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NEUROCIÊNCIA E O DESENVOLVIMENTO DA APRENDIZAGEM Professora: Me. Patrícia Rodrigues da Silva Diretoria Operacional de Ensino Kátia Coelho Diretoria de Planejamento de Ensino Fabrício Lazilha Head de Produção de Conteúdos Rodolfo Pinelli Head de Planejamento de Ensino Camilla Cocchia Gerência de Produção de Conteúdos Gabriel Araújo Supervisão do Núcleo de Produção de Materiais Nádila de Almeida Toledo Supervisão de Projetos Especiais Daniel F. Hey Projeto Gráfico Thayla Guimarães Design Educacional Marcus Vinicius Almeida da Silva Machado Design Gráfico Bruna Stefane Martins Marconato Ilustração Bruno Cezar Pardinho DIREÇÃO Reitor Wilson de Matos Silva Vice-Reitor Wilson de Matos Silva Filho Pró-Reitor de Administração Wilson de Matos Silva Filho Pró-Reitor de EAD William Victor Kendrick de Matos Silva Presidente da Mantenedora Cláudio Ferdinandi NEAD - NÚCLEO DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA NEAD - Núcleo de Educação a Distância Av. Guedner, 1610, Bloco 4 - Jardim Aclimação - Cep 87050-900 Maringá - Paraná | unicesumar.edu.br | 0800 600 6360 C397 CENTRO UNIVERSITÁRIO DE MARINGÁ. Núcleo de Educação a Distância; SILVA, Patrícia Rodrigues da; Neurodidática. Patrícia Rodrigues da Silva; Maringá-Pr.: UniCesumar, 2017. 40 p. “Pós-graduação Universo - EaD”. 1. Neurodidática. 2. Neurociência. 3. EaD. I. Título. CDD - 22 ed. 370 CIP - NBR 12899 - AACR/2 01 02 03 04 sumário 09| ASPECTOS INTRODUTÓRIOS SOBRE NEUROCIÊNCIA 13| O CÉREBRO E A APRENDIZAGEM 21| FUNÇÕES COGNITIVAS E APRENDIZADO ESCOLAR: PERCEPÇÃO E MEMÓRIA 29| FUNÇÕES COGNITIVAS E APRENDIZADO ESCOLAR: FUNÇÕES EXECUTIVAS E EXPRESSIVAS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM • Apresentar a Neurociência em sua vertente relacionada ao comportamen- to humano. • Conhecer os aspectos básicos da estrutura do sistema nervoso central que se relacionam com a aprendizagem. • Aprender sobre as principais funções cognitivas e a sua relação com o cérebro. • Conjecturar sobre a integração entre prática pedagógica e neurologia da aprendizagem. PLANO DE ESTUDO A seguir, apresentam-se os tópicos que você estudará nesta unidade: • Aspectos introdutórios sobre neurociência • O cérebro e a aprendizagem • Funções cognitivas e aprendizado escolar: percepção e memória • Funções cognitivas e aprendizado escolar: funções executivas e expressivas NEUROCIÊNCIA E O DESENVOLVIMENTO DA APRENDIZAGEM INTRODUÇÃO Caro(a) aluno(a), bem vindo! Em nosso material, estudaremos a Neurociência e os elementos que de alguma forma se vinculam e influenciam no desenvolvimento da aprendizagem. Para isso, a vertente da neurociência da qual nos valeremos é a neurociência cognitiva. Mesmo assim, você será convidado(a) a conhecer aspectos introdutório da neu- rociência, que tem sido objeto de estudo de áreas diversas, dada a contribuição principalmente para estudos sobre o comportamento humano. Nesta linha de pen- samento, a neurociência pode ser compreendida como um termo “guarda-chuva” por englobar todas as áreas da ciência: biologia, fisiologia, medicina, física e psicolo- gia, e, que detêm interesse sobre a estrutura, função, desenvolvimento, evolução e disfunções do sistema nervoso. Na área de educação, pode trazer contribuições valiosas para pedagogos, profes- sores, psicopedagogos em busca do entendimento do processo de aprendizagem e em busca de práticas pedagógicas adequadas para estimular o alunado. Pós-Universo 7 Assim, as neurociências serão apresentadas tendo como tarefa explicar o com- portamento no que tange ao funcionamento cerebral, de forma a elucidar sobre como o cérebro organiza e articula os milhões de células nervosas individuais e como estas células são influenciadas pelo ambiente externo, gerando o comportamento. Falaremos assim, de elementos que compõem o sistema nervoso, da comunicação entre esses elementos, compreenderemos os seus significados e como repercutem no comportamento. Ressalto caro(a) aluno(a), que o conhecimento sobre esses assuntos, lhe oferece- rão respaldo para o entendimento do comportamento dos alunos, e, principalmente para o desenvolvimento de práticas pedagógicas que estimulem adequadamen- te os alunos. São conceitos que nos permitirão perceber a importância do sistema nervoso do indivíduo no desenvolvimento de sua aprendizagem. Boa leitura! Pós-Universo 8 Pós-Universo 9 ASPECTOS INTRODUTÓRIOS SOBRE NEUROCIÊNCIA Quando abordamos a Neurociência em sua vertente voltada para a educação, pro- curamos elementos que deem subsídios a nós professores para a compreensão da aprendizagem e o entendimento dos comportamentos manifestados pelos nossos alunos nos processos vivenciados por eles. Como podemos estimular (ou inibir) estes processos? Assim sendo, vamos agora conhecer aspectos gerais sobre neurociência, que serão fundamentais para o desenvolvimento do nosso estudo sobre Neurodidática. Do que trata a Neurociência? Uma das vertentes dos estudos em Neurociência se volta a suscitar o entendimento da aprendizagem, do funcionamento do cérebro nas mais variadas formas de cons- trução do conhecimento, trazendo à tona elementos que favorecem ou dificultam a aprendizagem. Mas antes de explorar essa vertente vamos compreender aspectos fundamentais das neurociências. Segundo Relvas (2016) a neurociência pode ser compreendida como um termo “guarda-chuva” por englobar todas as áreas da ciência: biologia, fisiologia, medicina, física e psicologia, e, que detêm interesse sobre a estrutura, função, desenvolvimen- to, evolução e disfunções do sistema nervoso. Brandão (2004) nos mostra que a neurociência no traz os estudos e discussões acerca dos processos que permitem ações, comportamentos. O autor descreve que o cérebro funciona de maneira orquestrada, integrando componentes de um comportamento ou de uma função mental, assim, as neurociências investigam as ações independentes destes componentes e propiciam a compreensão sobre os comportamentos. Pós-Universo 10 Complementando, Kandel; Schwartz e Jessell (2003), nos trazem que a tarefa das neurociências está em explicar o comportamento no que tange ao funcionamen- to cerebral, de forma a elucidar sobre como o cérebro organiza e articula os milhões de células nervosas individuais e como estas células são influenciadas pelo ambien- te externo, gerando o comportamento. “ O que somos, fazemos, pensamos e desejamos é resultado do funcionamento do sistema nervoso e sua interação com o corpo, juntamente com a histó- ria de vida de cada um, a cultura, a sociedade, e a genética fazem de nós o que somos, individualmente, como seres humanos, e como animais racio- nais (RELVAS, 2016, p. 1). Robert Lent (2010) nos traz que precisamos falar em “Neurociências”, no plural, visto que há modos de classificá-las de acordo com nos níveis de abordagem a que se propõe a investigação que se deseja realizar. O autor traz um modo esquemático de compreender as neurociências, conforme apresentado no quadro a seguir: Quadro 1: Modo esquemático de compreender as neurociências. CLASSIFICAÇÃO OBJETO DE ESTUDO N e u ro c i ê n c i a molecular Diversas moléculas de importância funcional do sistema nervoso e suas in- terações. Também pode ser chamada de Neuroquímica ou Neurobiologia molecular. N e u ro c i ê n c i a celular Aborda as células que formam o sistema nervoso, sua estrutura e função. Também pode ser chamada de Neurocitologia ou Neurobiologia. N e u ro c i ê n c i a sistêmica Considera populações de células nervosas situadas nas diversas regiões do sistema nervoso, que constituem sistemas funcionais como o visual, o au- ditivo, o motor, etc. Em uma abordagem morfológica é chamada também de Neurohistologiaou Neuroanatomia, quando lida com aspectos fun- cionais, Neurofisiologia. Neurociência comportamental Se dedica a estudar as estruturas neurais que produzem comportamentos e outros fenômenos psicológicos como o sono, comportamentos sexuais, emocionais, etc. Também conhecida como Psicofisiologia ou Psicobiologia. N e u ro c i ê n c i a cognitiva Trata das capacidades mentais mais complexas, geralmente típicas do homem, tais como a linguagem, a autoconsciência, a memória, etc. Também pode ser chamada de Neuropsicologia. Fonte: elaborado a partir de Lent (2010, p. 6). Pós-Universo 11 Vemos assim, caro(a) aluno(a) que as ciências que “formam” a neurociências, atuam em busca de investigar o sistema nervoso para assim, entender como ele se desen- volve e funciona, e, por meio dessas investigações nos revelar como o nosso cérebro produz comportamentos, emoções, sensações, nos levando a tomada de decisões. Dialogando com o campo da educação, as neurociências nos revelam como os in- divíduos aprender e/ou podem aprender. Ressalto ainda, que em nossos estudos nos valeremos dos aspectos que compõem a neurociência cognitiva, visto que o nosso intuito é nos voltar a questões de apren- dizagem, ensino, didática e o universo de sala de aula, em busca de um diferencial da prática pedagógica. Mesmo assim, vale destacar a perspectiva de Lent (2010) de que os limites exis- tentes entre essas disciplinas das neurociências não são nítidos, o que nos obriga muitas vezes a saltar de uma disciplina a outra, sempre que tentamos compreender o funcionamento do sistema nervoso. Muito interessante não é mesmo? Vemos assim, que a neurociência é interdisciplinar e reúne áreas, linhas e dife- rentes disciplinas científicas. Estudá-la é sempre uma experiência muito rica, pois, adentramos em um universo que sempre poderá ser explorado de fora diferente em busca de resultados diferentes. Para nós professores, a neurociência desvenda cami- nhos para a compreensão de fatores que levam ou impedem a criança a aprender, especialmente quando adentramos no âmbito da neurociência cognitiva. “ [...] a neurociência cognitiva está entrelaçada nos saberes. É necessário pensar que ela está para além de mapear o cérebro, a importância está em desvendar meandros de seu funcionamento, compreendendo fluxos e refluxos dos neu- rotransmissores, acompanhadas de dinâmicas complexas que transformam passos de resoluções de problemas, observando, diagnosticando, diferentes segmentos que implicam na aquisição de conhecimentos (LÉO, 2010, p. 9). Complementando, de acordo com Thompson (2005) os neurocientistas cognitivos estudam o comportamento e a atividade do cérebro e como ambos se relacionam. Neste campo de estudo, o método das imagens cerebrais tem sido muito utilizado por permitir visualizar as operações do cérebro, como as pessoas veem, percebem, prestam atenção, pensam, imaginam e aprendem. E, podemos inferir que, ao conhecer sobre “como se aprende”, podemos criar ele- mentos e ferramentas sobre “qual a melhor maneira de ensinar” em nosso cotidiano de sala de aula. Pós-Universo 12 “ O desenvolvimento atual das Neurociências é verdadeiramente fascinante e gera grandes esperanças de que, em breve, tenhamos novos tratamentos para uma grande gama de distúrbios do sistema nervoso, que debilitam e in- capacitam milhões de pessoas todos os anos (BEAR; CONNORS, 2008, p. 21). Nesta perspectiva, é importante que o professor tenha em mente que as dificuldades de aprendizagem do aluno acarretarão em problemas em funções diversas, sendo necessário assim, entender como o cérebro deste indivíduo recebe e processa as in- formações que lhe são transmitidas. Mesmo que não seja o nosso objeto de estudo, vale comentar ainda, sobre as pesquisas que vêm sendo realizadas em campos como educação especial, distúr- bios de aprendizagem e inclusão. Vemos assim, nas neurociências um novo caminho para que o professor possa ensinar utilizando-se de recursos pedagógicos que esti- mulem o aluno considerando as suas individualidades para aprender. BREVE HISTÓRIA DA NEUROCIÊNCIA COGNITIVA Do que trata o campo da neurociência cognitiva? De onde surgiu? Para onde está indo? Você encontrará uma breve história das pessoas e das ideias que levaram ao novo campo da neurociência cognitiva, aquele que tem suas raízes na neurologia, na neurociência e na ciência cognitiva. O termo neurociência cognitiva foi criado dentro de um táxi da cidade de Nova York, no final dos anos de 1970, porque naquele momento uma nova missão se fazia realmente necessária. Os neurocientistas estavam desco- brindo como o