ampliando os circuitos neurais, realizando mudanças na estrutura do cérebro – A neuroplasticidade, sob o efeito de uma aprendizagem significativa. O presente estudo não se esgota em si; ao contrário, pode ser considerado como ponto de partida para outros estudos, uma vez que as pesquisas neurocientíficas no campo educacional se constituem lentamente. Grande parte deste trabalho tem como base os resultados recentes de pesquisas realizadas por neurocientistas, mas a falta de respostas para questões importantes indica que esta trajetória está apenas começando 10 CAPÍTULO I NEUROCIÊNCIA E O CÉREBRO HUMANO 1.1 Um Breve Histórico O conhecimento que se possui atualmente sobre Neurociência, é o resultado de um longo processo histórico originado, segundo registros, nas civilizações antigas há, pelo menos, sete mil anos. Naquela época, as trepanações feitas em cérebros humanos buscando a cura para doenças, dissecações em crânios de cadáveres e remoção de partes do cérebro de animais (método de ablação experimental), eram os principais caminhos para as observações realizadas pelos filósofos da antiguidade, médicos e anatomistas, cuja idéia sustentada era que o sistema nervoso desempenhava algum papel na consciência e na cognição (Lent, 2008). Galeano, médico romano (130-200 dC), supunha que a imaginação, o intelecto e a memória estivessem depositados nos ventrículos cerebrais, afirmando: “[...] forneci demonstrações que provam que a alma racional fica alojada no encéfalo; que esta é a parte com a qual raciocinamos; que ela contém uma quantidade muito grande de pneuma psíquico; e que esse pneuma adquire sua qualidade especial própria através da sua elaboração no encéfalo.” (LENT, 2008, p.4). Ainda que o estudioso não tenha proposto um esquema sobre a localização dessas áreas no encéfalo, provavelmente foi a primeira teoria a atribuir ao cérebro, a função cognitiva. A célula como unidade componente de todos os tecidos de animais e vegetais; o cérebro considerado como órgão gerador do comportamento, pensamento e emoção; a identificação da localização de uma área específica 11 no córtex cerebral responsável pela fala; o cérebro como estrutura complexa e organizada formada por células especializadas; a comprovação da existência de impulsos nervosos; a formação de sinapses; a identificação de cinquenta e duas áreas cerebrais diferentes e suas respectivas funções; elaboração de teorias sobre a aprendizagem humana, foram alguns trabalhos propostos no decorrer do século XIX. Este período foi marcado por discordâncias e contradições entre as ideias apresentadas pelos estudiosos, mas de enorme valor para as experiências futuras. A partir de 1950, novas técnicas foram aplicadas durante a realização de exames de eletroencefalograma, permitindo a comprovação de muitas proposições feitas anteriormente e que, até então, circulavam no campo das ideias. As constatações permitiram um avanço considerável das pesquisas sobre o comportamento dos neurônios em diferentes partes do córtex cerebral humano. A maior evolução nas investigações neurocientíficas, deve-se a apresentação de imageamento funcional por ressonância magnética aplicada ao homem, pela primeira vez, em 1992. Este recurso possibilitou olhar para dentro do cérebro, mostrando que as ações como falar, memorizar, ouvir ou ver, acompanham atividades neuronais em pontos diferentes do cérebro. (Lent, 2008). As técnicas de neuroimagem introduzidas à prática científica nas últimas duas décadas continuam em plena evolução, trazendo contribuições que permitem aprofundar o conhecimento sobre o complexo sistema cerebral. A revista americana Current Biology, publicou em novembro de 2011 um experimento liderado pelo neurocientista Jack Gallant que consistia em reconstruir imagens arquivadas no cérebro. Três voluntários assistiram a um mesmo filme e, depois, com auxilio do scanner de ressonância magnética e um programa de computador, as imagens deste filme guardadas na memória dessas pessoas foram decodificadas e reconstruídas. Apesar de inúmeras descobertas, o cérebro ainda está cercado de mistérios. Muitas indagações continuam sem respostas, demonstrando que a 12 muito por descobrir sobre o órgão mais complexo do organismo humano e suas funções. 1.2 Sistema Nervoso Os neurônios e as células gliais constituem a base de comunicação do sistema nervoso percebendo e identificando as condições ambientais externas e as internas do próprio corpo, capacitando o organismo na elaboração de respostas adequadas para adaptar-se a estas condições. Lent (2008) adota uma maneira simples e esclarecedora em relação à terminologia básica do sistema nervoso. Segundo o neurocientista, o primeiro nível de classificação divide-o em sistema nervoso central (SNC) e sistema nervoso periférico (SNP). O SNC é definido como o conjunto de componentes do sistema nervoso contidos em caixas ósseas (o crânio e a coluna vertebral), enquanto o SNP apresenta seus elementos distribuídos por todo o organismo. Em seguida, considera um segundo nível de classificação, dividindo-se o SNC em encéfalo (contido dentro do crânio) e medula espinhal (contida no interior da coluna vertebral). Num terceiro nível, divide o encéfalo em cérebro, cerebelo e tronco encefálico; sendo que o tronco encefálico compreende três divisões: mesencéfalo, ponte e bulbo. A secção mediana do tronco encefálico permite a visualização do diencéfalo, que é composto pelo tálamo e hipotálamo. O SNP é constituído pelas vias que conduzem os estímulos ao SNC ou que levam até os órgãos efetuadores as ordens emanadas da porção central, formado pelos nervos espinhais e cranianos, gânglios e terminações nervosas. Os nervos transportam impulsos do cérebro para o corpo e do corpo para o cérebro. Os nervos sensoriais ou aferentes levam informações dos receptores ou órgãos dos sentidos até o SNC; enquanto que, os nervos motores ou eferentes, levam informações do SNC para os músculos e glândulas, conduzindo sinais estimulatórios. 13 1.3 Cérebro O cérebro humano é considerado o mais complexo sistema do universo; encontra-se altamente interconectado, e a arquitetura das principais conexões entre seus núcleos e regiões oferece uma vista panorâmica útil do sistema inteiro (Goldberg, 2001). Situa-se dentro do crânio, protegido por um conjunto de membranas que são as meninges. Encontra-se dividido em dois hemisférios, esquerdo e direito, ligados longitudinalmente por um feixe de fibras nervosas, denominado corpo caloso, possuindo a função de permitir a transferência de informações entre os dois lados do cérebro, fazendo com que funcionem harmonicamente. A superfície cerebral é constituída por saliências chamadas giros e reentrâncias conhecidas como sulcos. Esta forma irregular recebe o nome circunvoluções, sendo uma característica dos cérebros humanos, podendo variar de pessoa para pessoa. Os anatomistas, por convenção, dividiram o cérebro em quatro lobos, denominando-os conforme a localização dos ossos do crânio que estão acima deles. Estes lobos encontram-se na parte externa: lobo frontal, na porção mais interior do crânio, controla o comportamento motor especializado (planejamento) e a linguagem; lobo temporal, que fica na parte lateral do cérebro, gerando recordações e emoções, permitindo que os indivíduos se reconheçam entre si e diferenciem os objetos, responsável em processar e recordar eventos distantes; lobo parietal, encontrado na região posterior ao lobo frontal, responsável pela interpretação dos estímulos sensoriais provenientes do restante do corpo; lobo occipital, na região caudal do cérebro, interpreta os sinais captados pelos olhos; e o lobo da ínsula, sendo o único lobo não visível, monitora o estado funcional e as emoções para ajustar o comportamento ao estado interno corpo. 