Early maternal deprivation reduces prepulse inhibition and impairs spatial learning ability in adulthood: No further effect of post-pubertal chronic corticosterone treatment

Prolonged maternal deprivation leads to long-term alterations in hypothalamic–pituitary–adrenal (HPA) axis activity, disturbances of auditory information processing and neurochemical changes in the adult brain, some of which are similar to that observed in schizophrenia. Here we report the adult behavioural effects of maternal deprivation (12 h on postnatal days 9 and 11) in Wistar rats on paradigms of auditory information processing (prepulse inhibition), sensitivity to dopamimetics (amphetamine-induced hyper-locomotion) and cognition (T-maze delayed alternation and Morris water-maze). In addition, we examined the long-lasting effect of chronic 21-day corticosterone treatment during the post-pubertal period (i.e., postnatal days 56–76) on each of these behavioural paradigms in maternally deprived and control rats. Behavioural testing commenced 2 weeks after the termination of corticosterone treatment. Maternal deprivation led to a significant reduction in PPI and impaired spatial learning ability in adulthood, but did not affect the behavioural response to amphetamine. Post-pubertal chronic corticosterone treatment did not have any major long-lasting effects on any of the behavioural measures in either maternally deprived or control rats. Our findings further support maternal deprivation as an animal model of specific aspects of schizophrenia.

Affective learning design: A principled approach to emotion in learning

This PhD project set out to explore the role of emotion during learning in sport, focusing on how actions, emotions and cognitions interact under the influence of constraints. Key outcomes include the development of the theoretical concept - Affective Learning Design, and a new tool for assessing the intensity of emotions during learning - the Sport Learning and Emotions Questionnaire. The findings presented in this thesis provide both theoretical and practical implications discussing why emotion should be considered in the design of learning environments in sport.

Learning in Network Games

We report the findings of an experiment designed to study how people learn and make decisions in network games. Network games offer new opportunities to identify learning rules, since on networks (compared to e.g. random matching) more rules differ in terms of their information requirements. Our experimental design enables us to observe both which actions participants choose and which information they consult before making their choices. We use this information to estimate learning types using maximum likelihood methods. There is substantial heterogeneity in learning types. However, the vast majority of our participants' decisions are best characterized by reinforcement learning or (myopic) best-response learning. The distribution of learning types seems fairly stable across contexts. Neither network topology nor the position of a player in the network seem to substantially affect the estimated distribution of learning types.

Facilitation of learning induced by both random and gradual visuomotor task variation.

Motor task variation has been shown to be a key ingredient in skill transfer, retention, and structural learning. However, many studies only compare training of randomly varying tasks to either blocked or null training, and it is not clear how experiencing different nonrandom temporal orderings of tasks might affect the learning process. Here we study learning in human subjects who experience the same set of visuomotor rotations, evenly spaced between -60° and +60°, either in a random order or in an order in which the rotation angle changed gradually. We compared subsequent learning of three test blocks of +30°→-30°→+30° rotations. The groups that underwent either random or gradual training showed significant (P < 0.01) facilitation of learning in the test blocks compared with a control group who had not experienced any visuomotor rotations before. We also found that movement initiation times in the random group during the test blocks were significantly (P < 0.05) lower than for the gradual or the control group. When we fit a state-space model with fast and slow learning processes to our data, we found that the differences in performance in the test block were consistent with the gradual or random task variation changing the learning and retention rates of only the fast learning process. Such adaptation of learning rates may be a key feature of ongoing meta-learning processes. Our results therefore suggest that both gradual and random task variation can induce meta-learning and that random learning has an advantage in terms of shorter initiation times, suggesting less reliance on cognitive processes.

Learning from falling.

Walkers fall frequently, especially during infancy. Children (15-, 21-, 27-, 33-, and 39-month-olds) and adults were tested in a novel foam pit paradigm to examine age-related changes in the relationship between falling and prospective control of locomotion. In trial 1, participants walked and fell into a deformable foam pit marked with distinct visual cues. Although children in all 5 age groups required multiple trials to learn to avoid falling, the number of children who showed adult-like, 1-trial learning increased with age. Exploration and alternative locomotor strategies increased dramatically on learning criterion trials and displays of negative affect were limited. Learning from falling is discussed in terms of the immediate and long-term effects of falling on prospective control of locomotion.

