Una de las ideas más extendidas —y más equivocadas— sobre el aprendizaje es que consiste simplemente en “entender” algo al escucharlo o leerlo. Creemos que si prestamos atención en clase y repasamos antes del examen será suficiente. Sin embargo, cuando enfrentamos disciplinas como las matemáticas, la música o cualquier área que exige pensamiento abstracto o habilidades complejas, descubrimos que esta estrategia deja de funcionar.
Pero ¿y si el problema no fuera la falta de inteligencia ni de talento? ¿Qué tal si la causa es biológica? Aprender no es un acto instantáneo, sino un proceso físico, químico y eléctrico que ocurre en el cerebro a lo largo del tiempo, modificando la estructura y funcionamiento de las neuronas. Comprender cómo aprende el cerebro humano permite transformar la manera en que estudiamos, practicamos y enseñamos.
Mediante el texto y el video “Cómo aprende el cerebro humano matemáticas y otras disciplinas”, el Dr. Emilio Esteban Lluis Puebla, académico de la Facultad de Ciencias (FC) de la UNAM, explica, desde una perspectiva neurocientífica e histórica, cómo aprende el cerebro matemáticas y otras disciplinas, y por qué el tiempo, la repetición y el descanso son elementos indispensables.
El aprendizaje como transformación física del cerebro
Lluis Puebla señala que nuestro cerebro no recibe conocimientos como si se le conectara una memoria USB a una computadora. Aprende modificando sus conexiones internas. Este órgano coordina procesos cognitivos, emocionales y fisiológicos mediante redes formadas por miles de millones de neuronas.
Pero ¿cómo se comunican las neuronas? Mediante un proceso llamado sinapsis, conexiones que no son simples “cables”, sino fenómenos químicos y eléctricos altamente sofisticados.
Dentro de una neurona, la información viaja como un impulso eléctrico conocido como potencial de acción, generado por el movimiento de iones —principalmente sodio y potasio— a través de la membrana celular. Cuando el impulso llega al extremo de la neurona, puede transmitirse de dos maneras:
- Sinapsis eléctrica: los iones pasan directamente de una neurona a otra, permitiendo una transmisión casi instantánea.
- Sinapsis química: el impulso provoca la liberación de neurotransmisores, moléculas que atraviesan el espacio sináptico y activan la siguiente neurona.
Cada vez que aprendemos algo nuevo, estas conexiones se modifican mediante un proceso llamado plasticidad sináptica, en el que el cerebro se reconfigura a sí mismo con la experiencia.
El caso particular del aprendizaje matemático
Con estos fundamentos biológicos en mente, podemos entender mejor lo que ocurre cuando alguien aprende matemáticas. Aquí, los principios generales del aprendizaje se vuelven especialmente evidentes. No se trata de una sola región cerebral trabajando de manera aislada, sino de la activación coordinada de múltiples áreas:
- Corteza parietal: relacionada con la representación de cantidades y relaciones espaciales.
- Corteza prefrontal: encargada del razonamiento abstracto y la planificación lógica.
- Áreas del lenguaje: que permiten codificar símbolos, definiciones y estructuras formales.
Cuando un estudiante lee por primera vez la definición de un concepto abstracto —por ejemplo, un “anillo” en álgebra— la información se procesa inicialmente de manera verbal y visual. En esta fase, la huella neuronal es frágil. Si el estudiante solo relee el texto pasivamente, la conexión será débil y fácilmente olvidable.
Sin embargo, cuando escribe la definición con sus propias palabras, intenta recordarla sin mirar y la aplica en ejercicios, activa distintos circuitos cerebrales de manera simultánea. Esto genera múltiples rutas neuronales para acceder al mismo contenido, fortaleciendo la red mediante el principio descrito por Donald Hebb: las neuronas que se activan juntas tienden a conectarse entre sí.
