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Ficha de Inscrição para PIC/PIBIC Edital 01/2012 (Folha de Rosto para projeto) Título do projeto: Correlatas eletrofisiológicas da surpresa causal Nome do Aluno: Karin Moreira Santos RA do aluno: 21004210 e-mail do aluno: [email protected] Nome do Orientador: Peter M. E. Claessens e-mail do orientador: [email protected] Declaração de Interesse por Bolsa A aluna deseja obter bolsa institucional de iniciação científica nos termos do edital 01/2012. Palavras-chave do projeto: Percepção de causalidade, surpresa, psicofisiologia, eletromiografia facial, eletroencefalografia Área de conhecimento do projeto: Cognição

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Trabalho acadêmico medico de medicina e neurociência.

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  • Ficha de Inscrio para PIC/PIBIC

    Edital 01/2012

    (Folha de Rosto para projeto)

    Ttulo do projeto: Correlatas eletrofisiolgicas da surpresa causal

    Nome do Aluno: Karin Moreira Santos

    RA do aluno: 21004210

    e-mail do aluno: [email protected]

    Nome do Orientador: Peter M. E. Claessens

    e-mail do orientador: [email protected]

    Declarao de Interesse por Bolsa

    A aluna deseja obter bolsa institucional de iniciao cientfica nos termos do edital

    01/2012.

    Palavras-chave do projeto: Percepo de causalidade, surpresa, psicofisiologia,

    eletromiografia facial, eletroencefalografia

    rea de conhecimento do projeto: Cognio

  • Correlatas eletrofisiolgicas da surpresa causal

    Projeto de Iniciao Cientfica

    Candidata: Karin Moreira Santos

    Orientador: prof. dr. Peter Maurice Erna Claessens

    CMCC

  • RESUMO

    At hoje, a sensao de causalidade tem sido estudada principalmente com

    escalas subjetivas. No projeto atual, proposta uma abordagem em qual a

    causalidade quantificada a partir das reaes fisiolgicas violao de

    causalidade esperada.

    Nos experimentos propostos, sero realizados registros de resposta

    eletrofisiolgica, na forma de eletromiografia (EMG) facial, e

    eletroencefalografia, mas especificamente, potencial evocado por eventos (ERP).

    Como estmulo com maior e menor valor causal, ser apresentada uma sequncia

    de animao de coliso, em qual a impresso de causalidade ser fortalecida ou

    enfraquecida pro manipulaes do intervalo e a distncia espacial entre os dois

    eventos.

  • INTRODUO

    CausalidadeA inferncia de relaes causais a partir da observao do mundo uma habilidade

    essencial para um nmero de funes cognitivas que promovem a sobrevivncia da

    nossa espcie e de ns como indivduos. Podemos pensar, por exemplo, sobre a relao

    entre ao e consequncia. Tocar um objeto cortante (ao) pode perfurar a pele

    (consequncia). Uma vez que temos uma representao desta relao, vamos evitar

    perfuraes da pele e todos os perigos associados, como dor e infeces, mas tambm

    sabemos que, se quisermos infligir danos fsicos a um adversrio. Humanos no

    encontram problemas para inserir a relao causal entre objeto cortante e perfurao da

    pele em uma sequncia ou uma rede para alcanar um objetivo mesmo em uma situao

    que nunca vivenciaram, aplicando regras de integrao de relaes causais. Uma

    cognio causal apurada embasa o sucesso humano no desenvolvimento de ferramentas

    (McCormack, Hoerk, & Butterfill, 2011).

    A induo de relaes causais no somente uma funo cognitiva, mas tambm o

    objetivo de boa parte dos empreendimentos cientficos. No surpreende que muitos dos

    grandes filsofos da cincia se dedicaram aos mtodos apropriados para descobrir

    relaes causais, entre outros exemplos ilstres, John Stuart Mill (1843/1846). Alguns

    questionam se causalidade existe como fora na natureza independentemente do

    observador, como no caso de Immanuel Kant na Prolegomena (v. De Pierris &

    Friedman, 2008). Para estes filsofos, causalidade uma atribuio da mente humana a

    grupos de eventos que seguem certos padres temporais e espaciais.