Self-regulated learning and social media – a ‘natural’ alliance? Evidence on students’ self-regulation of learning, social media use and student-teacher relationship

Article is available at: http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/17439884.2015.1064953.

'Developing practice learning: student perspectives',

The introduction of the new social work degrees in the UK has further underlined the importance of practice learning in social work education. However, student perceptions of practice learning and their view of quality standards in this area have been under-researched. This paper reports on a two-year study of MSW students at Queen's University, Belfast that examined, from the students' perspective, a number of key quality indicators relating to practice learning. One of the main aims of the study was to identify significant contextual features of the practice environment that affect the quality of the students' learning experience. Northern Ireland provides a useful case study in this context as it is thought to have some advantages in its practice learning provision in comparison to other parts of the UK. The paper concludes with an analysis of the main implications of the research and highlights key issues which need to be considered by academic institutions and employing agencies in further developing quality standards of practice learning.

A heterosynaptic learning rule for neural networks

In this article we intoduce a novel stochastic Hebb-like learning rule for neural networks that is neurobiologically motivated. This learning rule combines features of unsupervised (Hebbian) and supervised (reinforcement) learning and is stochastic with respect to the selection of the time points when a synapse is modified. Moreover, the learning rule does not only affect the synapse between pre- and postsynaptic neuron, which is called homosynaptic plasticity, but effects also further remote synapses of the pre-and postsynaptic neuron. This more complex form of synaptic plasticity has recently come under investigations in neurobiology and is called heterosynaptic plasticity. We demonstrate that this learning rule is useful in training neural networks by learning parity functions including the exclusive-or (XOR) mapping in a multilayer feed-forward network. We find, that our stochastic learning rule works well, even in the presence of noise. Importantly, the mean leaxning time increases with the number of patterns to be learned polynomially, indicating efficient learning.

Contingency Learning and Reactivity in Preterm and Full-Term Infants at 3 Months

Learning difficulties in preterm infants are thought to reflect impairment in arousal regulation. We examined relationships among gestational age, learning speed, and behavioral and physiological reactivity in 55 preterm and 49 full-term infants during baseline, contingency, and nonreinforcement phases of a conjugate mobile paradigm at 3 months corrected age. For all infants, negative affect, looking duration, and heart rate levels increased during contingency and nonreinforcement phases, whereas respiratory sinus arrhythmia (RSA, an index of parasympathetic activity) decreased and cortisol did not change. Learners showed greater RSA suppression and less negative affect than nonlearners. This pattern was particularly evident in the preterm group. Overall, preterm infants showed less learning, spent less time looking at the mobile, and had lower cortisol levels than full-term infants. Preterm infants also showed greater heart rate responses to contingency and dampened heart rate responses to nonreinforcement compared to full-term infants. Findings underscore differences in basal and reactivity measures in preterm compared to full-term infants and suggest that the capacity to regulate parasympathetic activity during a challenge enhances learning in preterm infants.

Affective Computing to Enhance E-Learning in Segregated Societies

According to UN Women, to build stronger economies, it is essential to empower women to participate fully in economic life across all sectors. Increasing women and girls’ education enhances their chances to participate in the labor market. In certain cultures, like in Saudi Arabia, women contribution to the public economy growth is very limited. According to the World Bank, less than 20 percent of the female population participate in the labor force. This low participation rate has many reasons. One of them, is the educational level and educational quality for females. Although Saudi Arabia has about thirty three universities, opportunities are still limited for women because of the restrictions of access put upon them. A mixture of local norms, traditions, social beliefs, and principles preventing women from receiving full benefits from the educational system. Gender segregation is one of the challenges that limits the women access for education. It causes a problem due to the shortage of female faculty throughout the country. To overcome this problem, male faculty are allowed to teach female students under certain regulations and following a certain method of education delivery and interaction. However, most of these methods lack face-to-face communication between the teacher and students, which lowers the interactivity level and, accordingly, the students’ engagement, and increases the need for other alternatives. The e-learning model is one of high benefit for female students in such societies. Recognizing the students’ engagement is not straightforward in the e-learning model. To measure the level of engagement, the learner’s mood or emotions should be taken into consideration to help understanding and judging the level of engagement. This paper is to investigate the relationship between emotions and engagement in the e-learning environment, and how recognizing the learner’s emotions and change the content delivery accordingly can affect the efficiency of the e-learning process. The proposed experiment alluded to herein should help to find ways to increase the engagement of the learners, hence, enhance the efficiency of the learning process and the quality of learning, which will increase the chances and opportunities for women in such societies to participate more effectively in the labor market.