córtex cerebral era organizado e como ele funcionava em resposta a estímulos simples. Fonte: Gazzaniga; Ivry; Mangun (2006, p. 37). saiba mais Conforme nos traz Relvas (2016), quando a neurociência dialoga com a educação, promove ao professor caminhos para tornar-se mediador no processo de ensino- -aprendizagem. Neste processo torna-se fundamental que o professor promova em seu cotidiano os estímulos corretos e no momento certo, para que o aluno possa integrar, associar e entender, ou seja, aprender de forma significativa e prazerosa no processo escolar. Pós-Universo 13 O CÉREBRO E A APRENDIZAGEM Neste momento, vamos conhecer aspectos básicos do sistema nervoso, em particular sobre o cérebro e a sua relação com a aprendizagem. Uma das formas de encará-lo, diz Lent (2010), é como um objeto desconhecido, capaz de produzir comportamen- tos e consciência, vistas como propriedades emergentes do sistema nervoso. Vamos então conhecer tais aspectos básicos e compreendê-los dentro do nosso âmbito educacional, ou seja, pensando a sua relação com a aprendizagem escolar. O sistema nervoso O sistema nervoso pode ser dividido em: sistema nervoso central (SNC), sistema nervoso periférico (SNP) e sistema nervoso autônomo (SNA). Podemos dizer que no SNC estão as partes situadas dentro do crânio e da coluna vertebral – encéfalo e medula espinhal. No SNP, estão raízes, plexos e nervos distribuídos por todo o or- ganismo. O SNP coloca o SNC em contato com os órgãos efetores – principalmente músculos voluntários, e também trazem informações periféricas como sensibilida- des e sentidos (LENT, 2010; MAIA; THOMPSON, 2011). No sistema nervoso central (SNC) está a maior parte das células nervosas, seus prolongamentos e os contatos que estabelecem entre si. Já no sistema nervoso periférico (SNP) ficam relativamente poucas células, mas um grande número de pro- longamentos denominadas fibras nervosas, que estão agrupadas em filetes alongados denominados nervos (LENT, 2010). O sistema nervoso autônomo (SNA) é compos- to por estruturas centrais e periféricas relacionadas apenas ao controle involuntário das funções orgânicas (MAIA; THOMPSON, 2011). Pós-Universo 14 Para auxiliar na compreensão acerca do SNC, veja a seguinte representação: Figura 1: Representação do Sistema Nervoso. Fonte: elaborado a partir de Maia e Thompson (2011). A medula espinhal é composta por 31 segmentos funcionais de onde emergem todos os nervos responsáveis pelo controle motor ou pela recep- ção das diversas sensações periféricas. É uma grande via de passagem, sem função independente, mas responsável por sediar importantes vias reflexas (é o que nos faz, por exemplo, levantar o pé quando se pisa em um espinho ou retirar a mão de um objeto quente) e autônomas. Fonte: Maia e Thompson (2011, p. 20). atenção Pós-Universo 15 Figura 2: Sistemas nervoso central e periférico. Fonte: Lent (2010, p. 7; 8) Faz-se importante ressaltar caro(a) aluno(a) que o sistema nervoso, por meio de seu conjunto de órgãos, é altamente responsável pela vida mental e de relação do indi- víduo, comotambém pelo funcionamento de outros órgãos do nosso corpo. Então, conhecer essas especificidades permite a nós professores compreendermos a origem de muitos comportamentos de nossos alunos, como também as dificuldades ou fa- cilidades de aprendizagem. sulco central lobo parietal lobo occipital cerebelo medula ponte de Varólio lobo temporal lobo frontal Corpo pineal Cerebelo Medula espinhal Corpo caloso (lia os dois hemisférios cerebrais) Tálamo Cérebro Bulbo olfatório Hipotálamo Quiasma óptico Tegmento Tecto Ponte Bulbo Mesencéfalo Figura 3: Estrutura do cérebro humano. Fonte: Extraído de http://www.megatimes.com.br/2015/05/cerebro-estrutura-encefalica-do-ser. html Pós-Universo 16 É claro, que em tão pouco tempo não conseguimos – e nem é o objetivo aqui – esgotar as possiblidades de estudos e interpretações e muitos menos tratar de toda a complexidade em que se assenta o sistema nervoso e os estudos sobre o cérebro humano. O intuito está em trazer subsídios para criar as bases de entendimento do comportamento e aprendizagem. O cortéx cerebral é o que faz os seres humanos serem como são. Dentro do grande cortéx humano situa-se uma parte expressiva do segredo da consciência humana, nossas capacidades sensoriais e sensibilidades ex- traordinárias do mundo externo, nossas habilidades motoras, aptidões para o raciocínio e a imaginação, e acima de tudo, nossas capacidades únicas de linguagem. Fonte: Thompson (2005, p. 19) atenção Continuando as nossas conjecturas, Maia e Thompson (2011) salientam que as prin- cipais funções do sistema nervoso são: • Funções cognitivas, como: pensamento e emoção; • Motricidade e equilíbrio; • Sensibilidades, como: tato, dor, temperatura, pressão, vibração; • Sentidos, como: visão, audição, gustação e olfato; e • Controle do meio interno, como: respiração, circulação, liberação hormonal. Os autores ainda destacam o cérebro, enquanto a estrutura mais desenvolvida e com- plexa dentro do SNC, é o que tem atribuições mais complexas dentre as funções que foram citadas, incluindo: “ [...] projeção sensorial e cognição, planejamento e iniciação de movimentos voluntários, processos mentais complexos (pensamento, raciocínio), com- preensão e expressão da linguagem, memória e aprendizagem, experiências emocionais e motivacionais (MAIA; THOMPSON, 2011, p. 21). Pós-Universo 17 Percebe caro(a) aluno(a) a importância de o professor, o pedagogo, o psicopedago- go aprender e se apropriar do conhecimento a respeito do sistema nervoso central, em especial sobre o cérebro? Ao tomarmos esses aspectos como pano de fundo do comportamento e aprendizagem de nossos alunos, nos apoderamos de um conhe- cimento direcionador das práticas pedagógicas e em como elas se constroem no cotidiano escolar. Ao estudar e compreender sobre o funcionamento do cérebro, o professor, o pedagogo, o psicopedagogo, podem melhor utilizar os recursos disponíveis, assim como implementar novos recursos para que estimulem a aprendiza- gem e alcancem resultados satisfatórios com os seus alunos. Fonte: elaborado pela autora (2017). reflita