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Title: Mapeamento mental através da análise computacional do discurso
Authors: Mota, Natália Bezerra
Keywords: Mapeamento mental;Análise computacional;Linguagem;Cognitivo
Issue Date: 11-Jul-2017
Citation: MOTA, Natália Bezerra. Mapeamento mental através da análise computacional do discurso. 2017. 276f. Tese (Doutorado em Neurociências) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.
Portuguese Abstract: Entender 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.
Abstract: The understanding of complex human behaviors such as language and its variations in different conditions and contexts has been an important research aim for many decades. Naturalistic and quantitative approaches to precisely measure language variations from the structural and semantic points of view have recently emerged, allowing the measurement of variations manifested in free speech that reflect atypical cognitive decline in pathological situations such as psychoses, or typical cognitive development in healthy children during alphabetization, and even the processing of memories in different states of consciousness, such as waking and dreaming. In this work we will start discussing 1) the construction of tools for the analysis of speech structure inspired by the psychopathological descriptions of mental illnesses. 2) their application to the differential diagnosis of psychosis and dementias, and 3) the application of semantic tools to predict psychotic episodes. In the structural level it was possible to observe that subjects with Schizophrenia diagnosis report their dreams with word trajectories represented as graphs less connected than subjects without psychosis or with Bipolar Disorder diagnosis. In the semantic level it was observed a higher semantic distance between consecutive sentences on psychiatric interviews of patients during prodromal psychotic phase 2 years and a half before converting to a psychotic episode. We will proceed by widening this view away from pathology, so as to determine 4) how graph-theoretical measures of language structure vary across healthy cognitive development, and 5) how they relate to indices of academic achievement. We verified a correlation between graph connectedness and cognitive (such as fluid intelligence and theory of mind abilities), as well as academic performances (of reading). Next we will investigate 6) how speech structure varies within a large sample of healthy and psychotic subjects with large age and educational variation, to 7) evaluate the impact of years of education and 8) compare with the development of literature across approximately 5,000 years. In summary, connectedness increases after the Bronze Age (just before start the Axial Age) and the longer time of education the subject had, higher the connected components of his memory reports, values stabilized during high school period, and a developmental trajectory not found in the psychotic population. We will conclude by applying tools to calculate semantic similarity to 9) measure memory reverberation during dreams and their electrophysiological correlates in a sleep transition experiment. The results indicate that the structural and semantic tools used in this work can greatly improve the precision of naturalistic measurements of the complex behaviors expressed in speech.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24681
Appears in Collections:PPGNEURO - Doutorado em Neurociências

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