ΝΕΥΡΟΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΒΑΣΕΙΣ ΤΗΣ ΑΝΘΡΩΠΙΝΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ Ενότητα 1: Εισαγωγή Υποενότητες 1. Η «Νευροεκπαίδευση» 2. Θεμέλια της Νευροβιολογίας 3. Παρεξηγήσεις.

Παρουσίαση με θέμα: "ΝΕΥΡΟΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΒΑΣΕΙΣ ΤΗΣ ΑΝΘΡΩΠΙΝΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ Ενότητα 1: Εισαγωγή Υποενότητες 1. Η «Νευροεκπαίδευση» 2. Θεμέλια της Νευροβιολογίας 3. Παρεξηγήσεις."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΝΕΥΡΟΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΒΑΣΕΙΣ ΤΗΣ ΑΝΘΡΩΠΙΝΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ Ενότητα 1: Εισαγωγή Υποενότητες 1. Η «Νευροεκπαίδευση» 2. Θεμέλια της Νευροβιολογίας 3. Παρεξηγήσεις και πλάνες 4. Στόχοι Dr Λυράκος Γεώργιος BPSy. MSc. MPH. PhD. CPsychol Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών «Παιδαγωγικά μέσω Καινοτόμων Προσεγγίσεων, Τεχνολογίες & Εκπαίδευση» Χειμερινό εξάμηνο 2017-2018

2 1. Η «Νευροεκπαίδευση»  Οτιδήποτε παράγει η ανθρώπινη σκέψη αποτελεί προϊόν του εγκεφαλικού ιστού.  Νόηση = Κεντρικό Νευρικό Σύστημα  Η νευροεπιστήμη απαραίτητη σε όλες τις επιστήμες  Νευροεπιστήμη = η επιστημονική μελέτη του Νευρικού Συστήματος. Εκτός από την ανάπτυξη, τη δομή και τη λειτουργία του Νευρικού Συστήματος εξετάζει και τη σύνδεση των διεργασιών που συμβαίνουν στον εγκέφαλο με τη συμπεριφορά και τις γνωστικές λειτουργίες του ατόμου. 1

3 Η «Νευροεκπαίδευση» 2  Απαραίτητη η συνεργασία των νευροεπιστημών με όλες τις θετικές, θεωρητικές και κοινωνικές επιστήμες Εικ.1.1: Λογότυπα της Εταιρείας Γνωστικής Επιστήμης και της ομώνυμης επιστημονικής επιθεώρησης, αριστερά (http://cognitivesciencesociety.org), και του Πανεπιστημίου Columbia, δεξιά, σχετικά με την επιστήμη στον εικοστό πρώτο αιώνα και τη γεφύρωση της βιολογίας του εγκεφάλου με την ατομικότητα της Ανθρώπινης δράσης (http://www.neuroscience.columbia.edu)

4 Η «Νευροεκπαίδευση» Εικ.1.2: Η γεφύρωση των Νευροεπιστημών, της ψυχολογίας και της παιδαγωγικής στη σύνθεση της επιστήμης ≪ νόησης, εγκεφάλου και εκπαίδευσης ≫ με τα διάφορα πεδία στα σύνορά τους (Tokuhama--‐Esposito, 2011). 3

5 Η «Νευροεκπαίδευση» σύνδεση της μάθησης και της εκπαίδευσης με τον ανθρώπινο εγκέφαλο  Σύμπραξη των νευροεπιστημών με την παιδαδωγική με σκοπό την εύρεση του κατάλληλου όρου που αφορά στην άμεση σύνδεση της μάθησης και της εκπαίδευσης με τον ανθρώπινο εγκέφαλο 4 Εικόνα 1.3. Διαγραμματική ταξινόμηση επιμέρους ζητημάτων της παιδαγωγικής, των νευροεπιστημών και της ψυχολογίας που απασχολούν την επιστήμη ≪ νόησης, εγκεφάλου και εκπαίδευσης ≫ (Tokuhama- Esposito, 2011).