Desde esta perspectiva, el académico de la FC destaca que el aprendizaje matemático puede entenderse como un proceso que atraviesa tres etapas fundamentales:
- Codificación: primera exposición consciente al concepto.
- Consolidación: fortalecimiento de las conexiones neuronales durante el descanso y, especialmente, durante el sueño.
- Recuperación activa: esfuerzo deliberado por recordar y aplicar el conocimiento sin apoyo externo.
La comprensión real no ocurre cuando el estudiante reconoce una definición al verla, sino cuando puede manipular el concepto, explicarlo, relacionarlo con otros y utilizarlo para resolver problemas nuevos. En ese momento, el circuito neuronal no solo existe: funciona con fluidez.
Por eso, estudiar todos los días no es una recomendación moral, sino una exigencia biológica. El aprendizaje profundo no ocurre en una sola sesión intensa; requiere activaciones repetidas distribuidas en el tiempo. Cada sesión fortalece un poco más el circuito neuronal y, si no se reactiva, la conexión se debilita.
Aprendizaje motor: el caso de la música y el deporte
Aprender a tocar el piano o practicar un deporte sigue principios biológicos similares, aunque involucra sistemas motores. Al principio, la corteza prefrontal se activa intensamente porque cada movimiento se realiza de manera consciente. Con la práctica repetida, las conexiones en la corteza motora se fortalecen y parte del control del movimiento se transfiere a estructuras subcorticales como los ganglios basales y el cerebelo. De esta manera, el movimiento se automatiza: lo que antes requería esfuerzo consciente ahora fluye casi de manera automática.
La llamada “memoria muscular” no reside en los músculos, sino en estos circuitos cerebrales consolidados, que permiten que las acciones repetidas se realicen sin pensar en cada detalle. Sorprendentemente, gran parte del aprendizaje ocurre incluso cuando no estamos practicando activamente, durante periodos de descanso en los que el cerebro consolida las experiencias y movimientos practicados.
Dormir, un aliado trascendente
Durante el día, cuando leemos o practicamos, la información se mantiene en la memoria de trabajo, principalmente en la corteza prefrontal. Esta memoria es frágil y depende de la atención. Sin embargo, según Lluis Puebla, durante el sueño el hipocampo —una estructura clave para la memoria— reactiva los patrones neuronales formados durante el día y los consolida en redes más estables distribuidas por la corteza cerebral.
En otras palabras, el cerebro “reproduce” lo aprendido mientras dormimos. Muchas mejoras ocurren entre sesiones de práctica, no durante ellas. Esto explica fenómenos comunes: un problema matemático que parecía imposible por la noche puede resolverse con facilidad al día siguiente; un pasaje musical mejora tras descansar, y las llamadas “ideas súbitas” surgen en momentos inesperados.
El descanso no es una interrupción del aprendizaje, sino una parte esencial del mismo. Durante esta etapa, las secuencias de acciones se reorganizan y se “empaquetan” en programas motores más eficientes, facilitando que lo aprendido se ejecute de manera automática y fluida.
Principios universales del aprendizaje
De todo lo anterior se desprenden principios aplicables a cualquier disciplina:
- El aprendizaje modifica físicamente el cerebro.
- La repetición espaciada fortalece conexiones.
- El descanso y el sueño consolidan.
- La recuperación activa fortalece más que la relectura.
- La automatización libera recursos cognitivos.
- El tiempo invertido es indispensable.
En conclusión: no existen atajos biológicos. Pretender dominar matemáticas, música o cualquier arte complejo sin práctica constante es desconocer cómo funciona el cerebro humano. Aprender es un viaje que combina esfuerzo, repetición y descanso. Cada sesión fortalece los circuitos neuronales, y cada noche de sueño convierte ese esfuerzo en conocimiento duradero. Entender esto no solo cambia nuestra forma de estudiar: nos enseña a respetar el ritmo natural del cerebro y a aprender con inteligencia, paciencia y constancia.