Assessing brain connectivity through electroencephalographic signal processing and modeling analysis

Brain functioning relies on the interaction of several neural populations connected through complex connectivity networks, enabling the transmission and integration of information. Recent advances in neuroimaging techniques, such as electroencephalography (EEG), have deepened our understanding of the reciprocal roles played by brain regions during cognitive processes. The underlying idea of this PhD research is that EEG-related functional connectivity (FC) changes in the brain may incorporate important neuromarkers of behavior and cognition, as well as brain disorders, even at subclinical levels. However, a complete understanding of the reliability of the wide range of existing connectivity estimation techniques is still lacking. The first part of this work addresses this limitation by employing Neural Mass Models (NMMs), which simulate EEG activity and offer a unique tool to study interconnected networks of brain regions in controlled conditions. NMMs were employed to test FC estimators like Transfer Entropy and Granger Causality in linear and nonlinear conditions. Results revealed that connectivity estimates reflect information transmission between brain regions, a quantity that can be significantly different from the connectivity strength, and that Granger causality outperforms the other estimators. A second objective of this thesis was to assess brain connectivity and network changes on EEG data reconstructed at the cortical level. Functional brain connectivity has been estimated through Granger Causality, in both temporal and spectral domains, with the following goals: a) detect task-dependent functional connectivity network changes, focusing on internal-external attention competition and fear conditioning and reversal; b) identify resting-state network alterations in a subclinical population with high autistic traits. Connectivity-based neuromarkers, compared to the canonical EEG analysis, can provide deeper insights into brain mechanisms and may drive future diagnostic methods and therapeutic interventions. However, further methodological studies are required to fully understand the accuracy and information captured by FC estimates, especially concerning nonlinear phenomena.

Oscillatory mechanisms of conscious perception and attention

Although the prominent role of neural oscillations in perception and cognition has been continuously investigated, some critical questions remain unanswered. My PhD thesis was aimed at addressing some of them. First, can we dissociate oscillatory underpinnings of perceptual accuracy and subjective awareness? Current work would strongly suggest that this dissociation can be drawn. While the fluctuations in alpha-amplitude decide perceptual bias and metacognitive abilities, the speed of alpha activity (i.e., alpha-frequency) dictates sensory sampling, shaping perceptual accuracy. Second, how are these oscillatory mechanisms integrated during attention? The obtained results indicate that a top-down visuospatial mechanism modulates neural assemblies in visual areas via oscillatory re-alignment and coherence in the alpha/beta range within the fronto-parietal brain network. These perceptual predictions are reflected in the retinotopically distributed posterior alpha-amplitude, while perceptual accuracy is explained by the higher alpha-frequency at the to-be-attended location. Finally, sensory input, elaborated via fast gamma oscillations, is linked to specific phases of this slower activity via oscillatory nesting, enabling integration of the feedback-modulated oscillatory activity with sensory information. Third, how can we relate this oscillatory activity to other neural markers of behaviour (i.e., event-related potentials)? The obtained results favour the oscillatory model of ERP genesis, where alpha-frequency shapes the latency of early evoked-potentials, namely P1, with both neural indices being related to perceptual accuracy. On the other hand, alpha-amplitude dictates the amplitude of later P3 evoked-response, whereas both indices shape subjective awareness. Crucially, by combining different methodological approaches, including neurostimulation (TMS) and neuroimaging (EEG), current work identified these oscillatory-behavior links as causal and not just as co-occurring events. Current work aimed at ameliorating the use of the TMS-EEG approach by explaining inter-individual differences in the stimulation outcomes, which could be proven crucial in the way we design entrainment experiments and interpret the results in both research and clinical settings.

