Mapping the Use of Neurotechnology in Education
from an Ethical Perspective
Mapeo sobre el uso de la Neurotecnología en
educación desde una perspectiva ética
Dra. Inmaculada
García-Martínez. Profesora Ayudante Doctora. Facultad de
Ciencias de la Educación. Universidad de Granada. España
Dra. Norma
Torres-Hernández. Profesora Sustituta interina. Facultad de
Ciencias de la Educación. Universidad de Jaén. España
Dña. Irene
Espinosa-Fernández. Doctoranda. Facultad de Ciencias de la
Educación. Universidad de Granada. España
Dña. Lara
Checa-Domene. Doctoranda. Facultad de Ciencias de la
Educación. Universidad de
Granada. España
Received: 2023/04/27 Revised: 2023/06/20 Accepted: 2023/08/10 Preprint:
2023/08/26 Published: 2023/09/01
Cómo citar este artículo:
Torres-Hernández, N., García-Martínez, I., Espinosa-Fernández,
I., & Checa-Domene, L. (2023). Mapping the
Use of Neurotechnology in Education from an Ethical Perspective
[Mapeo sobre el uso de la Neurotecnología en
educación desde una perspectiva ética]. Pixel-Bit. Revista de
Medios y Educación, 68, 273-304. https://doi.org/10.12795/pixelbit.100461
ABSTRACT
Neurotechnology has a long tradition in the clinical field.
However, it is increasingly present in the field of education. This review aims
to provide an overview of research based on educational neurotechnology that
considers the ethical component in its design and implementation. For this
purpose, the PRISMA guidelines for systematic reviews and meta-analyses in the
databases Web of Science, Scopus, ERIC and Science Direct were followed. After
the double review process with the inclusion and exclusion criteria considered,
the review sample was set at 12 articles. The main findings found support the
effectiveness of using neurotechnology in the field of education, especially
for students with special educational needs. It also shows its usefulness in
the acquisition of instrumental learning and for obtaining improvements in
different areas of development such as attention, memory
and motivation. However, in addition to their implicit benefits, the inclusion
of educational neurotechnology implies a number of
challenges for both teachers and educational institutions, related to training,
ethics and the administrative and economic management of these resources and
tools. Similarly, despite the existence of different theoretical studies, there
is a call for more empirical studies on this topic.
RESUMEN
La neurotecnología posee una gran tradición desde el
ámbito clínico. Sin embargo, cada vez está más presente en el campo de la
educación. Este trabajo de revisión trata de ofrecer una panorámica sobre las
investigaciones basadas en neurotecnología educativa que consideren el
componente ético en su diseño e implementación. Para ello, se siguieron las
directrices PRISMA para la realización de revisiones sistemáticas y
metaanálisis en las bases de datos Web of Science, Scopus, ERIC y Science
Direct. Tras el proceso de doble revisión con los criterios de inclusión y
exclusión considerados, la muestra de la revisión quedó fijada en 12 artículos.
Los principales hallazgos encontrados reivindican la efectividad de utilizar la
neurotecnología en el campo de la educación, especialmente para el alumnado con
necesidades educativas especiales. Asimismo, muestra su utilidad para la
adquisición de aprendizajes instrumentales y obtener mejoras en diferentes
ámbitos de desarrollo como la atención, la memoria o la motivación. Sin
embargo, además de los beneficios implícitos, la inclusión de la
neurotecnología educativa implica una serie de retos tanto para el profesorado,
como para las instituciones educativas, relacionadas con la formación, la ética
y la gestión administrativa y económica de estos recursos y herramientas. De
igual modo, pese a existir diferentes estudios de naturaleza teórica, se hace
un llamado para la realización de más estudios empíricos sobre esta temática.
KEYWORDS· PALABRAS CLAVES
Educational neurotechnology; ethics; individualized
instruction; education; systematic review; teaching and training
Neurotecnología educativa; ética;
enseñanza individualizada; educación; revisión sistemática; enseñanza y formación
1. Introduction
1.1 An approach to the
concept of neurotechnology
Over the past few
years, the linking of education with technology is a reality that provides an understanding
of how technology may influence students' personal development, enabling
meaningful, contextualised and situated learning between the real and virtual
world, and fostering the emergence of rich learning experiences (Cox, 2021;
Raza and Khan, 2021). This understanding would not be possible without the
interdisciplinary work of diverse sciences whose studies help to understand how
the brain supports thinking, learning and remembering.
In parallel with the
development of technology, cognitive neuroscience and neuropsychology (Ardila
et al., 2010; Rodríguez-Garza, 2016), as well as the use of neuroimaging
techniques, together with other types of electrophysiological techniques
(Roebuk-Spencer et al., 2017) contribute significantly to the knowledge of
brain processes that currently allow us to know where in the brain, when and
how they are integrated for better learning (Reber, 2013).
According to Bastidas
(2021), neurotechnology derives from a set of tools that serve to manipulate,
record, measure and obtain information from the brain, in order to analyse and
influence the human nervous system. As Fanelli and Ghezzi (2021) point out,
this requires the use of artificial devices integrated into neural tissue to
mitigate and respond to various needs ranging from transient monitoring of
biological parameters to transient neurostimulation.
Neurotechnology
linked to the field of education raises the idea of a new approach to learning
with a scientific and multidisciplinary approach (Pradas 2017). Thus, educational
neurotechnology is the approach to the use of technology in education, in which
neural processing is properly interpreted (Pradas, 2016). It is also a new
science of learning, which is based on knowledge about the functioning of the
human brain and the methodology used in the use of technology in the classroom
(Privitera and Du, 2022).
The progress made in
neuroscience and cognitive psychology has given rise to a neuroscience of
education (Dehaene, 2007) with great potential for optimising teaching
strategies and adapting them to the different brain functionings of students at
any stage of their studies.
Pradas (2017)
considers that if a teacher wants to design a roadmap for the learning support
of their students from the perspective of neurotechnology, they should take
into account three different approaches to the learning process from the
perspective of neuropsychology and technology. Thus, the need for a) a
methodological change in which appropriate methodological strategies are
applied; b) the application of technology with a pedagogical and not merely
instrumental intention, with technological resources and at the appropriate
time and adapted to the methodology and; c) using the necessary and sufficient
technological advances to personalise student learning.
1.2. Possibilities for the use of neurotechnology in education
The inclusion of
educational neurotechnology requires an interdisciplinary effort to explore all
the possibilities that neuroscience can bring to instructional processes (Johnson
et al., 2021). However, its high complexity presents a challenge for
researchers and practitioners in its full implementation in the educational
setting. So far, the contributions made by neurotechnology to education in
different studies allow a better understanding regarding the neuropsychological
bases of the use of technology for the attention of visual, auditory and
sensory developmental disabilities. They help teachers in the design and
introduction of methodological changes in the classroom based on gamification,
the inverted classroom or the Flipped Classroom. Likewise, through the
knowledge of how the brain works, it offers guidelines for the design and
implementation of programmes to improve attention, the development of visual
skills, the implementation of motor or balance programmes, for the development
of language, memory or creativity (Williamson, 2019). In turn, for education
professionals, such as pedagogues, psychologists, teachers, hearing and speech
therapists, it provides information on how students can be helped to overcome
learning difficulties in matters related to language, attention or social
skills.
