O programa de pesquisas do Instituto segue práticas bem estabelecidas nas áreas de pesquisa biomédica, bio-comportamental e comportamental, com três componentes principais, um componente de Ciência Básica, encarregado do desenvolvimento de novos conhecimentos e novas metodologias relevantes para a compreensão e potencial prevenção ou melhoria de déficits de função simbólica; um componente de Ciência Translacional encarregado da validação efetiva de novos princípios e/ou novos procedimentos derivados dos estudos básicos em estudos clínico/educacionais iniciais, em condições quase-controladas e um componente de Ciência Aplicada encarregado do desenvolvimento de soluções exequíveis e efetivas em termos de custo/benefício para os desafios da ampla disseminação de procedimentos educacionais e terapêuticos baseados em evidência científica de sua efetividade para ambientes típicos de serviço (escolas, hospitais, clínicas, etc.). 

PROGRAMA DE CIÊNCIA BÁSICA

O principal objetivo de curto e médio prazo do programa é produzir conhecimento básico dos processos comportamentais envolvidos no funcionamento simbólico e na comunicação simbólica, assim como desenvolver métodos de pesquisa experimental confiáveis desses processos. Um objetivo longo prazo é definir processos comportamentais simbólicos em relação com seus determinantes biológicos.

O Programa de Ciência Básica aborda vários tópicos inter-relacionados que incluem, mas não limitados a:

(a) processos básicos em percepção e atenção relevantes para funções simbólicas;

(b) aprendizagem de relações estímulo-estímulo transmodais;

(c) emergência comportamental baseada em relações de equivalência e relações ordinais entre estímulos, do tipo que constitui relações semânticas e sintáticas simples e

(d) o status filogenético em relação aos itens a, b e c. Estes tópicos são abordados nos projetos: 

1. Metodologia para Aprendizagem Relacional Complexa.

As pesquisas deste projeto exploram novos procedimentos experimentais para o estudo do funcionamento simbólico complexo. Em conjunto, o propósito dos trabalhos é observar e analisar os processos comportamentais que ocorrem durante a aquisição de relações simbólicas complexas, por meio de modelos experimentais que permitem emular no laboratório relações e redes simbólicas que ocorrem no ambiente natural.

Os subprojetos que compreendem este projeto são:

1a. Interações Categoriais/Dimensionais em Categorias Simbólicas: os objetivos principais são aumentar a validade da equivalência de estímulos como modelo do significado pelo uso conjunto de medidas de significado e de equivalência. Também investiga se, e em que medida, pode variar a relação entre os estímulos que compõem as classes de equivalência, quando determinada por testes de emparelhamento com o modelo.

1b. Generalização Recombinativa de Repertórios Simbólicos: seu objetivo principal é estabelecer uma base metodológica para o estudo das variáveis que determinam a formação de classes e leitura recombinativa textual e musical. 

2. Atenção Seletiva e Comportamento de Observação em Tarefas Simbólicas.

Os estudos tratam dos pré-requisitos comportamentais para o funcionamento simbólico convencional. Uma hipótese de trabalho de vários projetos no âmbito do programa do Instituto é a de que aparentes fracassos no funcionamento simbólico convencional podem ser devidos a processos atencionais deficientes ou desregulados em termos de procedimento. Para a investigação dessa hipótese são realizados estudos sobre a relação entre correlatos da atenção, tais como a direção do olhar e o funcionamento simbólico. Também são realizadas pesquisas que priorizam o desenvolvimento ou refinamento de procedimentos comportamentais que promovam eficientemente a atenção através de manipulações da estrutura física ou temporal de estímulos presentes e/ou de requisitos de resposta. 

Os subprojetos que compreendem este projeto são:

2a. Controle do Comportamento de Observação pelo Procedimento em Tarefas de Emparelhamento com Modelo: investiga o desenvolvimento de comportamento de observação efetivo em indivíduos que inicialmente não o apresentam. Testa, através de tecnologia de rastreamento de olhar, a relação entre comportamento de observação em procedimentos novos e comportamento emitido espontaneamente em procedimentos típicos. Também verifica se histórias de treino com diferentes probabilidades de apresentação de estímulos potencialmente equivalentes ou não-equivalentes, que são consequência das respostas de observação, determinam a taxa e/ou consistência de desenvolvimento do funcionamento simbólico.

