Introducción y estado de la cuestión

Los avances en neurociencia y neurotecnología parecen estar reconfigurando el enfoque de viejas disciplinas. En el campo de la educación, la neurociencia está aportando una base científica a los nuevos modelos pedagógicos que afectan a todas las dimensiones del quehacer educativo: desde las metodologías activas hasta los sistemas de evaluación, pasando por los nuevos recursos didácticos o los modelos de innovación (Coch & Daniel, 2020). En este nuevo escenario, el foco no se centra únicamente en lo que el docente debe enseñar, sino en cómo debe hacerlo para que el alumno pueda aprender. Este giro no es casual, responde a la necesidad de cumplir con la Agenda 2030, entre cuyos objetivos se encuentra la Educación de calidad (ODS 4), que pretende reducir el abandono escolar temprano a un 9%.

En España, en la última década, ha habido una tendencia descendente del abandono escolar, reduciéndose casi a la mitad (49,3%) (INE). Sin embargo, aún estamos lejos de alcanzar el objetivo deseado: en 2021 el porcentaje de abandono temprano ha sido del 13,3% (INE). El reto continúa siendo crear una escuela inclusiva, que sea capaz de atender a la diversidad del aula en todos los niveles, desde las desigualdades sociales hasta los alumnos con necesidades educativas especiales (Márquez & Indarramendi, 2022). Los trastornos del desarrollo constituyen uno de los primeros aspectos no académicos del abandono escolar temprano (González-Rodríguez et al., 2019), por lo que abordar el TDA-H mediante nuevas estrategias puede ayudar a reducir la tasa.

Actualmente, el TDA-H comprende un 50% del volumen de las consultas en psiquiatría infantil y en el 70% de los casos se da comorbilidad con otros trastornos (Rusca-Jordán & Cortez-Vergara, 2020). La prevalencia de este trastorno a nivel mundial es del 5,9% en jóvenes de todo el mundo (Francés et al., 2022), mostrándose evidencia de síntomas probables de TDA-H entre los 4 y 6 años en el 5,4% de la población infantil española (Cerrillo-Urbina et al., 2018). Por ello, es importante avanzar en los tratamientos que mejoren la calidad de vida de estos menores y que les permitan lograr una mejor adaptación a su entorno, lo que implica la necesidad de plantear nuevos abordajes dentro de las aulas.

El TDA-H se define como un patrón persistente de inatención o hiperactividad-impulsividad que interfiere con el funcionamiento o el desarrollo durante un periodo superior a seis meses y que se caracteriza por tres síntomas nucleares: inatención, hiperactividad e impulsividad. Además, los síntomas se presentan antes de los 12 años, se manifiestan en dos o más contextos e interfieren con el funcionamiento social, académico, laboral o reducen la calidad de vida; e igualmente no pueden ser explicados por otro trastorno, como, por ejemplo, el trastorno negativista desafiante (5th ed.; DSM-5; 2013).

Las personas que presentan TDA-H tienen dificultades para atender a determinados estímulos, planificar y organizar una acción, reflexionar sobre sus posibles consecuencias o inhibir la primera respuesta automática para cambiarla por otra más apropiada (Rusca-Jordán & Cortez-Vergara, 2020). A su vez, la motivación, la introspección y la autoconsciencia también están afectadas, así como el reconocimiento y la regulación de emociones, que se manifiesta en problemas internalizantes (Sjöwall et al., 2013), lo que puede conllevar un retraimiento social. Aunque a medida que la persona se va desarrollando, la hiperactividad e impulsividad disminuyen (Rusca-Jordán & Cortez-Vergara, 2020), algunos síntomas persisten en la edad adulta, incluyendo otras manifestaciones psicológicas como el sentimiento de frustración y la vergüenza (Weinstein, 1994). Esto se debe, en gran parte, a los cambios cognitivos y emocionales que ocurren tras la pubertad, a la maduración y consolidación de las conexiones neuronales del córtex prefrontal, área de especial importancia para las funciones ejecutivas como el razonamiento y el control de impulsos (Nigg, 2017).

