Ciencia y Educación
(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
Vol. 6 No. 9.2
Edición Especial III 2025
Página 769
BASES NEUROANATÓMICAS Y NEUROPATOLÓGICAS ASOCIADAS A LAS
DIFICULTADES DE APRENDIZAJE: UNA REVISIÓN INTEGRATIVA
NEUROANATOMY AND NEUROPATHOLOGY ASSOCIATED WITH LEARNING
DIFFICULTIES: AN INTEGRATIVE REVIEW
Autores: ¹Carlos Fernando Moya López, ²Fanny Janeth Achina Cualchi, ³Ercilia Marlene
Rivadeneira Nogales y
4
Nahir Juliana Arguello Muñoz.
¹ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-1029-1484
²ORCID ID: https://orcid.org/0009-0007-7736-6624
²ORCID ID: https://orcid.org/0009-0003-4279-6975
4
ORCID ID: https://orcid.org/0009-0001-6655-305X
¹E-mail de contacto: carlos.moya@uaw.edu.ec
²E-mail de contacto: fanny.achina@uaw.edu.ec
³E-mail de contacto: marlene_ribadeneira@educacion.gob.ec
4
E-mail de contacto: nahir.arguello@uaw.edu.ec
Afiliación:
1*2*4*
Universidad Amawtay Wasi, (Ecuador).
3*
Ministerio de Educación, (Ecuador).
Articulo recibido: 28 de Septiembre del 2025
Articulo revisado: 30 de Septiembre del 2025
Articulo aprobado: 1 de Octubre del 2025
¹Magíster en Diseño Curricular y Evaluación Educativa graduado de la Universidad Técnica de Ambato, (Ecuador). Magíster en
Psicopedagogía con mención en Neurodesarrollo graduado en la Universidad de Otavalo, (Ecuador). Máster Universitario en Terapias
Psicológicas de Tercera Generación graduado en la Universidad Internacional de Valencia, (España). Psicólogo Educativo y Orientador
Vocacional graduado en la Universidad Técnica de Ambato, (Ecuador). Catedrático universitario en la Universidad Intercultural de las
Nacionalidades y Pueblos Indígenas Amawtay Wasi, (Ecuador) Investigador Senescyt, Web of Sciense Researcher.
²Magíster en Innovación en Educación graduado de la Pontifica Universidad Católica del Ecuador Sede Ibarra, (Ecuador). Técnico
Docente en la Universidad Amawtay Wasi, (Ecuador) con experiencia de docente universitario (1 año). Docente del Ministerio de
Educación (5 años).
³Licenciado en Ciencias de la Educación. Mención en Educación Básica
4
Licenciada en Gestión de Desarrollo Infantil, Familiar y Comunitario.
Resumen
El presente estudio analiza las bases
neuroanatómicas y neuropatológicas asociadas
a las dificultades de aprendizaje, integrando
evidencia reciente publicada entre 2020 y 2025
en revistas científicas indexadas. El objetivo
fue identificar las estructuras cerebrales y los
mecanismos biológicos implicados en la
lectura, la escritura y el cálculo, así como
comprender los procesos de plasticidad que
posibilitan la reorganización neural ante la
intervención educativa. Se desarrolló una
revisión integrativa con enfoque narrativo,
basada en la búsqueda sistemática en bases de
datos internacionales como Scopus, PubMed,
Web of Science, Scielo y Redalyc. Se
seleccionaron estudios experimentales y
revisiones que abordaron correlatos
estructurales, sinápticos y mielínicos de las
dificultades de aprendizaje en población
infantil y adolescente. Los resultados
evidenciaron alteraciones en los fascículos
arqueado y longitudinal superior, así como en
regiones temporo-parietales izquierdas,
vinculadas con la decodificación fonológica y
el procesamiento ortográfico. A nivel
neuropatológico, se observaron disfunciones
sinápticas, neuroinflamación y mielinización
irregular, mientras que las intervenciones
educativas intensivas demostraron capacidad
de inducir reorganización estructural y
funcional cerebral. Se concluye que las
dificultades de aprendizaje poseen una base
neurobiológica modulada por la experiencia, y
que la educación basada en la neurociencia
constituye un instrumento efectivo para
compensar déficits estructurales y promover la
equidad cognitiva en contextos escolares.
Palabras clave: Bases neuroanatómicas,
Bases neuropatológicas, Dificultades de
aprendizaje.
Abstract
This study analyzes the neuroanatomical and
neuropathological bases associated with
Ciencia y Educación
(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
Vol. 6 No. 9.2
Edición Especial III 2025
Página 770
learning disabilities, integrating recent
evidence published between 2020 and 2025 in
indexed scientific journals. The objective was
to identify the brain structures and biological
mechanisms involved in reading, writing, and
arithmetic, as well as to understand the
plasticity processes that enable neural
reorganization in the face of educational
intervention. An integrative review with a
narrative approach was developed, based on a
systematic search of international databases
such as Scopus, PubMed, Web of Science,
Scielo, and Redalyc. Experimental studies and
reviews that addressed structural, synaptic, and
myelin correlates of learning disabilities in
children and adolescents were selected. The
results showed alterations in the arcuate and
superior longitudinal fascicles, as well as in left
temporo-parietal regions, linked to
phonological decoding and orthographic
processing. At the neuropathological level,
synaptic dysfunction, neuroinflammation, and
irregular myelination were observed, while
intensive educational interventions
demonstrated the ability to induce structural
and functional brain reorganization. It is
concluded that learning disabilities have a
neurobiological basis modulated by
experience, and that neuroscience-based
education constitutes an effective tool for
compensating for structural deficits and
promoting cognitive equity in school settings.
Keywords: Neuroanatomical bases,
Neuropathological bases, Learning
disabilities.
Sumário
Este estudo analisa as bases neuroanatômicas e
neuropatológicas associadas às dificuldades de
aprendizagem, integrando evidências recentes
publicadas entre 2020 e 2025 em periódicos
científicos indexados. O objetivo foi identificar
as estruturas cerebrais e os mecanismos
biológicos envolvidos na leitura, escrita e
aritmética, bem como compreender os
processos de plasticidade que possibilitam a
reorganização neural diante da intervenção
educacional. Desenvolveu-se uma revisão
integrativa com abordagem narrativa, a partir
de busca sistemática em bases de dados
internacionais como Scopus, PubMed, Web of
Science, Scielo e Redalyc. Foram selecionados
estudos experimentais e revisões que
abordassem correlatos estruturais, sinápticos e
mielínicos das dificuldades de aprendizagem
em crianças e adolescentes. Os resultados
evidenciaram alterações nos fascículos
arqueados e longitudinais superiores, bem
como nas regiões temporoparietais esquerdas,
vinculadas à decodificação fonológica e ao
processamento ortográfico. No nível
neuropatológico, foram observadas disfunção
sináptica, neuroinflamação e mielinização
irregular, enquanto intervenções educacionais
intensivas demonstraram a capacidade de
induzir reorganização cerebral estrutural e
funcional. Conclui-se que as dificuldades de
aprendizagem têm uma base neurobiológica
modulada pela experiência e que a educação
baseada em neurociências constitui uma
ferramenta eficaz para compensar déficits
estruturais e promover a equidade cognitiva em
ambientes escolares.
Palavras-chave: Bases neuroanatômicas,
Bases neuropatológicas, Dificuldades de
aprendizagem.
Introducción
Las bases neuroanatómicas de la alfabetización
y el cálculo se distribuyen en redes que
combinan procesamiento fonológico,
ortográfico, léxico-semántico, visuoespacial y
funciones ejecutivas. La organización es
mayoritariamente izquierda para lectura-
lenguaje, con gradientes de lateralización que
no son uniformes en todo el sistema:
perirolándica e inferior frontal tienden a
lateralizarse más que fusiforme y parietal, y la
contribución de occipital, ínsula y cerebelo es
menos lateralizada, lo que ayuda a explicar
parte de la variabilidad interindividual
observada en los trastornos específicos de
aprendizaje (TEA/SLD) (Bonandrini y Paulesu,
2024). La profundidad ortográfica y la edad
modulan los patrones funcionales, de modo que
en lenguas alfabéticas se observan diferencias
Ciencia y Educación
(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
Vol. 6 No. 9.2
Edición Especial III 2025
Página 771
más marcadas en regiones temporo-parietales y
occípito-temporales, mientras que en sistemas
morfosilábicos emergen perfiles con mayor
implicación frontal inferior izquierda; estos
matices son críticos para interpretar
neuroimágenes y para transferir evidencia entre
lenguas (Devoto et al., 2022).
Las bases neuropatológicas enfatizan procesos
dinámicos de plasticidad sináptica y de
mielinización que acompañan la adquisición de
destrezas académicas. Estudios longitudinales y
de intervención muestran que la instrucción
intensiva en lectura se asocia con cambios
microestructurales en tractos de la red lectora,
arcuato e inferior longitudinal izquierdos, y con
ajustes en propiedades de la sustancia blanca (p.
ej., disminución de difusividad media,
aumentos de anisotropía fraccional),
compatibles con plasticidad de mielina y
reorganización de axones; estos cambios
covarían con ganancias en medidas próximas de
procesamiento ortográfico (Meisler et al.,
2024). En prelectores en riesgo, pocas semanas
de entrenamiento en alfabetización se
acompañan de incrementos de marcadores de
mielina (R1/MWF) en porciones izquierdas de
los fascículos longitudinal superior e inferior, lo
que sugiere que las curvas de aprendizaje
tempranas descansan en mecanismos
oligodendrogliales y en el afinamiento de vías
temporo-parieto-frontales (Economou et al.,
2023).
Las dificultades de aprendizaje se definen como
alteraciones persistentes en una o más áreas
académicas, lectura, expresión escrita y
matemáticas, con inicio durante la escolaridad,
impacto significativo en el rendimiento y
discrepancia con la oportunidad educativa, no
explicables por discapacidad intelectual,
sensorial o por instrucción insuficiente. La
literatura reciente subraya su alta prevalencia,
su heterogeneidad de perfiles cognitivos y su
comorbilidad con problemas atencionales y
emocionales, factores que complejizan la
valoración e imponen evaluaciones multifuente
y multimetodológicas (Bozatlı et al., 2024;
Fletcher, 2024). Estas caracterizaciones
actuales obligan a alinear marcadores
neurobiológicos con medidas conductuales
sensibles y con contextos lingüísticos y
socioculturales diversos para que los
diagnósticos sean comparables y las
intervenciones, pertinentes. En un metaanálisis
reciente sobre trastorno del desarrollo del
lenguaje, frecuente comorbilidad y continuo
con perfiles de lectura, se identificó una firma
neuroanatómica robusta que involucra núcleos
de la base, con especial énfasis en el neoestriado
anterior. La síntesis de neuroanatomía
estructural mostró co-localización de anomalías
con probabilidades cercanas a la certeza, y los
datos funcionales, aunque más dependientes de
la tarea, convergieron en la misma dirección.
Este patrón refuerza el rol de circuitos fronto-
estriado-talámicos en el soporte de habilidades
lingüísticas que se proyectan sobre la lectura y
la escritura (Ullman et al., 2024).
En un ensayo controlado con niños con
dificultades de lectura, la asignación a
instrucción intensiva produjo mayores
ganancias que la lista de espera y se asoció con
cambios específicos en sustancia blanca: menor
difusividad media en el fascículo arcuato e
inferior longitudinal izquierdos y mayor
anisotropía en tracto corticoespinal izquierdo.
Los efectos neurobiológicos se vincularon sobre
todo con medidas próximas de procesamiento
ortográfico, sugiriendo sensibilidad de la
microestructura a la práctica dirigida y un
acoplamiento fino entre intervención y circuito
afectado (Meisler et al., 2024). En niños de ocho
años nacidos pretérmino versus a término, un
estudio multimodal mostró que la lectura se
correlaciona con FA en segmentos del arcuato y
Ciencia y Educación
(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
Vol. 6 No. 9.2
Edición Especial III 2025
Página 772
de los fascículos longitudinales superiores en
nacidos a término, mientras que en pretérmino
la lectura se relaciona con R1, marcador de
mielina, en porciones del longitudinal superior,
unciforme e inferior longitudinal. El grupo de
nacimiento moderó de forma significativa estas
asociaciones, lo que apunta a rutas
neurobiológicas alternativas hacia una misma
conducta y a la necesidad de perfiles de riesgo e
intervención diferenciados (Brignoni et al.,
2022).
En disfunciones específicas del cálculo, un
seguimiento longitudinal con morfometría
basada en vóxel evidenció diferencias
persistentes de volumen en regiones parietales,
occípito-temporales y en vías de integración
visuo-espacial, con implicación del fascículo
longitudinal superior e inferiores. La estabilidad
de estas anomalías a lo largo de años sugiere
que el fenotipo de discalculia del desarrollo
implica desviaciones tempranas de maduración
y no solo atraso, con consecuencias para el
diseño de intervenciones centradas en cantidad,
magnitud y mapas numéricos (McCaskey et al.,
2020). La heterogeneidad socioeconómica
también modula la base neurocognitiva de los
trastornos lectores. En una muestra amplia de 6
a 9 años, mitad con diagnóstico, los déficits y
los focos de activación divergieron por nivel
socioeconómico: en estratos altos predominó el
componente fonológico con activación en
frontal inferior y temporo-parietal izquierdos,
mientras que en estratos bajos pesó más el
nombrado rápido y la activación en temporo-
parietal y fusiforme durante procesamiento
ortográfico. Este gradiente ambiental advierte
sobre sesgos de generalización desde muestras
de conveniencia y aboga por intervenciones
sensibles al contexto (Romeo et al., 2022). La
magnitud del desafío educativo reciente obliga
a leer los hallazgos neurocientíficos junto con
tendencias poblacionales. PISA 2022 registró
una caída inédita en lectura y matemáticas
respecto de 2018 en países OCDE, con 700 mil
estudiantes evaluados en 81 economías; el
descenso medio en lectura fue de 10 puntos y en
matemáticas, de casi 15, equivalentes a una
fracción sustantiva de un año escolar (OCDE,
2023). En América Latina y el Caribe, el
desempeño fue mixto, con varios países estables
y otros a la baja, panorama que mantiene
brechas históricas y demanda estrategias
sistémicas de recuperación (UNESCO, 2023;
BID, 2023).
En Ecuador, las evaluaciones nacionales “Ser
Estudiante” permiten anticipar riesgos
específicos para la comprensión lectora de
media superior. En 2022/2023, solo 48,1 % de
los estudiantes de 15 años alcanzó un nivel
intermedio en un estándar de contraste y
evaluación crítica de fuentes; en otro estándar
afín, la proporción fue 38,4 %. Más de la mitad
quedó por debajo de lo satisfactorio, con
rezagos aún mayores en áreas de matemáticas y
ciencias según los mismos informes públicos, lo
que en conjunto sugiere la urgencia de políticas
de apoyo focalizadas y de intervenciones
basadas en evidencia neuroeducativa (Herrera
et al., 2024; INEVAL, 2024). En este marco, se
proponen tres aportes concretos. Primero,
ordenar la evidencia 2020-2025 sobre redes
cerebrales de lectura, escritura y cálculo y su
sensibilidad a intervención, destacando
regularidades y límites de generalización entre
lenguas y cohortes. Segundo, traducir estos
hallazgos en implicaciones prácticas para
identificación temprana y diseño de apoyos
pedagógicos que contemplen variación
neurobiológica y condicionantes contextuales.
Tercero, delinear un programa de investigación
aplicable a sistemas educativos de la región, y
en particular al contexto ecuatoriano, que
conecte marcadores de neurodesarrollo con
métricas curriculares y de evaluación a gran
Ciencia y Educación
(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
Vol. 6 No. 9.2
Edición Especial III 2025
Página 773
escala, reduciendo la distancia entre laboratorio,
aula y política pública.
Materiales y Métodos
La presente investigación se desarrolló bajo el
enfoque de una revisión integrativa con
orientación narrativa, cuyo propósito fue
analizar, comparar y sintetizar los hallazgos
más recientes (2020-2025) sobre las bases
neuroanatómicas y neuropatológicas asociadas
a las dificultades de aprendizaje. Este tipo de
diseño se fundamenta en la recopilación crítica
de información empírica y teórica proveniente
de fuentes científicas arbitradas, permitiendo
una comprensión holística de los fenómenos
estudiados. La revisión integrativa se considera
particularmente pertinente cuando el campo
combina estudios experimentales,
observacionales y de neuroimagen, pues
posibilita integrar resultados heterogéneos y
construir modelos explicativos de mayor
alcance. La elección de este diseño se justifica
además porque la literatura sobre neurobiología
del aprendizaje presenta una amplia dispersión
metodológica, lo que exige un marco de análisis
flexible capaz de identificar convergencias
conceptuales, vacíos y direcciones emergentes
de investigación.
La estrategia de búsqueda bibliográfica se llevó
a cabo en bases de datos académicas
internacionales de alta visibilidad e indexación,
entre ellas PubMed, Scopus, Web of Science,
Scielo y Redalyc, a fin de garantizar la calidad
y trazabilidad de las fuentes. Se emplearon
combinaciones booleanas de palabras clave en
español e inglés: “dificultades de aprendizaje”,
“specific learning disorder”, “neuroanatomical
basis”, “neuropathology”, “reading disorder”,
“white matter plasticity”, “brain structure”,
“neurodevelopment” y “educational
neuroscience”. Los descriptores fueron
integrados mediante operadores AND y OR,
ajustando términos MeSH y DeCS para
optimizar la sensibilidad de búsqueda. El
periodo de indagación comprendió desde enero
de 2020 hasta octubre de 2025, con el fin de
incluir la producción científica más actual
vinculada con los avances en neuroimagen,
genética y neuroplasticidad relacionados con el
aprendizaje.
Los criterios de inclusión contemplaron
artículos originales, revisiones sistemáticas,
metaanálisis y ensayos clínicos publicados en
revistas científicas indexadas en inglés, español
o portugués, que abordaran explícitamente
correlatos estructurales o neuropatológicos de
las dificultades de aprendizaje en población
infantil o adolescente. Se excluyeron tesis,
documentos de repositorios institucionales,
literatura gris, capítulos sin arbitraje y reportes
no empíricos. Para la evaluación de pertinencia,
se revisaron títulos, resúmenes y palabras clave,
aplicando una doble verificación independiente
para asegurar la concordancia temática.
Posteriormente, se efectuó una lectura crítica de
los textos completos, priorizando los estudios
con métodos de neuroimagen (MRI, fMRI,
DTI), biomarcadores neuropatológicos, o
análisis longitudinales sobre plasticidad
cerebral vinculada al aprendizaje.
El proceso de análisis y síntesis se ejecutó
mediante lectura analítica y codificación
temática de los artículos seleccionados. Se
organizaron los hallazgos por dimensiones
conceptuales: a) estructuras cerebrales
implicadas en lectura, escritura y cálculo; b)
correlatos neuropatológicos asociados a
disfunciones sinápticas, inflamatorias o de
mielinización; y c) evidencias de plasticidad y
reorganización neural ante intervenciones
educativas. Posteriormente, se elaboró una
matriz bibliográfica con los datos esenciales de
cada estudio (autor, año, país, muestra, diseño,
hallazgos principales), que permitió identificar
regularidades, divergencias y vacíos de
Ciencia y Educación
(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
Vol. 6 No. 9.2
Edición Especial III 2025
Página 774
conocimiento. La síntesis narrativa final se
construyó integrando resultados cuantitativos y
cualitativos bajo un enfoque crítico, priorizando
la coherencia conceptual sobre la frecuencia
estadística, lo que posibilitó delinear las
tendencias contemporáneas del campo y sus
implicaciones para la neuroeducación.
Resultados y Discusión
Estructuras cerebrales implicadas en
lectura, escritura y cálculo
Un estudio desarrollado en 2023 bajo el título
Disentangling Influences of Dyslexia,
Development, and Reading Experience analizó
la conectividad entre el área de la palabra visual
(VWFA) y el lóbulo parietal inferior durante
tareas de lectura. Mediante modelos causales
dinámicos, se evidenció que los niños con
dislexia presentan una alteración específica en
la retroalimentación desde el lóbulo parietal
hacia la VWFA, incluso tras controlar el nivel
de competencia lectora. Este hallazgo sugiere
que la dislexia se asocia con una disfunción
intrínseca del circuito lector y no solo con un
déficit adquirido por menor exposición a la
lectura, lo que confirma la existencia de un
componente neuroanatómico diferencial en la
organización funcional del sistema visual y
fonológico. En otro trabajo titulado Disrupted
Network Interactions Serve as a Neural Marker
of Dyslexia (2023), se estudió la conectividad
funcional entre áreas clásicas del circuito lector,
occipito-temporal, parietal y frontal, en
comparación con lectores típicos. Los
resultados demostraron una desorganización de
las redes de comunicación entre dichas áreas en
los participantes con dislexia, correlacionada
con el bajo rendimiento lector. Esta
configuración ineficiente del flujo de
información neural se propuso como un
marcador cerebral del trastorno, ofreciendo
evidencia robusta de cómo las deficiencias
estructurales y funcionales del cerebro
sustentan las dificultades persistentes en el
aprendizaje de la lectura.
La investigación White Matter and Literacy: A
Dynamic System in Flux (2024) exploró la
relación longitudinal entre la alfabetización y
las propiedades microestructurales de la
sustancia blanca en niños y adolescentes. Se
constató que la mejora en habilidades lectoras
se acompaña de variaciones en la densidad y
organización del fascículo arqueado y del
fascículo longitudinal superior, reflejando la
naturaleza dinámica del sistema de lectura en
desarrollo. Los autores subrayan que estas
modificaciones estructurales no son estáticas,
sino que evolucionan con la práctica, revelando
la interdependencia entre estimulación
ambiental, maduración cerebral y rendimiento
cognitivo. Por su parte, The Shared
Neurobiological Basis of Developmental
Dyslexia and PDS (2024) realizó un
metaanálisis comparativo que identificó
regiones de hipoactividad comunes en el giro
temporal inferior izquierdo, el giro parietal
inferior y el giro frontal inferior, junto con una
reducción del volumen de materia gris en el
lóbulo frontal. Este patrón compartido entre la
dislexia y la tartamudez persistente (PDS)
evidencia que ambos trastornos pueden tener un
origen cortical común, afectando redes de
procesamiento fonológico, auditivo y motor
vinculadas con el lenguaje y la lectura.
Un estudio estructural de 2023, The Structural
Covariance of Reading-Related Brain Regions
in Adults and Children with Developmental
Dyslexia, profundizó en las interrelaciones
morfológicas entre la VWFA, el giro temporal
superior y el lóbulo parietal inferior. Los
resultados mostraron que los lectores sin
dificultades presentan una mayor covarianza
estructural entre estas áreas que los disléxicos,
lo que indica una menor integración anatómica
entre los nodos del sistema lector en los sujetos
Ciencia y Educación
(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
Vol. 6 No. 9.2
Edición Especial III 2025
Página 775
con disfunción. Este hallazgo refuerza la
hipótesis de que las dificultades lectoras derivan
de un ensamblaje estructural deficiente que
limita la coordinación de los procesos visuales
y fonológicos. En conjunto, las investigaciones
neuroanatómicas recientes confirman que las
dificultades de aprendizaje no emergen de fallos
pedagógicos sino de alteraciones en redes
cerebrales específicas. Los patrones de
lateralización atípica, la menor conectividad
entre regiones temporo-parietales y occipito-
temporales y la disfunción estructural del
fascículo arqueado constituyen marcadores
consistentes que vinculan las estructuras
cerebrales con el rendimiento lector y escritural.
Estas evidencias fortalecen la comprensión de
las bases anatómicas del aprendizaje, situando a
la dislexia y otros trastornos en el dominio de la
neurodiversidad funcional.
Correlatos neuropatológicos asociados a
disfunciones sinápticas, inflamatorias o de
mielinización
La investigación Myelin Plasticity During Early
Literacy Training in At-Risk Pre-Readers
(Economou et al., 2023) analizó, mediante
resonancia magnética cuantitativa, los cambios
en los marcadores de mielinización (R1 y
MWF) en niños en riesgo de dislexia tras un
programa intensivo de alfabetización de ocho
semanas. Los resultados evidenciaron
incrementos significativos de mielina en los
fascículos longitudinal superior e inferior
izquierdos, lo que indica que la estimulación
temprana puede modular directamente procesos
de mielinización, mostrando que la base
neuropatológica del aprendizaje lector no es
irreversible, sino susceptible de mejora a través
de la experiencia educativa estructurada. En
White Matter Microstructural Plasticity
Associated with Educational Intervention in
Reading Disability (Meisler et al., 2024), se
midieron parámetros de difusión (FA y MD)
antes y después de un entrenamiento intensivo
en lectura. Se observaron incrementos en la
anisotropía fraccional del fascículo arqueado y
reducciones en la difusividad media, cambios
que se asociaron con mejoras significativas en
la velocidad lectora. Los autores interpretaron
estos resultados como expresión de procesos de
reorganización axonal y remielinización
inducidos por el aprendizaje, evidenciando la
naturaleza bioplástica del sistema nervioso
infantil.
Otro trabajo relevante, Data-Driven
Exploratory Method Investigation on the Effect
of Dyslexia (2024), aplicó técnicas de mapeo
cerebral para identificar regiones con
disfunción sináptica y alteraciones en la
conectividad de estado de reposo. Se encontró
que los sujetos con dislexia presentan patrones
atípicos de sincronización entre regiones del
hemisferio izquierdo y un desequilibrio en la
relación excitación-inhibición neuronal. Este
hallazgo sugiere que las dificultades de
aprendizaje pueden tener una base
neuroquímica, donde la plasticidad sináptica
alterada impide la correcta integración de
estímulos visuales y auditivos durante la
lectura. El estudio Resting-State Functional
MRI in Dyslexia: A Systematic Review (2023)
examinó 52 investigaciones sobre conectividad
cerebral en estado de reposo y destacó una
reducción de la coherencia funcional en redes
lingüísticas del hemisferio izquierdo,
acompañada de una sobreactivación
compensatoria del hemisferio derecho. Los
autores interpretan que estas diferencias podrían
estar mediadas por procesos neuroinflamatorios
crónicos o desbalance sináptico, originados por
la sobreexigencia cognitiva de los circuitos del
lenguaje en el cerebro disléxico.
Finalmente, un ensayo controlado aleatorizado
titulado Assessing White Matter Plasticity in a
Randomized Controlled Trial of Reading
Ciencia y Educación
(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
Vol. 6 No. 9.2
Edición Especial III 2025
Página 776
Training (2024) analizó a niños preescolares
tras dos semanas de entrenamiento lector
intensivo. A diferencia de estudios más
prolongados, no se observaron cambios
significativos en los indicadores de
microestructura, lo que plantea que los procesos
neuropatológicos como la mielinización o la
reorganización axonal requieren períodos de
estimulación más extensos para ser detectables.
Este hallazgo delimita el marco temporal
necesario para la plasticidad estructural
asociada al aprendizaje. Estas investigaciones
neuropatológicas evidencian que las
dificultades de aprendizaje poseen una base
biológica compleja que abarca procesos
celulares y moleculares. La disfunción
sináptica, la alteración de la mielina y la
neuroinflamación se configuran como factores
críticos que comprometen la transmisión
eficiente de información en redes lectoras y de
cálculo. Reconocer estos mecanismos no solo
amplía la comprensión neurocientífica del
aprendizaje, sino que también orienta hacia
intervenciones tempranas y terapias basadas en
la neuroplasticidad y la salud cerebral.
Evidencias de plasticidad y reorganización
neural ante intervenciones educativas
La revisión The Functional Neuroanatomy of
Reading Intervention (2022) integró estudios de
neuroimagen funcional y estructural que
evaluaron cambios cerebrales tras programas de
lectura intensiva en niños con dislexia. Se
observó una normalización parcial de la
activación hemisférica, con disminución de la
hiperactividad compensatoria en el hemisferio
derecho y fortalecimiento de las conexiones
entre las regiones frontales y temporales
izquierdas. Estas modificaciones reflejan un
proceso de reorganización neural adaptativa que
acompaña la mejora de las habilidades
fonológicas y de decodificación. Por su parte,
Reading and White Matter Development: A
Systematic Review (2024) analizó
longitudinalmente la maduración de la sustancia
blanca durante la adquisición de la lectura. Los
autores encontraron que la exposición sostenida
a tareas de alfabetización está asociada con
incrementos progresivos en la integridad de la
materia blanca del fascículo arqueado y del
fascículo longitudinal superior, así como con un
refinamiento de las redes corticales implicadas
en la comprensión lectora. La práctica reiterada
de lectura fue interpretada como un estímulo
que induce plasticidad estructural y funcional a
nivel cerebral. La evidencia complementaria de
Meisler et al. (2024) confirmó que las
modificaciones microestructurales observadas
tras programas de intervención se circunscriben
a circuitos directamente implicados en el
aprendizaje lector, sin afectar otras vías no
relacionadas. Esto demuestra que la
reorganización neural inducida por el
aprendizaje posee especificidad funcional,
vinculando directamente la estimulación
cognitiva con la remodelación de redes
corticales y subcorticales. En conjunto, estos
estudios ratifican que la plasticidad cerebral es
un mecanismo fundamental para compensar
deficiencias estructurales y restaurar la
eficiencia neuronal en niños con dificultades de
aprendizaje. La integración de estas
investigaciones sugiere que las bases
neuroanatómicas y neuropatológicas de las
dificultades de aprendizaje no son inmutables,
sino maleables frente a la estimulación
educativa sostenida. La plasticidad sináptica, la
reorganización de la sustancia blanca y la
modulación funcional de los hemisferios actúan
como mecanismos compensatorios del cerebro
ante la intervención pedagógica. Este conjunto
de evidencias consolida el papel de la educación
como agente biológico del cambio cerebral y
reafirma que la comprensión del aprendizaje
debe abordarse desde la interacción constante
entre estructura, función y experiencia.
Ciencia y Educación
(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
Vol. 6 No. 9.2
Edición Especial III 2025
Página 777
Tabla 1. Matriz bibliográfica de los estudios incluidos
Título (año)
Síntesis de resultados
Disentangling Influences of
Dyslexia, Development, and
Reading Experience (2023)
Identificó una alteración específica en la conectividad desde el lóbulo parietal
inferior hacia el área de la palabra visual (VWFA) en niños con dislexia,
independiente de la experiencia lectora. Concluyó que la dislexia presenta una base
neuroanatómica funcional propia del circuito lector.
Disrupted Network Interactions
Serve as a Neural Marker of
Dyslexia (2023)
Mostró una desorganización de las redes de interacción entre las áreas occipito-
temporales, parietales y frontales, lo que se correlacionó con el bajo rendimiento
lector. Propuso estos patrones como posibles marcadores cerebrales del trastorno.
White Matter and Literacy: A
Dynamic System in Flux (2024)
Demostró que las mejoras en lectura se acompañan de cambios en la sustancia
blanca, especialmente en el fascículo arqueado y longitudinal superior, confirmando
que la alfabetización modifica dinámicamente la estructura cerebral infantil.
The Shared Neurobiological Basis
of Developmental Dyslexia and
PDS (2024)
Estableció que la dislexia y la tartamudez persistente comparten hipoactivaciones en
el giro temporal y parietal izquierdos, además de reducciones en el volumen de
materia gris frontal, lo que evidencia un sustrato cortical común en los trastornos del
lenguaje.
The Structural Covariance of
Reading-Related Brain Regions in
Dyslexia (2023)
Halló menor covarianza estructural entre las regiones lectoras (VWFA, temporal
superior y parietal inferior) en disléxicos, indicando una integración anatómica
reducida que afecta la coordinación entre los procesos visuales y fonológicos.
Myelin Plasticity During Early
Literacy Training in At-Risk Pre-
Readers (Economou et al., 2023)
Registró incrementos en los marcadores de mielinización (R1/MWF) tras ocho
semanas de alfabetización intensiva, evidenciando que la práctica lectora estimula
directamente la mielina cerebral en vías lectoras del hemisferio izquierdo.
White Matter Microstructural
Plasticity Associated with
Educational Intervention in
Reading Disability (Meisler et al.,
2024)
Observó aumentos en la anisotropía fraccional y reducciones en la difusividad media
en fascículos arqueado e inferior longitudinal después de un programa de lectura,
confirmando la plasticidad axonal y la reorganización estructural inducida por la
educación.
Data-Driven Exploratory Method
Investigation on the Effect of
Dyslexia (2024)
Detectó disfunciones sinápticas y un desequilibrio excitación-inhibición en las redes
del hemisferio izquierdo, lo que perturba la sincronización neuronal en la
decodificación fonológica. Propuso una base neuroquímica en la génesis del
trastorno lector.
Resting-State Functional MRI in
Dyslexia: A Systematic Review
(2023)
Sintetizó 52 estudios que evidencian menor coherencia funcional en redes
lingüísticas izquierdas y sobreactivación compensatoria derecha, posiblemente
mediadas por procesos neuroinflamatorios y fallas sinápticas persistentes.
The Functional Neuroanatomy of
Reading Intervention (2022)
Describió la normalización hemisférica y la reorganización funcional tras programas
intensivos de lectura. La activación cortical se desplazó hacia regiones izquierdas,
reduciendo la dependencia de mecanismos compensatorios derechos.
Fuente: elaboración propia
Conclusiones
Las investigaciones analizadas permiten
afirmar que las dificultades de aprendizaje
constituyen fenómenos neurobiológicos
complejos que trascienden las explicaciones
pedagógicas tradicionales. Los estudios
recientes en neuroimagen estructural y
funcional coinciden en que las alteraciones en
las conexiones del fascículo arqueado, el
fascículo longitudinal superior y las regiones
temporo-parietales izquierdas configuran un
patrón recurrente de disfunción anatómica.
Estas estructuras sostienen los procesos de
decodificación fonológica, reconocimiento
ortográfico y razonamiento simbólico, por lo
que su organización atípica compromete la
fluidez y comprensión lectora, así como la
precisión escrita y el cálculo lógico. La
evidencia actual demuestra que dichas
modificaciones no son homogéneas, sino
dependientes de la lengua, la experiencia
educativa y las condiciones socioculturales, lo
cual refuerza la necesidad de interpretar las
bases neuroanatómicas del aprendizaje dentro
de contextos cognitivos y ambientales diversos.
Los correlatos neuropatológicos asociados a las
dificultades de aprendizaje ponen en evidencia
que la disfunción cerebral no se limita a las
Ciencia y Educación
(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
Vol. 6 No. 9.2
Edición Especial III 2025
Página 778
redes corticales, sino que involucra mecanismos
celulares y moleculares que afectan la eficiencia
de la transmisión sináptica. Los estudios de
2023 y 2024 señalan que la mielinización
deficiente, la activación microglial sostenida y
el desequilibrio excitación-inhibición pueden
reducir la sincronía neuronal en tareas
lingüísticas y numéricas. Estas alteraciones
explican la persistencia de los síntomas pese a
intervenciones educativas tradicionales,
destacando que la neurobiología del aprendizaje
implica tanto el cableado estructural como la
dinámica fisiológica de las redes cerebrales. De
este modo, las dificultades de aprendizaje deben
entenderse como expresiones fenotípicas de
vulnerabilidades neurobiológicas moduladas
por la experiencia, más que como déficits
puramente cognitivos o pedagógicos. La
evidencia revisada también reafirma la
existencia de plasticidad y reorganización
neural significativa en el cerebro infantil. Los
programas de alfabetización intensiva y las
intervenciones personalizadas han demostrado
cambios mensurables en la microestructura de
la sustancia blanca y una normalización parcial
de la activación hemisférica, lo que confirma
que la educación tiene un poder reparador sobre
el sistema nervioso. La reconfiguración
funcional de las redes lectoras y de cálculo tras
el entrenamiento indica que la estimulación
cognitiva sistemática puede inducir
adaptaciones estructurales sostenibles, siempre
que se implemente con base en la neurociencia
del aprendizaje. Estos hallazgos subrayan el
potencial de la intervención pedagógica
temprana como una forma de
neurorehabilitación educativa.
Referencias Bibliográficas
BID. (2023). Latin America and the Caribbean
in PISA 2022: How did the region perform?
https://doi.org/10.18235/0004855
Bonandrini, R., Gornetti, E., & Paulesu, E.
(2024). A meta-analytical account of the
functional lateralization of the reading
network. Cortex, 177, 363–384.
https://doi.org/10.1016/j.cortex.2024.05.015
Bonandrini, R., Gornetti, E., & Paulesu, E.
(2024). A meta-analytical account of the
functional lateralization of the reading
network. Cortex, 177, 363–384.
https://doi.org/10.1016/j.cortex.2024.05.015
Bozatli, L., Demirci, E., Unubol, H., & Aksoy,
B. (2024). Children at risk of specific
learning disorder: A study on clinical
characteristics and comorbidities. Children,
11(4), 448.
https://doi.org/10.3390/children11040448
Brignoni, E., Dubner, S., Ben-Shachar, M.,
Berman, S., Mezer, A., Feldman, H., &
Travis, K. (2022). White matter properties
underlying reading abilities differ in 8-year-
old children born full term and preterm: A
multi-modal approach. NeuroImage, 256,
119240.
https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2022.1
19240
Data-driven exploratory method investigation
on the effect of dyslexia. (2024). Brain
Structure and Function, 229(3), 811–829.
https://doi.org/10.1007/s00429-024-02820-
5
Devoto, F., Gasperini, F., Garrido, G.,
Ripamonti, E., Carbon, M., & Job, R. (2022).
Age and orthographic depth influence neural
correlates of reading: A meta-analysis of
fMRI studies. Language, Cognition and
Neuroscience, 37(10), 1140–1156.
https://doi.org/10.1080/23273798.2021.197
0200
Disentangling influences of dyslexia,
development, and reading experience.
(2023). NeuroImage, 275, 120262.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36639004/
Ciencia y Educación
(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
Vol. 6 No. 9.2
Edición Especial III 2025
Página 779
Economou, M., Bempt, F., Herck, S., Wouters,
J., Ghesquiere, P., Auerwera, J., &
Vandermosten, M. (2023). Myelin plasticity
during early literacy training in at-risk pre-
readers. Cortex, 167, 86–100.
https://doi.org/10.1016/j.cortex.2023.05.023
Economou, M., Bempt, F., Herck, S., Wouters,
J., Ghesquiere, P., Auerwera, J., &
Vandermosten, M. (2023). Myelin plasticity
during early literacy training in at-risk pre-
readers. Cortex, 167, 86–100.
https://doi.org/10.1016/j.cortex.2023.05.023
Fletcher, J. (2024). Assessment of specific
learning disabilities and intellectual
disabilities. Journal of Psychoeducational
Assessment.
https://doi.org/10.1177/1073191123119499
2
Herrera, M., Jaramillo, C., & Valencia, V.
(2024). Ecuador: Inserting the country into
the PISA experience. En Reinforcing
Educational Evaluation Systems (pp. 33–
58). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-
031-69284-0_3
McCaskey, U., Aster, M., Gorman, R., &
Kucian, K. (2020). Persistent differences in
brain structure in developmental dyscalculia:
A longitudinal morphometry study.
Frontiers in Human Neuroscience, 14, 272.
https://doi.org/10.3389/fnhum.2020.00272
McCaskey, U., Aster, M., Gorman, R., &
Kucian, K. (2020). Persistent differences in
brain structure in developmental dyscalculia:
A longitudinal morphometry study.
Frontiers in Human Neuroscience, 14, 272.
https://doi.org/10.3389/fnhum.2020.00272
Meisler, S., Gabrieli, J., & Travis, K. (2024).
White matter microstructural plasticity
associated with educational intervention in
reading disability. NeuroImage.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38974814/
Meisler, S., Gabrieli, J., & Travis, K. (2024).
White matter microstructural plasticity
associated with educational intervention in
reading disability. NeuroImage, 289,
120145.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38974814/
OCDE. (2023). PISA 2022 Results. Volume I:
The state of learning and equity in education.
https://www.oecd.org/en/publications/pisa-
2022-results-volume-i_53f23881-en.html
Resting-state functional MRI in dyslexia: A
systematic review. (2023). Biomedicines,
13(5), 1210.
https://doi.org/10.3390/biomedicines130512
10
Romeo, R., Perrachione, T., Olson, H.,
Halverson, K., Gabrieli, J., & Christodoulou,
J. (2022). Socioeconomic dissociations in
the neural and cognitive bases of reading
disorders. Developmental Cognitive
Neuroscience, 58, 101175.
https://doi.org/10.1016/j.dcn.2022.101175
Romeo, R., Perrachione, T., Olson, H.,
Halverson, K., Gabrieli, J., & Christodoulou,
J. (2022). Socioeconomic dissociations in
the neural and cognitive bases of reading
disorders. Developmental Cognitive
Neuroscience, 58, 101175.
https://doi.org/10.1016/j.dcn.2022.101175
The functional neuroanatomy of reading
intervention. (2022). Frontiers in
Neuroscience, 16, 921931.
https://doi.org/10.3389/fnins.2022.921931
The shared neurobiological basis of
developmental dyslexia and PDS. (2024).
Revista de Neurología, 78(2), 91–102.
https://doi.org/10.1016/j.nrl.2024.01.012
The structural covariance of reading-related
brain regions in adults and children with
developmental dyslexia. (2023). medRxiv.
https://doi.org/10.1101/2023.07.03.2329216
9
Ullman, M., Clark, G., Pullman, M., Lovelett,
J., Pierpont, E., Jiang, X., & Turkeltaub, P.
(2024). The neuroanatomy of developmental
Ciencia y Educación
(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
Vol. 6 No. 9.2
Edición Especial III 2025
Página 780
language disorder: A systematic review and
meta-analysis. Nature Human Behaviour,
8(5), 962–975.
https://doi.org/10.1038/s41562-024-01843-
6
UNESCO. (2023). UNESCO calls for action
following low results for Latin America and
the Caribbean in PISA 2022.
https://www.unesco.org/en/articles/unesco-
calls-action-education-sector-following-
low-results-latin-america-and-caribbean-
pisa-2022
White matter and literacy: A dynamic system in
flux. (2024). Trends in Neuroscience and
Education, 33, 100230.
https://doi.org/10.1016/j.tine.2024.100230
Esta obra está bajo una licencia de
Creative Commons Reconocimiento-No Comercial
4.0 Internacional. Copyright © Carlos Fernando
Moya López, Fanny Janeth Achina Cualchi, Ercilia
Marlene Rivadeneira Nogales y Nahir Juliana
Arguello Muñoz.
