[pt] A perda de insight nas próprias habilidades cognitivas pode ser uma característica de uma ampla gama de distúrbios neurológicos e pode ser relevante para os resultados clínicos e a eficácia da reabilitação. Além disso, pesquisas recentes têm mostrado que alterações na metacognição também podem caracterizar o envelhecimento saudável e interferir nas atividades da vida cotidiana, aumentando a incidência de um conjunto de comportamentos que afetam a saúde e a tomada de decisões. Considerando a natureza subjetiva da autoconsciência e a falta de consenso sobre instrumentos de avaliação para medir habilidades metacognitivas, é importante elucidar a neuroarquitetura da consciência metacognitiva e identificar biomarcadores de funções metacognitivas. A presente tese explora este tema através de quatro artigos. De acordo com o Modelo de Consciência Cognitiva (CAM), diferentes tipos de comprometimento da autoconsciência dependem de diferentes perfis de disfunções neurocognitivas, como anosognosia mnemônica e executiva. O primeiro é discutido no Artigo 1, que se concentra nos mecanismos subjacentes à autoconsciência prejudicada na doença de Alzheimer. Especificamente, as evidências sugerem que os pacientes com Alzheimer dependem de informações desatualizadas sobre si mesmos e são incapazes de consolidar novas informações como consequência da amnésia anterógrada e retrógrada. Além disso, achados de neuroimagem mostram que a degeneração fronto-cingulada e temporal estão implicadas em deficiências de autoconsciência. O Artigo 2, por sua vez, concentrou-se nos mecanismos neurais subjacentes à anosognosia executiva. Foi realizada uma revisão sistemática de estudos potenciais relacionados a eventos que investigam o automonitoramento em distúrbios neurológicos foi realizada para entender a contribuição de diferentes estruturas cerebrais para o monitoramento de erros. Especificamente, o estudo concentrou-se na negatividade relacionada ao erro (ERN) e na positividade do erro (Pe), que indexam a detecção de erros e a consciência do erro, respectivamente. Os achados sugerem a presença de processamento de domínio geral de detecção de erros com base em áreas cingulo-operculares e gânglios da base, mas também foi levantada a hipótese de que lesões fora da rede de monitoramento fronto-basal podem levar a déficits específicos de domínio. Para testar a hipótese de especificidade de domínio, foi realizado um estudo de potencial relacionado a eventos (Artigo 3). Um grupo de adultos jovens e idosos completou uma tarefa de flanker perceptual e de memória, e os resultados demonstraram que é possível diferenciar processos de automonitoramento em domínios cognitivos. Além disso, os achados de Pe demonstraram um declínio global da consciência de erro no envelhecimento. Curiosamente, apenas em adultos mais velhos, o aumento de Pe dentro da tarefa foi específico para o domínio da memória, sugerindo a presença de efeitos de aprendizagem para a memória, mas não para as decisões perceptivas. Foi levantada a hipótese de que as deficiências na percepção do erro podem estar associadas ao declínio sensorial no envelhecimento. Assim, o Artigo 4 investigou a associação entre Pe e potenciais bloqueados por estímulo em adultos jovens e idosos durante o desempenho da tarefa flanker de memória, a fim de entender a contribuição dos processos sensoriais ou de memória para mudanças relacionadas à idade na consciência de erro. Os resultados mostraram que a lembrança eficiente de estímulos foi associada a uma maior consciência de erro em adultos jovens e mais velhos e que a redução da consciência de erro em adultos mais velhos foi associada a deficiências no processamento perceptivo de estímulos. No geral, este trabalho contribui para nossa compreensão dos processos neurocognitivos subjacentes à consciência metacognitiva e correlatos neurais de diferentes tipos de anosognosia e apóia a conceituação multidimensional da consciência metacognitiva delineada pelo CAM. Os resultados do estudo oferecem novos insights sobre marcadores neurais de processos metacognitivos que podem servir para avaliação clínica e desenvolvimento de treinamento e reabilitação cognitiva. / [en] Loss of insight in own s cognitive abilities can be a feature of a wide range of neurological disorders and can be relevant for clinical outcomes and rehabilitation effectiveness. Furthermore, recent research has shown that changes in metacognition can also characterize healthy aging and interfere with everyday life activity, increasing the incidence of a set of behaviours affecting health and decision making. Considering the subjective nature of self-awareness and the lack of consensus on assessment instruments to measure metacognitive abilities, it is important to elucidate the neuroarchitecture of metacognitive awareness and identify biomarkers of metacognitive functions. The current thesis explores this topic through four articles. According to the Cognitive Awareness Model (CAM), different type of self-awareness impairments depends on different profiles of neurocognitive dysfunctions, such as mnemonic and executive anosognosia. The former is discussed in Article 1, which focuses on mechanisms underlying impaired self-awareness in Alzheimer s disease. Specifically, the evidence suggests that Alzheimer s patients rely on outdated information about the self and are unable to consolidate new information as consequence of anterograde