Ressonância magnética funcional: mapeamento do córtex motor através da técnica BOLD

A ressonância magnética funcional (RMf) é hoje uma ferramenta fundamental na investigação funcional do cérebro humano, quer em indivíduos saudáveis quer em pacientes com patologias diversas. É uma técnica complexa que necessita de uma aplicação cuidada e rigorosa, e uma compreensão dos mecanismos biofísicos a ela subjacentes, de modo a serem obtidos resultados fiáveis e com melhor aceitação clínica. O efeito BOLD (Blood Oxygenation Level Dependent) é o método mais utilizado para medir e estudar a actividade cerebral e baseia-se nas alterações das propriedades magnéticas da molécula hemoglobina. Com este Projecto propomo-nos optimizar um protocolo de RMf realizada com o efeito BOLD, em voluntários saudáveis, de modo a que este possa ser aplicado em futuros estudos de pacientes com patologias. ABSTRACT - Nowadays functional magnetic resonance imaging (fMRI) is a fundamental tool for the research of human brain function of healthy subjects or patients with several pathologies. It is a complex technique that requires a careful and rigorous application, and an understanding of its biophysical mechanisms, so that reliable results can be obtained with better clinical acceptance. The BOLD effect (Blood Oxygenation Level Dependent) is the most widely used method to measure and study the brain activity and its based on changes in magnetic properties of the hemoglobin molecule. The aim of this project was to optimize a BOLD fMRI protocol on healthy subjects, so it can be applied in future studies of patients with pathologies.

Conectividade estrutural do cérebro

Mestrado em Radiações Aplicadas às Tecnologias da Saúde. Área de especialização: Ressonância Magnética

Ressonância magnética funcional: mapeamento do córtex motor através do efeito BOLD

Introdução – A ressonância magnética funcional (RMf) é hoje uma ferramenta fundamental na investigação funcional do cérebro humano, quer em indivíduos saudáveis quer em doentes com patologias diversas. É uma técnica complexa que necessita de uma aplicação cuidada e rigorosa e uma compreensão dos mecanismos biofísicos, de modo a serem obtidos resultados fiáveis e com melhor aceitação clínica. O efeito BOLD (Blood Oxygenation Level Dependent), que se baseia nas propriedades magnéticas da hemoglobina, é o método mais utilizado para medir a atividade cerebral por RMf. Objetivos – Otimizar um protocolo de RMf por efeito BOLD em voluntários saudáveis para mapeamento do córtex motor, de modo a que possa ser aplicado no futuro em doentes com patologias diversas. Metodologia – Foram estudados 34 voluntários saudáveis divididos em 2 grupos de estudo: BOLD 1 e BOLD 2. Com vista à otimização, foram testados no subgrupo BOLD 1 diferentes paradigmas e no subgrupo BOLD 2 foi estudada a influência do tempo de eco (TE). Para as várias condições foram comparados os volumes da região ativada e os níveis de ativação obtidos. Resultados/Discussão – O córtex motor foi identificado em todos os voluntários estudados. Não foram detetadas diferenças estatisticamente significativas quando comparados os resultados obtidos com os diferentes parâmetros de aquisição. Conclusão – O protocolo foi otimizado tendo em conta o nível de conforto reportado pelos voluntários. Uma vez que se pretende aplicar este mesmo protocolo no estudo de doentes, este fator torna-se particularmente relevante.

Conectividade estrutural do cérebro: diferenças entre um cérebro normal e um cérebro com patologia

Perceber a rede estrutural formada pelos neurónios no cérebro a nível da macro escala é um desafio atual na área das neurociências. Neste estudo analisou-se a conectividade estrutural do cérebro em 22 indivíduos saudáveis e em dois doentes com epilepsia pós-traumática. Avaliaram-se as diferenças entre estes dois grupos. Também se pesquisaram diferenças a nível do género e idade no grupo de indivíduos saudáveis e os que têm valores médios mais elevados nas métricas de caracterização da rede. Para tal, desenvolveu-se um protocolo de análise recorrendo a diversos softwares especializados e usaram-se métricas da Teoria dos Grafos para a caracterização da conectividade estrutural entre 118 regiões encefálicas distintas. Dentro do grupo dos indivíduos saudáveis concluiu-se que os homens, no geral, são os que têm média mais alta para as métricas de caracterização da rede estrutural. Contudo, não se observaram diferenças significativas em relação ao género nas métricas de caracterização global do cérebro. Relativamente à idade, esta correlaciona-se negativamente, no geral, com as métricas de caracterização da rede estrutural. As regiões onde se observaram as diferenças mais importantes entre indivíduos saudáveis e doentes são: o sulco rolândico, o hipocampo, o pré-cuneus, o tálamo e o cerebelo bilateralmente. Estas diferenças são consistentes com as imagens radiológicas dos doentes e com a literatura estudada sobre a epilepsia pós-traumática. Preveem-se desenvolvimentos para o estudo da conectividade estrutural do cérebro humano, uma vez que a sua potencialidade pode ser combinada com outros métodos de modo a caracterizar as alterações dos circuitos cerebrais.