Según Quintero y Castaño-de-la-Mota (2014: 602), «el TDA-H es un trastorno de etiopatogenia heterogénea, multifactorial y compleja, en el que una serie de vulnerabilidades biológicas interactúan entre sí y con factores ambientales». Los mismos autores defenderán que los factores genéticos tienen un importante peso en la aparición del trastorno, con una heredabilidad en torno al 75%. Recientemente, una de las teorías que tratan de explicar la etiología del TDA-H afirma que el córtex prefrontal sufre un retraso madurativo y, debido a ello, las funciones ejecutivas y el control inhibitorio se ven afectadas. Sin embargo, nuevos hallazgos respaldan la importancia de los rasgos del «Callous Unemotional» (CU) lo que conlleva niveles más bajos de culpa y empatía (Graziano et al., 2017). Es este origen neuroanatómico el que marca la pertinencia de implementar la neurotecnología, no sólo para la mejora de un diagnóstico, cuya delimitación es controvertida, sino para paliar algunos de los síntomas, mejorar ciertas capacidades cognitivas o monitorizar el sustrato anatómico-funcional de ciertas habilidades sociales.

Para abordar el tema realizamos un repaso de las principales opciones que se presentan actualmente: el neurofeedback, la estimulación transcraneal y el hiperescaneo. Cada una de ellas con sus ventajas e inconvenientes a la hora de implementarse en el aula.

Metodología

Resultados

En la Figura 1 se muestra el diagrama de flujo y el número de revisiones retenidas y rechazadas. Un total de 14 revisiones sistemáticas han sido seleccionadas.

En las Tablas 1 y 2 se recopila la información básica de cada revisión sobre neurofeedback (NF) y estimulación transcraneal (tDCS), respectivamente. Cuando es posible, se indica entre paréntesis el número de estudios de cada revisión que tratan cada uno de los aspectos que se mencionan en la tabla: estudios en los que se incluyen informes de los profesores o en los que se emplea alguna neurotecnología.

Son de estos últimos casos de los que se exponen las conclusiones, en cuyo apartado se priorizan las conclusiones extraídas por informes de los profesores o gracias a cuestionarios de rendimiento académico. Si no existen tales medidas, se indica si existe mejora de los síntomas u otros aspectos.

Acorde a los trabajos seleccionados, aunque el centro escolar parece un buen contexto para evaluar la eficacia de la intervención, en ningún caso se implementa la técnica en el mismo. Ni siquiera en todos los casos se incorporan los informes de los profesores, y cuando lo hacen, no siempre su criterio es el mismo que el de los progenitores, prefiriéndose el informe del profesorado por ser habitualmente una evaluación ciega (Razoki, 2018). En la mayoría de los casos, los cuestionarios de evaluación del comportamiento que se emplean en el aula están basados en la medida de la sintomatología (RS-IV, CRC) y rara vez aparecen otras medidas cognitivas en dicho contexto.

En cuanto a las técnicas, no ha sido hallada ninguna revisión que trate sobre el procedimiento de hiperescaneo en tal población, a pesar de que no se detalló ningún tipo de técnica, y no suelen compararse diversas técnicas de neurotecnología, existiendo un mayor número de revisiones que tratan sobre NF y lo comparan con otros tratamientos farmacológicos o no farmacológicos. En ocasiones, NF se considera dentro de la categoría de estimulación cognitiva (Sibley et al., 2014).

Discusión

Basándonos en la evidencia empírica extraída de las revisiones retenidas, el neurofeedback es la técnica que más aparece en las revisiones sistemáticas sobre tratamientos no farmacológicos y tratamientos alternativos al enfoque psicosocial en TDA-H cuando se incluyen los descriptores asociados a las aulas. Sin embargo, su viabilidad y eficacia en contextos educativos ha sido escasamente reportada. Un ejemplo donde se tiene en cuenta es la revisión realizada por Patil et al. (2022), la cual sugiere ciertos aspectos a tener en cuenta para la implementación práctica del neurofeedback para poblaciones con TDA-H, como es el coste de la personalización de los aparatos. Anteriormente, esta cuestión fue tratada por Krell et al. (2019), que señalaban factores importantes como la optimización de horarios y protocolos y la necesidad de un análisis de factores mediadores pre-intervención que comprometan la validez externa sobre los beneficios esperados en atención sostenida. En 2014, Steiner et al. analizaron la eficacia de un entrenamiento llevado a cabo en un colegio. Estos autores propusieron intervenciones de entrenamiento de 45 minutos tres veces a la semana durante cinco meses, lo que implicó unas 50 sesiones, que fueron llevadas a cabo por un técnico investigador. Como resultado de estas intervenciones, donde se realizaban tareas para estimular diferentes procesos cognitivos, se obtuvo una mejoría de los síntomas, según el informe de los progenitores, hasta seis meses después.

