La neuroplasticidad en el contexto escolar. Una exploración de factores clave asociados al rendimiento cognitivo en escolares adolescentes en Chile mediante un análisis de redes

Abstract

[spa] Esta tesis se sitúa en un área de conocimiento relativamente nueva, el campo híbrido de la neurociencia aplicada a la educación, o neuroeducación. Explora en adolescentes escolares chilenos la asociación entre el rendimiento cognitivo y otras nueve variables. Es el reconocimiento de la relevancia de la neuroplasticidad lo que motiva este estudio de las interrelaciones entre el rendimiento cognitivo y los factores de condición física (fitness), dieta saludable, obesidad, actividad física, vulnerabilidad escolar, estrés escolar, tipo de escuela, calidad de vida y calidad del sueño.

La literatura indica que estos factores influyen en la salud del cerebro y en el rendimiento cognitivo, sin embargo, los estudios tienden a examinar esta relación de forma bilateral, o seleccionando unas pocas variables. Esta investigación propone explorar la interrelación de las diez variables simultáneamente, desde la perspectiva de la teoría de la complejidad, que considera al ser humano y al cerebro como sistemas complejos, dinámicos, interactivos y emergentes. De acuerdo con este enfoque, este estudio emplea la herramienta de análisis estadístico del análisis de redes para calcular y representar visualmente las complejas relaciones entre múltiples variables simultáneamente.

Para lograr este objetivo, se creó un diseño de investigación cuantitativo basado en la selección de datos del estudio transversal de la base de datos del Proyecto Cogni-Acción de 1.296 adolescentes escolares en Chile (n = 1.296), 50% niñas. Los datos fueron imputados y el análisis de las variables se realizó mediante la aplicación del análisis de redes, utilizando tanto el programa R como JASP, versión 0.16.

De los resultados obtenidos sobre la naturaleza de la asociación entre estas diez variables, destacan algunas relaciones. La condición física destaca como la variable más fuerte de la red. Se asocia positivamente con el rendimiento cognitivo, y además es la variable intermedia entre el sobrepeso-obesidad y el rendimiento cognitivo, y entre la actividad física y el rendimiento cognitivo. Los factores sociodemográficos y socioeconómicos, como el tipo de escuela y el índice de vulnerabilidad, se asocian negativamente con el rendimiento cognitivo. El marcador de calidad de vida conecta con la cognición, y este

marcador de calidad de vida recibe aportaciones del estrés escolar, la dieta saludable y la calidad del sueño. Las dos variables identificadas por el análisis como potenciales catalizadores para alterar la configuración de la red e impactar el rendimiento cognitivo son la actividad física y la dieta saludable. En base a estas evidencias, este estudio propone que las intervenciones de las autoridades o de las instituciones educativas dirigidas a estas dos variables conducirán a cambios en la red y podrán impactar positivamente en el rendimiento cognitivo de los escolares.

[eng] This thesis is situated in a relatively new area of knowledge, the hybrid field of neuroscience applied to education, or neuroeducation. It explores the association between cognitive performance and nine other variables in Chilean adolescent schoolchildren. It is the recognition of the relevance of neuroplasticity that motivates this study of the interrelationships between cognitive performance and the factors of physical fitness, healthy diet, obesity, physical activity, school vulnerability, school stress, school type, quality of life and sleep quality.

The literature indicates that these factors influence brain health and cognitive performance. However, studies tend to examine this relationship bilaterally, or by selecting a few variables. This research aims to explore the interrelationship of the ten variables simultaneously, from the perspective of complexity theory, which views the human being and the brain as complex, dynamic, interactive and emergent systems. In line with this approach, this study employs the statistical analysis tool of network analysis to calculate and visually represent the complex relationships between multiple variables simultaneously.

To achieve this goal, a quantitative research design was created based on the selection of cross-sectional survey data from the Cogni-Acción Project database of 1,296 school adolescents in Chile (n = 1,296), 50% girls. The data were imputed and the analysis of the variables was carried out through the application of network analysis, using both R and JASP, version 0.16.

From the results obtained on the nature of the association between these ten variables, some relationships stand out. Physical fitness stands out as the strongest variable in the network. It is positively associated with cognitive performance and is also the intermediate variable between overweight-obesity and cognitive performance, and between physical activity and cognitive performance. Socio-demographic and socio- economic factors, such as school type and vulnerability index, are negatively associated with cognitive performance. The quality-of-life marker connects with cognition, and this quality-of-life marker receives inputs from school stress, healthy diet and sleep quality.

The two variables identified by the analysis as potential catalysts for altering network configuration and impacting cognitive performance are physical activity and healthy diet. Based on this evidence, this study proposes that interventions by authorities or educational institutions targeting these two variables will lead to changes in the network and may positively impact the cognitive performance of schoolchildren.