14 1.4 Cerebelo O cerebelo corresponde a uma pequena porção situada sobre a superfície dorsal do tronco encefálico. Anatomicamente, é parecido com o cérebro; possui giros e sulcos, dois hemisféricos e três lobos envolvidos pelo córtex cerebelar. As principais funções do cerebelo são a manutenção do equilíbrio corporal, a regulação do tônus muscular e o controle da harmonia e precisão dos movimentos, com informações sensoriais. (Lent, 2008) 1.5 Tronco Encefálico Localiza-se na parte posterior do cérebro, sendo parcialmente encoberto pelo cerebelo. Tendo o formato de um tronco, sua principal função é a ativação de áreas especificas do cérebro através de um intrincado sistema de caminhos. O mesencéfalo reúne as informações que chegam através dos sentidos biológicos, formulando as respostas motoras necessárias; composto por um conjunto de núcleos onde é encontrada a substância negra, responsável pela produção de dopamina, importante neurotransmissor para a modulação da motivação e controle dos movimentos. A ponte, por onde passar um grande número de feixes de fibras para alcançar as partes mais distantes do corpo. O bulbo, importante pela concentração de massa cinzenta; controla a excitabilidade das regiões corticais, algumas funções orgânicas e coordena o ciclo sono-vigília. 1.6 Diencéfalo Em continuidade ao mesencéfalo, se apresenta o diencéfalo, ligado ao cérebro por núcleos e robustos feixes de fibras, formando o tálamo e o hipotálamo. O tálamo controla o meio externo, abriga núcleos responsáveis pelo processamento de informação sensorial visual e auditiva, estabelecendo 15 um circuito de comunicação do córtex cerebral, dos núcleos de base e o do cerebelo; outros núcleos estão envolvidos no sistema límbico. (Lent, 2008). O hipotálamo controla os estados internos do organismo e ajuda a mantê-los em equilíbrio (Goldberg, 2001). 1.7 Telencéfalo O telencéfalo ocupa a maior parte do cérebro humano, podendo ser divido em córtex cerebral e núcleos de base. A parte evolutivamente moderna do córtex cerebral é designada por neocórtex; enquanto que, a maior parte do córtex mais antiga é conhecida como córtex límbico (Damásio, 2010) ou sistema límbico. Entre os núcleos de base, destacam-se o núcleo caudado e o núcleo putâmen. Os núcleos de base desempenham importante função no controle dos movimentos, mantendo estreita relação com as áreas motoras do cerebelo. 1.8 Neurônios Os neurônios são células nervosas funcionais, altamente especializadas. São constituídas por um corpo celular de onde partem dois prolongamentos, dendritos e axônios. “[...] os dendritos, que são antenas receptoras de informações proveniente de outros neurônios; e um axônios por célula, que é o “cabo” de saída da informação que cada neurônio emite para os demais na seqüência do circuito”. (LENT, 2008, p.38) Ainda que todos os neurônios do sistema nervoso apresentem o corpo celular dendritos e axônios há muitas variações quanto à forma e a função a qual desempenha. De acordo com as características apresentadas, é possível identificar a região a que pertencem. 16 Em 1906, quando Santiago Ramón Y Cajal recebeu o prêmio por reconhecer o neurônio como unidade fundamental do funcionamento do cérebro, estimava-se que estas células correspondiam apenas quinze por cento, e o restante das células pertenciam a uma massa de preenchimento, denominado neuroglia. Por mais de um século acreditou-se que as neuróglias não possuíssem função sobre a comunicação entre os neurônios, mas pesquisas realizadas a partir de 1980, utilizando vídeos e microscópios iluminados, comprovaram que as neuróglias, conhecidas também como astrócitos, transportavam nutrientes e detritos, assumindo as tarefas de nutrir e remover resíduos, além de possuírem a capacidade de liberar neurotransmissores. Em 2005 Philip Haydon comprovou que os astrócitos se comunicam com as sinapses do hipocampo, sem o auxilio de impulso nervoso, além de controlar o processamento de dados das sinapses, estão envolvidas em processos da visão, contratura muscular e funções inconscientes, como sono e sede. (Revista MenteCérebro, número 232, Maio de 2012, O Brilho do Cérebro Escondido) Um estudo feito por Norio Matsuki, na Universidade de Tóquio em 2011, demonstrou que os neurotransmissores liberados pelos astrócitos aumentam a intensidade do impulso elétrico no axônio. (Revista Mente Cérebro, número 232, Maio de 2012, F.R. Douglas Fields). Diferentes dos astrócitos, os neurônios produzem impulso nervoso ou potencial de ação para transmitir informações. O sinal gerado dentro de um neurônio é elétrico, mas a comunicação entre eles é resultado de mecanismos químicos, a despolarização e a repolarização que acontecem na membrana plasmática. Em um primeiro instante, abrem-se as “portas de passagem” de Na+ (cálcio), permitindo a entrada de grande quantidade destes íons na célula. Desta forma aumenta a quantidade relativa de carga positiva na região interna da membrana, provocando a sua despolarização. Em seguida, abrem-se as “portas de passagem” de K+ (potássio), permitindo a saída de grande quantidade destes íons. Assim, o interior da membrana volta a ficar com excesso de carga negativa (repolarização). A despolarização de uma região da 17 membrana dura um milésimo de segundo. O estímulo provoca, então, uma onda de despolarizações e repolarizações que percorrem a membrana plasmática do neurônio. Esta onda de propagação é o impulso nervoso, que segue em único sentido da fibra nervosa. A transmissão rápida do potencial de ação é garantida pela bainha de mielina, que é constituída por camadas concêntricas de membranas plasmáticas de células da glia, principalmente células de Schwann. Entre as células gliais que envolvem o axônio, existem pequenos espaços, os nódulos de Ranvier, onde a membrana do oxônio fica exposta. Nas fibras nervosas mielinizadas, o impulso nervoso, em vez de se propagar continuamente pela membrana do axônio, pula diretamente de um nódulo de Ranvier para outro. O impulso é transportado célula a célula, através de sinapses. A sinapse é uma região de contato muito próxima entre a extremidade do axônio e a superfície de outras células, que podem ser tanto outros neurônios como células sensoriais, musculares ou glandulares. As terminações de um axônio podem estabelecer muitas sinapses simultâneas. Na maioria das sinapses nervosas as membranas das células que podem efetuar sinapses, embora a proximidade, elas não se tocam; há um pequeno espaço entre as membranas denominado espaço sináptico ou fenda sináptica. Quando os impulsos nervosos atingem as extremidades do axônio da cédula pré sináptica, substâncias químicas são liberadas nestes espaços que têm a capacidade de se combinar com receptores presentes na célula pós sináptica, desencadeando o impulso nervoso. 