OS MAIORES E OS MENORES VÍRUS DO MUNDO

Os megavírus estão entre os maiores vírus conhecidos do planeta. O Megavírus chilensis, que infecta amebas, possui uma cápsula de 440 nanômetros* de diâmetro, a qual ainda é recoberta por fibras de 75 nm (ver figura). Esse microrganismo, descrito em 2011, no litoral do Chile, possui o maior genoma conhecido entre os vírus, com 1.250.00 pares de bases**. No entanto, o Megavírus chilensis é superado em tamanho pelo Pithovírus sibericum (veja https://wp.me/pbxlWR-30), que tem comprimento de 1.500 nm. Esses vírus são maiores que algumas bactérias e podem ser visualizados em microscópio óptico. No outro extremo, estão os circovírus que parasitam principalmente suínos e aves. A literatura menciona usualmente tamanhos entre 17 e 22 nm de diâmetro. Porém, uma análise, utilizando microscópio de força atômica, reconheceu exemplares de circovírus da doença de bico e penas de ave, com o tamanho mínimo de 10 nm. Seu genoma também é um dos mais simples, com 1.700 bases. A maioria dos vírus que infectam humanos têm entre 10.000 e 12.000 bases, mas o coronavírus possui 30.000 e o da herpes tem 250.000. Embora haja grande variação de tamanho e do genoma, o mecanismo de atuação dos vírus é sempre o mesmo. Dependem de células vivas para se replicarem e frequentemente são um tormento para todos os organismos do planeta! * 1 nanômetro (nm) = 0,000001 milímetro (mm). A largura média de um fio de cabelo é 100.000 nm** A sequência de bases carrega informações para a construção de moléculas de proteína. Quanto mais bases, mais proteínas um organismo pode produzir. A espécie humana possui 3,2 bilhões de pares de bases

REFERÊNCIAS

https://www.pnas.org/content/108/42/17486https://www.pnas.org/content/108/42/17486.short

https://www.pnas.org/content/111/11/4274https://journals.sagepub.com/…/10.1177/0300985814521245

https://www.researchgate.net/…/308804517_Structural…

http://blogs.nature.com/…/megavirus_claims_biggest…

https://www.nature.com/…/dna-sequencing-technologies…/

https://revistapesquisa.fapesp.br/o-risco-das-mutacoes/

A DESCOBERTA DOS VÍRUS

A primeira observação de microorganismos foi feita em 1674 pelo cientista holandês Antonie van Leeuwenhoek , ao utilizar um microscópio que ele mesmo construiu.

Algumas formas microscópicas observadas por Leeuwenhoek.

Os menores organismos observados por Leeuwenhoek, foram as bactérias.

Desenhos originais de algumas bactérias observadas por Leeuwenhoek

As bactérias são muito maiores que os vírus, os quais não puderam ser observados na época e mesmo nos dois séculos seguintes, pelos microscópicos ópticos.

Comparação do tamanho de alguns vírus com uma bactéria e o glóbulo vermelho de nosso sangue.

Os vírus só podem ser visualizados em microscópios especiais, como os eletrônicos, que foram construídos em meados do século XX. No entanto, esses organismos foram descobertos quase meio século antes da existência do primeiro microscópio eletrônico.

ENTÃO COMO OS VÍRUS FORAM DESCOBERTOS, SE NÃO PODIAM SER VISUALIZADOS?

Em 1879, o alemão Adolf Mayer iniciou estudos sobre uma doença que atingia as folhas do tabaco (“a doença do mosaico do tabaco”). O cientista inoculou em plantas saudáveis, a seiva de plantas doentes.

A doença estudada por Mayer foi chamada “doença do mosaico do tabaco” devido às manchas claras e escuras que aparecem em suas folhas.

Mayer constatou que a seiva de uma folha de tabaco doente transmitia a doença para uma planta saudável, mas ele não conseguiu localizar o agente que causava o dano, mesmo após um exame ao microscópio.

O botânico Dmitri Ivanovski pesquisou a doença do mosaico do tabaco em 1887, adotando uma abordagem diferente. Ele passou a seiva através de filtros de porcelana, com poros que impediam a passagem de bactérias. Mas mesmo assim, ao colocar a seiva filtrada em uma folha de tabaco saudável, ela adquiriu a doença. Ivanovski supôs que a doença era causada por uma toxina que passava pelo filtro ou talvez por alguma bactéria que havia escapado por uma rachadura.

Um terceiro cientista, Martinus Beijerinck, desempenhou papel chave para reconhecer o agente que causa a doença do tabaco. Beijerinck fez experimentos semelhantes ao de Ivanovsky, também mostrando que a seiva das plantas de tabaco doentes mantinham a capacidade de contágio após filtração. No entanto, ele estendeu seus estudos demonstrando que o agente da seiva, ao ser diluído, podia recuperar sua força. Isso não ocorria na seiva livre da planta, mas apenas nos seus tecidos vivos. Havia algo que dependia das células vivas para se replicar! Quando publicou seus estudos em 1898, Beijerinck chamou o agente infeccioso filtrado de contagium vivum fluidum – um fluído contagioso e vivo.  Posteriormente, a palavra “vírus” (do latim – fluído venenoso) foi adotada para se referir a esse novo tipo de patógeno.

Os experimentos desses três cientistas (Mayer, Ivanovsky e Beijerinck) contribuíram para a descoberta do vírus, um agente demasiado pequeno (para ser retido em filtros e invisível em microscópio óptico), mas capaz de causar doença ao se multiplicar em células vivas. Foi somente em 1933, após o surgimento do microscópio eletrônico, que foi publicada a primeira imagem do vírus do mosaico do tabaco.

Primeira fotografia obtida por microscópio eletrônico do vírus do mosaico do tabaco, extraída de um manuscrito publicado em 1933.

Hoje podemos, com auxílio de poderosos microscópios e várias outras técnicas, não só observar os vírus, como reconstruir detalhes de sua estrutura espacial e molecular.

Imagem do vírus do mosaico do tabaco em microscópio eletrônico de última geração e o seu modelo estrutural.

Imagem do coronavírus (SARS-CoV-2) em microscópio eletrônico e o seu modelo estrutural.

Bibliografia:

https://www.smithsonianmag.com/science-nature/what-are-viruses-history-tobacco-mosaic-disease-180974480/

PAREIDOLIA

O que você vê nas figuras acima? Na realidade, temos apenas uma folha com buracos, relevos de uma rocha, nuvens, montanha em Marte, uma tomada e pimentões cortados, mas é inevitável que você enxergue rostos humanos. Esse fenômeno é chamado pareidolia.

A pareidolia é a tendência de percebermos algo distinto e com significado a partir de uma imagem (ou som) com padrão aleatório ou ambíguo. A tendência de percebermos rostos em certas imagens é um exemplo de pareidolia. A percepção de faces humanas em imagens é um fenômeno extremamente rápido em nosso sistema nervoso. O registro em nosso cérebro (que ocorre no córtex) aparece aproximadamente 170 milissegundos após o início do estímulo. A velocidade de percepção deste estímulo é tão rápida quanto a que ocorre quando vemos um rosto real, mas menor que nos casos de pareidolia nas quais enxergamos algo que não seja um rosto humano (e.g. um objeto, um animal).

Reconhecer quase instantaneamente rostos humanos (e suas expressões) deve ter sido importante para a sobrevivência de nossos antepassados. Talvez isso nos ajude hoje também. Por outro lado, tal fenômeno tem levado a especulações de aparições sobrenaturais e até mesmo de vida inteligente em Marte.

LINK para o estudo da velocidade da percepção em casos de pareidolia facial
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2713437

CHAMA AZUL E AMARELA

Vários combustíveis que utilizamos são misturas de hidrocarbonetos derivados do petróleo. Alguns, como a gasolina, óleo diesel e o querosene, são importantes para gerar a energia que movimenta os motores de combustão. Em nossa residência, usamos principalmente dois tipos de misturas de hidrocarbonetos, o  gás de cozinha (GLP) e a parafina que alimenta a chama das velas. 

Compreendendo a Química: Estudando para o Enem - Combustíveis Fósseis
Os hidrocarbonetos, obtidos do petróleo, possuem moléculas com números distintos de átomos de carbono.

Os hidrocarbonetos são compostos formados apenas por carbono e hidrogênio. Eles são inflamáveis, pois os dois elementos (carbono e hidrogênio) se combinam facilmente com o oxigênio do ar, liberando energia, segundo a reação:

Hidrocarboneto (CnHn) + O2 → CO2 + H2O + ENERGIA

O gás de cozinha (GLP – gás liquefeito de petróleo) é formado por vários hidrocarbonetos, principalmente o butano (C4H10)  e o propano (C3H8). Como essas moléculas possuem poucos átomos de carbono é necessário pouco oxigênio para que a combustão ocorra de modo completo. 

2 C4H10  + 13 O2  → 8 CO2 + 10 H2O + ENERGIA

Para queima completa de 2 moléculas de butano (C4H10) são necessárias 13 moléculas de oxigênio (O2).

A combustão completa do gás de cozinha gera muita energia e a chama tem a coloração azul.

A cor azul da chama indica que a combustão é completa.

Em velas, o combustível é a parafina, uma mistura de hidrocarbonetos com muitos átomos de carbono (mais de 20). Isso faz com que seja necessário mais oxigênio para que a reação ocorra de modo completo. 

2 C24H50 + 70 O2 → 50 CO2 + 50 H20 + energia

Para queima completa de 2 moléculas de tetracosane (C24H50, um dos componentes da parafina) são necessárias 70 moléculas de oxigênio (O2).

No ar não há oxigênio suficiente para realizar a combustão completa dessas moléculas com muitos átomos de carbono. Desse modo, essa reação se dá de modo incompleto, como o exemplo da reação abaixo:

2 C24H50 + 25 O2 → 24 C (fuligem) + 25 H2O + energia

Queima incompleta de 2 moléculas de tetracosane, devido a pequena quantidade de oxigênio disponível no ar, gerando fuligem (C).

A combustão incompleta produz menos energia que a combustão completa e a chama é amarela. A combustão incompleta pode formar o carbono elementar (C), que é a fuligem. 

How to Paint with Smoke: 7 Steps (with Pictures) - wikiHow
A combustão incompleta de hidrocarbonetos (com muitos átomos de carbono) de uma vela gera uma chama amarelada e produz fuligem.

