"O cérebro é provavelmente o órgão mais fascinante do corpo humano. Ele controla tudo: da respiração até nossas emoções e inclusive nosso aprendizado. Se você é professor ou trabalha com pessoas, conhecimentos básicos de neurociência são essenciais para seu trabalho, já que seu objetivo é proporcionar mudanças e aprendizagem, de preferência da forma mais otimizada possível.
A seguir estão alguns conceitos, dicas e curiosidades que serão extremamente úteis na hora de planejar suas aulas, reuniões, encontros ou palestras, ou mesmo durante seus próprios estudos (e nesse aspecto esse texto será útil para qualquer pessoa).
Você saberá, ao final, desde como o cérebro controla o aprendizado até fatos curiosos sobre a memória. Tudo muito interessante, inclusive para compartilhar com seus amigos e/ou alunos.

Desenvolvimento cerebral e aprendizagem
Aqui vamos aprender fatos interessantes sobre como o cérebro se desenvolve, o que afeta esse desenvolvimento e qual é o impacto na aprendizagem.
- Leitura em voz alta: Pais e professores que leem em voz alta e falam frequentemente com suas crianças estão contribuindo para o desenvolvimento cerebral delas.
- Bilinguismo: Crianças que aprendem dois idiomas antes dos cinco anos têm estruturas cerebrais diferentes das que aprendem apenas uma língua. Evidentemente, o bilinguismo acontece com crianças que convivem com pessoas que falam duas línguas. Nada de cursinhos para bebês, ainda ;
- Abuso infantil: Estudos revelam que o abuso infantil muda a forma como o cérebro se desenvolve e afeta negativamente o aprendizado.
- Novos neurônios: Durante a vida, constante atividade mental faz com que novos neurônios sejam produzidos no cérebro.
- Lateralidade: Pessoas canhotas ou ambidestras possuem o corpo caloso cerca de 11% maior que aquelas que trabalham apenas com a mão direita.
- Crescimento do cérebro: O cérebro humano cresce até a idade de 18 anos.
- Ambiente estimulante: Se uma criança é criada num ambiente estimulante, ela terá 25% a mais de capacidade de aprendizagem. O contrário também é verdadeiro, se o ambiente lhe passar poucos estímulos, será 25% menos capaz.
- Criativos x Metódicos: Cientistas demonstraram que cérebros que pensam de forma criativa funcionam de forma diferente daqueles cujo pensamento é mais metódico.
- Alimentação e inteligência: Um estudo com estudantes de Nova Iorque mostrou que aqueles cujas refeições não incluem sabores artificiais, corantes e conservantes tiveram o desempenho 14% melhor em testes de QI do que os que comem alimentos com esses aditivos.
- Tédio: Humanos têm curiosidade inata, mas quando há falhas nos estímulos, o tédio toma conta. -Aprendendo coisas novas: Um estudo mostrou que quando as pessoas estão aprendendo coisas novas, seus cérebros se modificam rapidamente. Por exemplo, pessoas aprendendo a fazer malabarismo mostraram mudanças cerebrais em 7 dias.
- Música. Crianças que têm aulas de música mostram um considerável aumento em sua capacidade de aprendizagem.
- Leitura facial: A área do cérebro chamada amígdala cerebelosa é responsável por nossa habilidade de identificar os sentimentos de alguém através de sua expressão facial.


Memória
As diferenças entre memória de curto e longo prazo, como o olfato afeta nossa memória, e mais.

Diferentes tipos de memória: A habilidade de aprender e lembrar de coisas novas chama-se memória declarativa e é processada numa parte do cérebro diferente daquela onde ficam armazenadas informações do tipo “como fazer tal coisa”.
Olfato e memória: O cheiro é um poderoso mecanismo de ativação da memória. Um estudo demonstrou que a memória, quando relacionada a um cheiro, pode ser resgatada mais facilmente
Novas conexões: Cada vez que uma lembrança é recuperada ou um novo pensamento ocorre, uma nova conexão é criada no cérebro.
Crie associações: A memória é formada por associações. Por isso, para desenvolver a memória de alunos, trabalhe com métodos mnemônicos.
Sono: O cérebro usa o período de descanso para consolidar memórias.
Falta de sono: Dormir pouco diminui sua habilidade para constituir novas memórias.
Memória de curto prazo: Estudos sugerem que a memória de curto prazo é o resultado de impulsos cerebrais químicos e elétricos — mudanças diferentes daquelas associadas à memória de longo prazo, que são mais de nível estrutural.