1.9 Córtex Os hemisférios cerebrais são recobertos por camadas de massa cinzenta, o córtex cerebral, correspondendo em grande parte, a grupo de corpos celulares dos neurônios. Situada abaixo do córtex encontra-se uma farta camada de substância branca, derivada de feixes de axônios mielinizados. 18 “[...] a espessura deste cobertor de múltiplas camadas é de cerca de três milímetros, e as camadas são paralelas entre si respectivamente à superfície do cérebro. Toda a massa cinzenta abaixo do córtex (núcleos grandes e pequenos e o córtex cerebeloso) é conhecida como substância cortical. A parte evolutivamente moderna do córtex cerebral é designada por neocórtex.” (DAMÁSIO, 2008, p.49). A maior região do telencéfalo é ocupada pelo córtex sendo responsável pelo desempenho de funções motoras, sensitivo motoras, auditivas ou visuais, coordenação de ações muito elaboradas como o raciocínio abstrato, atividades gestuais, memória, interpretação e emissão da fala e linguagem que correspondem as funções cognitivas superiores. A citoarquitetura do córtex cerebral utilizada até os dias atuais foi proposta pelo médico Korbinian Brodman, em 1909. O estudioso descreveu sobre as diferenças celulares e seus limites anatômicos, determinando funções especificas para cada região cortical. Como resultado, apresentou cinqüenta e duas áreas distintas, identificando-as numericamente, conhecidas como áreas de Brodman. Estas áreas podem ser classificadas em áreas de projeção primária, áreas de associação secundária e áreas de associação terciária, sendo esta última, responsável por receber e integrar as informações sensoriais já elaboradas pelas áreas secundárias, criando estratégias de comportamento. Compondo as áreas de Brodman, encontram-se as áreas de Broca e Wernicke, ambas relacionadas com a linguagem. Paul Broca, neurologista francês, em 1861, pesquisando casos de pacientes que apresentavam comprometimento da linguagem, descobriu que esses indivíduos apresentavam lesões no lobo frontal esquerdo. Devido à recorrência dos casos estudados Broca definiu a região cerebral responsável pela emissão da fala. 19 Na Alemanha, o neurologista Karl Wernircke, realizando autópsias nos cérebros de doentes que apresentavam dificuldade na compreensão da linguagem, constatou a presença de lesões na poção posterior do lobo temporal esquerdo. Segundo Lent (2002), o modelo neurolinguístico de Wernicke considerava que a área de Broca conteria os programas motores da fala, ou seja, a memória dos movimentos necessários para expressar os fonemas, compô-los em palavras e estas em frases. A área de Wernicke, por outro lado, conteria as memórias dos sons que compõem as palavras, possibilitando a compreensão. Assim, se as duas áreas fossem conectadas, o individuo poderia associar a compreensão das palavras ouvidas com a sua fala. Durante o processo da evolução, a extensão e complexidade do córtex aumentaram progressivamente, atingindo maior desenvolvimento na espécie humana, o que provavelmente está relacionado com grande aumento das funções intelectuais, necessárias à capacidade de aprender. 20 CAPÍTULO II CÉREBRO E APREDIZAGEM A aprendizagem é um processo interno e extremamente complexo, podendo ocorrer durante toda a existência do homem. Estudos sobre o progresso da vida uterina demonstram que antes do nascimento já existe uma capacidade intelectual precoce, quando algumas características de linguagem e reconhecimento de dimensões sensoriais são aprendidas. (Lent, 2008). “O desenvolvimento da criança pode ser comparado com o de uma planta: revela-se por si próprio e processa-se em uma seqüência inata. É necessário, porém, ter em mente que os fatores ambientais são fortemente capazes de modificar a progressão do desenvolvimento.” (LENT, 2008, p.107) De acordo com a teoria de Vygotsky, os fatores biológicos preponderam sobre os sociais apenas no inicio da vida. Gradativamente, o bebê se integra na história e na cultura de todas as pessoas de seu convívio próximo ou distante. As atitudes, as experiências, a linguagem, os hábitos e os valores de todos os estes sujeitos, governam o desenvolvimento do pensamento e o próprio comportamento da criança. Através de continua interação, o sujeito constitui seu conhecimento e sua consciência; é um progresso que ocorre no plano social para o plano individual interno. Desta maneira, ele participa ativamente da construção de sua própria cultura e sua história modificando-se e provocando transformações naqueles que com ele interagem. Segundo Lent (2008), a aprendizagem do recém nascido é inata. O sistema nervoso desenvolve-se aos poucos; as conexões necessitam ser estabilizadas e as sinapses fortalecidas. A criança inserida no ambiente que a estimule, pode ter a progressão de seu desenvolvimento alterado. 21 A linguagem ocupa importante papel nas formulações de Vygotsky. Através da fala e do comportamento dos mais experientes, a criança começa a formar conceitos importantes sobre o objeto do conhecimento e na medida em que se desenvolve, passa a agir por sua própria influência. Assim, a linguagem intervém no processo de desenvolvimento intelectual desde o nascimento. Quando a criança se apropria da linguagem, mudanças radicais ocorrem no pensamento. As funções psíquicas até então elementares, começam a se transformar em funções psíquicas superiores, que envolvem a percepção e a atenção, armazenamento e uso da memória, desenvolvimento da vontade interna e a capacidade para resolver problemas. 