Investigações sobre o papel da generalização funcional em uma situação de resolução súbita de problemas (insight) em Rattus norvegicus

A psicologia da aprendizagem foi marcada pelo debate sobre se a aprendizagem seria um processo gradual ou súbito. Enquanto os associacionistas defendiam a primeira proposta, os gestaltistas afirmavam a existência de situações de aprendizagem abruptas. Dentre os principais autores a defenderem esta possibilidade estava Wolfgang Köhler. Os trabalhos deste autor têm sido apontados como evidência de que a aprendizagem seria um processo súbito. Apesar da relevância destes trabalhos em demonstrar a existência de situações em que uma forma súbita de aprendizagem ocorra, muito se tem questionado sobre as conclusões apresentadas por ele para o porquê da ocorrência deste tipo de fenômeno comportamental. Dentre as muitas críticas feitas, a que tem recebido mais atenção refere-se à ausência de controle da história dos seus sujeitos experimentais, bem como à desconsideração do papel que esta história teria nos resultados encontrados. Estudos que investigaram este papel (Epstein et al., 1984 e Epstein & Medalie 1983, 1985) demonstraram que a resposta típica de insight podia ser o resultado da junção de repertórios aprendidos previamente. Os trabalhos de Epstein foram importantes em demonstrar que o insight seria uma junção de repertórios que se combinam em situações apropriadas pelo possível envolvimento de um processo conhecido como Generalização Funcional. O presente trabalho se propôs a investigar se a Generalização Funcional era realmente responsável pela interconexão dos repertórios que culminariam na resolução da tarefa de um modo considerado como súbito. Para tal foi feita uma replicação dos experimentos de Epstein, utilizando-se ratos como sujeitos. Os resultados mostraram que a Generalização Funcional parece ser um requisito necessário, mas não suficiente para a resolução súbita de problemas, de um modo considerado como insight".

Efeito do treino de discriminação simples sobre o repertório de pareamento ao modelo por identidade de um macaco-prego (Cebus apella)

Foi investigado como o treino de Reversões Repetidas de Discriminações Simples (RRDS) poderia facilitar a aquisição do desempenho de pareamento ao modelo por identidade (IDMTS). Utilizou-se um macaco-prego macho, com pouco mais de um ano de idade, com treino prévio de pareamento ao modelo por identidade. Foram utilizados dois conjuntos: A com quatro e B com cinco estímulos. A tarefa de IDMTS com atraso zero e com quatro escolhas com o Conjunto A foi usada como linha de base, utilizando razão três nas respostas de toque. Foi feito treino de RRDS com cada um dos pares possíveis do conjunto B. Depois das RRDS, testou-se o par em tentativas de pareamento ao modelo misturadas à linha de base. O desempenho na discriminação simples entre os pares de estímulos do conjunto B variou quanto ao número de sessões para atingir o critério de seis corretas em um máximo de 12 tentativas. No IDMTS com cada par do conjunto B, o critério foi atingido em 9 sessões na primeira etapa e 12 sessões na segunda etapa. Porém, houve erros nas tentativas de IDMTS na primeira fase da terceira etapa, quando os estímulos do conjunto B compuseram tentativas com quatro escolhas. O aumento de acertos no IDMTS nas tentativas do conjunto B ocorreu com a substituição de um dos estímulos, mostrando problemas de discriminabilidade entre o estímulo eliminado e os demais. Discute-se um possível conflito entre as topografias de controle selecionadas pelas RRDS.

Comportamentos de aprendizado em grandes símios (Mammallia, Primates): revisando a literatura

A etologia é um ramo da zoologia que estuda o comportamento animal, que em linhas gerais, trata-se da reação do animal a estímulos tanto internos como externos. Esse comportamento pode ser oriundo de um padrão pré-estabelecido na espécie, sendo inato, classificado como um “padrão fixo de ação” (P.F.A.) ou pode ser um conjunto de respostas adquiridas. Nesse caso, trata-se de um comportamento aprendido ao longo da vida do animal, por conta própria ou transmitido de indivíduo para indivíduo, diante das experiências e interações com o ambiente. Uma das definições consiste na mudança adaptativa do comportamento manifestada após experiências adquiridas. Existem várias formas pelas quais os animais podem aprender, como por exemplo, imitação, “insight”, tentativa de acerto e erro. Diante do exposto, o trabalho focará na aprendizagem do grupo de primatas classificado como os grandes símios: Orangotangos, Gorilas, Chipanzés e Bonobos. O objetivo é fazer um levantamento dos tipos de estudo existentes que buscaram ampliar o conhecimento acerca desse tipo de comportamento dos grandes símios: aprendizagem. Abordadas algumas ferramentas e a forma como são utilizadas. Será feito também um breve relato sobre a possível existência de cultura entre os grandes símios, além de aplicações atuais e práticas dos conhecimentos adquiridos ao longo dos anos

