Navegando por Autor "Silva, Mauro Copelli Lopes da"
Agora exibindo 1 - 8 de 8
- Resultados por página
- Opções de Ordenação
Dissertação Análise de grafos aplicada a relatos de sonhos: ferramenta diagnóstica objetiva e diferencial para psicose esquizofrênica e bipolar(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-07-26) Mota, Natália Bezerra; Silva, Mauro Copelli Lopes da; ; http://lattes.cnpq.br/9400915429521069; ; http://lattes.cnpq.br/0218733015647416; Malloy-diniz, Leandro Fernandes; ; http://lattes.cnpq.br/1906784092048967; Souza, Sandro José de; ; http://lattes.cnpq.br/8479967495464590Apesar do esforço e de alguns avanços da comunidade científica na busca por biomarcadores para as principais síndromes psiquiátricas, até o momento os resultados não foram consistentes o suficiente para serem reproduzidos em larga escala. A maior parte das observações em psiquiatria está baseada na descrição verbal de estados internos e a quantificação acurada desses fenômenos ainda é necessária. Compreendendo a relação entre palavras no discurso como um sistema complexo, propomos sua representação por grafos de sequência de palavras, a fim de observar padrões característicos em grafos produzidos por sujeitos psicóticos portadores de Esquizofrenia, de Transtorno Bipolar do Humor do tipo I ou sujeitos não psicóticos, buscando também por relações entre atributos de grafos e sintomas medidos por escalas psicométricas PANSS e BPRS. No primeiro capítulo, utilizando 24 sujeitos (8 sujeitos por grupo), representando como nó cada lexema (sujeito, verbo, objeto) e arestas direcionadas indicando a sequência desses, foi possível fazer uma classificação entre esquizofrenia e bipolaridade com mais de 90% de sensibilidade e especificidade, maior acurácia do que ao utilizar escalas psicométricas (60% sensibilidade e especificidade), não sendo encontrada qualquer correlação entre atributos de grafo e sintomas. Essa primeira etapa apresentava limitações em relação ao tamanho amostral, automatização do método e controle da diferença de verbosidade entre os sujeitos, além de apenas considerar um único assunto para produção do relato (relatos de sonho). Para isso coletamos relatos de sonho e de vigília em 20 sujeitos de cada grupo. Desenvolvemos um software que representa relatos transcritos como grafos onde os nós são as palavras e as arestas são a sequência temporal entre estas (ligação entre palavras sucessivas). Foi possível ainda fixar o número total de palavras para fazer um grafo, controlando melhor a diferença de verbosidade. Após a representação dos relatos por grafos, calculamos 14 atributos, sendo estes características gerais (total de nós e arestas), características de recorrência (arestas paralelas e repetidas ou ciclos de um, dois e três nós), características de conectividade (total de nós em maiores componentes conectados ou fortemente conectados, e grau médio), e características globais de rede como densidade, distâncias (diâmetro e menor caminho médio) e coeficiente de agrupamento ou clustering. Encontramos, de maneira consistente entre relatos de diferentes tamanhos, que sujeitos portadores de esquizofrenia geraram grafos sobre sonho e vigília com menos conectividade (menos arestas entre nós e menores componentes conectados) que grupo bipolar e controle, sendo esses atributos correlacionados negativamente com sintomas negativistas e cognitivos medidos pelas escalas psicométricas. Apenas grafos sobre sonho diferenciaram bipolares de controles (os primeiros com menos nós e menores componentes conectados), sendo que controles geraram grafos sobre sonho mais conectados que sobre vigília, enquanto bipolares geraram grafos sobre sonho com mais recorrência, maior densidade e clustering, além de menores distâncias que grafos sobre vigília. O grupo esquizofrenia não mostrou qualquer diferença entre grafos sobre sonho ou vigília. Foi possível a classificação automática dos grupos usando os atributos de grafos, sendo essa calssificação melhor que escalas psicométricas para diferenciar grupo Esquizofrenia do grupo Bipolar (área abaixo da curva ROC (AUC): Grafos: 0.801, Escalas: 0.376). Quando utilizados adicionalmente às escalas houve ganho importante na qualidade classificatória, atingindo padrões ótimos para diagnóstico de Esquizofrenia (AUC = 1, 100% sensibilidade e especificidade). Juntos, os resultados mostram que a análise de grafos aplicada ao discurso pode ajudar no diagnóstico clínico como método promissor, simples e acurado, sendo essas características correlacionadas com sintomas negativos e cognitivos. O método pode ser especialmente útil para pesquisa de biomarcadores de transtornos psiquiátricos. Pode nos ajudar a compreender os substratos neurais de mecanismos tais como a empatia, utilizados em comportamentos complexos como relações interpessoais. Os dados apontam também para noção de que, quanto mais introspectivo o relato, maior a influência de processos mentais patológicos ao discurso. A noção freudiana de que os sonhos são o caminho real para o inconsciente tem portanto utilidade clínicaDissertação Contribuições para a análise de sinais neuronais e biomédicos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-03-03) Santos, Vítor Lopes dos; Brandão, Gláucio Bezerra; Ribeiro, Sidarta Tollendal Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/0649912135067700; ; http://lattes.cnpq.br/0050402182466103; ; http://lattes.cnpq.br/6484208511184541; Silva, Mauro Copelli Lopes da; ; http://lattes.cnpq.br/9400915429521069Following the new tendency of interdisciplinarity of modern science, a new field called neuroengineering has come to light in the last decades. After 2000, scientific journals and conferences all around the world have been created on this theme. The present work comprises three different subareas related to neuroengineering and electrical engineering: neural stimulation; theoretical and computational neuroscience; and neuronal signal processing; as well as biomedical engineering. The research can be divided in three parts: (i) A new method of neuronal photostimulation was developed based on the use of caged compounds. Using the inhibitory neurotransmitter GABA caged by a ruthenium complex it was possible to block neuronal population activity using a laser pulse. The obtained results were evaluated by Wavelet analysis and tested by non-parametric statistics. (ii) A mathematical method was created to identify neuronal assemblies. Neuronal assemblies were proposed as the basis of learning by Donald Hebb remain the most accepted theory for neuronal representation of external stimuli. Using the Marcenko-Pastur law of eigenvalue distribution it was possible to detect neuronal assemblies and to compute their activity with high temporal resolution. The application of the method in real electrophysiological data revealed that neurons from the neocortex and hippocampus can be part of the same assembly, and that neurons can participate in multiple assemblies. (iii) A new method of automatic classification of heart beats was developed, which does not rely on a data base for training and is not specialized in specific pathologies. The method is based on Wavelet decomposition and normality measures of random variables. Throughout, the results presented in the three fields of knowledge represent qualification in neural and biomedical engineeringTese Dinâmica da Plasticidade Sináptica em neurônios do hipocampo durante ciclos de sono: um estudo computacional(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-03-26) Figuerola, Wilfredo Blanco; Dória Neto, Adrião Duarte; Ribeiro, Sidarta Tollendal Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/0649912135067700; ; http://lattes.cnpq.br/1987295209521433; ; http://lattes.cnpq.br/9912829629195282; Guerreiro, Ana Maria Guimarães; ; http://lattes.cnpq.br/8556144121380013; Hernandez, Emilio Del Moral; ; http://lattes.cnpq.br/2614557064095059; Silva, Mauro Copelli Lopes da; ; http://lattes.cnpq.br/9400915429521069Diversas linhas de pesquisa demonstram que o sono favorece a consolidação de memórias e o aprendizado. Tem sido proposto que o papel cognitivo do sono deriva de um redimensionamento global dos pesos sinápticos, capaz de restabelecer homeostaticamente a capacidade de aprender coisas novas, apagando memórias durante a noite. Tal fenômeno seria típico do sono de ondas lentas ( slow wave sleep , SWS) e caracterizado por mecanismos não-Hebbianos, isto é, independentes da atividade neuronal sincrônica. Outra abordagem postula que o sono desencadeia também um realce de conexões sinápticas específicas, levando