Avaliação por fMRI do córtex visual, motor e auditivo através de estimulação sensoriomotora e sonora em desportistas invisuais e desportistas sem deficiência visual

Mestrado em Radiações Aplicadas às Tecnologias da Saúde - Ramo de especialização: Imagem por Ressonância Magnética

Relatório de estágio

I (Prática Pedagógica)- No que se refere à secção da tese dedicada ao estágio, esta pretende desenvolver uma síntese do que se passou ao longo deste ano lectivo. Durante o ano lectivo 2012/2013, tive a oportunidade de assistir a aulas ministradas pela professora Ana Valente. A tese procura focar variados aspectos das aulas a que assisti. De uma forma geral, o relatório do estágio evidencia vários aspectos: metodologias de ensino, questões motivacionais, relação aluno/professor, questões de disciplina, entre outras. No decorrer das aulas, foi possível constatar muitas dessas questões na prática. Tentei registar as actividades desenvolvidas nas aulas relativas a várias questões, nomeadamente questões relacionadas com a prática do instrumento, assim como outras relacionadas com a noção de musicalidade. Como resultado, esta secção apresenta diversos tipos de estratégias de ensino, ilustrando exemplos práticos que efectivamente se passaram nas aulas. É essencialmente, uma secção dedicada à reflexão sobre metodologias de ensino e estudo. A segunda parte desta secção é relativa à análise das gravações das aulas dadas por mim e pretende sobretudo focar-se na crítica pessoal. É uma parte importante do estágio, em que tenho a oportunidade de observar a minha forma pedagógica de lidar com os alunos. Por fim, a terceira parte do relatório refere-se à observação crítica da abordagem da professora tendo por base o meu ponto de vista. Esta parte pretende essencialmente descrever e analisar a forma como a professora dá as aulas. Com base no que disse anteriormente, esta parte do trabalho mostra mais em detalhe as metodologias e estratégias de ensino utilizadas pela professora em questão. De um modo geral, esta secção pretende descrever as três vertentes que mencionei anteriormente (relatório das aulas, análise das gravações, observação crítica ao método pedagógico da professora).

Synthesis and characterization of rabies virus glycoprotein-tagged amphiphilic cyclodextrins for siRNA delivery in human glioblastoma cells: in vitro analysis

In man brain cancer is an aggressive, malignant form of tumour, it is highly infiltrative in nature, is associated with cellular heterogeneity and affects cerebral hemispheres of the brain. Current drug therapies are inadequate and an unmet clinical need exists to develop new improved therapeutics. The ability to silence genes associated with disease progression by using short interfering RNA (siRNA) presents the potential to develop safe and effective therapies. In this work, in order to protect the siRNA from degradation, promote cell specific uptake and enhance gene silencing efficiency, a PEGylated cyclodextrin (CD)-based nanoparticle, tagged with a CNS-targeting peptide derived from the rabies virus glycoprotein (RVG) was formulated and characterized. The modified cyclodextrin derivatives were synthesized and co-formulated to form nanoparticles containing siRNA which were analysed for size, surface charge, stability, cellular uptake and gene-knockdown in brain cancer cells. The results identified an optimised co-formulation prototype at a molar ratio of 1:1.5:0.5 (cationic cyclodextrin:PEGylated cyclodextrin:RVG-tagged PEGylated cyclodextrin) with a size of 281±39.72nm, a surface charge of 26.73±3mV, with efficient cellular uptake and a 27% gene-knockdown ability. This CD-based formulation represents a potential nanocomplex for systemic delivery of siRNA targeting brain cancer.