Behavioural development in a matching-to-sample task and token use by an infant chimpanzee reared by his mother

Animal Cognition, V.6, pp. 259–267

Derived control by compound and single stimuli in a matching-to-sample task in children

Resumen tomado de la publicaci??n

Activity of primate inferotemporal neurons related to a sought target in pair-association task.

Visual long-term memory in primates has been assessed by using the pair-association (PA) task, in which a subject retrieves and chooses the paired associate of a cue picture. Our previous studies on single neurons in the anterior inferotemporal (AIT) cortex suggested their roles in representing paired associates in the mind. To test the possibility that the delay activity of AIT neurons is related to a particular picture as a sought target, we devised the PA with color switch (PACS) task. In the PACS task, the necessity for memory retrieval and its initiation time were controlled by a color switch in the middle of the delay period. A control task, in which there is no color switch, corresponds to the conventional delayed matching-to-sample (DMS) task where the monkey chooses the same picture as a cue. We found that AIT neurons started to respond just after the color switch in the PACS task, when the cue-optimal picture's associate was presented as a cue. In contrast, they showed no response change in the DMS task. We confirmed that this effect is not due to the visual response to colors. Furthermore, when the cue-optimal picture was presented as a cue, these neurons showed suppression after the color switch in the PACS task. These results suggest that the activity of AIT neurons mediates gating mechanisms that preferentially pass information about a sought target, even when the sought target is retrieved from long-term memory.

Distracters Impair and Create Working Memory-Related Neuronal Activity in the Prefrontal Cortex

The prefrontal cortex (PFC) has a central role in working memory (WM). Resistance to distraction is considered a fundamental feature of WM and PFC neuronal activity. However, although unexpected stimuli often disrupt our work, little is known about the un

空间及言语工作记忆任务的情绪效应：来自ERP/ fMRI的证据

In the present study, based on processing efficiency theory, we used the event-related potentials (ERP) and functional magnetic resonance image (fMRI) techniques to explore the underlying neutral mechanism of influences of negative emotion on three subsystems of working memory, phonological loop、 visuospatial sketh pad and the central executive. The modified DSMT (delayed matching-to-sample task) and n-back tasks were adopted and IAPS (International Affective Picture System) pictures were employed to induce the expected emotional state of subjects. The main results and conclusions obtained in the series of experiments are as the following: 1. In DSM tasks, we found P200 and P300 were reduced by negative emotion in both spatial and verbal tasks, however the increased negative slow wave were only observed in spatial tasks, not in verbal tasks. 2. In n-back tasks, the updating function of WM associated P300 was affected by negative emotion only in spatial tasks, not in verbal tasks. Current density analysis revealed strong current density in the fronto-parietal cortex only in the spatial tasks as well. 3. We adopted fMRI-block design and ROIs analysis, and found significant emotion and task effects in spatial WM-associated right superior parietal cortex; only emotion effect in verbal WM-associated Broca’s area; the interaction effect in attention-associated medial prefrontal area and bilateral inferior parietal cortex. These results implied the negative emotion mainly disturbed the spatial WM-related areas, and the attention control system play a key role in the interaction of spatial WM and negative emotion. 4. to further examine the effects of positive、negative and neutral emotion on tasks with different cognitive loads, the selective effect of emotion on the ERP components of spatial WM was only found in 2-back tasks, not in visual searching tasks. So, firstly the positive emotion as well as negative emotion selectively disturbed on spatial WM in light of the attention resource competition mechanism. Secondly, the selective influences based on the different WM systems, not the properties of spatial and verbal information. At last, the manner of the interaction of emotion and cognition is correlated with the cognitive load.

Investigação de propriedades quantitativas de relações simbólicas em quatro estudos experimentais envolvendo o paradigma de equivalência de estímulos

Este trabalho apresenta quatro estudos experimentais que avaliaram a transferência de funções de faces expressando emoções para figuras abstratas equivalentes a elas. Os objetivos específicos de cada estudo podem ser articulados em torno de uma proposta de investigação de propriedades quantitativas de relações de equivalência. O Capítulo 1 descreve um experimento conduzido para investigar se o grau de transferência de funções pode ser afetado pela apresentação atrasada dos estímulos de comparação em tarefas de emparelhamento ao modelo (matching atrasado). Foi constatado que sim: parece haver maior transferência quando os estímulos de comparação são apresentados com atraso. O estudo descrito no Capítulo 2 manipulou, além do emparelhamento atrasado, o número de estímulos mediadores das relações estabelecidas entre as faces e as figuras. O aumento no número de estímulos mediadores dificultou a formação de classes de equivalência e diminuiu a transferência de funções, mas esse efeito foi menos pronunciado quando as relações foram treinadas com emparelhamento atrasado ao modelo. O Capítulo 3 apresenta um experimento conduzido para verificar se figuras abstratas adquirem propriedades de expressões faciais apresentadas sempre muito rapidamente. Nesse delineamento, a transferência de funções ocorreu em grau menor do que quando as faces são apresentadas por períodos mais longos. O Capítulo 4 apresenta um estudo que avaliou o tempo que os participantes gastavam para encontrar figuras abstratas equivalentes a certos padrões faciais expressivos descritos como mais rapidamente localizáveis. Os resultados replicaram apenas parcialmente a transferência de funções demonstrada em um estudo anterior. Os estudos que compõem este trabalho fornecem evidências de que o grau de transferência de funções pode variar sistematicamente de acordo com os parâmetros experimentais adotados. Variações na transferência de funções indicam variações no grau de relacionamento de estímulos equivalentes.