6  Όροι που διατυπώνουν την άμεση σύνδεση της μάθησης και της εκπαίδευσης με τον ανθρώπινο εγκέφαλο Νευροεκπαίδευση: Στρατηγικές μάθησης οι οποίες είναι συμβατές με τον εγκέφαλο. Μελετά την εγκαθίδρυση της παιδείας στον εγκέφαλο καθ’όλη τη διάρκεια της ζωής του Νευροπαιδαγωγική: Η παιδαγωγική εφαρμογή σύγχρονων νευροεπιστημονικών ευρημάτων. Ουσιαστικά είναι η μεταφορά αυτών των ευρημάτων στη σχολική πράξη Νευροδιδακτική: Η εφαρμογή των γνώσεων λειτουργίας του εγκεφάλου στη διδασκαλία των μαθημάτων Η «Νευροεκπαίδευση» 5

7 Εγκεφαλική ανατροφή: Η σύνδεση των επιστημών του εγκεφάλου με την εκπαίδευση, τη φροντίδα των παιδιών και την παιδονευρολογία Εγκεφαλική ανάπτυξη: Το διεπιστημονικό πεδίο μάθησης & εκπαίδευσης του ατόμου στη διάρκεια της ζωής του Εκπαιδευτική νευροεπιστήμη: Η μελέτη της ανάπτυξης των νοητικών αναπαραστάσεων υπό το πρίσμα της νευρωνικής δραστηριότητας Παιδαγωγική νευροεπιστήμη: Επιστήμη που συνδυάζει ψυχολογικές, βιοϊατρικές & εκπαιδευτικές προοπτικές 6

8 2. Θεμέλια της Νευροβιολογίας Μάθηση & εγκέφαλος Brain-based learning (μάθηση βασισμένη στον εγκέφαλο)  μετά την ανακάλυψη ότι ο “εγκεφαλικός ιστός” ευθύνεται για τη μάθηση Σήμερα θεωρείται αυτονόητο ότι η μάθηση επιτελείται στον ανθρώπινο εγκέφαλο! Υπάρχουν όμως επαρκή δεδομένα ώστε να γίνει μετάβαση από τους νευρώνες στις σχολικές τάξεις αξιοποιώντας τον ανεπτυσσόμενο εγκέφαλο της κάθε γενιάς (=παιδεία!)? 7

9 Θεμέλια της Νευροβιολογίας  Σε πολλές χώρες η παιδεία είναι αντικείμενο ιδεολογιών! Το τι μαθαίνει ο ανθρώπινος εγκέφαλος μπορεί να επηρεάζεται από ιδεολογίες ΌΜΩΣ οι βιολογικοί μηχανισμοί με τους οποίους μαθαίνει ένα άτομο δεν μπορούν να επηρεαστούν από κανένα είδος πολιτικού προσανατολισμού Νευροφυσιολογία της μάθησης= οι βιολογικοί μηχανισμοί με τους οποίους μαθαίνει ένα άτομο 8

10 Θεμέλια της Νευροβιολογίας Σήμερα υπάρχουν πολλά δεδομένα για την νευροφυσιολογία της μάθησης καθώς η ιδέα της ιατρικής ως εφαρμοσμένης επιστήμης παγιώθηκε και οδήγησε σε θεαματικές βελτιώσεις Πιθανά κάτι αντίστοιχο χρειάζεται και η παιδαγωγική ώστε να οδηγηθεί σε πρόοδο Οι νευροβιολόγοι δεν μπορούν να απαντήσουν σε όλα τα ερωτήματα των εκπαιδευτικών ούτε το αντίστροφο Βελτίωση της παιδαγωγικής μέσω της νευροβιολογίας! 9

11 Θεμέλια της Νευροβιολογίας αναπτυξιακή γνωστική νευροεπιστήμη Πολλές απαντήσεις θα προέλθουν από έρευνες που στηρίζονται στην αναπτυξιακή γνωστική νευροεπιστήμη Το κοινό έδαφος ανάμεσα στις νευροεπιστήμες και στην εκπαίδευση υποδεικνύει ένα μέλλον όπου η παιδαγωγική πράξη θα μπορεί να μεταμορφωθεί από την επιστήμη Τι θα συμβεί στην εκπαίδευση με την εφαρμογή της νευροεπιστήμης??? Αναμένεται να το δούμε... Σκοπός είναι η διδασκαλία στο μέλλον να στηρίζεται στην επιστημονική κατανόηση της φύσης των βιολογικών μηχανισμών της μάθησης 10

