Study of Melipona quadrifasciata brain under operant learning using proteomic and phosphoproteomic analysis.

Learning to anticipate events based on the predictive relationship between an action and an outcome (operant conditioning) is a form of associative learning shared by humans and most of other living beings, including invertebrates. Several behavioral studies on the mechanisms of operant conditioning have included Melipona quadrifasciata, a honey bee that is easily manipulated due to lack of sting. In this work, brain proteomes of Melipona bees trained using operant conditioning and untrained (control) bees were compared by two-dimensional gel electrophoresis analysis within pI range of 3-10 and 4-7; in order to find proteins specifically related to this type of associative learning.One protein was detected with differential protein abundance in the brains of trained bees, when compared to not trained ones, through computational gel imaging and statistical analysis. This protein was identified by peptide mass fingerprinting and MS/MS peptide fragmentation using a MALDI-TOF/TOF mass spectrometer as one isoform of arginine kinase monomer, apparently dephosphorylated. Brain protein maps were obtained by 2-DE (Two-dimensional gel electrophoresis) from a total proteins and phosphoproteins extract of the bee Melipona quadrifasciata. One isoform of arginine kinase, probably a dephosphorylated isoform, was significantly more abundant in the brain of trained bees using operant conditioning. Arginine kinase has been reported as an important enzyme of the energy releasing process in the visual system of the bee, but it may carry out additional and unexpected functions in the bee brain for learning process.

Assessing restricted stimulus control in typically developing preschool children and bees (Melipona quadrifasciata)

This study established a simple simultaneous discrimination between a pair of two-element compound visual stimuli in children (Experiment 1) and bees (Melipona quadrifasciata, Experiment 2). The contingencies required discriminative control by the compound and the question was whether the accurate stimulus control reached at this level would hold for each individual element of the compound. After baseline reached stability, probe trials assessed stimulus control by each single element of both S+ and S-. Average data showed that children (Exp. 1) tended to show stimulus control by a single element of the S+ compound. In Experiment 2 three of four bees showed stimulus control by both elements of S+ and did not respond or responded only infrequently to the elements of the S-. The children's decline in discrimination accuracy in probe trials, along with its maintenance during the baseline, replicated previous findings showing the development of restricted stimulus control (RSC). The precise stimulus control shown by the bees indicated that all elements correlated with reinforcement acquired stimulus control over their behavior; this confirms the extensive literature on visual discriminative learning in bees, but due to the small number of subjects it is premature to say that bees do not develop RSC.(AU)

Assessing restricted stimulus control in typically developing preschool children and bees (Melipona quadrifasciata)

This study established a simple simultaneous discrimination between a pair of two-element compound visual stimuli in children (Experiment 1) and bees (Melipona quadrifasciata, Experiment 2). The contingencies required discriminative control by the compound and the question was whether the accurate stimulus control reached at this level would hold for each individual element of the compound. After baseline reached stability, probe trials assessed stimulus control by each single element of both S+ and S-. Average data showed that children (Exp. 1) tended to show stimulus control by a single element of the S+ compound. In Experiment 2 three of four bees showed stimulus control by both elements of S+ and did not respond or responded only infrequently to the elements of the S-. The children's decline in discrimination accuracy in probe trials, along with its maintenance during the baseline, replicated previous findings showing the development of restricted stimulus control (RSC). The precise stimulus control shown by the bees indicated that all elements correlated with reinforcement acquired stimulus control over their behavior; this confirms the extensive literature on visual discriminative learning in bees, but due to the small number of subjects it is premature to say that bees do not develop RSC...