No fogão, a chama é usualmente de cor azul. Se estiver amarelada significa que a combustão não é completa ou que há algum contaminante chegando às chamas. O bocal  pode não estar  limpo o suficiente. Isso pode ser devido a presença de gordura que espirrou de um alimento e que está sendo queimada pelo bocal. Ainda pode estar entrando ar no sistema. Portanto, se o seu fogão está limpo e produz uma chama amarela, ao invés de azul, é importante chamar uma assistência técnica.

Chama amarela | Fórum da Casa
A chama amarelada de um fogão indica presença de algum contaminante no bocal ou no gás e merece atenção, pois pode até ser perigoso.

A INFLUÊNCIA DA LUA SOBRE NÓS!

É muito difundido que as fases da Lua influenciam no humor, homicídios, suicídios, violência, internações psiquiátricas e em outros comportamentos do ser humano.

Mas de que forma a Lua poderia alterar o nosso comportamento? Uma explicação comum é: “se a atração gravitacional da Lua pode deslocar as massas dos oceanos (que provoca variações das marés), então ela pode ter algum efeito sobre nós, já que somos compostos de grande quantidade de água!”. Porém, a força gravitacional da Lua afeta corpos de água muito volumosos e abertos e os efeitos gravitacionais sobre nosso corpo são infinitesimalmente pequenos. Assim, é difícil admitir que essa força minúscula gere algum efeito significativo no sistema fechado no interior de nossos órgãos e células e que possa influenciar em nossa atividade cerebral.

Além da ausência de indicadores fisiológicos, não há qualquer evidência contundente da relação das fases da Lua com o nosso comportamento. Embora alguns trabalhos tenham sugerido influências, pesquisadores da Universidade da Florida (EUA) e da Universidade de Saskatchewan (Canadá) avaliaram 37 estudos sobre as relações entre as fases da Lua e comportamentos. Eles não encontraram suporte estatístico para relações entre as fases da Lua e uma série de eventos, incluindo homicídios, suicídios ou problemas psiquiátricos.

Portanto, não há motivos para temermos a Lua cheia!

Veja o estudo “Much ado about the full moon” (Muito barulho pela lua cheia) que pode ser acessado no LINK: https://psycnet.apa.org/record/1985-19152-001

COMO SE FORMAM OS RAIOS? OS RELÂMPAGOS E A DISTÂNCIA DE UM RAIO

A cada ano são registrados mais de um bilhão de raios em nosso planeta. Como se forma esse intrigante fenômeno elétrico que causa tanta admiração e/ou medo nos seres humanos?

(1) ELETRIFICAÇÃO DA NUVEM – O atrito entre dois corpos faz com que haja a transferência de elétrons entre eles, fazendo com que um fique positivo e o outro negativo. A nuvem é formada por partículas de gelo de diferentes tamanhos que se movimentam e se atritam no interior da nuvem. As partículas maiores (granizo) adquirem carga negativa e vão se concentrando na porção de baixo da nuvem. Assim, a porção inferior da nuvem fica com excesso de cargas negativas e a porção superior com excesso de cargas positivas.

(2) RAIOS – Uma vez que a nuvem está eletrificada, descargas elétricas podem ocorrer no seu interior, entre outra nuvem ou entre ela e o solo. No caso nuvem-solo a descarga negativa se dirige para baixo e uma descarga positiva se propaga para cima. Porém, a nuvem também pode emitir uma descarga positiva.

(3) RAIO, RELÂMPAGO E TROVÃO – O raio é a descarga elétrica, o relâmpago é o fenômeno visual e o trovão é o som provocado pelo aquecimento brusco e rápida expansão do ar.

(4) DISTÂNCIA DO RAIO – A velocidade da luz é 300.000 Km/s, portanto o relâmpago que chega aos nosso olhos é praticamente instantâneo. Já a velocidade do som é 340 m/s. Assim, ao visualizar um relâmpago, basta contar a quantidade de segundos que demora até ouvir o trovão. Então multiplique esse valor por 340 e o resultado será a distância em metros. Digamos que você tenha contado 3 segundos, então a distância será 3 X 340 = 1.020 metros. 

(5) INCIDÊNCIA DE RAIOS NO MUNDO – Quase 1,4 bilhão de raios são registrados anualmente no mundo. Só no Brasil são 78 milhões de raios! Porém, o local com maior número de registros por Km2 (cerca de 230 raios) fica na foz do Rio Catatumbo, que deságua no lago de Maracaibo, oeste da Venezuela. Outra área com alta incidência de raios fica no coração da África, na região do Congo (veja a área escura no mapa). A incidência por lá varia de 140 a 200 raios por Km2 em cada ano. No Brasil, temos menos de 20 raios por Km2, nos locais com maior incidência.

REFERÊNCIAS:

https://journals.ametsoc.org/bams/article/97/11/2051/69639/Where-Are-the-Lightning-Hotspots-on-Earth

https://www.livescience.com/54666-most-lightning-prone-place-in-the-world.html

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COMO SABEMOS QUE UNIVERSO ESTÁ SE EXPANDINDO

A maioria das galáxias (que agrupam bilhões de estrelas) está se afastando de nós. Conclui-se que o universo está em plena expansão. Mas como sabemos se uma galáxia está se aproximando ou se afastando de nós? O efeito Doppler explica isso facilmente!

O EFEITO DOPPLER
O som emitido de uma fonte estacionária consiste de ondas que se propagam em todas as todas as direções com uma frequência constante. As ondas são concêntricas e espaçadas igualmente. Se a fonte emissora de ondas se mover, o padrão parecerá diferente. As ondas se agrupam (se aproximam) na frente da fonte emissora e ficam mais espaçadas atrás dela.