    Os debates filosficos so interessantes, mas somente duas suposies so necessrias

    para justificar a pesquisa da causalidade como fenmeno cognitivo: (1) a percepo de

  • causalidade uma realidade fenomenolgica p. ex. temos todos a sensao que uma

    luz acendeu 'porque' acionamos um interruptor e (2) no todos os pares de eventos so

    igualmente associveis em relao causal p. ex. mais fcil acreditar que uma luz

    acendeu 'porque' acionei um interruptor do que um vaso caiu porque acionei um

    interruptor (Griffiths & Tenenbaum, 2009).

    O empiricista britnico David Hume (1739) se disps a especificar as leis que

    determinam o que associamos em relao causal. As observaes deste filsofo ainda

    servem como base de muitas teorias psicolgicas sobre as condies necessrias e

    suficientes para provocar uma sensao de causalidade (Cheng, 2000). Como uma de

    duas definies principais, estipula como 'causa': an object precedent and contiguous to

    another, and so united with it in the imagination, that the idea of the one determines the mind to

    form the idea of the other, and the impression of the one to form a more lively idea of the other

    (Livro I, Parte III, Seo XIV). Ficam destacados 'precedncia' e 'contiguidade', em qual

    este ltimo princpio ainda pode ser aplicado no tempo e no espao.

  • Figura 1. Esquema ilustrando o estmulo experimental para o efeito do lanamento (launching effect). Nesta sequncia, um primeiro estmulo se movimenta na direo de um elemento esttico. No momento de contato (coliso) a imagem pode ficar esttica por um instante, ou no, dependendo da manipulao experimental. Em seguida, o segundo elemento se afasta do local de coliso. Michotte (1946) demonstrou que a plausibilidade mecnica da sequncia exerce uma grande influncia na impresso de causalidade. Imagem reproduzida de Zacks e Tversky, 2001.

    No estudo da percepo da causalidade como fenmeno mental, Michotte reconhecido

    como pioneiro, especialmente com a publicao do livro La Perception de la

    Causalit em 1946, em qual so relatados inmeros experimentos com estmulos

    visuais em movimento. Nesta obra, ele defendeu a ideia gestaltista que a percepo de

    causalidade um fenmeno visual imediato, provavelmente inato, distinto tanto da

    associao aprendida como da inferncia ativa (Wagemans, van Lier, & Scholl, 2006).

    A teoria inspirou um grande nmero de estudos investigando se de fato a percepo da

    causalidade independente da aprendizagem, o que prev, por exemplo, que neonatos j

    devem experienciar causalidade ou que desateno no deve interferir na percepo de

    causalidade. Em linhas gerais, experimentos confirmaram estas predies. Leslie

    (1984), por exemplo, detectou o chamado efeito de lanamento em bebs de 30

    semanas. Este fenmeno, investigado por Michotte, refere sensao que o movimento

  • de um objeto causa o movimento do segundo, condicionado a uma coliso isto , um

    contato fsico que coincide com o incio do movimento do segundo estmulo (Figura 1).

    Blakemore et al. (2001) mediram a atividade cortical por ressonncia magntica

    funcional em voluntrios que assistiram a sequncias de coliso ou de ocorrncia no

    causal, em quais tinham que julgar a causalidade da sequncia em uma condio, mas

    no em outra. Os autores no encontraram diferenas na ativao cerebral entre as

    condies de ateno ou desateno causalidade da sequncia, enquanto encontraram

    diferenas na ativao de MT/V5 rea relacionada a processamento de movimento

    em funo da manipulao da lgica causal da sequncia. Isto sugere que pelo menos o

    efeito de lanamento processado automaticamente, nas reas visuais do crtex

    cerebral, independente da ateno, o que remete interpretao de Michotte.

    Cravo, Claessens e Baldo (2009) utilizaram o efeito de lanamento no estudo da relao

    entre a impresso de causalidade e contiguidade temporal e estrutural da cena, mais

    especificamente para investigar como estas modulam a estimativa de um intervalo entre

    dois eventos. Neste trabalho, como na maioria dos outros que investigam sensao de

    causalidade, a causalidade foi avaliada pelos observadores dando um escore aps a

    apresentao de uma animao. Infelizmente, a avaliao subjetiva sujeita a vis

    cognitivo e supe que o observador seja capaz de relatar acuradamente as prprias

    sensaes, o que no necessariamente vlido.

