terça-feira, 24 de junho de 2014

Neurociências, altas habilidades: implicações no currículo


Amauri Betini Bartoszeck* - Departamento de Fisiologia, Laboratório de Neurociência & Educação, Universidade Federal do Paraná, Curitiba-PR; Instituto Superior do Litoral do Paraná, ISULPAR, Paranaguá, PR.
  
Resumo
A presente apresentação, inicialmente, define e descreve as subdisciplinas que compõem as neurociências com potenciais aplicações educacionais para indivíduos identificados com altas habilidades. Objetiva-se uma breve introdução morfofuncional ao sistema nervoso que serve de pano de fundo para auxiliar o entendimento da ponte teórico-experimental da relação de neurociências e altas habilidades. São salientados aspectos da base evolucionista e biológica, que conjectura-se possam estar estruturados nos circuitos neuronais, subjacentes aos padrões de realce da sensibilidade auditiva e eficiência da memória. Discute-se como se dá a codificação da informação, formas de detectar associações e analogias, exemplificando-se regiões cerebrais envolvidas no pensamento matemático. São analisadas modificações estruturais e a dinâmica da plasticidade sináptica subjacentes à “talentosidade” e como a base genética interage com as experiências do ambiente. São também discutidos métodos tecnológicos usuais na identificação de crianças e adolescentes com indicação de superdotação. Avaliam-se comparativamente características de crianças “prodígios e savants”. São listadas perguntas motivadoras e instigantes para o aprofundamento de pesquisas em neurociências que possam consolidar o conhecimento de como áreas do cérebro processam de modo vantajoso o raciocínio e aprendizagem, com implicações para educadores. Conclui-se a palestra com sugestões de métodos alternativos de ensino, enfatizando-se exemplos de aplicações práticas na área de ciências biológicas.

Introdução

As neurociências constituem uma das áreas do conhecimento biomédico, que utiliza os achados e dados empíricos de suas subáreas, tais como a neuroanatomia (estudo das estruturas neurais), a neurofisiologia (estudo experimental da função dos circuitos neuronais), a neuroendocrinologia (interação do tecido neural com as glândulas endócrinas), o neurodesenvolvimento (estudo do crescimento e maturação do tecido neural), a neurociência cognitiva (estudo da aprendizagem e memória), a neuro[psico] farmacologia (estudo das substâncias neuro-farmacológicas), o neuroimageamento (registro da atividade neural durante tarefa cognitiva) e psicologia evolucionista (investiga a história evolutiva dos comportamentos animais) a  fim de esclarecer como funciona o sistema nervoso em sua abrangência total (Lent, 2001; Kandel et al., 2002; McCrone, 2002; Aamodt & Wang, 2009).

Neurobiologia do cérebro
 
O conhecimento do cérebro no nível básico é relevante porque os pesquisadores estão paulatinamente desvendando, com muito esforço, os “mistérios” estruturais e funcionais deste órgão vital. É igualmente relevante, para a área de neuro-cognição, pois há novos “insights” de como crianças e adolescentes, e mesmo na fase de bebês, aprendem (Bradsford et al, 2000; Silberg, 2003). Além disso, se há períodos denominados “críticos” ou “sensíveis” para a aquisição de funções de alto nível, na escala de Benjamin Bloom, se faz urgente averiguar (Bloom, 1956; Bailey et al., 2001; Crowe et al., 2008). Ademais, é importante para os educadores, visto que de posse deste tipo de conhecimento, poderão descobrir ou adaptar maneiras de enriquecer a experiências escolares, não só de crianças superdotadas e criativas, mas também do estudante mediano, do disléxico, e enfim todos aqueles cuja capacidade não é adequadamente avaliada pelo teste do QI ou outras medidas convencionais (Perkins, 1995). É de fundamental importância saber como a criança aprende para incrementar como lhe é ensinado (Saint-Onge,1999). Faz-se mister, que os pais estejam cientes, que as drogas no período pré-natal e o consumo de bebidas alcoólicas, nutrição maternal e a posterior interação com os recém-natos, possam afetar o cérebro em desenvolvimento (Nathanielsz, 1999).
A sociedade presume que o bebê nasce com uma capacidade intelectual fixa, isto é, alguns com capacidade média e uns poucos com capacidade realçada ou limitada de aprender.  Contudo, a evidência neurocientífica aponta, que a formação dos circuitos neuronais, mais importantes, se expandem após o nascimento e dependem das experiências que a criança vivencia (Gopnik et al., 1999). O estudo do desenvolvimento e dos primeiros anos da infância mostra que alguns neurônios aumentam a “arborização” e expandem seus processos regulados por genes contidos nos cromossomas (Greenough, 1991; Slater & Lewis, 2002; Begley, 2007; Carroll et al., 2008). Assim, parte das estruturas mais primitivas do cérebro herdadas evolutivamente de nossos antepassados regula o automatismo do batimento cardíaco, freqüência respiratória e controle da temperatura corporal. Desta feita, algumas áreas do cérebro continuam a se desenvolver rapidamente, em particular, as conexões que respondem aos estímulos nos três primeiros anos de vida (Bruer, 1999).  Em suma, a aprendizagem no seu nível mais elementar, é um processo resultante de alterações neuroanatômicas e neuroquímicas, semi-permanentes ou permanentes na citoarquitetura cerebral.  Por outro lado, a eficiência com a qual o cérebro “aprende” informação nova ou faz um ajuste na informação prévia, para adequar-se às novas circunstâncias ambientais, depende do grau de engajamento no contexto de aprendizagem em que se encontra o aprendiz ( Assmann, 2004; Rose, 2006).