Ginastica ritmica : construindo uma metodologia

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

As emoções na educação fisica escolar

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Utilização do brinquedo terapêutico na assistência à criança hospitalizada

Estudo exploratório e descritivo, parte integrante de um projeto de parceria entre o Serviço de Enfermagem e de Terapia Ocupacional no preparo da criança para as cirurgias eletivas no Hospital de Reabilitação de Anomalias Craniofaciais da Universidade de São Paulo. OBJETIVO: utilizar o brinquedo como recurso terapêutico no alívio das tensões reais e inconscientes da criança em relação à hospitalização. MÉTODO: Foi construído um instrumento de coleta dos dados em forma de roteiro observacional, e aplicado em dois momentos: o primeiro consiste no dia anterior à realização da cirurgia e o segundo momento no dia da cirurgia imediatamente antes de sua realização. Utilizamos a contação de história e a demonstração das intervenções de enfermagem nos brinquedos (bonecos) com equipamentos e materiais comumente utilizados na hospitalização (luvas, aventais cirúrgico, máscara facial e gorro cirúrgico). RESULTADOS: Dentre as 21 variáveis de comportamento observadas, oito obtiveram diferença estatisticamente significativa com teste de McNemar (p>0,05). CONCLUSÃO: brincar interativamente proporciona à criança hospitalizada interagir com o ambiente hospitalar, expressar os seus sentimentos e emoções e provê recursos para a assistência humanizada.

Overview: The effect of affect in organizational settings

Nine of the chapters in this volume were sourced from the Fourth International Conference on Emotions and Organizational Life, held at Birkbeck College, London, in June 2004, and attended by 77 delegates. A record 46 papers were submitted to the conference, of which 27 were selected for presentation, in addition to one symposium. The nine papers chosen for this book were selected on the basis of their quality, interest, and appropriateness for the theme of this volume, “The effect of affect in organizational settings.” (A further set of papers has been selected to appear in Volume 2 of this book series.) We acknowledge in particular the assistance of the conference paper reviewers (see Appendix), who returned high-quality reviews in a very short time.

How Much Older Do You Get When a Wrinkle Appears on Your Face? Modifying Age Estimates by Number of Wrinkles

The present study investigated the influence of wrinkles on facial age judgments. In Experiment 1, preadolescents, young adults, and middle-aged adults made categorical age judgments for male and female faces. The qualitative (type of wrinkle) and quantitative (density of wrinkles and depth of furrows) contributions of wrinkles were analyzed. Results indicated that the greater the number of wrinkles and the depth of furrows, the older a face was rated. The roles of the gender of the face and the age of the participants were discussed. In Experiment 2, participants performed relative age judgments by comparing pairs of faces. Results revealed that the number of wrinkles had more influence on the perceived facial age than the type of wrinkle. A MDS analysis showed the main dimensions on which participants based their judgments, namely, the number of wrinkles and the depth of furrows. We conclude that the quantitative component is more likely to increase perceived facial age. Nevertheless, other variables, such as the gender of the face and the age of the participants, also seem to be involved in the age estimation process.

Postural adjustment as a sign of attention in 7-month-old infants

Adjustments during postural control have been recognized in the process of the integration of movement and cognition. The objective of the present work was to describe postural changes and to verify if there is a correlation between postural adjustment and attention span in 7-month-old infants during 1 min of viewing an animated puppet. Method: Twenty-nine healthy infants (14 males) born from 31 to 39 weeks (median 36) were placed in a prone position and filmed watching a puppet during I min. The analysis of the images allowed us to catalogue the changes in position, the frequency of these changes, and the attention span. The following items were quantified: total number of infant positions, positions with weight transfer, changes in support, axis, decubitus, trunk and cervical movements, timing and pauses in visual attention. Results: Twenty-one infants stayed in the prone position during most of the recording, and eight chose sitting position before starting the session. Two groups were studied according to the main position throughout the filming, one in prone and the other in sitting positions, although they could rolling or crawling. For prone group the attention span was positively correlated with the number of positions with weight transfer (r = 0.53, p = 0.04), negatively correlated with trunk movements (r = -0.63, p = 0.01), and not correlated with birth or current weight. This work suggests that changes in the trunk movements and weight transfer are different traits related to the attention in 7-month-old infants. (C) 2008 Elsevier B.V.. All rights reserved.