a um entalhamento de certos traços mnemônicos no âmbito de uma matriz de pesos sinápticos redimensionados a cada noite. Tal entalhamento é entendido como a combinação de mecanismos Hebbianos e não-Hebbianos, capazes respectivamente de aumentar e diminuir os pesos sinápticos em circuitos complementares, levando à melhoria seletiva de memórias e a uma reestruturação da configuração sináptica ( synaptic configuration , SC) que pode ser crucial para a geração de novos comportamentos ( insights ). Os achados empíricos indicam que a indução de plasticidade Hebbiana durante o sono acontece na transição do SWS para o estágio de movimento rápido dos olhos ( rapid eye movement , REM), possivelmente devido às grandes diferenças entre os regimes das taxas de disparos entre os estados e à regulação positiva de fatores envolvidos na plasticidade sináptica de longo prazo. Neste estudo, as teorias da homeostase e do entalhamento foram comparadas usando uma rede neural artificial ( artificial neural network , ANN) alimentada com potenciais de ação registrados no hipocampo de ratos durante todo o ciclo sono-vigília. Na simulação em que a ANN não aplicou mecanismos de plasticidade de longo prazo durante o sono (transição SWS-REM), a distribuição pesos sinápticos foram inexoravelmente re-escalada para uma media proporcional à taxa de disparo das entradas, apagando eventualmente o padrão de pesos sinápticos inicialmente estabelecido. Em contraste, quando a plasticidade de longo prazo foi modelada durante a transição SWS-REM, o aumento dos pesos sinápticos foi observado em toda a gama de valores iniciais, efetivamente redistribuindo os pesos de modo a reforçar um subconjunto de sinapses ao longo do tempo. Os resultados sugerem que uma regulação positiva proveniente da plasticidade de longo prazo pode alterar completamente o papel do sono: sua ausência leva ao esquecimento, sua presença leva a uma mudança mnemônica positivaArtigo Dreaming during the Covid-19 pandemic: Computational assessment of dream reports reveals mental suffering related to fear of contagion(Public Library of Science (PLoS), 2020-11-30) Mota, Natália Bezerra; Weissheimer, Janaina; Silva, Marina Tatiane Ribeiro da; Paiva, Mizziara Marlen Matias de; Souza, Juliana Avila de; Simabucuru, Gabriela Veltrini; Chaves, Monica de Freitas Frias; Cecchi, Lucas; Oliveira, Jaime Bruno Cirne de; Cecchi, Guillermo; Nevins, Cilene Aparecida Nunes Rodrigues; Silva, Mauro Copelli Lopes da; Ribeiro, Sidarta Tollendal GomesThe current global threat brought on by the Covid-19 pandemic has led to widespread social isolation, posing new challenges in dealing with metal suffering related to social distancing, and in quickly learning new social habits intended to prevent contagion. Neuroscience and psychology agree that dreaming helps people to cope with negative emotions and to learn from experience, but can dreaming effectively reveal mental suffering and changes in social behavior? To address this question, we applied natural language processing tools to study 239 dream reports by 67 individuals, made either before the Covid-19 outbreak or during the months of March and April, 2020, when lockdown was imposed in Brazil following the WHO's declaration of the pandemic. Pandemic dreams showed a higher proportion of anger and sadness words, and higher average semantic similarities to the terms "contamination" and "cleanness". These features seem to be associated with mental suffering linked to social isolation, as they explained 40% of the variance in the PANSS negative subscale related to socialization (p = 0.0088). These results corroborate the hypothesis that pandemic dreams reflect mental suffering, fear of contagion, and important changes in daily habits that directly impact socializationArtigo Grammatical impairment in schizophrenia: An exploratory study of the pronominal and sentential domains(Public Library of Science (PLoS), 2023-09) Chaves, Monica de Freitas Frias; Rodrigues, Cilene; Ribeiro, Sidarta Tollendal Gomes; Mota, Natália Bezerra; Silva, Mauro Copelli Lopes daSchizophrenia (SZ) is a severe mental disorder associated with a variety of linguistic deficits, and recently it has been suggested that these deficits are caused by an underlying impairment in the ability to build complex syntactic structures and complex semantic relations. Aiming at contributing to determining the specific linguistic profile of SZ, we investigated the usage of pronominal subjects and sentence types in two corpora of oral dream and waking reports produced by speakers with SZ and participants without SZ (NSZ), both native speakers of Brazilian Portuguese. Narratives of 40 adult participants (20 SZ, and 20 NSZ–sample 1), and narratives of 31 teenage participants (11 SZ undergoing first psychotic episode, and 20 NSZ–sample 2) were annotated and statistically analyzed. Overall, narratives of speakers with SZ presented significantly higher rates of matrix sentences, null pronouns—particularly null 3Person referential pronouns—and lower rates of non-anomalous truncated sentences. The high rate of matrix sentences correlated significantly with the total PANSS scores, suggesting an association between the overuse of simple sentences and SZ symptoms in general. In contrast, the high rate of null pronouns correlated significantly with positive PANSS scores, suggesting an association between the overuse of null pronominal forms and the positive symptoms of SZ. Finally, a cross-group analysis between samples 1 and 2 indicated a higher degree of grammatical impairment in speakers with multiple psychotic episodes. Altogether, the results strengthen the notion that deficits at the pronominal and sentential levels constitute a cross-cultural linguistic marker of SZTese Mapeamento mental através da análise computacional do discurso(2017-07-11) Mota, Natália Bezerra; Silva, Mauro Copelli Lopes da; Ribeiro, Sidarta Tollendal Gomes; http://lattes.cnpq.br/0649912135067700; http://lattes.cnpq.br/9400915429521069; http://lattes.cnpq.br/0649912135067700; Vargas, Cláudia Domingues; http://lattes.cnpq.br/1019505555117852; Queiroz, Cláudio Marcos Teixeira de; http://lattes.cnpq.br/3384801391828521; Valentim, Ricardo Alexsandro de Medeiros; http://lattes.cnpq.br/3181772060208133; Burge, Silvia AliceEntender comportamentos humanos complexos como a linguagem e suas variações em diferentes situações é um importante objetivo de pesquisa há muitos anos. Uma abordagem naturalística e quantitativa para medir precisamente variações de linguagem do ponto de vista estrutural e semântico apontam para um avanço nessa área, possibilitando medir variações manifestadas em discurso livre que refletem declínio cognitivo em situações patológicas, como nas psicoses, ou no desenvolvimento cognitivo em crianças durante alfabetização, e até mesmo durante o processamento de memórias em estados fisiológicos alterados de consciência, como o que ocorre durante os sonhos. Nesse trabalho iniciaremos discutindo 1) a elaboração de ferramentas para análise de estrutura da fala inspiradas nas descrições psicopatológicas de doenças mentais, 2) sua aplicação para diagnóstico diferencial de psicose e demências, 3) assim como a aplicação de ferramentas semânticas para predição de episódios psicóticos. Pela análise da estrutura do discurso usando grafos para estudar a trajetória de palavras usadas pelos sujeitos ao relatar um sonho, foi possível, por exemplo, verificar que sujeitos portadores do diagnóstico de Esquizofrenia falavam de forma menos conectada que sujeitos com diagnóstico de Transtorno Bipolar do Humor ou sujeitos livres de sintomas psicóticos. Da mesa forma verificamos que havia uma maior distância semântica entre frases consecutivas em entrevistas psiquiátricas de sujeitos em fase prodrômica de psicose que em seguimento de 2 anos e meio fizeram um episódio psicótico pleno. Seguiremos ampliando esse olhar para além do patológico, observando 4) como variam essas medidas de estrutura da linguagem com o desenvolvimento cognitivo saudável e 5) sua relação com a educação. Observamos correlações entre conectividade do relato e performance em testes de inteligência fluida, teoria da mente e performance em leitura. Também investigamos em uma população ampla com grande variação de idades 6) como se dá o desenvolvimento dessas medidas ao longo do desenvolvimento educacional, 7) avaliando o impacto dos anos de educação nessa população e 8) seus correlatos com o desenvolvimento histórico da literatura em aproximadamente 5.000 anos. De maneira geral, encontramos que padrões de conectividade