2.1 Atenção A atenção é uma função mental superior inata podendo manifestar-se e sofrer modificações durante toda a existência do individuo, correspondendo à condição básica para o pleno funcionamento dos processos cognitivos. A possibilidade e manter-se atento progride na medida em que a criança interage socialmente e os circuitos neuronais se desenvolvem. Quando o processamento seletivo da informação está intimamente ligado aos sentidos, a atenção é denominada sensorial, mas quando o processo de pensamentos é o responsável pela direção e seletividade, a atenção é intelectual. (Lent, 2005) Para Vygotsky, conforme a criança utiliza a função indicativa das palavras, ela começa a dominar sua atenção. Dentre os elementos que se encontram numa determinada situação, a criança avalia sua importância, destaca os objetos através de um sistema de seleção e transfere sua atenção para este ou aquele lugar, deslocando-se do campo perceptivo para o campo da atenção, por meio de um processo de escolha. A atenção envolve alterações em diversas partes do cérebro simultaneamente. Os estímulos recebidos ativam a participação do córtex pré- 22 motor, córtex parietal posterior, do lócus coeruleus no tronco encefálico e também a produção do neurotransmissor, denominado noradrenalina. “intuitivamente todo mundo sabe o que é atenção. Prestar atenção é focalizar a consciência, concentrando os processos mentais em uma única tarefa principal e colocando as demais em segundo plano. É natural intuir que esta ação focalizadora só se torna possível porque conseguimos sensibilizar seletivamente um conjunto de regiões cerebrais que executam a tarefa principal, inibindo as demais. Isto significa que a atenção tem dois aspectos principais: a criação de um estado geral de sensibilização, conhecido atualmente como alerta e a focalização deste estado de sensibilização sobre certos processos mentais neurobiológicos – a atenção propriamente dita.” (LENT, 2004, p.579) Luria (1981) exibe outra forma para diferenciar atenção elementar daquela mais elaborada. A atenção involuntária está presente nos primeiros anos de vida da criança, tem origem biológica depende dos estímulos externos. A atenção voluntária é um ato social, está intimamente ligada à maturação do sistema nervoso e relaciona-se à capacidade de responder a instruções falada, mesmo que diante de estímulos distrativos. O caráter seletivo da atitude consciente, que é função da atenção voluntária, ocorre igualmente nos processos motores, no pensamento complementar e também na percepção. 2.2 Percepção A função dos sentidos biológicos é captar as informações daquilo que vemos, degustamos, ouvimos, cheiramos e sentimos, enviando-as ao encéfalo para que sejam interpretadas. 23 Assim, o sistema nervoso recebe muitas informações sobre o meio externo e também do próprio organismo, a fim de produzir o comportamento mais adequado à situação daquele momento. Segundo Lent (2008) a informação recebida percorre o sistema nervoso, fluindo entre quatro grandes divisões: os sistemas sensorial, intrínseco, cognitivo e motor. O sistema motor elabora as respostas determinando o comportamento do individuo de acordo com o que foi recebido pelo sistema sensorial intrínseco e cognitivo. Por sua vez, o comportamento ativa o sistema nervoso em decorrência do efeito produzido inicialmente pelo sistema sensorial. Trabalhando de maneira integrada, as áreas influenciam e sofrem influencia entre si. A movimentação neuronal provocada pela percepção é muito mais complexa. “envolve a maneira pela qual as células se associam e influenciam a atividade uma das outras. [...]. o processamento paralelo de informação, a organização hierárquica dos vários estágios deste processamento e a representação distribuída dos eventos sensoriais. [...] a informação, então é conduzida por circuitos neurais que compreendem neurônios situados cada vez mais centralmente até que uma representação cerebral do evento sensorial seja formada.” (LENT, 2008, p.135) Assim, a percepção que os indivíduos têm sobre o mesmo objeto, fato ou ainda uma situação, difere entre si porque depende das experiências anteriores com as quais ela se associa, da necessidade e dos registros de memória que se possui sobre aquilo que gerou a percepção. Em seus experimentos, Vygotsky traçou uma estreita relação entre o uso do instrumento e a fala da criança como base para o desenvolvimento da atenção e percepção. 24 Ao entrar em contato com o meio que a cerca, a criança não percebe apenas os objetos propriamente ditos; ela percebe o nome do objeto que tem um sentido e também um significado. A linguagem além da função comunicativa é representativa. Linguagem e percepção estariam ligadas, mesmo antes da criança aprender a falar. A percepção, então, compõe um sistema dinâmico do comportamento, onde a criança percebe o mundo com sentido e significado. Os estímulos sensoriais, então, são informações que chegam ao sistema nervoso central representando as experiências que as pessoas possuem. O encéfalo processa essas informações comparando-as com outras que estejam registradas, podendo não identificá-las com qualquer um dos registros prévios. Este mecanismo envolve também a comparação de diferentes aspectos, incluindo dos sentimentos e as emoções, que podem ser positivas ou negativas. 2.3 Emoções As emoções exercem importante influência na comunicação dos significados e na cognição, sendo indispensáveis para a vida racional. Em 1937 o neuroanatomista James Papez demonstrou que a emoção não era função de centros cerebrais específicos, mas de um sistema composto por diversas conexões do hipotálamo com o tálamo, giro cingulado e hipocampo. Anos mais tarde, em 1952, Paul McLean introduziu o termo sistema límbico, complementando as áreas propostas por Papez incluindo outras regiões que participariam na percepção das emoções, como amígdala, o septo e o córtex pré-frontal. O conjunto de todas as estruturas responsáveis pelas emoções é conhecido até hoje como circuito de Papez. Segundo Lent (2008) ainda existem questionamentos sobre a participação de algumas destas estruturas, como o hipocampo por não ter sua atuação comprovada no mecanismo das emoções. 25 O giro cingulado, também conhecido como córtex cingulado recebe as projeções de diversas áreas corticais associativas, fornecendo a base para experiência subjetiva das emoções; hipocampo, comprovadamente, possui importante função na consolidação da memória; amígdala é uma estrutura complexa que possui um mecanismo de disparo de toda experiência emocional. Integra as informações sensoriais às respostas comportamentais e fisiológicas, principalmente em relação aos estímulos relacionados com o perigo; o hipotálamo, intimamente ligado ao sistema límbico e encefálico. Esta estrutura exerce a função de controlar as manifestações fisiológicas que acompanham as emoções, através do sistema nervoso autônomo e o sistema endócrino; o tálamo que representa um centro de transmissão de informações sensoriais ativando o córtex cerebral, relacionadas a sensibilidade, motricidade e comportamento emocional. Segundo Damásio, as emoções têm origem em um processo mental, que consiste numa variação psíquica e física, desencadeada por um estímulo. O autor classifica as emoções em primárias ou inatas, secundárias ou de fundo. As emoções primárias ligadas à sobrevivência, à preservação, que se manifestam desde a infância, estão presentes em todos os indivíduos. São quatro: medo, tristeza, raiva e alegria. As emoções primárias são detectadas pelo córtice sensorial e processada pelo sistema límbico do cérebro principalmente a amígdala e o cíngulo. As emoções secundárias são aprendidas, envolvem representações de estímulos e estão associadas à respostas passadas, as experiências individuais, consideradas como boas ou ruins; variam de acordo com o meio social e a cultura, regulando o comportamento e gerando sentimentos. Implicam numa avaliação cognitiva das situações. Neste processo, além dos córtices sensoriais iniciais, também participam os córtices de associação, redes do córtex pré-frontal, sistema endócrino e peptídico, gânglios basais, córtex cerebral e o tronco cerebral. As emoções de fundo relacionam-se com o bem estar ou com o mal estar sendo geradas por estímulos internos. 