Psicofisiologia da aprendizagem e memória (PDF, 250Kb)

Módulo III – Psicofisiologia da Aprendizagem e Memória11) Enquadramentoa. Conceitos fundamentais: Reflexo de Orientação e de Defesab. Bases psicofisiológicas e significado dos registos Electroencefalográficos,Potenciais Evocados e BEAMc. Demonstração das técnicas de EEG, PE e BEAM2) Aplicaçãoa. Elaboração de uma experiência para testar os efeitos da estimulação cognitivana actividade eléctrica do encéfalob. Execução da experiência3) Análise e discussão dos resultados4) Avaliação© 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aula de 04/04/2005

Módulo III – Psicofisiologia da Aprendizagem e Memória1) Enquadramentoa. Conceitos Psicofisiológicos Fundamentais• Reflexo de Orientação! RO refere-se ao reflexo fisiológico que conduz à focalização da atenção emestímulos novos e/ou de intensidade baixa-moderada, potencialmenteimportantes, facilitando a percepção e resposta ao estímulo! Modelo de comparação neuronal (Sokolov): o RO produz-se como consequência deum processo de comparação cortical entre a representação neuronal doestímulo novo e a representação neuronal, mantida em memória, dosestímulos anteriores. Se existe desigualdade, o RO é desencadeado.• Reflexo de Defesa! RD refere-se ao reflexo fisiológico a estímulos de intensidade elevada,potencialmente ameaçadora, protegendo o sujeito contra os efeitos nocivosdo estímulo! O RD apresenta maior resistência à Habituação! O RD tem associado o aumento inicial do RC! Hipótese da atracção-rejeição (Lacey e Lacey; Graham e Clifton, 1966):RC é principal índice diferenciador do RO e RD (desaceleração cardíaca =atitude atencional de aceitação Vs aceleração cardíaca = atitude atencionalde rejeição )! Exemplos do valor preditivo em situações experimentais© 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aula de 04/04/20052

• Sokolov (1963): Características que distinguem o RO do RD3EstímuloselicitadoresPadrões derespostaFunçãoRONovos e deintensidade baixaou moderadaDesaceleraçãocardíaca;vasoconstriçãoperiférica;vasodilataçãocefálica;dessincronizaçãoEEG; aumento AEP(> amplitude AEP, >frequência AEP,

• Sequência das alterações cardíacas do RD4! Significado cognitivo Significado Motivacional! Registo atencional Esforço atencional do processamento© 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aula de 04/04/2005

5b. Bases psicofisiológicas e significado de regist. EEG, PEs e BEAM• Bases fisiológicas do EEG, PEs e BEAM1930 - Berger efectua o 1º registo de ondas cerebrais em humanos e designa-o deElectroencefalograma1965 – 1º registo de potenciais evocados1990 – BEAM (Brain Electrical Activity Mapping)! Electroencefalografia: procedimento de registo dos potenciais eléctricos produzidospelo cérebro de forma espontânea (e da sua alteração em função deestimulação padronizada para uso clínico), captados na superfície externado crânio! A electroencefalografia é particularmente sensível à despolarização dendrítica,parte do potencial de acção neuronal (impulso nervoso) que sustenta atransmissão e processamento de informação no SN! As alterações de voltagem do EEG reflectem a actividade simultânea dos milhõesde neurónios que formam amplas zonas neuronais do córtice (sobretudocamada V), mas também é possível captar actividade subcortical! Sistemas de controle:− SARA− Sistema Talâmico Difuso− Neo-estriado− Feixe Prosencefálico Medial© 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aula de 04/04/2005

• Ritmos tipo6© 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aula de 04/04/2005

• Parâmetros de análise da actividade espontânea:! Frequência! Amplitude! Morfologia7Ritmo delta Ritmo teta Ritmo alfa Ritmo betaFrequência 0,5-4 Hz 4-8 Hz 8-12 Hz 12-50 HzAmplitude 100-200 mV 50-100 mV 20-50 mV 2-20 mVLocalizaçãopreferencialDifusa Parieto-temporal Occipito-parietotemporal,bilateral,mas > amplitude noH DominanteFrontal, sobretudona região rolândicaSignificadoEm adultos sódurante o sonoprofundo ou emestados raros deconfrontação hostil;Ritmo normal atéaos 3m idadeDesactivação+ frequente emcrianças; em adultos= patologia ouestado emocionalintenso comoestimulaçãohedónica outonalidade afectivaassociada a umarepresentaçãomental ou acto+ frequente noadulto em repouso,de olhos fechados;passa a beta comestimulação (vigíliadifusa, percepçãoglobal);ritmo característicoda personalidadeActivação corticalRitmo irregulardistinguindo-se < 30Hz em resposta aactividade física oumental e o > 30 Hz(beta rápido) por efeitode fármacos ou estadoemocional/stressintenso; Atençãoprestada arepresentaçõesmentais© 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aula de 04/04/2005