    Causalidade e surpresaComo podemos medir, ento, uma impresso de causalidade, uma sensao privativa e

    de natureza complexa, sem relato consciente? Consideremos que o conjunto de relaes

    causais entre eventos constitui um modelo generativo do mundo, que permite previses

    sobre sequncias de eventos, com um nvel de acurcia que depende da qualidade do

  • modelo internalizado (Waldmann, Hagmayer, & Blaisdell, 2006). Quando uma

    observao contradiz o evento esperado a partir do modelo, por exemplo, na ocorrncia

    de um precedente sem a ocorrncia do consequente, haver um efeito no observador que

    podemos associar com a sensao inicial de surpresa. A surpresa , em geral, a reao

    qualquer violao de expectativa, uma resposta a ausncia de um padro esperado,

    baseado no modelo de relaes causais, mas eventualmente tambm simples

    regularidade de coocorrncia sem relao causal direta. Em uma formulao mais geral,

    a surpresa equivale um sinal de erro de previso que deve levar reinterpretao dos

    fatos observados para encaix-los no modelo existente, ou reconsiderao do modelo

    generativo do mundo em um processo de aprendizagem (ex. Summerfield & Egner,

    2009).

    Este paradigma encontra respaldo em uma abordagem que est ganhando fora na

    neurocincia cognitiva, chamada codificao preditiva hierrquica (hierarchical

    predictive coding). Neste modelo, a interpretao de dados perceptuais se d atravs de

    uma interao dinmica entre expectativas probabilsticas sobre a entrada sensorial

    associadas a uma representao de alta ordem e o contedo instantneo da entrada

    sensorial, que pode confirmar ou contradizer a 'hiptese' top-down. Quando a

    discrepncia grande suficiente, e somente neste caso, a representao de alta ordem

    a interpretao do estado do mundo revisada (ex. Egner, Monti & Summerfield,

    2010). A teoria prope uma codificao neural eficiente, em qual somente o sinal de

    erro propagado atravs de camadas neurais. Assim, o sistema neural ativado por

    mudanas mais do que pelo status-quo, com grandes vantagens em termos de

    esparsidade e economia metablica. Existe debate sobre como exatamente este esquema

    implementado em termos da neurobiologia (Clark, no prelo): em uma proposta, a

  • ativao neural separado em uma poca mais precoce, de resposta a caractersticas

    fsicas na entrada sensorial (bottom-up), e uma mais tardia, com supresso de sinais

    esperados e amplificao atencional de sinais no-esperados (modulao top-down)

    (Rao & Ballard, 1997); em outra, grupos de neurnios distintos em termos de anatomia

    funcional so responsveis pela propagao de expectativas e erro.

    A anlise computacional da natureza do sinal de erro usa conceitos da teoria da

    informao (Shannon, 1948). Dada que a expectativa perceptual probabilstica e a

    entrada sensorial sujeita a rudo, o paradigma Bayesiano adequa-se naturalmente

    modelagem da interao entre hipteses top-down e os dados sensoriais (Knill &

    Richards, 1996). Sem entrar em muitos detalhes aqui, podemos dizer que a

    probabilidade a posteriori (isto , aps considerao de dados sensoriais) de um

    determinado estado do mundo proporcional probabilidade a priori da veracidade

    deste estado multiplicada com a probabilidade da entrada sensorial ser gerada neste

    estado, a verossemelhana (likelihood). Esta formulao sugere uma medida natural de

    erro de previso, notamente a log-distncia entre a distribuio antes e depois da entrada

    sensorial, ou seja, entre a prior e a posterior. Se a discrepncia entre a distribuio

    quantificada com a distncia Kullback-Leibler, esta medida conhecida como surpresa

    Bayesiana (Bayesian surprise, Itti & Baldi, 2009). Outras quantificaes tambm so

    possveis, entre quais ganho de probabilidade, ganho de informao, impacto,

    diagnosticidade Bayesiana e log-diagnosticidade (Nelson, 2008).

