:: ENSCER - Ensinando o cérebro :: Pesquisas Realizadas: "Compreendendo Charadas"

Flávia Benevides Foz¹, Ana Paula Silvino^1,3, Andrea Garrido Rondó¹, Cecília S. Bursztyn^1,2, Ednilson Cesar Rodella¹, Fábio Luis Picelli Lucchini¹, Mateus Guilherme Fuini¹.

Analisamos, neste estudo, características da atividade cerebral durante o processamento de linguagem utilizando a metodologia dos Mapas Cognitivos Cerebrais, numa situação específica de resolução de charadas sobre frutas, instrumentos e profissões. Enquanto os indivíduos realizavam a tarefa apresentada em forma de uma atividade informatizada, registrava-se um eletroencefalograma (EEG) para posterior obtenção dos Mapas Cognitivos Cerebrais (MCCs). Os mapas são construídos baseados na análise das áreas que alocaram maior capacidade computacional durante a execução da tarefa em cada etapa da atividade informatizada. Observou-se uma variação na ativação cerebral que variou de acordo com o evento analisado (início e final da apresentação do som, apresentação das figuras e escolha da resposta) e com o tipo de informação apresentada (frutas, instrumentos e profissões).

Estudar e discutir processos mentais é tema de interesse de diversas áreas e há muito gera grandes expectativas e muitas polêmicas. Foi, no entanto, apenas na década de 50 que a idéia de que os processos mentais poderiam ser estudados à luz de um modelo computacional apresentava-se como uma boa alternativa, marcando assim o aparecimento da Inteligência Artificial, que posteriormente se expandiu para o que ficou conhecido como Ciência Cognitiva. Entretanto, a Ciência Cognitiva tal como se apresenta hoje é muito mais do que entendemos por Inteligência Artificial. Ao longo destes anos, houve uma cisão e duas fortes correntes se consolidaram: Inteligência Artificial ou IA que estuda as representações mentais através de programas computacionais e a Ciência Cognitiva que estuda o cérebro humano como um caminho para simular as atividades mentais envolvendo o conhecimento da fisiologia cerebral. Este esforço interdisciplinar busca reorganizar o que se sabe sobre a mente humana tendo como um possível paradigma unificador um modelo computacional. (TEIXEIRA, 1998)

Discutiremos, neste trabalho, um modelo de processamento de informações conhecido como Sistema Inteligente de Processamento Distribuído (SIPD). O termo SIPD usado em inteligência artificial (ROCHA, 1997, 1999) tem migrado como modelo teórico para muitas áreas correlatas como, por exemplo, em teoria de funcionamento cerebral. Nosso cérebro tem a capacidade de se adaptar às novas demandas do ambiente, tanto maior e mais eficiente essa adaptação quanto maior sua capacidade de reorganizar circuitos neurais. Essa reorganização permite a utilização de conjuntos distintos de neurônios para a solução de tarefas diferentes. O mesmo neurônio pode participar de processamentos diferentes, desde que suas habilidades sejam requeridas na solução dessas tarefas. Assim funciona um Sistema Inteligente de Processamento Distribuído (SIPD). (CHAANDRASEKARAN, 1981, LESSER e CORKILL, 1981, DURFEE e MONTGOMERY 1991, HEWITT e INMAN, 1991, DAVIS e SMITH, 1993).

Um Sistema Inteligente é um sistema eficiente em encontrar soluções para os problemas, um Processamento Distribuído é ter um conjunto de neurônios que se especializam em solucionar determinados problemas em função das ferramentas que possuem e que se associam conforme a necessidade que o problema requer. O cérebro é o SIPD mais avançado que se conhece. (ROCHA, 1999)

A capacidade de um SIPD em solucionar problemas depende da especialização dos seus agentes (conjunto de neurônios) e da versatilidade em se associarem de maneiras distintas durante a solução de problemas. Segundo ROCHA, (1999), a inteligência de um SIPD se reduz à medida que se estabelecem preferências de associações entre agentes em função de uma alocação privilegiada de recursos de comunicação entre alguns desses (agentes extremamente especializados e intimamente ligados e que sempre atuam da mesma forma), perdendo a versatilidade, mas também à medida que o mesmo conjunto de agentes tende a ser utilizado na solução de qualquer tarefa, indiferentes à tarefa requerida (agentes freqüentemente recrutados independente do tipo de tarefa), perdendo também em eficiência. Portanto a eficiência diminui quando agentes se especializam demasiadamente ou quando são indiferentes às situações. Frente a uma tarefa, exige-se a ação de determinados agentes distribuídos pelo nosso cérebro. Os recursos de comunicação entre eles devem ser abundantes, facilitando e agilizando a troca de mensagens. Durante o processamento de uma informação, várias áreas corticais são ativadas e grupos de neurônios atuam diferentemente, recrutados conforme suas especialidades, podendo ser na entrada da informação sensorial, na associação, na integração, na escolha, na planificação ou na execução motora. Alguns são solicitados para planificar e definir estratégias, outros para colocar estes planos em ação, outros avaliam a situação e assim por diante, conforme a exigência da tarefa. Neste sistema considera-se ainda a possibilidade de ocorrência de diferentes caminhos para se resolver uma mesma tarefa.

O cérebro tem condições de reorganizar-se em resposta a influências extrínsecas e intrínsecas, seja por razões da própria aprendizagem, seja por uma necessidade de reorganização devido à lesões. (COWAN, 1989; BRAGA, 1996). O cérebro lesionado também busca soluções para a resolução dos diferentes problemas, muitas vezes demonstrando por essa adaptação, a sua capacidade plástica. (FOZ, 1999)

O processamento da linguagem pode ilustrar a eficiência de um sistema inteligente de processamento distribuído, onde diferentes agentes se correlacionam para a solução de uma tarefa. Considerando-se que neurônios de diferentes áreas corticais (agentes) são recrutados para colaborar na execução de uma determinada tarefa, então a atividade desses neurônios estão correlacionadas. Com o avanço da tecnologia informática, várias técnicas não invasivas têm sido usadas para a avaliação da atividade cerebral e das correlações entre elas, colaborando cada vez mais para um entendimento da fisiologia cerebral durante os processos mentais. Técnicas como a Tomografia Computadorizada (CT – computer tomography) e a Ressonância Magnética ( MRI – magnetic ressonance imaging) cada qual com suas particularidades, trazem informações sobre as estruturas morfológicas e anatômicas fornecendo importantes informações sobre dados patológicos. Outras técnicas como o PET (positron emission tomography), SPECT (single photon emission tomography), rCBF (regional cerebral blood flow), a Ressonância Magnética Funcional (fMRI), a eletroencephalografia (EEG), ERP (event-related potencial) e mais recentemente BEAM (brain electrical activity mapping) contribuem para uma avaliação metabólica e eletrofisiológicas do nosso cérebro, trazendo também importantes dados correlacionados com a função cerebral, cada qual com sua especificidade e indicações. A combinação das diferentes técnicas contribui para acrescentar informações teóricas e metodológicas importantes sobre o funcionamento do cérebro e processos patológicos podem ser analisados e comparados. (OBRZUT e HYND, 1991, TAVERAS, 1996)

Foi por volta de 1861 que Paul Broca, médico francês, baseado em achados patológicos, descreveu que a lesão de uma área frontal pré-motora do hemisfério esquerdo seria a responsável por dificuldades na produção motora da fala. A área de Broca, como ficou conhecida, foi considerada durante muito tempo, como a responsável somente pela dificuldade de fonação, modelo revisto atualmente.

Em 1874 o alemão Carl Wernicke, também por meio de achados patológicos, descreveu que a lesão numa determinada área temporal esquerda (primeiro giro temporal posterior), hoje conhecida como área de Wernicke, seria a responsável por dificuldades de compreensão verbal, considerada como afasia sensorial.

As descobertas de Broca e Wernicke contribuíram demasiadamente para o avanço da ciência na área da neurologia e predominaram por quase um século (85 anos). Havia um consenso que as alterações de linguagem, resultado de lesões cerebrais, ajudavam a compreender os processos normais da linguagem. Correlações entre sintomas de afasias e determinadas lesões cerebrais foi o caminho para se compreender a organização anatômica da linguagem em cérebros normais. (GOODGLASS, 1993)

Mais tarde, Lichteim (1884) descreveu que uma lesão nas fibras de ligação entre as áreas de Broca e Wernicke, atualmente conhecido como fascículo arcuado, causaria um outro tipo de afasia, descrita como afasia de condução. Indivíduos com este tipo de lesão apresentavam uma dificuldade em nomear determinado objeto porém conseguiam descrever o uso e a função. A importância da ligação entre as áreas de Broca e Wernicke já havia sido levantada pelo próprio Wernicke.

No período entre as duas grandes guerras, manteve-se a abordagem neurológica seguindo os moldes preconizados por Broca e Wernicke. Outras teorias surgiram e os estudos se intensificaram principalmente após a Segunda Guerra Mundial (1942-1945), quando inúmeros soldados com lesão cerebral foram tratados. Nesta época, houve uma influência da psicologia e da lingüística nas teorias da neurofisiologia da linguagem. Importantes pesquisadores, cada qual com sua área de pesquisa, destacaram-se e contribuíram para a edificação de um conjunto de conhecimentos, concepções e hipóteses que vieram constituir a neuropsicologia. Cabe ressaltar os trabalhos de Luria que, neste movimento neuropsicológico mundial, teve um destaque incontestável além de ter buscado um intenso intercâmbio com outros pesquisadores contemporâneos como Hécaen, M. Albert e J. Brown. Para ele a uma primeira fase localizacionista seguiu-se uma outra que busca compreender os mecanismos básicos que sustentam a linguagem, observando os distúrbios de linguagem e fala em pacientes lesionados, reforçando um novo ramo da ciência, a neurolingüística, envolvendo aspectos da neurologia, da psicologia e da lingüística. Assim nasceram as seis formas de afasia descritas por Luria: afasia acústico-agnósica, ocasionada por lesões temporais posteriores; afasia acústico amnéstica, ocasionada por lesões médio-temporais; afasia semântica, dependente de lesões na zona terciária supramodal parietal inferior; afasia motora aferente ou apráxica, ocasionada por lesões no opérculo rolândico e partes inferiores da área postrolândica; afasia motora eferente, dependente de lesões pré-motoras e a afasia dinâmica resultado de lesões nas partes inferiores do lobo frontal, revisando, assim, as formas clássicas já descritas: afasia motora transcortical (Broca) e afasia de condução (Wernicke). ( BARRAQUER-BORDAS, 1980)

Geschwind (1965) ampliando o modelo proposto por Broca e Wernicke, descreveu que uma área na região parietal, conhecida hoje como giro angular, participaria do processo de compreensão da linguagem escrita. Enquanto o estímulo sensorial auditivo seria processado pela área de Wernicke, o estímulo sensorial visual escrito seria processado pelo giro angular. (LURIA, 1979)

Os modelos propostos por Broca, Wernicke e Geschwind baseados em achados de patologia foram revistos e atualizados após o surgimento das modernas técnicas de mapeamento cerebral, como a ressonância, tomografia computadorizada, eletroencefalografia, entre outros, proporcionando o estudo com indivíduos sem lesão.

Não podemos mais considerar que a área de Broca seja a única responsável pelo controle da fonação e a área de Wernicke responsável pela representação sensorial. Novos estudos têm desvendado muitos detalhes da representação neural do processamento verbal, que permitem hoje uma melhor compreensão da fisiologia da linguagem.

CAPLAN (1995), por exemplo, identifica áreas específicas para reconhecimento de cores e animais. Descreve que este reconhecimento verbal ativa a porção média posterior do lobo temporal no hemisfério esquerdo e também áreas contralaterais para uma identificação visual no hemisfério direito. Esta comunicação inter-hemisférica é possibilitada através das fibras do corpo caloso.

LANDAU, SMITH e JONES (1998) consideram que a capacidade para nomear objetos é uma capacidade que aparece cedo no desenvolvimento da linguagem oral, sendo que os mecanismos necessários, além de serem precocemente estabelecidos incluem um conhecimento biológico. Relatam ainda que crianças e adultos apresentam diferentes processos organizacionais para perceber, categorizar e nomear objetos, variando ao longo do desenvolvimento. Neste estudos, demonstraram que quando se trata de reconhecer verbalmente ferramentas, os adultos consideram a função do objeto, pois além de ativar uma porção posterior do lobo temporal esquerdo, porção ventral, ativam áreas do lobo frontal esquerdo (pré-motoras da mão) muito provavelmente devido a estreita relação das ferramentas com a sua função motora.

RIZZOLATI e ARBIB (1998) por sua vez, em estudos realizados com macacos, observaram que áreas pré- motoras, correspondentes à área de Broca nos homens, eram ativadas não só quando o macaco fazia determinada ação, mas também quando via outro macaco realizar a mesma ação. Sabemos que a área pré motora conhecida como área de Broca é ativada durante a fonação, portanto é ativada quando codificamos a(s) palavra(s) a serem faladas nos movimentos a serem acionados pela área motora correspondente à face e orofaringe e, como demonstrou RIZZOLATI em seus estudos, também se ativariam quando vemos alguém executar a ação. Estas análises acrescentam mais um conceito: o dos neurônios espelhos ou de representação, além dos já comentados sensoriais (área de Wernicke) e motores (área motora da face ou das mãos).

Portanto, segundo RIZZOLATI e ARBIB (1998) os neurônios da área de Broca são ativados quando o indivíduo faz a ação ou vê alguém fazê-la, da mesma forma, neurônios de representação da ação motora da orofaringe, ativadas durante o ato de fonar, seriam ativados tanto quando o indivíduo fona como quando ouve alguém fonar. A descoberta do sistema espelho ou de representação sugere uma forte ligação entre a fala e a representação de ações. A proximidade destes neurônios de representação visual e fonético possibilitaria a associação entre eles, quando um é ativado o outro também é. Essa associação definiria a semântica de um verbo como a ação representada pelo neurônio pré-motor de representação do ato e também sua sintaxe. Essa habilidade inata do sistema neural, facilitaria o rápido aprendizado e uso da linguagem pelas crianças. Uma habilidade inata reforçando a existência de um sistema de circuitos neurais aptos para o processamento de linguagem já presentes numa escala filogenética, mas não específica para a fala humana. (ROCHA, 1999)

Finalmente, as palavras de função como artigo, preposições, conjunções estão, segundo GARRET (1995), NEVILLE (1995), relacionadas a áreas anteriores do lobo frontal esquerdo e áreas anteriores do lobo temporal. NEVILLE e seus colaboradores (1995), medindo o potencial evocado associado à eventos (ERPs), compararam a atividade cerebral de crianças; adolescentes e adultos em testes que envolviam uma processamento sintático de frases. Observaram que, nas crianças, esse tipo de processamento não difere de uma análise semântica cuja resposta ao estímulo é mais tardia (350ms) e ativa áreas mais posteriores em ambos os hemisférios, já os adolescentes e adultos apresentam diferenciação no processamento sintático e semântico. O sintático parece mais precocemente ativando áreas frontais anteriores e porções anteriores do lobo temporal. Ainda FAUST e CHIARELLO (1998) avaliaram a contribuição dos hemisférios esquerdo e direito no processo de desambiguação lexical em diferentes contextos de sentenças, que eram apresentados em pranchas na forma escrita. Esses autores acreditam que ambos os hemisférios atuam neste processo de forma complementar.

As idéias de Noam Chomsky, que sem sombra de dúvidas contribuíram e contribuem imensamente para a compreensão de processos lingüísticos, surgiram na década de 50, quando ainda a sociedade científica era dominada pelas idéias behavioristas. Os seguidores do comportamentalismo sustentavam que a linguagem era desenvolvida e estruturada baseada na vivência estímulo – resposta, uma visão reducionista que não explicaria uma série de manifestações lingüísticas. Às estruturas superficiais, diretamente observáveis, objeto de estudo dos predecessores de Chomsky, contrapõe-se as estruturas profundas da língua que teriam pontos comuns em todas as línguas. Conjunto de regras universais correspondente à noção de universais lingüísticos. (PINKER, 1995a; AIMARD, 1998).

A Gramática Gerativo-Tranformacional, como ficou conhecida, busca os universais lingüísticos que explicariam a faculdade inata do homem para a linguagem, levando em conta a intuição do falante. (SCLIAR-CABRAL, 1979). Sugere que princípios ou regras são inatos e universais, independente da língua que a criança é exposta. Assim, quando a criança aprende rapidamente a língua falada pelo ambiente que vive, não fica dependente de um aprendizado anterior de uma centena de regras daquela língua, precisa apenas ajustá-las.

Steven Pinker, pesquisador e cientista cognitivo norte-americano, retoma as teorias de Chomsky, acrescentando novas idéias e importantes contribuições sobre o processamento de linguagem, tentando responder questões que há muito nos fazemos.

Segundo PINKER, 1999, a linguagem é um bom exemplo da qualidade combinatória de nossa mente. Alguns elementos com algumas regras que os combinem podem gerar um número incalculavelmente elevado de combinações ou representações diferentes, pois estas crescem exponencialmente. Os estudos da psicologia cognitiva têm procurado identificar as representações internas da mente medindo relato de pessoas, tempos de reação e erros, enquanto essas pessoas recordam, resolvem problemas, reconhecem objetos e generalizam. O cérebro humano usa quatro formatos principais de representações: imagem visual, representação fonológica, representação gramatical e a linguagem do pensamento na qual se expressa nosso conhecimento conceitual. A imensidão combinatória de estruturas pensáveis é encontrada em muitas esferas da atividade humana. Por exemplo, várias são as representações ligadas a um conceito, formando uma extensa rede semântica, por exemplo, a palavra cervo remete a informações como: é um nome, é um animal, tem chifres, vive nos prados, amamenta os filhotes...sua palavra remete-se à sua imagem, pronuncia, grafia e assim por diante formando um banco de dados referentes, representando um conhecimento. Mesmo se você ler a palavra cervo com uma grafia rebuscada nunca vista antes, ainda assim á capaz de reconhecer o conceito, não é preciso refazer novas redes ou reaprender o conceito, e mesmo se aprender a reconhecer que veado é o mesmo que cervo as mesmas redes semânticas são mantidas com exceção claro da grafia e imagem fonológica. Isso sugere que temos um nível de representação específico para os conceitos por trás das palavras e não somente para as próprias palavras.

PINKER (1995) em sua discussão sobre o processamento de frases, por exemplo, analisa dois tipos básicos de frases: as descritivas e as procedurais. Aborda diferentes processos neurais ligados a esses dois tipos de frases. As frases do tipo descritivas, centradas no tópico a ser descrito e as frases do tipo procedurais, centradas no verbo, na ação.

Frases descritivas, como por exemplo "O morango é vermelho", estão centradas, conforme descreve Pinker, no tópico da frase a ser descrita. No caso o nome morango, um substantivo, determinaria os outros elementos da frase, a ele relacionadas, que falam de suas propriedades. Neste caso, neurônios do lobo temporal esquerdo (área de Wernicke) identificariam o tópico e através de suas conexões com outros neurônios de outras áreas (visuais, olfativas, associativas, etc ) estabeleceria estas relações e identificariam possíveis elementos a serem encontrados na frase: morango, vermelho, cheiroso, doce, fruta, etc. As frases descritivas, portanto, iniciam-se com a identificação do tópico da descrição, tendo o lobo temporal e principalmente a área de Wernicke um importante papel nessa análise descritiva, associando o nome às propriedades a ele relacionadas.

Na frase do tipo procedural, segundo Pinker, a ação é parte central da frase e ativará áreas pré-motoras (Broca). Para cada verbo temos elementos associados que combinam com a semântica e a sintaxe do verbo.

Essa relação estabelece a semântica das palavras e a relação sintática básica dos elementos da frase, pois não pode ser: arroz come João. Há opções restritas de combinação dos elementos da frase mantendo-se o mesmo significado, o sistema gera expectativas com relação a estas possibilidades.

Foram nas últimas duas décadas que temos testemunhado um crescimento no interesse pelo EEG (ORBRZUT e HYND, 1991) que com as técnicas computacionais ganhou força. Nos dias de hoje a tecnologia e a informática continuam contribuindo para o desenvolvimento das técnicas e dos equipamentos. (FOZ, 1998),

A atividade dos neurônios recrutados para a execução de uma tarefa pode ser registrada por um eletroencefalograma (EEG). A análise do EEG pode revelar, portanto, a associação de áreas envolvidos na solução de um determinado problema. (ROCHA, 1990). Várias investigações tem reportado diferenças significantes no controle por EEG e ERP em crianças com distúrbios de aprendizagem, Duffy e colegas utilizando uma complexa técnica de obtenção de mapas cerebrais a partir do EEG e ERP encontraram diferenças significativas na região frontal esquerda média e posterior entre um grupo de disléxicos e um grupo controle. (OBRZUT e HYND, 1991). Um grande número de trabalhos tem correlacionado a atividade cerebral com a função cognitiva, principalmente a linguagem (ROCHA, 1990, KING e KUTAS, 1998, KLIMESCH, 1999, KONG et al., 1999, ROCHA et al, 1999, WILSON, SWAIN e ULLSPERGER, 1999).