Recientemente, la tecnología nos propone nuevas opciones que facilitan la incorporación del neurofeedback en dispositivos móviles, accesibles y poco llamativos (Antle et al., 2019) lo que permite su utilización en diversas situaciones y contextos mediante App; un modelo que puede recordar a las cada vez más instauradas intervenciones mHealth. Por otro lado, la ética relacionada con esta técnica dispone de un cierto colchón de experiencia que evidencia la inocuidad de la misma, ya que no se trata en ningún caso de estimular el cerebro, sino de una monitorización en tiempo real, lo que muestra una ventaja frente a los potenciales efectos adversos que pueden acarrear los fármacos.

En significativa menor medida, aparece la neurotecnología basada en la tDCS. Acorde a la revisión realizada, en general, los estudios sobre su eficacia muestran una mejora de los síntomas de TDA-H (Cosmo et al., 2020), aunque su reproductibilidad queda comprometida por la variabilidad inter-sujeto o depende de condiciones de aplicación específicas, influyendo de manera distinta sobre el control inhibitorio, la hiperactividad o el déficit de atención. Sin embargo, a pesar de la estrecha relación entre las capacidades cognitivas y la educación, donde se podría encontrar un campo de aplicación pertinente, la mayoría de los estudios se han llevado a cabo con protocolos clínicos o en entornos controlados de laboratorio, encontrándose poca evidencia de la viabilidad en entornos académicos ecológicos o situaciones reales en colegios. En algunos casos, se justifica que el entorno natural de un aula sería demasiado complejo para poder extraer conclusiones fiables, como se discute en el estudio de Siciliano et al. (2016), centrado en el caso particular del aprendizaje de una lengua extranjera, donde se sugiere que el exceso de estímulos distractores disminuiría su eficiencia. Por otro lado, la personalización requerida en los procedimientos, los ajustes de intervención requerida en población infanto-juvenil, señalada por Salehinejad et al. (2020) y la sensibilidad de la eficacia dependiendo del número de sesiones (Cosmo et al., 2020) no la hacen hasta el momento fácilmente manipulable por personal docente ni por los usuarios para determinar las condiciones de aplicación, lo cual muestra la necesidad de personal cualificado para su utilización. Además, la mención a métodos invasivos puede hacer que los usuarios sean reacios a su empleo, sobre todo en el caso de TDA-H, donde aún no existe consenso sobre el posible sobrediagnóstico.

Actualmente, existe una gran variedad de dispositivos para aplicar tDCS ¹ , relativamente asequibles a nivel económico, que favorecen una portabilidad sencilla, son inalámbricos y presentan diseños ergonómicos que permiten una libertad de movimiento que no interferiría con las tareas que se suelen realizar en un aula durante cualquier actividad docente. Gracias a recientes estudios sobre la eficacia de la tDCS donde se tiene en cuenta la heterogeneidad de los usuarios de TDA-H (Lipka et al., 2021), se dota de una importante validez externa a sus resultados, cuestión de particular relevancia para potenciales aplicaciones reales en las aulas, donde el perfil de estudiantes es diverso y supone una amenaza a dicha validez. Quedan por solventar las amenazas a la validez interna que surgen como consecuencia de la presencia de variables parásitas ligadas a las características contextuales del aula, además de ciertos cuestionamientos éticos que impiden incluso su experimentación en dicha situación: «La necesidad de proteger a los grupos vulnerables en general y a los niños en particular en la investigación a veces puede conducir a un círculo vicioso: por muchos tratamientos que se realicen, no existe evidencia para establecer inicialmente, por ejemplo, umbrales de seguridad relevantes» (Sierawska et al., 2019: 3).

En lo referente al hiperescaneo con la fNIRS, después de la revisión paraguas realizada, la combinación de descriptores no arroja ningún resultado, sugiriendo un campo de investigación bastante inexplorado. En cualquier caso, la transferencia de los estudios sobre hiperescaneo en general (Dikker et al., 2017), o fNIRS en particular, al contexto real de un aula ha sido planteada por algunos investigadores. No es fácil encontrar artículos donde se realicen propuestas concretas, ya que habitualmente se centran fundamentalmente en la divulgación de la técnica, el bagaje experimental o en presentar las bases de funcionamiento a los educadores, como el trabajo de Barreto y Soltanlou (2022). En este punto, podemos citar el trabajo de Brockington et al. (2018), que realizan tres experimentos de una alta validez ecológica respecto a otros estudios de laboratorio, puesto que se presentan situaciones próximas a las situaciones en las aulas, que además tratan aspectos claves relacionados con el TDA-H, como son la interacción con el profesor, la atención grupal y la atención durante la lectura.