    Os tericos que trabalham neste tema tomam o cuidado de discriminar 'surpresa' como

    medida informacional e 'supresa' como sensao subjetiva. Clark (no prelo) por

    exemplo, fala, em ingls, de 'surprise' (sensao) e 'surprisal' (quantificao). No

    entanto, a correspondncia dos termos obviamente no coincidncia, e deve ser claro

  • que a surpresa subjetiva, dado que uma resposta fisiolgica ou cognitiva quebra de

    expectativas, deve ocorrer em situaes em qual o valor da surpresa informacional

    como definida em cima alto. Alm disso, parece razovel propor que a intensidade da

    surpresa deve ser maior se a diferena entre expectativa e interpretao aps dado

    sensorial for grande. Em outras palavras, esperamos uma relao montona, embora no

    linear, entre a intensidade da sensao de surpresa e o valor de surpresa.

    Assim, existe uma alternativa avaliao em escala subjetiva de impresso causal. Se o

    modelo interno do mundo incorpora alguma relao causal entre dois eventos, em qual

    um antecedente gera a expectativa de um consequente, como no modus ponens, a

    presena do antecedente com ausncia do consequente produz um erro de previso que

    pode eventualmente levar reviso do modelo do mundo. Quanto maior a violao

    expectativa de causalidade, maior deve ser a surpresa subjetiva. Isto sugere que os

    correlatos fisiolgicos da surpresa podem ser usados para inferir sob quais condies a

    expectativa de causalidade forte, e em quais no.

    Indicadores fisiolgicos da surpresaSurpresa provoca algumas reaes involuntrias que formam a base do reconhecimento

    desta sensao em outras pessoas. Em humanos, levantar as sobrancelhas, abrir os olhos

    de maneira expressiva, abrir a boca, inalar repentina e brevemente ou estarrecer-se, so

    os indicadores mais perceptveis na comunicao da surpresa (Darwin, 1872/1899;

    Ekman, 2011). Estes sinais parecem fazer parte do conjunto mais amplo de reaes

    involuntrias conhecido como reflexo de orientao, um estado de ateno automtica e

    alerta que leva ao processamento acelerado das caractersticas do ambiente e

    facilitao de eventuais aes motoras a serem executadas. Os componentes perifricos

    desta resposta fisiolgica, mediada pela diviso simptica do sistema autnomo

  • nervoso, incluem ainda alteraes menos observveis como mudanas no ritmo

    cardaco, na presso sangunea, na salivao, no dimetro pupilar, na ativao das

    glndulas sudorparas, na respirao e no sistema digestivo (Kandel, Schwartz, &

    Jessell, 1995).

    A resposta de condutncia da pele (RCP), ou tambm resposta galvnica da pele uma

    flutuao na condutncia da pele provocada pelo acionamento de glndulas sudorparas

    das mos, dos ps, ou da testa, com um parmetros que podem ser determinados a partir

    do traado da condutncia (Mendes, 2009). A RCP bastante usada em estudos de

    emoo e de condicionamento afetivo (ex., Lopes et al., 2009). No entanto, os

    resultados parciais de estudos atuais da aluna candidata sugerem que a surpresa precise

    ser bastante intensa, talvez alm dos limites do que seria possvel em um experimento

    perceptual, para gerar uma resposta galvnica grande suficiente para medir. O mesmo

    problema parece ocorrer com taxa cardaca. Desta forma, necessrio procurar

    alternativas viveis que apresentem maior sensibilidade e, quando possvel,

    especificidade.

    Quais so estes indicadores? Kreibig (2010) apresenta uma reviso impressionante da

    literatura sobre a relao entre emoes e o sistema nervoso autnomo, especificando

    efeitos perifricos para cada tipo. Ela discute surpresa como uma emoo sem

    conotao clara de valncia, e lista resultados com resposta de condutncia da pele de

    intensidade mdia, aumento de condutncia tnica, taxa cardaca aumentada, mudanas

    em temperatura perifrica (na altura do dedo). Alm destes ndices, podemos esperar

    que surpresa gera uma resposta facial, que pode ser detectvel ao olho nu ou no. Seria,

    em princpio, possvel, mas de difcil quantificao, registrar em imagem a expresso

    facial do voluntrio durante a experincia de surpresa.

  • Uso de biopotencial para medio de surpresa

    Alternativamente, pode-se fazer um registro de eletromiografia (EMG) facial. A tcnica

    usada em estudos onde valncia positiva ou negativa avaliada atravs da ativao

    dos msculos faciais zygomaticus major e corrugator supercilii (ex. Larsen, Norris, &

    Carcioppo, 2003). Estes msculos podem ser associados grosseiramente,

    respectivamente, ao ato de sorrir e de enrugar a fronte. Pode-se esperar que em emoo

    sem valncia, e especificamente no caso de surpresa, com expresses faciais diferentes,

    outros msculos so mais diagnsticos (v. Ekman & Friesen, 1978). Conforme a

    demonstrao de surpresa fica mais expressiva, a amplitude do sinal nos eletrodos

    correspondente deve aumenta. Desta forma, a EMG facial fornece uma opo para a

    quantificao da intensidade da surpresa por violao causal.

    A partir de publicaes na literatura, tambm podemos esperar uma assinatura

    especfica da surpresa no registro eletroencefalogrfico, especialmente em um

    paradigma de potenciais evocados. Entre os pioneiros dos estudos

    eletroencefalogrficos na rea do reflexo de orientao, com qual autores como Kreibig

    (2010) associam surpresa, h a descoberta da chamada negatividade de mismatch

    (MMN, de mismatch negativity), por Ntnen, Gaillard e Mntysalo (1978), que

    identificaram uma modulao negativa a estmulos-alvo entre 350 e 400 ms, nas

    posies Cz, T3 e T4, depois do incio do estmulo. Deve-se considerar um estmulo

    raro, mas esperado e relevante para a tarefa no necessariamente elicita a mesma

    resposta como um estmulo inesperado (v. Niepel, 2001). Donchin (1980) j relacionou

    P300 com a reviso de esquemas, um tipo de aprendizagem que pode ser considerado

    uma consequncia do oferecimento de informao discrepante. Mais recentemente,

    Polich (2007) ofereceu uma teoria mais abrangente, em qual prope que P300 e P3a so

  • variedades de uma assinatura cortical da deteco de novidade, em uma topografia que

    reflete demandas atencionais da tarefa. Ostwald et al. (2012) procuraram

    especificamente pelos componentes associados a surpresa Bayesiana e processos

    relacionados em uma tarefa somatossensorial, identificando 140ms, 250ms e 360ms

    como janelas temporais para surpresa, mudana sensorial e aprendizagem perceptual,

    respectivamente no cortex secundrio somatossensorial, cortex inferior frontal e cortex

    cingulado medial.

    OBJETIVOS

    Objetivo geralIdentificar indicadores fisiolgicos quantificveis da surpresa causada por violao de

    expectativa causal, como mtodo de estudo da percepo de causalidade.

    Objetivos especficos

    Explorar as possibilidades do uso de eletromiografia facial, alm de flutuaes

    em condutncia drmica e temperatura perifrica, para a deteco da surpresa

    por violao de expectativa causal.

    Identificao de componentes-ERP sinalizando surpresa por violao de

    expectativa causal.

    Como EMG facial e EEG necessitam instrues incompatveis em EEG, o observador

    instrudo a evitar movimentos dos msculos faciais este projeto se desdobra em dois

    experimentos relacionados.

    MTODOS

    Participantes

  • Alunos de graduao e ps-graduao da UFABC sero convidados a participar dos

    experimentos. O tamanho das amostras ser determinado com base em dados de

    experimentos-piloto e consideraes de poder estatstico. O uso de substncias

    psicoativas e histrico de problemas neurolgicos ou psiquitricos sero utilizados

    como critrios de excluso. Voluntrios assinaro um termo de consentimento que,

    junto com os protocolos experimentais, ser aprovado por um Comit de tica em

    Pesquisa.

    Equipamento

    A UFABC possui kits de registro fisiolgico modelo IWX/214 da empresa iWorx

    (www.iworx.com). O mdulo central consiste de um amplificador, a eletrnica

    necessria para a converso A/D e a comunicao com o PC atravs da porta USB. Os

    acessrios do mdulo (os conjuntos Advanced Human and Animal Physiology

    AHK/214 e Human Psychophysiology PS/214 da iWorx) permitem, entre outras

    opes de registro, a captura de vrios registros psicofisiolgicos. A resposta

    eletrodrmica captada por dois eletrodos de dedo e um pr-amplificador, e a

    temperatura da pele por um transdutor especfico com termistor que ser colocado entre

    os dedos do mo no-dominante. Para aplicar a EMG no-invasiva, eletrodos de

    superfcie sero afixados em cima do msculo zigomtico maior, o msculo corrugador

    do superclio, no msculo epicrnio e a glea aponeurtica / occipitofrontal, alm de um

    eletrodo de referncia.