Tal efeito pode ser percebido ao escutarmos o som (uma onda mecânica) emitido por uma ambulância em alta velocidade. Quando a ambulância se aproxima de nós o som se torna mais agudo (“ondas se agrupam”), mas fica mais grave (“ondas mais espaçadas”) quando a ambulância se afasta.

O DESVIO DA COR DAS GALÁXIAS
A luz emitida pelas galáxias é uma onda eletromagnética. O movimento de uma fonte emissora de onda eletromagnética também produz o efeito Doppler. No caso do som, ondas mais agrupadas correspondem a um tom mais agudo, que tem maior frequência. Já as mais espaçadas equivalem a um som mais grave, de menor frequência. No caso de uma onda eletromagnética, as ondas com maior frequência possuem tons azulados e as de menor são avermelhadas.

Andrômeda, a galáxia-irmã, tem um desvio para o azul ao longo do tempo. Portanto, ela está se aproximando e deve colidir com nossa galáxia daqui a bilhões de anos. Galáxias próximas entre si podem ser atraídas pelo efeito da gravidade. Porém, a maior parte das galáxias apresenta um desvio para o vermelho. Assim, não há dúvida: elas estão se afastando de nós e o universo está se expandindo!

O RISCO QUE AS MOSCAS REPRESENTAM PARA NÓS

As moscas domésticas são fiéis companheiras do homem. Todos já presenciaram moscas pousando em alimentos. Se fosse só isso, tudo bem. Acontece que elas também buscam o seu alimento em excrementos, fezes, carcaças e lixo, que estão cheios de microrganismos.

Um dos estudos mais amplos sobre microrganismos presentes em moscas domésticas de várias partes do mundo, incluindo o Brasil, revelou que elas podem carregar até 350 espécies de bactérias! Moscas ingerem bactérias presentes em seu alimento (fezes, lixo ou material em decomposição). Ao pousar em nossa comida elas podem eliminar tais bactérias vomitando ou defecando. Porém, o estudo mostrou que a maior parte das bactérias se concentra nas asas e pernas. Além de ser o local de contato, as pernas das moscas contém tufos de pelos adesivos que facilitam o transporte das bactérias.

AS TERRÍVEIS BACTÉRIAS QUE ELAS CARREGAM

Nas moscas analisadas foram encontradas diversas bactérias patogênicas que causam diarréia, septicemia (infecção no sangue), pneumonia, osteomielite (infecção nos ossos), infecções na pele e no trato urinário.

Uma das bactérias frequentes nas pernas e asas das moscas foi a Helicobacter pylori. Tal bactéria coloniza o estômago humano e pode causar infecção crônica, úlceras e até câncer gástrico. A transmissão de Helicobacter pylori em seres humanos não é totalmente compreendida, mas as vias oral-oral e fecal-oral tem sido apontadas. Importante ressaltar que essas bactérias (Helicobacter) foram identificadas em moscas coletadas no Brasil. Muito provavelmente, elas adquiriram tal bactéria em esgotos abertos não tratados ou em latrinas externas. O estudo indica que moscas podem ser importantes para a transmissão de Helicobacter pylori.

Se você não tem nojo de moscas, é bom passar a ter! Ou, ao menos, mantenha-as afastadas!

REFERÊNCIA:

Junqueira, A.C.M., Ratan, A., Acerbi, E. et al. The microbiomes of blowflies and houseflies as bacterial transmission reservoirs. Sci Rep 7, 16324 (2017). https://doi.org/10.1038/s41598-017-16353-x

 https://www.nature.com/articles/s41598-017-16353-x

Ferramentas da Mente: o intenso benefício para alunos pré-escolares e seus professores

A qualidade do ensino básico é fator importante e inquestionável para aperfeiçoamento da sociedade. Entretanto, a importância da pré-escola é usualmente negligenciada. Frequentar um jardim de infância de maior qualidade está claramente associado a maiores ganhos na idade adulta (Chetty et al., 2011).

Particularmente, as funções executivas (FEs), também chamadas controle cognitivo, são imprescindíveis para o sucesso na escola e na vida (Diamond et al., 2007). As habilidades básicas da FE são:

(1) – o controle inibitório (resistir a hábitos, tentações ou distrações)

(2) – a memória de trabalho (reter e usar mentalmente informações)

(3) – a flexibilidade cognitiva (capacidade de considerar algo em uma perspectiva nova ou diferente; ajustar-se à mudança, “pensar fora da caixinha”).

A primeira habilidade, o “controle inibitório”, talvez a mais difícil e importante de ser trabalhada na primeira infância pode ser traduzida como autocontrole e controle de atenção (Diamond, 2013). O autocontrole consiste em resistir às tentações (incluindo aquelas de não permanecer em uma tarefa ou cumpri-la) e resistir a falar ou agir de forma reflexiva (por exemplo, em vez de responder imediatamente, dando-se tempo para pensar ou se acalmar antes de agir). O controle de atenção envolve resistir a distrações, sendo capaz de prestar atenção e manter o foco por um período prolongado.