Efeitos da programação por nicotina durante a lactação nos níveis de comportamentos associados à ansiedade, busca por novos estímulos e aprendizagem/memória em ratos Wistar adolescentes e adultos

A exposição materna à nicotina durante a lactação em ratos programa para hiperleptinemia e hipotireoidismo na prole adulta. Alterações nos níveis desses hormônios alteram o comportamento. Por isso, resolvemos investigar os efeitos comportamentais a curto e a longo prazo da programação neonatal pela nicotina em ratos Wistar. Foram implantadas minibombas em ratas lactantes contendo nicotina (NIC = 6mg/Kg/Dia) ou uma solução com uma concentração equivalente de solução salina (CON) do 2o dia ao 19o dia de vida pós natal. Sessenta e dois ratos NIC e 48 CON foram testados de acordo com o seguinte protocolo: 1) Em PN30 ou PN75 foram avaliados os níveis de ansiedade no labirinto em cruz elevado (LCE). Entradas em cada área do labirinto (braços abertos e fechados e centro) foram gravadas por um período de 10 minutos; 2) Uma hora após, os animais foram testados no campo vazado (CV) para analisarmos o comportamento de busca por novos estímulos. Os animais tinham 10 minutos para explorar o aparelho. O número de orifícios explorados foi anotado. 3) Em PN31-35 ou PN76-80 o animal foi submetido ao labirinto aquático radial de oito braços (LAROB) para avaliarmos a memória e o aprendizado. Cada animal foi testado 4 vezes por dia durante 5 dias consecutivos sendo a plataforma mantida no mesmo braço durante os 4 primeiros dias e trocada no quinto dia. Eles tinham 2 minutos para encontrar a plataforma de escape. A latência para encontrar a plataforma foi anotada. O percentual de tempo gasto no braço aberto no LCE para os animais NIC em PN30 (6,41,1 %) foi significativamente (ANOVA: P=0,024) menor que o grupo controle PN30 (9,91,4 %). O percentual de entradas no braço aberto foi significativamente menor (ANOVA: P=0,04) para os animais do grupo NIC em PN30 (32,42,9 %) quando comparados com o grupo controle PN30 (38,51,8 %). Não foi observada diferença (ANOVA: P>0,1) entre os grupos no número de entradas no braço fechado para as duas idades. Para o CV não houve diferença entre os grupos para as duas idades (ANOVA: P>0,1). No LAROB, os animais PN75 NIC (27424 s) tiveram uma diminuição significativa (ANOVA: P<0,006) na latência para encontrar a plataforma quando comparado ao grupo controle PN75 nos 4 primeiros dias (41045 s), não havendo diferença no 5o dia. Não houve diferença em PN30 (ANOVA:P>0,1). A programação neonatal pela nicotina resultou em um efeito a curto prazo no aumento dos níveis de ansiedade na adolescência. Não foi observada diferença no comportamento de busca por novos estímulos. Entretanto a programação neonatal por nicotina resultou em um efeito a longo prazo no comportamento-cognitivo observado pelo melhor desempenho na memória/aprendizado quando adulto.

Sensibilizando as crianças do pré-escolar para a aprendizagem acerca dos animais

Dissertação de mestrado, Educação Pré-Escolar, Escola Superior de Educação e Comunicação, Universidade do Algarve, 2014

O jogo de RPG como ferramenta auxiliar de aprendizagem na disciplina de Ciências

ON reflecting the traditional teaching approach, characterized by non-dynamic and descriptive methods that still persists in schools at the present time, associated to social living enrichment has motivated the search for new techniques to stimulate students in the process of teaching, such as roleplaying games, known as RPG, already being used in various school disciplines. Considering the amount of themes in general sciences and in biology, in particular that could be explored through RPG our purpose was to develop a game to be used as a learning complementary tool. PANGÉIA, the game we developed, was based on the GURPS system and to be placed at the geological Eras of the earth. The objective of the game was playing a character that represented an animal belonging to a Class of Vertebrates, and making it surviving and reproducing during risky situations presented in the game. These situations were narratives by the Master about challenges that the character would face, which should be solved using the dices. Along the narrative, the Master introduced concepts and informations about the subject being studied. To evaluating how the game worked out, we solicited 11 volunteers, from two different schools in Natal, to play PANGÉIA. Before starting the game, and without knowing the final objectives of our project, the volunteers answered a general questionnaire to let us know their level of knowledge, which was also answered after playing the game. The comparison of the volunteers answers before and after playing the game suggests that this activity influenced them. Also, based on this test, we identified critical aspects to be modified in PANGÉIA, specially a stronger relation between both the questionnaire and the game placement with the narrative of the master. In order to have PANGÉIA used as a complementary learning tool, a teachers handbook has to be written, including rules concerning the format of game application. Nonetheless, based on this pilot study, we conclude that topics on sciences and biology can be easily adjusted to RPG format, and its flexibility provides multiple combinations that can be used to help learning the more difficult topics to be taught in a class

Álcool e comportamento: efeitos na aprendizagem e memória

Excessive alcohol consumption is responsible for many harmful effects on individuals and society. Despite years of research, the mechanisms by which alcohol affects neurological functions and the exact causes of cognitive impairment related to long-term use are unknown. In this sense, this master study proposed to observe how different doses of alcohol affect the addiction response and the learning ability of two fish species: Betta splendens and Danio rerio, the latter a commonly model due to organizational and functional characteristics shared with mammals. For this, different concentrations of ethanol (0%, 0.1%, 0.25%, 1% and 1.5%) were used in acute, chronic and withdrawal treatments. We tested the fish in three experimental protocols: 1) alcohol addiction potential using conditioned place preference, 2) associative conditioning using light as unconditioned stimulus and food as conditioned stimulus and 3) spatial learning using a maze without cues. For the alcohol addiction potential, preference between two different places in a shuttle box was tested before and after alcohol exposure (chronic and acute). In this test, the animals intoxicated by 0.1% did not change behavior, while animals receiving 1% and 1.5% alcohol changed the initial preference to the side where they received alcohol For the associative conditioning, the results show that the groups undergoing low dose (0.1%), both in chronic and withdrawal treatment, learned the task faster than control; groups under 0.25 and 1% alcohol withdrawal learned the task after control; groups chronically intoxicated with these doses did not learn the task. For the spatial learning test, fish submitted to acute and chronic treatments decreased the time to exit the maze; there were significant differences in the animal s performance in a dose-dependent pattern. This difference was not observed for the withdrawal treatment. Given these results, we conclude that the effects of alcohol on learning are dependent on the dosage. Furthermore, low doses of alcohol seem to maximize animal performance on learning tasks and do not alter their seeking behavior, while higher doses induced addition and hinder learning

Efeitos de diferentes tipos estressores sobre a memória e aprendizagem de ratas

The exposure to stressors produces physiological changes of the organism in order to adapt the individual to the environment. Depending on the type, intensity and duration, stress can affect some cognitive functions, particularly processes of learning and memory. Several studies have also proposed that some level of anxiety would be necessary for memory formation. In this context, memories of previously aversive experiences may determine the manner and intensity with which are expressed fear responses, which explains the great interest in analyzing both anxiety and memory in animals. In addition, males and females demonstrate different reactions in relation to stressful stimuli, showing different levels of anxiety and differences in processing of the acquisition, retention and recall of information. Based on this information, the present study aimed to verify the effect of stress on learning, memory and anxiety behavioral parameters in rats exposed at different types of stressors of long duration (seven consecutive days): restraint (4h/day), overcrowding (18h/day) and social isolation (18h/day) in the different phases of the estrous cycle. Our results showed that the stress induced by restraint and social isolation did not cause changes in the acquisition process, but impaired the recall of memory in rats. Furthermore, it is suggested a protective effect of sex hormones on retrieval of aversive memory, since female rats in proestrus or estrus phase, characterized by high estrogen concentrations, showed no aversive memory deficits. Furthermore, despite the increased plasma levels of corticosterone observed in female rats subjected to restraint stress and social isolation, anxiety levels were unaltered, compared to those various stress conditions. Animal models based on psychological and social stress have been extensively discussed in the literature. Correlate behavioral responses, physiological and psychological have contributed in increasing the understanding of stress-induced psychophysiological disorders

Cognição animal: identidade generalizada e simetria em macaco-prego (Cebus apella)

Repertórios comportamentais complexos, tais como identidade generalizada e classes de equivalência, têm sido encontrados com relativa facilidade em sujeitos humanos ditos normais, assim como em crianças e adolescentes com déficit de aprendizagem, porém, com extrema dificuldade em sujeitos não-humanos. Uma das propriedades definidoras de equivalência mais difíceis de obter com não humanos é a simetria, provavelmente por envolver, além das reversões das funções de modelo e comparação dos estímulos, também mudanças na seqüência e na posição de apresentação dos estímulos. O insucesso na obtenção de identidade generalizada e formação de classes de equivalência em sujeitos não-humanos pode estar ligado à incoerência entre a Topografia de Controle de Estímulos planejada pelo experimentador e a desenvolvida pelos sujeitos, sugerindo a necessidade de desenvolvimento metodológico mais específico. O presente estudo buscou aplicar procedimentos experimentais de treino e teste para a obtenção de identidade generalizada e verificar a possibilidade de emergência de simetria após treino de pareamento arbitrário ao modelo, via procedimento de modelagem do estímulo modelo e na ausência de correlação entre as funções modelo e comparação dos estímulos e suas posições. Foi utilizado um macaco-prego (Cebus apella) sub-adulto, experimentalmente ingênuo. Foram realizados dois experimentos. No Experimento I, foram efetuados treinos de reversões de discriminações simples, treinos de relações condicionais em um procedimento de pareamento ao modelo por identidade e teste de identidade generalizada em extinção. Os resultados indicam que o procedimento foi eficiente para o treino de discriminações simples e reversões, assim como para a aquisição de relações condicionais de escolha por identidade ao modelo. O procedimento foi eficaz na seleção do comportamento de escolha de acordo com o modelo por identidade generalizada, uma vez que todos os resultados dos testes de identidade generalizada foram positivos. No Experimento II, foram efetuados treinos de pareamento ao modelo arbitrário AB, utilizando procedimento de modelagem do estímulo modelo em 8 passos, e um teste de simetria BA. Este experimento visou verificar se os elementos positivamente relacionados em discriminações condicionais (num treino AB, por exemplo) poderiam ser recombinados pelo sujeito sem treino adicional. A performance do sujeito no teste de simetria BA atingiu a precisão de 100% de acertos, mostrando que é possível obter, com sujeitos não humanos, a propriedade de simetria em relações condicionais arbitrárias. Os dados justificam que novos estudos sejam realizados a fim de contribuir para a especificação das condições necessárias para a obtenção de repertório complexo como a formação de classes de equivalência em sujeitos não humanos.

Generalidade da aprendizagem em situações de uso de ferramentas por um macaco-prego, Cebus Apella

Estudos sobre o uso de ferramentas em primatas do gênero Cebus divergem sobre se esta habilidade seria do tipo associativa ou "por compreensão". Estudos mostraram que o uso de ferramentas aprendido em um contexto pode se transferir para outros contextos, indicando que algo além da aprendizagem "estímulo-e-resposta" estaria envolvido. Neste estudo um macaco-prego foi exposto a duas situações problema, uma em que o animal precisava encaixar duas varetas para alcançar um pedaço de alimento e outra em que o animal precisava encaixar outro modelo de varetas para golpear um equipamento. Os resultados mostraram que a resolução do primeiro problema facilitou a resolução do segundo, indicando que em novas situações respostas anteriormente bem sucedidas se tornam mais prováveis.