12 Θεμέλια της Νευροβιολογίας Η εύρεση των μηχανισμών μάθησης και μνήμης, οι οποίοι θα επηρεάσουν την εκπαίδευση, γίνεται μέσω παρατήρησης σε είδη: -Πρωτευόντων -Θηλαστικών -Απλούστερων οργανισμών 11 https://psychneuro.wordpress.com/2014/03/14/the-effects-of-testosterone-on- memory/

13 Θεμέλια της Νευροβιολογίας Οι επιδράσεις στην ευπλαστότητα του εγκεφάλου, τη μάθηση και τη γνώση περιλαμβάνουν επίσης τη μελέτη παραγόντων όπως: - η διατροφή - η άσκηση - οι κιρκάδιοι ρυθμοί - η εγρήγορση - το στρες - τα συναισθήματα - οι ορμονικές μεταβολές - η κοινωνική ιεραρχία 12

14 Θεμέλια της Νευροβιολογίας Η εκπαίδευση των εκπαιδευτικών θα πρέπει να πατήσει στα γερά θεμέλια της επιστήμης Παραδείγματος χάριν: κατανοεί τους μηχανισμούς Τι είναι προτιμότερο? Ένας γιατρός οποίος απλώς απομνημονεύει εναν κατάλογο συμπτωμάτων και αντιμετωπίσεων ή ένας γιατρός που επιπλέον κατανοεί τους μηχανισμούς με τους οποίους οι παθήσεις παράγουν τα συμπτώματα και οι θεραπείες επιφέρουν αποτέλεσμα? Οι εκπαιδευτικοί σήμερα είναι όπως ο πρώτος γιατρός. Η εκπαιδευτική νευροεπιστήμη θα επηρεάσει την εκπαίδευση των αυριανών παιδαγωγών. 13

15 Θεμέλια της Νευροβιολογίας και Απαραίτητες οι γνώσεις χημείας και βιολογίας για την κατανόηση της ζωής και της νόησης Η ζωή χτίζεται με βιοχημικούς μηχανισμούς Δεν μπορεί να υπάρξει καμία επαρκής προσπάθεια κατανόησης του τριπτύχου κόσμος-ζωή-νοημοσύνη δίχως τη γλώσσα της χημείας Οι βιολογικές πληροφορίες εξαρτώνται από τη χημεία Συμπέρασμα Συμπέρασμα: δεν μπορεί να γίνουν κατανοητές η ζωή και η νόηση με σύγχρονους όρους, εάν δεν ληφθεί υπ’ όψιν ένα ελάχιστο γνώσεων (νευρο)χημείας. 14

16 Θεμέλια της Νευροβιολογίας Η διαπίστωση ότι μαθαίνουμε και σκεφτόμαστε με τον εγκέφαλό μας θεωρείται δεδομένη σήμερα Όμως, στην ιστορία της επιστήμης των προσφάτων δεκαετιών δοκιμάστηκε από αλλεπάλληλες αντιδράσεις από τους τομείς της ψυχολογίας και της παιδαγωγικής αμφισβητήσεις διάρκειας 2.500 χρόνων νόηση είναι δημιούργημα του εγκεφάλου Ύστερα από αμφισβητήσεις διάρκειας 2.500 χρόνων ο Αλκμαίωνας του Κροτωνιάτη το 500 π.Χ. ανακάλυψε ότι η νόηση είναι δημιούργημα του εγκεφάλου! 15

17 Θεμέλια της Νευροβιολογίας Ιστορία της Νευροεκπαίδευσης Πρώιμες απόπειρες της γεφύρωσης των νευροεπιστημών με την εκπαίδευση: Henry H. Donaldson (1857–1938), Η Ανάπτυξη του εγκεφάλου: Μελέτη του νευρικού συστήματος σε σχέση με την εκπαίδευση (1895) Reuben Post Halleck (1859–1936), Η εκπαίδευση του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος: Μελέτη των θεμελίων, ειδικά της αισθητηριακής και κινητικής προπαρασκευής (1896) Donaldson, Εκπαίδευση είναι οι τροποποιήσεις του κεντρικού νευρικού συστήματος (τέλη 19 ου αιώνα) 16