A atividade elétrica cerebral associada a uma tarefa cognitiva registrada por um EEG, pode ser estudada através da técnica da Atividade Relacionada a Eventos (ARE) (ROCHA, 1990, DEARY e CARYL, 1997, HILLYARD e ANLLO-VENTO, 1998). Utilizando-se essa técnica pode-se determinar quais eventos associados à uma tarefa cognitiva serão estudados, e assim toda a atividade elétrica cerebral durante um período pré definido é registrada e promediada (cálculo da média), com auxílio de equipamento e técnicas apropriadas para todas as ocorrências desse evento durante o teste a que os indivíduos são submetidos. A análise dessa atividade promediada ou ARE permite o estudo dos mecanismos neurais envolvidos na realização da tarefa em estudo.

Neste estudo utilizaremos a técnica desenvolvida mais recentemente por ROCHA e colaboradores, uma técnica de mapeamento cerebral a partir do estudo das Atividades Relacionadas a Eventos, os AREs, obtidos para as diversas derivações do EEG e associadas a eventos específicos de uma tarefa cognitiva. O registro do EEG se dá concomitantemente à execução de atividades informatizadas, os eventos a serem estudados são previamente definidos, podendo analisar a correlação da atividade de cada uma das derivações do EEG com cada uma das outras e, assim, sucessivamente para os eventos pré determinados. Da análise dos AREs são então processados os Mapas Cognitivos Cerebrais, os MCCs. Os mapas, aqui chamados MCCs, evidenciam tanto as principais áreas envolvidas no processamento das diversas etapas de uma tarefa como também as associações mais importantes que se estabelecem entre essas áreas durante cada uma dessas etapas, calculando-se a relação de entropia entre esses agentes. Com o resultado obtido pelos MCCs, tem-se uma representação gráfica do funcionamento cerebral para cada um dos eventos selecionados. Esta análise permite uma avaliação do funcionamento cerebral que pode ser bastante útil para refinar diagnósticos e prognósticos, bem como verificar a ocorrência de plasticidade em cérebros lesionados. (FOZ, 1999)

Neste trabalho temos como objetivo estudar o funcionamento cerebral durante o processamento de linguagem utilizando a metodologia dos Mapas Cognitivos Cerebrais, os MCCs. Avaliamos, especificamente, a compreensão de charadas, apresentadas verbalmente relacionadas aos temas: frutas, instrumentos e profissões, em um grupo de adultos.

Estudamos a funcionalidade cerebral durante o processamento de linguagem numa tarefa que envolvia a compreensão verbal de charadas sobre frutas, instrumentos e profissões. Enquanto os avaliados respondiam as charadas era registrado um eletroencefalograma (EEG). As charadas foram apresentadas em forma de uma Atividade Informatizada (AI) com auxílio de um computador enquanto outro registrava o EEG.

Participaram deste estudo 20 voluntários adultos, sem história de antecedentes neurológicos.

Foram avaliados 10 adultos para cada uma das Atividades Informatizadas: charadas de frutas , de instrumentos e de profissões.

O nível de escolaridade variou de ensino fundamental incompleto à nível superior.

Em cada um dos grupos tinham voluntários do sexo feminino e masculino numa porcentagem igual a 50%.

O grupo que respondeu ao protocolo profissões foi o mesmo que respondeu ao protocolo instrumentos.

A Atividade Informatizada, utilizada neste trabalho, denominada de Charadas, envolvia uma descrição oral para posterior identificação de uma figura correspondente (Figura 3). Dividimos este experimento em três tipos de Charadas: Frutas, Instrumentos e Profissões. A descrição de frutas apresentada compreendia aspectos visuais (como é), as frases descritivas de instrumentos compreendiam principalmente a função de uso (para que serve) e a de profissões, uma indicação da função (o que faz), de aspectos visuais (como é) e local de trabalho (onde). As respectivas descrições encontram-se em: Anexo 1, 2 e 3 respectivamente.

Estas atividades informatizadas foram apresentadas aos avaliados da seguinte forma:

Utilizou-se dois computadores (Figura 4): um deles para a aquisição e registro dos sinais eletroencefalográficos e o outro para apresentação de atividade informatizadas.

Os dois computadores operaram em rede, de modo a permitir a sincronização da aquisição do EEG com os eventos associados às distintas fases das atividade informatizadas.

Para colocação dos eletrodos utilizou-se o sistema 10/20, como ilustrado na figura 4, e a aquisição do EEG foi feita a uma freqüência de 256 Hz e com uma precisão de 10 bits.

Os 20 eletrodos foram fixados com ajuda de pasta condutiva e distribuídos pelo crânio, 7 na região frontal (FP1; FP2, F7; F3; FZ; F4; F8), 3 na região central (C3; CZ; C4), 3 parietais (P3; PZ; P4), 4 temporais (T3; T5; T4; T6) e 3 occipitais (O1; OZ; O2). São utilizados também 1 eletrodo terra, na fronte, e 2 eletrodos referência, nos lóbulos da orelha, conforme ilustrado na figura 5. São obtidos assim, os 20 registros conforme a colocação dos eletrodos (Figura 5 e 6).

Numa segunda etapa, os dados obtidos com o cálculo da entropia das 20 variáveis são estatisticamente processados aplicando-se uma análise fatorial, com o objetivo de resumir as variáveis através de combinações lineares entre os dados. Os dois principais fatores foram calculados usando o método de componentes principais aplicando-se uma rotação usando o método varimax normalizado. Estes fatores explicaram uma porcentagem entre 56 e 70% do total da variabilidade dos dados. Assim sendo foi possível construir mais dois mapas cerebrais representativos desta análise fatorial, os quais chamamos de Fator 1 e Fator 2. Para o processamento dos dados foi usado o software Sattistica’99 da Stat Soft ⁽¹⁾ e para a obtenção dos mapas o Kards da EINA⁽²).

AMOSTRAS

ARE

DERIVAÇÕES

Trechos do EEG selecionados referentes a um evento

O EEG médio é calculado para cada um desses eventos

para cada uma das derivações do sistema 10/20

ARE

Correlação Linear

MCCs

Promediação das Atividade Relacionadas a um evento

Análise da correlação entre as derivações

Para cada uma das 20 derivações calcula-se a correlação com as outras 19 gerando os MCCs

Figura 6 – Análise das Atividades Relacionadas aos Eventos escolhidos e Mapas Cognitivos Cerebrais

A obtenção dos MCCs envolvem portanto, o cálculo de entropia. A entropia avalia a possibilidade de comunicação entre as derivações, aqui também chamados de agentes neurais ou conjunto de neurônios. A correlação de atividade elétrica entre dois agentes neurais revela o quanto eles estão conectados, avaliam sua capacidade computacional que mostra o quanto um agente se organizou para participar da solução de uma tarefa.