 O desenvolvimento do autocontrole e na regulação da atenção na primeira infância tem consequências altamente positivas no desempenho escolar, sucesso no local de trabalho, saúde e satisfação com a vida (Miller et al., 2011; Moffitt et al., 2011; Allan et al., 2014). Crianças com menor autocontrole e na regulação da atenção rapidamente ficam para trás ao entrar na escola e a diferença no desempenho escolar aumenta progressivamente (O’Shaughnessy, 2003;  Evans & Rosenbaum, 2008).  Portanto, é imprescindível que as crianças, ao ingressar no 1º ano, apresentem tais qualidades bem desenvolvidas para iniciá-las em uma trajetória positiva.

O currículo “Tools of the Mind” (Ferramentas da Mente) foi desenvolvido em 1993 por Elena Bodrova e Deborah Leong, que trabalham com psicologia do desenvolvimento. A proposta se baseia no princípio de que o desenvolvimento socioemocional e a melhoria do autocontrole são tão importantes quanto o ensino de habilidades e conteúdos acadêmicos. Tal currículo pode melhorar as FEs na idade pré-escolar a um custo mínimo.  Em estudo prévio, conduzido pela professora de neurociências Adele Diamond e colaboradores em várias escolas, foi constatado que os recém-formados em “Tools” mostraram uma regulação de atenção muito superior em relação aos alunos que seguiam método tradicional. Importante ressaltar que durante este estudo uma escola ficou tão impressionada, com o quanto as crianças de currículo “Tools of the Mind”  estavam superando as outras, que abandonaram o estudo e mudaram todas as aulas do jardim de infância para o novo currículo (“Tools”), achando antiético privar qualquer aluno da nova ferramenta. Outros dois estudos comprovaram a eficácia do método (Diamond et al., 2007;  Blair et al., 2018). Em um deles as crianças, cujos pais as classificaram como altamente hiperativas e/ou desatentas, mostraram melhoras evidentes. 

O estudo recém desenvolvido por Diamond e colaboradores testou se o programa de “Tools of Mind” pode melhorar – além do autocontrole e regulação da atenção – o desempenho acadêmico, o comportamento pró-social e reduzir o estresse na sala de aula e o desgaste dos professores.

VER MAIORES DETALHES DO PROGRAMA “TOOLS OF MINDS” CLICANDO AQUI.

Os estudo avaliou  benefícios do programa em variáveis não investigadas anteriormente: (a) a habilidade acadêmica de escrever, (b) camaradagem e ajuda mútua na sala de aula e redução do ostracismo e exclusão de colegas, (c) a satisfação do professores no ensino, (d) satisfação dos alunos na aprendizagem e (e) Funções executivas (especificamente a capacidade de inibir a distração na sala de aula e permanecer em uma tarefa). Foi previsto que salas de aula com menos brincadeira, aprendizado prático ou incorporação de treinamento de FEs nas atividades escolares, teriam menos sucesso na melhoria dos resultados acadêmicos e seriam caracterizadas por maior estresse na sala de aula e maior desgaste dos professores.

O estudo foi realizado em 18 escolas públicas dos distritos escolares de Vancouver e Surrey, no Canadá.   Foram avaliadas 351 crianças do jardim de infância (idade média de 5,2 anos no ingresso, 51% do sexo feminino e de diversas origens socioeconômicas). Os professores receberam treinamento intensivo de três dias. Um total de 172 crianças receberam o programa “Tools” e  180 crianças seguiram o ensino habitual das escolas.

A seguir são apresentados os resultados para cada aspecto investigado:

Leitura  – No início do jardim de infância, a maioria das crianças não sabia ler, nem as palavras mais simples. Não havia diferença significativa nas habilidades de leitura  entre as classes que seguiam o programa “Tools” e as de controle no início das aulas. Porém, após seis meses o grupo que adotou o “Tools” tinha três vezes mais crianças capazes de ler frases mais complexas (nível 1 ou superior). O progresso na leitura com o “Tools” também foi comentado pelos pais dos alunos.

C:\Users\otavio.marques\Desktop\FOTO POSTAGENS\TOOLS OF MINDS FIG 1.jpg

Escrita – Na capacidade de escrever, as crianças dos dois grupos começaram de maneira semelhante. Após seis meses, quase todas as crianças dos dois grupos aperfeiçoaram a escrita. Porém, progresso foi diferiu. O número de crianças que capazes de escrever uma frase completa que elas mesmas compunham com a maioria dos sons representados foi três vezes maior nas classes de adotaram o “Tools”. Os professores relataram nunca terem visto progresso na escrita como este antes. 

C:\Users\otavio.marques\Desktop\FOTO POSTAGENS\TOOLS OF MINDS Fig 2.jpg

Matemática –  Embora a  matemática não seja o foco das escolas nesse período aparentemente houve algumas diferenças. Em oito de nove classes de “Tools”  foi constatado que a maioria das crianças conseguiam fazer algumas operações básicas de adição. No grupo controle a maioria das crianças não apresentou tais progressos. Entretanto, não houve diferença significativa entre os dois grupos em relação a capacidade de contar e fazer subtrações.

Inclusão social e outros comportamentos pró-sociais – Os professores de Tools  relataram que no início das aulas  tinham de 3 a 8 crianças com dificuldade de interagir na sala de aula e os do controle entre 0 a 9 crianças.  Após seis meses,  a porcentagem de crianças relatadas com problemas de interação era menor nas salas com “Tools” do que nas classes de controle. A seguir alguns cometários dos orofessores do “Tools:

”Antes os alunos não se ajudavam. Este ano, testemunhei muitos estudantes recorrendo à ajuda de outro aluno.” 

