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Artigo

Emergent togetherness through multilayer and high-order synchronization in generative dance neuro-motor systems

Projecto
Dancing Simply Together (DAST): Explorando as Conexões e os Fluxos entre Dança e Complexidade
Grupos de Investigação
Linha Temática
PDT

Adriana Gheres, colaboradora do INET-md, Maria João Alves, investigadora integrada do INET-md, e Ana Maria Leitão, doutoranda integrada do INET-md, são autoras do artigo “Emergent togetherness through multilayer and high-order synchronization in generative dance neuro-motor systems”, publicado no volume 208(1) da revista Chaos, Solitons & Fractals

A improvisação coletiva em dança constitui um laboratório natural privilegiado para investigar a coordenação emergente em sistemas neuro-motores acoplados. Neste estudo, analisamos de que modo o treino molda padrões espontâneos de sincronização nas dinâmicas do movimento e na atividade cerebral durante a performance colaborativa, com particular enfoque na estrutura das interações de ordem superior. Recorrendo a um protocolo de registo duplo que integra captura de movimento 3D e EEG em hyperscanning, os participantes realizaram tarefas de improvisação livre, orientada pela interação e baseada em regras, antes e depois de um programa de dança generativa fundamentado em princípios de autómatos celulares. O comportamento motor foi caracterizado através de um expoente α resolvido no tempo, derivado da Movement Element Decomposition, captando flutuações nas estratégias energéticas e na exploração dos graus de liberdade. Os eventos de sincronização foram quantificados através de Motif Synchronization para os dados biomecânicos e de Grafos Multicamadas Variáveis no Tempo para os dados neurais. Para investigar a organização coletiva para além do acoplamento par-a-par, as redes de sincronização biomecânica foram ainda analisadas com recurso a complexos simpliciais, permitindo caracterizar estruturas de interação em múltiplas ordens, incluindo díades, tríades e quartetos. Os resultados revelam que o treino modula a distribuição das ordens de interação, com efeitos particularmente pronunciados ao nível das díades. Em paralelo, os dados neurais indicam um aumento da sincronização inter-cerebral após o treino, sobretudo em regiões frontais, sugerindo um maior alinhamento de processos cognitivos e intencionais internos. Em conjunto, estes resultados sugerem que o togetherness na improvisação colaborativa emerge como uma propriedade dinâmica de ordem superior dos sistemas sociais, e não como mera semelhança motora. O estudo evidencia a natureza não linear e hierárquica da coordenação social e propõe um enquadramento fundamentado para modelar o comportamento coletivo em sistemas criativos humanos.

Ramos, Y. E., Rosário, R., Gehres, A. F., Alves, M. J., Leitão, A. M., Accioly, C., Wachowicz, F., Santana, I. L., & Miranda, J. G. (2026). Emergent togetherness through multilayer and high-order synchronization in generative dance neuro-motor systems. Chaos, Solitons & Fractals, 208(Part 1), 118081. https://doi.org/10.1016/j.chaos.2026.118081