Irish Coffee: efeitos de álcool e cafeína no comportamento e aprendizagem do peixe paulistinha

Substâncias psicoestimulantes vêm sendo utilizadas de forma indiscriminada há muitos anos, e pouco se sabe os efeitos que elas causam a curto e longo prazo no comportamento geral, na aprendizagem e na memória. Essas substâncias são bastante usadas por jovens e adultos e elas possuem efeitos diferentes. Essas substâncias são dose dependente, caso consumidas em baixa quantidade agem como estimulante, aumentando a atividade locomotora, caso consumidas em alta quantidade, causam efeito depressor, diminuindo a atividade locomotora e/ou causando ansiedade. Poucos estudos vêm investigando os efeitos dessas substâncias na atividade locomotora, aprendizagem e memória e grande parte desses estudos são realizados em roedores. Peixe paulistinha é um modelo animal promissor para estudos comportamentais, cognitivos, ontogenéticos, dentre outros. Nossos objetivos foram determinar os efeitos do álcool, cafeína e de seu uso combinado com álcool, na atividade locomotora desses animais, usando para isso doses crônicas durante 27 dias e doses agudas durante um dia. Visto que pouco se sabe sobre os efeitos dessa exposição prolongada. Também investigamos os efeitos das substâncias em teste de reconhecimento de objetos, que se baseia na memória de único evento. Essas memórias são mais vulneráveis que memórias baseadas em várias repetições de eventos. Sendo assim, um teste adequado para utilizar com uso de substâncias psicoativas. Observamos que o uso crônico de cafeína provoca alteração na atividade locomotora dos animais, do mesmo modo, abstinência de álcool combinada com cafeína em dose aguda (dose média) provoca aumento de atividade locomotora. Quando submetidos a testes de memória, os animais exposto a doses altas agudas de álcool e em abstinência dessa droga têm prejuízo na formação e/ou resgate da memória. No entanto, tratamento com cafeína não prejudica a formação de memória. Animais expostos a tratamento com dose crônica moderada de álcool e dose aguda moderada de cafeína tem melhor desempenho na tarefa, indicando que dose aguda moderada de cafeína pode evitar os efeitos deletérios ocasionados pela abstinência do álcool. Em termos do comportamento geral, doses agudas de cafeína aumentam a locomoção, enquanto doses elevadas e a abstinência de cafeína induzem a comportamentos tipo-ansioso. A combinação álcool crônico e cafeína aguda induzem a alto comportamento tipo-ansiedade, enquanto a combinação cafeína crônica e álcool agudo diminuem tanto a locomoção quanto a ansiedade.

Irish Coffee: efeitos de álcool e cafeína no comportamento e aprendizagem do peixe paulistinha

Substâncias psicoestimulantes vêm sendo utilizadas de forma indiscriminada há muitos anos, e pouco se sabe os efeitos que elas causam a curto e longo prazo no comportamento geral, na aprendizagem e na memória. Essas substâncias são bastante usadas por jovens e adultos e elas possuem efeitos diferentes. Essas substâncias são dose dependente, caso consumidas em baixa quantidade agem como estimulante, aumentando a atividade locomotora, caso consumidas em alta quantidade, causam efeito depressor, diminuindo a atividade locomotora e/ou causando ansiedade. Poucos estudos vêm investigando os efeitos dessas substâncias na atividade locomotora, aprendizagem e memória e grande parte desses estudos são realizados em roedores. Peixe paulistinha é um modelo animal promissor para estudos comportamentais, cognitivos, ontogenéticos, dentre outros. Nossos objetivos foram determinar os efeitos do álcool, cafeína e de seu uso combinado com álcool, na atividade locomotora desses animais, usando para isso doses crônicas durante 27 dias e doses agudas durante um dia. Visto que pouco se sabe sobre os efeitos dessa exposição prolongada. Também investigamos os efeitos das substâncias em teste de reconhecimento de objetos, que se baseia na memória de único evento. Essas memórias são mais vulneráveis que memórias baseadas em várias repetições de eventos. Sendo assim, um teste adequado para utilizar com uso de substâncias psicoativas. Observamos que o uso crônico de cafeína provoca alteração na atividade locomotora dos animais, do mesmo modo, abstinência de álcool combinada com cafeína em dose aguda (dose média) provoca aumento de atividade locomotora. Quando submetidos a testes de memória, os animais exposto a doses altas agudas de álcool e em abstinência dessa droga têm prejuízo na formação e/ou resgate da memória. No entanto, tratamento com cafeína não prejudica a formação de memória. Animais expostos a tratamento com dose crônica moderada de álcool e dose aguda moderada de cafeína tem melhor desempenho na tarefa, indicando que dose aguda moderada de cafeína pode evitar os efeitos deletérios ocasionados pela abstinência do álcool. Em termos do comportamento geral, doses agudas de cafeína aumentam a locomoção, enquanto doses elevadas e a abstinência de cafeína induzem a comportamentos tipo-ansioso. A combinação álcool crônico e cafeína aguda induzem a alto comportamento tipo-ansiedade, enquanto a combinação cafeína crônica e álcool agudo diminuem tanto a locomoção quanto a ansiedade.