    O software fornecido pela iWorx, LabScribe, permite a captura e visualizao de canais

    simultneos. LabScribe possui numerosos mdulos de anlise de sinais pr-

    configurados para as aplicaes mais tpicas. Entretanto, necessrio automatizar as

    anlises para ps-processamento e integrao com o ambiente de programao.

  • LabScribe registra os traados em um arquivo comprimido em formato texto-ASCII,

    que pode ser extrado e processado na linguagem de script Python. Python tambm ser

    utilizada para a apresentao dos estmulos visuais e captura de respostas dadas pelo

    teclado, mouse ou joystick/gamepad. Para a apresentao de estmulos visuais,

    contamos com uma tela CRT com dimetro de 19 polegadas da marca Samsung

    (modelo 997MB).

    O equipamento EEG consiste de uma unidade de registro e uma touca de eletrodos

    ativos com 32 canais no escalpo segundo o sistema 10-20 (QuickAmp e Acticap,

    BrainProducts, Alemanha). O contato entre eletrodos e escalpo ser garantido pelo uso

    de um gel condutivo. A impedncia dos eletrodos ser controlada para que seja inferior

    a 15k.

    Procedimento

    Como mencionado, o registro-EMG e o registro-EEG so necessariamente realizados

    em dois experimentos separados, mesmo que a lgica de apresentao de estmulos ,

    em princpio, igual. Os experimentos seguem um desenho de medidas repetidas, ou seja,

    as comparaes relevantes so realizadas de maneira intra-individual. Em princpio, o

    experimento uma replicao das condies passivas do experimento feito por Cravo,

    Claessens, e Baldo (2009), com registro fisiolgico concomitante. Aos voluntrios sero

    apresentadas sequncias de imagens representando diferentes eventos com lanamento

    de discos (cf. Figura 2). Em uma condio (coliso), o primeiro disco se movimenta

    na direo do segundo disco e, 0, 100, 200 ou 300 milissegundos (ms) depois do

    contato, o segundo disco se movimenta por sua vez. Em outra condio (no-

    coliso), o primeiro disco se movimenta na direo oposta, alcana uma parede e, 0-

    300 ms depois, o segundo disco inicia o movimento. Ser verificado se a violao da

  • causalidade natural (que seria maior na condio de coliso e com menor intervalo de

    tempo) corresponde a uma reao fisiolgica detectvel. Entre as tentativas regulares,

    sero intercaladas tentativas em qual o consequente movimento do segundo objeto

    estar ausente.

    Figura 2 Representao esquemtica das condies de estmulo para Experimento 1. Ilustrao de

    Cravo, Claessens e Baldo (2009).

    Anlise

    Cada modalidade de registro possui suas prprias caractersticas quantificveis. Todos

    os registros sero submetidos a preprocessamento para filtrar rudo de alta frequncia e

    eventuais artefatos de movimento no relacionados s variveis experimentais. Em

    todas as anlises, hipteses nulas a serem rejeitadas quando p

  • A EMG facial pode ser caracterizada a partir do valor quadrtico mdio (root mean

    square, RMS) em intervalos de 100ms aps o incio do estmulo, usando os 1000ms

    antes deste ponto como linha de base, seguindo o protocolo-padro relatado por

    Achaibou, Pourtois, Schwartz e Vuilleumier (2008). Como a estimulao uma

    sequncia com vrias ncoras temporais o incio do primeiro movimento, o final do

    primeiro movimento, o incio do segundo movimento sero realizadas vrias anlises.

    Como o registro envolve vrios eletrodos, exigida uma anlise de varincia

    multivariada (MANOVA) para realizar os testes estatsticos. Uma MANOVA

    significativa pode ser seguida por ANOVAs para determinar quais msculos so

    responsveis pelo efeito detectado. A anlise multivariada pode eventualmente ser

    complementada com anlises multivariadas exploratrias mais avanadas, como anlise

    de agrupamento.

    No caso da resposta galvnica, so medidas relevantes: latncia, amplitude e durao

    (medida como o intervalo que a condutncia fica acima da mdia entre os nveis basal e

    de pico). Um mtodo de deconvoluo proposto por Bach, Flandin, Friston e Dolan

    (2010) produz estes parmetros a partir do ajuste de um modelo com a vantagem

    importante de no requerer o grande intervalo entre apresentaes (tipicamente 20 a 30

    segundos) para permitir que a condutncia decaia at o nvel basal. Tendo novamente

    um grande nmero de variveis correlacionadas, necessrio uma anlise atravs de

    tcnicas multivariadas, como anlise de varincia multivariada (MANOVA) e regresso

    multivariada. A temperatura da pele uma varivel de dinmica relativamente lenta,

    como a resposta de condutncia, que pode ser analisada com a mesma tcnica de

    deconvoluo.

  • Experimento 2. Quebra de expectativa causal com registro de EEG

    Aps o pr-processamento do sinal dos diversos eletrodos com a retirada de pocas de

    rudo, o sinal ser condicionado relativo aos diferentes momentos especficos na

    estimulao em janelas peri-estmulo -100ms - 600ms. Ostwald et al. (2012) apresentam

    um grande nmero de anlises interessantes com este registro, entre quais localizao da

    fonte alm de ERP clssico. Boa parte das anlises avanadas disponvel no pacote

    Statistical Parametric Mapping (SPM, Litvak et al., 2011), que pode ser usado em

    conjunto com GNU Octave.

    PLANO DE TRABALHO E CRONOGRAMA

    Nota: a programao do experimento e o envio do protocolo para comit de tica ser

    realizado antes do incio do estgio-IC.

    Agosto 2012 Estudo da proposta do projeto e da literaturaSetembro 2012 Planejamento e preparao experimentalOutubro 2012 Testes-piloto com setup para Experimento 1 e recrutamentoNovembro 2012 Execuo Experimento 1Dezembro 2012 Visualizao de dados Experimento 1Janeiro 2013 Anlise de dados Experimento 1, interpretao de resultadosFevereiro 2013 Preparao Experimento 2, estudo tcnico, testes-pilotoMaro 2013 Execuo Experimento 2Abril 2013 Estudo anlise de dados, pr-processamentoMaio 2013 Anlise de dados Experimento 2, ERPJunho 2013 Anlise de dados Experimento 2, tcnicas avanadasJulho 2013 Interpretao, discusso, redao relatrio final

    REFERNCIAS

    Achaibou, A., Pourtois, G., Schwartz, S., Vuilleumier, P. (2008). Simultaneous

    recording of EEG and facial muscle reactions during spontaneous emotional

    mimicry. Neuropsychologia, 46, 1104-1113.

  • Bach, D. R., Flandin, G., Friston, K. J., Dolan, R. J. (2010). Modelling event-related

    skin conductance responses. International Journal of Psychophysiology, 75, 349-

    356.

    Blakemore, S. J., Fonlupt, P., Pachot-Clouard, M., Darmon, C., Boyer, P., Meltzoff, A.

    N., Segebarth, C., & Decety, J. (2001). How the brain perceives causality: an

    event-related fMRI study. Neuroreport, 12, 3741 3746.

    Cheng, P.W. (2000). Causal reasoning. Em: R. Wilson & F. Keil (Eds.), The MIT

    encyclopedia of cognitive sciences (pp. 106-108). Cambridge, MA: MIT Press.

    Clark, A. (em prole). "Whatever Next? Predictive Brains, Situated Agents, and the

    Future of Cognitive Science". Behavioral and Brain Sciences.

    Cravo, A. M., Claessens, P. M. E., Baldo, M. V. C. (2009). Voluntary action and

    causality in temporal binding. Experimental Brain Research, 199, 95-99.

    De Pierris, Graciela and Friedman, Michael (2008). Kant and Hume on Causality, Em:

    Edward N. Zalta (ed.). The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Fall 2008

    Edition), Disponvel em http://plato.stanford.edu/archives/fall2008/entries/kant-

    hume-causality/.

    Egner, T., Monti, J. M., & Summerfield, C. (2012). Expectation and surprise determine

    neural population responses in the ventral visual stream. The Journal of

    Neuroscience, 30, 16601-16608.

    Ekman, P. (2011). A linguagem das emoes. So Paulo: Texto Editores LTDA.

    Fridlund, A. J., Cacioppo, J. T. (1986). Guidelines for human electromyographic

    research. United States, The Society for Psychophysiological Research.