Altas habilidades e Biologia do Cérebro

O cérebro humano tem seu crescimento e desenvolvimento desde o período pós-natal até, em média, a idade de sete anos e amplia suas ligações sinápticas bem além da segunda década. Desta forma, o córtex de associação pré-frontal, cujas áreas estão envolvidas com o planejamento antecipatório e regulação do comportamento emocional, continuam a se desenvolver até a idade de 20 anos. O cérebro de meninos e meninas, mais inteligentes submetidos ao teste do QI, verificou-se que ele se desenvolve de maneira diferente (James, 2007; Relvas, 2009). O estudo indicou um atraso na maturação e espessura da camada do córtex pré-frontal (função executiva), em amostra de mais de 300 crianças e adolescentes de 6 a 19 anos. Estes estudantes foram avaliados por ressonância magnética funcional (fRMI) e outras técnicas de neuroimagem (Blakemore & Frith, 2005). Constatou-se que o crescimento do córtex pré-frontal é mais lento, só atingindo o tamanho máximo em média em torno dos 11 anos, enquanto o grupo comparativo de QI, mediano, isto já se dá aos 8 anos. O que parece uma deficiência, na realidade é uma vantagem, pois é uma estratégia programada para a formação de conexões (sinapses) múltiplas e mais complexas. Desta forma aumenta a velocidade do processamento da informação (Le Doux, 2002). Assim, na puberdade estas crianças de QI mais alto mostram, através de exames, córtex com maior espessura, do que as crianças da mesma faixa etária (Keverne, 2004).

Características comuns de pensadores com altas habilidades (AH)

A memória e aprendizagem, ou se memória é aprendizagem, é outra preocupação educacional a qual a neurociência, está procurando esclarecer. No seu aspecto mais básico a aprendizagem é o processo para a aquisição da memória. Porém, processos neurológicos complexos ocorrem para transferir a informação recém obtida e transferi-la para o “banco” de memória de longa duração (consolidação), onde fica armazenada para ser usada de maneira inovadora e imprevisível. De fato o cérebro possui múltiplos sistemas de memória, distribuídos nas estruturas do cérebro, os quais desempenham papéis específicos (Izquierdo, 2002; Longoni, 2003). Por exemplo, o sistema da memória motora entra em ação para o desenvolvimento de habilidades físicas como o simples andar, prática de exercícios físicos, dança. Por seu turno, o sistema da memória emocional influencia a aprendizagem da música e outros estímulos podem ajudar o educador prescrever ambientes, que conduzam tanto para as crianças ditas “normais” como àquelas que necessitam educação especial. Por sua vez, pensadores com AH, precocemente apresentam realce no padrão de sensibilidade, mais especificamente, musicalidade qual seja, violinistas respondem mais ao som do violino, trompetistas ao trompete. Observa-se também, realce na memória de curta duração (de trabalho), na eficiência e capacidade de reter detalhes de gravuras, ilustrações, fotos, sons.

Evolução do cérebro e altas habilidades

O cérebro triádico

Às vezes a pessoa fica frustrada porque não obtém a cooperação, que precisa, dos familiares, amigos, colegas de trabalho da empresa ou escola onde trabalha arduamente das segundas às sextas-feiras. Zanga-se porque eles parecem não aquilatar a importância das coisas, que fazem e parecem agir irracionalmente. Tal comportamento pode ter uma explicação simples: está em franca atividade o “cérebro reptiliano”.
A teoria do “cérebro triádico”, idealizada por Paul MacLean, postula, que evolutivamente, o ser humano possui “três cérebros”, formados por camadas sobrepostas, ou seja, algo no formato, contemporaneamente, pode-se dizer “três em um”. Esta teoria talvez possa explicar, em parte, nosso comportamento e daqueles que nos cercam nos locais de trabalho e no ambiente em geral, inclusive o educacional (Lambert, 2003).

O cérebro reptiliano

Durante o desenvolvimento embrionário do feto, no interior do útero materno, observa-se uma repetição dos “passos” evolucionistas pelo que passou o cérebro dos vertebrados na trajetória rumo a maior complexidade observada notadamente nos primatas. A parte mais básica é o tronco cerebral (Karp & Berrill, 1981). Este emaranhado de circuitos neurais é considerado pela teoria de P. MacLean, como sendo o cérebro reptiliano. É avaliado como muito primitivo na sua estruturação da circuitaria neuronal, um resquício de nosso passado evolutivo pré-histórico. Responde prontamente aos estímulos com resposta adequada, não sofisticada. O cérebro regula as funções do corpo, reações que asseguraram e continuam a fazê-lo para nossa sobrevivência. É extremamente útil para reações rápidas, sem pensar muito. O cérebro reptiliano centra-se em ações de quando o indivíduo está em perigo, quer se “safar” logo, sem muitas delongas!
Naquele mundo primevo da sobrevivência do mais apto ou mais sagaz, essa porção do cérebro canalizava ações de como obter comida e não ser “alimento” de predador eventual, enfrentar oponente, ou parlamentar, ou dependendo fugir. Esta porção do cérebro é mais movida pelo “medo/temor” e assume o controle do que fazer, quando a pessoa sente-se ameaçada (real ou imaginariamente) ou quando percebe a sensação iminente de morte. Com o passar do tempo evolutivo, uma camada de neurônios de características “olfatórias” sobrepôs-se à estrutura do cérebro primitivo. A capacidade expandida do sensorial olfatório, baseada em feromonas nos organismos mais simples, melhorou a possibilidade de sobrevivência do indivíduo. O animal aprendeu a discriminar alimento comestível do tóxico, avaliar melhor presa de predador, e conseqüentemente a tomada de decisão frente a situações, do que comer ou evitar (Cartwright, 2001).