Biological performance of a polycaprolactone-based scaffold used as fusion cage device in a large animal model of spinal reconstructive surgery

A bioactive and bioresorbable scaffold fabricated from medical grade poly (epsilon-caprolactone) and incorporating 20% beta-tricalcium phosphate (mPCL–TCP) was recently developed for bone regeneration at load bearing sites. In the present study, we aimed to evaluate bone ingrowth into mPCL–TCP in a large animal model of lumbar interbody fusion. Six pigs underwent a 2-level (L3/4; L5/6) anterior lumbar interbody fusion (ALIF) implanted with mPCL–TCP þ 0.6 mg rhBMP-2 as treatment group while four other pigs implanted with autogenous bone graft served as control. Computed tomographic scanning and histology revealed complete defect bridging in all (100%) specimen from the treatment group as early as 3 months. Histological evidence of continuing bone remodeling and maturation was observed at 6 months. In the control group, only partial bridging was observed at 3 months and only 50% of segments in this group showed complete defect bridging at 6 months. Furthermore, 25% of segments in the control group showed evidence of graft fracture, resorption and pseudoarthrosis. In contrast, no evidence of graft fractures, pseudoarthrosis or foreign body reaction was observed in the treatment group. These results reveal that mPCL–TCP scaffolds could act as bone graft substitutes by providing a suitable environment for bone regeneration in a dynamic load bearing setting such as in a porcine model of interbody spine fusion.

The evaluation of a biphasic osteochondral implant coupled with an electrospun membrane in a large animal model

Conventional clinical therapies are unable to resolve osteochondral defects adequately, hence tissue engineering solutions are sought to address the challenge. A biphasic implant which was seeded with Mesenchymal Stem Cells (MSC) and coupled with an electrospun membrane was evaluated as an alternative. This dual phase construct comprised of a Polycaprolactone (PCL) cartilage scaffold and a Polycaprolactone - Tri Calcium Phosphate (PCL - TCP) osseous matrix. Autologous MSC was seeded into the entire implant via fibrin and the construct was inserted into critically sized osteochondral defects located at the medial condyle and patellar groove of pigs. The defect was resurfaced with a PCL - collagen electrospun mesh that served as a substitute for periosteal flap in preventing cell leakage. Controls either without implanted MSC or resurfacing membrane were included. After 6 months, cartilaginous repair was observed with a low occurrence of fibrocartilage at the medial condyle. Osteochondral repair was promoted and host cartilage degeneration was arrested as shown by the superior Glycosaminoglycan (GAG) maintenance. This positive morphological outcome was supported by a higher relative Young's modulus which indicated functional cartilage restoration. Bone in growth and remodeling occurred in all groups with a higher degree of mineralization in the experimental group. Tissue repair was compromised in the absence of the implanted cells or the resurfacing membrane. Moreover healing was inferior at the patellar groove as compared to the medial condyle and this was attributed to the native biomechanical features.

Monitoring animal behaviour and environmental interactions : GPS collars and satellite remote sensing within a satellite remote sensing context

Remote monitoring of animal behaviour in the environment can assist in managing both the animal and its environmental impact. GPS collars which record animal locations with high temporal frequency allow researchers to monitor both animal behaviour and interactions with the environment. These ground-based sensors can be combined with remotely-sensed satellite images to understand animal-landscape interactions. The key to combining these technologies is communication methods such as wireless sensor networks (WSNs). We explore this concept using a case-study from an extensive cattle enterprise in northern Australia and demonstrate the potential for combining GPS collars and satellite images in a WSN to monitor behavioural preferences and social behaviour of cattle.