Curiosidades sobre o cérebro
Sobre como o cérebro nos ajuda a piscar até as cirurgias cerebrais na antiguidade.
Piscar: A cada vez que piscamos (cerca de 20 mil vezes por dia), nosso cérebro mantém as coisas iluminadas, de forma que o mundo não se apaga a cada piscada.
Gargalhar: Uma tarefa tão simples quanto gargalhar é, na verdade, um processo complexo que requer atividade em cinco diferentes áreas do cérebro.
Objetivo do bocejo: Você já deve ter reparado que quando uma pessoa boceja, as que estão próximas acabam fazendo o mesmo. Cientistas acreditam que o bocejo pode ter sido um antigo comportamento social que sinalizava algum evento no qual a resposta dos demais se dava através de um bocejo. Por isso, hoje em dia nós continuamos a “dar a resposta”, mesmo que não haja necessidade de uma.
Banco de Cérebros: A Universidade de Harvard mantém um banco de cérebros no qual mais de 7.000 cérebros humanos estão armazenados para propósitos de pesquisa.
Disney e desordens do sono: Os criadores da Disney usaram desordens do sono como ronco, pesadelos e sonambulismo em vários dos personagens de seus desenhos.
Pensamentos: Acredita-se que humanos experenciam cerca de 70 mil pensamentos por dia.
Aristóteles: O filósofo grego pensava que as funções do cérebro eram realizadas pelo coração.
Espaço sideral: A falta de gravidade no espaço afeta o cérebro de várias formas. Cientistas estão estudando como e por quê, mas talvez você queira adiar sua próxima viagem à Lua.
Shakespeare: A palavra cérebro aparece 66 vezes nas peças o dramaturgo inglês.
Neurocirurgias: Arqueólogos encontraram evidências de que cirurgias cerebrais primitivas já eram realizadas por volta do ano 2000 a.C. através de uma abertura no crânio feita no paciente.
Amigos imaginários: Um um estudo psicológico na Austrália mostrou que crianças entre 3 e 9 anos que têm amigos imaginários tendem a ser primogênitos.
Oxytocina e autismo: Oxytocina é um hormônio responsável por promover a interação social e pode ajudar crianças com autismo a aumentar suas habilidades de socialização e de autoconfiança.


O Cérebro fisicamente
Afinal, do que nosso cérebro é feito? Aqui vamos desmistificar alguns fatos do senso comum e embasá-lo cientificamente sobre a constituição de nosso principal órgão.
Água: A constituição de nosso cérebro é de cerca de 75% de água.
Mito dos 10%: Se você já ouviu falar que seres humanos usam apenas 10% das capacidades de seu cérebro, saiba que esse é apenas um mito. Cientistas já são capazes de atribuir função para qualquer parte do cérebro.
Peso: O cérebro humano pesa cerca de 1kg e 300 gramas.
Não há dor: Não existem receptores de dor no cérebro, portanto é impossível ter dor de cérebro.
Telencéfalo: Também chamado de cerebrum, constitui a maior parte do cérebro, pesando cerca de 85% do total.
Branco e cinza: O cérebro humano é formado por 60% matéria branca e 40% matéria cinza (daí a expressão “massa cinzenta”).
Neurônios: Cerca de 100 bilhões de neurônios formam o cérebro humano.
Sinapses: Para cada um dos neurônios, há de 1.000 a 10.000 sinapses.
Córtex cerebral: Quanto mais é usado, mais largo fica o córtex cerebral.
Bocejo: Acredita-se que bocejar é uma forma de enviar mais oxigênio para o cérebro, servindo, portanto, para resfriá-lo e estimulá-lo.