O cérebro “felino”

Gradualmente o “cérebro olfatório” tornou-se o âmago para outra sobreposição de camadas de células neuronais à medida que o indivíduo interagia com o meio. Esta nova projeção cresceu no formato de “anel” ao redor do tronco cerebral, e passou a ser chamada de “sistema límbico”. No decorrer do tempo essa estrutura neural evoluiu progressivamente, lançando conexões para o hipocampo primitivo. Houve um refinamento nos processos de aprendizagem & memória em certos mamíferos e primatas. O alimento deixou de ser meramente saudável ou tóxico e passou a ser discriminado como “bom” ou “ruim”, com repercussões até os dias atuais. Este cérebro olfatório primitivo tornou-se a base rudimentar, que originou posteriormente o neocórtex e as divisões pré-frontais. Com o crescimento das ramificações, o sistema límbico passa a ser a fonte do “prazer” das “emoções & sentimentos” afetando o humor e as funções orgânicas do indivíduo, como um todo (LeDoux, 2000; Newman & Harris, 2009).

O neocórtex

É a parte mais evoluída do cérebro triuno, a “lâmina pensante” o cérebro do Homo sapiens sapiens mostra substancial crescimento e complexidade no sistema de colunas e arranjos dos neurônios e glia em termos evolutivos relativamente recentes. Consiste em grande medida, de camada fina de neurônios do neocórtex, que “envelopa” as estruturas abaixo (Allman, 2000). Permite-nos particularmente pela ativação da porção do córtex pré-frontal, o planejamento de longo prazo, tomada de ações estratégicas, a função executiva.
O neocórtex é o “oceano do pensamento” (raciocínio), compreensão, arte e imaginação. Junta sutileza e elegância à vida emocional. O desejo e o prazer sexual são maquinados no sistema límbico, mas é o neocórtex, entretanto, que gera a afeição maternal, o que não se observa em vertebrados inferiores. É esse liame, de mútua proteção entre pais e filhos, que assegura os cuidados da prole durante o período da longa infância nos primatas em geral, mas mais particularmente no caso humano. Como já enfatizado, o cérebro reptiliano primitivo está intimamente relacionado com as funções instintivas básicas. Embora o neocórtex seja voltado para a ação racional, por exemplo, o pensamento, o sistema límbico pode rapidamente assumir o comando em situações de emergência (Kandel et al., 2003). Em situações de perigo o que o organismo deseja é resposta imediata, age o instinto de sobrevivência, e não longas deliberações filosóficas!

Evolução e psique

A evolução além de selecionar as características físicas do indivíduo melhor adaptadas ao meio ambiente pretérito, também selecionou mecanismos psíquicos mais vantajosos para lidar com situações sociais da época. Assim, vê-se que nosso cérebro não foi selecionado para viver num ambiente urbano, altamente tecnológico como o atual. Para as funções básicas do cérebro, que organiza a homeostasia do corpo, isto é, as condições do ambiente interno e os processos dos mecanismos reguladores pela retroalimentação, isto não importa, mas para outras, como a ativação crônica do sistema de alarme, pode ser desastroso para o organismo, como manifestações inesperadas de ansiedade (Morgan, 1982, 1995; Barondes, 1998; Cartright, 2001; Pinel, 2005; Fox, 2007).
A maioria das hipóteses da evolução do cérebro dos vertebrados sugere que os cérebros maiores em proporção a massa do corpo, se correlacionam com maior habilidade cognitiva. As pressões adaptativas para tal habilidade presumem-se, devem ter vindo de variáveis ecológicas, pois o conhecimento e localização de fontes alimentares dependiam de mapas cognitivos complexos. Da mesma forma, e particularmente, nos primatas de vida sociais mais evoluídos, requeria a armazenagem desta informação nas estruturas da memória. O processamento da informação espacial é particularmente ativado nos circuitos neurais do hipocampo, sendo que nas espécies animais que armazenam e escondem alimentos, é sobremaneira volumoso. Por sua vez, nos primatas de intensa vida social, e que vivem em grupos, incluindo os antecessores do homem atual, a estrutura neural mais volumosa é o neocórtex (Dunbar, 1992; Roth & Dicke, 2005).
A precocidade intelectual (fenômeno internacional) conjectura-se está baseada na psique humana (programada no genoma), como resultado da evolução da linguagem, com finalidade de coesão social do grupo (Barrett et al., 2002). Assim, na sociedade proto-humana, onde a linguagem estava começando a se desenvolver, uma pessoa com superioridade no uso desta linguagem, poderia ter compreensão privilegiada da relação entre os membros do grupo, e ser vista com potencial poder de manipular, explorar e distorcer a estabilidade das relações sociais (Pinker, 1994ª; 1994b). Tal indivíduo poderia ser percebido de possuir poderes injustos de persuasão, gerando medo nos demais, e que pudesse usufruir de vantagens sociais incompatíveis (Dunbar, 1996; Geake, 2000).
Atualmente, as pessoas com altas habilidades intelectuais, em geral, são vistas como tendo um passaporte para a educação superior e empregos bem remunerados e de prestígio, desde que possam usufruir de sólidos programas de apoio (Freitas, 2006). O contraponto é que em certos setores educacionais e da comunidade, tem-se a visão que o aluno com altas habilidades, embora brilhante, seja arrogante, autoconfiante e auto-centrado, e que portanto não precisaria de orientação.