cresceram e estabilizaram ao final da idade do bronze, logo antes da era axial, na literatura, e que quanto mais tempo de educação tem o sujeito, maiores componentes conectados fazem ao relatar suas memórias, valores que se estabilizam apenas ao final do ensino médio (desenvolvimento que não se observa em população com sintomas de psicose). Finalizaremos aplicando ferramentas de similaridade semântica para 9) medir reverberação de memórias durante os sonhos e seus correlatos eletrofisiológicos em um experimento de transição entre vigília e sono. Podemos concluir a partir dos resultados que ferramentas estruturais e semânticas apresentam grande potencial para melhorar a precisão de comportamentos humanos complexos expressos na fala, de maneira naturalística, possibilitando investigações reveladoras sobre cognição e a consciência humana.Artigo Nonsemantic word graphs of texts spanning ∼ 4500 years, including pre-literate Amerindian oral narratives(Elsevier BV, 2021-08-14) Mota, Natália Bezerra; Pinheiro, Sylvia; Guerreiro Júnior, Antonio Roberto; Silva, Mauro Copelli Lopes da; Ribeiro, Sidarta Tollendal GomesNon-semantic word graphs obtained from oral reports are useful to describe cognitive decline in psychiatric conditions such as Schizophrenia, as well as education-related gains in discourse structure during typical development. Here we provide non-semantic word graph attributes of texts spanning approximately 4500 years of history, and pre-literate Amerindian oral narratives. The dataset assessed comprises 707 literary texts representative of 9 different Afro-Eurasian traditions (Syro-Mesopotamian, Egyptian, Hinduist, Persian, Judeo-Christian, Greek-Roman, Medieval, Modern and Contemporary), and Amerindian narratives (N = 39) obtained from a single ethnic group from South America (Kalapalo, N = 18), or from a mixed ethnic group from South, Central and North America (non-Kalapalo, N = 21). The present article provides detailed information about each text or narrative, including measurements of four graph attributes of interest: number of nodes (lexical diversity), repeated edges (short-range recurrence), largest strongly connected component (long-range recurrence), and average shortest path (graph length)Artigo Selective inhibition of mirror invariance for letters consolidated by sleep doubles reading fluency(Elsevier, 2020-12-17) Torres, Ana Raquel; Mota, Natália Bezerra; Adamy Neto, Nery; Naschold, Angela Maria Chuvas; Lima, Thiago Zaqueu; Silva, Mauro Copelli Lopes da; Weissheimer, Janaina; Pegado, Felipe Andre Fernandes; Ribeiro, Sidarta Tollendal GomesMirror invariance is a visual mechanism that enables a prompt recognition of mirror images. This visual capacity emerges early in human development, is useful to recognize objects, faces, and places from both left and right perspectives, and is also present in primates, pigeons, and cephalopods. Notwithstanding, the same visual mechanism has been suspected to be the source of a specific difficulty for a relatively recent human invention—reading—by creating confusion between mirror letters (e.g., b-d in the Latin alphabet). Using an ecologically valid school-based design, we show here that mirror invariance represents indeed a major leash for reading fluency acquisition in first graders. Our causal approach, which specifically targeted mirror invariance inhibition for letters, in a synergic combination with post-training sleep to increase learning consolidation, revealed unprecedented improvement in reading fluency, which became two-times faster. This gain was obtained with as little as 7.5 h of multisensory-motor training to distinguish mirror letters, such as “b” versus “d.” The magnitude, automaticity, and duration of this mirror discrimination learning were greatly enhanced by sleep, which keeps the gains perfectly intact even after 4 months. The results were consistently replicated in three randomized controlled trials. They not only reveal an extreme case of cognitive plasticity in humans (i.e., the inhibition in just 3 weeks of a ∼25-million-year-old visual mechanism), that allows adaptation to a cultural activity (reading), but at the same time also show a simple and cost-effective way to unleash the reading fluency potential of millions of children worldwide