Cérebros fabulosos
Alguns exemplos de pessoas fabulosas e seus cérebros.
Daniel Tammet é um autista com Síndrome de Savant com extraordinária capacidade de realizar cálculos, conhece sete idiomas, e está desenvolvendo uma linguagem própria.
Albert Einstein: O cérebro de Einstein era similar em tamanho aos cérebros de pessoas comuns, exceto na região responsável por cálculos matemáticos e percepção espacial, que era 35% maior que a média.
Keith Jarrett é uma estrela do jazz que, aos 3 anos de idade, foi identificado como possuidor de ouvido absoluto. Os cientistas associaram essa capacidade à região do lobo frontal direito do cérebro.
Taxistas de Londres: Famosos por conhecerem todas as ruas de memória, esses taxistas possuem um hipocampo maior que o normal, especialmente aqueles que estão no trabalho a mais tempo. Isso sugere que quanto mais memorizamos informações, maior fica nosso hipocampo.
Vladimir Ilyich Lenin: Após sua morte, o cérebro de Lenin foi estudado e descobriu-se que era anormalmente largo, contendo numerosos neurônios em uma região em particular. Alguns acreditam que essa estrutura cerebral possa explicar sua famosa inteligência.
O cérebro mais antigo: Na Universidade de York, no norte da Inglaterra, um cérebro que acredita-se ter cerca de 2000 anos foi desenterrado.
Ben Pridmore, o campeão mundial de memorização, memorizou 96 eventos históricos em 5 minutos e a ordem de um baralho de cartas embaralhado em 26,28 segundos.
Henry Molaison: Por décadas conhecido apenas como “HM,” Molaison foi submetido a uma cirurgia em 1953 e nunca mais pode formar novas memórias. Ele se tornou o paciente mais estudado pelos neurocientistas. Molaison morreu pouco mais de um ano atrás e doou seu cérebro para a ciência. Atualmente, ele está sendo alvo de muitos estudos.


Esse texto é uma tradução livre de 50 Brain Facts Every Educator Should Know, de Pamelia Brown."

"Muitas áreas do cérebro estão envolvidas em processos de aprendizagem, algumas envolvidas em partes relacionadas do aprendizado e outras controlando partes específicas desse processo. Cada área do cérebro se desenvolve ao longo de um período de tempo, que varia entre dois e três anos até oito anos. Pesquisas estão constantemente sendo feitas para se saber mais sobre como o cérebro aprende.


Linguagem
Boa parte do aprendizado de línguas está no lobo frontal esquerdo, no entanto, uma outra estrutura chamada giro de Heschl esquerdo é considerado parte do aprendizado de línguas estrangeiras em adultos.


Matemática
Diferentes estruturas do cérebro são usadas em habilidades matemáticas, algumas na matemática exata e outras na estimativa. Cálculos matemáticos exatos estão ligados a centros de línguas no lobo frontal esquerdo, enquanto que a estimativa está relacionada ao lobo parietal, onde as tarefas espaciais e as analogias são processadas.


Períodos críticos
Diferentes áreas do cérebro usadas no aprendizado desenvolvem-se plenamente em períodos de tempo distintos. O cérebro passa por um período de formação de sinapses e, em seguida, por um período de poda de conexões não utilizadas para completar seu desenvolvimento. Isso ocorre principalmente nos primeiros 12 anos. O lobo frontal tem um dos mais longos períodos de desenvolvimento, levando até dez anos para completar seu desenvolvimento.


O lobo frontal
O lobo frontal (localizado atrás da testa) controla não só a personalidade, mas também a resolução de problemas, a memória, a linguagem, o julgamento e o controle de impulsos. O lado esquerdo desse lobo é mais usado na linguagem, enquanto que o direito é mais usado nos processos que não necessitam da linguagem. Danos a essa área do cérebro podem afetar o pensamento crítico e as habilidades na resolução de problemas.


O lobo temporal
O lobo temporal tem muitas funções na aprendizagem, tais como organização de informação, memória e fala. Ele tem controles na recuperação da memória, na memória visual e em memórias factuais.


Amígdala
Esta área do cérebro está localizada na parte inferior do lobo temporal e é o principal responsável pela organização e armazenamento de memórias relativas à emoção. Estas memórias são posteriormente recuperadas e utilizadas para reação em circunstâncias semelhantes. Essa área também desempenha um papel seletivo e organizacional no armazenamento de todas as memórias, o que é importante para o aprendizado.


Hipocampo
O hipocampo está envolvido na formação de novas memórias. Ele faz isso por meio da criação de conceitos e da organização de experiências dentro desses conceitos. Isso ajuda a identificar contextos de ações e eventos e a organizá-los em um sistema de armazenamento que faz sentido para o cérebro."

" Quebra-cabeçaé um jogo onde um jogador deve resolver um problema proposto. Nesse tipo de jogo, o raciocínio é bem mais importante que a agilidade e a força física. Os quebra-cabeças são normalmente usados como passatempo.

A origem dos puzzles se deu em 1760, quando os fabricantes de mapas colaram os mesmos em madeiras, e depois os cortaram em pedaços pequenos. Isto se tornou um sucesso educacional desde então os puzzles (quebra-cabeças), também conhecidos na Europa e USA como “Jigsaws” surgiram em 1900.

Em 1908 quando os puzzles de madeira eram cortados individualmente eram considerados muito caros.Um quebra-cabeça da época com 500 peças custava $5.Durante a grande depressão (1929) os puzzles para adultos eram muito populares,atingindo o pico de venda por volta de 1933 com vendas incríveis 10 milhões de quebra-cabeças por semana. Nesta época muitos desempregados como:arquitetos, carpinteiros,e pessoas com habilidades manuais, começaram a cortar quebra-cabeças em casa e alugar ou vendê-los em seus bairros.

Por volta de 1932 começa a ser introduzido o papel cartão para se fazer os puzzles. Desta forma diminuiu-se muito o custo para a fabricação dos quebra-cabeças, tornando-os o mais populares. Após a Segunda grande guerra os quebra-cabeças de madeira entram em um profundo declínio, seu corte tomava muito tempo comparando-se com o papel cartão.

Na década de 60 a Springbok introduz reproduções com alta qualidade em motivos de pintores, como por exemplo "Covergence" de Jackson Pollock, conhecido como o mais difícil quebra-cabeça para se montar.

O maior quebra-cabeça existente, disponível para comercialização, tem 32.256 peças2 e mede 5,44 x 1,92 metros, apresentando 32 imagens do artista Keith Haring. É produzido pela Ravensburger, da Alemanha.

Alguns tipos de quebra-cabeças:

De montagem:
Nesse tipo de quebra-cabeça, as peças devem ser combinadas de modo a formar uma estrutura pré-determinada. Exemplos: Cubo bedlam, Cubo mágico, Cubo soma, Pentaminós, Tangram

Tradução:
Eigma, quebra cabeça

Baseados em jogos de tabuleiro:
Baseados no xadrez Problema das oito rainhas , Problema do passeio do cavalo

Outros
Quebra-cabeça de arame, Sudoku, Criptaritmética ,Alternate reality game, Caixas-Segredo Riddle, Cubo Mágico."

"O cubo de Rubik, também conhecido como cubo mágico, é um quebra-cabeça tridimensional, inventado pelo húngaro Erno Rubik em 1974. Originalmente foi chamado o "cubo Mágico" pelo seu inventor, mas o nome foi alterado pela Ideal Toys para "cubo de Rubik". Nesse mesmo ano, ganhou o prémio alemão do "Jogo do Ano" (Spiel des Jahres).

Erno Rubik demorou um mês para resolver o cubo pela primeira vez. O cubo de Rubik tornou-se um ícone da década de 1980, década em que foi mais difundido. O cubo de Rubik é um cubo geralmente confecionado em plástico e possui várias versões, sendo a versão 3x3x3 a mais comum, composta por 6 faces de 6 cores diferentes, com arestas de aproximadamente 5,5 cm. Outras versões menos conhecidas são a 2x2x2, 4x4x4 e a 5x5x5.

É considerado um dos brinquedos mais populares do mundo, atingindo um total de 900 milhões de unidades vendidas, bem como suas diferentes imitações.

Descrição
o O invento, descendente de um protótipo 2x2x2, criado por Larry Nichols (Lavourensis Plenus) em março de 1970, é um quebra-cabeça que consiste em um cubo. Cada uma das suas seis faces está dividida em nove partes, 3x3, num total de 26 peças que se articulam entre si devido ao mecanismo da peça interior central fixa, oculta dentro do cubo.

Históri
a O primeiro protótipo do cubo foi fabricado em 1974 quando Erno Rubik era professor do Departamento de Desenho de Interiores da Academia de Artes e Trabalhos Manuais Aplicados de Budapeste Hungria. Quando Rubik criou este quebra-cabeça, a sua intenção era criar uma peça que fosse perfeita, no que se refere à geometria, para ajudar a ilustrar o conceito da terceira dimensão aos seus alunos de arquitetura. A primeira peça que realizou foi em madeira e pintou os seus seis lados com seis cores distintas, para que, quando alguém girasse as faces do cubo, tivesse uma melhor visualização dos movimentos realizados.