Evolução da mente

A mente é considerada uma “entidade” que foi construída com lentidão temporal, que em função de um substrato biológico extremamente complexo, gera o processo mental. Nos humanos os domínios da mente, tais como social, lingüístico, naturalista estão integrados, permitindo a emergência do pensamento simbólico, sendo extremamente primitivo nos antepassados hominídeos. Assim, a mente do chimpanzé e a mente humana, além da diferença do grau de complexidade, mostram profunda diferença estrutural ( Deacon, 1997; Mithen, 1998; Ornstein, 1998; Rapchan, 2005). O mecanismo de internalizar a experiência advinda da interação com o meio ambiente, torna-se básico para a construção da mente. Funções superiores do cérebro, tais como memória, sono & sonho, linguagem, pensamento, emergem da configuração de grupos neuronais interagindo com estímulos internos & externos oriundos do meio (Carter, 2002). Desta feita, o sistema nervoso mais complexo, é como se fosse uma interface, que permite o indivíduo organizar a informação captada pelos canais sensoriais, e transformá-la em significado. O complexo cérebro-mente lida com a informação inicialmente no plano dos receptores sensoriais. Assim, se tivéssemos uma banana, suas qualidades físicas seriam analisadas e decodificadas pelo indivíduo, de acordo com a experiência, aprendizagem e memória anterior, como forma, cor, se está madura, lembrança do sabor, (Levitan & Kaczmarek, 1997). Depois as informações são processadas na esfera intra-cerebral e se atribui significado no nível semântico. Então, a banana pode ser vista como meramente uma fruta saborosa, ou se fazer cogitações sobre suas qualidades nutricionais, aos turbantes de Carmen Miranda ou alusão pejorativa à “Banana Republics”. A mente tenta decodificar o mundo e dar-lhe ordem e significado (Varela et al.,1991; Rose, 1992). A imprecisão e a contradição são inerentes ao raciocínio humano. Na dúvida, procura-se pelo pensamento difuso, nebuloso de lidar com a imprecisão e a ordem & desordem das coisas e eventos (Herbert, 1993; Harth, 1993; Greenpan & Benderly, 1997). Essa forma de pensamento busca alternativas por meios de raciocínio “desconstrutivo”, conduzindo a criatividade (Hofstadter, 1980; Demo, 2002; Edelman, 2006).

Eficiência na codificação de informação de entrada

O binômio cérebro & mente é uma entidade biológica. A cognição pode ser vista como uma função do cérebro, a semelhança de como a regulação cardiovascular é uma função do sistema cardiovascular, dependente das variáveis de pressão sanguínea, freqüência cardíaca e resistência periférica. Assim, estímulos do ambiente disparam mecanismos biológicos já presentes no sistema nervoso, e como conseqüência alterações na estrutura e função neural. A relação entre estímulo e resposta é de caráter evolutivo acumulado na história de cada espécie animal ou vegetal. Por exemplo, a experiência altera a estrutura dos neurônios, a taxa de potencial sináptico, a circuitária do cérebro. Então, a informação de entrada, captada pelos órgãos sensoriais, modifica a descarga de neurotransmissores, a estrutura dos elementos pré & pós-sinápticos e portanto, a informação de saída no circuito ou coluna neural. Em suma, o meio-ambiente seleciona características e processos já existentes no sistema nervoso do indivíduo levando a alterações.
A organização da estrutura neural pode ser dividida nos níveis da genômica, molecular, sináptico, celular os quais estão subjacentes e geram o comportamento e as funções mentais do indivíduo (Black, 1992).  Em termos de aplicação para pessoas com altas habilidades, significa que um maior número de áreas cerebrais são usadas na codificação inicial da informação de entrada, memória de trabalho mais “eficiente” e atenção para resolver problemas complexos (a informação fica mais tempo na mente).
Manifesta-se por realce no reconhecimento e recordação de padrão, prática e repetição leva a perfeição, como por exemplo, aprendizagem manual bilateral: pianistas versus não-pianistas. Usam várias áreas cerebrais para tarefas especiais, por exemplo, prodígio em matemática resolvendo tarefa complexa. Maior número de associações e analogias pode resultar em processamento da informação mais lento, porém com inúmeras ligações, maiores possibilidades de escolhas. Há tendência de focar em lacunas do conhecimento (Dehaene & Cohen, 2007). Sob a perspectiva de atenção “criativa” pode desenrolar na elaboração de metas, planos e tomadas de decisão. Além disso, grau de abstração, simplificação de situações complexas, elaboração de análises, prioridades de idéias, convergência de pontos em comum. O individuo de altas habilidades aprecia “sistemas”, categorias, raciocínio dedutivo verbal, aprendizagem por conceitos, exatidão e dedução por formalismo matemático, e muitas vezes dotado de notável memória verbal e semântica (Moraes & Torre, 2004).

Neuroplasticidade e “talentosidade”

Quando o indivíduo vivencia certa experiência, este evento altera as conexões neurais. Determinada experiência faz com que haja descarga de potenciais de ação (impulsos elétricos) nos circuitos que detectaram esta experiência, especialmente se foi significativa. Descargas de potenciais de ação repetidas levam a mudanças estruturais nas sinapses neuronais, as quais tornam-se permanentes. Neste caso, ocorre aumento de ramificações, do volume, da densidade, da área sináptica, número dos receptores e concentração dos neurotransmissores. A organização funcional do cérebro do indivíduo é a resultante da competição por domínio de espaço funcional no mapa cortical. Como a circuitaria cerebral não é fixa e sim maleável, estes mapas corticais podem se alterar visivelmente no período de dias ou semanas. Estudos com registro de respostas  por neuroimagem (fMRI) documentaram alterações em pacientes que sofreram acidente vascular cerebral, e recuperaram parcialmente seus movimentos após sessões de fisioterapia (Mark et al., 2006). Assim, neuroplasticidade é a capacidade do cérebro alterar-se fisicamente inclusive com estimulação cognitiva. Torna-se um importante conceito na educação das crianças desde a pré-escola até as séries iniciais do ensino fundamental, mas não se esgota, pois acompanha a vida da pessoa. Deve-se ao papel desempenhado pela acumulação de conhecimento informal e a taxa progressiva de leitura, contribuindo ambas ações para a aprendizagem. À medida que cresce o conhecimento pelas experiências diretas ou indiretas e oportunidades de leituras,  suscitam alterações estruturais no cérebro.

Crianças com altas habilidades e talentosas e a Neurocognição

A meta da neurociência cognitiva é descobrir estratégias educacionais informadas pela investigação que possam ter relevância para a educação do superdotado e na formação dos educadores. Todavia, as hipóteses e informações disponíveis são conflitantes sobre indivíduos que apresentam “alta performance”, e ficam as indagações:
- será que usam mais áreas (circuitos) do cérebro para o desempenho da tarefa?
 - será que usam menos áreas do cérebro para completar a tarefa?
- será que possuem maior densidade de neurônios com maior número de conexões entre eles?
- mostram comportamento mais “reflexivo” frente a uma situação?
- mostram trajetórias de desenvolvimento cognitivo diferenciado que afetam a capacidade intelectual?
- pensam mais rápido?
- são mais hábeis?
- têm maior número de neurônios em certas áreas do cérebro?
- estrutura cerebral ainda “amadurecendo” embora conhecimento cristalizado acima da média e acima de testes psicométricos?
- qual a relação entre emocional & desenvolvimento cognitivo substancial?
-contudo, desenvolvimento emocional menos desenvolvido do que habilidade intelectual, i. e. desenvolvimento assincrônico, o emocional mais atrasado do que a habilidade intelectual.
Tabela 1. Características cognitivas de crianças “prodígios” e “savants” (sábias)
Tipo
Prodígio
Savant (sábia)
QI
QI normal
QI alterado
Definição
Competência de adulto em área específica antes dos 10-12 anos.
Talento excepcionalmente precoce em área específica (exemplo, matemática, música, artes).
Emoção
Problemas com ajuste emocional.
Mostram modesta e ou falta de emoção.
Desenvolvimento
Falam e leem em idade precoce, antes das crianças normais
Confiança em padrão concreto e literal de pensamento e ação.
Cognição de alto nível
Compreensão & comunicação com uso de linguagem muito além de seus pares de mesma idade.
Raciocínio abstrato ausente ou mínino.
     Adaptado de: Geake, 2003.

Perguntas motivadoras de pesquisa em altas habilidades

·         Como os circuitos neuronais do cérebro se estruturam antes da emergência da competência?
·         Qual o papel que o  processamento sensorial básico desempenha na aprendizagem?
·         Qual são os efeitos da idade na aprendizagem do processo da linguagem?
·         Como o “status” socioeconômico e o ambiente familiar fazem sua relativa contribuição nos diferentes períodos do desenvolvimento do cérebro?
·         Como o cérebro estrutura representações de circuitos para bi/tri linguismo?
·         Qual são as bases neurais das diferenças individuais da aprendizagem e desenvolvimento?
·         Qual o papel desempenhado na aprendizagem pela amígdala (corpo amigdalóide) e cerebelo?
·         Quais são os circuitos neurais do engajamento emocional que promovem excelência educacional?
·         Quais são os efeitos do sono na aprendizagem?
·         Há alguma evidência neural nos “estilos de aprendizagem”?
·         Como a predisposição genética que expressa a neuroplasticidade, interage com o contexto de aprendizagem e o ambiente social?
·         Será que há rede neural distinta que se correlaciona com o currículo aritmético (ex. decimais, frações)?
·         Como diferem os cérebros de estudantes com altas habilidades dos estudantes “normais”?
·         Pode a neurociência fornecer um melhor entendimento da memória & conhecimento?
·         Que tipos de aprendizagem escolar e aprendizagem informal podem ser explicados pelos modelos da sinapse de Donald Hebb?
·         Qual é a dinâmica dos neurotransmissores da “memória de trabalho”?
·         Quais são os alimentos que podem fornecer precursores dos neurotransmissores relacionados com os circuitos de aprendizagem?
Diante do exposto propõe-se um currículo que possa atender às crianças com altas habilidades