In short,
neurotechnology seeks to redefine the existing educational and technological
tradition in terms of monitoring and intervention in clinical and non-clinical
settings such as education, with great promise for improving mental health,
well-being and productivity.
1.3. Ethical issues in educational neurotechnology.
Recent advances in neurotechnology
and artificial intelligence are allowing greater and faster access to the
information accumulated in people's brains, thus giving machines the ability to
read, process, interpret and manipulate our mental impulses, and may even
modify how we think of ourselves as humans.
Neurotechnological
applications, if misused or misapplied, can create unprecedented forms of
intrusion into people's private sphere, cause physical or psychological harm or
unduly influence their behaviour (Ienca and Adorno, 2017). Even if Williamson
(2019), raises the existence of some scientific scepticism about the technology
and concerns around the privacy and ethics of brain data, there is now clear
concern that the low ecological validity of standard cognitive neuroscience
studies (Matusz et al., 2019; van Atteveldt et al., 2018) are increasingly
becoming common in educational settings.
Yuste (2019)
considers that although neurotechnology is studied with an altruistic and
humanistic vocation, the technologies may well be used for the opposite
purposes, which raises ethical and social issues. Especially when neuroscience,
neurotechnology and artificial intelligence are brought together. As Bastida
(2021) points out, the aim is to protect against the abuses that can occur with
the use of new neurotechnology and artificial intelligence techniques.
In this regard, the
Recommendation on Responsible Innovation in Neurotechnology (OECD, 2022) is the
first international standard in the field of neurotechnology that seeks to guide
government policies and innovators in this field, anticipating and defining the
ethical, legal and social challenges raised by this new approach. To this end, it includes nine principles
focused on: promoting responsible innovation, prioritising safe assessment,
promoting inclusion, fostering scientific collaboration, promoting social
deliberation, empowering the capacity of oversight and advisory bodies,
safeguarding personal brain data, promoting a culture of governance and trust
in the public and private sectors, and how to anticipate and monitor the
improper or intentional use of information from neurotechnology-supported
studies and practices.
In turn, Ienca and
Adorno (2017), concerned about the ethical problems that arise from the union
between neutotechnology, neuroscience and artificial intelligence. They suggest
that a good way to address this issue is through neuro-rights, which protect
citizens in general and therefore students, in aspects related to mental
privacy and consent, the right to identity and decision-making, the enhancement
of cognitive activities, and the absence of biases.
Tubig and McCisker
(2020) raise two central questions around which ethical issues revolve in
research on new neurotechnologies. On the one hand, ethical reflexive activity
as a transformative and respectful mechanism for vulnerable people to
articulate, analyse and evaluate the assumptions and values underlying
individual and institutional ethical actions and projects. On the other hand,
they start from what they refer to as burdens of trust defined as
vulnerabilities that can be assumed by the researcher when placing trust in
others in the face of the many individual and social risks in this type of
research.
van Atteveldt et al.,
(2019), propose a framework called Responsible Research and Innovation, which
originates from the intersection between technology assessment, ethics and
science policy, as a relevant systematic approach to engage parents in
educational practice. Using neurofeedback to alleviate ethical concerns and the
appropriateness of innovations brought by research on mind, brain and education
to adequately impact neurotechnology research.
Ethics in education
as Aguiton (2015) points out could become an instrument of governance that goes
beyond institutionalisation and proceduralisation. It needs to be made truly
operational and more ethically sensitive in order to reduce concerns on these
issues both among researchers and among those who participate before, during
and after the research.
Taking the above into
account, we can see how neurotechnology is in line with the teaching and
learning processes of today and the future in the short, medium and long term.
Despite being an emerging topic in the field of education, where there are
already some literature reviews (Privitera and Du, 2022; Williamson, 2019).
These have tried to deepen its approach in the educational field, trying to
analyse its potential, benefits and applicability in the reality of the
classroom, there are still questions to be resolved, such as the collection of
real experiences in educational institutions or the ethical challenges that
accompany its integration in the teaching and learning processes. Therefore,
the main objective of this review is to provide an overview of research on the
use of neurotechnology for teaching purposes from an ethical perspective. More
specifically, the aim is to: a) Identify interventions based on neurotechnology
developed at different educational stages; b) Examine the topics of research
involving neurotechnology; c) Examine the ethical risks that the use of
educational neurotechnology has for students; and d) Find out the benefits and
drawbacks of neurotechnology for student learning.
Accordingly, the research questions proposed are the
following:
Q1: Which neurotechnology-based interventions have
been developed in the different educational stages?
Q2: What are the topics of the neurotechnology-based
interventions carried out?
Q3: What ethical risks does the use of educational
neurotechnology have for students?
Q4: What are the benefits and drawbacks of
neurotechnology for student learning?
2. Method
The literature review conducted followed the
recommendations promoted by the PRISMA statement developed by Page et al.
(2021). The PRISMA statement is to guide authors in the preparation of
protocols, to plan meta-analyses and systematic reviews, which are able to
summarise the totality of data from studies on the possible effects of
interventions, through a set of items for inclusion in the protocol.
2.1. Search strategy
For the search of articles and publications it was
decided to consult the SCOPUS, WOS, ERIC and SCIENCE DIRECT databases, as these
are the main databases where most of the relevant studies in the area of
education are located. The date on which the search for the different articles
was carried out was 24-11-2022.
Table 1 shows the search equations used in both
databases, as well as the number of references obtained in each one. For the
search for information, the results obtained were filtered by the type of
document "journal article", as the aim was to make the research more
scientific by selecting a peer-reviewed document. Given the emergence of the
topic, it was decided not to restrict the search to any time interval.
Table 1
Databases, search strategy and references
2.2. Inclusion and exclusion criteria
For the search process,
the following inclusion criteria were followed: a) articles, b) written in
English or Spanish, c) belonging to the field of education, d) focused on
neurotechnology, e) ethical considerations, and f) the participants in the
sample must be students at any stage of education.
On the other hand, the exclusion criteria that were
followed were: a) articles in which participants were other than students, b)
subject matter other than educational neurotechnology, c) general themes, d)
did not address ethical issues, and e) were not contextualised in the teaching
and learning processes.
2.3. Selection process
After entering the descriptors specified above, a
total of 125 references were obtained (figure 1), with 4 of them being
discarded as they were duplicates. The manuscript review process was structured
in a double phase. The first phase involved reading the title and abstract,
where the manuscripts were screened according to compliance with the previously
defined inclusion and exclusion criteria. Secondly, a detailed and
comprehensive reading of the full manuscripts included in the first phase was
carried out, with the intention of selecting the research sample. Specifically,
in the first phase, 103 articles were discarded, the reasons for which are specified
in figure 1. In the second phase, 19 manuscripts were read in their entirety
and, after applying the inclusion and exclusion criteria, the sample was
reduced to 12.
Figure 1
Flowchart
3. Results
3.1 Characterisation of the
articles included
The review process conducted yielded 12 articles that met
the determined inclusion and exclusion criteria. Table 2 below lists the main
characteristic features of each of the included studies.
Description of the items included
The increasing
emergence of neuro-technological tools nowadays means a generalised advance in
the framework of action in all contexts of everyday life, as in the case of
education. Privitera and Du (2022) generated an action design with innovation
tools, which concluded that neurotechnology applied to education is a promising
resource that enhances the attention, commitment and collaborative dynamics of
students.
This involves the
introduction of a new work dynamic that requires training. In this vein,
Bergaliev and Mazurov (2020) conducted an implementation framework for training
and introducing primary school pupils to the use and
mastery of new types of high-tech products as a feasibility project for the
acceptance of such tools in regulations and legislation in the Russian context.
The emergence of such novel materials requires impact assessment and
considerations on the part of the educational community. Accordingly, Van
Atteveldt et al. (2019) shed light on this issue with a qualitative case study
design collecting the impressions of families, teachers and researchers on the
investigation of the dimensions of the RRI framework, considering the school as
an agent anticipating possible impacts of social changes and innovations.
Neurotechnology proves to be a useful tool within
education, both for improvement and support, as in the case of people
undergoing neurorehabilitation, being a viable resource in the modulation of
learning and behaviour of subjects with neurological injuries, improving
comprehensive learning and the process of "non-recovery" (Putrino et
al. 2022); or on the other hand, in the context of SEN, Pease et al. (2021)
developed a protocol with neurotechnological tools for the improvement of
visual impairments, expecting positive results in the performance of students
with visual impairment and ratifying the need for collaboration at the clinical
and educational level for successful implementation.
Wang et al. (2019) built a helmet of electrical
signals from neurons to record the students' ability to concentrate and process
them in an interactive spaceship interface, in which the greater the
concentration, the more progress the ship made and the more positive the
preamble to learning motivation and scientific skills. Consistent with this is
the evidence collected by Requejo & Ramajo (2022), who advocate the impact
of musical practice or the development of musical skills as an element that
enhances neuroplasticity, increasing neuronal activity and generating positive
effects on the neuropsychological processes and academic skills of children
musicians.
Neurotechnological interventions have highlighted the
potential of their use in a variety of contexts. Rapson et al. (2022) propose
an action protocol in the physiotherapeutic context in RCT (Randomised
Controlled Trial) on students with cerebral palsy as a suitable, viable and feasible
intervention tool. In particular, Guven et al. (2021) generate a programme
dedicated to young people with epilepsy and their families, improving and
evaluating knowledge, anticonvulsant self-efficacy, attitude and e-health
literacy through a WEEP website. It is not only a framework for action and
intervention but also a tool to assist in the improvement of skills. An example
of this is the study by Thumbeck et al. (2021), who analysed neurotechnological
strategies used in PWA (People with aphasia) to assess improvements in reading
comprehension and reading activities by means of pre-test and post-test design,
registering significant improvements.
Table 2
Charaterisation of the artides included
Note: S: Students; P:
Parents; T: Teachers; Th: Theoretical; Qual: Qualitative; Quan: Quantitative.
It can be observed that neurotechnology is a
guarantee, in most cases, of positive results, but it can also become a source
of feedback in educational processes. Sorochinski et al. (2022) presented
neuro-feedback within the learning process to enhance the ability to monitor
attention, thus improving the acquisition of information and concentration,
obtaining significantly positive results. On the other hand Pillete et al.
(2020) who proposed a Brain-Computer Interface that, based on mental
imagination, reflected through phrases and combinations of facial expressions
feedback in the processes of improving communication, achieving improvements in
the predisposition for group work or in the ability to learn and memorise.
4. Discussion and
conclusions
The aim of this review was to provide an overview of
research on the use of neurotechnology for teaching purposes from an ethical
perspective. After an exhaustive search process in different databases, the
review process yielded 12 articles that met the established parameters. The
following is an attempt to answer the four research questions that motivated
this review.
Q1: Which neurotechnology-based interventions have
been developed in the different educational stages?
The present research does not provide evidence on
different educational stages, except for two studies located in primary
education (Bergaliev and Mazurov, 2020; Wang et al., 2019). On the contrary,
efforts have been concentrated on improving different domains of developmental
and instrumental learning with students with special educational needs (Guven
et al., 2021; Rapson et al., 2022; Thumbeck et al., 2021), especially those
with sensory or cognitive diversity. These findings imply that the inclusion of
neurotechnology with an educational approach goes in parallel to the
educational interventions designed and implemented by educational institutions,
acting as a complement to them (Antonenko, 2019). In this line, considering
that it is a learning-enhancing incentive (Requejo & Ramajo, 2022) and
taking into account the cognitive and developmental theories on educational
technology (Rudolph, 2017), it has a special place in the primary and secondary
education stages. However, if we consider different degrees of affection within
the group of special educational needs, neurotechnology can also be implemented
in other educational stages and in non-formal education modalities. In any
case, studies such as the one developed by Demera-Zambrano et al. (2021) showed
the potential that neurotechnology offers for the attention of the group with
special educational needs from the point of view of fifty practising teachers,
as they allow a greater understanding of how their students learn, as well as
the wide variety of rhythms and abilities that they possess.
Q2: What are the topics of the neurotechnology-based
interventions carried out?
The studies included in the review are diverse in
terms of the topics covered. Thus, we find research aimed at improving
students' reading and writing skills and comprehension (Thumbeck et al., 2021),
communication (Pillete et al., 2022), memory and cognition (Sorochinski et al.,
2022), attention (Wang et al., 2019), motivation and even strengthening more
social aspects such as collaboration (Privitera and Du, 2021). The interdisciplinary
nature that distinguishes this technology means that it does not fit into any
specific area of knowledge. In this way, a comprehensive view where the typical
instructional processes belonging to the different knowledge areas are
alternated in a complementary way to interventions of this type, could be the
success in achieving the full inclusion and integral development of all
students.
Q3: What ethical risks does the use of educational
neurotechnology have for students?
All the research included in the review has pointed
out to a greater or lesser extent that the use of neurotechnology can pose a
personal risk for students, as it can undermine their intimacy, privacy and
right to privacy and even run the risk of exclusion. Along these lines, knowing
how a student's brain works, knowing their learning style and ability, using
physiological measures can lead to "labelling" in an already diverse
student body, which can lead to unintentional discriminatory measures.
Likewise, neuroethics advocates a holistic consideration of the person, where
not only the objective data provided by the equipment used for teaching or
clinical purposes is taken into account, but also the context in which the
person develops (Shook et al., 2014).
Q4: What are the benefits and drawbacks of
neurotechnology for student learning?
Despite the scarce empirical evidence found, the use
of neurotechnology has a large number of benefits for students. Firstly, it
adheres to the trend of developing individualised learning processes tailored
to the characteristics of the learner (Kuch et al., 2020). In turn, due to the
plasticity of the brain, the way to incorporate neuotechnology in education
will have to pass through its potential for brain stimulation (Williamson,
2019), favouring the construction of neuronal synapses, especially in those
students with functional diversity or cognitive impairment (Guven et al., 2021;
Rapson et al., 2022; Pillete et al., 2022; Thumbeck et al., 2021; Wang et al.,
2019). However, there also remain certain challenges that may hinder the
potential that neurotechnology can offer in the field of education. First of
all, teacher training needs to be highlighted. Despite major advances in the
professionalisation of teachers in terms of digital literacy (Fernández-Batanero
et al., 2020), there are still major training gaps and attitudes that are not
very proactive in its implementation. While it is true that the prevalence of a
certain unease or fear of the new or unknown may cause some reluctance among
teachers whose functions have multiplied in recent years, what must take
precedence is the overall well-being of students. Secondly, the high cost of
using this equipment should not be overlooked, and not all educational
institutions can afford it. This issue opens the debate on the need for
national and supranational policies to invest in education, with a view to
equipping them with the resources and technologies necessary to design, develop
and implement quality teaching and learning processes that favour equity for
all students, especially the most disadvantaged.