26 “[...] a essência da emoção como a coleção de mudanças no estado do corpo que são induzidas numa infinidade de órgãos por meio de terminações das células nervosas sobre um controle de um sistema cerebral dedicado, o qual responde ao conteúdo dos pensamentos relativos a uma determinada entidade ou acontecimento. Muitas das alterações do estado do corpo – na cor da pele, postura corporal, expressão facial, por exemplo - são efetivamente perceptíveis para um observador externo... Em conclusão, a emoção é a combinação de um processo avaliatório mental, simples ou complexos com respostas dispositivas a este processo, em sua maioria dirigidas ao corpo propriamente dito, resultando num estado emocional do corpo, mas também dirigidas ao próprio cérebro (núcleos neurotransmissores no tronco cerebral), resultando em alterações mentais adicionais.” (DAMÁSIO, 2001, p.168) A emoção modula a forma pela qual os dados e os acontecimentos são guardados na memória. 2.4 Memória Memória é a capacidade de adquirir, reter e evocar informações através de processos cerebrais permitindo que os indivíduos situem-se no presente, saibam sobre si, sua linguagem, sua cultura, considerando aspectos do passado. Pela memória é possível relembrar mentalmente situações sendo elas reais ou não, conhecimentos, conceitos, pensamentos, sensações e emoções. A memória, portanto, se constitui com o fundamento do desempenho cognitivo humano. 27 O estudo desenvolvido por Vygotsky destaca a função primordial da memória no processo da aprendizagem. À medida que o nível de desenvolvimento aumenta, as relações interfuncionais responsáveis por conectar a memória a outras funções, sofre alterações bastante significativas. A memória se apresenta desde os primeiros estágios, quando a criança é bem pequena; inicialmente, a manifestação representa alguma coisa que é lembrada; o processo de lembrança corresponde a buscar relações lógicas sobre os objetos, constituindo-se na forma mais elementar da memória ou memória natural, sob influência dos estímulos externos. Ao final da infância, as ideias, os conceitos e todas as estruturas mentais vão se organizando com a utilização de conceitos abstratos, onde o ato de lembrar associa-se a elementos complexos de outras funções cognitivas. Os estímulos externos que produzem na criança em idade escolar a ação de lembrar são internalizados num processo prolongado e complexo, incorporando-se às estruturas do sistema nervoso, gerando estímulos artificiais ou autogerados (signos). A essência da memória humana consiste em lembrar com o auxilio dos signos. Enquanto que pensar para criança pequena é a mesma coisa que lembrar, para o adolescente, lembrar significa pensar. Segundo Iván Antônio Izquierdo, neurocientista e pesquisador sobre os fenômenos da memória, o cérebro possui limites para guardar e processar as informações. O esquecimento de dados de pouca importância ou desnecessários é tão importante quanto o armazenamento. O estudioso considera que esquecer possibilita registros de novas informações ou até mesmo o resgate daquilo que esteja na memória. A construção da memória está intimamente ligada ao fato da pessoa manter-se atenta em determinado foco; a atenção está relacionada com a emoção do momento; então, a memória é modulada pela emoção sendo gerada por um estímulo, ativando os neurônios, formado sinapses por meio de uma seqüência de eventos bioquímicos, que são processados do estímulo à 28 fixação da memória. Desta forma, sob forte influência das emoções, os neurônios codificam a memória que é armazenada em redes neurais. Há evidências de que os mecanismos envolvidos na aquisição da memória, ou seja, aqueles que consolidam a aprendizagem, diferem dos mecanismos responsáveis pela evocação, ou acesso dos fatos guardados na memória. Segundo Lent (2008), é possível distinguir, quanto à natureza, dois tipos de memória: declarativas ou explicitas e as memórias procedimentais ou implícitas. Estes dois tipos de memórias dependem de estruturas cerebrais diferentes. As memórias procedimentais armazenam dados relativos à aquisição de habilidades mediante a repetição de um mesmo padrão, sem acesso consciente, incluem atividades motoras complexas e todas as formas de condicionamento e habituação, considerada a forma mais elementar de aprendizado, processada por estímulos condicionados ou estímulos neutros. As memórias declarativas são aquelas que conseguimos verbalizar; guardam e evocam a informação de dados e fatos que foram adquiridos através dos sentidos; está submetida à prática da recordação; podem envolver diferentes regiões corticais: pré-frontal, entorrinal parietal, o hipocampo e, principalmente, circuitos subcorticais. Este tipo de memória opera ao nível consciente, por meio de associações de informações. Quanto ao tempo de duração, as memórias podem ser classificadas em memória de trabalho ou operacional, de curta ou de longa duração. A memória operacional é sustentada pela atividade elétrica dos neurônios do córtex pré-frontal e sua interação com o córtex entorrinal, o hipocampo e a amígdala. Este tipo de memória não forma arquivo. Mantém a informação durante o período em que está sendo percebida ou processada. A memória de curta duração, que dura até seis horas, mantém os dados durante este tempo, até que estes registros possam ser consolidados pela memória de longa duração. As memórias de longa duração podem ser declarativas ou explícitas, envolvem o armazenamento de informações referentes a eventos, fatos, 29 palavras, faces, músicas e todos os fragmentos do conhecimento adquirido. A consolidação das memórias de longa duração é lento e frágil; requer tempo para sua concretização, está relacionada a processos básicos como codificação, que consiste no modo pelo qual o material que é o alvo da atenção é processado e preparado para ser armazenado na memória; o armazenamento, que depende de diversas estruturas encefálicas relacionadas à percepção inicial e no processamento daquilo que será lembrado; a evocação que é a recuperação do que está sendo arquivado na memória, sendo córtex pré-frontal o principal responsável e o período de consolidação, ou seja, o tempo necessário para que o traço de memória alcance uma forma estável de longa duração, que ocorre no hipocampo e cerebelo. O hipocampo é imprescindível na construção das memórias declarativas. Está conectado com todas as regiões responsáveis pelo processamento emocional das experiências, atuando em