Habilidade Cognitiva Espacial: uma medida com eletroencefalografia
Authors: Chiaramonte Marilda Spindola 
Published: April 2019

A presente tese apresenta uma contribuição à área da pesquisa educacional, para auxiliar na
identificação de perfis cognitivos, utilizando o referencial teórico das Ciências Cognitivas e a instru-
mentação das Neurociências. O projeto elaborado para atender os objetivos desta tese compreen-
deu o desenvolvimento de metodologia experimental, apoiada pela técnica estatística de Projetos
de Experimentos, juntamente com instrumentos neurocientíficos (uso de eletroencefalografia com
técnica ERP – Event Related Potential), para a observação, quantificação e interpretação de evi-
dências neuronais – sinais de eletroencefalografia – relacionadas ao processo cognitivo humano.
Buscou, em particular, evidências relacionadas às diferentes demandas de energia despendida na
realização de atividades espaciais (identificação, percepção ou atenção espacial de objetos virtu-
ais), com base em instrumentos teóricos e tecnológicos das Neurociências, das Ciências Cognitivas
e da Psicologia Cognitiva, para uso na área da pesquisa educacional, visando contribuir para iden-
tificação de diferentes perfis de estudantes em diferentes áreas do conhecimento. Na investigação
experimental, o objetivo foi buscar indicadores (quantificação de energia alocada em atividade
cerebral, medida de tempo de resposta ao estímulo, maior magnitude na faixa de freqüência do
ritmo elétrico cerebral, evocados no experimento) dos sinais cerebrais que estejam sincronizados
com o exercício proposto e que possam subsidiar a hipótese de que há diferenças significativas
entre estudantes de áreas científicas e tecnológicas e estudantes de áreas humanas e sociais, no
quesito habilidades espaciais. A proposta contextualiza e fundamenta experimentos com um grupo
de alunos voluntários dos cursos de graduação, selecionados para a pesquisa, classificados por
idade e sexo e avaliados e selecionados por diagnóstico psicológico indicativo da provável área de
aptidão/habilidade cognitiva. O desenvolvimento da proposta investigativa, que visou atender os
objetivos relacionados e pertinentes ao processo, foi possível devido a esforços de pesquisadores e
cientistas das diferentes áreas de conhecimento, que colaboraram na modelagem do experimento
realizado no Laboratório de Biosinais da Universidade de Caxias do Sul, no Campus Universitário da
Região dos Vinhedos, junto ao Curso de Engenharia Elétrica. Como parte do processo metodológico
experimental está compreendido o desenvolvimento do instrumento de medição: equipamento de
eletroencefalografia (EEG) utilizando o sistema de aquisição e conversão de sinal analógico-digital
da National Instruments e também, o equipamento conhecido como Gaiola de Faraday, que serviu
para a realização das coletas de sinais elétricos cerebrais de baixa freqüência e amplitude, mini-
mizando a presença de ruídos eletromagnéticos interferentes significativamente no sinal coletado.
Os dados (sinais elétricos cerebrais) coletados durante o experimento que evocou raciocínio lógico
espacial dos participantes foram modelados matematicamente por Fourier e interpretados por
análise estatística – UNIVARIATE (análise de variância) e comparados aos resultados obtidos pe-
los instrumentos de apoio utilizados como forma de validar o processo investigativo: questionário
verbal ao final do experimento e teste psicológico – subteste BPR5 – RE. Todos os dados coletados
também foram armazenados com o propósito de permitir futura realização de outras simulações,
com diferentes métodos de acesso aos conteúdos. Entende-se que os resultados obtidos nesse
experimento possam colaborar com a Informática aplicada à Educação no planejamento, desenvol-
vimento e uso de objetos virtuais em ambientes destinados a mediar à aprendizagem, de acordo
com necessidades específicas de cada público-alvo. Nesse sentido, os resultados dessa investi-
gação podem prover dados ou características como medidas indicadoras de esforços cognitivos
associados a perfis diferenciados, no caso das áreas de conhecimento, que envolvam processos
de raciocínio espacial. O entendimento sobre o esforço manifestado pelo aluno durante o expe-
rimento foi interpretado como uma possível medida de um dos itens relacionados ao perfil cog-
nitivo, à luz das Ciências Cognitivas (GARDNER, 1994, 2001, STERNBERG, 2000, PINKER, 1998).