In any case, the systematic review provides guidance
on the state of the art on the integration of neurotechnology in the field of
education. Unfortunately, this topic is in line with the trend of developments
in education. Many of the incorporations that are taking place in teaching and
learning processes and in the reality of the classroom come from other areas of
knowledge. This milestone hinders and/or slows down their full inclusion,
especially in the early stages. While it is true that neurotechnology can
become an important ally in the design of an effective educational response,
time and effort are required to train the education professionals who must lead
such initiatives. Furthermore, the lack of empirical evidence, despite the
existence of an important body of theoretical studies, makes it impossible to
extrapolate the real benefits that neurotechnology can offer to different areas
of knowledge taught by educational institutions. In this regard, progress along
these lines and contributing to the emergence of empirical research in
different subjects and at different stages could help to identify keys to
success for the development of good educational practices. At the same time,
the results obtained have revealed the enormous potential that neurotechnology
can offer in the field of Special Education, and so the proliferation of
studies based on educational interventions using neurotechnology with different
groups with specific educational support needs could also contribute fully to
improvements in this field.
5. Funding
This publication is part of the I+D-+I project,
PID2019-108230RB-I00, funded by MCIN/ AEI/10.13039/501100011033.
Mapeo sobre el uso de la Neurotecnología
en educación desde una perspectiva ética
1. Introducción
1.1.
Aproximación al concepto de neurotecnología
En los últimos años, la vinculación
de la educación con la tecnología es una realidad que permite comprender la
manera de cómo ésta puede influir al desarrollo personal del alumnado,
facilitar un aprendizaje significativo, contextualizado y situado entre el
mundo real y virtual, fomentando la aparición de ricas experiencias de
aprendizaje (Cox, 2021; Raza & Khan, 2021). Esta comprensión no sería
posible sin el trabajo interdisciplinar de diversas ciencias que con sus
estudios ayudan a comprender la forma sobre cómo el cerebro ayuda a pensar,
aprender y recordar.
Con un desarrollo paralelo a
la tecnología, la neurociencia cognitiva y la neuropsicología (Ardila et al.,
2010; Rodríguez-Garza, 2016), así como la utilización de técnicas de imágenes
neuronales, junto a otro tipo de técnicas electrofisiológicas (Roebuk-Spencer
et al., 2017) contribuyen de manera importante al conocimiento sobre los
procesos cerebrales que en la actualidad permiten conocer en qué parte del
cerebro, cuándo y cómo se integran para un mejor aprendizaje (Reber, 2013).
De acuerdo con Bastidas
(2021), la neurotecnología deriva en un conjunto de herramientas que sirven
para manipular, registrar, medir y obtener información del cerebro, con el fin
de analizar e influir sobre el sistema nervioso del ser humano. Para ello, como
señalan Fanelli y Ghezzi (2021) se requiere del uso de dispositivos
artificiales integrados en el tejido neural para mitigar y dar respuesta a
diversas necesidades que van desde la monitorización transitoria de parámetros
biológicos hasta la neuroestimulación transitoria.
La neurotecnología vinculada
al ámbito educativo, plantea la idea de un nuevo enfoque con el que se quiere
abordar el aprendizaje con un enfoque científico y multidisciplinar (Pradas
2017). De esta manera, la neurotecnología educativa es el enfoque del uso de la
tecnología en el ámbito educativo, en el que se interpreta adecuadamente el
procesamiento neuronal (Pradas, 2016). Asimismo, se trata de una nueva ciencia
del aprendizaje, cuya base se tiene en el conocimiento sobre el funcionamiento
del cerebro humano y la metodología utilizada en el empleo de la tecnología en
el aula (Privitera & Du, 2022).
Los progresos originados por
las neurociencias y la psicología cognitiva han originado una neurociencia de
la educación (Dehaene, 2007) con altas posibilidades de optimizar estrategias
de enseñanza y adaptarlas a los diferentes funcionamientos cerebrales del
alumnado en cualquier etapa de sus estudios.
Pradas (2017) considera que,
si un docente quiere diseñar una hoja de ruta para ayudar al aprendizaje de su
alumnado desde la perspectiva de la neurotecnología, deberá tener en cuenta
tres enfoques diferentes: sobre el proceso de aprendizaje, desde la perspectiva
de la neuropsicología y de la tecnología. De esta manera, se evidencia la necesidad
de a) un cambio metodológico en el que se apliquen adecuadas estrategias
metodológicas; b) la aplicación de la tecnología con una intención pedagógica y
no meramente instrumental, con recursos tecnológicos y en el momento pertinente
y adaptado a la metodología y; c) utilizar los avances tecnológicos necesarios
y suficientes para personalizar el aprendizaje del alumnado.
1.2.
Posibilidades de uso de la neurotecnología en
Educación.
La inclusión de la
neurotecnología educativa exige de un esfuerzo interdisciplinar para explorar
todas las posibilidades que la neurociencia puede aportar a los procesos
instruccionales (Johnson et al., 2021). Sin embargo, su elevada complejidad
supone un reto para investigadores y profesionales en su completa implementación
en el ámbito educativo. Hasta el momento, los aportes realizados de la
neurotecnología a la educación en diferentes estudios, permiten comprender
mejor acerca de las bases neuropsicológicas del uso de la tecnología para la
atención a discapacidades visuales, auditivas y de desarrollo sensorial. Ayudan
al profesorado en el diseño e introducción de cambios metodológicos en el aula
basados en la gamificación, el aula invertida o el Flipped Classroom. Igualmente, mediante el conocimiento que se
tiene del funcionamiento del cerebro, ofrece pautas para el diseño e
implementación de programas para la mejora de la atención, el desarrollo de
habilidades visuales, la puesta en práctica de programas de motricidad o
equilibrio, para el desarrollo del lenguaje, la memoria o la creatividad
(Williamson, 2019). A su vez, a los profesionales de la educación, tales como
pedagogos, psicólogos, profesorado, terapeutas de la audición y lenguaje les
aporta el cómo se puede ayudar al alumnado a superar dificultades del aprendizaje
en cuestiones relacionadas con el lenguaje, la atención o el área social.
En definitiva, la
neurotecnología busca una redefinición de lo existente en el campo educativo y
la tradición tecnológica, en términos de seguimiento e intervención en entornos
clínicos y entornos no clínicos como los educativos, con grandes promesas para
mejorar la salud mental, el bienestar y la productividad.
1.3.
Cuestiones éticas en la neurotecnología educativa.
Los recientes avances en
neurotecnología e inteligencia artificial están permitiendo un acceso mayor y
más rápido a la información acumulada en el cerebro de las personas otorgándole
capacidad a las máquinas de leer nuestros impulsos mentales, procesarlos,
interpretarlos y manipularlos, pudiendo alterar, incluso nuestro concepto de
ser humano.
Las
aplicaciones neurotecnológicas, si se utilizan mal o
se aplican de forma inadecuada, pueden crear formas de intrusión sin
precedentes en la esfera privada de las personas, causar daños físicos o
psicológicos o influir indebidamente en su comportamiento (Lenca & Adorno,
2017). Aun cuando Williamson (2019), plantea la existencia de cierto
escepticismo científico sobre la tecnología y las preocupaciones en torno a la
privacidad y la ética de los datos cerebrales, hoy existe una clara
preocupación por la baja validez ecológica de los estudios estándar de
neurociencia cognitiva (Matusz et al., 2019; van Atteveldt et al., 2018) son cada vez más frecuentes en el
ámbito educativo.
Yuste (2019) considera que la
neurotecnología si bien se estudia con vocación altruista y humanista, las
tecnologías bien pueden usarse con objetivos contrarios, por lo que con ello se
plantean problemas éticos y sociales especialmente cuando se unen la neurociencia,
la neurotecnología y la inteligencia artificial. Con ellos se busca, como
señala Bastida (2021), dar protección ante los abusos que se pueden dar con la
utilización de las nuevas técnicas de neurotecnología e inteligencia
artificial.
En ese sentido en la
Recomendación sobre innovación responsable en neurotecnología (OCDE, 2022), se
plantea la primera norma internacional en el ámbito de la neurotecnología con
la que busca orientar políticas de los gobiernos y a los innovadores en este
campo, anticipar y definir los retos éticos, jurídicos y sociales que plantea
este nuevo enfoque. Para ello recoge nueve principios centrados en: la
promoción de la innovación responsable, la priorización de una evaluación
segura, la promoción de la inclusión, el fomento de la colaboración científica,
la promoción de la deliberación social, la habilitación de la capacidad de los
órganos de supervisión y asesoramiento, la salvaguarda de datos personales
sobre el cerebro, la promoción de la cultura de la administración y la
confianza en sectores público y privado y la forma de anticipar y supervisar el
uso indebido o intencionado de la información proveniente de estudios y
prácticas apoyadas en la neurotecnología.
Por su parte, Lenca y Adorno
(2017) preocupados por los problemas éticos que surgen de la unión entre la
neutotecnología, la neurociencia y la inteligencia artificial plantean que una
buena manera de abordar esta cuestión es a través de los neuroderechos, con los
que se protege a la ciudadanía en general y por tanto al alumnado, en aspectos
relacionados con la privacidad mental y el consentimiento, el derecho a la
identidad y la toma de decisiones, del mejoramiento de las actividades
cognitivas, y la ausencia de sesgos.
Tubig y McCisker (2020)
plantean dos cuestiones centrales sobre las cuales giran aspectos éticos en la
investigación de nuevas neurotecnologías. Por un lado, la actividad reflexiva
ética como un mecanismo transformador y de respeto a las personas vulnerables
para articular, analizar y evaluar los supuestos y valores que subyacen en las
acciones y proyectos éticos individuales e institucionales. Por otra parten lo
que denominan como cargas de confianza definidas como vulnerabilidades asmibles
por el investigador al depositar la confianza en otros ante la gran cantidad de
riesgos individuales y sociales en este tipo de investigación.
Van Atteveldt et al., (2019),
proponen un marco de Investigación e Innovación Responsables [Responsible
Research and Innovation (RRI en inglés)], originado en la intersección entre la
evaluación tecnológica, la ética y la política científica, como un enfoque
sistemático pertinente para involucrar a la práctica educativa a los padres de
familia mediante el neurofeedback para paliar las preocupaciones éticas y la
conveniencia de las innovaciones aportadas por la investigación sobre mente,
cerebro y educación para un impacto adecuado en la investigación sobre
neurotecnología.
La ética en educación como
señala Aguiton (2015) podría convertirse en un instrumento de gobernanza que va
más allá de la institucionalización y procedimenatación. Se requiere hacerla
realmente operativa y con más sensibilidad ética para disminuir preocupaciones
en estas cuestiones tanto entre investigadores como entre quienes participan
antes, durante y después en la investigación.
Teniendo en cuenta lo
anterior, se observa cómo la neurotecnología va en la línea de los procesos de
enseñanza y aprendizaje del hoy y del futuro a corto, medio y largo plazo. En
sintonía, pese a tratarse de un tema emergente en el campo de la educación,
donde ya existen algunas revisiones de la literatura (Privitera & Du, 2022;
Williamson, 2019) que han tratado de profundizar en su aproximación en el campo
educativo, tratando de analizar su potencial, beneficios y aplicabilidad en la
realidad de las aulas, aún quedan cuestiones por resolver, tales como la
recogida de experiencias reales en las instituciones educativas o los desafíos
éticos que acompañan a su integración en los procesos de enseñanza y
aprendizaje. Por ello, el objetivo principal de esta revisión es realizar una
panorámica de las investigaciones realizadas sobre el uso de la neurotecnología
con fines docentes desde la perspectiva ética. De manera más específica, se
pretende: a) Identificar intervenciones basadas en neurotecnología
desarrolladas en diferentes etapas educativas; b) Examinar las temáticas de las
investigaciones que involucren a la neurotecnología; c) Examinar los riesgos
éticos que el uso de la neurotecnología educativa tiene para el alumnado; y d)
Conocer los beneficios e inconvenientes que la neurotecnología para el
aprendizaje del alumnado.
En esta línea, las preguntas
de investigación que se proponen en consonancia son las siguientes:
·
¿Qué intervenciones basadas en neurotecnología
se han desarrollado en las diferentes etapas educativas?
·
¿Sobre qué temáticas versan las intervenciones basadas
en neurotecnología realizadas?
·
¿Qué riesgos éticos tiene el uso de la neurotecnología educativa tiene para el alumnado?
·
¿Cuáles son los beneficios e inconvenientes que tiene
la neurotecnología para el aprendizaje del alumnado?
2. Metodología
La revisión de la literatura
realizada ha seguido las recomendaciones promovidas por la declaración PRISMA
desarrollada por Page et al. (2021).
La declaración PRISMA consiste
en orientar a los autores en la preparación de protocolos, para planificar
metaanálisis y revisiones sistemáticas, que sean capaces de resumir el conjunto
de los datos de estudios sobre los posibles efectos de las intervenciones, a
través de un conjunto de ítems de inclusión en el protocolo.
2.1.
Estrategia de búsqueda
Para la búsqueda de artículos
y publicaciones se decidió consultar en las fuentes de datos SCOPUS, WOS, ERIC
y SCIENCE DIRECT, ya que estas son las principales bases de datos, donde se
concentran la mayoría de los estudios relevantes en el área de educación. La
fecha en la que se llevó a cabo la búsqueda de los diferentes artículos fue el
24 de noviembre de 2022.
La tabla 1 recoge las
ecuaciones de búsqueda empleadas en ambas bases de datos, así como el número de
referencias obtenido en cada una. Para la búsqueda de información, los
resultados obtenidos se filtraron por el tipo de documento “artículo de
revista”, ya que se pretendía dotar a la investigación de cientificidad,
seleccionando un documento sometido a evaluación por pares. Dada la emergencia
del tópico, se optó por no restringir la búsqueda a ningún intervalo temporal.
Tabla 1
Base de datos, fórmulas
de búsqueda y referencias
|
Base de datos
|
Fórmulas de búsqueda
|
Ítems
|
|
SCOPUS
|
(TITLE-ABS-KEY (
neuropsychology ) OR TITLE-ABS-KEY ( neurology ) OR
TITLE-ABS-KEY ( neurotechnology )
AND TITLE-ABS-KEY ( education
) OR
TITLE-ABS-KEY ( ethics )
OR TITLE-ABS-KEY ( ethical AND instruction ) AND
TITLE-ABS-KEY ( educational AND
stage ) AND DOCTYPE ( ar
) AND
SUBJAREA ( psyc OR soci ) )
|
18
|
|
WOS
|
(TS= ("educa"
OR "instruction" OR "intervention") AND TS=(("neuropsychology" OR
"neurotechnology" OR "neurology") ) AND
TS=(("ETHICS")))
|
95
|
|
ERIC
|
Neurotechnology AND Education AND ethic
|
3
|
|
SCIENCE DIRECT
|
Neurotechnology AND Education AND ethic
|
5
|
|
|
2.2.
Criterios de inclusión y exclusión
Para el proceso de búsqueda se
siguieron los siguientes criterios de inclusión: a) artículos, b) escritos en
inglés o español, c) que perteneciesen al área de educación, d) centrados en la
neurotecnología, e) matiz ético, y f) los participantes de la muestra deben ser
estudiantes de cualquier etapa educativa.
Por otro lado, los criterios
de exclusión que se siguieron fueron: a) artículos en los que aparezca otro
tipo de participantes que no sean estudiantes, b) temática distinta a la
neurotecnología educativa, c) artículos teóricos de revisión, d) no abordasen
las cuestiones éticas y e) que no se contextualizasen en los procesos de
enseñanza y aprendizaje.
2.3.
Proceso de selección
Tras introducir los
descriptores especificados anteriormente, se obtuvieron un total de 125
referencias (figura 1), siendo 4 de ellos desechados al estar duplicados. El
proceso de revisión de los manuscritos se estructuró en una doble fase. La
primera de ellas, atendía a la lectura del título y resumen, donde se realizó
un cribado de acuerdo al cumplimiento de los criterios de inclusión y exclusión
previamente definidos. En segundo lugar, se realizó una lectura detallada y
comprensiva de los manuscritos completos incluidos en la primera fase, con la
intención de seleccionar la muestra de la investigación. En concreto, en la
primera fase de desecharon 103 artículos, cuyas razones se especifican en la
figura 1. En la segunda fase, se procedió a la lectura completa de 19
manuscritos que, tras la aplicación de los criterios de inclusión y exclusión,
la muestra se concretó en 12.
Figura 1
Diagrama de flujo
3. Resultados
3.1.
Caracterización de los artículos incluidos
El proceso de revisión
realizado reportó 12 artículos que cumplían con los criterios de inclusión y
exclusión determinados. La tabla 2 recoge los principales rasgos
característicos de cada uno de los estudios incluidos.
3.2.
Descripción de los artículos incluidos
La creciente aparición de
herramientas neuro-tecnológicas en la actualidad supone un avance generalizado
en el marco de actuación de todos los contextos de la cotidianeidad como en el
caso de la educación. Privitera y Du (2022) generaron un diseño de actuación
con herramientas de innovación concluyendo que la neurotecnología aplicada en
educación es un recurso prometedor potenciando la atención, el compromiso y la
dinámica de colaboración del alumnado.
Esto supone la introducción en
una dinámica nueva de trabajo que requiere formación. En esta línea, Bergaliev
y Mazurov (2020) realizaron un marco de ejecución para formar e introducir al
alumnado de primaria en el uso y dominio de nuevos tipos de productos de alta
tecnología como proyecto de viabilidad para la aceptación de este tipo de
herramientas en las normativas y legislaciones en el contexto ruso. La aparición
de materiales tan novedosos requiere de la evaluación del impacto y
consideraciones por parte de la comunidad educativa. En esta línea, Van
Atteveldt et al. (2019) arrojaron luz a esta cuestión con un diseño cualitativo
de estudio de casos recogiendo las impresiones de familias, docente e
investigadores sobre la investigación de las dimensiones del marco RRI
(Reglamento del Régimen Interno de los centros), considerando la escuela un
agente anticipador a posibles impactos de cambios e innovaciones sociales.
La neurotecnología demuestra
ser una herramienta útil dentro de la educación, tanto para la mejora y apoyo,
como es el caso de las personas en neurorehabilitación, pudiendo ser un recurso
viable en la modulación del aprendizaje y conducta de sujetos con lesiones
neurológicas mejorando el aprendizaje comprensivo y el proceso de “no
recuperación” (Putrino et al. 2022), o por otro lado en el contexto de las
NEAE, Pease et al. (2021) desarrollaron un protocolo con herramientas
neurotecnológicas para la mejora de las deficiencias visuales esperando
resultados positivos en el rendimiento de alumnado con deficiencia visual y
ratificando la necesidad de colaboración a nivel clínico y educativo para la
implementación exitosa.
No solo como una herramienta
de mejora si no de potenciación y preparación del aprendizaje, Wang et al.
(2019), construyeron un casco de señales eléctricas de neuronas para registrar
la capacidad de concentración del alumnado procesándose en un interfaz
interactivo de naves espaciales, en el que a más concentración más avance de la
nave siendo un preámbulo positivo de motivación al aprendizaje y habilidades
científicas. En consonancia, se sitúan las evidencias recogidas por Requejo
& Ramajo (2022), quiénes abogan por el impacto de la práctica musical o el
desarrollo de habilidades musicales como un elemento potenciador de la
neuroplasticidad, aumentando la actividad neuronal y generando efectos
positivos en los procesos neuropsicológicos y las habilidades académicas de
niños y niñas músicos.
Las intervenciones
neurotecnologicas ponen sobre la balanza las potencialidades de su uso, en
diversos contextos. Rapson et al. (2022) plantean en el contexto
fisioterapéutico un protocolo de actuación en ECA (Ensayo controlado aleatorio)
sobre alumnado con parálisis cerebral siendo una herramienta idónea de
intervención, viable y factible. De forma particular, Guven et al. (2021)
generan un programa dedicado a jóvenes con epilepsia y a sus familias,
mejorando y evaluando a partir de una Web WEEP, los conocimientos,
auto-eficiencia anticonvulsiva, actitud y alfabetización en cibersalud. No solo
es un marco de actuación e intervención si no una herramienta de asistencia
para la mejora de habilidades. Ejemplo de ello es el estudio de Thumbeck et al.
(2021), quiénes analizaron las estrategias
neurotecnológicas usadas en PWA (Personas con afasia) para evaluar las mejoras en
comprensión lectora y actividades de lectura mediante diseño pre-test y post-test, registrando
considerables mejoras significativas.
Se puede observar que la
neurotecnología es garantía, en la mayoría de ocasiones, de resultados
positivos, pero además puede llegar a ser una propia fuente de feedback en
procesos educativos. Sorochinski et al. (2022) presentaron el neuro-feedback
dentro del proceso de aprendizaje para potenciar la capacidad de vigilar la
atención mejorando así la adquisición de la información y la concentración,
obteniendo resultados significativamente positivos, o por otra parte Pillete et
al. (2020) que propusieron un Interfaz Cerebro-Ordenador que con bases en la
imaginación mental, reflejaban mediante frases y combinaciones de expresiones
faciales un feedback en los procesos de mejora de la comunicación consiguiendo
mejoras en la predisposición para el trabajo en grupo o en la capacidad de
aprender y memorizar.
Tabla 2
Caracterización de los artículos incluidos
|
Autor
y año
|
Objetivo del estudio
|
Participantes
|
Muestra
|
Diseño
|
Resultados
|
|
Martín-Requejo &
Santiago-Ramajo (2022)
|
Evaluar el impacto de la educación musical en procesos neuropsicológicos
y en habilidades académicas de los niños.
|
E
|
-
|
T
|
La práctica musical prolongada da lugar a una mayor neuroplasticidad,
aumento de la actividad neuronal en el temporal superior derecho, mejoras en
inhibición. También se registran mejoras en la memoria de trabajo, en la
percepción y procesamiento neural del habla… El ser músico posee un impacto
positivo en los procesos neuropsicológicas y en las habilidades académicas.
|
|
Pease et al. (2021)
|
Describir el protocolo para una evaluación de la viabilidad del proceso
de exploración del uso de herramientas neurológicas para la mejora de las
deficiencias visuales en contextos educativos.
|
E con NEAE, P
|
-
|
T
|
El protocolo desarrollado es viable y factible para mejorar las
habilidades y el rendimiento de alumnado con discapacidad visual. Es
necesaria una colaboración estrecha entre el área clínica y educativa para su
implementación y éxito.
|
|
Rapson et al. (2022)
|
Elaborar un protocolo de evaluación de factibilidad de un ECA (Ensayo
controlado aleatorio) en una intervención fisioterapéutica.
|
E con parálisis
cerebral
|
40
|
Cuan
|
El protocolo desarrollado es viable y factible para evaluar la
intervención fisioterapéutica en jóvenes con parálisis cerebral, determinando
la idoneidad del ECA y la aceptación de la intervención.
|
|
Thumbeck et al. (2021)
|
Analizar una intervención basada en estrategias sobre la comprensión
sobre la comprensión lectora a nivel de texto y sobre las actividades de
lectura en las PWA.
|
E con afasia
|
24
|
Cuan
|
El protocolo desarrollado espera mejoras significativas en la comprensión
lectora partiendo de la comparación de los datos primarios y secundarios del pre test y post test.
|
|
Guven et al. (2021)
|
Desarrollar un programa de educación sobre la epilepsia para evaluar los
conocimientos, la autoeficiencia, la actitud y la
alfabetización en salud electrónica de jóvenes con epilepsia y sus familias.
|
E, P
|
28
|
Cuan.
|
Los resultados determinaron que las puntuaciones medias de conocimientos,
autoeficiencia anticonvulsiva, actitud y
alfabetización en cibersalud habían aumentado signifiaivamente tras el WEEP. Además de un aumento en
las puntuaciones de conocimientos, ansiedad, autogestión y alfabetización
entre los padres del grupo de intervención.
|
|
Putrino et al. (2022)
|
Evaluar la reducción del deterioro del sistema motor en la
neurorrehabilitación en distintas perspectivas (neuro-ingeniería…)
|
E
|
-
|
T
|
Se concluye que la tecnología en neurorrehabilitación puede usarse para
alcanzar objetivos en personas con lesiones siendo herramienta para modular
aprendizaje y conducta. Implica que el objetivo implícitamente es mejorar el
aprendizaje compensativo y no la recuperación.
|
|
Van Atteveldt et al.
(2019)
|
Descubrir qué consideraciones surgen desde la perspectiva de los
adolescentes, padres y profesores investigadores con respecto a las
dimensiones del marco de la RRI.
|
E, P, D
|
P= 6
D= 8
E= 6
|
Cual
|
El estudio descubre que el uso de RRI la sociedad se anticipa a los diferentes
impactos potenciales de la intervención basada en neuro-tecnología y permite
a los investigadores adaptar la intervención de acuerdo con las perspectivas
de anticipación sociales.
|
|
Privitera y Du (2022)
|
Diseño de protocolo de actuación con las herramientas de innovación
dentro de la neurotecnología.
|
-
|
-
|
T
|
Se concluye que la neurotecnología aplicada a
la educación es prometedora teniendo en cuenta la identificación de neuromarcadores en la atención, el compromiso y la
dinámica de colaboración. Afirma también la necesidad de desarrollar recursos
y herramientas que permitan un uso adecuado de la neurotecnología.
|
|
Wang et al. (2019)
|
Preparación del alumnado para un aprendizaje óptimo, mediante un casco
que mide las señales eléctricas de las neuronas del cerebro, un juego de
competición representadas en cohetes medir la concentración del alumnado.
|
E
|
-
|
Cuan
|
Los datos pretenden ser una ayuda para gobiernos y legislaciones pretendiendo
ser un apoyo para la toma de decisiones científicas, mejorando la tecnología
y calidad de los recursos.
|
|
Pillete et al. (2020)
|
Diseño, implementación y evaluación de una Interfaz Cerebro-Ordenador
basada en la Imaginación Mental, (MI-BCI), en función del rendimiento y el
progreso del alumnado, combinan frases y expresiones faciales.
|
E con necesidades comunicativas o rehabilitantes
de ictus.
|
104
|
Cuan
|
Se descubre que las personas no autónomas están predispuestas a trabajar
en grupo con dicha interfaz, siendo favorecidas en comparación con personas
autónomas. Se registran mejoras en la capacidad de aprender y memorizar.
|
|
Sorochinski et al. (2022)
|
Uso del neuro feedback en el proceso de
aprendizaje de los materiales educativos en vídeo. Teniendo como hipótesis:
Capacidad del alumnado para vigilar su atención contribuyendo a la mejora de
la adquisición de información y concentración.
|
E
|
20
|
Cuan
|
Los sujetos obtuvieron resultados significativamente mejores en la escala
de atención con el neuro feedback, teniendo en
cuenta los resultados de grupo focal y grupo de control.
|
|
Bergaliev y Mazurov (2020)
|
Diseño de marco de ejecución para el desarrollo y dominio de nuevos tipos
de productos de alta tecnología (NeuroNet STI)
pretendiendo desarrollar neuro-tecnologías aprobadas por el Consejo
Presidencial de Economía y Desarrollo Innovador de Rusia.
|
E
|
-
|
T
|
Mediante los resultados de la aplicación de neuro-tecnologías en el entorno
social, se aportó una ecuación de regresión lineal que correlacionaba la
dependencia del alumnado implicado en trabajos, la cantidad de fondos y el
número de actos realizas para familiarizarse con los recursos.
|
4. Discusión y conclusiones
La presente revisión tenía el
objetivo de realizar una panorámica de las investigaciones realizadas sobre el
uso de la neurotecnología con fines docentes desde una perspectiva ética. Tras
un arduo proceso de búsqueda en diferentes bases de datos, el proceso de
revisión realizado reportó 12 artículos que se ajustaban a los parámetros
establecidos. A continuación, se trata de dar respuesta las cuatro preguntas de
investigación que motivaron este trabajo de revisión.
4.1.
¿Qué intervenciones basadas en neurotecnología se han
desarrollado en las diferentes etapas educativas?
La presente investigación no
aporta evidencias sobre distintas etapas educativas, salvo dos estudios
situados en educación primaria (Bergaliev & Mazurov, 2020; Wang et al.,
2019). Por el contrario, han aunado esfuerzos en torno a mejorar diferentes
ámbitos de desarrollo y aprendizajes instrumentales con estudiantes con
necesidades educativas especiales (Guven et al., 2021; Rapson et al., 2022;
Thumbeck et al., 2021), especialmente aquellos con diversidad sensorial o
cognitiva. Estos hallazgos implican que la inclusión de la neurotecnología con
un prisma educativo va en paralelo a las intervenciones educativas diseñadas e
implementadas desde las instituciones educativas, actuando como complemento de
las mismas (Antonenko, 2019). En esta línea, considerando que se trata de un
aliciente potenciador de aprendizaje (Requejo & Ramajo, 2022) y atendiendo
a las teorías cognitivas y de desarrollo sobre la tecnología educativa
(Rudolph, 2017), tiene especial cabida en las etapas de educación primaria y
secundaria. Sin embargo, si se considera diferentes grados de afección dentro
del colectivo de necesidades educativas especiales, la neurotecnología puede
implementarse también en otros estadíos educativos y en modalidades de la
Educación no Formal. En cualquier caso, estudios como el desarrollado por
Demera-Zambrano et al. (2021) mostraron el potencial que la neurotecnología
ofrece para la atención del colectivo con necesidades educativas especiales
desde la mirada de cincuenta docentes en ejercicio, pues permiten un mayor
entendimiento de éstos hacia cómo aprenden sus estudiantes, así como la amplia
variedad de ritmos y capacidades que poseen.
4.2.
¿Sobre qué temáticas versan las intervenciones basadas en neurotecnología
realizadas?
Los estudios incluidos en la
revisión son variados en cuanto a las temáticas desarrolladas. De esta manera,
se encuentran investigaciones orientadas a mejorar las habilidades
lectoescritoras y de comprensión del alumnado (Thumbeck et al., 2021), la
comunicación (Pillete et al., 2022), la memoria y la cognición (Sorochinski et
al., 2022), la atención (Wang et al., 2019), la motivación e incluso,
fortalecen aspectos más sociales como la colaboración (Privitera &Du,
2021). El carácter interdisciplinar que caracteriza esta tecnología conlleva la
no encuadración en ninguna área de conocimiento concreta. De esta manera, una
visión cohesionada donde se alternan los procesos instruccionales típicos pertenecientes
a las diferentes áreas de conocimiento de forma complementaria a intervenciones
de este tipo, podría ser el éxito para lograr la plena inclusión y desarrollo
integral de todo el alumnado.
4.3.
¿Qué riesgos éticos tiene el uso de la neurotecnología
educativa tiene para el alumnado?
Todas las investigaciones
incluidas en la revisión han señalado en mayor o menor medida que el uso de la
neurotecnología puede suponer un riesgo personal para los estudiantes, al poder
vulnerar su intimidad, privacidad y derecho hacia la intimidad e incluso correr
el riesgo a la exclusión. En esta línea, conocer el funcionamiento del cerebro
del estudiante, conociendo su capacidad y estilo de aprendizaje, utilizando medidas
fisiológicas puede conllevar un “etiquetaje” en un alumnado ya diverso de por
sí, que puede desencadenar en medidas discriminatorias no intencionales.
Asimismo, la neuroética aboga por una consideración holística de la persona,
donde no solo se atienda a los datos objetivos aportados por la aparotología
utilizada ya sea con fines docentes o clínicos, considerando como prioridad la
consideración del contexto donde la persona se desenvuelve (Shook et al.,
2014).
4.4.
¿Cuáles son los beneficios e inconvenientes que tiene la neurotecnología
para el aprendizaje del alumnado?
Pese a la escasa evidencia
empírica encontrada, el uso de la neurotecnología posee un elevado número de
beneficios en el alumnado. En primer lugar, se adhiere a la tendencia de
desarrollar procesos de aprendizaje individualizados y ajustados a las
características del estudiantado (Kuch et al., 2020). A su vez, debido a la
plasticidad del cerebro, la vía para incorporar la neuotecnología en la
educación tendrá que pasar por su potencial para la estimulación cerebral
(Williamson, 2019), propiciando la construcción de sinapsis neuronales,
especialmente en aquellos estudiantes con diversidad funcional o deterioro
cognitivo (Guven et al., 2021; Rapson et al., 2022; Pillete et al., 2022; Thumbeck
et al., 2021; Wang et al., 2019). Sin embargo, también persisten ciertos
desafíos que pueden entorpecer el potencial que la neurotecnología puede
ofrecer en el campo de la educación. En primer lugar, ha de destacarse la
formación docente. A pesar de existir grandes avances en torno a la
profesionalización docente en términos de alfabetización digital
(Fernández-Batanero et al., 2020), aún persisten grandes carencias formativas y
actitudes poco proactivas para su implementación. Si bien es cierto que la prevalencia
de cierto malestar o miedo hacia lo novedoso o desconocido puede producir
ciertas reticencias en unos docentes cuyas funciones se han multiplicado en los
últimos años, lo que debe primar es el bienestar integral del estudiantado. En
segundo lugar, no debe omitirse el elevado coste que supone el uso de esta
aparatología, por lo que no todas las instituciones educativas pueden
permitírselo. Esta cuestión abre el debate sobre la necesidad de invertir en
educación por parte de las políticas nacionales y supranacionales, con vistas a
equipar con los recursos y tecnologías necesarias para diseñar, desarrollar e
implementar procesos de enseñanza y aprendizaje de calidad que favorezcan la
equidad de todo el alumnado, especialmente de aquellos más vulnerables.
En cualquier caso, la revisión
sistemática orienta el estado de la cuestión sobre la integración de la
neurotecnología en el campo de la educación. Desafortunadamente, este tópico
está en consonancia con lo tendencia de los avances en educación. Muchas de las
incorporaciones que se suceden en los procesos de enseñanza y aprendizaje y en
la realidad de las aulas provienen de otras áreas de conocimiento. Este hito
entorpece y/o ralentiza su inclusión plena, sobre todo, en los primeros
estadios. Si bien es cierto que la neurotecnología puede convertirse en un
importante aliado en el diseño de una respuesta educativa eficaz, se requiere
de tiempo y esfuerzo para capacitar a los profesionales de la educación que
deben liderar tales iniciativas. Asimismo, la falta de evidencia empírica, pese
a existir un importante corpus de estudios de carácter teórico impide
extrapolar los beneficios reales que la neurotecnología puede ofrecer a
diferentes áreas de conocimiento impartidas por las instituciones educativas. En
esta línea, avanzar en esta línea y contribuir a la emergencia de
investigaciones empíricas en diferentes materias y en diferentes etapas podría
contribuir a delimitar claves de éxito para el desarrollo de buenas prácticas
educativas. Al mismo tiempo, a partir de los resultados obtenidos se ha
encontrado el enorme potencial que la neurotecnología puede ofrecer para el
campo de la Educación Especial, por lo que la proliferación de estudios basados
en intervenciones educativas que utilicen la neurotecnología con diferentes
colectivos con necesidades específicas de apoyo educativo, podría también
contribuir plenamente a mejorar en este campo.
5. Financiación
Esta publicación forma parte
del Proyecto de I+D+i, PID2019-108230RB-I00, financiado por MCIN/ AEI/10.13039/501100011033.
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