“Eles oferecem ajuda e assistência quando necessário, sem serem solicitados e sem menosprezar o aluno em dificuldades. Eles cuidam um do outro e garantem que todos tenham alguém com quem brincar ou conversar. ”

“Eles estão aplaudindo o sucesso um do outro, são mais solidários um com o outro”. “. 

Entre os professores do controle foram, resgtados os seguntyes comentários: 

“Temos algumas crianças que têm dificuldade em agir de maneira gentil na maioria das vezes. Isso torna difícil ter uma comunidade totalmente unida, pois essas crianças, enquanto progridem, ainda precisam de apoio significativo para fazer escolhas que beneficiem a todos e não apenas a si mesmas ”. 

“Os alunos estão aprendendo a ler e escrever, mas sua capacidade de ser bem ajustado e atencioso está atrasada”.

A presença de grupos fechados (“panelinhas”) foi relatada em 22% dos alunos pelos professores do “Tools” e 89% foi a frequência contatada pelos dos professores do grupo controle. Professores do controle relataram que após seis meses a existência e pelo menos uma criança em sua classe que tendia a ser ostracizada ou deixada de fora e apenas 33% dos professores do Tools relataram esse problema.

C:\Users\otavio.marques\Desktop\FOTO POSTAGENS\TOOLS OF MINDS Fig 3.jpg

Regulação da atenção e autocontrole

Capacidade de voltar ao trabalho após um intervalo  – No início a maioria dos professores de ambos os grupos sentiu que seus alunos não iam bem em voltar as aulas após um intervalo. Após seis meses todos os professores do Tools relataram que seus alunos estavam bem em voltar as salas após o recreio e fins de semana e apenas 56% dos professores de controle relataram isso. Um professor de “Tools” relatou 

“Em 20 anos nunca consegui voltar de férias escolares de maneira tão perfeita

C:\Users\otavio.marques\Desktop\FOTO POSTAGENS\TOOLS OF MINDS fig 4.jpg

Capacidade de trabalhar de forma independente, sem supervisão – No início professores de ambos os grupos disseram que as crianças de sua turma não eram capazes de trabalhar sozinhas sem supervisão, nem por um minuto. Após seis meses, os professores da Tools disseram que seus as crianças conseguiam trabalhar sem supervisão por muito mais tempo do que os professores de controle. Ver a Tabela e Figura a seguir.

Estimativas dos professores do tempo em que as crianças de sua turma poderiam trabalhar por conta própria, sem supervisãoTools%Controle%
>15 min220
11-15 min330
9-10 min3311
6-8 min1133
3-5 min033
< 1-2 min022
C:\Users\otavio.marques\Desktop\FOTO POSTAGENS\TOOLS OF MINDS fig 5.jpg

Sentimentos dos professores sobre o ensino – Foi solicitado aos professores que que avaliassem como estavam se sentindo em uma escala de 1 (empolgado com o ensino, energizado) a 10 (exausto, esgotado, cansado) e classificassem como se sentiam olhando para o próximo ano letivo a partir de 1 (empolgado sobre começar de novo, totalmente entusiasmado) para 10 (não estou ansioso por isso, ansioso por me aposentar). Nas duas perguntas, mais de três quartos dos professores do Tools escolheram o número 1 ou o número 2; nenhum professor de controle fez. Eles estavam exaustos. 

Os comentários dos professores da Tools indicaram que a alegria dos alunos em ir para a escola, a empolgação com o aprendizado e o progresso acentuado foram os principais contribuintes para a empolgação com o ensino: “Tenho visto tanto sucesso no aprendizado dos meus alunos que mal posso esperar para começar a ensinar novamente no próximo ano, agora que tenho uma melhor compreensão do programa e de todos os seus benefícios! ” “Eu gostei de ver os alunos ficarem tão empolgados em ir para a escola e aprender … [M] qualquer aluno se recusou a faltar à escola, mesmo que estivesse doente.” “O que mais gostei na minha aula este ano é … Os sorrisos e a alegria.” “O que eu mais gostei em ensinar este ano: o entusiasmo dos alunos em aprender e o orgulho em seu desenvolvimento”. Mais comentários dos professores são fornecidos no arquivo S5.

C:\Users\otavio.marques\Desktop\FOTO POSTAGENS\TOOLS OF MINDS fig6.jpg

O estudo mostrou que a aplicação do currículo “Tools” melhora o desempenho acadêmico dos alunos na leitura e na escrita. As FEs também foram melhoradas na sala de aula. Assim, os alunos desenvolveram maior capacidade de permanecer em uma tarefa e retomar o trabalho rapidamente, após um intervalo. Os resultados positivos também incluíram grande redução do desgaste dos professores e o número de crianças excluídas, redundando em um aumento da alegria dos alunos e professores na escola.