18 Θεμέλια της Νευροβιολογίας Ακαδημαϊκά προγράμματα που αποσκοπούν στην εξέλιξη της Νευροεκπαίδευσης και αναδεικνύουν την ανάγκη για διεπιστημονικότητα: - Κέντρο Νευροεπιστημών στην Εκπαίδευση, Πανεπιστήμιο Cambridge - Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα “Νους, Εγκέφαλος και Εκπαίδευση”, Παιδαγωγική Σχολή του Πανεπιστημίου Harvard - Κέντρο Γνωστικής και Εκπαιδευτικής Νευροεπιστήμης στο Κολλέγιο, Dartmouth - Επιστημονικές επιθεωρήσεις με τον τίτλο Mind,Brain and Education, Trends in Neuroscience and Education και Neuroéducation - Διοργανώσεις συνεδρίων σε Μεγάλη Βρετανία, ΗΠΑ, Ελβετία (2005- 2011) 17

19 Θεμέλια της Νευροβιολογίας Στην Ελλάδα: Τμήμα Εκπαιδευτικής και Κοινωνικής Πολιτικής (1999), Πανεπιστήμιο Μακεδονίας στη Θεσσαλονίκη, με γνωστικό αντικείμενο τις βασικές νευροεπιστήμες Στα βιβλία «Σκέψεις Παιδαγωγικής» και «Δοκίμια Ψυχολογίας» 18

20 3. Παρεξηγήσεις και πλάνες παραπληροφορημένων Μύθοι και παρανοήσεις που παρακωλύουν τη διδασκαλία και οδηγούν σε σύγχυση και σε εσφαλμένες αντιλήψεις εκ μέρους των παραπληροφορημένων δασκάλων! 1.Ο εγκέφαλος των μαθητών «συρρικνώνεται» αν δεν πίνουν έξι με οκτώ ποτήρια νερό ημερησίως και η μνήμη εξασθενεί όταν καταναλώνουν ζάχαρη. 2. Χρησιμοποιούμε μόνο το 10% (ή το 5% ή το 3%) του εγκεφάλου μας. Το 10% σε τι αναφέρεται? Όγκο εγκεφαλικού ιστού? Ποσοστιαία αναλογία εγκεφαλικής μάζας? Δεν αναφέρεται πουθενά κάτι πιο συγκεκριμένο Στην πραγματικότητα δεν υπάρχει καμία μελέτη που να έχει δείξει κάτι τέτοιο. 19

21 Παρεξηγήσεις και πλάνες 3. Στον εγκέφαλο υπάρχει απόλυτη αριστερή ή δεξιά ημισφαιριακή κυριαρχία στην οποία οφείλονται οι ατομικές διαφορές όσον αφορά τη μάθηση. Ή ότι το αριστερό εγκεφαλικό ημισφαίριο είναι το «αναλυτικό», ενώ το δεξιό είναι το «συνθετικό» ή το «καλλιτεχνικό». ακόμη και αντισταθμιστικά σε περίπτωση βλάβης  Η αλήθεια: και τα δύο εγκεφαλικά ημισφαίρια του ανθρώπου έχουν ιστολογικά παρόμοιες δομές, οι οποίες μπορούν να εξυπηρετήσουν νοητικές λειτουργίες, ακόμη και αντισταθμιστικά σε περίπτωση βλάβης. κυρίαρχο ρόλο σε συγκεκριμένες λειτουργίες Τα δύο ημισφαίρια συνεργάζονται απλώς το καθένα αποκτά κυρίαρχο ρόλο σε συγκεκριμένες λειτουργίες. 20

22 Παρεξηγήσεις και πλάνες 4. Η επιλογή των μεθόδων διδασκαλίας με βάση τον «τύπο» του κάθε μαθητή (ακουστικό, κιναισθητικό, οπτικό) εξυπηρετεί καλύτερα την εκπαίδευσή του  Δεν υπάρχουν πειραματικά δεδομένα που να τεκμηριώνουν την παραπάνω άποψη  Μαθησιακά προβλήματα, τα οποία σχετίζονται με αναπτυξιακές διαφορές στην εγκεφαλική λειτουργία, δεν μπορούν να θεραπευθούν μέσα από την εκπαίδευση! 21