Does the existing Corporate Governance structure and strict Legal Framework, affect the strategic decisionmaking of CEOs?

This thesis is a case study on Corporate Governance and Business Ethics, using the Portuguese Corporate Law as a general setting. The thesis was conducted in Portugal with illustrations on past cases under the Business Judgment Rule of the State of Delaware, U.SA along with illustrations on current cases in Portugal under the Portuguese Judicial setting, along with a comparative analysis between both. A debate is being considered among scholars and executives; a debate on best practices within corporate governance and corporate law, associated with recent discoveries of unlawful investments that lead to the bankruptcy of leading institutions and an aggravation of the crisis in Portugal. The study aimed at learning possible reasons and causes for the current situation of the country’s corporations along with attempts to discover the best way to move forward. From the interviews and analysis conducted, this paper concluded that the corporate governance structure and legal frameworks in Portugal were not the sole influencers behind the actions and decisions of Corporate Executives, nor were they the main triggers for the recent corporate mishaps. But it is rather a combination of different factors that played a significant role, such as cultural and ethical aspects, individual personalities, and others all of which created gray areas beyond the legal structure, which in turn accelerated and aggravated the corporate governance crisis in the country.

The performance and strategies of adolescents in learning to read artificial words /

The present study explored processing strategies used by individuals when they begin to read c;l script. Stimuli were artificial words created from symbols and based on an alphabetic system. The words were.presented to Grade Nine and Ten students, with variations included in the difficulty of orthography and word familiarity, and then scores were recorded on the mean number of trials for defined learning variables. Qualitative findings revealed that subjects 1 earned parts of the visual a'nd auditory features of words prior to hooking up the visual stimulus to the word's name. Performance measures-which appear to affect the rate of learning were as follows: auditory short-term memory, auditory delayed short-term memory, visual delayed short- term memory, and word attack or decod~ng skills. Qualitative data emerging in verbal reports by the subjects revealed that strategies they pefceived to use were, graphic, phonetic decoding and word .reading.

The effects of simple procedural, cognitive procedural and declarative learning on sleep /

Sleep spindles have been found to increase following an intense period of learning on a combination of motor tasks. It is not clear whether these changes are task specific, or a result of learning in general. The current study investigated changes in sleep spindles and spectral power following learning on cognitive procedural (C-PM), simple procedural (S-PM) or declarative (DM) learning tasks. It was hypothesized that S-PM learning would result in increases in Sigma power during Non-REM sleep, whereas C-PM and DM learning would not affect Sigma power. It was also hypothesized that DM learning would increase Theta power during REM sleep, whereas S-PM and C-PM learning would not affect Theta power. Thirty-six participants spent three consecutive nights in the sleep laboratory. Baseline polysomnographic recordings were collected on night 2. Participants were randomly assigned to one of four conditions: C-PM, S-PM, DM or control (C). Memory task training occurred on night 3 followed by polysomnographic recording. Re-testing on respective memory tasks occurred one-week following training. EEG was sampled at 256Hz from 16 sites during sleep. Artifact-free EEG from each sleep stage was submitted to power spectral analysis. The C-PM group made significantly fewer errors, the DM group recalled more, and the S-PM improved on performance from test to re-test. There was a significant night by group interaction for the duration of Stage 2 sleep. Independent t-tests revealed that the S-PM group had significantly more Stage 2 sleep on the test night than the C group. The C-PM and the DM group did not differ from controls in the duration of Stage 2 sleep on test night. There was no significant change in the duration of slow wave sleep (SWS) or REM sleep. Sleep spindle density (spindles/minute) increased significantly from baseline to test night following S-PM learning, but not for C-PM, DM or C groups. This is the first study to have shown that the same pattern of results was found for spindles in SWS. Low Sigma power (12-14Hz) increased significantly during SWS following S-PM learning but not for C-PM, DM or C groups. This effect was maximal at Cz, and the largest increase in Sigma power was at Oz. It was also found that Theta power increased significantly during REM sleep following DM learning, but not for S-PM, C-PM or C groups. This effect was maximal at Cz and the largest change in Theta power was observed at Cz. These findings are consistent with the previous research that simple procedural learning is consolidated during Stage 2 sleep, and provide additional data to suggest that sleep spindles across all non-REM stages and not just Stage 2 sleep may be a mechanism for brain plasticity. This study also provides the first evidence to suggest that Theta activity during REM sleep is involved in memory consolidation.