Os eventos analisados em cada uma das charadas estão associados à diferentes momentos durante o processamento da atividade informatizada:

As frases utilizadas nas charadas de frutas são do tipo descritivas explorando aspectos semânticos: Sou vermelha e posso ser comida com casca; Sou roxa redonda e pequena, dou em cachos..., etc. Nas frases da charada de instrumentos exploramos a descrição baseada no uso (para que serve): Uso para serrar madeira; Uso para cortar alimentos. As frases utilizadas na descrição das profissões utilizam informações de função (o que faz), local de trabalho (onde) e semântico descritivo (como é): Trabalho na rua, uso uniforme, multo quem desrespeitar as leis do trânsito; Conserto os carros, uso macacão e várias ferramentas..., etc.

Os avaliados demostraram total compreensão da tarefa pedida. As descrições ouvidas foram facilmente relacionadas às figuras correspondentes, não houve erros, e o tempo de resposta bastante rápido (a média de tempo foi de 2,6 segundos) e a entropia média foi de 6,5 bits. Várias vezes observamos que os avaliados, mesmo antes das figuras serem apresentadas, já demonstravam uma expectativa correta sobre elas pois verbalizavam a resposta.

Analisando o processamento da informação verbal durante estes eventos aqui representados nos Mapas Cognitivos Cerebrais (MCCs), como ilustrado na figura 6, observamos que a atividade elétrica cerebral diferiu entre as charadas: frutas, profissões e instrumentos.

Figura 6 – MCCs das Charadas – Mostra-se aqui os MCCs para os eventos SI, SF, APR e DEC das Charadas de Frutas, Instrumentos e Profissões

Com base na análise fatorial, foram construídos dois mapas (figura 7), chamados de Mapa Fatorial 1 (MF1) e Mapa Fatorial 2 (MF2), correspondendo às componentes principais relacionadas. Os dois principais fatores resumem 70%, 56% e 65% do total da variabilidade das charadas de frutas, instrumentos e profissões respectivamente como mostra a figura 7.

A fim de obter um detalhamento do processamento da informação, fizemos a análise dos MCCs regionais que mostram as 5 principais áreas de maior ativação em cada um dos eventos e suas principais correlações, como ilustrado nas figuras 8, 9 e 10.

Analise fatorial (MF1 e MF2) obtida a partir das correlações entre as entropias das 20 variáveis resultante das charadas de frutas, instrumentos e profissões.

A figura 8 mostra os MCCs obtidos durante a atividade informatizada que envolvia a descrição de frutas. Na primeira coluna está representada as principais áreas correlacionadas durante cada um dos eventos escolhidos (SI, SF, APR, DEC) nas colunas seguintes há um detalhamento das 5 principais áreas e suas principais correlações.


SI	FZ	FP1	FP2	F4	T4

SF	CZ	T4	O2	T6	FZ

APR	FZ	CZ	O2	T6	T4

DEC	FZ	F4	CZ	T5	O2

O MCC Regional é o mapeamento da entropia (hci,j) de comunicação de uma área cerebral relativa a uma derivação i com as 19 outras áreas j amostradas. A figura mostra os MCCs regionais para as 5 áreas de maior entropia para cada evento da charada.

Na primeira fase da apresentação do som verbal as áreas frontais FP1, FZ, F4, FP2 e T4 participam ativamente correlacionando-se entre elas e com outras áreas como F3 e PZ e T4 (Figura 8). Na segunda fase da apresentação verbal, entretanto, as áreas T4, T6, O2, CZ e FZ estão participativas correlacionando-se entre si e com outras áreas como F3 e F4 (Figura 8). Na apresentação das figuras e no momento da decisão, as áreas FZ, CZ e O2 são participantes, porém na apresentação áreas temporais à direita T4 e T6 estão participativas e na decisão aparecem as áreas frontais como F4 e temporais esquerda como T5 como ilustrado na figura 8.

No mapa representando o Fator 1 (MF1 na figura 7), que correspondeu à 54% do total da variabilidade, observamos a participação maior do hemisfério direito: F8, T4, C4, T6, P4, O2, além de FZ, CZ, O2 e do hemisfério esquerdo: F7, T3 e T5. Na análise do Fator 2, (MF2 na figura 7) que correspondeu a 16% da variabilidade, observamos principalmente a participação de FP1, FP2, C3, P3 e PZ.


SI	F7	C3	F3	P3	FZ

SF	FP1	F3	P3	C3	FZ

APR	F4	C3	C4	FP2	F3

DEC	FP2	C3	F4	F3	PZ

Na charada de instrumentos, nos dois eventos da fases verbal as áreas mais correlacionadas são: FZ, F3, C3 e P3 (figura 9) além da participação no primeiro evento (SI) de F7 e no segundo (SF) de FP1. Na fase de decisão, em ambos os eventos APR e DEC, houve a participação de áreas frontais e centrais F3, F4, FP2, C3 além de C4 e PZ (figura 9). As áreas parietais (P3, PZ, P4) e centrais (C3, C4) participam correlacionadas nas duas fases APR e DEC sendo C3, C4 e PZ as mais significativas como representado na figura 9.

No mapa representando o Fator 1 para a charada de instrumentos (MF1 na figura 7), observamos a participação de ambos os hemisférios direito e esquerdo, com uma participação significativa de: FP1, F3, FZ, F4, C3, CZ e C4. Na análise do Fator 2 (MF2), observamos principalmente a participação de FZ, P3, PZ, P4, T6, O1 e OZ.


SI	FP1	F7	F3	F8	O1

SF	FZ	F3	F4	FP1	CZ

APR	FP1	F3	FP2	C4	CZ

DEC	FP1	F4	FZ	FP2	F8

Na análise dos MCCs para a charada de profissões, observamos que na fase verbal, SI e SF, houve uma intensa atuação de áreas frontais, as áreas F3 e FP1 estão participativas em ambos os eventos da fase verbal como ilustrado na figura 10. As áreas F7, F8 e O1 estão bastante correlacionadas no evento SI. Nota-se ainda, uma importante ativação de FZ, F4 e CZ (Figura 10). Já na fase que envolve tanto a APR como a DEC, temos a participação de FP1 e FP2 em ambos os eventos (Figura 10). É significativo também, o envolvimento de áreas centrais como CZ no primeiro evento (APR) junto com C4 e F3 e de FZ no segundo evento, momento da decisão (DEC), junto com F4 e F8 como representado na figura 10.

No mapa representando o Fator 1 para a charada de profissões (MF1 na figura 7), observamos a participação de ambos os hemisférios direito e esquerdo, com uma participação significativa de: FP1, F3, FZ, C3, CZ e C4. Na análise do Fator 2 (MF2), observamos principalmente a participação de FP1, FZ, T3, CZ, T5, P3, T6, O2 e OZ como representado na figura 7.