23 Παρεξηγήσεις και πλάνες Παρόμοιες ιδέες παρουσιάζονται ακόμη και σήμερα σε εκπαιδευτικούς παρότι δεν υπάρχει καμία επιστημονική τεκμηρώση  δεν έχουν εκπαιδευτική αξία  οδηγούν σε κακές εκπαιδευτικές πρακτικές Η μετάδοση υπεραπλουστευμένων μηνυμάτων μπορεί επίσης να οδηγήσει σε παρεξηγήσεις και σύγχυση Τα νέα δεδομένα των νευροερευνητών παρερμηνεύονται από τους εκπαιδευτικούς 22

24 Παρεξηγήσεις και πλάνες θα συνδυάζει και τα δύο πεδία. Αυτό που χρειάζεται είναι η ενίσχυση του διαλόγου μεταξύ των νευροεπιστημόνων και των εκπαιδευτικών και η καλύτερη επικοινωνία μεταξύ τους. Για να αποκομίσει η εκπαίδευση ουσιαστικό όφελος από τη νευροεπιστήμη απαιτούνται οι επιστημονικές βάσεις της νευροεκπαιδευτικής έρευνας, η οποία θα συνδυάζει και τα δύο πεδία. 23 Η λύση στα παραπάνω προβλήματα

25 Παρεξηγήσεις και πλάνες Επιπλέον πλάνες που αφορούν σε: εξελικτικόςαναπτυξιακός Α) Σύγχυση των όρων «εξελικτικός» και «αναπτυξιακός» Εξέλιξη: η διεργασίες με τις οποίες συνθετότερες μορφές ζωής προκύπτουν από τις απλούστερες (evolution ή phylogeny) Ανάπτυξη: η διαδικασία ωρίμανσης ενός οργανισμού στο χρόνο (development ή ontogeny) 24

26 Παρεξηγήσεις και πλάνες  Επιστήμες που φέρουν τον προσδιορισμό «εξελικτική» προσεγγίζουν το γνωστικό τους αντικείμενο από τη σκοπιά της προέλευσης πολύπλοκων μορφών ζωής από απλούστερους οργανισμού στην ιστορία της Γης.  Επιστήμες που φέρουν τον προσδιορισμό «αναπτυξιακή» μελετούν διεξοδικά τα διάφορα στάδια της ωρίμανσης συγκεκριμένων έμβιων ειδών στη διάρκεια της ζωής τους, δηλαδή στα θηλαστικά από τη σύλληψη μέχρι την ενηλικίωση. 25

27 Παρεξηγήσεις και πλάνες Β) «Παράθυρα ευκαιρίας» ή κρίσιμες αναπτυξιακές περίοδοι  αφορούν στα νευροανατομικά δεδομένα από την προγεννητική και μεταγεννητική νευρωνογένεση (νευρωνική μετανάστευση, δενδριτογένεση, συναπτογένεση, ανάπτυξη της λευκής ουσίας) «Κρίσιμες» ή «Ευαίσθητες» περίοδοι, θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψιν οι επιδράσεις γενετικών καταβολών ή περιβαλλοντικών παραγόντων, π.χ. οι δράσεις της ιονίζουσας ακτινοβολίας, του οινοπνεύματος, του καπνίσματος και της προγεννητικής γρίπης στις λειτουργίες του εγκεφάλου και τις γλωσσικές επιδόσεις. Εύπλαστες «κρίσιμες» περίοδοι αφορούν στη στερεοσκοπική όραση, στις εγκεφαλικές βλάβες, στην κοινωνική παραμέληση και την εκμάθηση της μητρικής ή της δεύτερης γλώσσας και σχετίζονται με την “επικοινωνία” των νευραξόνων σε μακρινές αποστάσεις. 26