Notamos então, que inúmeros são os vínculos que se estabelecem entre tecidos, cognição, afetividade, sensibilidade e motricidade. Mas, quem é o responsável pelo estabelecimento destes vínculos? O neurônio. Segundo Thompson (2005, p. 2) “o neurônio é a unidade funcional do cérebro”. A sua finalidade está em transmitir in- formações para outros neurônios, células musculares ou células glandulares. “ A principal diferença entre um neurônio e outras células está na membra- na: ela se especializou para transmitir informações. Os corpos celulares dos neurônios possuem fibras que se estendem externamente. Uma destas fibras, o axônio, conduz informações do corpo celular do neurônio para outras células. As terminações do axônio são muito especializadas e chama- das de sinapses: elas liberam transmissores químicos sobre as outras células (THOMPSON, 2005, p. 32). Segundo Lent (2010), a sinapse é a unidade processadora de sinais do sistema nervoso, sendo compreendida como uma estrutura microscópica de contanto entre um neurônio e outra célula. É através da sinapse que acontece e se dá a transmissão de mensagens entre as duas, podendo, ao serem transmitidas, serem modificadas no processo de passagem de uma célula à outra, caracterizando a grande flexibilidade funcional do sistema nervoso. Pós-Universo 18 O neurônio é capaz de produzir e conduzir impulsos elétricos, levando e tratando a informação de modo que se crie a denominada rede neural. Para Maia e Thompson (2011) o aprendizado ocorre quando a rede neural atinge uma solução generaliza- da para uma classe de problemas. Sobre as sinapses, os autores reforçam que essas são dotadas de plasticidade, um conceito visto como a capacidade de regeneração ou recuperação funcional das células nervosas, que atualmente se amplia também ao processo de aprendizagem. Dendritos Núcleo Axônio Rami�cação terminais do axônio Sentido do impulso nervoso Corpo celular Figura 4: Estrutura do neurônio. Fonte: Extraído de http://nah220kw.blogspot.com.br/2011/07/entenda-o-que-acontece-no-seu- -cerebro.html Sobre o conceito de plasticidade cerebral aplicado à educação, Léo (2010) nos diz que se relaciona à disposição de o sistema nervoso acordar diante do ambiente durante todo o desenvolvimento humano, restaurando e restituindo funções que foram de- sorganizadas por condições patológicas. A abordagem experimental é a mais comum da plasticidade cerebral, mas também pode ser vista na probabilidade concreta da existência e expressão funcional do sistema nervoso, na motricidade, percepção e linguagem, por exemplo (LÉO, 2010, p. 10). Pós-Universo 19 A atividade nervosa é fundamental para o animal viver em equilíbrio com o meio externo. Para melhor se adaptar ao meio ambiente, lança mão de três propriedades: irritabilidade, condutibilidade e contratilidade. Basta haver ação e reação para que se configure uma atividade nervosa. Fonte: Maia; Thompson (2011, p. 21). atenção Compreendendo essas características do sistema nervoso, podemos inferir que novos comportamentos e aprendizagem dependem do cérebro e resultam dos proces- sos que ocorrem no cérebro de cada pessoa. Por exemplo, ao ler este material, você está se apropriando de um conhecimento e consequentemente o seu cérebro está gerando uma aprendizagem. Quando partimos para o âmbito da aprendizagem podemos dizer que as estraté- gias e práticas pedagógicas utilizadas pelos professores em sala de aula, assim como as práticas e vivências no cotidiano familiar e social, são estímulos e provocarão (ou não) uma reorganização no sistema nervoso da criança, do aluno, do educando, le- vando-o à aprendizagem, como também a mudanças comportamentais. Pós-Universo 20 Pós-Universo 21 FUNÇÕES COGNITIVAS E APRENDIZADO ESCOLAR: PERCEPÇÃO E MEMÓRIA Neste momento caro(a) aluno(a), vamos nos aprofundar um pouco mais a respeito do aprendizado escolar. As nossas discussões se guiarão por meio das etapas cog- nitivas do processo de aprendizagem que são: a percepção, a memória, as funções executivas e as funções expressivas. Construção do processo de aprendizagem Quais fatores cognitivos influenciam na aprendizagem da criança? Como acontece o processo de aprendizagem? O que impede o processamento de informações e a aprendizagem significativa? Estas são questões que podem nos inquietar continuamente em nosso dia a dia de sala de aula. Por esse motivo, vamos compreender de que forma se constrói o processo de aprendizagem, amparado as funções cognitivas do aprendente. Na concepção de Maia(2011), o aprendizado escolar se constitui em um processo que requer prontidões neurobiológicas, cognitivas, emocionais e pedagógicas, como também os estímulos apropriados. Dessa forma, a criança aprende não somente no ambiente escolar, mas imersa no meio social, que abarca a família e a escola. Este meio social também vai determinar a natureza e a qualidade do aprendizado. Denominamos funções cognitivas, o conjunto de funções cerebrais básicas que permitem a recepção e o processamento de estímulos e as respostas aos mesmos. Ao mesmo tempo, representam o que muitas vezes chamamos de pensamento, que possibilita o raciocínio e a emoção, atributos que encontram a sua “máxima” expres- são na espécie humana (MAIA, 2011). Pós-Universo 22 As funções cognitivas são a “[...] expressão do funcionamento do córtex cerebral em estreita relação com diversas estruturas encefálicas subcorticais e aferências sen- soriais” (MAIA, 2011, p. 31). Pensando na construção do processo de aprendizagem, vamos refletir: o que acontece na mente de uma criança quando lhe propomos uma atividade? Para Maia (2011), a partir da proposta inicial um grande processo se inicia, no qual a criança realiza 4 (quatro) grandes etapas cognitivas: 1. Percepção: quando ela recebe a informação e lhe dá significado. 2. Memória: quando a informação é registrada, pelo menos de forma temporária. 3. Funções executivas: quando ela processa a informação, correlacionando-a com materiais já armazenados em sua memória. 