H O M E

I. Homenaje a Juan B. Terán

Pedes in terra, ad sidera visus, con los pies en la tierra y la mirada en las estrellas, es el lema de la Universidad de Tucumán, fundada por Juan Benjamín Terán en 1914. Bajo este lema me honro en ingresar a la Academia Nacional de Educación para ocupar el sitial que lleva su nombre.

Con el propósito de beber en las fuentes viajé a Tucumán y crucé el umbral de aquella casa de altos estudios entre los dos genios tutelares que vigilan su bellísimo jardín, Dante Alighieri y Alejandro von Humboldt, el sabio naturalista de nuestra América. Pasé también a visitar la biblioteca de Terán, unos cuatro mil textos (Terán,1980). Creo que no hay mejor medio para conocer a un hombre culto que hojear sus libros. Abrí el fichero en la letra B y pedí tres obras al azar. Me entregaron: Bach, la Pasión según San Mateo , Bacon, el Novum Organum y el Baedecker de Berlín. Un sugestivo trípode para fundar este homenaje.

El primer texto era una traducción al castellano de la versión integral de La Pasión. Confieso que me conmovió imaginar al jurisconsulto tucumano asistiendo a aquella primera audición de la obra maestra de Juan Sebastián Bach dirigida por Fritz Busch en el Teatro Colón en 1934. Es conocido el amor de Terán por las artes que supo transmitir generosamente a la universidad de Tucumán desde sus comienzos. También su testimonio cristiano iluminó su vida y su obra. Nada mejor que esta música incomparable de Bach para proclamarlo.

El segundo texto pertenecía a Francis Bacon, canciller de Inglaterra y promotor de las ciencias. Era una traducción del Novum Organum latino que audazmente enfrentaba al Organon aristotélico y griego. Un cambio de lógica, un cambio de paradigma. El famoso texto comienza diciendo: "ni las manos ni el intelecto por sí mismos son suficientes, es preciso contar con instrumentos y auxilios para perfeccionar las obras". No podía celebrar una mayor coincidencia puesto que esta frase ha sido el lema que siempre ha guiado mi trabajo con las prótesis informáticas y las personas discapacitadas (Battro,1994). Conviene recordar que el ser humano nació como homo abilis...así como el palo para cavar era la prolongación de la mano de los cazadores recolectores la computadora de hoy se podría comprender como la expansión del cerebro del homo sapiens sapiens. Terán cita explícitamente a Bacon para justificar la necesidad de los estudios tecnológicos en el norte de nuestro país: "la propia mano del hombre es la base de su fortuna". La Universidad de Tucumán nació, en efecto, bajo la inspiración de los grandes politécnicos europeos más que de las universidades tradicionales. Su aporte fue decisivo en el desarrollo de las técnicas de explotación agrícola y de la producción industrial de la región.

El tercer libro, el Baedecker, era una guía de viajeros, muy famosa en aquellos tiempos del turismo incipiente y sofisticado, turismo que ahora se ha convertido en una de las industrias más prósperas y populares del mundo. La educación no puede quedar fuera de esta tendencia. Ya Descartes afirmaba que los viajes eran el mejor complemento de los estudios clásicos. Decía en su Discurso del método que era "casi lo mismo conversar con los hombres de otros siglos que viajar". Y Terán fue un viajero ejemplar. Basta leer sus memorias Lo gótico, signo de Europa donde comenta: "he admirado a San Pedro, he meditado en Westminster, he orado en Amiens" (OC. vol. IX). Tres actitudes contemplativas que enriquecen el espíritu y enaltecen la figura de un hombre de pensamiento y acción. Mucho más se podría decir de su personalidad moral y de las responsabilidades cívicas que Terán asumió en los más altos cargos como presidente del Consejo Nacional de Educación y como Ministro de la Suprema Corte de Justicia. Quiero sólo recordar el texto de su renuncia al dar por finalizada su actividad en el Consejo en 1932: "(hemos) trabajado para hacer en la escuela lo que la ley manda y el país exige: que no prevalezca en ella ningún interés que no sea el de la propia escuela". (OC, vol X, p. 160). Una lección de honestidad intelectual.