28 Παρεξηγήσεις και πλάνες Γ) Επικίνδυνη η ημιμάθεια όταν μη νευροεπιστήμονες συζητούν νευροβιολογικά θέματα π.χ. οι «σύγχρονοι φρενολόγοι» (Jones, 2008) αποπειρώνται να συσχετίσουν μικρές ψευδοχρωματισμένες κηλίδες ελαφρώς αυξημένης μεταβολικής δραστηριότητας σε κάποια περιοχή του φλοιού, κάποιας περιορισμένης γνωστικής λειτουργίας, με μια υποτιθέμενη υποκείμενη δομή, αγνοώντας τις νευροαξονικές ή τις δενδριτικές συνδέσεις και τη συναπτική νευροδιαβίβαση, τις οποίες οι σημερινές τεχνικές απεικόνισης ακόμη δεν μπορούν να δείξουν 27

29 Παρεξηγήσεις και πλάνες Δ) Η χρήση του όρου νευρωνικά δίκτυα > νευρωνικά κυκλώματα ή πλέγματα* Η λέξη «δίκτυο» σύμφωνα με τη σύχρονη νευροβιολογία είναι ατυχής ανεξάρτητες μόνάδες Η «δικτυωτή θεωρία» του Camillo Golgi (οι νευρώνες επικοινωνούν μεταξύ τους χωρίς φυσικό διαχωρισμό) απορρίφθηκε από τον Ramón y Cajal με την τεκμηρίωση της «νευρωνικής θεωρίας» (οι νευρώνες συνιστούν ανεξάρτητες μόνάδες) κυκλώματα πλέγματαδίκτυα Είναι σωστότερο να μιλούμε για νευρωνικά κυκλώματα ή πλέγματα παρά για δίκτυα *οι νευρώνες είναι εντελώς διακριτοί μεταξύ τους, αν και οι αποφυάδες τους βρίσκονται σε πολύ στενή επαφή. 28

30 4. Στόχοι  Να δοθούν κάποιες βασικές έννοιες των νευροεπιστημών με κατανοητούς όρους  Να συνειδητοποιήσει ο φοιτητής την ανάγκη εστιασμού στη νευροεπιστημονική έρευνα, ώστε προσεκτικά να μπορεί να κρίνει το νόημα των νέων ανακαλύψεων  Η κατανόηση των ανατομικών συνδέσεων ανάμεσα στα μέρη του νευρικού συστήματος είναι απαραίτητη ώστε να μπορούν να κατανοηθούν έννοιες σχετικά με τη μάθηση, τη γλώσσα, την εγκεφαλική ευπλαστότητα  Τέλος, περιέχονται κάποιες φιλοσοφικές προεκτάσεις της γνήσιας νευροβιολογικής έρευνας. 29

31 Βιβλιογραφία Royal Society (2011). Brain Waves Module 2: Neuroscience: Implications for Education And Lifelong Learning (RS Policy Document 02/11). London: The Royal Society. Κόνιαρη, Δ., Θεοδωρίδου, Ζ. Δ., & Τριάρχου, Λ. Κ. (2009). Στο σταυροδρόμι της εκπαιδευτικής πολιτικής και των επιστημών του Εγκεφάλου. Στο:Π.Δόικος,Ζ. Σαμαράς, & Λ. Κ. Τριάρχου (επιμ.), Τιμητικός Τόμος για τον Καθηγητή Χρίστο Λ. Τσολάκη. Θεσσαλονίκη: Ιανός Εκδόσεις, Σελ. 275–296. Nielsen, J.A., Zielinski, B.A., Ferguson, M.A., Lainhart, J.E., & Anderson, J.S. (2013). An evaluation of the left--‐brain vs. right--‐brain hypothesis with resting state functional connectivity magnetic resonance imaging. PLoS ONE 8(8): e71275. doi:10.1371/journal.pone.0071275 Theodoridou, Z.D., Koutsoklenis, A., del Cerro M., & Triarhou L.C. (2013). An avant--‐garde professorship of neurobiology in education: Christofredo Jakob (1866–1956) and the 1920s lead of the National University of La Plata, Argentina. J Hist Neurosci 22: 366–382. Theodoridou, Z.D., & Triarhou, L.C. (2009). Fin--‐de--‐siecle advances in Neuroeducation: Henry Herbert Donaldson and Reuben Post Halleck. Mind Brain Educ 3: 117–127. 30

32 Τέλος Ενότητας