Proposta para Currículo para crianças com Altas Habilidades

·         Prover as crianças com várias tentativas similares nos assuntos que levem, pela repetição consolidar os itens de memória, no formato de conexões neurais;
·         Promover pensamento integrado (ex. integrar tópicos comuns de BIOQUIFIS - Biologia, química, física);
·         Currículo “tipo espiral”, i. e. os conceitos importantes “core” abordados repetidamente, mas em diferentes contextos para manter o interesse. “Profundidade” e não “extensão” enciclopédica no formato de espiral contextualizada;
·          Assim, o reforço de um novo circuito que representa o conceito correto.  Por exemplo: criança de 10 anos avalia comprar quais  brinquedos na mercearia da esquina; 12 anos, lida com o orçamento hipotético da família; 14 anos planeja as compras mais importantes, como móveis, o carro da família;  
·         Outra alternativa, estudar a hierarquia: sais, íons,  neurônio, sinapse, neurotransmissores, circuitos neurais, mapa neural e finalmente o comportamento de um organismo (ser humano? outros animais/vegetais);
·         Apresentar os conceitos/conteúdos de forma múltipla [vídeo, DVD, livro, educação informal, teatro, jogos, história em quadrinhos (vários temas), trabalho de campo];
·         Para pré-adolescentes criar práticas que envolvam o funcionamento do córtex pré-frontal (função executiva), por exemplo: labirinto, puzzle-grow, palavras cruzadas, mapa conceitual/mental, resolução de casos, instrução programada (Geake, 2009).
Em Biologia, para estudante de alta habilidade e talentoso, empregar estudo de casos tais como:
a-    “Seguindo as pegadas dos Neandertais” (resolução de caso);
b-    Resolução de “Caso” célula;
c-    Resolução de “Caso” coração;
d-    Resolução de “Caso” árvore & planta;
e-    Resolução de “Caso” inseto; entomologia forense (caso);

Conclusão

A intenção deste artigo é começar uma conversação produtiva entre o pesquisador em neurociências e o educador em geral, mas mais especificamente àqueles que se propõe educar crianças com altas habilidades. Há necessidade urgente de parcerias entre o neurocientista e o educador.  Independentemente da idade da criança, e a série que ela cursa, todos nós como docentes tentamos influenciar como o conhecimento é armazenado no cérebro de nossos estudantes, e como poderá ser aplicado. Contudo, é preciso ter ciência dos traços de personalidade e características próprias, quer intelectual como sócio-afetiva, das crianças superdotadas. Sabe-se que há um número limitado de informações de entrada no cérebro, via órgãos sensoriais, que ficam armazenados na memória, bem como produtos de saída, produzidos pelo cérebro. Incluem-se entre eles, a fala, a escrita, a leitura e o movimento. Um melhor conhecimento sobre a evolução e a pesquisa sobre o cérebro e as bases neurais da aprendizagem, provavelmente irão validar muitas das abordagens instrucionais e estratégias cognitivas que professores e alunos já usam rotineiramente, ou permitir avanços inovadores.
 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 
Professor Adjunto de Fisiologia, Fellow in Basic Medical Education/Physiology (ECFMG, Philadelphia, PA; University of Washington, Seattle, WA, US), consultor acadêmico e de pesquisa científica do ISULPAR.
Referências

Aamodt, S.; Wang, S. (2009). Bem-vindo ao seu cérebro. São Paulo: Editora Pensamento Cultrix.

Allman, J. M. ( 2000). Evolving brains. New York: Scientific American Library.

Assmann, H. (2004). Curiosidade e prazer de aprender: o papel da curiosidade na aprendizagem criativa. Petrópolis: Editora Vozes.

Bailey jr., D. B.; Bruer, J. T., Symons, F. J.; Lichtman, J. W. (2001). Critical thinking about critical periods. Baltimore: Paul H. Brookes Publishing Co., Inc.

Barodes, S. H. (1998). Mood genes: hunting for origins of mania and depression. New York: W. H. Freeman Co.

Barrett, L., Dunbar, R., Lycett, J. (2002). Human evolutionary psychology. Houndmills: Palgrave Macmillan.

Begley, S. (2008). Treine a mente mude o cérebro. Rio de Janeiro: Editora Objetiva.

Blakemore, S-J., Frith, U. (2005). The learning brain: lessons for education. Oxford: Blackwell Publishing.

