Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Comunicação e Expressão, Programa de Pós-Graduação em Inglês: Estudos Linguísticos e Literários, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:54:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339424.pdf: 23671205 bytes, checksum: 3f95339a305edc40d77eb603c7746c13 (MD5) Previous issue date: 2016 / Abstract : Although considerable research has been devoted to language representation and processing in monolinguals, rather less attention has been paid to language representation and processing in bilinguals and even less, to the comparison in brain activation between bilinguals and monolinguals reading in their L1. Since the majority of studies on bilingualism investigate processes at the word level, the present dissertation, a cross-sectional, quantitative and exploratory study in nature, aimed at investigating monolingual and bilingual brains and their neuroanatomical response to the processing of written sentences. More specifically, it sought to explore (1) whether and to what extent Portuguese and English are represented and processed in the same areas of the brain in late bilinguals; (2) whether Portuguese is represented and processed in same brain areas in bilinguals and monolinguals; (3) whether the semantic neural representation of sentences in one language can be identified based on the brain activation for the same sentences in another language; (4) whether individual differences, namely proficiency in the second language and working memory capacity, modulate activation in bilinguals, whether working memory capacity modulate activation in monolinguals; and (5), whether word length and lexical frequency have an effect on brain activation. Twelve Brazilian Portuguese-English late bilinguals and ten Brazilian Portuguese monolinguals participated in the study. Data collection took place at Carnegie Mellon University during a PhD internship. The stimuli consisted of 60 sentences in English and their translation-equivalent sentences in Portuguese (e.g., The diplomat negotiated at the embassy/O diplomata negociou na embaixada). Bilingual participants read the sentences while functional images were acquired on two separate days while monolinguals only read the Portuguese sentences in a single session. Data were analyzed statistically and revealed, in general terms, that language representation and processing engages a complex network of brain areas in monolinguals and bilinguals. For processing the L2, bilinguals recruit a more widely distributed set of areas bilaterally than for processing the L1 (more left-lateralized). For processing the L1, in comparison with monolinguals, bilinguals recruited additional bilateral areas for dealing with the phonological and semantic aspects of the L1. In spite of the small differences in processing the languages, the commonalities in concept representations across languages were sufficient to allow decoding of sentences using multi-voxel pattern analysis and machine learning techniques. The model generated reasonable accurate predictions of the neural representation of words in the context of sentences based on simple addition of words, semantic features and semantic cuboids derived from an independent study. Variables as proficiency in the L2, working memory capacity, word length and lexical frequency modulated brain activation. In a nutshell, findings add support to the literature about bilingual and monolingual language comprehension and contribute to the area by suggesting that there are common neural areas involved in the representation of different languages and cultures.<br> / Embora um considerável número de pesquisas tem se dedicado à representação e ao processamento da linguagem em monolíngues, menos atenção tem sido dada à representação e ao processamento da linguagem em bilíngues e ainda menos, à comparação da ativação cerebral de bilíngues e monolíngues ao ler sua L1. Já que a maioria dos estudos sobre bilinguismo investigam processos no nível da palavra, a presente tese, um estudo de natureza transversal, quantitativa e exploratória, objetivou investigar cérebros de monolíngues e bilíngues e sua resposta neuroanatômica ao processamento de frases escritas. Mais especificamente, procurou explorar (1) se as duas línguas, português e inglês, são representadas e processadas nas mesmas áreas do cérebro de bilíngues tardios e em que medida; (2) se a L1 (português) é representada e processada nas mesmas áreas cerebrais de bilíngues e monolíngues; (3) se a representação neural semântica de frases em uma língua pode ser identificada baseada na ativação cerebral das mesmas frases na outra língua; (4) se diferenças individuais como a proficiência na segunda língua e a capacidade de memória de trabalho modulam a ativação em bilíngues e se a capacidade de memória de trabalho modula a ativação em monolíngues; e (5) se a extensão das palavras e a frequência lexical têm efeito na ativação cerebral. Doze bilíngues tardios do par linguístico português brasileiro-inglês e 10 monolíngues do português brasileiro participaram do estudo. Os dados foram coletados na Carnegie Mellon University durante o doutorado sanduíche. Os estímulos consistiram de 60 frases em inglês e frases equivalentes em português (ex.: The diplomat negotiated at the embassy/O diplomata negociou na embaixada). Os participantes bilíngues leram as frases enquanto imagens funcionais do cérebro eram adquiridas em dois dias distintos enquanto os participantes monolíngues apenas leram as frases em português numa única sessão. Os dados foram analisados estatisticamente e revelam, em termos gerais, que a representação e o processamento da linguagem engaja uma rede complexa de áreas cerebrais em monolíngues e bilíngues. Para processar a L2, os bilíngues recrutam um conjunto mais amplamente distribuído de áreas bilaterais que para processar a L1 (mais lateralizada à esquerda). Para processar a L1, em comparação com os monolíngues, os bilíngues recrutaram áreas adicionais bilateralmente para lidar com os aspectos fonológicos e semânticos da L1. Apesar das pequenas diferenças no processamento das línguas, as semelhanças na representação dos conceitos entre as línguas foram suficientes para permitir a decodificação de frases usando técnicas de aprendizagem de máquina e de análise de padrão multi-voxel. O modelo gerou predições razoavelmente precisas da representação neural de palavras no contexto de frases baseado na adição simples de palavras, características semânticas e cuboides semânticos derivados de um estudo independente. Variáveis como a proficiência na L2, a capacidade de memória de trabalho, a extensão das palavras, e a frequência lexical influenciaram a ativação cerebral. Em suma, os achados corroboram a literatura sobre compreensão de linguagem em monolíngues e bilíngues e contribuem com a área ao sugerir que há áreas neurais comuns envolvidas na representação de diferentes línguas e culturas.