and retrograde amnesia. Moreover, neuroimaging findings show that fronto-cingulate and temporal degeneration are implicated in self-awareness impairments. Article 2 focused instead on neural mechanisms underlying executive anosognosia. A systematic review of event-related potential studies investigating self-monitoring in neurological disorders was conducted to understand the contribution of different brain structures to error monitoring. Specifically, the study focused on the error-related negativity (ERN) and the error positivity (Pe), which index error detection and error awareness, respectively. The findings suggest the presence of domain-general processing of error detection relying on cingulo-opercular areas and basal ganglia, but it was also hypothesized that lesions outside the fronto-basal monitoring network may lead to domain-specific deficits. To test the domain- specificity hypothesis, an event-related potential study was conducted (Article 3). A group of young and older adults completed a perceptual and a memory flanker task and the findings demonstrated that it is possible to differentiate self-monitoring processes across cognitive domains. Moreover, Pe findings demonstrated a global decline of error awareness in aging. Interestingly, in older adults only, within-task increase in Pe was specific to the memory domain, suggesting the presence of learning effects for memory but not for perceptual decisions. It was hypothesized that error awareness impairments may be associated with sensory decline in aging. Thus, Article 4 investigated the association between Pe and stimulus-locked potentials in young and older adults during memory flanker task performance, in order to understand the contribution of sensory or memory processes to age-related changes in error awareness. The findings showed that efficient stimulus recollection was associated with higher error awareness in both young and older adults and that reduced error awareness in older adults was associated with impairments in perceptual processing of stimuli. Overall, this work contributes to our understanding of neurocognitive processes underlying metacognitive awareness and neural correlates of different types of anosognosia and supports the multidimensional conceptualization of metacognitive awareness delineated by the CAM. The study s results offer novel insights into neural markers of metacognitive processes that can serve clinical assessment and the development of cognitive training and rehabilitation.

[pt] A Epilepsia do Lobo Temporal (ELT) é a forma mais comum de epilepsia em adultos, com uma proporção considerável de pacientes que não respondem a diferentes abordagens terapêuticas e precisam recorrer à intervenção cirúrgica. A ELT está ligada a déficits cognitivos, mas poucos estudos investigaram habilidades metacognitivas nesse grupo. Dois estudos foram conduzidos para avaliar a metacognição e a metamemória em pacientes adultos com lesões temporais direitas ou esquerdas associadas à ELT refratária após neurocirurgia. No Estudo 1, foram utilizadas tarefas experimentais computadorizadas de Manipulação de Sucesso-Fracasso de memória e de tempo de reação e metacognição sendo medida pela discrepância entre estimativas pós- teste e desempenho real. O Estudo 2 explorou metamemória para testes de memória episódica verbal e visual com estimativas globais de desempenho antes e depois dos ensaios. Os resultados do Estudo 1 indicam que os pacientes podem discriminar as condições de sucesso e fracasso, particularmente para tarefas de tempo de reação. O estudo 2 indicou que os pacientes com lesão no hemisfério esquerdo apresentam um padrão de superestimação, tanto para a memória visual quanto verbal, em relação aos pacientes do hemisfério direito. Esses resultados são discutidos em relação à potencial ajuda da metacognição em intervenções terapêuticas, especialmente na criação de estratégias compensatórias que possam ajudar a melhorar a qualidade de vida na ELT. / [en] Temporal Lobe Epilepsy (TLE) is the most common form of epilepsy in adults, with a considerable proportion of patients who do not respond to different therapeutic approaches and have to resort to surgical intervention. TLE is linked to cognitive deficits, but few studies have investigated metacognitive abilities in this group. Two studies were conducted to assess metacognition and metamemory on adult patients with right or left temporal lesions associated with refractory TLE after neurosurgery. In Study 1, computerized experimental Success-Failure Manipulation tasks exploring memory and reaction time were used, with participants doing easy (success) and hard (failure) tasks for each task type and metacognition being measured by discrepancy between post-test estimations and actual performance. Study 2 explored metamemory for verbal and visual episodic memory tests with global estimations of performance before and after trials. Results of Study 1 indicate that patients can discriminate the success and failure conditions, particularly for reaction time tasks. Study 2 indicated that left hemisphere patients show a pattern of overestimation, both for visual and verbal memory, in relation to right hemisphere patients. These results are discussed in relation to the potential aid of metacognition in therapeutic interventions, especially in the creation of compensatory strategies that can help improving quality of life in TLE.