Bloom, B. S. (1956). Taxonomy of educational objectives, handbook I: the cognitive domains. New York: David Mckay Co., Inc.

Bransford, J. D., Brown, A. L., Cocking, R. R. (2000). [eds.] How people learn: brain mind, experience , and school. Washington, DC: national Academy Press.

Bruer, J. T. (1999). The myth of the first three years: a new understanding of early brain development and lifelong learning. New York: The Free Press.

Carroll, S. B., Prud´homme, B., Gompel,N. (2008). Regulating evolution. Scientific American, 298(5):38-45.

Cartwright, J. H. (2001). Evolutionary explanations of human behavior. Hove: Routledge.

Crowe, A.; Dirks, C.; Wenderoth, M. P. (2008). Biology in Bloom: implementing Bloom´s taxonomy to enchance student learning in Biology. CBE- Life Sciences Education, 7:368-381.

Deacon, T. W. (1997). The symbolic species: the co-evolution of language and the brain. New York: W. W. Norton Co.

Dehaene, S., Cohen, L. (2007). Cultural recycling of the cortical maps. Neuron, 56(2):384-398.

Demo, P. (2002). Complexidade e aprendizagem: a dinâmica não linear do conhecimento.São Paulo: Editora Atlas.

Dunbar, R. I. M. (1992). Neocortex size as a constraint on group size in primates. Journal of Human Evolution, 20:469-493.

Dunbar, R. I. M. (1996). Grooming, gossip, and the evolution of language. London: Faber & Faber.

Edelman, G. M. (2006). Second nature: brain science and the human knowledge. New Haven: Yale University Press. 

Eliot, L. (2009). Pink Brain, Blue Brain: how small differences grow into trouble gaps and what can we do about it. New York: Houghton Mifflin Harcourt.

Fox, I. S. (2007). Fisiologia Humana. Barueri: Editora Manole.

Freitas, S. N.(2006) [Org.] Educação e altas habilidades/superdotação: a ousadia de rever conceitos e práticas. Santa Maria: Editora UFSM.

Geake, J. G. (2000). Gifted education: why all the fuss? An evolutionary speculation. Unpublished manuscript, University of  Melbourne.

Geake, J. G. (2003). Adapting middle level educational practice to research on brain functioning. Journal of the New England  League of Middle Schools, 15(2):6-12.

Geake, J. G. (2009). The brain at school: educational neuroscience in the classroom. Maidenhead, UK: Open University Press.

Gopnik, A.; Melzoff, A. N.; Kuhl, P. K. (1999). The scientist in the crib: what early learning tells us about the mind. New York: Perenial.

Greennough, W. T. (1991). Experience as a component of normal development: evolutionary considerations. Developmental psychology, 27(1): 14-17.

Greenspan, S. I., Benderly, B. L. (1997). The growth of the mind: and the endangered origins of intelligence. New York: Addison Wesley.

Hart, E. (1993). The creative loop: how the brain makes a mind. Reading: Addison Wesley.
Herbert, N. (1993). Elemental mind: human consciousness and the new physics. New York: Dutton.

Hofstadter, D. R. (1980). Gödel, Escher, Bach: an eternal golden braid. New York: Vintage Books.

James, A. N. (2007). Teaching the male brain: how boys think, feel, and learn in school. Thousand Oaks: Corwin Press.

Kandel. E. R.; Schwartz, J. H.; Jessell, T. M. (2002). Princípios de Neurociências. São Paulo: Editora Manole.

Karp, G., Berrill, N. J. (1981). Development. New York: McGraw-Hill Co.

Keverne, E. B. (2004). Understanding well-being in the evolutionary context of brain development. Philosophycal Transations of Royal Society of London, B., 359:1349-1358.

Lambert, K.G. (2003). The life and career of Paul MacLean: a journey toward neurobiological and social harmony. Physiology & Behavior, 79(3):343-349.

LeDoux, J. (2002). Synaptic self: how our brains become who we are. New York: Viking Penguin.

LeDoux, J. E. (2000). Emotion circuits in the brain. Annual Review of Neuroscience, 23:155-184.

Lent, R. (2001). 100 bilhões de neurônios: conceitos fundamentais da neurociência. São Paulo: Editora Atheneu.

Levitan, I. B., Kaczmarek, L. K. (1997). The neuron: cell and molecular biology. New York: Oxford University Press.

McCrone, J. (2002). Como o cérebro funciona: uma análise da mente e da consciência. São Paulo: Publifolha.

Mithen, S. (1998). A pré-história da mente: uma busca das origens da arte, da religião e da ciência. São Paulo: Editora Unesp.

Moraes, M. C., Torre, de la S. (2004). Sentir, pensar: fundamentos e estratégias para reencantar a educação. Petrópolis: Editora Vozes.

Morgan, E. (1982). The aquatic ape. New York: Stein and Day Publishers.

Morgan, E. (1995). The descent of a child. New York: Oxford University Press.

Nathanielsz, P. W. (1999). Life in the womb: the origin of health and disease. NewYork: Promethean Press.

Newman, J. D., Harris, J. C. (2009). The scientific contributions of Paul D. MacLean (1913-2007). Journal of Nervous and Mental Disease, 197(1):3-5.

Ornstein, R. (1998). A mente certa: entendendo o funcionamento dos hemisférios. Rio de Janeiro: Editora Campus.