Neste estudo observamos características do funcionamento cerebral durante o processamento de linguagem em uma situação específica denominada de charadas. As charadas compreendiam uma descrição ouvida para posterior identificação de uma figura correspondente. As descrições ouvidas relacionavam-se com frutas, instrumentos e profissões. Esta observação foi feita analisando os MCCs (Mapas Cognitivos Cerebrais) e os MF (Mapas Fatoriais)

Os MCCs ilustram o relacionamento entre as áreas, representando as que mais se relacionam com os eventos determinados. Os MF ilustram a correlação entre estas áreas, como elas estão associadas. Observando os MCCs (figura 6) e os MF 1 e 2 (figura 7) podemos notar diferenças de processamentos cerebrais entre os três tipos de charadas, bem como algumas áreas coincidentes. Estaremos discutindo, neste trabalho, as áreas de maior interesse com relação a estes dois aspectos citados: áreas distintas e coincidentes.

A definição apresentada oralmente para cada uma das charadas requer uma associação diferente em áreas do cérebro, uma vez que a mensagem ouvida sugere uma semântica específica relacionada com cada uma delas. A definição de frutas ativaria áreas relacionadas a uma memória semântica associada possivelmente com aspectos sobre a cor da fruta, sua forma, sua representação visual. A de instrumentos demandaria áreas de representação da mão, já que o uso de ferramentas está relacionada com o exercício manual. Nas charadas de profissões a mensagem ouvida estimula áreas de reconstrução de imagens de uma cena pois descreve uma cena envolvendo local, função e características do profissional.

Considerando-se que a atividade informatizada proposta exige uma resposta sensório motora comum, e ainda, uma estratégia de resolução da tarefa que pode estar relacionada às habilidades que a atividade requer e ser semelhante para vários indivíduos, ou respeitar diferenças individuais (REICHLE, CARPENTER E JUST, 2000), poderíamos esperar o aparecimento de algumas áreas comuns como as encontradas nas análises dos mapas (figuras 6 e 7). Com relação ao processamento acústico e visual, conforme descrito pela literatura, a participação de áreas do córtex auditivo primário (áreas do lobo temporal) durante o processamento acústico e córtex visual em áreas occipitais para o processamento visual estaria legitimado. Há ainda mecanismos relacionados mais estreitamente com a exigência da atividade informatizada proposta, como a necessidade de manter informações visuais e/ou auditivas em memória de curto prazo em áreas frontais (F4, F3) como descritos em alguns trabalhos (PRICE, 2000; HENSON, SHALLICE e DOLOAN, 1999). Presente também, a necessidade de se confrontar hipóteses, monitorar as alternativas, relacionada possivelmente com áreas centrais (FZ e CZ) discutidas nos trabalhos de CARTER et al, 1998; BORTVINICK et al, 1999). Ainda, PRICE, 2000 relata várias funções relacionadas às áreas pré-frontais como: iniciação de uma nova seqüência de processamento cognitivo; acesso perceptual e associação semântica-funcional; manutenção do significado em memória; seleção e escolha de respostas, áreas estas observadas também em vários eventos deste trabalho como mostra a figura 6.

Os Mapas Fatoriais 1, podem ilustrar a correlação das áreas comuns nas charadas de frutas, instrumentos e profissões como mostra a figura 7. Em todas as charadas nota-se a presença comum de FZ e CZ, além de F3, relacionadas possivelmente com o gerenciamento das alternativas. Conforme a charada encontramos maior correlação em áreas de HD, como na charada de frutas, possivelmente relacionadas a evocação da imagem mental das mesmas e na de profissões por exigir uma recuperação de cenas. Vários trabalhos encontrados na literatura recente, mostram a participação de HD, além do HE, em tarefas que exigem processamento semântico (PRICE, 2000). No MF1 dos instrumentos (fig. 7) há um predomínio de áreas fronto-parietais à esquerda possivelmente relacionadas com o uso da mão evocada pelas descrições ouvidas (RIZZOLATI e ARBIB, 1998; ROCHA,1999).

Como primeira hipótese, de uma das possíveis estratégias para a resolução do problema apresentado, supomos que os indivíduos podem, após a informação verbal, fazer uma associação com uma imagem mental representativa do objeto descrito, ativando áreas de HD conforme encontramos referências na literatura (PINKER, 1995b; GABRIELI, POLDRACK e DESMOND, 1998 ) e/ou buscando uma imagem visual das figuras já apresentadas (quando já teve a oportunidade de ver as figuras correspondentes) recorrendo a dados visuais armazenados em áreas frontais de HD (HENSON et al 1999) e ativando áreas de análise visual em áreas occipitais. As áreas ativadas de hemisfério direito pode ser constatada na representação da atividade elétrica cerebral através dos MCCs (figura 6) mais intensamente nas charadas de frutas e de profissões. Assim, teríamos uma estratégia verbal-visual: quando os indivíduos decodificam facilmente a informação verbal, gerando uma (ou mais) hipótese, convertendo em uma (ou mais) imagem mental a ser utilizada na análise da resposta. Essa imagem visual pode variar de acordo com a tarefa semântica (REICHLE, CARPENTER E JUST, 2000). FEDERMEIER et al, 2000, acreditam que as diferenças no processamento cerebral de redes neurais envolvidas durante o processamento de palavras, está mais relacionado à semântica da palavra do que de à sua classe gramatical. A tradução da informação verbal em informação visual permite uma resposta rápida e precisa assim que as figuras são apresentadas. A informação visual é utilizada para confirmar a primeira hipótese ou privilegiar uma das hipóteses em competição. A outra possível estratégia, seria o que chamamos de visual-verbal: os indivíduos ouvem a informação e a guardam em memória verbal e assim que a informação visual é disponibilizada, as figuras são facilmente analisadas, gerando então as hipóteses que são confrontadas com a informação verbal retida em memória (REICHLE, CARPENTER E JUST, 2000).

Nesta análise, as diferenças referentes ao processamento cerebral envolvendo diferentes classes semânticas foi notado. O processamento das charadas de frutas mostram uma ativação de áreas têmporo parietais esquerdas (C3, P3 e PZ) além de FP1 e FP2 como mostra o Mapa Fatorial 2 (figura 7). Na análise dos MCCs, na fase verbal que envolve a apresentação do som, observa-se um HD mais ativado, possivelmente relacionado com a memória semântica (HENSON, SHALLICE e DOLOAN, 1999; BARCELÓ, SUWAZONO e KNIGTH, 2000) envolvendo a recuperação da imagem mental (fig.6, Frutas: SI e SF). Na etapa de tomada de decisão (APR e DEC) é notada destaque para FZ e CZ relacionados a gerenciamento das alternativas (CARTER et al, 1998; BORTVINICK et al, 1999).

As charadas de instrumentos apresentadas sugerem uma descrição centrada no uso da "ferramenta", relacionada assim principalmente com uma ação motora. Notamos portanto a ativação de áreas frontais, temporais e parietais à esquerda (FP1, T3, T5, P3) e centrais (FZ e CZ) como indicado no Mapa Fatorial 2 (figura 7) e na análise dos MCCs (fig. 6) há destaque para F3 e C3 intimamente relacionadas com o córtex motor (áreas motoras) e de representação motora da mão, também descritas nos trabalhos de RIZZOLATI, 1998; LANDAU, SMITH e JONES, 1998). Destaca-se ainda a simetria entre os HD e HE em fases como SF e APR tanto nos MCCs (fig.6) quanto no MFE (fig.8) que pode ser justificada pela representação motora do uso de ambas as mãos uma vez que muitas descrições remetiam ao uso das duas. Vários estudos reforçam o envolvimento de áreas têmporo-parietais bilaterais e área anterior do temporal inferior esquerdo com tarefas de processamento semântico (PRICE, 2000).

Finalmente, durante a apresentação das charadas de profissões, obtivemos a ativação de uma rede neural centrada em áreas posteriores bilaterais envolvendo áreas têmporo-parieto-occipitais (T5, P3, PZ, P4, T6, O1 e O2) utilizadas provavelmente no processamento de cenas, já que neste caso as figuras ilustravam e/ou evocavam cenas, ao contrário das outras charadas que apenas ilustravam o objeto correspondente. A área parieto-occipital está valorizada como área de processamento de cenas nos trabalhos de NAKAMURA e colaboradores (2000). Nos MCCs (fig 6) nota-se em todas as fases um predomínio de áreas anteriores bilaterais como também no MF1 (fig. 7), confrontando com a ativação de áreas posteriores presentes em MF2 (fig. 7). Estas diferenças estão possivelmente relacionadas com o processamento da informação verbal retida em memória (áreas anteriores) e com a evocação imaginativa das cenas correspondentes em áreas posteriores. Ainda, Mummery e colaboradores em 1998 (PRICE, 2000) referem que a área póstero-inferior dorsal do córtex parietal está mais ativa quando se exige um processamento semântico que requer um julgamento do lugar onde tipicamente estão os objetos descritos (no caso deste estudo, os profissionais) e ainda com relação a atributos de cor (como nas descrições das charadas de profissões e também nas frutas)

Em resumo, a compreensão de linguagem envolve uma rede cortical flexível que utiliza várias regiões e o grau de envolvimento destas áreas, dependem das características do processamento que a tarefa requer (REICHLE, CARPENTER E JUST, 2000; ROCHA, 1999; ROCHA E ROCHA, 2001). Pudemos, neste trabalho, observar uma variação na ativação de áreas, que se mostraram presentes em descrições que envolviam atributos semânticos diferentes, também relatados nos trabalhos citados, e que vem de encontro com a teoria de um Sistema Inteligente de Processamento Distribuído (SIPD) discutida na introdução deste trabalho e assumida como pressuposto teórico, onde cada grupo de neurônios desempenha uma determinada função e suas propriedades são definidas muitas vezes conforme suas associações.

Agradecimentos: Nossos agradecemos a todos os voluntários e ao apoio da FAPESP e do CNPq sem os quais esta pesquisa não se realizaria.

AIRMARD, P. O Surgimento da Linguagem na Criança. Porto Alegre, Editora Artmed, 1998. p.11-48.

BARCELÓ, F.; SUWAZONO, S.; KNIGHT. Prefrontal Modulation of Visual processing in Humans. Nature Neuroscience, v. 3 – 4, p. 399 – 403, 2000.

BARRAQUER-BORDAS, L. Prólogo a la Edicion Española In: LURIA, A. R. Fundamentos de Neurolinguística. Barcelona, Toray-Masson, 1980. p. IX-XII.

BORTVINICK, M.; NYSTRON, L. E.; FISSEL, K.; CARTER, C. S.; COHEN, J. D. Conflict Monitoring Versus Selection-action in anterior Cingulate Cortex. Nature, v. 402, p. 179 – 81, 1999.

BRAGA, L. W. Cognição e Paralisia Cerebral. 2.ed, Brasília, DF, Sarah Letras, 1996. p. 69-74.

CAPLAN, D. The Cognitive Neuroscience of Syntactic Processing. In: GAZZANIGA, M. S. ed. The Cognitive Neuroscience, Cambridge, Masachusetts, A Bradford Book, The MIT Press, 1995. p. 871- 9.

CARTER, C. S.; BRAVER, T. S.; BARCH, D. M. BOTVINICK, M. M.; NOLL, D.; COHEN, J.D. Anterior Cingulate Cortex, Error detection, and the Online Monitorimg of Performance. Science, v. 280, p. 747 – 9, 1998.

COWAN, W. M. Desarollo del cérebro. In: El Cerebro. Libros de investigação y ciencia. Havana, Prensa Científica. 1989

DEARY, I. J.; CARYL, P. G. Neuroscience and Human Intelligenceferences. Trends in Neurosciences, v. 20, p. 365-71, 1997

DURFEE, E. H.; MONTGOMERY, T. A. IEEE, Trans. Sys. Man and Cybernetics, 21, 1363, 1991

FAUST, M.; CHIARELLO, C. Sentence context and lexical ambiguity resolution by the two hemispheres. Neuropsychologia. v. 36, n. 9, p. 827-35, 1998.

FEDERMEIER, K. D., SEGAL, J.B., LOMBROZO, T., KUTAS, M. Brain responses to nouns, verbs and class-ambiguos in context. Brain. v. 123, p. 2552-66, 2000

FOZ, F. B.; PICARONNE, M. L. D.; BURSZTYN, C. S. A Tecnologia Informática na Fonoaudiologia. São Paulo, Plexus Editora, 1998. p. 9-21

FOZ, F. B.; RONDÓ, A. G.; REBELLO, M. P.; ROCHA, A. F.; RAMAZZINI, P. B.; CARDOSO, M. B.; LEITE, C. C. Plasticidade neural e processamento de linguagem: efeitos de lesões congênitas na alocação dos circuitos neurais no hemisfério direito. Atualização em voz, linguagem, audição e motricidade oral. São Paulo, Frontis Editorial, 1999. p. 309-22

GABRIELI, J. D. E.; POLDRACK, R. A.; DESMOND, J. E. The role of left prefrontal cortex in language and memory. Proc. Natl. Acad. Sci. v. 95, p. 906-13, 1998

GARRET, M. The structure of language processing: Neuropsychological evidence. In: GAZZANIGA, M. S. ed. The Cognitive Neuroscience, Cambridge, Masachusetts, A Bradford Book, The MIT Press, 1995. p. 881-99

GOODGLASS, H. Undrestanding Aphasia. San Diego, Academic Press , 1993. p.18-21

HENSON, R. N. A.; SHALLICE, T.; DOLOAN, R. J. Rihth prefrontal cortex and episodic memory retrieval: a functional MRI test of the monitoring hypothesis. Brain, v.122, p. 1367-81, 1999

HYLLYARD, S. A.; ANLLO-VENTO, L. Proc. Natl. Acad. Sci. v. 95, p. 781, 1998.

KING, J. W.; KUTAS, M. Neural Plasticity in the human visual word recognotion. Neuroscience Letters , v.244, p.61-64, 1998

KLIMESCH, W. EEG alpha and theta oscillations reflect cognitive and memory performance: a review analysis. Brain Research Reviews, v. 29, p. 169-95, 1999

KONG,J.; WANG,Y.; SHANG,H.; WANG,Y. ; YANG, X. and ZHUANG,D. Brain potentials during mental arithmetic-effects of prolem difficulty on event-related bain protentials. Neuroscience Letters, v. 260, p.169-72, 1999.