Pero volví de Tucumán con sentimientos encontrados. Por una parte, aquel testimonio poderoso de la pasión constructiva de los fundadores, por otra, esa decadencia visible en tantos rincones de nuestra patria ¿En qué nos hemos equivocado los argentinos durante gran parte del siglo XX? No era ciertamente éste el futuro, que hombres como Juan B. Terán, habían soñado para sus descendientes, pero quiero creer que por fin tendremos la voluntad y la inteligencia para dar un paso hacia una mayor justicia, paz y prosperidad en la Argentina. En todo caso es cierto que hemos cambiado de era. Y confieso que me siento profundamente comprometido con este cambio.

II. Homenaje a mi predecesor en el sitial de la Academia, Monseñor Guillermo P. Blanco

Me toca hoy ocupar el sitial que dejó vacante mi predecesor, Monseñor Guillermo P. Blanco, académico emérito, ex rector de la Universidad Católica Argentina. Profesor de psicología y de filosofía le cupo la enorme responsabilidad de guiar a la universidad por las sendas trazadas por el Concilio Vaticano II. El desafío fue y es considerable. Bien lo expresa Juan Pablo II en Fides et Ratio: "La fe y la razón son como las dos alas con las cuales el espíritu humano se eleva hacia la contemplación de la verdad". El Papa nos exhorta a continuar en nuestros esfuerzos "permaneciendo siempre en el horizonte sapiencial en el cual los logros científicos y tecnológicos están acompañados por los valores filosóficos y éticos". Con este mismo convencimiento pasaré al tema de mi disertación.

III. El aporte de las ciencias neuro-cognitivas a la educación.

Nada mejor que hacerlo de la mano del propio Terán, que escribió en 1907 bajo el título Origen de una nueva universidad (OC, vol. V): "En los confines de la ciencia se encuentran a menudo los rincones más fértiles. Es ahí donde se forma, como en la depresión de los valles, el humus más fecundo. Es ahí donde germina y se levanta con más vigor la mies nueva". En efecto, desearía explorar esas hondanadas en la confluencia de muchas ciencias hacia una nueva educación. Tengo la certeza de que en ellas se esconde el porvenir. Tal vez la educación sea realmente el valle más profundo de un paisaje donde convergen todas las trayectorias evolutivas y creativas, respectivamente, de la naturaleza y del espíritu humanos. Me limitaré ahora a dar testimonio de algunos senderos entrecruzados que he seguido en mis exploraciones por este nuevo continente. Es la narración de un viaje apasionante que apenas ha comenzado. Me ocuparé sólo de aquellos cruces de caminos que me permitieron un encuentro, a veces fugaz, entre la educación y el cerebro. Algunos senderos se han convertido en caminos reales. Otros están en construcción. Todo está por descubrir.