• Potenciais Evocados8! Potenciais evocados: alterações na actividade eléctrica do cérebro que ocorrem emresposta a estímulos concretos ou em antecipação a actividades motoras! Tipos de potenciais evocados:− Sensoriais− Motores− Deflexões Fixas de Potencial (Variação Contingencial Negativa)! Apresenta-se sob a forma de uma onda complexa de alterações de voltagem obtidaa partir do EEG, pelo cálculo da média dos períodos do registo que seseguem à administração do estímulo© 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aula de 04/04/2005

! Classificação dos componentes: identificam-se em função da sua polaridadepositiva – P – ou negativa – N – acrescentando-se um sub-índice numéricoque indica o tempo de latência após a apresentação do estímulo! Tipos de componentes:− Exógenos (< 200ms) – dependem fundamentalmente das característicasfísicas do estímulo− Endógenos (>200ms) – dependem das características psicológicas e do sujeitoe da tarefa a efectuar! Significado dos componentes:− A sequência temporal dos potenciais reflecte o processamento nervoso dainformação, desde as estruturas e vias aferentes mais externas, até oscentros corticais superiores− < N100 – Recepção sensorial− N100 (2-4 mV) – atenção selectiva (> amplitude no canal atendido emexperiências de escuta dicótica; tanto > quanto + difícil é a discriminação)− N200 – Mismatch Negativity− P200 (2-4 mV) – tanto > quanto > relevância intrínseca dos estímulos− P300 (4-6 mV) – avaliação e categorização do estímulo; tanto > quanto +emocionógeno ou raro o estímulo (Oddball)− > P300 (5-7 mV) – Organização e execução de respostas; tanto > quanto +difícil o reconhecimento do estímulo ou execução da tarefa− N400 (3-5 mV) - > amplitude para tarefas de processamento de estímulosverbais incorrectos ou de significado ambíguo© 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aula de 04/04/20059

!VCN (7-9 mV) – tanto > quanto > a probabilidade de ocorrência de um estímulo10! Potencial de Preparação – PP (7-9 mV) – ocorre entre 800 a 1000 ms antes deuma resposta motora (estudos de inibição de respostas)© 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aula de 04/04/2005

• Significado psicofisiológico (alguns exemplos)! EEG como medida directa da actividade do SNC! As alterações rítmicas por referência aos padrões normais são sempre sugestivasde patologia! Lateralização:− HE – Tarefas verbais; processamento analítico; emoções positivas− HD – Tarefas visuo-espaciais; processamento sintético; emoções negativas! Intraversivos > frequências EEG que extraversivos! REM " > frequência! N-REM " Diminuição progressiva da frequência até ritmo delta na 4ª fase! 40 a 50% das pessoas c/ SQZ não manifestam RO face a estímulos inócuos! SQZ – inibição do RD com estímulos distractores! SQZ – atenuação do P300! Toxicodependência (alcoolismo) – atenuação de P30011Nota: consultar tabela do slide 7© 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aula de 04/04/2005

c. Demonstração das técnicas de EEG e PE• Introdução:! Montagem dos eléctrodos: bipolar e monopolar• Objectivos experimentais:! Conhecer os procedimentos para o registo do EEG e cálculo de PEs! Observar e registar alterações na EEG associadas a estimulação cognitiva! Analisar o registo nas várias condições experimentais de modo a aumentar oentendimento das potencialidades e limites deste índice• Materiais:! Polígrafo electrónico BIOPAC MP30, c/ caboSS2L, ligado a um PC c/ Windows 95! Software de recolha/análise de dados BSL V3! Estímulos cognitivos• Fases experimentais:! Preparação! Calibragem! Registo! Análise12© 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aula de 04/04/2005

c. Demonstração das técnicas de EEG e PE• Montagem Standard! Sistema internacional 10-20 aprovado pela Federação Internacional deElectroencefalografia13! A nomeação das localizações realiza-se utilizando a letra inicial da área cerebralonde está localizado cada ponto – Frontal, Parietal e Temporal – e um subíndice queindica linha média – z – lado direito – nos pares – lado esquerdo – nos ímpares! O Frontal divide-se em: Fp; F; C© 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aula de 04/04/2005

c. Demonstração das técnicas de EEG e PE• Tipos de montagem! Montagem bipolar:Todos eléctrodos activos, comparados entre si 2 a 2, geralmente com os queestão em posições simétricas (p.e., C4-C3, O2-O1,...) (+1 eléctrodo de terra)" diferença de voltagem entre localizações " útil para comparaçõesinterhemisféricas! Montagem monopolar:Todos os eléctrodos activos são comparados com um eléctrodo numa zonaneutra ou pouco activa (+1 eléctrodo de terra) " medida exclusiva do localem que cada eléctrodo se encontra! O eléctrodo neutro pode ser colocado na extremidade do nariz, lóbulos das orelhasou ossos mastóides (áreas relativamente fora de influências EEG e EMG)• Artefactos comuns! Contracções faciais! Movimentos oculares! Movimentos das pálpebras14© 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aula de 04/04/2005