Uma contribuição ao estudo de sinais de EEG para avaliar estados emocionais e mentais de crianças com autismo na interação com robô móvel

O Transtorno do Espectro do Autismo (TEA) caracteriza-se por uma série de distúrbios cognitivos e neurocomportamentais e sua prevalência mundial é estimada em 1 criança com TEA a cada 160 crianças com típico desenvolvimento (TD). Indivíduos com TEA apresentam dificuldade em interpretar as emoções alheias e em expressar sentimentos. As emoções podem ser associadas à manifestação de sinais fisiológicos, e, dentre eles, os sinais cerebrais têm sido muito abordados. A detecção dos sinais cerebrais de crianças com TEA pode ser benéfica para o esclarecimento de suas emoções e expressões. Atualmente, muitas pesquisas integram a robótica ao tratamento pedagógico do TEA, através da interação com crianças com esse transtorno, estimulando habilidades sociais, como a imitação e a comunicação. A avaliação dos estados mentais de crianças com TEA durante a sua interação com um robô móvel é promissora e assume um aspecto inovador. Assim, os objetivos deste trabalho foram captar sinais cerebrais de crianças com TEA e de crianças com TD, como grupo controle, para o estudo de seus estados emocionais e para avaliar seus estados mentais durante a interação com um robô móvel, e avaliar também a interação dessas crianças com o robô, através de escalas quantitativas. A técnica de registro dos sinais cerebrais escolhida foi a eletroencefalografia (EEG), a qual utiliza eletrodos colocados de forma não invasiva e não dolorosa sobre o couro cabeludo da criança. Os métodos para avaliar a eficiência do uso da robótica nessa interação foram baseados em duas escalas internacionais quantitativas: Escala de Alcance de Metas (do inglês Goal Attainment Scaling - GAS) e Escala de Usabilidade de Sistemas (do inglês System Usability Scale - SUS). Os resultados obtidos mostraram que, pela técnica de EEG, foi possível classificar os estados emocionais de crianças com TD e com TEA e analisar a atividade cerebral durante o início da interação com o robô, através dos ritmos alfa e beta. Com as avaliações GAS e SUS, verificou-se que o robô móvel pode ser considerado uma potencial ferramenta terapêutica para crianças com TEA.

O sentir do terapeuta ocupacional na relação terapêutica

A literatura específica e o percurso da terapia ocupacional ilustram a continua preocupação e a percepção da importância da relação terapeuta/cliente para o sucesso da ocupação terapêutica e consequentes resultados positivos da terapia. Isto não significa que exista um grande aprofundamento desta temática e consensos quanto aos factores e competências que a influenciam e lhe estão inerentes. Apesar de haver algumas referências de como o terapeuta deve estar, não tem sido abordado como o terapeuta sente e vive a relação terapêutica. O objectivo principal deste estudo é contribuir para a importância da postura técnica e simultaneamente subjectiva de cada terapeuta ocupacional, no contexto terapêutico. Pretende-se perceber a forma como o terapeuta ocupacional vivência alguns aspectos que o acompanham no processo terapêutico que é manifesto nas suas atitudes e se reflectem na qualidade da intervenção terapêutica e complementarmente na sua vivência pessoal. Usou-se a metodologia qualitativa, a entrevista semi-estruturada e a análise de conteúdo, por valorizar a subjectividade, indo ao encontro do objectivo definido. A amostra integrou vinte terapeutas ocupacionais, com mais de dez anos de experiência profissional e cinco da actual área de especialização profissional - Crianças e Jovens; Medicina Física e Reabilitação, Saúde Mental Adultos e outra de diversos (Toxicodependência, Geriatria e Comunidade). Concluímos que a relação terapêutica em terapia ocupacional é referida como sendo o primeiro passo no investimento terapêutico, para a maioria não é considerada um procedimento técnico, mas produto do bom senso, “dom” da pessoa / terapeuta e vivenciam as emoções e sentimentos do contexto terapêutico, solitariamente e ou com a família, alguns com colegas e poucos numa equipa organizada.