Equivalência de estímulos após treino de pareamento consistente de estímulos com atraso do modelo

Estudos anteriores documentaram a formação de relações de equivalência a partir do treino com pareamento consistente de estímulos. Este estudo, com figuras usuais, objetivou verificar os efeitos de um procedimento similar, mas com atraso na apresentação do modelo, em oito universitários de ambos os sexos. Foi usado um microcomputador com tela sensível ao toque. No ensino das discriminações condicionais AB e AC, intercalado aos testes de simetria BA e CA, e de equivalência BC e CB, o modelo era apresentado na "janela" central da tela; após a resposta ao modelo, este ficava ausente, e três estímulos de comparação, um dos quais o consistente (Sc), eram apresentados, simultaneamente, nas "janelas" laterais, sem conseqüências diferenciais para as respostas corretas e incorretas. Sete participantes alcançaram o critério (100% de acerto), cinco demonstraram as relações de simetria e um demonstrou equivalência. Esses resultados replicaram parcialmente os estudos anteriores.

Estudo exploratório comparativo do declínio cognitivo senil após estimulação multissensorial e cognitiva em idosos institucionalizados e não institucionalizados

O objetivo do presente trabalho foi investigar, empregando testes neuropsicológicos selecionados, a duração dos efeitos benéficos do programa de estimulação multissensorial e cognitiva realizado em idosos vivendo em instituições de longa permanência ou em comunidade. Os participantes do estudo foram idosos institucionalizados (n=20, 75,1 ± 6,8 anos de idade) e não institucionalizados (n=15, 74,1 ± 3,9 anos de idade), com 65 anos de idade ou mais, sem histórico de traumatismo crânio-encefálico, acidente vascular encefálico ou depressão primária, acuidade visual mínima 20/30 mensurada pelo Teste de Snellen e que participaram regularmente do Programa de Estimulação Multissensorial e Cognitiva. Foram realizadas reavaliações em cinco períodos (2, 4, 6, 8 e 12 meses) após a finalização da intervenção multissensorial e cognitiva. Para isso empregou-se o Mini Exame do Estado Mental (MEEM); nomeação de Boston; fluência verbal semântica (FVS) e fonológica (FVF), testes da Bateria Montreal de Avaliação da Comunicação (MAC), Teste de Narrativa “Roubo de Biscoitos” e testes neuropsicológicos selecionados da Bateria Cambridge (CANTAB) incluindo: Triagem Motora (Motor Screening – MOT); Processamento Rápido de Informação Visual (Rapid Visual Information Processing – RVP); Tempo de Reação (Reaction Time - RTI); Aprendizagem Pareada (Paired Associates Learning - PAL); Memória de Trabalho Espacial (Spatial Working Memory - SWM) e Pareamento com Atraso (Delayed matching to sample - DMS). Os resultados apontaram diferenças estatisticamente significativas entre os grupos revelando taxa de declínio cognitivo maior nos idosos institucionalizados. Esses resultados confirmam sugestão anterior de que o ambiente pobre de estímulos somato-motores e cognitivos das instituições de longa permanência aceleram o declínio cognitivo senil. Além disso, a análise das curvas ROC seguido dos cálculos de sensibilidade, especificidade e eficiência para cada teste revelou que os testes da bateria CANTAB para memória e aprendizado espacial pareado assim como para memória espacial de trabalho permitiram a distinção entre os grupos I e NI em todas janelas de reavaliação. Os resultados demonstraram que uma vez cessado o programa de estimulação, se observa em ambos os grupos declínio cognitivo progressivo, com perdas mais precoces e mais intensas nos idosos institucionalizados do que naqueles vivendo em comunidade com suas famílias. Além disso, observou-se que a duração dos efeitos benéficos sobre o desempenho nos testes neuropsicológicos de ambos os grupos é heterogêneo, e que os efeitos de proteção guardam relação estreita com a natureza das oficinas. Por conta disso os escores dos testes de linguagem declinaram mais lentamente. Os resultados reúnem evidências que permitem a recomendação de programas regulares de estimulação somatomotora e cognitiva para idosos institucionalizados com o intuito de promover a redução da taxa de progressão do declínio cognitivo senil.

Estratégias de modelagem de Go/No-go e verificação de sua necessidade para ocorrência de simetria em macacos-prego (Cebus apella)

A aprendizagem de relações condicionais bidirecionais (simetria) tem sido raramente demonstrada em não-humanos. Recentemente três estudos apresentaram dados positivos de repertórios comportamentais de simetria em pombos. Estes estudos apontaram como possíveis variáveis determinantes da emergência de simetria: 1) O treino misto de relações arbitrárias e de identidade simultaneamente e com um mesmo conjunto de estímulos; 2) O sujeito não ter sido exposto a treino prévio de qualquer tipo de relação com os mesmos estímulos; e 3) A utilização do procedimento de discriminação condicional sucessiva (Go/No-go). O presente estudo buscou averiguar a necessidade do uso de Go/No-go, aplicando as demais variáveis (treino misto e não exposição prévia), para a obtenção da emergência de simetria. Este estudo avaliou em dois macacos-prego (Cebus apella) a aprendizagem de relações arbitrárias e de identidade de estímulos apresentados na mesma sessão experimental e a emergência de simetria, utilizando dois procedimentos. Um sujeito (M18) foi treinado em tarefa de Go/Nogo com tentativas mistas de relações arbitrárias e relações de identidade, com o mesmo conjunto de estímulos. O sujeito passou por dois treinos Go/No-go que não foram bem sucedidos em estabelecer controle condicional. Um outro sujeito (M27) foi treinado em uma tarefa de emparelhamento ao modelo com atraso zero com tentativas mistas de relações de identidade e arbitrárias, com mesmo conjunto de estímulos. Esse segundo procedimento buscou averiguar a necessidade do uso do procedimento Go/No-go para a obtenção da emergência de simetria. As sessões de treino eram compostas por oito tentativas de identidade (quatro relações) e oito tentativas de relações arbitrárias (duas relações), apresentadas em seqüência randômica. Todas as tentativas tinham três escolhas entre as comparações. Posteriormente, M27 foi submetido a três testes (todos com reforço programado para todas as tentativas). O treino de linha de base mista (identidade e arbitrária) ocorreu em 14 sessões. O primeiro teste foi de simetria, em uma sessão de oito tentativas para cada uma das quatro relações de identidade, duas arbitrárias e duas de teste, totalizando 64 tentativas, cujo critério de desempenho era acertar sete das oito tentativas de cada relação. M27 teve 2 erros em uma das relações de identidade e acertou todas as demais, inclusive as de simetria. Para averiguar se havia uma coerência do controle de estímulos, foi feito o segundo teste no qual as respostas de escolha entre as comparações não podiam mais ser condicionais ao modelo, uma vez que se utilizou um mesmo estímulo novo no lugar dos modelos para todas as tentativas, tanto de linha de base quanto de teste. M27 cometeu três erros ao todo. Esse resultado pode indicar que havia uma relação de controle, não prevista: como dois pares de estímulos se alternavam na função S- em todas as tentativas, M27 pode ter aprendido a rejeitar esses dois pares de estímulos independente do modelo apresentado. De modo a averiguar se de fato não havia controle por seleção de acordo com o modelo, foi feito um teste apenas com duas comparações com as mesmas outras configurações do primeiro teste. M27 errou seis das 32 tentativas de linha de base de identidade, seis das 16 arbitrárias e seis das 16 de simetria. Os acertos foram, portanto, acima da linha do acaso, o que confirma parcialmente a hipótese acima e pode indicar a presença de um controle misto condicional e discriminativo entre os estímulos de comparação.

OBSERVING BEHAVIOR AND ATYPICALLY RESTRICTED STIMULUS CONTROL

Restricted stimulus control refers to discrimination learning with atypical limitations in the range of controlling stimuli or stimulus features In the study reported here 4 normally capable individuals and 10 individuals with Intellectual disabilities (ID) performed two-sample delayed matching to sample Sample stimulus observing was recorded with an eye tracking apparatus High accuracy scores indicated stimulus control by both sample stimuli for the 4 nondisabled participants and 4 participants with ID and eye tracking data showed reliable observing of all stimuli Intermediate accuracy scores indicated restricted stimulus control for the remaining 6 participants Their eye tracking data showed that errors were related to failures to observe sample stimuli and relatively brief observing durations Five of these participants were then given interventions designed to improve observing behavior For 4 participants the interventions resulted initially in elimination of observing failures increased observing durations and Increased accuracy For 2 of these participants contingencies sufficient to maintain adequate observing were not always sufficient to maintain high accuracy subsequent procedure modifications restored It however For the 5th participant initial improvements in observing were not accompanied by improved accuracy in apparent Instance of observing without attending accuracy improved only after an additional intervention that imposed contingencies on observing behavior Thus interventions that control observing behavior seem necessary but may not always be sufficient for the remediation of restricted stimulus control

Mnemonic neuronal activity in somatosensory cortex.

Single-unit activity was recorded from the hand areas of the somatosensory cortex of monkeys trained to perform a haptic delayed matching to sample task with objects of identical dimensions but different surface features. During the memory retention period of the task (delay), many units showed sustained firing frequency change, either excitation or inhibition. In some cases, firing during that period was significantly higher after one sample object than after another. These observations indicate the participation of somatosensory neurons not only in the perception but in the short-term memory of tactile stimuli. Neurons most directly implicated in tactile memory are (i) those with object-selective delay activity, (ii) those with nondifferential delay activity but without activity related to preparation for movement, and (iii) those with delay activity in the haptic-haptic delayed matching task but no such activity in a control visuo-haptic delayed matching task. The results indicate that cells in early stages of cortical somatosensory processing participate in haptic short-term memory.