Aspectos neurobiológicos das diferenças individuais na educação infantil: uma Investigação das funções executivas e resposta ao estresse

Autor: Mirela Cunha Cardoso Ramacciotti
Přispěvatelé: Mirella Gualtieri, José Guilherme de Oliveira Brockington, André Frazão Helene, Maria Ines Nogueira, Gustavo Rohenkohl, Juliana Nery de Souza Talarico
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2022
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
Popis: Pesquisas em neurobiologia das diferenças individuais realizadas na primeira infância (até 6 anos) apontam correlações entre o desenvolvimento das funções executivas e resposta ao estresse que podem vir a ser potencilmente danosas quando a aprendizagem é a variável de interesse. Essas correlações envolvem uma maior sensibilidade neurobiológica às condições ambientais; aos efeitos diferenciais em situações de apoio e/ou na falta de suporte; à capacidade de adaptação condicional ligada à regulação emocional; e à reatividade ao estresse. Nossa pergunta é como e em que sentido podemos melhor entender a associação entre aprender, apoiado no desenvolvimento das funções executivas, e a reatividade ao estresse em um período-chave para a prontidão escolar. Partimos da avaliação da reatividade ao estresse em uma amostra de crianças entre 2 a 4 anos que frequentaram uma creche escolar durante os meses de julho e setembro de 2021 de forma objetiva com biomarcardores, e de forma subjetiva com base em questionários (Child Behavior Checklist, Pediatric Quality of Life, e IBGE). Juntamente à aferição dessa reatividade ao estresse contextual imposto pela pandemia do COVID-19, averiguamos o controle inibitório (CI) com um paradigma cuja condição basal é uma resposta de funções executivas de domínio geral. Nesta tarefa, analisamos o domínio específico do CI como condição de interesse, tendo como condição controle a presença de um estímulo de feedback. Aliada a essa aferição, realizamos uma observação do ativamento cerebral do córtex pré-frontal. Assim, nossa medida objetiva para resposta ao estresse se deu via coleta de cortisol capilar; para a função executiva do controle inibitório foi via tarefa go/no-go; e para a observação da atividade neural, via fNIRS. As análises estatísticas tiveram por base averiguar o sentido e a força das correlações observadas entre funções executivas e resposta ao estresse em plena vigência da pandemia do coronavírus. Controlamos também para idade e sexo. O aprofundamento no entendimento de possíveis correlações objetiva melhor informar aos agentes, direta e indiretamente implicados na Educação, sobre possíveis impedimentos ou agravantes para uma aprendizagem efetiva justamente em uma fase que antecede o ingresso compulsório na vida escolar. Insumos com base em evidências podem potencialmente ser utilizados para aumentar chances de uma aprendizagem efetiva calcada no pleno desenvolvimento das funções executivas e numa resposta eficaz a estressores. Desenvolvida na forma de coletânea, esta tese apresenta no Capítulo I a avaliação da resposta ao estresse via medidas objetivas (biomarcadores) e subjetivas (questionários). Em nossa amostra, resultados demonstraram a superioridade das medidas objetivas na aferição de perfis de maior reatividade a estressores. Observamos níveis de cortisol capilar com elevação coletiva durante os meses de coleta. No Capítulo II, aferimos o desempenho e acurácia e percepção de feedback das funções executivas na tarefa Go/No-go e correlacionamos os resultados com a avaliação da resposta ao estresse. Encontramos um pior desempenho aliado a respostas com mais erros na condição de interesse na presença de níveis mais altos de cortisol capilar. Observamos processamentos modulados de forma distinta por idade e sexo na condição basal e de interesse, com modulação para sexo registrada apenas durante a condição de feedback. No Capítulo III apresentamos a análise da função cognitiva de CI e a ativação de substratos neurais no córtex préfrontal. Encontramos uma ativação conjunta da área orbitofrontal esquerda, especificamente a BA11, mais recrutada por aqueles que tiveram pior desempenho na tarefa. Averiguamos que uma alta reatividade ao estresse afeta funções executivas de domínio geral, mas de forma mais aguda, as de domínio específico e que esse movimento recruta mais substratos neurais quanto menor for o desempenho na tarefa. Com relação à modulação por idade e sexo, encontramos que a idade afeta de forma clara as correlações aferidas e que os efeitos dessa modulação podem ser sentidos em idades mais precoces (abaixo dos 4 anos) do que relatado pela literatura. O fator sexo não demonstrou modular claramente os dados dentro do nível de significância adotado. Contudo, a análise dos dados crus revelavam um padrão diferente de maior desenvolvimento para as meninas que parecia obscurecido nas análises estatísticas padrão. Dessa forma, no capítulo IV fizemos uma análise TOST para efeitos mínimos com aferição objetiva de margens superiores e inferiores via poder da análise do estudo primário (Cohend d entre -0,8 e 0,8) a fim de averiguar se havia diferença atribuível ao sexo em nossa amostra. Encontramos superioridade, i.e., uma melhor resposta, das meninas em relação aos meninos nas