    Griffiths T. L., & Tenenbaum J. B. (2009). Theory-based causal induction.

    Psychological Review, 116, 661-716.

  • Hume, D. (1739). A treatise of Human Nature. Disponvel em:

    http://www.gutenberg.org/ebooks/4705.

    Itti, L., & Baldi, P. F. (2009). Bayesian Surprise Attracts Human Attention. Vision

    Research, 49, 1295-1306.

    Kandel, E. R., Schwartz, J. H., & Jessell, T. M. (1995). Essentials of Neural Science

    and Behavior. New York: McGraw-Hill.

    Knill, D. C. & Richards, W. (1996). Perception as Bayesian Inference. Cambridge

    University Press.

    Kreibig, S. D. (2010). Autonomic nervous system activity in emotion: a review.

    Biological Psychology, 84, 394-421.

    Leslie, A.M. (1984b). Spatiotemporal continuity and the perception of causality in

    infants. Perception, 13, 287305.

    Litvak, V., Mattout, J., Kiebel, S. J., Phillips, C., Henson, R. N. A., Kilner, J., Barnes,

    G., Oostenveld, R., Daunizeau, J., Flandin, G., Penny, W. D., e Friston, K. J.

    (2011). EEG and MEG data analysis in SPM8. Computional Intelligence and

    Neuroscience, 852961.

    Lopes, F. L., Azevedo, T. M., Imbiriba, L. A., Freire, R. C., Valena, A. M., Caldirola,

    D., Perna, G., Volchan, E., Nardi, A. E. (2009). Freezing reaction in panic

    disorder patients associated with anticipatory anxiety. Depression and Anxiety, 26,

    917-921.

    McCormack, T, Hoerl, C., & Butterfill, S. A. (2011). Tool Use and Causal Cognition.

    Oxford: Oxford University Press.

  • Michotte, A. E. (1946). The perception of causality (T. R. Miles & E. Miles, Trans.).

    New York: Basic Books.

    Mill, J. S. (1846). A system of logic, raciocinative and inductive: Being a Connected

    View of the Principles of Evidence and the Methods of Scientific Investigation.

    New York: Harper & Brothers. Disponvel em:

    http://books.google.com.br/books?id=LVAYAAAAIAAJ.

    Nelson, J. D. (2008). Towards a rational theory of human information acquisition. Em:

    N. Chater & M. Oaksford (Eds.), The Probabilistic Mind: Prospects for Bayesian

    cognitive science. Oxford, RU: Oxford University Press.

    Niepel, M. (2001), Independent manipulation of stimulus change and unexpectedness

    dissociates ndices of the orienting response. Psychophysiology, 38, 84-91.

    Ostwald, D., Spitzer, B., Blankenburg, F., Guggenmos, M., Kiebel, S. J., & Schmidt, T.

    T. (2012). Evidence for neural encoding of Bayesian surprise in human

    somatosensation. Neuroimage. doi:10.1016/j.neuroimage.2012.04.050.

    Rao, R. P. N. & D.H. Ballard, D. H. (1997). Dynamic model of visual recognition

    predicts neural response properties in the visual cortex, Neural Computation 9,

    721763.

    Shannon, C. E. (1948). A mathematical theory of communication. The Bell System

    Technical Journal, 27, 379423, 623656.

    Summerfield, C. & Egner, T. (2009). Expectation (and attention) in visual cognition.

    Trends in Cognitive Sciences, 13, 403-409.

  • Wagemans, J., van Lier, R., & Scholl, B. (2006). Introduction to Michotte's heritage in

    perception and cognition research. Acta Psychologica, 123, 1-19.

    Waldmann, M. R., Hagmayer, Y., & Blaisdell, A. P. (2006). Beyond the information

    given: Causal models of learning and reasoning. Current Directions in

    Psychological Science, 15, 307-311.

    Zacks, J. M., & Tversky, B. (2001). Event structure in Perception and Conception.

    Psychological Bulletin, 127, 3-21.

    RESUMOINTRODUOCausalidadeCausalidade e surpresaIndicadores fisiolgicos da surpresaUso de biopotencial para medio de surpresa

    OBJETIVOSObjetivo geralObjetivos especficos

    MTODOSParticipantesEquipamentoProcedimentoAnlise

    PLANO DE TRABALHO E CRONOGRAMAREFERNCIAS