Biología del conocimiento y redes neurales

Para mí la aventura comenzó con Jean Piaget en Ginebra, fue él quien me introdujo en la epistemología genética. Un día me invitó a que revisara el manuscrito de su libro Biología y Conocimiento (Piaget, 1967). Fue una revelación. Allí encontré un capítulo dedicado al sistema nervioso desde el punto de vista de las redes de neuronas. La teoría matemática subyacente se conoce como el modelo de autómatas de McCulloch-Pitts, que demuestra el poder computacional de una red de conexiones, con umbrales y estímulos definidos (McCulloch, 1965). Era la primera vez que se presentaba un modelo razonable de la lógica implícita en nuestros circuitos nerviosos. Me interesó mucho y publiqué al poco tiempo un trabajo sobre las redes neurales del reflejo miotático (Battro, 1977). Este estudio me aproximó a dos matemáticos muy cercanos a Piaget, Seymour Papert y Marvin Minsky, co-directores del Laboratorio de Inteligencia Artificial del MIT y autores de un libro fundamental sobre las primeras redes neurales, los perceptrones (Minsky & Papert, 1969). Hoy las redes neurales se han generalizado y se aplican con éxito en un cantidad de campos. Uno de ellos, es el de los "sistemas expertos" basado en la automatización de la lógica inductiva, de gran influencia en la educación médica, por ejemplo. Pero nos hemos alejado del sistema nervioso real. El término neurona formal puede crear confusión, estas "neuronas" se simulan con computadoras o se materializan en circuitos eléctricos pero no son células vivas. De todas maneras nos permiten reflexionar sobre el sistema nervioso y su increíble capacidad de aprender cosas nuevas. Es más, en estos últimos años se ha fundado una nueva filosofía de la mente llamada neurofilosofía, que se basa en una interpretación muy amplia de estas redes neurales (Churchland, 1986). Si algún día se propusiera una neuroeducación, seguramente también se aplicaría esta teoría matemática como modelo inicial. Pero estamos todos a la espera de sistemas artificiales más avanzados y orgánicos, a la búsqueda de autómatas biológicos de otro tipo y con otros códigos. Necesitamos salir cuanto antes de la visión única, más tecnocéntrica y comercial que científica, que impera hoy día en el mundo digital. El sistema nervioso humano en su filogenia y ontogenia nos brinda una infinidad de alternativas y modelos. Seguramente se llegará un día a los implantes nerviosos artificiales, pero no a la píldora para aprender inglés... Una fundación importante, que invierte millones en el estudio del cerebro, publica cada semana el artículo más ridículo sobre estos temas, para tomar una prudente distancia de las exageraciones y del salto absurdo de la sinapsis al teorema de Pitágoras.

Fractales y catástrofes

Siempre relacionado con mis estudios piagetianos me encontré con dos eminentes matemáticos franceses, Benoît Mandelbrot y René Thom. Mandelbrot había sido uno de los primeros invitados al Centro Internacional de Epistemología Genética en Ginebra donde se ocupó de estudiar algunos modelos matemáticos del lenguaje (Mandelbrot, 1957). Años después publicó su célebre trabajo sobre los "objetos fractales", que resultaron muy útiles en las ciencias físicas y naturales (Mandelbrot, 1977). Los fractales son objetos geométricos fragmentados o muy irregulares con propiedades notables de escalabilidad y de auto-semejanza. También para mí resultaron de gran provecho. Mi propia "historia fractal" es la siguiente (se puede leer en mi página de Internet, www.byd.com.ar). Piaget dedicó muchos años a estudiar el desarrollo de la percepción visual en los niños, lo que me brindó la oportunidad de continuar sus observaciones en mi tesis de doctorado en París sobre los movimientos oculares, bajo la dirección de Paul Fraisse. Resulta que estos movimientos, aparentemente caóticos, pueden explicarse con un modelo fractal. Es lo que propuse en un trabajo que realicé años después en el Laboratorio de Psicología Experimental y Comparada de la Sorbona (Battro, 1997). Esta derivación me condujo a estudiar otras maneras de leer y de mirar. Con la ayuda de una computadora o taquistoscopio no hace falta desplazar el ojo para leer un texto, basta que las palabras aisladas se sucedan con gran velocidad en el centro del campo de fijación de la mirada. Este procedimiento experimental puede tener aplicaciones muy valiosas en el aprendizaje de la escritura. Y en sus trastornos más corrientes, como la dislexia. Con este método se puede leer a una velocidad mucho mayor. El estudio de los movimientos oculares es, en este sentido práctico, un aporte más de las neurociencias cognitivas a la educación de todos los días.

Soy, empero, plenamente consciente de que lo esencial de la lectura no es la rapidez sino la comprensión. Al respecto del significado de la lectura la revista Nature (3,1,3-5, 2000) ha publicado recientemente una investigación sobre las imágenes cerebrales en individuos de lengua inglesa e italiana. Los resultados son sorprendentes. Cuando el lector inglés lee un texto en su propio idioma usa predominantemente zonas de la corteza cerebral frontal izquierda y temporal inferior, en cambio cuando el lector italiano lo hace en su lengua materna utiliza más la región temporal superior. Esto tiene que ver con la estructura misma del lenguaje. En efecto, las reglas fonológicas que gobiernan el paso de las letras al sonido son más simples en italiano (o en español) que en inglés. La lengua inglesa necesita un mayor número de etapas de procesamiento al nivel de las neuronas. Dicho de otra manera, el "cerebro lector" para el inglés no es el mismo que para el italiano. Ciertamente estos estudios abren nuevos caminos pedagógicos, con derivaciones interesantes para la enseñanza de las lenguas y para la comprensión del bilingüismo, por ejemplo (Dehaene et al. 1997) .

Entre estas nuevas investigaciones pluridisciplinarias citaré un reciente experimento del matemático y psicólogo francés Stanislas Dehaene, que me parece un paradigma de la integración de las neurociencias con la educación (Dehaene, 1997). Este joven investigador ha logrado seguir con la precisión de milésimas de segundo (ms) algunos procesos aritméticos elementales en el cerebro. Se invita, por ejemplo, a un estudiante a comparar dos números. Debe decidir simplemente si el número que aparece en una pantalla es mayor o menor que 5. Si es mayor pulsará un interruptor con la mano derecha, si es menor pulsará otro con la mano izquierda Durante esta tarea se registra su actividad cortical por electroencefalografía, lo que permitirá desmenuzar el proceso cognitivo en sus etapas fundamentales. A los 150 ms los números se reconocen por una actividad eléctrica en el lóbulo occipital (visual), a los 190 ms se establece la comparación entre ambos números y se activa el lóbulo parietal izquierdo que toma la decisión "mayor o menor que 5" . Recién a los 330 ms se activa el lóbulo frontal que controla la mano que pulsará el interruptor de acuerdo con la consigna. De esta manera, en menos de medio segundo se ha completado una operación aritmética que ha debido recorrer un extenso camino en la corteza cerebral, pasando rápidamente de una región a otra. No existe, por lo visto, una localización única para el cálculo aritmético, su procesamiento está ampliamente distribuido por la corteza cerebral. Y se advierte que lo mismo sucede en todas las actividades cognitivas que se están estudiando. Estamos muy lejos de la frenología del siglo pasado y de la teoría de los "órganos mentales" propuesta por Chomsky para el lenguaje (Piatelli-Palmarini, 1977). Como dice Dehaene "no podemos cambiar la arquitectura de nuestro cerebro pero tal vez podamos adaptar nuestra pedagogía a los imperativos de nuestra biología" (p. 134). En todo caso es un desafío para la educación del siglo XXI.

El otro eminente matemático fue René Thom, un crítico notorio de Piaget (Thom, 1972). Fue sumamente provechoso ponerme en contacto con una personalidad tan notable. Pienso, en efecto, que su teoría de la morfogénesis puede complementar la psicogénesis piagetiana. Salvando las distancias críticas, tuve la suerte de poner a los oponentes de acuerdo por lo menos en un tema. Al analizar los trabajos de Piaget sobre la adaptación de los moluscos a los lagos de diferente profundidad, el tema de su doctorado en biología en 1918, comprobé que sus estadísticas correspondían a una distribución matemática analizada en la teoría de las catástrofes de Thom, conocida como el potencial "fronce" o "frunce". Discutí este estudio en dos seminarios con ambos autores y lo publiqué en una revista en homenaje al gran maestro suizo (Battro, 1976). Pero lo más importante fue que estos estudios matemáticos de los sistemas dinámicos me abrieron un nuevo panorama. Me exigieron profundizar en nociones básicas como atractor, repulsor, trayectoria, bifurcación, histéresis, campo, equilibrio, caos. Ahora estos conceptos han tomado gran relevancia en el análisis evolutivo de los sistemas cognitivos y forman una disciplina perfectamente definida dentro de la psicología (Fischer & Bidell, 1998). En este nuevo contexto pude comprobar, incidentalmente, que la microgénesis de la conservación de la sustancia en los niños según Piaget sigue un potencial de Thom. Hoy estos temas se analizan con el auxilio de imágenes cerebrales durante una prueba cognitiva.

Su aplicación a la educación no será inmediata pero podemos afirmar que ya han dado sus primeros frutos en el análisis del establecimiento de conexiones cerebrales durante el desarrollo cognitivo. Y ello constituye por sí mismo un aporte. Por ejemplo, ahora parece que el cerebro del niño crece por etapas bien escalonadas, por saltos y mesetas, donde se observa una conectividad creciente entre los hemisferios, en estrecha relación con la sucesión de los estadios piagetianos (Fisher & Rose, 1996). Tres décadas después de la publicación de aquel famoso tratado de Biología y conocimiento la teoría epigenética de Piaget, que enfatiza la sucesión de etapas o estadios de equilibrio, ha cobrado un inesperado impulso con el aporte de las neurociencias (Battro, 1996).

El programa Cerebro, Mente y Educación de Harvard

Yo también, como todos, supongo, he transitado por una serie de etapas en mi vida científica. Si la década del 60 estuvo basada en Europa, la del 70 en Brasil y la del 80 en la Argentina, puedo afirmar que la del 90 ha sido marcada por los Estados Unidos. Le debo principalmente a mi colega y amigo Howard Gardner, profesor de Harvard, este despertar a una nueva visión integradora de la educación y de las neuro-ciencias (Gardner, 1999). Su teoría de las inteligencias múltiples ha sido una fuente permanente de inspiración, tal es así que junto con mi socio en estas aventuras, Percival J. Denham nos hemos lanzado a la búsqueda de los fundamentos neurobiológicos de una eventual "inteligencia digital", que explicaría la enorme facilidad que tienen los niños del mundo entero para operar con computadoras (Battro & Denham, 2000). Nos parece, en efecto, que es apropiado hablar de una "opción clic", de una habilidad psico-biológica elemental que no se puede reducir al lenguaje ni a la lógica o la matemática. El tema está apenas esbozado. En todo caso estamos haciendo esfuerzos para integrar observaciones propias y ajenas, revisar teorías y modelos y diseñar nuevos experimentos. Lo que más nos ha llamado la atención es la incapacidad que tienen muchos niños autistas para operar con computadoras, mientras que la mayor parte de las personas con discapacidades mentales, sensoriales y motoras exhiben una inteligencia digital intacta (Battro, 1986; Battro & Denham, 1989; Battro, 1991). Nos hemos propuesto investigar esta anomalía funcional con ayuda de los nuevos métodos de imágenes cerebrales no invasoras. Tal vez podamos identificar, por defecto en el caso del autismo, las estructuras neuronales involucradas en una capacidad digital normal. Ello tendría consecuencias valiosas para la educación puesto que todos reconocemos las enormes ventajas de un aprendizaje escolar en un entorno interactivo con las computadoras, los multimedios e Internet. Si existieran circuitos neuronales específicos para "hacer clic" ello nos explicaría la facilidad asombrosa de las nuevas generaciones de la era digital. Como diría Bacon, tal vez se trata sólo de una capacidad innata a la que faltaba, en otras épocas, un instrumento apropiado para expresarse. Es una hipótesis discutible pero de evidente interés.

Otro investigador y amigo de Harvard, Kurt Fischer, se ha convertido en el director del primer programa científico que conozco dedicado explícitamente al estudio de las relaciones entre la mente, el cerebro y la educación (Man, Brain and Education Program, Graduate School of Education, Harvard). Con Fischer estamos embarcados en un proyecto internacional para la educación de niños hemisferectomizados, The Halfbrain Study Program (Battro, 2000). Siempre me ha interesado el tema de los dos hemisferios cerebrales y durante mi etapa de profesor en Brasil pude llevar a cabo un experimento con mil niños y adolescentes sobre el procesamiento de las operaciones piagetianas en ambos cerebros, tanto en diestros como en zurdos (Battro, 1981). Fue una ocasión propicia para plantear el tema de las neurociencias y la inteligencia en uno de los últimos seminarios de Piaget en Ginebra. Con el equipo de Fischer en Harvard ya hemos comenzado a trabajar a distancia empleando los formidables recursos de Internet y de las videoconferencias. Creemos, además, que estos estudios sobre el "medio cerebro" serán la continuación de aquellas investigaciones iniciadas por Roger W. Sperry sobre el "cerebro dividido", split brain, que revolucionaron nuestras ideas sobre las funciones cerebrales y lo hicieron acreedor del Premio Nobel (Gazzaniga, 1970). Ahora se trata de proponer acciones educativas concretas, con los pies en la tierra, para sostener la instrucción de estos niños tan especiales. Tenemos el convencimiento de que nos enseñarán mucho sobre el tremendo potencial del cerebro humano y su increíble plasticidad para recuperarse y crecer.

Nada de esto era imaginable en vida de Jean Piaget hace apenas dos décadas. Pero hemos entrado en una nueva era de la inteligencia donde las ciencias de la mente y las ciencias de la educación ya no se podrán separar más de las ciencias del cerebro.

Referencias

Terán, J. B. Obras completas, (1980). Tucumán. Universidad Nacional de Tucumán (diez volúmenes).

Battro, A. M. (1994). Intellectual Prostheses. Theory and Practice. Pontificia Academia Scientiarum. Plenary Session, October 25-29: The Vatican.

Piaget, J. (1967). Biologie et connaissance. Essai sur les relations entre les régulations organiques et les processus cognitifs. Paris: Gallimard.

Minsky, M. & Papert, S. (1966). Perceptrons. Cambridge, MA: MIT Press.

McCulloch, W. S. (1965). Embodiments of Mind. Cambridge, MA: MIT Press.

Churchland, P. S. (1986). Neurophilosophy: Toward a unified science of the mind-brain. Cambridge, MA: MIT Press.

Mandelbrot, B. B.(1957). Linguistique statistique macroscopique. In J. Piaget, L. Apostel, B. B. Mandelbrot & A. Morf (Eds.). Etudes d' épistémologie génétique: Logique, langage et théorie de l'information. Paris: Presses Universitaires de France.

Mandelbrot, B. B. (1977). Fractals, form, chance and dimension. San Francisco: Freeman.

Battro, A. M. (1997). La temperatura de la mirada, en Procesos sensoriales y cognitivos. (M. Guirao, ed) Buenos Aires: Conicet, Dunken.

Nature (Neuroscience) 3,1,3-5, 2000.

Dehaene, S., Dupoux, E., Mehler, J., Cohen, L., Paulesu, E., Perani, D., Van de Moortele, P. F. Lehéricy, S. & Le Bihan, D. (1997). Anatomical variability in the cortical representation of first and second languages. Neuroreport, 17, 3775-3778.

Dehaene, S. (1997). The number sense. Oxford: Oxford University Press.

Piatelli-Palmarini, M. (Ed.). (1979). Théories du langage, théories de l'apprentissage.: Le débat entre Jean Piaget et Noam Chomsky. Paris: Seuil. Transl. (1980).

Thom, R. (1972) Stabilité structurale et morphogenèse. Paris: Ediscience.

Battro, A. M. (1981). Hemispheric lateralization in the development of spatial and logical reasoning in left and right-handed children. Archives de Psychologie, 49, 83-90.

Fischer, K. W. & Bidell, T. R. (1998). Dynamic development of psychological structures in action and thought. In

A. Damon & R. M. Lerner (Eds.). Handbook of child psychology (vol 1). New York: Wiley.

Fisher, K. W. & Rose, S. P. (1996). Dyamic growth cycles of brain and cognitive development. In R. Thatcher, G. R. Lyon, J. Rumsey & N. Krasnegor (Eds.). Developmental neuroimaging. Mapping the development of brain and behavior. New York: Academic Press.

Battro, A. M. & Denham, P. J (2000, en preparación). The click option: in search of a digital intelligence.

Battro, A. M. (1986). Computación y aprendizaje especial: Aplicaciones del lenguaje Logo en el tratamiento de niños discapacitados. Buenos Aires: El Ateneo.

Battro, A. M. & Denham, P. J. (1989). Discomunicaciones: Computación y niños sordos. Fundación Navarro Viola: Buenos Aires, El Ateneo. Transl. (1994). Discomunicazioni: Tecnologia informatica ed educazione dei disabili uditivi. Padova: Piccin.

Battro, A. M. (1991). Logo, talents et handicaps. In J. L. Gurtner & J. Retschitzki (Eds.). Logo et apprentissages. Neuchâtel: Delachaux et Niestlé.

Battro, A, M. (2000). Half a brain is enough: the education of a child with one hemisphere. Cambridge: Cambridge University Press.