En todos los casos, la implementación satisfactoria del hiperescaneo en situaciones reales en el aula pasaría ante todo por la programación de potentes algoritmos que permitan la obtención de parámetros fiables a partir de las señales hemodinámicas derivadas de la actividad neuronal y, en este sentido, se han realizado cuantiosas contribuciones. Por otro lado, y no menos importante, hay que tener en cuenta que actualmente el equipamiento de la fNIRS no siempre resulta confortable y existe una restricción temporal considerable, que no permitiría una monitorización durante sesiones de larga duración, sino más bien durante momentos puntuales para obtener un diagnóstico de una situación concreta a partir de pocas muestras. En el caso particular del alumnado afectado con TDA-H, habría que añadir como dificultad las propias características inherentes a esta población, que pueden hacerles proclives a fatigarse más rápidamente y para los que el montaje de la intervención podría suponer una distracción adicional, además de que quedaría por definir quién formaría parte de los grupos que participen del hiperescaneo.

Propuesta para la transferencia del uso de la neurotecnología en TDA-H a los centros educativos

Además de los aspectos técnicos, económicos o funcionales ligados a cada una de las técnicas presentadas y el aparataje necesario, hay cuestiones ligadas a recursos humanos que son igualmente importantes a tener en cuenta. Gestionar adecuadamente la atención a alumnos con necesidades especiales es quizá el mayor de los retos al que se enfrenta actualmente el docente. Articular distintas velocidades de aprendizaje es un excelente ejemplo de las dificultades que entraña.

Desde las instituciones se establecen ratios de alumnos con necesidades especiales, con el fin de que los centros y las aulas no sufran desequilibrios de atención. En el caso de España, el modelo funciona con ratios bajas (2,9% para Educación Primaria y 3% para ESO, en 2019-2020), entendiendo que con las indicaciones y el apoyo del departamento de orientación que recibe el profesorado es suficiente para atender a este alumnado (Ministerio de Educación y Formación Profesional, 2021). Ahora bien, estas ratios se aplican a trastornos del espectro autista, pero no a los alumnos con TDA-H, lo que puede implicar un porcentaje mayor de alumnado con este diagnóstico.

Cabría preguntarse: ¿cómo percibe el profesorado a los alumnos con TDA-H?, ¿es capaz de valorar la realidad del trastorno que padecen? Para responder afirmativamente, se hará imprescindible que el personal docente tenga información sobre el TDA-H. No se trata de que sea un experto, pero sí debe saber en qué consiste este trastorno. Soroa et al. (2016) concluyen que el nivel de conocimiento del profesorado sobre el TDA-H es bajo o moderado.

Frecuentemente, el profesorado identifica al alumnado con TDA-H como «movido», «inquieto» o incluso «conflictivo». ¿Acaso sabe el profesorado que ese alumnado tiene ciertas características anatómico-cerebrales diferentes a las de sus compañeros? Si no se conocen estas cuestiones, difícilmente se puede encontrar la coherencia necesaria para realizar tanto las adaptaciones curriculares pertinentes, como implementar neurotecnologías cuya fundamentación radica en los hallazgos de la neurociencia. Por lo tanto, la neuroeducación es esencial para avanzar en el conocimiento de la neurodiversidad. Toda esta realidad apunta a la necesidad de una mayor formación para el profesorado en las bases neuropsicológicas del aprendizaje (Ministerio de Educación y Formación Profesional, 2023).

Con ese objetivo, nuestra propuesta es crear un proyecto piloto con una figura de formación interdisciplinar, procedente del campo de la neurociencia y con un conocimiento profundo de la realidad educativa y de sus actores: alumnado, familias y profesorado, así como los tiempos y dinámicas educativas de los centros: «una clase de profesionales, especialmente capacitados, cuyo papel sería guiar la introducción de la neurociencia cognitiva en la práctica educativa de una manera sensata y ética» (Leisman, 2023: 3).