The antecedents to participation in learning activities among support staff at a college in Ontario

Les tendances de la participation à la formation des adultes au Canada n’ont pas évolué depuis des décennies, malgré les nouvelles influences économiques qui ont stimulé l’augmentation et la diversification permanente de la formation des employés et malgré les initiatives plus nombreuses en faveur de l’apprentissage des employés en milieu de travail. Il est donc nécessaire de ne plus se contenter d’étudier les prédicteurs de la formation déjà connus dans les profils des employés et des employeurs. Il est, en revanche, indispensable d’étudier les antécédents de la participation des employés à la formation, y compris les aspects et les étapes du processus qui la précède. Cette étude porte sur les antécédents de la participation des employés aux formations dans un important collège communautaire urbain en Ontario. Afin de préparer le recueil des données, un cadre théorique a été élaboré à partir du concept d’expression de la demande. Ce cadre implique l’existence d’un processus qui comporte plusieurs étapes, au cours desquelles plusieurs intervenants interagissent et dont la formation est susceptible d’être le résultat. Les résultats de l’enquête sur le profil d’apprentissage ont permis de conclure que le comportement des employés et de l’employeur est conforme aux modèles de prédicteurs existants et que les taux et les types de participation étaient similaires aux tendances nationales et internationales. L’analyse des entrevues d’un groupe d’employés atypiques, de leurs superviseurs, ainsi que de représentants du collège et du syndicat, a révélé d’importants thèmes clés : l’expression de la demande n’est pas structurée et elle est communiquée par plusieurs canaux, en excluant parfois les superviseurs. De plus, la place de l’auto évaluation est importante, ainsi que la phase de prise de décision. Ces thèmes ont souligné l’interaction de plusieurs intervenants dans le processus d’expression de la demande d’apprentissage et pendant la prise de décision. L’examen des attentes de chacun de ces intervenants au cours de ce processus nous a permis de découvrir un désir tacite chez les superviseurs et les employés, à savoir que la conversation soit à l’initiative de « l’autre ». Ces thèmes clés ont été ensuite abordés dans une discussion qui a révélé une discordance entre le profil de l’employeur et les profils des employés. Celle-ci se prête à la correction par l’employeur de son profil institutionnel pour l’harmoniser avec le profil dispositionnel des employés et optimiser ainsi vraisemblablement son offre de formation. Ils doivent, pour cela, appliquer un processus plus systématique et plus structuré, doté de meilleurs outils. La discussion a porté finalement sur les effets des motivations économiques sur la participation des employés et a permis de conclure que, bien que les employés ne semblent pas se méfier de l’offre de formation de l’employeur et que celle ci ne semble pas non plus les décourager, des questions de pouvoir sont bel et bien en jeu. Elles se sont principalement manifestées pendant le processus de prise de décision et, à cet égard, les superviseurs comme les employés reconnaissent qu’un processus plus structuré serait bénéfique, puisqu’il atténuerait les problèmes d’asymétrie et d’ambiguïté. Les constatations de cette étude sont pertinentes pour le secteur de la formation des adultes et de la formation en milieu de travail et, plus particulièrement, pour la méthodologie de recherche. Nous avons constaté l’avantage d’une méthodologie à deux volets, à l’écoute de l’employeur et des employés, afin de mieux comprendre la relation entre l’offre de formation et la participation à la formation. La définition des antécédents de la participation sous la forme d’un processus dans lequel plusieurs intervenants remplissent plusieurs rôles a permis de créer un modèle plus détaillé qui servira à la recherche future. Ce dernier a démontré qu’il est indispensable de reconnaître que la prise de décision constitue une étape à part entière, située entre l’expression de la demande et la participation à la formation. Ces constatations ont également révélé qu’il est véritablement indispensable que le secteur de la formation des adultes continue à traiter les questions reliées à la reconnaissance de la formation informelle. Ces conclusions et la discussion sur les constatations clés nous ont inspiré des recommandations à appliquer pour modifier les retombées du processus précédant la participation des employés à la formation. La majorité de ces recommandations ont trait à l’infrastructure de ce processus et ciblent donc principalement l’employeur. Certaines recommandations sont cependant destinées aux syndicats, aux superviseurs et aux employés qui peuvent aider l’employeur à remplir son rôle et favoriser la participation efficace de tous à ce processus. Les recommandations qui précédent impliquent que ce sont les antécédents de la formation qui gagneraient à être plus structurés et non la formation elle même. La structuration de l’infrastructure de l’apprentissage présente cependant des risques à elle seule. En liaison avec ce phénomène, une étude spécifique des effets de la nature, de la qualité et de l’asymétrie de la relation superviseur employé sur la participation des employés à la formation serait bénéfique. Mots clés : formation en entreprise, formation professionnelle continue, antécédents à la participation, employés de soutien