Made available in DSpace on 2016-04-27T16:59:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andre Ricardo Magalhaes.pdf: 4819283 bytes, checksum: 888639abe4556338e346740cb03aff14 (MD5) Previous issue date: 2009-12-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The purpose of this thesis was to analyze if the cognitive work generated by the use f concept maps helps the development of metacognitive strategies by the students. Particularly, this essay analyzed how the students entering a course in Computer Sciences mobilize metacognitive strategies while using digital concept maps. Thus, this research intended to answer the following question: To what measure the concept digital maps can become instruments to help the metacognitive development of the students while studying mathematical functions? As a methodology, the presumptions of Didactic Engineering by Artigue (1996) were used. The theoretical panel for research was based on the Theory of Didactical Situations by Brousseau (2008) for the elaboration of the activities, in the studies about metacognition and the metacognitive strategies treated by Flavell (1999), and in the studies of the concept maps by Novak (1984) and Moreira (2006). The activities related to the content of the affine function were developed in a computerized environment with situations chosen that benefited the investigation by the student. The data analysis collected in the experience enabled to state that the use of the digital concept maps together with the Theory of Didactical Situations allowed the students to mobilize metacognitive strategies in the building of these maps. The results indicate that metacognition is used in the creation moments of a concept map, and that, the reflexive and regulatory characteristics that the metacognitive strategies enable the student might influence positively in the learning process / Esta tese teve como objetivo analisar se o trabalho cognitivo gerado pela utilização de mapas conceituais alavanca o desenvolvimento de estratégias metacognitivas dos estudantes. Em particular, este trabalho analisou como os estudantes ingressantes em um curso de Ciência da Computação mobilizam estratégias metacognitivas ao utilizar mapas conceituais digitais. Assim, esta pesquisa pretendeu responder à seguinte questão: Em que medida os mapas conceituais digitais podem se tornar instrumentos para alavancar o desenvolvimento metacognitivo dos estudantes quando estudam funções matemáticas? Como metodologia, usou-se os pressupostos da Engenharia Didática de Artigue (1996). O quadro teórico da pesquisa baseou-se na Teoria das Situações Didáticas de Brousseau (2008) para a elaboração das atividades, nos estudos sobre metacognição e estratégias metacognitivas tratados por Flavell (1999), e nos estudos dos mapas conceituais de Novak (1984) e Moreira (2006). As atividades relativas ao conteúdo de função afim foram desenvolvidas em um ambiente informático com situações escolhidas que primavam a investigação por parte do estudante. A análise dos dados colhidos na experimentação possibilitou afirmar que o uso dos mapas conceituais digitais em conjunto com a Teoria das Situações Didáticas permitiu que os alunos mobilizassem estratégias metacognitivas na construção desses mapas. Os resultados alavancados indicam que a metacognição é utilizada nos momentos de criação de um mapa conceitual, e que, as características reflexivas e regulatórias que as estratégias metacognitivas proporcionam ao estudante podem influenciar positivamente no processo de aprendizagem

[pt] A falta de consciência dos déficits cognitivos ou da doença (ou anosognosia) é uma característica frequente na doença de Alzheimer (DA). No entanto, existe uma variabilidade na apresentação e na severidade da anosognosia em pacientes com DA. Com base no Cognitive Awareness Model (CAM), esta tese tem como objetivo explorar experimentalmente dois fatores que podem possivelmente influenciar a consciência das habilidades cognitivas, a saber, o estado de humor atual e a perspectiva através da qual a informação é apresentada, na DA. A primeira parte desta tese explora o impacto do estado de humor na consciência dos déficits. Como sugerido no CAM que vieses emocionais podem influenciar o acesso para memórias pessoais, consequentemente levando a anosognosia, uma revisão sistemática da literatura foi conduzida para entender melhor o efeito de memória congruente ao humor em adultos saudáveis (Article 1). Em seguida, apresentamos um estudo experimental investigando esta hipótese na DA (Article 2). Nesse estudo, estados de humor negativos e neutros foram experimentalmente induzidos usando quatro tarefas de Success-Failure Manipulation (SFM), duas tarefas com base no tempo de reação e duas com base na memória. Os resultados mostraram um aumento da consciência dos sintomas após a indução de humor negativo, mas somente quando a tarefa usada no SFM era com base na memória. A segunda parte deste trabalho investiga se a perspectiva através qual a informação é apresentada (auto vs. outro) influencia as habilidades metacognitivas de pacientes com DA. De fato, uma revisão da literatura destacou que estudos explorando o impacto da tomada de perspectiva na metacognição com diferentes populações neurológicas e psiquiátricas mostraram que os pacientes são capazes de reconhecer déficits em outros, apesar da apresentar uma falta de consciência das suas próprias dificuldades (Article 3). Em seguida, um estudo experimental foi conduzido pedindo para pacientes com DA e controles avaliar o seu próprio desempenho em quatro diferentes tarefas, assim como avaliar o desempenho de uma pessoa conhecida (cuidador/esposo/amigo) (Article 4). Nossos resultados destacam que, em geral ambos os grupos superestimaram mais quando avaliavam o desempenho de uma pessoa conhecida. No entanto, pacientes com DA tenderam a superestimar mais o desempenho em comparação com controles, mas somente no experimento envolvendo tarefas de memória. Em resumo, os resultados destes estudos dão suporte experimental a três aspectos sugeridos pelo CAM como fatores influenciando a consciência de déficits. Em primeiro lugar, as achados sobre a relação entre humor e consciência apoiam à ideia de vieses emocionais na memória como uma explicação parcial para anosognosia. Em segundo lugar, os resultados mostrando que os pacientes com DA avaliam o próprio desempenho de uma forma diferente em comparação a avaliação do desempenho de uma pessoa conhecida apoiam à inclusão de diferentes registros de memória para informações pessoais e para informações sobre os outros na versão reformulada do CAM. Em terceiro lugar, nossos achados mostrando diferenças nos resultados dependendo do tipo de tarefa usado no SFM (tempo de reação vs. memória) reforçam o conceito de uma consciência dos déficits como sendo multidimensional, conceito que está na base do aspecto modular do CAM. / [en] Lack of awareness about cognitive deficits or illness, also named anosognosia, is a common feature of Alzheimer s disease (AD). However, there is variability in the presentation and severity of anosognosia in patients with AD. Based on the Cognitive Awareness Model (CAM), this thesis aims to explore experimentally two factors which could possibly influence the awareness of cognitive abilities in AD, namely current mood state and the perspective through which the information is presented. The first section of this thesis explores the impact of mood state on awareness of deficits. As it has been suggested in the CAM that emotional biases could influence the access to personal memories, consequently leading to anosognosia, a systematic literature review was conducted to understand better the mood-congruent memory effect in healthy adults (Article 1). Then, we present an experimental study investigating this hypothesis in AD (Article 2). In this study, negative and neutral mood states were experimentally induced using four Success-Failure Manipulation (SFM) tasks, two based on reaction time tasks and the other on memory tasks. The results showed an improvement of awareness of symptoms after negative mood induction, but only when the task used in the SFM was memory-based. The second section of this work investigates if the perspective through which the information is presented (self vs. other) has an influence on metacognitive abilities of patients with AD. Indeed, a literature review highlighted that studies exploring the impact of perspective taking on metacognition with different neurologic and psychiatric populations showed that patients are able to recognize deficits in others, despite lack of awareness of their own difficulties (Article 3). Then, an experimental study was conducted by asking AD patients and controls to evaluate their own performance on four different tasks, as well as the performance of a well-known person (caregiver/spouse/friend) (Article 4). Our findings highlight that overall both groups made higher overestimation when evaluating the performance of a well-known person. However, AD patients tended to overestimate more the performance compared to controls but only in the memory experiment. In summary, results of these studies give experimental support to three aspects suggested by the CAM as factors influencing awareness of deficits. First, the findings on the relationship between mood and awareness support the idea of emotional biases in memory as a partial explanation for anosognosia. Second, the results showing that AD patients appraise the evaluation of selfperformance differently than the evaluation of a well-known person s performance support the inclusion of different memory records for self- and otherinformation in the reformulated version of the CAM. Third, by presenting differences in results depending on the type of task used in the SFM (reaction time vs. memory), our findings reinforce the concept that awareness is multidimensional, on which is based the modular aspect of the CAM.