A influência da poesia no desenvolvimento da linguagem oral de uma aluna com Trissomia 21

O conceito de poesia é uma forma de arte e traduz-se como um espelho do pensamento do homem realizado na palavra oral e escrita. A poesia poderá ensinar o homem no estudo da palavra, através do seu significado nos valores denotativo e/ou conotativo. A aplicação destes conceitos faz sentido, a partir da ideia de que a palavra no contexto da poesia pode produzir emoções e sensações nas pessoas a quem ela é transmitida. A poesia tem funções multissensoriais que podem definir o input linguístico como forma de desenvolver a linguagem. Vários são os estudos que apontam para as principais competências deficitárias nos indivíduos com Trissomia 21, mas poucas são as investigações que se debruçam sobre a influência da poesia nas várias competências linguísticas. Uma perceção mais ampla e visionária da Arte na voz da poesia pela parte da escola, professores e, em particular, professores de Educação Especial permitirá adotar estratégias de intervenção inovadoras. Pretende este estudo investigar e analisar a forma como a poesia pode influenciar o desenvolvimento da linguagem oral numa aluna com Trissomia 21. Neste projeto, a partir da identificação do caso-problema e da constatação da ausência da poesia no currículo da aluna, procurou-se intervir, no sentido de melhorar as suas competências linguísticas, utilizando para tanto a poesia. A implementação do projeto aconteceu ao longo de seis meses durante quinze sessões de intervenção individuais. Os resultados do projeto mostram que, em todas as competências linguísticas, houve um processo evolutivo, sendo particularmente significativo o desenvolvimento da competência fonológica, aumento de vocabulário e uma maior noção da palavra em contexto. Estes dados levam-nos a crer que a utilização da poesia poderá, também, constituir uma forma de promover a socialização e a autonomia, revelando os efeitos colaterais que poderão decorrer deste tipo de intervenção. - Abstract The concept of poetry is a form of art, showing the man's thought held in the spoken and written word. Poetry can teach man in the study of the word, its meaning through denotative and/or connotative values. The application of these concepts makes sense, from the idea that the word in the context of poetry can stir emotions and feelings in the people to whom it is transmitted. Poetry has multisensory functions that can set the linguistic input as a way to develop language at phonological, lexical, semantics, pragmatic and morfosyntactic skills. There are several studies that point out to the key skills deficit in individuals with Trisomy 21, but there are few investigations that focus on the influence of poetry in various language skills. A broader perception and vision of poetry as art given by school, and teachers, and, particularly teachers of Special Education will allow a more effective intervention strategies. This study aims to investigate and analyze how poetry can influence the development of oral language in a student with Trisomy 21. In this project, we tried to intervene, improving the language skills of the student, using poetry from the identification case-problem and confirmation of the absence of poetry in her curriculum. The implementation of the project took place throughout six months for fifteen individual intervention sessions. The project results show that, in all language skills, there was a progressive process, being particularly significant the development of the phonological skills, increased vocabulary and a greater sense of the word into context. These data lead us to believe that the use of poetry can also be a way to promote socialization and autonomy, revealing the side effects that may result from this type of intervention.

Mulheres em morte-cor: os objetos que fazem e desfazem corpos e cancros metastáticos