4. Funções expressiva: quando a criança dá sua resposta utilizando de alguma forma de comunicação. A seguir, vamos caracterizar cada uma dessa funções cognitivas. A percepção Segundo Lent (2010) a percepção se inicia quando uma forma qualquer de energia incide sobre as interfaces situadas entre o corpo e o ambiente. Os receptores senso- riais são o que denominados de sentidos: visão, olfato, audição, sensibilidade corporal e gustação. Neste processo o nosso SNC recebe essas informações provenientes do meio externo, dando-lhe um significado. Diz-se ainda que existem receptores específicos – áreas especializadas – para analisar cada uma das modalidades perceptivas, que se setorizam em característi- cas específicas do todo a ser analisado. Por exemplo, áreas específicas pra análise de cor, movimento e tridimensionalidade se encontram na área cortical-visual, assim como, existem o processamento de sons musicais e sons pertencentes a linguagem humana são processados por áreas auditivas específicas (MAIA, 2011). Pós-Universo 23 O autor ainda destaca que no caso da aprendizagem, as percepções são multi- modais – áreas de integração ou terciárias – algo especificamente verdadeiro para a leitura e a escrita, em que há constante correlação das formas gráficas identificadas com os sons correspondentes que representam. “ [...] a análise das formas gráficas “p”, “q”, “d”, “b”, todas são primariamente um semicírculo acoplado a uma haste, pode ser entendida como as letras “pê”, “quê”, “dê” e “bê”, uma vez que se analise a disposição espacial diferenciada desse semicírculo/haste e se correlacione tal representação gráfica com o som correspondente das letras representadas [...] como tais habilidades vão sendo desenvolvidas com a maturação pela idade do SNC e pela experiencia e exposição repetida aos estímulos, podemos compreender como as dificul- dades no reconhecimento de tais regras são próprias da aquisição de leitura e escrita, mas que podem representar disfunções em nível perceptivo-visual e fonológico, à medida que permanecem após uma etapa esperada de de- senvolvimento (MAIA, 2011, p. 34). A sensação e a percepção são o ponto de partida para a pesquisa moderna dos processos mentais. Os cinco órgãos dos sentidos são canais de capta- ção dessas novas informações, mas eles apresentam algumas limitações. Por exemplo, nem todas as frequências sonoras são percebidas pelo nosso sistema auditivo, isto é, nem todos os sons que percebemos, são interpretados pelo nosso encéfalo. Além disso, nossas percepções diferem qualitativamen- te das propriedades físicas dos estímulos, visto que o sistema nervoso extrai somente determinadas partes da informação de cada estímulo, enquanto ignora outras, e assim interpreta esta informação no contexto das estrutu- ras encefálicas e das experiências prévias. Fonte: Sociedade Brasileira de Neurociência (2017) Disponível em: http://www.sbneurociencia.com.br/drrobertomuller/artigo1. htm Acesso em 25/03/2017. saiba mais Pós-Universo 24 A memória O que é a memória? Compreendida em nossas discussões como a segunda etapa do processo de aprendizagem, a memória corresponde a capacidade do aprendente reter as informações que recebeu do ambiente externo, e também de acessar infor- mações previamente armazenadas. Brandão (2001) nos retrata que aprendizagem e memória estão imbricadas em um processo contínuo de estágios. O primeiro estágio corresponde a memória de curto prazo – memória de trabalho, uma memória sensorial ou imediata que ocorre em uma fração de segundo, como guardar um número de telefone, por exemplo. Essa memória tem duração pequena – alguns segundos, minutos ou horas – mas, por meio da repetição mental do conteúdo da informação pode se converter em memória de longo prazo, passa a integrar o sistema duradouro de armazenamento. A memória de trabalho, segundo Maia (2011) é uma modalidade mnêmica, temporalmente pequena, mas, responsável pelo processamento das informações recebidas pelo meio, em tempo real, como também das informações resgatadas da memória permanente para a execução do raciocínio. Este “exercício” é facilmen- te percebido em crianças em fase de alfabetização, por exemplo. “Anatomicamente, a memória de trabalho corresponde a um espaço virtual onde múltiplas conexões e integrações são orquestradas sob a ‘batuta’ do lobo frontal, em especial o cortéx pré-frontal” (MAIA, 2011, p. 35). “ Uma disfunção cognitiva que classicamente compromete a memória de trabalho é o TDAH, explicando as grandes dificuldades de organização, plane- jamento e retenção de informações em pessoas com este distúrbio. Há uma grande demanda de memória de trabalho em tarefa de raciocínio lógico-de- dutivo, especialmente na Matemática. Na dislexia, por sua vez, a memória de trabalho especificamente fonológica está deficiente (MAIA, 2011, p. 35). Pós-Universo 25 A memória de longo prazo, segundo Brandão (2001) se subdivide em secundária e terciária. Os eventos que estão armazenados na memória secundária, uma vez locali- zados pela busca são trazidos a consciência. Quando em uma conversa por exemplo, tentamos nos lembrar de um filme que assistimos e está relacionado ao assunto que está sendo tratado, invocamos a memória secundária. A aprendizagem pode ser vista como um conjunto de comportamentos que viabilizam os processos neurobiológicos e neuropsicológicos da memória. Fonte: Lent (2010, p. 650). atenção Na memória secundária, a “leitura periódica” das informações que ali estão armazena- das permite que as informações sejam alteradas, como também novas informações relacionadas a aprendizagem inicial sejam acrescidas ao sistema. Continuando com exemplo do filme citado anteriormente, ao trazermos para a discussão que estamos estabelecendo, acabamos por acrescentar novos aspectos, novas formas de enxer- gá-lo, ou seja, a memória foi modificada. Brandão (2001) e Maia (2011) chama este processo de consolidação, aquilo que é armazenado na memória de longo prazo. E como isso acontece? O hipocam- po tria e determina quais informações, dentre as milhares que são processadas pela memória de trabalho, serão permanentemente regidas em nosso córtex cerebral. O hipocampo faz parte dosistema límbico, que é região que regula emoções, estando associado principalmente à memória. Fonte: elaborado pela autora. saiba mais Pós-Universo 26 O indivíduo não tem autonomia nessa tarefa ou influência consciente sobre o hipo- campo para selecionar o que guardar na memória de longo prazo ou então esquecer. Contudo, algumas características do elemento a ser memorizado apontadas por Maia (2011) merecem ser citadas: • O maior número de vezes que ele é apresentado ao indivíduo; • O maior número de modalidades cognitivas que a informação é apresen- tada (visuais, auditivas e táteis); • A associação do elemento com aprendizados anteriores; • A associação a estímulos afetivos, que podem ser prazerosos ou dolorosos. No processo de aprendizagem, essas características levam o hipocampo a reconhecer a informação como importante aumentando a chance de convertê-la em memória de longo prazo. “ A memória permanente é o acúmulo de informações desde os nossos primei- ros momentos de vida [...] se não regularmente utilizadas, ou se ficam ‘soltas’ fora de um conjunto significativo de aprendizados, podem imergir na incons- ciência e dar o ar de sua graça raramente. Tanto a memória quanto a atenção vão ficando maiores (em termos de duração, quantidade e complexidade), quanto mais amadurecido o sistema nervoso central e mais estimuladas forem (MAIA, 2011, p. 36). Na memória terciária, Brandão (2001) nos salienta, que são armazenadas informa- ções relacionadas ao funcionamento da vida cotidiana, constituindo-se em traços de memórias correspondentes a fala, escrita, atividade motora e outras atividades que se mostram essenciais. Pós-Universo 27 “ A princípio, não existe uma necessidade educacional especial que afete pri- mariamente a capacidade de memorizar (consolidar) de forma genérica da criança ou adolescente, salvo situações adquiridas que lesem a região hipo- campal (tumores, traumatismo ou doenças degenerativas). Os transtornos de aprendizado são caracterizados por dificuldades mnemônicas específicas decorrentes de disfunção geneticamente determinadas em áreas cerebrais específicas. Dessa forma, os disléxicos têm dificuldades de memorização fnêmica/fonológica (embora sem alterações em outras áreas de proces- samento linguístico), os portadores de disgrafia na memória grafêmica e grafofonêmica e os com discalculia na memória para números (MAIA, 2011, p. 36). O CÉREBRO E AS FUNÇÕES COGNITIVAS – “LOBO” CEREBRAL O lobo frontal controla a motricidade, planeja os atos, modula a memória imediata, controla a atenção e organização psicomotora, o afeto, o racio- cínio e a personalidade, e ainda é o responsável pela articulação da fala. O lobo parietal, registra a interpreta as sensações, imagem do corpo, é res- ponsável pelo reconhecimento tátil de objetos e formas, direcionalidade, leitura – em interface com o logo temporal -, elaboração grafomotora e processamento espacial. O lobo temporal percebe e interpreta o paladar e o olfato, os estímulos auditivos verbais e não verbais, os eventos relaciona- dos à memória e as emoções mais primitivas – saciedade, impulso sexual, impulsos de proteção como fuga ou luta. O lobo occipital percebe e inter- preta as sensações visuais. Fonte: Maia (2011). quadro resumo Pós-Universo 28 Pós-Universo 29 FUNÇÕES COGNITIVAS E APRENDIZADO ESCOLAR: FUNÇÕES EXECUTIVAS E EXPRESSIVAS Continuando as nossas discussões acerca das funções cognitivas e aprendizado escolar, falaremos agora das funções executivas e das funções expressivas. Funções executivas Entendemos por funções executivas o conjunto de habilidades que permitem o de- sempenho de ações voluntárias orientadas para metas, que podem ser intelectuais ou emocionais. São aquelas habilidades que permitem ao aluno iniciar e desenvol- ver uma atividade com objetivo final determinado (COSTA; MAIA, 2011). São as funções executivas caro(a) aluno(a) que nos levam a executar uma série de tarefas simples em nossa rotina, como também tarefas complexas que exijam so- luções mais aprofundadas. Quando em sala de aula propomos atividades aos nossos alunos, estamos estimulando as suas funções executivas, pois, estamos estimulan- do o seu cérebro e o funcionamento de diversas atividades mentais que otimizem o seu desempenho. Para Costa e Maia (2011, p. 55), “as funções executivas são, portanto, determi- nantes da capacidade de aprendizagem”. As autoras ainda reforçam que o bom desenvolvimento das funções executivas dependem não somente do amadureci- mento cerebral, mas, também da assimilação de maneira progressiva das estratégias de ensino-aprendizagem utilizadas pelo professor. Pós-Universo 30 Segundo Morton (2013, p. 4), as funções executivas podem ser divididas em três grandes categorias de competências: autocontrole, memória de trabalho e flexibili- dade cognitiva. O autocontrole corresponde a capacidade de o indivíduo resistir à uma tentação, a algo que gostaria de fazer, para poder fazer aquilo que é certo. Essa é uma capacidade que ajuda as crianças a prestar atenção, agir menos impulsivamente e a manter a concentração numa tarefa, por exemplo. Ligada às funções executivas, a memória de trabalho busca manter as informações na mente para que elas possam ser manipuladas. Esta é uma habilidade necessária à realização de tarefas cognitivas, como a de estabelecer uma relação entre dois assuntos, fazer cálculos mentais e/ou estabelecer uma ordem de prioridade entre várias tarefas. A flexibilidade cogniti- va se volta à capacidade de o indivíduo usar o pensamento criativo e realizar ajustes flexíveis que possibilitem a adaptação às mudanças. Uma habilidade que auxilia as crianças a utilizarem imaginação e criatividade para resolver problemas. “ O desenvolvimento do potencial máximo das funções executivas é um processo que exige tempo e isso se explica, em parte, pela lentidão do ama- durecimento do córtex pré-frontal. As alterações nas funções executivas são aparentes quando as crianças se tornam capazes de manter em mente os objetivos importantes (por exemplo, terminar o dever de casa ao invés de assistir à televisão). Observam-se melhorias nas funções executivas também quando as crianças desenvolvem a capacidade de analisar seu ambiente para decidir qual o plano de ação apropriado (por exemplo, estudar hoje à noite é essencial para a obtenção de uma boa nota no exame do dia seguin- te) (MORTON, 2013, p. 4). Percebe caro(a) aluno(a) como as funções executivas também refletem um proces- so de amadurecimento do indivíduo. Este amadurecimento também acontece por meio da aprendizagem. Outrossim, Costa e Maia (2011) nos revelam que é bem pos- sível que crianças com inteligência normal e com problemas com a função executiva tenham baixo rendimento acadêmico, como no caso de crianças com TDAH. Pós-Universo 31 Uma das marcas do TDAH as disfunções executivas. Muitos especialistas, in- clusive consideram ser esta a principal origem desse transtorno. Fonte: elaborado pela autora. atenção Funções expressivas As funções expressivas são aquelas que se voltam a alguma forma de comunicação. Podemos dizer que a linguagem oral e a linguagem escrita são as principais e/ou mais utilizadas pelos indivíduos. No cérebro, todo o cortéx e as estruturas subcorticais trabalham para permitir a linguagem. Neste processo, os sentimentos, desejos e palavras são transformados, sendo que, as partes – aspectos verbais, mediados pelo hemisfério dominante – e o todo, que são os aspectos não verbais, mediados pelo hemisfério não dominante, são igualmente importantes para que haja coerência no ato comunicativo (MAIA, 2011). Mas qual a “rota” da linguagem na cabeça dos pequenos? Vamos entender como este processamento acontece.Salienta Maia (2011) que quando tratamos da fala – linguagem oral – tudo começa com as emoções e pensamentos que o emissor deseja verbalizar. Esses sentimentos são carregados de significados que deverão ser traduzidos em palavras apropriadas. Somente aqui, temos dois processos: o de conceitualização e lexicalização. A palavra então é “montada” a partir de seus constituintes fonológicos e “traduzida” em mo- vimentos articulatórios e emissões de ar pelas estruturas fonoarticulatórias – fase chamada de articulação – com a finalidade de serem emitidas palavras em ordem, emotividade e propriedade sociocultural, ou seja, sintaxe, prosódia e pragmatismo, sucessivamente. No caso da leitura e escrita, após o reconhecimento da palavra escrita, os demais processos serão semelhantes ao processamento da percepção da linguagem falada, ou seja, o significado isolado e contextualizado das palavras, a análise sintática, a apreensão do pragmatismo e a prosódia (MAIA, 2011). Pós-Universo 32 “ O cérebro processa a linguagem oral e seu correlato escrito de forma modular, ou seja, apresenta redes específicas para o processamento de níveis hierar- quizados, pertinentes a aspectos constitutivos dos sons (nível fonêmico), palavras (nível lexical – léxico fonêmico em relação à palavra falada e léxico ortográfico em relação à palavra escrita) e significados (nível semântico), bem como para o encadeamento das palavras de forma coerente e inteli- gível (sintaxe), acrescido de aspectos não verbais, como a intencionalidade do ato comunicativo (pragmatismo) e os contornos afetivos de que ela se reveste (prosódia) (MAIA, 2011, p. 37). Complementando o entendimento deste processo, Lent (2010, p. 683) nos aponta que, “ As modalidades da linguagem envolvem sistemas pareados de expressão e compreensão. Assim, quando a expressão é oral ou vocal (modalidade que chamamos de fala), a compreensão ocorre principalmente pelo sistema au- ditivo; quando a expressão é gestual, a compreensão é realizada pelo sistema visual. Da mesma forma, quando a expressão é escrita, é o sistema visual que possibilita a leitura. E quando a escrita é Braile, é o sistema somestésico que assume a tarefa. Observamos assim, que o processo realizado pelo cérebro para que a função ex- pressiva se cumpra, aconteça, é uma atividade complexo e intrínseca. Precisamos enquanto professores compreender este processo esquemático para que assim pos- samos estimular adequadamente os nossos alunos. Imagine todo esse processo ao trabalharmos a leitura e escrita, por exemplo? Sem sombra de dúvidas, muitas das di- ficuldades de aprendizagem podem ser mapeadas ao compreendermos as funções cognitivas. Pós-Universo 33 Vale ressaltar ainda, conforme Maia (2011) que dificuldades de atenção e execu- ção, podem atrapalhar esse processo, por exemplo, indivíduos com TDAH podem ler todo um texto, sem problemáticas de articulação e fluência, mas, é comum ao final quando perguntados sobre o que entenderam, de nada lembrarem. São muitos outros desdobramentos que envolvem as funções cognitivas caro(a) aluno(a). O nosso material não esgota as discussões sobre o assunto, assim, reco- mendo que você continue as suas pesquisas, explore o tema. Existem materiais fantásticos para pesquisa sobre o assunto ao explorarmos o campo da neurociên- cia. Por exemplo, o uso de técnicas de imagem funcional para as áreas cerebrais para compreender as regiões impactadas ao ouvir, ler, falar ou imaginar palavras, como outras tantas pesquisas. Não pare por aqui suas pesquisas sobre este assunto! Aprofunde os seus conhecimentos! atividades de estudo 1. Vimos em nossos estudos que Uma das vertentes dos estudos em Neurociência se volta a suscitar o entendimento da aprendizagem, do funcionamento do cérebro nas mais variadas formas de construção do conhecimento, trazendo à tona elemen- tos que favorecem ou dificultam a aprendizagem. Sobre a neurociência, assinale V para verdadeiro e F para falso nas sentenças a seguir, e assinale a alternativa correta. ( ) A neurociência pode ser compreendida como um termo “guarda-chuva” por en- globar todas as áreas da ciência. ( ) A neurociência no traz os estudos e discussões acerca dos processos que permi- tem ações, comportamentos. ( ) A tarefa das neurociências está em explicar o comportamento no que tange ao funcionamento cerebral, focando unicamente na função celular. ( ) Há modos diferentes de classificar as neurociências de acordo com nos níveis de abordagem a que se propõe a investigação que se deseja realizar. ( ) Na neurociência cognitiva estão concentrados os estudos que se valem das ques- tões de aprendizagem, ensino, didática e o universo de sala de