Studying the "neural behavior": a perspective on bridging the gap between behaviorism and neuroscience and its applications to language teaching strategies

Abstract

The purpose of my thesis is to point out the development of a particular line of research aimed at bridging the gap between the Neurosciences and Behavior Analysis, the science of behavior and learning, by studying verbal and non-verbal behavior in human brain through the use of functional imaging (fMRI) techniques. This research line has been developed to study events in the human brain which meet their overt counterparts (public responses) and to explore the potential practical clinical implications of extending the study of human behavior to brain processes (producing new cognitivebehavioral neuromarkers of neurological and psychiatric diseases and suggesting new strategies for teaching language to individuals with learning disabilities). The first experimental application of this extended conceptual perspective consisted in an investigation of the possible correspondence between neural events and their public counterpart. This correspondence has taken the form of possible measures of behaviors in the brain. A wide further aim of my work has been investigating the localization of the publicly observed behaviors in the brain, namely highlighting the brain areas where cerebral behaviors underlying public behaviors occur. This investigation has led to a detailed analysis of verbal behavior in the brain, which allows the study of language utterances from a behavioral perspective. This has been done by differentiating the neural activity patterns that are specific to each one of the classes of verbal behavior to whom B. F. Skinner gave the name of verbal operants, which also enables to point out the possible neural frame of reference for both the functional independence of the verbal operants (different environmental stimuli controlling the verbal responses in a differentiated fashion) and the multiple control of verbal behavior (some verbal responses being controlled by a particular set of stimuli). Defining a common conceptual framework between Neuroscience and Behaviorism and systematically studying the single units of analysis of verbal behavior within the brain environment can lead to deriving considerations of applied nature, aimed at developing new teaching procedures for verbal behavior. Particular interest was devoted to the topic of the acquisition of complex verbal repertoires, specifically focusing on the analysis of the brain processes corresponding to the intraverbal, and possible specific teaching strategies were investigated based on the results of the study of the verbal operants in the brain environment. [edited by Author]

Il presente lavoro si propone di delineare lo sviluppo di una particolare linea di ricerca finalizzata a favorire la convergenza tra Neuroscienze e Analisi del Comportamento, la scienza del comportamento e dell’apprendimento, studiando il comportamento verbale e non verbale nel cervello umano attraverso l’utilizzo di tecniche di imaging funzionale (fMRI). Tale linea di ricerca ha lo scopo di studiare l'equivalente neurale (comportamento privato) degli eventi overt (comportamento pubblico) e di esplorare le potenziali applicazioni cliniche dell'estensione dello studio del comportamento umano ai processi cerebrali, in particolare relativamente alla produzione di nuovi neuromarker cognitivo-comportamentali per patologie neurologiche e psichiatriche e a possibili nuove strategie di insegnamento del linguaggio rivolte a soggetti affetti da disturbi dell'apprendimento. Una prima applicazione sperimentale di questa più ampia prospettiva concettuale consiste nell’indagare la possibile corrispondenza tra gli eventi neurali e la loro controparte pubblica, nella forma di possibili misurazioni del comportamento neurale. Un altro importante scopo del presente lavoro è stato studiare la localizzazione cerebrale dei comportamenti pubblicamente osservabili, in particolare mettendo in evidenza le aree cerebrali in cui vengono emesse le loro controparti neurali. Tale studio ha reso possibile condurre un'analisi dettagliata del comportamento verbale nel cervello, e quindi indagare le produzioni linguistiche da una prospettiva comportamentale, attraverso la differenziazione dei pattern neurali specifici per ciascun operante verbale, vale a dire per ciascuna delle classi di comportamento verbale così denominate da B.F. Skinner. Differenziare i pattern di attività cerebrale che caratterizzano ciascun operante verbale, a sua volta, ha consentito di delineare la possibile cornice di riferimento neurale per l’indipendenza funzionale degli operanti verbali stessi (cioè per le istanze di comportamento verbale controllate in maniera differenziata da specifici stimoli ambientali) e per il controllo multiplo del comportamento verbale (cioè per le istanze di comportamento verbale controllate da un particolare set di stimoli). La definizione di un framework concettuale comune alle Neuroscienze e al Comportamentismo e lo studio sistematico, a livello neurale, delle singole unità di analisi del comportamento verbale può condurre a formulare considerazioni di natura applicativa, e specificamente finalizzate allo sviluppo di nuove procedure di insegnamento del linguaggio. Un interesse particolare è stato dedicato all'acquisizione di repertori verbali complessi, in particolare focalizzandosi sull'analisi dei processi cerebrali che corrispondono all'intraverbale e a possibili strategie di insegnamento aventi carattere specifico e basate sui risultati dello studio degli operanti verbali a livello neurale. [a cura dell'Autore]