Número de combinações possíveis no cubo de Rubik
Podemos permutar os oito vértices do cubo, logo podemos arranjá-los de 8formas diferentes. Também podemos permutar suas doze arestas, existindo assim 12 combinações para as mesmas.

Entretanto, apenas metade das possibilidades acima são verdadeiras, uma vez que não é possível permutar duas arestas sem trocar também a posição de dois vértices, e vice-versa. Também é possível girar todos os vértices do cubo, salvo um, sem que nada mais mude no cubo. Uma vez que a orientação do último vértice será determinada pela orientação dos demais, nós temos 37 orientações distintas para os vértices. O mesmo vale para a orientação das arestas. Sendo assim, temos 2 1 possibilidades para elas.
No total, o número de combinações possíveis no cubo de Rubik é igual a 43 252 003 274 489 856 000.

Se alguém pudesse realizar todas as combinações possíveis a uma velocidade de um movimento por segundo, demoraria 1400 trilhões de anos, supondo que nunca repetisse a mesma combinação.

Teorias sobre a Resolução
Segundo Gene Cooperman, "o cubo de Rubik é um teste básico para problemas de busca e enumeração". Busca e enumeração é uma enorme área de pesquisa, abrangendo muitos pesquisadores trabalhando em diferentes disciplinas - da inteligência artificial às operações.

O cubo de Rubik permite que os pesquisadores de diferentes disciplinas comparem seus métodos em um problema único e bem conhecido. Os movimentos executados para resolver o cubo, na realidade são comutadores, definidos pela fórmula: [a,b] = a * b * a ^ (-1) * b ^ (-1)

Solução ótima
Utilizando a teoria dos grupos, Gene Cooperman e Daniel Kunkle testaram não apenas movimentos individuais, mas também grupos de movimentos, de forma a otimizar a solução. Foram 100 milhões de movimentos por segundo, até chegar ao resultado final. E parece haver espaço para melhorias nos cálculos.

Em 1997, o professor de ciência da computação Richard Korf afirmou que a solução ótima para o cubo de Rubik é de 18 movimentos. Até então, o melhor método, chamado de método Fridrich, elaborado por Jessica Fridrich, possibilitava a resolução do cubo em menos de 1 minuto.

Algoritmo de Deus
Um algoritmo que conseguisse resolver qualquer cubo de Rubik no menor número de movimentos possíveis é designado por "algoritmo de Deus". Em 2005, o menor número de movimentos para resolver o cubo era de 28. Em 2007, passou a 26.
Em 2010, foi provado que o número exato é 20. Para chegar a esse cálculo, alguns matemáticos, um engenheiro do Google e um programador dividiram o problema em 2.217.093.120 partes.

A partir daí, os pesquisadores usaram a infraestrutura da companhia americana para processar os dados, chegando à conclusão.

Permutações, grupos e as Configurações do Cubo

Uma permutação é um rearranjo de um conjunto de objetos. Matrizes são convenientes para descrever permutações. Mas há um modo mais simples: a notação de ciclos. Um ciclo pode ser pensado como uma série de transições de estado que acaba por retornar ao estado inicial. S1 ? S2 ?…? Sn ? S1

Os movimentos R; L; F; B; U; D permutam o conjunto das facetas. Um fato importante surge quando usamos a notação de ciclos: toda permutação se decompõe como "produto" de ciclos disjuntos.

Aplicação Prática
Uma das possíveis aplicações práticas desse algoritmo é, por exemplo, na Criptografia de Dados através da Permutação.

Recorde
O recorde mundial de menor tempo para solucionar o enigma do cubo mágico é de 5.55 segundos conseguido pelo holandês Mats Valk em Março de 2013.

Variantes
Algumas variantes do cubo de Rubik: Pocket Cube (2×2×2), Cubo de Rubik original (3×3×3), A vingança de Rubik (4×4×4), O cubo do Professor (5×5×5).

Foram também criados versões 6×6×6 e 7×7×7, foram inventados por Panagiotis Verdes e são hoje vendidos pela V-Cubes.

Outras variantes
Outras das variantes consistem em interligar o poliedro utilizado. Na maioria foram inventadas por Uwe Mèffert: Pyraminx, Skewb, MegaMinx, Skewb Diamond (Diamante)."