2b. Controle Metodológico da Observação em Tarefas Go/No Go: estuda os efeitos do aumento do número e complexidade das relações entre estímulos apresentadas no formato go/no go sobre o funcionamento simbólico. Adicionalmente, pretende desenvolver procedimentos para prevenir o desenvolvimento do assim denominado responder “impulsivo” em tentativas no go.

3. Modelos Animais de Comportamento Simbólico e seus Pré-Requisitos.

Os subprojetos tratam do desenvolvimento de modelos animais que contribuam para a compreensão dos processos básicos e complexos de funcionamento simbólico com o intuito de fornecer tecnologia efetiva para a pesquisa translacional e aplicada. Ainda espera-se que os conhecimentos produzidos revertam em aplicações à neurociência básica e comparativa. São parte deste grupo projetos: a) com macacos-prego (Cebus apella) de desenvolvimento de métodos de pesquisa inovadoras para o controle, tanto intra-individual quanto inter-individual, de aspectos críticos da aprendizagem relacional (e.g., relacionamento de estímulos visuais como iguais ou diferentes em caráter generalizado) e de desenvolvimento de métodos de pesquisa para a avaliação e potencial do estabelecimento de equivalência funcional e equivalência baseada em aspectos comuns; b) com cães (Canis lupus familiaris)que pretendem verificar as capacidades dessa espécie para exibir funcionamento simbólico e/ou seus pré-requisitos e c) com abelhas (Melipona quadrifasciata e Melipona rufiventris) que tratam de processos comportamentais que podem ser subjacentes à capacidade simbólica rudimentar desta espécie, talvez levando, no final, a modelos úteis para pesquisa em neurociência que clarifiquem os processos bioquímicos e moleculares envolvidos.

Os subprojetos que compreendem este projeto são:

3a. Aprendizagem Relacional em Cebus apella: desenvolvido na Escola Experimental de Primatas da UFPA, tem empregado uma abordagem original ao estudo de processos cognitivos em primatas não humanos. A Escola Experimental de Primatas estabelece um programa intensivo de treino que é derivado, em parte, da tecnologia instrucional que é tipicamente implementada em escolas de educação regular e especial para crianças. A Escola tem definido um “currículo” básico que prepara os Cebus apella para vários tipos de desafios comportamentais. A meta geral do trabalho é definir as condições necessárias e suficientes sob as quais esta espécie pode exibir formas avançadas de aprendizagem relacional que modelam as tarefas relacionais dos exemplos imediatamente antecedentes. Através desta abordagem, o trabalho tenciona não apenas determinar os limites do funcionamento simbólico em Cebus apella, mas também informar pesquisas similares abordando as capacidades de aprendizagem relacional de humanos com limitações e distúrbios de desenvolvimento.

3b. Aprendizagem Relacional em Cães: usando métodos de pesquisa semelhantes aos empregados na Escola de Primatas, pretende analisar as variáveis que facilitam a aquisição de classes funcionais por cães assim como verificar o funcionamento simbólico da espécie.

3c. Aprendizagem Relacional em Abelhas: pretende avaliar se diferentes espécies de abelhas mostram desempenhos acurados em tarefas de discriminações simples, emparelhamento com o modelo e se apresentam evidencia de formação de classes funcionais. 

PROGRAMA DE CIÊNCIA TRANSLACIONAL

Os projetos de ciência translacional adaptam aspectos de metodologias inicialmente desenvolvidas na pesquisa básica de laboratório com humanos com desenvolvimento típico ou com infra-humanos. Como o nome implica, projetos de “ciência translacional” têm como propósito traduzir tais metodologias em instrumentos efetivos para investigar e, potencialmente, influenciar o desenvolvimento do comportamento. Alguns projetos translacionais têm objetivos quasi-básicos, no sentido de que o alvo do trabalho é investigar a abrangência da aplicabilidade dos princípios básicos descobertos no laboratório (e.g., para outras populações). Em contraste, outros projetos translacionais têm objetivos quasi-aplicados, uma vez que o propósito do trabalho é avaliar se uma particular metodologia desenvolvida no laboratório pode ser implementada em situações menos estruturadas, mas que ainda mantenham uma dose razoável de controle experimental. Tais pesquisas podem ser contrastadas com a pesquisa puramente aplicada em que o alvo consiste em uma melhora no comportamento em ambientes que oferecem serviços à população como os educacionais, clínicos ou de outra natureza.