aula. a) V, V, F, V, F. b) F, F, V, V, V. c) V, V, V, V, V. d) F, V, V, F, V. e) V, V, F, V, V. atividades de estudo 2. Sabemos que o sistema nervoso pode ser dividido em: sistema nervoso central (SNC), sistema nervoso periférico (SNP) e sistema nervoso autônomo (SNA). Analise as afir- mações a seguir, acerca do sistema nervoso, e assinale a alternativa correta. I - No sistema nervoso central (SNC) estão os músculos voluntários, e as informa- ções periféricas como sensibilidades e sentidos. II - No SNC estão as partes situadas dentro do crânio e da coluna vertebral – encé- falo e medula espinhal. III - O sistema nervoso periférico (SNP) coloca o SNC em contato com os órgãos efetores. IV - No sistema nervoso central (SNC) está a maior parte das células nervosas, seus prolongamentos e os contatos que estabelecem entre si. V - O sistema nervoso autônomo (SNA) é composto por estruturas centrais e perifé- ricas relacionadas apenas ao controle involuntário das funções orgânicas. Está correto SOMENTE o que se afirma em: a) I e II. b) II e III. c) I, II e III. d) I, III, IV e V. e) II, III IV e V. atividades de estudo 3. As funções cognitivas são as funções cerebrais básicas que permitem a recepção e o processamento de estímulos e as respostas aos mesmos. Analise as afirmações a seguir: [...] o significado dado a informação quando ela é recebida pelo cérebro. [...] registro da informação, mesmo que de forma temporária. Os trechos apresentados correspondem, respectivamente, a quais funções cogniti- vas? Assinale a alternativa correta. a) Linguagem e expressão. b) Executivas e expressivas. c) Percepção e memória. d) Armazenamento e inteligência. e) Leitura e aprendizagem. 4. Considerando o que foi estudado sobre as funções executivas e expressivas, rela- cione as sentenças apresentadas a função cognitiva a que pertence, sendo (1) para função executiva e (2) para função cognitiva, e assinale a alternativa que apresente a sequência correta. ( ) Conjunto de habilidades que permitem o desempenho de ações voluntárias orientadas para metas. ( ) Permitem ao aluno iniciar e desenvolver uma atividade com objetivo final determinado. ( ) São funções que se voltam a alguma forma de comunicação. ( ) Uma de suas funções é o autocontrole, que corresponde a capacidade de o indi- víduo resistir à uma tentação, a algo que gostaria de fazer, para poder fazer aquilo que é certo. ( ) Envolvem sistemas pareados de expressão e compreensão, podendo se materia- lizar em formas de linguagem como a oral e a escrita. a) 2,2,1,1,2. b) 1,1,1,1,2. c) 1,2,2,2,1. d) 1,1, 2,1,2. e) 1,2,1,1,2. resumo Neste encontro pudemos conhecer aspectos voltados a neurociência e o desenvolvimento da aprendizagem. Tivemos a oportunidade de estudar elementos da neurociência, em sua verten- te relacionada ao comportamento humano. Também pudemos conhecer os aspectos básicos da estrutura do sistema nervoso central que se relacionamcom a aprendizagem, tais como as funções cognitivas, que podem ser subdividi- das em pensamento e emoção, motricidade e equilíbrio, sensibilidades, sentidos e controle do meio interno, como respiração, circulação, liberação hormonal. Fizemos discussões que trouxeram à tona estes elementos, sempre nos voltando a aprendizagem do indivíduo. Assim, aprendemos sobre as principais funções cognitivas e a sua relação com o cérebro, conjecturando sobre a integração entre prática pedagógica e neurologia da aprendizagem. Assim, nos voltamos a tratar sobre a importância de o professor, o pedagogo, o psicopedago- go aprender e se apropriar do conhecimento a respeito do sistema nervoso central, em especial sobre o cérebro. Pudemos ainda constatar que o aprendizado escolar se constitui em um processo que requer prontidões neurobiológicas, cognitivas, emocionais e pedagógicas, como também os estímulos apropriados. E que as funções cognitivas permitem a recepção e o processamento de estímulos e as respostas, possibilitando o raciocínio e a emoção. Falando em funções cognitivas, pudemos estudá-las como um grande processo que se realiza em quatro etapas: percepção, memória, funções executivas e funções expressivas. Espero que este material tenha lhe ajudado caro(a) aluno (a), a tecer reflexões sobre os elemen- tos da neurociência que se voltam ao processo de aprendizagem, e, principalmente, em refletir sobre práticas pedagógicas que podem ser desenvolvidas e aplicadas ao cotidiano escolar pro- piciando o desenvolvimento adequado de nossos alunos. material complementar NA WEB KANDEL - EM BUSCA DA MEMÓRIA Nos mostra com profundidade as realizações ao longo da vida e as reflexões de um homem, que acabou por ser muito maior do que a soma de todas as suas partes, por isso considerado um dos pesquisadores da memória mais importantes do século XXI. Web: < https://www.youtube.com/watch?time_continue=1&v=afZ5MFc2whE> referências BEAR, Mark F.; CONNORS, Barry W. Neurociências: Desvendando o Sistema Nervoso. 3 ed. Porto Alegre: Artmed, 2008. BRANDÃO, M. L. As bases biológicas do comportamento: introdução à neurociência. São Paulo: Editora Pedagógica e Universitária, 2004. BRANDÃO, M. L. Psicofisiologia: as bases fisiológicas do comportamento. São Paulo: Atheneu, 2001. COSTA, C. R. C. M; MAIA, H. Funções executivas. In.: MAIA, H. (org.). Neurociências e desenvol- vimento cognitivo. Rio de Janeiro: Wak Editora, 2011. Volume 2. GAZZANIGA, Michael S.; IVRY, Richard, MANGUN, George R. ; tradução de Angelica Rosat Consiglio. Neurociência cognitiva: a biologia da mente. 2.ed. Porto Alegre: Artmed, 2006.p. 20-37. KANDEL, Eric R.; SCHWARTZ, James H.; JESSELL,Thomas M. Princípios da neurociência. 4.ed. Barueri - SP: Manole, 2003.p. 5-17 LENT, Roberto. Fundamentos da Neurociência. In LENT, Roberto. Cem bilhões de neurônios: conceitos fundamentais de neurociência São Paulo: Atheneu, 2010. LÉO, M. F. G. Neurociência e Educação. Monografia. Universidade Candido Mendes. Niterói: Projeto A vez do Mestre, 2010. MAIA, H.; THOMPSON, R. Cérebro e aprendizagem. In.: MAIA, H. (org.). Neurociências e desen- volvimento cognitivo. Rio de Janeiro: Wak Editora, 2011. Volume 2. MAIA, H. 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