Esta figura cubrirá dos necesidades. En primer lugar, dar cursos de formación en los centros sobre cuestiones de neuroeducación. Ello permitirá no sólo explicar los hallazgos de la neurociencia aplicados a las nuevas formas pedagógicas de enseñanza-aprendizaje mediante procesos de metacognición, sino también entender la realidad de los alumnos con necesidades especiales y las posibles estrategias pedagógicas susceptibles de ser implementadas (Gavin et al., 2023). Por otra parte, la finalidad de estas charlas es la de combatir aspectos tan importantes como los neuromitos o los estigmas de determinados trastornos, como el TDA-H. Impartir estos cursos de formación a profesores, familias y alumnos es esencial, pues es la única manera de articular la intervención de forma transversal.

En segundo lugar, esta figura puede ser fundamental para implementar nuevas técnicas en el aula procedentes del campo de la neurotecnología, siempre que las mismas respeten los principios básicos de la neuroética (Simoes & Nogaro, 2019). La puesta en marcha de estas pruebas exige un conocimiento dual, de las técnicas neurocientíficas y su impacto en los niños a los que se les aplique, así como de la realidad del entorno educativo en su totalidad. No se trata únicamente de saber aplicar una determinada técnica, sino que habrá que realizar un trabajo de información previo a profesores, alumnos y familias sobre la aplicación, el impacto y los beneficios que esta técnica comporta. Sólo de esta manera podremos implementar con éxito la neurotecnología en las aulas. Sin dicho proceso de información se podría incurrir en problemas básicos, como el aumento de la estigmatización de estos alumnos, con las cuestiones éticas asociadas que ello implica, o el rechazo de dichas técnicas.

En cuanto a las técnicas que podrían implementarse actualmente en el aula, la revisión paraguas realizada aporta información relevante al respecto. De las tres técnicas, entendemos que la única susceptible de ser implementada en la actualidad es el neurofeedback, pues no sólo no es invasiva, sino que es la que más desarrollo ha tenido en el ámbito clínico y, por tanto, la más testada, con resultados muy favorables para personas con TDA-H. Además, el dispositivo es discreto, lo que permite evitar estigmas e introducir la neurotecnología de forma discreta en el entorno escolar. Finalmente, su fácil manejo permite que el alumno sea autónomo, sin implicaciones directas para el profesorado.

La segunda técnica con mayor impacto en la revisión ha sido la estimulación eléctrica transcraneal, sin embargo, entendemos que esta técnica aún no se encuentra en una fase de desarrollo suficiente como para ser implementada en el aula. Varias razones así lo avalan: en primer lugar, se trata de una técnica que posee variables de aplicación (edad, tiempo de aplicación, etc.) aún por matizar. En segundo lugar, el aparataje que exige esta técnica, a pesar de estar muy simplificado, puede aumentar el estigma entre los compañeros. En tercer lugar, exige un nivel de monitorización que no puede asumir el profesor. Entendemos, por tanto, que es necesario que la aplicación de esta técnica esté más desarrollada en el ámbito clínico y sea más simplificada su aplicación en el entorno escolar, el cual debe estar más familiarizado con la neurotecnología y con el TDA-H, antes de implementar esta técnica.

Finalmente, podemos destacar algunas limitaciones de la revisión realizada, dado que las bases de datos utilizadas recogen casi exclusivamente resultados significativos de las intervenciones, las revisiones sistemáticas adolecen de señalar intervenciones no eficaces. Además, las revistas pueden sufrir un sesgo de publicación en el que dejen al margen la inclusión de nuevos abordajes o métodos. Un ejemplo de ello puede ser el hiperescaneo (fNIRS), que a pesar de ser una técnica no invasiva y de resultados prometedores, no está recogida en la revisión realizada, lo que indica una falta evidente de datos al respecto.

Consideramos, por tanto, que la implementación de la neurotecnología en el ámbito escolar se debe escalonar en dos fases. Una primera fase de información en la que participen los tres actores del ámbito educativo (alumnado, docentes y familias); y una segunda fase de implementación de las técnicas, en la que actualmente sólo el neurofeedback cumple con los requisitos pertinentes. La necesidad de implementar este tipo de propuestas en el aula se hace evidente cuando se compara con otros sectores, como en la publicidad o la creación de contenidos audiovisuales que recurren a los hallazgos de la neurociencia para mejorar su eficacia (Ferrés & Masanet, 2017). (1)