Cholinergic enhancement of perceptual learning : behavioral, physiological, and neuro-pharmacological study in the rat primary visual cortex

Les cortices sensoriels sont des régions cérébrales essentielles pour la perception. En particulier, le cortex visuel traite l’information visuelle en provenance de la rétine qui transite par le thalamus. Les neurones sont les unités fonctionnelles qui transforment l'information sensorielle en signaux électriques, la transfèrent vers le cortex et l'intègrent. Les neurones du cortex visuel sont spécialisés et analysent différents aspects des stimuli visuels. La force des connections entre les neurones peut être modulée par la persistance de l'activité pré-synaptique et induit une augmentation ou une diminution du signal post-synaptique à long terme. Ces modifications de la connectivité synaptique peuvent induire la réorganisation de la carte corticale, c’est à dire la représentation de ce stimulus et la puissance de son traitement cortical. Cette réorganisation est connue sous le nom de plasticité corticale. Elle est particulièrement active durant la période de développement, mais elle s’observe aussi chez l’adulte, par exemple durant l’apprentissage. Le neurotransmetteur acétylcholine (ACh) est impliqué dans de nombreuses fonctions cognitives telles que l’apprentissage ou l’attention et il est important pour la plasticité corticale. En particulier, les récepteurs nicotiniques et muscariniques du sous-type M1 et M2 sont les récepteurs cholinergiques impliqués dans l’induction de la plasticité corticale. L’objectif principal de la présente thèse est de déterminer les mécanismes de plasticité corticale induits par la stimulation du système cholinergique au niveau du télencéphale basal et de définir les effets sur l’amélioration de la perception sensorielle. Afin d’induire la plasticité corticale, j’ai jumelé des stimulations visuelles à des injections intracorticales d’agoniste cholinergique (carbachol) ou à une stimulation du télencéphale basal (neurones cholinergiques qui innervent le cortex visuel primaire). J'ai analysé les potentiels évoqués visuels (PEVs) dans le cortex visuel primaire des rats pendant 4 à 8 heures après le couplage. Afin de préciser l’action de l’ACh sur l’activité des PEVs dans V1, j’ai injecté individuellement l’antagoniste des récepteurs muscariniques, nicotiniques, α7 ou NMDA avant l’infusion de carbachol. La stimulation du système cholinergique jumelée avec une stimulation visuelle augmente l’amplitude des PEVs durant plus de 8h. Le blocage des récepteurs muscarinique, nicotinique et NMDA abolit complètement cette amélioration, tandis que l’inhibition des récepteurs α7 a induit une augmentation instantanée des PEVs. Ces résultats suggèrent que l'ACh facilite à long terme la réponse aux stimuli visuels et que cette facilitation implique les récepteurs nicotiniques, muscariniques et une interaction avec les récepteur NMDA dans le cortex visuel. Ces mécanismes sont semblables à la potentiation à long-terme, évènement physiologique lié à l’apprentissage. L’étape suivante était d’évaluer si l’effet de l’amplification cholinergique de l’entrée de l’information visuelle résultait non seulement en une modification de l’activité corticale mais aussi de la perception visuelle. J’ai donc mesuré l’amélioration de l’acuité visuelle de rats adultes éveillés exposés durant 10 minutes par jour pendant deux semaines à un stimulus visuel de type «réseau sinusoïdal» couplé à une stimulation électrique du télencéphale basal. L’acuité visuelle a été mesurée avant et après le couplage des stimulations visuelle et cholinergique à l’aide d’une tâche de discrimination visuelle. L’acuité visuelle du rat pour le