Neurociência, cognição e educação

A neurociência agrega conhecimentos das áreas de saúde, humanas e exatas que se aplicam a setores clínicos, industriais e educacionais. Aprendizagem sofre influência da condição de vida na infância, baixa estimulação cognitiva, baixo nível socioeconômico, estresse e susceptibilidade genética a transtornos que afetam o desenvolvimento neuronal. Considerando que o Brasil tem baixo desempenho no ranking internacional de educação, é premente minimizar o impacto de fatores que prejudicam o desenvolvimento cognitivo por meio da integração de conhecimentos das neurociências. Propomos abordagens respaldadas em evidência científica junto aos melhores centros mundiais que permitirão: a) analisar manifestações comportamentais cognitivas b) melhorar a detecção de fatores causadores de prejuízo cognitivo c) realizar intervenções que promoverão melhora da cognição e educação d) elevar a inserção internacional na produção científica. Para tanto serão empregadas técnicas translacionais, comportamentais, educacionais, estatísticas, epidemiológicas e neurotecnológicas em torno de três eixos. Neste cenário, a universidade propõe o estabelecimento de 3 vertentes de pesquisas para a internacionalização nos temas:

1-plasticidade neural em processos de ensino aprendizagem: a neuroplasticidade implica em avaliar os meios educacionais para desenvolver o potencial de aprendizagem do indivíduo. Para tal, profissionais de diferentes áreas atuarão desenvolvendo pesquisas translacionais para aprimorar práticas educacionais;
2-novos paradigmas para diagnóstico e intervenção em transtornos do neurodesenvolvimento e neurodegenerativos: o foco em prevenção, diagnóstico e intervenção nos transtornos do desenvolvimento e neurodegenerativos é importante para o prognóstico clínico e desenvolvimento de políticas de saúde. O caráter translacional visa desenvolver e aprimorar técnicas inovadoras para promoção da neuroplasticidade positiva. A reestruturação neural (recuperação de funções neuronais perdidas ou aumento de sua eficácia) é crucial para o tratamento desses transtornos;
3-tecnologias para modulação, registro e terapias neurocognitivas: o processamento computacional pode simular processos fisiológicos, criar técnicas que mimetizam processos cognitivos e expandir funcionalidade. O desenvolvimento de neurotecnologias no país depende da interação entre setores da neurociência de base e aplicada e da cooperação internacional com foco em entregáveis tecnológicos.

Linhas de Pesquisa

  • Avaliação de técnicas de detecção de transtornos do neurodesenvolvimento, de linguagem e de cognição social e da eficácia de intervenções terapêutico educacionais em crianças e jovens

Susceptibilidade genética e exposição a eventos adversos durante períodos do neurodesenvolvimento, baixa estimulação cognitiva e estresse crônico são fatores de risco para indivíduos vulneráveis e têm impacto ao longo de toda a vida. Daremos ênfase aos transtornos do desenvolvimento, linguagem e cognição social. Os projetos têm por objetivo avaliar a efetividade de programas de intervenção para promover habilidades de linguagem oral e escrita, por meio de Ensaios Randomizados considerando-se condições socioeconômicas adversas, inadequada estimulação cognitiva e estresse. Os trabalhos multidisciplinares incluem 1) avaliação dos transtornos da leitura obtidas por eye tracking e analisadas por meio de redes neurais para identificação de padrões visuais de desempenho que possam auxiliar o diagnóstico da dislexia; e 2) avaliação da efetividade de um programa de capacitação de professores para promover o desenvolvimento de linguagem de crianças de risco. Adaptação de instrumento de avaliação de competência comunicativa em crianças e adolescentes com Transtorno do Espectro do Autismo (TEA). Nessas crianças investigaremos processos mentais subjacentes à cognição social, uma vez que a cognição social influencia a capacidade de socialização e aprendizagem formal. Avaliaremos medidas fisiológicas como condutância da pele, pupilometria, e eye-tracking. Por fim, também será avaliada a descrição linguístico-gestual das produções dessas crianças oferecendo inteligibilidade à forma como tais interações acontecem. Respostas inadequadas serão reexaminadas oferecendo subsídios teóricos e práticos a familiares e profissionais. Ensaios avaliarão os efeitos do treino de funções executivas e habilidades de linguagem sobre a prontidão escolar com o objetivo de adaptar e comparar programas de intervenção. Além disso, investigaremos a eficácia do uso da estimulação transcraniana por corrente contínua combinada à terapia integrativa sobre a cognição em crianças com TDAH, TEA, Dislexia. Na pesquisa básica, destacam-se estudos baseados no paradigma de estresse neonatal. O estresse perinatal pode resultar em respostas hormonais de estresse inadequadas e depressão. Investigaremos a neurobiologia das alterações comportamentais por meio de abordagens neuroquímicas, farmacológicas e moleculares. Os resultados poderão subsidiar abordagens terapêuticas para os transtornos afetivos principalmente na população de jovens.