LANDAU, B.; SMITH, L.; JONES, S. Objetct Perception and Objetc naming in Early Developmente, Elsevier Science, 1364-6613, p. 1111-6, 1998.

LESSER, V. R.; CORKILL, D. D. IEEE, Trans. Sys. Man and Cybernetics, 11, 81, 1981.

LURIA, A. R. El Cerebro em Accion. Barcelona, Editorial Fontanella, 1979. p. 147, 235

NAKAMURA, K., KAWASHIMA, R., NAKAMURA, A., SUGIURA, M., KATO, T., HATANO, K., ITO, K., FUKUDA, H., SCHORMANN, T. e ZILLES, K. Functional delineation of the humam occipito-temporal areas related to face and scene processing – A PET study. Brain. v. 123, p. 1903-12, 2000.

NEVILLE, H. Developmental specificity in neurocognitive development in humans. In: GAZZANIGA, M. S. ed. The Cognitive Neuroscience, Cambridge, Masachusetts, A Bradford Book, The MIT Press, 1995. p. 219-31

OBRZUT, J. E., HYND, G. W. Neuripsychological Foudationosn of Learning Disabilities. San Diego, New York, Academic Press, 1991. p. 11-4; 281-5; 475-511; 743-7

PINKER, S. The Language Instinct. New York, HarperPerinnial, 1995. p.15-24; 83-157

PINKER, S. Language, Introduction. In: GAZZANIGA, M. S. ed. The Cognitive Neuroscience, Cambridge, Masachusetts, A Bradford Book, The MIT Press, 1995b, p. 851-3

PINKER, S. Como a Mente Funciona. São Paulo, Companhia das Letras, 2^ª Ed, 1999. p. 88-104

PRICE, C. The anatomy of language: contributions from functional neuroimaging. Jounal of Anatomy. v. 197, part 3, p. 335-59, october 2000

RIZZOLATTI, G.; ARBIB, M. A. Language within our grasp. Trends Neuroscience.v. 21, p.188-94, 1998.

REICHELE, E. D.; CARPENTER, P. A., JUST, M. J. The Neural Bases of Strategy and Skill in Sentence-Picture Verification, Cognitive Psychology, v. 40, p. 261-95, 2000

ROCHA, A. F.; LAGINHA, M. P. R.; SIGULEN, D.; ANÇÃO, M. S. Declarative and Procedural Knowledge: Two Complementary Tools for Expertise in Approximate Reasoning Tools for Artificial Intelligence, Verdegay and Delgado (Eds), Verlag Tuv Rheinland, 1990, p.229-53

ROCHA, A. F. O CÉREBRO: Um breve relato de sua função. Jundiaí, EINA, 1999.204 p.

ROCHA, A. F., A. B. SERAPIÃO; A. RONDÓ, E. C. RODELLA; F. LUCHINI; M. P. REBELLO, Correlating Intelligence and Brain Activity. Proc. 6^th Ann. Meeting Cognitive Neurosciences Society, 1999, Washington, D.C.

SCLIAR-CABRAL, L. Introdução à Lingüistica. Porto Alegre, Editora Globo, 1979.p. 3- 7

SHANNON, E. R. A mathematical theory of communication. In: Slepien D. Ed. Key Papers in the Development of the Information Theory. IEEE Press,USA 1974;5-29.

TAVERAS, J. M. Neuroradiology. 4 ed. Baltimore, Maryland, USA, 1996. p. 759-71

TEIXEIRA, J. de F. Mentes e Máquinas. Porto Alegre, Artes Médicas, 1998. p. 9-66,83-109

WILSON,G. L.; SWAIN,C.R.; ULLSPERGER, P. EEG power chantes during a multiple level memory retention tasl. Int. J. Psychophysiology, v. 32, p.107-18, 1999.

Anexo 1

Anexo 2

Descrições ouvidas no Charadas de Instrumentos:

Anexo 3

Descrições ouvidas no Charadas de Profissões:

Anexo 4

A entropia entre dois agentes pode ser calculada, segundo Shannon (1974), onde:

h(c_j,k)= - r(a_j,a_k) log₂ r(a_j,a_k) – (1- r(a_j,a_k)) log₂ (1- r(a_j,a_k)) (1)

Assim, a média da entropia relacionada h_m(c_j)de a_jcom os outros agentes, pode ser calculada da seguinte forma:

h_m(c_j)= - r_m(a_j) log₂ r_m(a_j) – (1- r_m(a_j)) log₂ (1 - r_m(a_j)) (2)

Podemos calcular então a entropia h(c_j) de comunicação que um agente a_j estabelece com os outros 19 agentes.

Se o sistema estiver otimizado, a possibilidade de comunicação entre dois agentes é de 50%, isto é 0.5. Aplicando-se este valor à fórmula de Shannon, obteremos o valor de 1 bit, portanto a maior capacidade computacional entre dois agentes é de 1 bit e a menor é zero.

Para um sistema que não possua uma hierarquia forte a possibilidade de comunicação média de um agente deve tender a .5, pois ele não deve privilegiar associações com nenhum outro agente específico. Nesse, caso h_m deve tender a 1.

No momento em que esse agente (aj) for recrutado para participar de um processamento, deve alocar mais de seus recursos de comunicação para a suas relações com os outros agentes envolvidos com a tarefa, e reduzir seu intercâmbio com os agentes que não estiverem envolvidos. No primeiro caso, a possibilidade de comunicação p aumenta e a entropia h(cj) aumenta porque h(cj,k) diminui. No segundo caso, a possibilidade de comunicação p diminui e h(cj) aumenta porque h(cj,k) também diminui. Nas duas condições h(cj) cresce. Desta maneira, h(cj) mede o envolvimento do agente na solução da tarefa.

Ainda podemos para gerar os MCCs, aplica-se uma regra de normatização onde as áreas que alocaram maior atividade elétrica correspondem ao valor 1 e as menores correspondem ao valor 0, representadas respectivamente com a cor vermelha e preta. As variações entre 1 e 0 correspondem a variação das cores vermelha, laranja, amarelo e preto.

Assim, quando hci é máxima o valor é um, e quando hci é mínima então é o valor é zero. Assim as áreas indicadas em vermelho são as áreas onde foi identificada a maior atividade elétrica correlacionada e que após a normalização vale 1, mudando a coloração para o laranja, amarelo, verde e preto respectivamente à diminuição da correlação entre os agentes, sendo a coloração preta representativa de 0 (zero).

Pesquisa Realizada pelo www.enscer.com.br

"Análise da atividade cerebral durante a compreensão de charadas."

Anexo 1

Anexo 2

Descrições ouvidas no Charadas de Instrumentos:

Anexo 3

Descrições ouvidas no Charadas de Profissões:

Anexo 4

FRUTAS	INSTRUMENTOS	PROFISSÃO

SI	SI	SI

SF	SF	SF

APR	APR	APR

DEC	DEC	DEC

FRUTAS	INSTRUMENTO	PROFISSÕES

MF1	MF1	MF1
54%	40%	47%

MF2	MF2	MF2
16%	16%	18%
MF1+MF2: 70%	56%	65%


CHARADAS DE FRUTAS	CHARADAS DE INSTRUMENTOS