Perkins, D. N. (1995). Outsmarting IQ: the emerging science of learnable intelligence. New York: The Free Press.

Pinel, J. P. (2005). Biopsicologia. Porto Alegre: Artmed Editora.

Pinker, S. (1994b). The language instinct: how the mind creates language. New York: William Morrow Co. Inc.

Pinker, S. (1994a). An instinct for language. New Scientist, 142(1931): 28-31.

Rapchan, E. S. (2005). Chimpanzés possuem cultura? Questões para a antropologia sobre o tema “bom de pensar”. Revista de Antropologia, 48(1):227-280.

Relvas, M. P. (2009). Neurociência e educação: potencialidades dos gêneros humanos na sala de aula. Rio de Janeiro: Wak Editora.

Rose, S. (1992). The making of memory: from molecules to mind. New York: Anchor Books.
Rose, S. (2006). O cérebro no século XXI: como entender, manipular e desenvolver a mente.  São Paulo: Editora Globo.

Roth, G., Dicke, U. (2005). Evolution of the brain and intelligence. Trends in cognitive Sciences, 9(5): 250-257.

Saint-Onge, M. (1999). O ensino na escola: o que é, como se faz. São Paulo: Edições Loyola.

Silberg, J. (2003). 125 brincadeiras para estimular o cérebro do seu bebê. São Paulo: Editora Ground.

Slater, A.; Lewis, M. (2002). [Eds.]. Introduction to infant development. Oxford : Oxford university Press.

Varela, F. J., Thompson, E., Rosch, E. (1991). The embodied mind: cognitive science and human experience. Cambridge: MIT Press.

Vidic, T., Tomazic, I. (2010). Following the footsteps of the Neanderthals-project for gifted pupils. Poster & Abstract, ERIDOB, 2010; Braga, Pt.

10 palestras que todo professor deveria assistir





Boas ideias têm que ser espalhadas pelo mundo. É com essa premissa que as apresentações gravadas no formato de TED Talks (famosa marca de mini palestras online) se tornaram tão populares ao redor do mundo. Selecionando oradores qualificados e especialistas em determinados assuntos, as palestras têm como principal objetivo estimular transformações. Todas as palestras têm menos de 20 minutos de duração e possuem legendas em português.

Confira 10 palestras que todo professor deveria assistir e que valem a pena serem compartilhadas:


1. As crianças podem ensinar a si mesmas

Palestrante: Sugata Mitra (Índia)
Especialista em tecnologia aplicada à educação, o indiano explica seu projeto “Buraco na Parede”. Nele, crianças conseguiram aprender sozinhas a usar o computador e passaram, em seguida, a ensinar a outras crianças.



2. As escolas não podem acabar com a criatividade
Palestrante: Ken Robinson (Reino Unido)
Para o consultor britânico, os estudantes devem aprender de maneira divertida e dentro de um ambiente escolar que estimule a criatividade. A palestra é uma das mais populares da web.



3. Professores precisam receber feedback
Palestrante: Bill Gates (EUA)
O cofundador da Microsoft e copresidente da Fundação Bill & Melinda Gates defende que até mesmo os melhores professores podem se tornar ainda melhores se receberem feedback de membros da comunidade escolar.



4. A chave para o sucesso? A determinação
Palestrante: Angela Lee Duckworth (EUA)
Para a professora de matemática de Nova York, a determinação e a vontade de vencer, tecnicamente chamadas de habilidades não cognitivas, são mais determinantes que o Q.I. para o sucesso de alunos oriundos de famílias de baixo poder aquisitivo.



5. Como as escolas podem trazem a inovação para a sala de aula
Palestrante: Luciano Meira (Brasil)
Para o professor do Departamento de Psicologia da Universidade Federal de Pernambuco, não é apenas a tecnologia que é capaz de produzir a inovação.



6. Educação Inovadora em favelas
Palestrante: Charles Leadbeater (Reino Unido)
Segundo o pesquisador britânico, as escolas precisam descobrir novas formas de aprender. Para ele, essa busca pode ser inspirada pelas experiências de educação em favelas do Brasil e do Quênia – que costumam ser mais informais e inusitadas.



7. O que a neurociência tem a ver com educação?
Palestrante: Sidarta Ribeiro (Brasil)
Atualmente diretor do Instituto do Cérebro da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, o neurocientista destaca aspectos da neurociência e seu impacto na educação.



8. Como os jovens podem se transformar com a música
Palestrante: José Antonio Abreu (Venezuela)
Para o músico venezuelano, a música pode ser um instrumento de transformação social e melhoria da educação. No vídeo, ele explica o seu projeto intitulado O Sistema.



9. Sobre como ensinar artes e ciências conjuntamente
Palestrante: Mae Jemison (EUA)
Para criar verdadeiros pensadores, a astronauta, médica, colecionadora de arte e dançarina norte-americana afirma que educadores precisam ensinar artes junto com ciências, intuição e lógica.


 
10. Transformando lixo em brinquedos educativos
Palestrante: Arvind Gupta (Índia)
De acordo com o educador indiano, é possível utilizar instrumentos simples – estes, produzidos pelas próprias crianças – para ensinar princípios básicos de ciência e de design.