  • Avaliação da saúde, bem estar, cognição e aprendizado de acordo com os diferentes cronotipos e presença de distúrbios do sono e do ciclo vigília/sono em estudantes universitários e na população geral de São Paulo

Alterações do Ciclo Vigília/Sono e distúrbios do sono são comuns entre jovens e podem afetar sobremodo o desempenho geral. O sono e a vigília têm papel importante no desempenho dos estudantes. A manutenção da ritmicidade biológica é preponderante para a higidez do organismo e alterações na sincronização e/ou na temporização do mesmo têm sido relacionados ao desenvolvimento de distúrbios metabólicos, transtornos de humor, aumento na incidência de tumores, dentre outras alterações na fisiologia do organismo humano. O respeito à ritmicidade biológica individual (expressa pelo cronotipo) tem se mostrado importante também para iniciativas mais eficazes no campo da educação e da cognição, com alterações no período escolar, por exemplo, evidenciando-se que o início mais tardio no período da manhã tem sido alternativa mais adequada para adolescentes em particular (com potencial de ser aplicado para todas as faixas etárias), com expressiva melhora nos escores de aprendizado e de interação social escolar. Nesse sentido, a avaliação e implementação de estratégias que proponham melhor adaptação dos estudantes de acordo com seu cronotipo são benvindas no contexto atual. O recente prêmio Nobel concedido em Medicina 2017 foi contemplado aos cientistas que revelaram os mecanismos moleculares controlando a ritmicidade biológica, reconhecendo-se a importância que a preservação dos ritmos e sua sincronização ao ambiente desempenha papel crítico para o funcionamento e desempenho global do organismo. Tendo em vista que em nossa Universidade temos docentes e pesquisadores com experiência nessa área do conhecimento, e, que a aplicabilidade das descobertas e estudos dos ritmos circadianos têm importantes implicações na saúde, bem estar, cognição e aprendizado, propomos também avaliar os padrões de vigília e sono e seus distúrbios em estudantes e na população geral de São Paulo. Entretanto, outros distúrbios do sono não relacionados ao ritmo vigília/sono são prevalentes e afetam de maneira significativa o processo de aquisição e de aprendizagem de maneira complexa. Vários estudos são propostos e outros já em andamento avaliando aspectos fisiológicos, diagnósticos e terapêuticos do sono e seus distúrbios em populações especiais e na população geral.

  • Neurotecnologias no manejo diagnóstico e terapêutico dos transtornos neurológicos

Abordaremos a aplicabilidade, desenvolvimento e aprimoramento de técnicas incluindo mineração de dados, aprendizagem de máquina e neuromodulação. Os estímulos ambientais induzem um arranjo neuronal dinâmico e uma representação cognitiva gerando sensação de unidade, o esquema corpóreo. Entender como a percepção dos membros está arranjada nos sistemas nervosos central e periférico é fundamental, já que os membros inferiores são os principais agentes de deslocamento do indivíduo, exigindo recrutamento de vias neurais de planejamento e tomada de decisão para longas distâncias. Um Sistema de Biofeedback Integrado melhorará a eficiência dos processos de reabilitação. Os objetivos são: desenvolver novas plataformas de tecnologias assistivas, integradas e interativas para reabilitação de pessoas com disfunções; implementar procedimentos de reabilitação para pessoas com disfunção neurocognitiva ou sensório-motora; desenvolver protocolo experimental, em tempo real e interativo, que permita investigar aspectos neurocognitivos e comportamentais envolvidos no processo de aprendizagem e na representação corpórea. Já em relação a eficácia de indicações de procedimentos invasivos, nosso projeto chama a atenção para a epilepsia, que afeta cerca 70 milhões de pessoas no mundo. A epilepsia do lobo temporal mesial e esclerose hipocampal são frequentes e por vezes, progressivas, com piora da função cognitiva e transtornos psiquiátricos e até morte. Neste cenário, a cirurgia ressectiva tem sido reconhecida como um tratamento eficaz na epilepsia resistente. No entanto, critérios altamente confiáveis para previsão de resultados pós-cirúrgicos ainda são inexistentes. Nossa proposta tem potencial de permitir que os sistemas de saúde usem grande volume de informação sobre seus pacientes e, a partir de análises sistemáticas, sejam capazes de melhorar tratamentos e diagnósticos, reduzir ineficiência de atendimentos, identificar exames pouco informativos e melhorar práticas no cuidado ao paciente com métodos utilizados em Mineração de Dados e Aprendizagem de Máquina. Práticas clínicas baseadas em evidências têm grande repercussão na adoção de políticas públicas em diversos países. O uso da estimulação transcraniana combinada à terapia integrativa da fala em ensaio randomizado avaliará os efeitos da estimulação sobre a cognição, funções executivas, comunicação e linguagem em pacientes com TDAH, Dislexia e outros transtornos.

Países envolvidos
Irlanda; Suíça; Canadá; Estados Unidos; Reino Unido; Holanda; França; Itália.

Coordenadora
Prof.ª Dr.ª Dalva Poyares

 

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