Este texto sintetiza o último capítulo da investigação de doutoramento – Objetos feitos de cancro: a cultura material como pedaço de doença em histórias de mulheres contadas pela arte. Através de uma reflexão em torno dos objetos e materialidades que ganham forma e relevo em projetos artísticos referentes à experiência feminina do cancro, esta tese propõe conceitos alternativos de cultura material e de doença oncológica. Rejeita-se uma separação ou diferenciação entre dimensões materiais e intangíveis na doença, entendendo-se os objetos de cultura material como pedaços de cancro, ou seja, enquanto partes constitutivas das ideias, sensações, emoções e gestos que fazem a experiência do corpo doente. Objetos hospitalares, domésticos e pessoais, de uso coletivo ou individual, onde se incluem materialidades descartáveis, vestuário, mobiliário, equipamento e máquinas, compõem uma lista de realidades que se encastram nas experiências do corpo em diagnóstico, internamento, tratamento, reconstrução, remissão, recorrência, metastização e morte. Dando nome a esta continuidade indivisa, propus os conceitos “objeto nosoencastrável” e “doença modular”, pretendendo, na forma como defino as coisas, os mesmos encaixes que existem na realidade vivida. Para compreender a ação, os usos e os sentidos dos objetos que fazem e são pedaços de cancro(s), o campo de trabalho desta investigação abrangeu as imagens e os textos explicativos de cento e cinquenta projetos artísticos produzidos por ou com mulheres que viveram a experiência desta doença. Expostos na Internet, os exercícios criativos, amadores ou profissionais, de fotografia comercial e artística, pintura, desenho, colagem, modelagem, escultura, costura e tricô serviram de terreno narrativo e visual, permitindo-me encontrar a versão émica dos encaixes entre cultura material e doença. Tocar a continuidade entre objetos e cancros, juntando os saberes do corpo, da arte e da antropologia, assentou numa abordagem teórica e metodológica onde ensaiei o potencial heurístico daquilo a que chamo a “terceira metade das coisas e do conhecimento”.

O ABC das emoções básicas : implementação e avaliação de duas sessões de um programa para promoção de competências emocionais

Dissertação de Mestrado em Psicologia da Educação, especialidade em Contextos Comunitários.

Atacar será a melhor defesa? A influência das experiencias precoces e da paranoia na agressividade dos jovens açorianos

Trabalho apresentado em XIII Congreso Internacional Galego-Portugués de Psicopedagoxía, Área 5 Familia, Escuela y Comunidad. Universidad da Coruña, 2 de Setembro de 2015.

Satisfação de agentes afectivos no processo de tomada de decisão em grupo

Um dos factores mais determinantes para o sucesso de uma organização é a qualidade das decisões tomadas. Para que as decisões tomadas sejam melhores e potenciem a competitividade das organizações, sistemas como os Sistemas de Apoio à Tomada de Decisão em Grupo (SADG) têm sido fortemente desenvolvidos e estudados nas últimas décadas. Cada vez mais, estes sistemas são populados com um maior número de dados, com o objectivo de serem mais assertivos. Considera-se que com determinados dados seja possível que o sistema possa aferir a satisfação dos participantes com as decisões tomadas, tendencialmente de forma automática. Hoje em dia, as análises de satisfação com as decisões não contemplam na sua maioria factores imprescindíveis, como os emocionais e de personalidade, sendo que os modelos existentes tendem a ser incompletos. Nesta dissertação propõe-se uma metodologia que permite a um SADG aferir a satisfação do participante com a decisão, considerando aspectos como a personalidade, as emoções e as expectativas. A metodologia desenvolvida foi implementada num SADG (ArgEmotionsAgents) com uma arquitectura multiagente, composto por agentes que reflectem participantes reais e que estão modelados com a sua personalidade. De acordo com a sua personalidade, esses agentes trocam argumentos persuasivos de forma a obterem uma decisão consensual. No processo de troca de argumentos os agentes geram emoções que afectam o seu humor. A implementação da metodologia no ArgEmotionsAgents permite que, no final de uma reunião, seja possível aferir a satisfação dos agentes participantes com a decisão final e com o processo que levou à tomada de decisão. De forma a validar a metodologia proposta bem como a implementação que foi desenvolvida, foram realizadas quatro experiências em diferentes cenários. Numa primeira experiência, foi aferida a satisfação dos quatro agentes participantes. Nas experiências seguintes, um dos agentes participantes foi usado como referência e foram alteradas configurações (expectativas, personalidade e reavaliação das alternativas) para perceber de que forma os vários factores afectam a satisfação. Com o estudo concluiu-se que todos os factores considerados no modelo afectam a satisfação. A forma como a satisfação é afectada por cada um dos factores vai ao encontro da lógica apresentada no estado da arte. Os resultados de satisfação aferidos pelo modelo são congruentes.