stimulus d’entrainement a été augmentée après la période d’entrainement. L’augmentation de l’acuité visuelle n’a pas été observée lorsque la stimulation visuelle seule ou celle du télencéphale basal seul, ni lorsque les fibres cholinergiques ont été lésées avant la stimulation visuelle. Une augmentation à long terme de la réactivité corticale du cortex visuel primaire des neurones pyramidaux et des interneurones GABAergiques a été montrée par l’immunoréactivité au c-Fos. Ainsi, lorsque couplé à un entrainement visuel, le système cholinergique améliore les performances visuelles pour l’orientation et ce probablement par l’optimisation du processus d’attention et de plasticité corticale dans l’aire V1. Afin d’étudier les mécanismes pharmacologiques impliqués dans l’amélioration de la perception visuelle, j’ai comparé les PEVs avant et après le couplage de la stimulation visuelle/cholinergique en présence d’agonistes/antagonistes sélectifs. Les injections intracorticales des différents agents pharmacologiques pendant le couplage ont montré que les récepteurs nicotiniques et M1 muscariniques amplifient la réponse corticale tandis que les récepteurs M2 muscariniques inhibent les neurones GABAergiques induisant un effet excitateur. L’infusion d’antagoniste du GABA corrobore l’hypothèse que le système inhibiteur est essentiel pour induire la plasticité corticale. Ces résultats démontrent que l’entrainement visuel jumelé avec la stimulation cholinergique améliore la plasticité corticale et qu’elle est contrôlée par les récepteurs nicotinique et muscariniques M1 et M2. Mes résultats suggèrent que le système cholinergique est un système neuromodulateur qui peut améliorer la perception sensorielle lors d’un apprentissage perceptuel. Les mécanismes d’amélioration perceptuelle induits par l’acétylcholine sont liés aux processus d’attention, de potentialisation à long-terme et de modulation de la balance d’influx excitateur/inhibiteur. En particulier, le couplage de l’activité cholinergique avec une stimulation visuelle augmente le ratio de signal / bruit et ainsi la détection de cibles. L’augmentation de la concentration cholinergique corticale potentialise l’afférence thalamocorticale, ce qui facilite le traitement d’un nouveau stimulus et diminue la signalisation cortico-corticale minimisant ainsi la modulation latérale. Ceci est contrôlé par différents sous-types de récepteurs cholinergiques situés sur les neurones GABAergiques ou glutamatergiques des différentes couches corticales. La présente thèse montre qu’une stimulation électrique dans le télencéphale basal a un effet similaire à l’infusion d’agoniste cholinergique et qu’un couplage de stimulations visuelle et cholinergique induit la plasticité corticale. Ce jumelage répété de stimulations visuelle/cholinergique augmente la capacité de discrimination visuelle et améliore la perception. Cette amélioration est corrélée à une amplification de l’activité neuronale démontrée par immunocytochimie du c-Fos. L’immunocytochimie montre aussi une différence entre l’activité des neurones glutamatergiques et GABAergiques dans les différentes couches corticales. L’injection pharmacologique pendant la stimulation visuelle/cholinergique suggère que les récepteurs nicotiniques, muscariniques M1 peuvent amplifier la réponse excitatrice tandis que les récepteurs M2 contrôlent l’activation GABAergique. Ainsi, le système cholinergique activé au cours du processus visuel induit des mécanismes de plasticité corticale et peut ainsi améliorer la capacité perceptive. De meilleures connaissances sur ces actions ouvrent la possibilité d’accélérer la restauration des fonctions visuelles lors d’un déficit ou d’amplifier la fonction cognitive.