  Os autores ressaltaram algumas limitações no estudo. Por exemplo, um determinado programa novo pode mostrar benefícios simplesmente porque é novo ou ainda pode-se supor que à luz do primeiro ano de um programa, geralmente são observados maiores benefícios do que nos anos subsequentes. Porém, os ganhos foram impressionantes e mesmo que se considerássemos apenas metades desses ganhos eles seriam muito significativos.  A porcentagem de crianças capazes de escrever uma ou mais frases compostas por si mesmas foi três vezes maior nas classes que adotavam o “Tools”.  Nessas classes, as crianças conseguiam trabalhar sem a supervisão de um adulto por um tempo 2,5 maior que as de controle. Após o intervalo, todas as crianças do “Tools” retornavam facilmente às tarefas ao passo que no grupo controle isso acontecia apenas com  metade da turma.  Isso representa um dos maiores desafios expressos pelos professores do 1°ano e uma das queixas mais comuns, que é a fraca auto-regulação das crianças e a capacidade de prestarem atenção. A capacidade de prestar atenção ao ingressar no 1°ano é de extrema importância, pois prediz o seu sucesso em matemática e leitura. A capacidade de a criança trabalhar de forma independente é fundamental para que o professor possa dar atenção individual ao aluno.

A redução no número de “panelinhas” e da exclusão de alunos são dignas de notas e devem ser destacadas, uma vez que possivelmente têm implicações na redução da incidência de bullying e de problemas de saúde mental na escola primária. 

 Os resultados do programa  “Tools” impulsionam uns aos outros. As crianças desenvolvem as habilidades das FEs e os professores ficam menos preocupados com o fato das crianças não serem capazes de exercer autocontrole e regulação de atenção. Consequentemente, as crianças ficam menos preocupadas com a repreensão por não exercerem essas habilidades. Tudo isso reduz o stress, que usualmente prejudica o autocontrole e a regulação da atenção.    

Uma diferença particularmente importante do programa “Tools” é maior ênfase nas brincadeiras nas salas. Outros currículos restringem esse período e cada vez mais à medida que o ano avança.  Assim, as crianças de um currículo do jardim de infância que enfatizavam o brincar, melhorando a auto-regulação, trabalhando juntas e ajudando umas às outras, e o aprendizado prático demonstram ter  melhor desempenho acadêmico, mostram menos bullying e ostracismo de colegas e mais bondade e comportamento de ajuda do que os alunos das classes mais tradicionais.  De fato, é possível que o tempo de brincadeira abundante no jardim de infância seja crítico para estabelecer as bases para o sucesso acadêmico. Isso é especialmente digno de nota, pois há uma enorme pressão sobre os professores para permitir cada vez menos tempo para brincar e dedicar cada vez mais tempo para direcionar o ensino acadêmico, mesmo no jardim de infância.

Referência principal:

Diamond, A.; Lee, C.; Senften, P.; Lam, A.; & Abbott, D. 2019. Randomized control trial of Tools of the Mind: Marked benefits to kindergarten children and their teachers. PLoS ONE 14(9): e0222447. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0222447

Referências complementares:

Allan, N,P.; Hume, L.E.; Allan, D,M.; Farrington, A.L. & Lonigan, C.J. 2014. Relations between inhibitory control and the development of academic skills in preschool and kindergarten: A meta-analysis. Developmental Psychology 50:2368-2379. 

Blair, C.; McKinnon, R.D. & Daneri, M.P. 2018. Effect of the Tools of the Mind kindergarten program on children’s social and emotional development. Early Childhood Research Quarterly 43:52-61.

Chetty, R., Friedman, J.N.;  Hilger, N.; Saez, E.;  Schanzenbach, D.W. & Yagan, D. 2011. How does your kindergarten classroom affect your earnings? Evidence from Project STAR. Quarterly Journal of Economics 126:1593-1660.

Diamond A. 2013. Executive functions. Annual Review of Psychology 64:135-168.

Diamond, A.; Barnett, W.S.; Thomas, J. & Munro, S. 2007. Preschool program improves cognitive control. Science 318:1387-1388.

Duckworth, A.L. & Seligman MEP. Self-discipline outdoes IQ in predicting academic performance of adolescents. Psychological Science 16:939-944.

Evans, G.W. 2008. Rosenbaum J. Self-regulation and the income achievement gap. Early Childhood Research Quarterly 23:504-514.

Miller, H.V.; Barnes, J.C, & Beaver, K.M. 2011. Self-control and health outcomes in a nationally representative sample. American Journal of Health Behavior 35:15–27. 

Moffitt, T.E.;  Arseneault,L.; Belsky, D.; Dickson, N.; Hancox, R.J., Harrington, H. et al. 2011. A gradient of childhood self-control predicts health, wealth, and public safety. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 108:2693–2698.

O’Shaughnessy, T.; Lane, K.L.; Gresham, F.M. & Beebe-Frankenberger, M. 2003. Children placed at risk for learning and behavioral difficulties: Implementing a school-wide system of early identification and prevention. Remedial and Special Education 24:27–35.

O DISPOSITIVO QUE POSSIBILITA A FALA AOS MUDOS

A fala se inicia com sinais produzidos pelo nosso cérebro, o qual envia mensagens às estruturas associadas à vocalização.

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Os sinais neurais que estimulam e articulam a fala e a linguagem tem origem em algumas regiões de nosso cérebro.

As estruturas de vocalização, que recebem os sinais cerebrais, incluem a mandíbula, os lábios, a língua, a laringe, os pulmões e os músculos associados. Na laringe estão as cordas vocais, pregas que vibram com a passagem do ar. A coordenação de todas essas estruturas permitem e a emissão de diversos sons.