O principal objetivo deste programa é adaptar procedimentos de laboratório desenvolvidos com humanos e não humanos para a solução de certos desafios bem conhecidos em classes de educação regular e especial, hospitais e clínicas, assim como outros ambientes que fornecem serviços a crianças e adultos humanos. Assim como na pesquisa translacional nas ciências biomédicas, na pesquisa translacional das ciências comportamentais são validadas descobertas e metodologia de laboratório em ambientes que emulam certos aspectos do controle laboratorial, mas introduzem também aspectos dos ambientes nos quais serviços educacionais ou clínicos são fornecidos. A meta é comprovar que o sucesso das metodologias derivadas do laboratório não depende dos ambientes altamente controlados que são típicos dos projetos de ciência básica.

O programa aborda várias áreas que incluem, mas não são limitadas a: (a) instrução pré-acadêmica ou acadêmica com foco que se entende desde pré-requisitos básicos de leitura a desempenhos mais complexos envolvidos na leitura habilidosa e na matemática, (b) funcionamento simbólico em crianças com surdez pós- e pré-lingual usuárias de implante coclear (c) extensão dos trabalhos originalmente desenvolvidos com não humanos, crianças de idade escolar e indivíduos com deficiência intelectual, para o estudo da transição do comportamento pré-verbal para o verbal em bebês e crianças pequenas .

Os projetos propostos dentro deste programa incluem:

4. Percepção, Discriminação e Equivalência 

Os subprojetos nesta categoria estudam questões sobre as perspectivas de curto, médio e longo prazo para crianças com implante coclear, sobretudo aquelas cujo funcionamento simbólico não alcança os níveis esperados de desenvolvimento e questões relacionadas ao desenvolvimento de funções simbólicas e seus pré-requisitos comportamentais no período entre 12 a 30 meses de idade.

Os subprojetos que compreendem este projeto são:

4a. Desenvolvimento de Função Simbólica em Bebês: projetos de pesquisa básica com humanos e não humanos têm levado ao desenvolvimento de metodologias precisas para o estudo da formação de classes de estímulos. Uma questão importante a ser respondidas por estes estudos é se estas metodologias podem ser efetivamente traduzidas para o estudo de processos de classificação de estímulos em bebês. Assim o objetivo principal é desenvolver metodologias para avaliar a habilidade dos bebês e de crianças pequenas (de 16 a 30 meses) para realizar julgamentos de igualdade-diferença envolvendo estímulos visuais tridimensionais, e estender a metodologia para avaliar a habilidade dos bebês e de crianças nessa faixa etária em apresentar relações de equivalência funcional.  

4b. Estratégias de Mapeamento Rápido em Crianças Pequenas: focaliza prioritariamente dois fenômenos. O primeiro diz respeito às observações sobre a rápida aquisição e manutenção de vocabulário, denominadas “aprendizagem por exclusão” pelos analistas do comportamento e “mapeamento rápido” pelos psicolinguistas. O segundo se refere à formação e retenção de categorias simbólicas simples, que podem ser operacionalmente definidas em termos de relações de equivalência de estímulos. Esses processos podem ser críticos para sustentar a chamada “explosão de vocabulário” pela qual crianças com desenvolvimento típico podem aprender até nove palavras novas por dia. Especificamente, os estudos desta área pretendem refinar a metodologia com vistas a estabelecer melhor mensuração e melhor controle experimental das propriedades dos estímulos as que crianças atendem em situação de mapeamento rápido. A dimensão translacional do projeto consiste em adaptar metodologias originalmente desenvolvidas em pesquisas prévias com participantes mais velhos e com primatas infra-humanos para sua aplicação com crianças.

4c. Aprendizagem Relacional em Crianças com Audição Recente: investiga amplamente as relações entre habilidades de linguagem receptivas e expressivas em crianças que se tornaram surdas antes da aquisição da linguagem (surdez pré-lingual) e que se tornaram surdas depois (surdez pós-lingual), com implante cloquear. Focaliza a emergência de nomeação depois de verificada a aprendizagem de relações de equivalência auditivo-visuais. São também examinados os atributos dos estímulos auditivos aos quais as crianças atendem, nos casos em que não ocorre a emergência de relações de equivalência ou da nomeação. Ainda, são conduzidos procedimentos exploratórios de pesquisa eletrofisiológica para avaliar correlatos neurofisiológicos da percepção auditiva com um subconjunto de crianças participantes dos estudos.

4d. Promovendo Função Simbólica em Populações Pré-verbais: o foco central é o estudo do funcionamento simbólico de crianças com déficits intelectuais e de desenvolvimento que limitam as habilidades comunicativas (crianças minimamente verbais e não-verbais com autismo e outras desordens neurodesenvolvimentais). Especificamente, os estudos pretendem: (a) identificar nos procedimentos de treino as fontes de variabilidade comportamental na aprendizagem relacional, encontradas em estudos anteriores com essa população, (b) demonstrar se relações verdadeiramente simbólicas podem ser demonstradas de modo fidedigno, intra-individualmente e entre indivíduos, em crianças cujas habilidades iniciais de linguagem sejam mínimas ou se encontrem ausentes (c) otimizar para essa população a aprendizagem relacional simbólica em termos de taxa e qualidade. Para atingir os objetivos, são desenvolvidas três linhas de investigação: (1) percepção auditiva, discriminação, e aprendizagem relacional, (2) mapeamento simbólico básico e emergente no domínio visual e (3) formação de classes de estímulos equivalentes.  

5. Aprendizagem Relacional e Desempenhos Acadêmicos Básicos

Os subprojetos nesta categoria tratam da aplicação de métodos derivados do laboratório para estabelecer instâncias iniciais da leitura de palavras impressas e sua relação com os referentes visuais (figuras, objetos, etc.) e correspondentes auditivos, em crianças que apresentam fracasso prolongado na escola ou risco de fracasso. Para isso, é utilizado um modelo laboratorial de currículo computadorizado desenvolvido pelo grupo, destinado a (1) estabelecer instâncias iniciais de relações entre palavra ditada-palavra impressa e palavra impressa-figura; (2) expandir este repertório relacional por meio de ensino estruturado adicional; e (3) construir gradualmente habilidades de leitura de palavras que permitam às crianças ler novas palavras com pouco ou nenhum treino, com base na recombinação de unidades silábicas e outros processos que possam estar envolvidos no desenvolvimento de consciência fonológica. Este esforço de pesquisa translacional tem o objetivo de servir como um conduto permanente de metodologias novas e/ou refinadas para os Programas de Ciência Aplicada do Instituto, nos quais a tecnologia instrucional derivada de laboratório e validada seja exportada para o uso em classes de educação regular e especial. 

Os subprojetos que compreendem este projeto são: 

5a. Instrução Básica e Remediativa em Leitura: abarca dois tópicos de pesquisa relacionados ao desenvolvimento das habilidades de leitura. O primeiro tópico consiste na transferência de habilidades aprendidas por meio do procedimento de ensino computadorizado para situações de leitura mais típicas. A abordagem básica consiste no seguinte: um conjunto de palavras é inicialmente selecionado de uma história curta (publicada ou elaborada especialmente com finalidades de ensino). As palavras são então ensinadas por meio do programa informatizado. Depois que um critério de aprendizagem exigente é alcançado, o aluno é então encorajado a ler a história em voz alta na companhia do professor, de um outro adulto ou de um colega com repertório mais avançado. São usados procedimentos de dicas e correções derivados diretamente de pesquisas prévias desenvolvidas por membros do grupo e por outros laboratórios. O segundo tópico é a generalização recombinativa no contexto do ensino direto de relações no nível de palavra inteira (i.e, similar aos procedimentos empregados no nível silábico) e análogo aos procedimentos de frases musicais no Subprojeto Básico 2B. Este ensino também deriva de programas baseados em computador. Palavras aprendidas por meio de programa de computador são organizadas em matrizes de treino empregadas para estruturar a leitura flexível de uma série progressiva de sentenças. Esses procedimentos de ensino  são realizados em uma ampla amostragem de crianças distribuídas em um largo espectro de diferentes histórias de fracasso escolar com a finalidade de se estudar sua generalidade. 

5b. Instrução Básica e Remediativa em Matemática e Habilidades Relacionadas: a metodologia desenvolvida em nosso programa de pesquisa se presta bem a vários aspectos do funcionamento matemático e há um corpo substancial de pesquisa básica que pode ser transposto para o desenvolvimento de tecnologia instrucional para o ensino de relações matemáticas. Assim, os estudos deste subprojeto têm com objetivo principal criar e avaliar um programa de ensino para desenvolver habilidades de matemática fundamental e habilidades monetárias, com base em muitos dos mesmos procedimentos ou procedimentos similares aos que têm sido extensivamente investigados no domínio dos fundamentos da leitura. 

6. Extensões à Ciência Neuro-Comportamental (Neurologia, Visão, etc.)

Os estudos nesta categoria são extensões da metodologia existente para caracterizar o funcionamento neuro-comportamental de indivíduos com comprometimento de habilidades comunicativas devido a distúrbios neuro-desenvolvimentais, congênitos ou adquiridos. Partem de resultados de pesquisas que têm tratado de aspectos específicos do funcionamento sensorial e cognitivo em primatas não humanos e crianças com desenvolvimento limitado de linguagem, trabalho que é estendido a indivíduos humanos com distúrbios neurológicos confirmados ou com suspeita de tais distúrbios. 

Os subprojetos que compreendem este projeto são: 

6a. Metodologia Neuropsicológica Derivada do Laboratório: grande parte da metodologia desenvolvida nos projetos do Instituto, assim como a tradição científica da qual ela esta metodologia deriva, têm raízes na psicofísica (i.e., a ciência que relaciona processos sensoriais e psicológicos para definir as variáveis que influenciam a possibilidade de eventos ambientais serem detectados ou não) e outros aspectos psicométricos. Embora estas metodologias sejam, de modo geral, bem desenvolvidas em seus próprios termos, elas têm se apoiado, tipicamente, no uso de instruções verbais (com frequência instruções verbais complexas sintaticamente) para instruir indivíduos a responder durante os procedimentos de avaliação. A psicometria para indivíduos cujas habilidades de comunicação funcional estão ausentes ou são altamente questionáveis (e.g., pessoas com transtornos do desenvolvimento neurológico ou transtornos neurológicos adquiridos) frequentemente se baseia em opinião de informantes para avaliar o funcionamento neurocomportamental, não sendo, portanto, uma medida direta do funcionamento do individuo. Os estudos deste subprojeto tem como principal proposta montar e avaliar em campo uma bateria abrangente e automatizada de testes neuropsicológicos de processos sensoriais, atenção, memória e funcionamento executivo, que seja apropriada para indivíduos com pouco ou nenhuma linguagem funcional.  

PROGRAMA DE CIÊNCIA APLICADA 

Os projetos de Ciência Aplicada têm como alvo comum a disseminação de métodos para fornecimento de tecnologia comportamental, efetiva em termos de custo/benefício e baseada em evidência cientifica, para a educação, a clínica e outros ambientes voltados para a melhoria do funcionamento comportamental, especialmente quando relacionado ao funcionamento simbólico. É investigada a tecnologia instrucional assistida por computador para promover a disseminação de programas de ensino, como, por exemplo, a que vem se tornando cada vez mais possível através da internet. 

7. Sistemas de Fornecimento de Tecnologia Comportamental de Fácil Aplicação Fundamentada em Evidência Científica

Os subprojetos desenvolvem três linhas principais de investigação, cada uma delas com os seguintes objetivos gerais:  

(1) Avaliar o grau no qual a tecnologia comportamental derivada dos vários aspectos do programa do Instituto pode ser efetivamente disseminada em larga escala. Considerando que o Instituto é composto por uma rede multi-institucional, a tecnologia poderá ser avaliada em vários ambientes: urbanos, suburbanos e rurais;  

(2) Comparar os efeitos da tecnologia comportamental produzida pelo Instituto com aquela que é típica das práticas educacionais nas classes regulares e de educação especial.  

Duas questões fundamentais a serem resolvidas são: (1) a tecnologia comportamental desenvolvida pelo instituto ensina os desempenhos alvo de forma consistente, com evidências substanciais? e (2) Essa tecnologia representa uma provável melhora em relação a procedimentos específicos do currículo típico de sala de aula? Para responder essas questões o delineamento mais apropriado parece ser a de sujeito como seu próprio controle na qual cada criança é comparada consigo mesma. Para avaliar nossa tecnologia comportamental, portanto, é desenvolvida uma linha de base-múltipla naturalística entre participantes (LBMNEP), selecionando as crianças que estão tendo um progresso muito mais lento do que o esperado, ou nenhum progresso, dentro do currículo regular ou da educação especial.  

No delineamento LBMNEP as crianças permanecem em contato com a escola regular enquanto participam do nosso estudo. O delineamento LBMNEP não requer que todas as crianças tenham progresso na mesma velocidade, requer apenas que um número significativo de crianças mostre diferenças significativas nos desempenhos de pré e pós-intervenção ao longo de uma ou mais dimensões de progresso. Certamente, se um número significativo de crianças mostrar melhora e essa melhora for positivamente correlacionada com a introdução da tecnologia comportamental, então pode-se ter uma confiança razoável de que a intervenção foi responsável pela mudança positiva. 

Os subprojetos que compreendem este projeto são: 

7a. Leitura, Escrita e Matemática na Sala de Aula: amplia os esforços descritos nos Subprojetos 5A e 5B par o ensino de leitura, escritura e matemática em escolas do estado de São Paulo e em Minas Gerais, cujas prefeituras mostraram interesse na possibilidade de assistência técnica para aumentar a efetividade do ensino de sala de aula.  

7b. Instrução assistida por computador: desenvolve programas computarizados de ensino individual, válidos e factíveis de uso em ambientes naturais, e sua disseminação em escolas de diferentes regiões do país através de tecnologias de informação e comunicação, como por exemplo, plataformas de ensino que podem ser disponibilizadas por internet. Também é missão deste subprojeto o treinamento de docentes e funcionários na aplicação dos programas de ensino das plataformas por meio de manuais, vídeos e workshops.   

7c. Comunicação Simbólica Aumentativa/Alternativa: as pesquisas deste subprojeto são derivadas de várias iniciativas de ciência translacional do Instituto, particularmente os Subprojetos 4B, 4C e 4D. Atende a necessidade atual de fornecimento de tecnologia comportamental para apoio a crianças com severos déficits funcionais de comunicação (e.g., crianças com paralisia cerebral). Por exemplo, sistemas que usam arranjos de figuras às quais a criança pode responder para indicar seus desejos e necessidades ou sistemas usam dispositivos sintetizadores de voz de baixo custo para produzir palavras faladas em resposta a seleções de figuras ou palavras impressas exibidas no dispositivo. Tais sistemas são também disponibilizados para uso por crianças que não têm ganhos com implante coclear e que tem dificuldades decorrentes na produção de fala. O objetivo é replicar sistematicamente a abordagem descrita no Subprojeto 7a para populações de crianças que requerem intervenção de comunicação aumentativa ou alternativa. 

7d. Análise Motivacional em Ambientes Instrucionais: dissemina simultaneamente tecnologia instrucional efetiva e sistemas motivacionais efetivos. Os passos iniciais consistem em investigar o efeito de tarefas de aprendizagem computadorizadas, embutidas em formato de jogos, que sejam de fato “orientadas para a descoberta” e intrinsicamente motivadoras. Outra abordagem consiste na investigação do que poderia ser denominado “uma segunda geração” de procedimentos de aprendizagem cooperativa, em que a tecnologia computadorizada é usada para oferecer apoio estruturado a atividades, como por exemplo, o tutoriamento por pares, em que a aprendizagem é direcionada com base nas melhores práticas educativas empregadas por professores competentes.  

7e. Aplicações de realidade virtual: dissemina os programas instrucionais baseados em realidade virtual, derivados do progresso da pesquisa conduzida no programa de pesquisa translacional. De modo consistente com os temas do programa do Instituto, os programas baseados em realidade virtual têm como alvo a prevenção ou melhoria de déficits em funcionamento simbólico, sendo as crianças em idade escolar a principal população de interesse.