Operant measurement of auditory threshold in prelingually deaf users of cochlear implants: II

Two experiments evaluated an operant procedure for establishing stimulus control using auditory and electrical stimuli as a baseline for measuring the electrical current threshold of electrodes implanted in the cochlea. Twenty-one prelingually deaf children, users of cochlear implants, learned a Go/No Go auditory discrimination task (i.e., pressing a button in the presence of the stimulus but not in its absence). When the simple discrimination baseline became stable, the electrical current was manipulated in descending and ascending series according to an adapted staircase method. Thresholds were determined for three electrodes, one in each location in the cochlea (basal, medial, and apical). Stimulus control was maintained within a certain range of decreasing electrical current but was eventually disrupted. Increasing the current recovered stimulus control, thus allowing the determination of a range of electrical currents that could be defined as the threshold. The present study demonstrated the feasibility of the operant procedure combined with a psychophysical method for threshold assessment, thus contributing to the routine fitting and maintenance of cochlear implants within the limitations of a hospital setting.(AU)

Operant measurement of auditory threshold in prelingually deaf users of cochlear implants: II

Two experiments evaluated an operant procedure for establishing stimulus control using auditory and electrical stimuli as a baseline for measuring the electrical current threshold of electrodes implanted in the cochlea. Twenty-one prelingually deaf children, users of cochlear implants, learned a Go/No Go auditory discrimination task (i.e., pressing a button in the presence of the stimulus but not in its absence). When the simple discrimination baseline became stable, the electrical current was manipulated in descending and ascending series according to an adapted staircase method. Thresholds were determined for three electrodes, one in each location in the cochlea (basal, medial, and apical). Stimulus control was maintained within a certain range of decreasing electrical current but was eventually disrupted. Increasing the current recovered stimulus control, thus allowing the determination of a range of electrical currents that could be defined as the threshold. The present study demonstrated the feasibility of the operant procedure combined with a psychophysical method for threshold assessment, thus contributing to the routine fitting and maintenance of cochlear implants within the limitations of a hospital setting.

Teaching Generative Reading Via Recombination of Minimal Textual Units: A Legacy of Verbal Behavior to Children in Brazil

This paper reports results of two studies that sought to teach generative reading skills to a large group of Brazilian children who were exhibiting protracted failure in school. Inspired by Skinner’s analysis of verbal relations and minimal verbal units, the methodology took advantage of certain characteristics of Portuguese. Many words in this language are comprised of two-letter syllabic units (e.g., BO+LA= ball, CA+BO= handle, LA+TA= can) that can be recombined to form new words (e.g., BOCA= mouth, BOTA= boot), thus establishing a route to generative reading via recombinative generalization. Such syllabic units were incorporated within curricular framework that used matching-to-sample and learning by exclusion methods to teach matching relations involving pictures, printed and spoken words, and printed and spoken syllables. Study 1 was conducted within a universitybased learning center that maintained certain aspects of laboratory conditions. It showed that teaching textual relations between dictated and printed syllables could control procedurally the inter- and intra-participant variability observed in past studies that lacked this feature -resulting in virtually universally positive teaching outcomes. Study 2 was conducted in a public school programs that applied the same basic training methodology. Positive training outcomes in an experimental group were approximately 3-5 times greater than that in a placebo control group. Together, these studies illustrate that the functional analysis in Verbal Behavior is having a direct impact in educational science in Brazil. It has led to procedures that can be effectively translated from the laboratory to the community via delivery systems that can be implemented in the developing world (AU)

El presente trabajo informa de dos estudios para enseñar habilidades generativas de lectura a un amplio grupo de niños brasileños con un historial de fracaso académico con tinuado. Inspirándose en el análisis de las relaciones verbales y de las unidades verbales mínimas llevado a cabo por Skinner, se empleó una metodología que aprovecha ciertas características de la lengua portuguesa. Muchas palabras en esta lengua se componen de unidades silábicas de dos letras (vg. BO+LA= bola; CA+BO= cabo; LA+TA= lata) que pueden recombinarse para formar nuevas palabras (vg. BOCA, BOTA), lo que facilitaría una ruta hacia la lectura generativa a través de la generalización recombinativa. Estas unidades silábicas fueron incorporadas a un marco de trabajo curricular en el que se emplearon métodos de igualación a la muestra y de aprendizaje por exclusión para la enseñanza de relaciones de igualación o emparejamiento entre imágenes, palabras impresas y habladas, y sílabas impresas y habladas. El Estudio 1 se llevó a cabo en un centro de aprendizaje universitario que en parte reunía las condiciones de un laboratorio. Este estudio mostró que enseñar relaciones textuales entre sílabas dictadas e impresas podía servir para controlar la variabilidad inter e intra-participantes observada en estudios anteriores que carecían de este entrenamiento, obteniéndose resultados de aprendizaje positivos generalizados. El estudio 2 se llevó a cabo en una escuela pública, y se empleó la misma metodología básica de entrenamiento que en el primer estudio. Los resultados positivos de aprendizaje del grupo de entrenamiento fueron entre 3 y 5 veces superiores a los de un grupo control placebo. Ambos estudios ilustran cómo el análisis funcional basado en Conducta Verbal está teniendo un impacto directo sobre la ciencia educativa en Brasil. Esta aproximación ha generado procedimientos trasladables de manera efectiva del laboratorio a la aplicación comunitaria en el mundo en vías de desarrollo (AU)

Responder por exclusão em crianças de 2 a 3 anos em uma situação de brincadeira / Exclusion responding by 2 to 3 year-old children in a play setting

O responder por 'exclusão', que se supõe ser um dos mecanismos pelos quais crianças aprendem a relacionar palavras novas a objetos ou eventos, tem sido amplamente replicado em situação de laboratório. O presente estudo, conduzido com seis crianças, teve por objetivo investigar o responder por exclusão em um contexto de brincadeira, com estímulos manipuláveis, e verificar se este contexto favorece a aprendizagem da relação nome - objeto, após uma única tentativa de exclusão. Em cada tentativa o experimentador falava o nome de um brinquedo conhecido e a tarefa da criança era pegá-lo e jogá-lo dentro de uma caixa grande, disposta à frente da criança. Em meio a essas tentativas, eram introduzidas três sondas de exclusão (o nome falado era novo e havia um brinquedo novo exposto no ambiente); três outras sondas verificavam se a relação entre o nome e o brinquedo havia sido aprendida. Todas as crianças responderam por exclusão, mas somente uma mostrou aprendizagem após uma única tentativa.(AU)

Laboratory studies have repeatedly replicated the phenomenon of exclusion responding, which has been assumed as one of the mechanisms by which children learn to relate novel words to objects or events. The present study, conducted with six children, aimed to investigate exclusion responding in a play setting, with stimuli that could be manipulated, and to verify whether the play setting would favor learning of the relationships between names and objects after a single exclusion trial. In several trials the experimenter spoke the name of a familiar toy and the child's task was to pick this toy up and throw it into a box, placed in front of the child. Three exclusion probes were interspersed among these trials (the spoken name was novel and there was a novel toy available); three other probes verified whether the relationships between the novel name and the toy had been learned. All children responded by exclusion but only one of them demonstrated learning the relationships in a single trial.(AU)

Responder por exclusão em crianças de 2 a 3 anos em uma situação de brincadeira / Exclusion responding by 2 to 3 year-old children in a play setting

O responder por exclusão, que se supõe ser um dos mecanismos pelos quais crianças aprendem a relacionar palavras novas a objetos ou eventos, tem sido amplamente replicado em situação de laboratório. O presente estudo, conduzido com seis crianças, teve por objetivo investigar o responder por exclusão em um contexto de brincadeira, com estímulos manipuláveis, e verificar se este contexto favorece a aprendizagem da relação nome - objeto, após uma única tentativa de exclusão. Em cada tentativa o experimentador falava o nome de um brinquedo conhecido e a tarefa da criança era pegá-lo e jogá-lo dentro de uma caixa grande, disposta à frente da criança. Em meio a essas tentativas, eram introduzidas três sondas de exclusão (o nome falado era novo e havia um brinquedo novo exposto no ambiente); três outras sondas verificavam se a relação entre o nome e o brinquedo havia sido aprendida. Todas as crianças responderam por exclusão, mas somente uma mostrou aprendizagem após uma única tentativa.

Laboratory studies have repeatedly replicated the phenomenon of exclusion responding, which has been assumed as one of the mechanisms by which children learn to relate novel words to objects or events. The present study, conducted with six children, aimed to investigate exclusion responding in a play setting, with stimuli that could be manipulated, and to verify whether the play setting would favor learning of the relationships between names and objects after a single exclusion trial. In several trials the experimenter spoke the name of a familiar toy and the child's task was to pick this toy up and throw it into a box, placed in front of the child. Three exclusion probes were interspersed among these trials (the spoken name was novel and there was a novel toy available); three other probes verified whether the relationships between the novel name and the toy had been learned. All children responded by exclusion but only one of them demonstrated learning the relationships in a single trial.

Aquisição de leitura e escrita como resultado do ensino de habilidades de consciência fonológica / Reading and writing acquisition as a result of teaching phonological awareness abilities

Quatro estudantes com dificuldades na aquisição de leitura e escrita foram submetidos a um programa de ensino para o desenvolvimento de habilidades de consciência fonológica, com tarefas de identificação de rima e aliteração e análise e síntese silábica e fonêmica, enquanto continuavam sendo expostos a um programa individualizado para ensino de leitura, no qual não haviam obtido sucesso previamente. Todos os participantes apresentaram baixos escores no pré-teste da Prova de Consciência Fonológica, mas concluíram o programa com sucesso e apresentaram elevados escores no pós-teste. A aquisição de leitura e de escrita mostrou uma clara aceleração após o desenvolvimento das habilidades de consciência fonológica e o efeito foi replicado entre os quatro alunos. Os resultados confirmam descobertas prévias sobre a relação entre consciência fonológica e aquisição de leitura e escrita. Tendo em vista o baixo repertório de entrada dos participantes, mesmo após exposição prolongada ao ensino de leitura, estes resultados, aliados aos de pesquisas recentes, sugerem fortemente a importância de estratégias para promover o desenvolvimento de habilidades de consciência fonológica antes ou simultaneamente ao ensino de leitura e escrita. Essas estratégias são especialmente importantes para estudantes em risco para o fracasso na aquisição desses repertórios e que constituem o maior contingente de alunos que requerem procedimentos especiais de ensino.

Four elementary school children who had previously failed in the acquisition of reading and spelling were included in a teaching program designed to establish phonological awareness. Tasks required the identification of rhymes and alliteration, and syllabic and phonemic analysis and synthesis. All participants scored low on the pre-tests for assessment of phonological awareness, but were successful in completing the program and scored high on the post-test assessment. Reading and spelling acquisition showed a clear acceleration after the development of phonological awareness; the effects were reliably replicated among the four students. These results confirm previous findings on the relation between phonological awareness and reading and writing acquisition. Considering the participants' repertoires, after the long and unsuccessful initial exposure to teaching procedures, the present results, along with the conclusions of recent intervention studies, strongly suggest the relevance of teaching strategies to promote phonological awareness, either before or simultaneously with teaching reading and writing. This is especially important for students at risk of reading failure, the largest contingent of students who need special teaching procedures.

As origens da exclusão

Este artigo focaliza a "exclusão," um fenômeno demonstrado quando um participante vê uma matriz de estímulos de comparação previamente definidos, exceto um, em relação a um estímulo modelo falado. Quando um novo modelo não definido é ditado, os participantes selecionam, imediatamente, o item de comparação não definido, sem treino explícito. A exclusão tem atraído analistas do comportamento interessados em analisar comportamentos emergentes e/ou explorar o potencial do procedimento para ensinar comportamentos novos a pessoas com retardo mental severo. A importância dessa área de pesquisa tem crescido em anos recentes e o fenômeno tem sido reconhecido também por pesquisadores interessados no desenvolvimento da linguagem infantil e em cognição comparativa. Desde os estudos iniciais, na década de 70, aprendemos muito sobre exclusão; contudo, uma questão fundamental permanece sem resposta: qual a origem da exclusão? Por que praticamente todos os indivíduos demonstram exclusão na primeira oportunidade? Pesquisadores do Shriver Center for Mental Retardation (EUA) vem desenvolvendo uma série de delineamentos de sujeito como seu próprio controle, metodologicamente intrincados e inter-conectados, buscando responder a essas questões. Este artigo descreve o que foi obtido com indivíduos com retardo mental severo e com crianças com desenvolvimento típico.(AU)

This paper reports on "exclusion," a phenomenon demonstrated when a participant views an array of comparison stimuli, all but one of which has been defined in relation to a spoken sample stimulus (most often a dictated name). When a new undefined sample is spoken, participants immediately select the undefined comparison item without explicit training to do so. Exclusion has attracted interest from behavior analysts interested in analyzing emergent behavior and/or exploiting the potential of the procedure for teaching new behavior to persons with severe mental retardation. The importance of the research area has grown in recent years, as the phenomenon has been recognized also by researchers interested in the development of child language and comparative cognition. Since the first studies of exclusion, in the mid-1970s, we have learned much about the populations in which it appears, the types of stimuli that can enter into exclusion, and the contexts that affect performances. Yet a fundamental question remains unanswered: What is the origin of exclusion performance? Why do virtually all individuals demonstrate exclusion on the very first opportunity? A research group from the Shriver Center for Mental Retardation (USA) have recently developed a series of methodologically intricate, sometimes interconnected single-subject designs to answer these questions. This paper will describe work that has been completed thus far with individuals with severe mental retardation and a comparison group of typically developing children.(AU)

Aprendizagem de leitura por meio de um procedimento de discriminaçäo sem erros (exclusäo): uma replicaçäo com pré-escolares / Reading acquisiton through an errorless discrimination procedure (exclusion): a replication with preschoolers

O estudo investigou, com três pré-escolares, a aquisiçäo de leitura por meio de um programa individualizado de ensino que emprega o procedimento de exclusäo para ampliar o repertório de discriminaçöes condicionais entre palavras ditadas (modelos) e palavras impressas (estímulos de escolha ou comparaçöes). O programa , desenvolvido em um estudo prévio, combina passos de exclusäo com testes de equivalência e de generalizaçäo. Nas tentativas de pareamento por exclusäo, duas palavras impressas eram apresentadas simultaneamente ao sujeito: uma era uma palavra nova e a outra era uma palavra que o sujeito já havia aprendido a relacionar à palavra ditada correspondente. A tarefa do sujeito consistia em apontar a palavra impressa que correspondesse à palavra falada pelo experimentador (modelo oral); neste caso, quando a palavra nova era ditada, o sujeito podia excluir a palavra já conhecida, usando-a como pista para selecionar a palavra impressa nova. Pretendia-se verificar se, também com esta populaçäo, a expansäo deste repertório de pareametros favorecia a aprendizágem de leitura (das palavras de treino) e sua generalizaçäo (diante de outras palavras, formadas por recombinaçöes de sílabas contidas nas palavras já aprendidas). Os resultados replicam os de estudos anteriores (com alunos que já tinham uma história acadêmica mal-sucedida): os sujeitos aprenderam a ler as palavras de treino e passaram a apresentar leitura generalizada no decorrer do programa. A ocorrência de leitura generalizada indica que os sujeitos dominaram os mecanismos de análise e síntese envolvidos na leitura, isto é, seu comportamento textual passou a ser controlado por unidades textuais mínimas. Os dados indicam também que parece haver uma relaçäo entre a dificuldade de aprender a ler as palavras de treino e a rapidez da generalizaçäo. Estes resultados estendem a generalidade ods efeitos do procedimento de exclusäo no estabelecimento de controle de estímulos por unidades textuais mínimas para uma populaçäo ainda näo exposta ao ensino forma de leitura

Aprendizagem de leitura por meio de um procedimento de discriminacao sem erros (exclusao): uma replicacao com pre-escolares

O estudos investigou, com tres pre-escolares, a aquisicao de leitura por meio de um programa individualizado de ensino que emprega o procedimento de exclusao para ampliar o repertorio de discriminacoes condicionais entre palavras ditadas (modelos) e palavras impressas (estimulos de escolha ou comparacoes). O programa, desenvolvimento em um estudo previo, combina passos de exclusao com testes de equivalencia e de generalizacao. Nas tentativas de pareamento por exclusao, duas palavras impressas eram apresentadas simultaneamente ao sujeito: uma era uma palavra nova e outra era uma palavra que o sujeito ja havia aprendido a relacionar a palavra ditada correspondente. A tarefa do sujeito consistia em apontar a palavra impressa que correspondesse a palavra falada pelo experimentador (modelo oral): neste caso, quando a palavra nova era ditada, o sujeito podeia excluir a palavra ja conhecida, usando-a como pista para selecionar a palavra impressa nova. Pretendia-se verificar se, tambem com esta populacao, a expansao deste repertorio de pareamentos favoreceria a aprendizagem de leitura (das palavras de treino) e sua generalizacao (diante de outras palavras, formadas por recombinacoes de silabas contidas nas palavras ja aprendidas). Os resultados replicaram os de estudos anteriores (com alunos que ja tinham uma historia academica mal-sucedida): os sujeitos qprenderam a ler as palavras de treino e passaram a apresentar leitura generalizada no decorrer do programa. A ocorrencia de leitura generalizada indica que os sujeitos dominaram os mecanismos de analise e sintese envolvidos na leitura, isto e, seu comportamento textual passou a ser controlado por unidades textuais minimas. Os dados indicam tambem que parece haver uma relacao entre a dificuldade de aprender a ler as palavras de treino e a rapidez da generalizacao. Estes resultados estendem a generalidade dos efeitos do procedimento de exclusao no estabelecimento de controle de estimulos por unidades textuais minimas para uma populacao ainda nao exposta ao ensino formal de leitura.

Aquisiçäo de leitura após história de fracasso escolar: equivalência de estimulos e generalizaçäo

Seis crianças com história de fracasso escolar participaram de um programa de ensino de discriminaçöes condicionais onde os modelos eram palavras faladas e os estímulos de comparaçäo eram palavras impressas (compostas apenas por sílabas simples). Novas discriminaçöes eram ensinadas por "exclusäo": uma palavra impressa nova era apresentada juntamente com uma da linha de base, e a palavra nova era ditada como modelo. Testes eram conduzidos para verificar se as crianças desenvolviam, sem ser diretamente ensinadas, os repertórios de: a) relacionar as palavras impressas com o desenhos correspondentes o que indicaria a formaçäo de classes de estímulos equivalentes envolvendo palavras impressas, palavras ditadas de desenhos); b) ler oralmente as palavras ensinadas; e c) ler oralmente novas palavras envolvendo recombinaçäo das sílabas das palavras ensinadas (generalizaçäo de leitura). Quatro sujeitos aprenderam a ler as palavras ensinadas e a relacioná-las aos desenhos respectivos, e ao longo do programa desenvolveram a generalizaçäo de leitura. Dois sujeitos näo chegaram a completar o programa: eles aprenderam a leitura das palavras ensinadas por exclusäo, mas estas respostas foram mantidas apenas parcialmente, e näo ocorreu genralizaçäo. Os resultados mostram que a aprendizagem de relaçöes entre palavras ditadas e palavras impressas pode produzir a leitura com compreensäo; o desenvolvimento da leitura generalizada pode ser interpretado em termos da aquisiçäo de controle por unidades textuais mínimas

Aquisicao de leitura apos historia de fracasso escolar: equivalencia de estimulos e generalizacao

Seis criancas com historia de fracasso escolar participaram de um programa de ensino de discriminacoes condicionais onde os modelos eram palavras faladas e os estimulos de comparacao eram palavras impressas (compostas apenas por silabas simples). Novas discriminacoes eram ensinadas por 'exclusao': uma palavra impressa nova era apresentada juntamente com uma da linha de base, e a palavra nova era ditada como modelo. Testes eram conduzidos para verificar se as criancas desenvolviam, sem ser diretamente ensinadas, os repertorios de: a) relacionar as palavras impressas com os desenhos correspondentes (o que indicaria a formacao de classes de estimulos equivalentes envolvendo palavras impressas, palavras ditadas e desenhos); b) ler oralmente as palavras ensinadas; e c) ler oralmente novas palavras envolvendo recombinacao das silabas das palavras ensinadas (generalizacao de leitura). Quatro sujeitos aprenderam a ler as palavras ensinadas e a relaciona-las aos desenhos respectivos, e ao longo do programa desenvolveram a generalizacao de leitura. Dois sujeitos nao chegaram a completar o programa: eles aprenderam a leitura das palavras ensinadas por exclusao, mas estas respostas foram mantidas apenas parcialmente, e nao ocorreu generalizacao. Os resultados mostram que a aprendizagem de relacoes entre palavras ditadas e palavras impressas pode produzir a leitura com compreensao; o desenvolvimento da leitura generalizada pode ser interpretado em termos da aquisicao de controle por unidades textuais minimas.