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Os movimentos coordenados da mandíbula, dos lábios, da língua e de regiões da laringe geram os sons que formam as palavras.

A mudez, incapacidade de emitir esses sons, é decorrente de causas orgânicas, psicológicas ou de desenvolvimento/neurológica.

CAUSA ORGÂNICA

Envolve limitações do sistema vocal que emite o som, como a boca, a língua e a laringe. Paralisias e lesões podem afetar a coordenação dos movimentos dos músculos ou as estruturas físicas envolvidas na fala. Danos neurológicos, como um acidente vascular cerebral (AVC, conhecido popularmente como derrame), podem causar perda ou prejuízo de movimentos do corpo, incluindo os responsáveis pela fala. Muitas vezes o cérebro está intacto nessas pessoas, mas os neurônios que transmitem os sinais às estruturas vocais estão danificados. Assim, pacientes que sofreram AVC ou outros tipos de lesões cerebrais, câncer na garganta e doenças neurodegenerativas (e.g. esclerose múltipla doença de Parkinson) podem ter o perfeito funcionamento das habilidades cognitivas, mas são incapazes falar. 

CAUSA PSICOLÓGICA

É mais frequente em crianças e geralmente está associado à ansiedade. A condição em que uma criança fala apenas em certas situações (ou com certas pessoas), mas não em outras (e.g. escola), é chamada mutismo seletivo. O mutismo seletivo não deve ser confundido com uma criança que não fala e não pode falar devido a deficiências físicas ou atraso no desenvolvimento.

CAUSA DE DESENVOLVIMENTO E NEUROLÓGICA

Os distúrbios da comunicação ou atrasos no desenvolvimento da linguagem podem ocorrer por diversos motivos, incluindo a síndrome de Down e o autismo.

A ausência de fala por motivos psicológicos e de desenvolvimento/neurológica podem ser superadas com terapias, mas aquelas com causa orgânica exige estratégias tecnológicas.

O DISPOSITIVO QUE PERMITE A FALA AOS MUDOS COM CAUSA ORGÂNICA

Pesquisadores da Universidade da Califórnia, em São Francisco (UCSF) desenvolveram um método para transformar sinais cerebrais em fala sintetizada por computador. Seus resultados forneceram um caminho para uma comunicação mais fluída para pessoas que se tornaram mudas, mas que possuem intactas as regiões cerebrais responsáveis pela fala.

Muitas das interfaces cérebro-computador apresentam uma abordagem letra por letra, na qual os pacientes movem seus olhos ou músculos faciais para expressar seus pensamentos (o cientista Stephen Hawking comandava o seu sintetizador de fala por meio de discretos movimentos de sua bochecha). Mas esses tipos de interface são lentos – a maioria produz no máximo 10 palavras por minuto, ao passo que a média de fala dos humanos é de 150 palavras por minuto. 

O método desenvolvido pela equipe da UCSF utilizou um eletrodo implantado no cérebro para captar os sinais neurais que coordenam os movimentos dos lábios, da língua, da laringe e da mandíbula. 

Cientistas criam implante que transforma sinais cerebrais em fala | Ciência  e Saúde | G1
O dispositivo, com uma série de eletrodos, ao ser implantado na superfície do cérebro, pode capturar os sinais neurais responsáveis pela linguagem falada (Foto: Chang laboratory, UCSF Departament of Neurosurgery),

A partir das informações captadas pelo dispositivo, a equipe da UCSF desenvolveu um processo de duas etapas para recriar as frases faladas. Primeiro, eles criaram um decodificador para interpretar os padrões de atividade cerebral registrados como instruções para mover partes de um trato vocal virtual (incluindo lábios, língua, mandíbula e laringe). Em seguida, desenvolveram um sintetizador que usava os movimentos virtuais para produzir a linguagem.

A – Pesquisas anteriores em síntese de fala adotaram a abordagem de monitorar sinais neurais em áreas do cérebro relacionadas à fala usando um dispositivo implantado junto a superfície do cérebro e tentando decodificar esses sinais diretamente em fala sintética. B- O novo estudo desenvolveu um método diferente, no qual há duas etapas de decodificação. A primeira etapa de decodificação transforma os sinais neurais em movimentos estimados das estruturas vocais (vermelho) – as estruturas anatômicas envolvidas na produção da fala (lábios, língua, laringe e mandíbula). A segunda etapa de decodificação transforma esses movimentos estimados em fala sintética. A abordagem de decodificação em duas etapas produziu sentenças faladas que tinham nitidamente menos distorção do que a obtida com uma abordagem de decodificação direta comparável.

Os padrões de atividade cerebral nos centros da fala são voltados especificamente para coordenar os movimentos das estruturas vocais e apenas indiretamente ligados aos próprios sons da fala. O estudo representa grande avanço, pois tenta decodificar explicitamente os movimentos para criar sons, em vez de decodificar diretamente os sons.

A abordagem de dois estágios do estudo resultou em distorção acústica marcadamente menor do que ocorreu com a decodificação direta de recursos acústicos. Com o progresso contínuo desse novo método, podemos esperar que os indivíduos com deficiência de fala recuperem a capacidade de falar livremente o que pensam e se reconectar com o mundo ao seu redor.

REFERÊNCIA:

Anumanchipalli, GK, Chartier, J. & Chang, EF (2019). Speech synthesis from neural decoding of spoken sentences. Nature 568: 493-498.

VÍDEOS: