A integração audiovisual é capaz de melhorar a performance e a aprendizagem unissensorial. Esta integração ocorre mesmo quando uma das informações sensoriais não é consciente ao indivíduo, e.g. informação semântica auditiva pode impactar percepção visual inconsciente. No âmbito da percepção visual não consciente, o fluxo da informação fica restrito ao início do processamento cortical, não alcançando áreas de alta ordem, como a rede parietal-frontal. Considerando que as interações multissensoriais no córtex podem ocorrer desde estágios iniciais do processamento, levantamos a hipótese que a apresentação de estímulos visuais não conscientes pode beneficiar a aprendizagem auditiva de percepção de notas musicais. Neste estudo, testamos sujeitos em um paradigma de aprendizagem auditiva. Os indivíduos tinham como tarefa identificar seis notas diferentes separadas por 50 cents, ou ¼ de tom entre si. Os grupos foram divididos de acordo com o treinamento: auditivo (A), Auditivo + visual não consciente congruente (AV), e Auditivo + visual não consciente incongruente (AVi). Eles passaram por testes pré- e pós-treinamento de escolha forçada dentre seis alternativas somente com informação auditiva. Registramos dados de Eletroencefalografia (EEG) ao longo do experimento. A performance foi calculada por meio do Desvio Médio Absoluto das respostas com relação às notas corretas. Resultados comportamentais mostraram que o grupo AV não somente teve uma melhor performance durante o treinamento, quando a informação visual não consciente estava presente, como também apresentou um maior efeito do treinamento (melhora de pré- para pós-treinamento). Ambos os controles não diferiram entre si. Também mostramos que estes efeitos são devidos às notas da extremidade da escala. Os resultados de EEG mostram que a banda theta tem um papel fundamental na melhora da performance através do aumento da sincronização em áreas centrais e temporais, e da conectividade funcional entre córtices visuais e auditivos. Estes resultados são uma demonstração que asinterações multissensoriais ocorridas sem consciente são fortes o suficiente para aumentar a aprendizagem auditiva. Concluimos também que a conectividade funcional entre áreas corticais de processamento inicial aumenta depois de poucos minutos de treinamento. Além disso, esta tese levanta novas possibilidades para protocolos de aprendizagem perceptual auditiva, especialmente aqueles aplicado para aprendizagem de reconhecimento de notas musicais / Audiovisual integration may improve unisensory perceptual performance and learning. Interestingly, this integration may occur even when one of the sensory modalities is not conscious to the subject, e.g., semantic auditory information may impact nonconscious visual perception. Studies have shown that the flow of nonconscious visual information is mostly restricted to early cortical processing, without reaching higher-order areas, such as the parieto-frontal network. Thus, because multisensory cortical interactions may already occur in early stages of processing, we hypothesized that nonconscious visual stimulation without semantic information might facilitate auditory pitch learning. In this study we used a pitch learning paradigm, in which individuals had to identify six pitches in a scale with constant intervals of 50 cents. Subjects were assigned to one of three training groups: the test group (Auditory + congruent unconscious visual, AV), and two control groups (Auditory only, A, and Auditory + incongruent unconscious visual, AVi). Auditory-only tests were done before and after training in all groups. Electroencephalography (EEG) was recorded throughout the experiment. Results show that the test group (AV, with congruent nonconscious visual stimuli) performed better during the training, and showed a greater improvement from pre- to post-test. Control groups did not differ from one another. Changes in the AV group were mainly due to performances in the first and last pitches of the scale. We also observed consistent EEG patterns associated with this performance improvement in the AV group, especially higher theta-band synchronization among central and temporal areas, and stronger theta-band functional connectivity between visual and auditory cortices. Therefore, we show that nonconscious multisensory interactions are powerful enough to boost auditory perceptual learning, and that increased functional connectivity between early visual and auditory cortices after training might play a role in this effect. Moreover, weprovide a methodological contribution for future studies on auditory perceptual learning, particularly those applied to relative and absolute pitch training

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-13T17:40:43Z No. of bitstreams: 1 NIVALDO ANTONIO PORTELA DE VASCONCELOS - TESE PPGCC 2010..pdf: 20480342 bytes, checksum: 82f77f75c6f1cf552f12520c132add82 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-13T17:40:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NIVALDO ANTONIO PORTELA DE VASCONCELOS - TESE PPGCC 2010..pdf: 20480342 bytes, checksum: 82f77f75c6f1cf552f12520c132add82 (MD5) Previous issue date: 2010-11-25 / Capes / Apesar dos grandes avanços da neurociência, a codificação de objetos complexos,realizada por assembléias neuronais, ao nível telencefálico, permanece ainda não muito clara. Alguns trabalhos têm obtido sucesso utilizando a informação da ativação de conjuntos neuronais no córtex inferior temporal de primatas adultos. Nesta Tese, procuramos investigar a codificação para objetos complexos em ratos, durante a vigília, quando são observados conjuntos de neurônios de regiões primárias e do hipocampo. Como abordagem de análise, propôs-se a implementação de uma população de classificadores capaz de decidir entre as diferentes respostas neuronais, relativas aos estímulos provenientes de diferentes objetos. Os resultados encontrados, utilizando classificadores baseados em cinco diferentes modelos, demonstram a viabilidade de classificação das respostas dos neurônios biológicos em função do contato com os objetos, e que isso pode acontecer com intervalos amostrais (bins) entre 50ms e 500ms. Os resultados sugerem que esta codificação parece estar distribuída na ativação do conjunto de neurônios, ao invés de ser representada por um grupo pequeno de neurônios altamente específicos. Uma contribuição importante desta Tese foi mostrar que esta codificação de objetos pode ser encontrada também em áreas corticais primárias de animais como ratos, não ficando restrita ao córtex inferior temporal de primatas adultos. Outra contribuição da abordagem de análise proposta neste estudo foi mostrar que mesmo com o animal no escuro, é possível obter informação suficiente na ativação neuronal do córtex visual primário para decidir sobre com qual objeto o animal está em contato táctil. Tais resultados sugerem uma mudança dos modelos de processamento de informação nas áreas sensoriais primárias e no hipocampo. Os resultados sugerem que os circuitos hipocampo-corticais se organizam como uma grade computacional, na qual o engajamento no processamento de informação depende de disponibilidade e demanda. / Despite major advances in neuroscience, the coding of complex objects, held by neuronal ensemblesattelencephaliclevel,stillnotveryclear. Someworkshavebeensuccessfulusing the information on the activation of neuronal assemblies within Inferior Temporal cortex in adult primates. In this thesis, we investigate coding of complex objects in rats, during wakefulness, based on primary sensory neurons and hippocampal regions. As analysis approach,proposed the implementation of a population of classifiers able to decide between the different neuronal responses, relative to stimuli from different objects. The results so far, using five classifiers different models, demonstrate the feasibility of classification of responses of biological neurons as a function of the contact with objects, and that this can be done using 250ms bin width. The results suggest that this coding seems to be distributed in the activation of the set of neurons, rather than being represented by specific neurons. An important contribution of this thesis was to show that this coding of complex objects can also be found in the primary areas of animals like mice, not getting inferior temporal cortex restricted to adult primates. Another contribution of the approach analysis proposed in this thesis was to show that even with the animal in the dark, you can get sufficient information on the neuronal activation of primary visual cortex to decide whether to what object the animal is in contact touch. The cerebral cortex, including primary sensory areas and hippocampus, processes information like a computer grid, in which idle computing resources are dynamically allocated in a distributed manner to perform the task at hand, according to global demand and local availability.