conjunto com as áreas de processamento sensorial localizadas em diversas áreas do córtex identificando se as informações recebidas são novas ou não. Quando uma lembrança é formada pela primeira vez, os elementos que a compõem são fracionados pelas diferentes regiões corticais correspondentes. Assim, as informações visuais, por exemplo, são processadas pelo córtex visual primário; as informações auditivas processadas pelo córtex auditivo primário, e assim por diante. É função do hipocampo reunir todas as informações formando uma única memória. Izquierdo criou recentemente um novo termo para caracterizar a memória de longa duração, denominada por ele de persistência, consistindo num período de transformações moleculares que ocorre depois da consolidação, envolvendo mudanças morfológicas. Neste caso, memória é registrada por anos. Se ela dura mais de seis horas foi consolidada; se dura dois dias ela tem persistência. O neurocientista afirma ainda que o processamento da memória de longa duração depende da qualidade da síntese protéica; formando as sinapses para guardar a memória, sendo estas proteínas reguladas pelos neurotransmissores próprios da emoção. 30 CAPÍTULO III PLASTICIDADE E APREDIZAGEM SIGNIFICATIVA Plasticidade neural ou neuroplasticidade é a capacidade que sistema nervoso possui de modificar sua função ou estrutura diante das condições ambientais que o afeta. Até bem pouco tempo, acreditava-se que o cérebro do bebê ao nascer, estaria totalmente formado, sendo possível, apenas, aprimorar as capacidades congênitas deste indivíduo. Os mapas corticais se constituiriam de formações rígidas e, portanto, praticamente imutáveis. A criação de técnicas avançadas permite observar o dinamismo do cérebro vivo da pessoa em ação, registrando os sinais emitidos pelos neurônios isolados, circuitos neurais e até mesmo de regiões inteiras do cérebro. “[...] o aprimoramento cognitivo pode realmente mudar a estrutura cerebral e melhorar sua capacidade de processamento de informação. O crescimento de novas células foi especialmente evidente no giro dentado do hipocampo, uma estrutura na superfície mediana do lobo temporal considerado especialmente importante na formação da memória.” (GOLDBERG, 2002, p.248) Por intermédio de pesquisas, foi possível, então, concluir que o cérebro pode sofrer alterações, onde a representação cortical modifica-se mesmo na fase adulta por meio das necessidades exigidas pelo ambiente externo e também através de operações mentais. A plasticidade opera de diferentes maneiras, ao nível das conexões sinápticas, podendo ser: morfológica, a modificação acontece nos axônios, dendritos e nas sinapses; funcional, altera a fisiologia neuronal e sináptica; comportamental, muda os mecanismos de aprendizagem e memória. Ainda 31 que a plasticidade possa apresentar-se de modos diferentes, elas geralmente ocorrem paralela e simultaneamente. (Lent, 2008) 3.1 Mecanismo de Neurotransmissão Química A propagação das informações que percorre os axônios dos neurônios pré-sinápticos consiste em uma atividade elétrica a qual não atinge os dendritos do neurônio seguinte, pós-sináptico, devido a um espaço existente entre eles denominado fenda sináptica. Na fenda sináptica, o primeiro neurônio libera neurotransmissores que percorrem pelo meio intercelular até atingir os receptores sinápticos do segundo neurônio, desencadeando um potencial de ação ou impulso nervoso. Os neurotransmissores são sintetizados no soma do neurônio e armazenados em vesículas, que são pequenas bolsas. A quantidade de vesículas que adere à membrana para liberar o neurotransmissor depende da duração da despolarização da membrana; por sua vez, a chegada do potencial de ação determina a aderência das vesículas que contém estas moléculas químicas. Então, a liberação do neurotransmissor é proporcional à quantidade de potencial de ação. Baixa freqüência do potencial de ação corresponde a pouca liberação de neurotransmissor; enquanto que, potencial de alta freqüência despolariza a membrana présináptica, grande número de vesículas se abrem liberando maior quantidade de neurotransmissor. A informação é conduzida por estas substâncias químicas até a membrana pós-sináptica. Nesta membrana, existe grande concentração de receptores moleculares com os quais os neurotransmissores realizam contato, reconhecem suas moléculas e interagem, provocando uma alteração conformacional das suas estruturas. A combinação dessas moléculas consiste numa reação química no terminal pós-sináptico, podendo excitar ou inibir o potencial de ação. Esta variação é determinada pela associação entre o neurotransmissor e o receptor. 32 “Não se pode afirmar que um mediador ou um receptor sejam excitatório ou inibitório, porque isso dependerá da combinação entre eles. Por exemplo, a acetilcolina, quando é reconhecida por um tipo de receptor chamado nicotínico, produz potenciais excitatórios, mas quando é reconhecido por um receptor do tipo muscarínico pode provocar potenciais inibitórios.” (LENT, 2008, p.75) 3.2 Principais Neurotransmissores A aprendizagem tem a ver com o funcionamento dos neurotransmissores que ativa a memória e aceleram o processo de pensar. (Izquierdo, 2006). De acordo com a sua composição estas substâncias são agrupadas em três categorias; as aminas, os aminoácidos e as purinas; a maior parte destes componentes está intimamente relacionada à construção da aprendizagem, sendo os principais: No grupo das aminas encontram-se: Acetilcolina, liberada nas transmissões dos neurônios motores da medula espinhal, é o neurotransmissor encontrado em maior quantidade no corpo, está envolvido com a atenção, memória e aprendizagem. Baixos níveis de acetilcolina contribuem para a falta de concentração e o esquecimento; Dopamina, sua maior concentração é encontrada no núcleo acumbente (grupo de neurônios relacionados ao sistema de recompensa e motivação). Produz sensação de prazer. Regula o comportamento emocional, os movimentos, o pensamento abstrato. Ligado à consolidação da memória; Noradrenalina, sintetizada no cérebro e no sistema límbico. Encontrada no sistema nervoso central, tronco encefálico, hipotálamo, córtex cerebral e cerebelo. Relacionado com o raciocínio, emoção, atenção, memória, aprendizagem, ansiedade, estímulo sensorial inesperado e manutenção do tônus muscular; Serotonina, encontrada no tronco cerebral, amígdala, mesencéfalo, núcleos talâmicos e hipotálamo. Regula as funções cognitivas complexas, o nível de atenção, humor, o apetite e a temperatura 33 corporal; Adrenalina atua principalmente, em resposta ao stress físico ou mental, provocando aumento dos batimentos cardíacos, sudorese, dilatação dos brônquios e pupilas. No grupo dos aminoácidos: GABA (ácido gama aminobutírico), sintetizado a partir do glutamato, presente em toda sistema nervoso central, em diversas interconexões (interneurônios) e na medula espinhal. Atua na substancia negra e núcleo caudado. Regula os processos de ansiedade e tônus muscular; Glutamato, relacionado com a memória e aprendizagem. Sua ativação aumenta a sensibilidade aos estímulos de outros neurotransmissores. “Esses neurônios moduladores estão localizados no tronco cerebral e no prosencéfalo basal e são influenciados pelas interações dos organismos que ocorrem a todo momento. Eles distribuem neurotransmissores por regiões dispersas do córtex cerebral e dos núcleos subcorticais. Esse inteligente arranjo pode ser descrito da seguinte maneira: 1) os circuitos reguladores inatos têm como função principal a sobrevivência do organismo e, em conseqüência, são inteirados do que está acontecendo nos setores mais modernos do cérebro; 2) o aspecto bom e mau das situações é-lhes regularmente assinalado; e 3) eles expressaram a sua reação relativa a essa qualificação influenciando a forma como o resto do cérebro é modelado, de sobrevivência modo da que esse possa apoiar a maneira mais eficaz possível.” (DAMÁSIO, 2010, p. 139) 34 3.3 Potencial de Longa Duração A expressão potenciação de longa duração é conhecida através da sigla LTP, derivada do Inglês, correspondendo a long term potentiation. A potenciação de longa duração foi identificada, pela primeira vez, na região do hipocampo, área responsável pela consolidação da memória de longo prazo. Estudos revelam que este mecanismo pode manifestar-se não apenas no hipocampo, mas em diferentes regiões do sistema nervoso central: no córtex cerebral, amígdala e cerebelo. (Lent, 2008) A LTP é produzida a partir de um estimulo forte, de alta frequência; este estímulo é capaz de ativar receptores específicos no neurônio póssináptico, aumentando a sensibilidade neste neurônio. A eficiência e o número dos receptores tornam-se maiores, evidenciando maior eficácia da comunicação sináptica. 3.4 Fortalecimento Sináptico O estímulo de alta frequência produz estimulação tetânica, ou seja, uma ativação intensa fazendo com que a potenciação de longa duração ocorra. Este mecanismo é responsável pela liberação de glutamato, um neurotransmissor que pode ligar-se a diferentes tipos de receptores tornandoos ativos. Este processo químico causa um aumento na amplitude da resposta sináptica após a estimulação, podendo durar horas ou até dias. Desta maneira, a excitação mantida de forma persistente, além de provocar alteração na estrutura das espinhas dendríticas, aumenta o número de sinapses na mesma região ou áreas muito próximas. (Kandel, 2000) As células gliais, especificamente os astrócitos, desempenham função de estrema importância no processo de formação das sinapses. Mesmo não produzindo potencial de ação, estas células liberam substâncias que são reconhecidas pelos receptores, influenciando na estrutura das espinhas 35 dendríticas que aceleram a transferência da informação entre os neurônios; são responsáveis, também por eliminar o excesso de glutamato acumulado na fenda sináptica, o que poderia ocasionar um resultado excitotóxico, dificultando a comunicação entre os neurônios. Os astrócitos, então, contribuem para a realização das conexões entre os neurônios, permitindo o fortalecimento das sinapses. (Lent, 2008) Estudos recentes demonstram que sinapses consideradas imaturas, instáveis e frágeis sob efeito da estimulação tetânica podem tornar-se maduras, estáveis e fortes. Diferente dos estudiosos de sua época que valorizavam o nível de desenvolvimento real das crianças, através de aplicação de testes e escalas, Vygotsky preocupou-se mais com o processo de construção da aprendizagem e não apenas com o desempenho final deste processo, postulando que a aprendizagem favorece o desenvolvimento das funções mentais superiores. Vygotsky em seus experimentos, verificou que enquanto algumas crianças executavam tarefas de forma independente, outras não eram capazes de tal realização; entretanto, com a ajuda do professor, de um adulto ou de um parceiro mais experiente, estas crianças obtinham sucesso nas tarefas. Baseado nestas observações, ele considerou que o nível de desenvolvimento mental não pode ser determinado apenas pela produção independente da criança; é preciso conhecer o quanto este individuo pode realizar, mesmo necessitando da ajuda de outras pessoas. Esta interação é apontada como uma oportunidade para entender o processo que a criança utiliza para pensar. Desta forma o estudioso apresenta, então, dois níveis de desenvolvimento. O primeiro, chamado de desenvolvimento real, corresponde ao desenvolvimento mental; revela o nível das funções mentais. É determinado pelas tarefas as quais a criança realiza sozinha. O segundo nível é denominado como zona de desenvolvimento proximal; refere-se à distância existente entre o nível de desenvolvimento real determinada pela independência na resolução de problemas e o nível de desenvolvimento potencial. Ou seja, a zona de desenvolvimento proximal é 36 representada pelo intervalo existente entre o desenvolvimento mental retrospectivo e o prospectivo. Assim, através da independência demonstrada pela criança na solução de problemas é possível perceber as funções mentais as quais já amadureceram, definidas pelo nível de desenvolvimento real; enquanto que, as funções mentais ainda em processo de maturação, correspondem à zona de desenvolvimento proximal, devendo ser este o foco principal dos educadores no processo de construção da aprendizagem. 3.5 Aprendizagem Significativa Os neurônios dependem da excitabilidade para transmitir as informações, construindo as sinapses. Por sua vez, cada neurônio recebe milhares de sinapses de outros neurônios. Este processo é modulado por diferentes moléculas químicas que combinadas entre si, aumentam ou reduzem a sensibilidade dos neurônios sob efeito da estimulação. De neurônio a neurônio, a informação propaga-se provocando ondulações e estabelecendo conexões neurais que se ampliam em extensão e em número de ligações. “[...] o cérebro é um supersistema de sistemas. Cada sistema é composto por uma complexa interligação de pequenas, mas macroscópicas, regiões corticais e núcleos subcorticais, que por sua vez são constituídos por circuitos locais microscópios, formados por neurônios, todos eles ligados por sinapses.” (DAMÁSIO, 2010, p.54) Para Vygotsky, ao ingressar na escola, a criança tem suas próprias generalizações e significados construídos durante o processo de desenvolvimento, na interação com o meio com o qual ela faz parte; são os conceitos cotidianos. A partir da convivência no ambiente escolar ela entra em 37 contato com conceitos fundamentais da organização de conteúdos, estabelecendo relações lógicas através das atividades escolares e o relacionamento com o professor e os amigos apropriando-se dos conceitos científicos. Todavia, os conceitos iniciais formados antes de seu ingresso na escola, permanecem com a criança internalizados, e são deslocados para um novo processo, compondo uma nova relação cognitiva com o mundo, à medida que constrói sua aprendizagem. Assim, enquanto os conceitos cotidianos se desenvolvem do particular para o geral, os científicos progridem do geral para o particular. Ambos seguem uma trajetória de desenvolvimento e mantém-se interrelacionados. Segundo a teoria cognitiva proposta por David Paul Ausubel, médico psiquiatra e professor da Universidade de Columbia, em Nova York, denomina Aprendizagem Significativa quando o material de aprendizagem pode conectarse à estrutura cognitiva do aluno de maneira organizada; ou seja, o novo conceito deve associar-se ao conjunto global de ideias que o aprendiz possui sobre o assunto. Segundo a teoria de Ausubel, o conjunto de conhecimentos preexistentes ou não que compõem a estrutura cognitiva do aluno recebe o nome de subsunçor. Desta maneira, o subsunçor que já faz parte dessa estrutura interna e possui um significado particular para o aprendiz, funciona como âncora para o novo subsunçor ou conceito a ser assimilado. Os conhecimentos agrupam-se reorganizando a estrutura cognitiva a cada situação de aprendizagem. A interação professor aluno é importante para identificar o que o aluno já sabe e também reconhecer situações as quais os estudantes não possuem os subsunçores prévios para ancorar o novo conteúdo. Neste caso, o professor deve preparar a estrutura cognitiva dos alunos para aprender o novo tópico, apresentando uma introdução sobre o novo conceito permitindo ao aprendiz construir uma base que tenha alguma relação com o novo conceito que será estudado. Esta é uma estratégia usada para facilitar a aprendizagem, através de pseudo organizadores prévios. 38 O fator mais importante que influi na aprendizagem desta teoria é investigar o que o aluno já sabe. A proposta ausubeliana destaca a propensão do aluno em relacionar à sua estrutura cognitiva, o novo conceito apresentado. Segundo as concepções de Ausubel, o material apresentado precisa ser potencialmente significativo, capaz de incorporar-se à estrutura cognitiva. Do contrário, a aprendizagem será mecânica. Esta ênfase é baseada no fato de que a organização dos elementos no cérebro humano de maneira hierarquizada, onde conceitos específicos ancoram-se em conceitos mais gerais modificando e atribuindo um novo significado, constituindo a aprendizagem significativa. 39 CONCLUSÃO A cultura, a linguagem, as experiências vivenciadas nas interações sociais e as emoções influenciam na dinâmica do funcionamento cerebral, diferenciando os indivíduos entre si. Múltiplas áreas corticais e subcorticais do cérebro são ativadas através da aprendizagem. Essas regiões processam, integram e modulam as informações recebidas pelo meio compondo conexões neurais que se ampliam e se fortalecem na medida em que um conceito é aprofundado; ou seja, havendo um significado para o individuo, o conteúdo é associado a outros aprendidos anteriormente, fixando-o á memoria, pronto para ser evocado. A aprendizagem é um processo biofisioquímico e construção interna e, portanto, individual. E ainda que possa ser constituído em qualquer época da existência humana por meio da plasticidade, aprender está intimamente relacionado à qualidade dos estímulos externos. Um bom estímulo é aquele que detém a atenção, proporcionando uma atividade cerebral mais intensa, preparando o cérebro para aprender. Independente da concepção teórico-pedagógica a qual o professor sustenta sua prática de sala de aula, os conceitos expostos neste trabalho, pode facilitar o processo de construção da aprendizagem. Considerando-se as contribuições da neurociência alguns aspectos relevantes podem ser levados em conta pelo professor no planejamento de suas aulas. Conhecer o meio sócio histórico cultural ao qual o aluno está inserido; perceber cada aprendiz como um ser único, pensante, que aprende de maneira particular e especial, pode potencializar a aquisição da aprendizagem; valorizar o conhecimento aprendido, identificando aquele que precisa ser melhor desenvolvido para alcançar a independência na realização das tarefas; propor atividades significativas, desafiadoras e entender que para aprender é necessário estabelecer relações interpessoais positivas, que sendo professor o agente mediador do processo, atua nas transformações neurobiológicas que produzem a aprendizagem do aluno. 40 A utilização de diferentes recursos e materiais diversos, podem servir como estratégias pedagógicas, auxiliando os alunos a encontrar um sentido para o conteúdo apresentado fazendo associações, construído a aprendizagem significativa. 41 BIBLIOGRAFIA CONSULTADA AUSUBEL, D. P.; NOVAK, J. D. e HANESIAN, H. Psicologia Educacional. 2. Ed. Rio de Janeiro: Interamericana, 1980. DAMÁSIO, António R. O Erro de Descartes Emoção, Razão e Cérebro Humano. 2. Ed. São Paulo: Companhia das Letras, 2010. FIELDS, F. R. Douglas. O Brilho do Cérebro Escondido. Revista Mentecerebro. São Paulo: Duetto, n. 232, p. 56-63, maio 2012. FONSECA, Vitor. Cognição, Neuropsicológica e Aprendizagem – Abordagem Neuropsicológica e Psicopedagógica. Petrópolis, Rio de Janeiro: Vozes, 2007. GOLDEBERG, Elkhonon. O Cérebro Executivo. Rio de Janeiro: Imago, 2002. LENT, Roberto. Cem Bilhões de Neurônios: Conceitos Fundamentais da Neurociência. São Paulo: Atheneu, 2004 LENT, Roberto. Neurociência da Mente e do Comportamento. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008. LENT, Roberto. Sobre Neurônios, Cérebros e Pessoas. São Paulo: Atheneu, 2011. Relvas, Marta Pires. Fundamentos Biológicos da Educação: Despertando Inteligências e Afetividade no Processo de Aprendizagem. Rio de Janeiro: Wak Editora, 2005. SECRETARIA MUNICIPAL DE EDUCAÇÃO. Multieducação. Núcleo Curricular Básico. Rio de Janeiro, 1996. 42 SMOLKA, Ana Luiza Bustamante. A Criança na Fase Inicial da Escrita. 11. Ed. São Paulo: Cortez, 2003. Vygotsky, Lev Semyonovitch. A Formação Social da Mente. 7. Ed. São Paulo: Martins Fontes, 2007. 43 ÍNDICE FOLHA DE ROSTO 02 AGRADECIMENTO 03 DEDICATÓRIA 04 RESUMO 05 METODOLOGIA 06 SUMÁRIO 07 INTRODUÇÃO 08 CAPÍTULO I NEUROCIÊNCIA E O CÉREBRO HUMANO 11 1.1 – Um breve Histórico 11 1.2 – Sistema Nervoso 13 1.3 – O Cérebro 14 1.4 – O Cerebelo 15 1.5 – Tronco Encefálico 15 1.6 – Diencéfalo 15 1.7 – Telencéfalo 16 1.8 – Neurônios 16 1.9 – Córtex 18 CAPÍTULO II CÉREBRO E APRENDIZAGEM 21 2.1 – Atenção 22 2.2 – Percepção 23 2.3 – Emoções 25 2.4 – Memória 27 CAPÍTULO III PLATICIDADE E APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA 31 3.1 – Mecanismos de Neurotransmissão Química 32 44 3.2 – Principais Neurotransmissores 33 3.3 – Potencial de Longa Duração 35 3.4 – Fortalecimento Sináptico 35 3.5 – Aprendizagem Significativa 37 CONCLUSÃO 40 BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 42 ÍNDICE 44 45 UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES AVM FACULDADE INTEGRADA AVALIAÇÃO FINAL DA MONOGRAFIA AS CONEXÕES NEURAIS NO PROCESSO DA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA Aluna: Ana Angelica Tinoco de SÁ Vieira Avaliador: Marta Pires Relvas Data: 31 de julho de 2012 46