medidas de domínio-geral e domínio-específico do funcionamento executivo, nos níveis de cortisol, e na ativação neural específica relacionada com o controle inibitório e também no comportamento emocional mais adaptivo. Implicações desses achados para a prontidão escolar foram também analisados Research in neurobiology of individual differences in early childhood (up to 6 years of age) shows correlations between the development of executive functions and the response to stress that may be potentially harmful when learning is the variable of interest. These correlations involve a greater neurobiological sensitivity to environmental conditions; differential effects in situations of support and/or lack of support; conditional adaptability linked to emotional regulation; and stress reactivity. Our question is about how and to what extent we can better understand the association between learning, supported by the development of executive functions and stress reactivity in a key period for school readiness. Our starting point was the evaluation of stress reactivity in a sample of children between 2 and 4 years old who attended a day care center during the months of July and September 2021 in objective terms with biomarkers, and subjectively via questionnaires (Child Behavior Checklist, Pediatric Quality of Life, and the Brazilian Institute of Geography and Statistics). In tandem with the measurement of this reactivity to the contextual stress imposed by the COVID-19 pandemic, we investigated their inhibitory control (IC) with a paradigm whose basal condition is a response of domain-general executive functions. In the task, we analyzed the domainspecific IC as our interest condition together with a feedback stimulus for a control condition. In tandem with this measurement, we performed an observation of their prefrontal cortex activation. Thus, our objective measures for stress response were via biomarker collection (hair cortisol), for the executive function of inhibitory control was via go/no-go task, and for the observation of neural activity was via fNIRS. Statistical analyses were based on verifying the directionality and the strength of the correlations observed between executive functions and stress response amidst a fully-fledged coronavirus pandemic. Modulation by age and sex were also factored in. The depth of the understanding of possible correlations aims at better informing stakeholders directly and indirectly involved in education about possible roadblocks or aggravating factors for an effective learning trajectory before children enter compulsory education. Evidence-based conclusions can potentially be used to increase the chances of effective learning based on the optimal development of executive functions and on an effective response to stressors. Developed in the form of a collection, this thesis presents in Chapter I the evaluation of the stress response via objective (biomarker) and subjective (questionnaires) measures. In our sample, results demonstrated the superiority of objective measures in the perception of higher reactivity to stressors. We observed a collective upsurge in hair cortisol concentrations during the months of collection. In Chapter II, we assessed executive functions performance, accuracy and feedback awareness with a go/no-go task and correlated results with the assessment of the stress response. We found a worse performance combined with higher error rates in the interest condition in the presence of higher levels of hair cortisol. We observed different modulation by age and sex in the baseline and interest conditions with modulation by sex registered only during feedback. In Chapter III we present the analysis of cognitive function for IC and the activation of neural substrates in the prefrontal cortex. We found a joint activation in the left orbitofrontal area, more recruited by those who performed worse on the task. We found that a higher reactivity to stress affects domain-general executive function, but more acutely, the domain-specific IC, and that this movement recruits more neural substrates for a worse performance. Regarding modulation by age and sex, we found that age clearly affects the correlations measured and that the effects of this modulation can be felt at younger ages (below age 4) than reported in the literature. Sex did not show consistent modulation for the level of significance adopted. However, analysis of raw data revealed a different pattern of greater development for girls that seemed obscured in standard statistical analyses. Thus, in Chapter IV we made a TOST analysis for minimal effects with objective measurement of upper and lower margins via sample power for the primary study analysis (Cohen\'s d between -0.8 and 0.8) to ascertain whether there was a difference regarding effects of sex in our sample. We found superiority, i.e., a better response, of girls in relation to boys in the general domain and domainspecific measures of executive functioning, cortisol levels, and specific neural activation related to inhibitory control, and also in more adaptive emotional behavior. Implications of these findings for school readiness were also analyzed
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: