Modelos morfológicos tridimensionais por IRM do tracto vocal para as principais vogais do Português Europeu

O entendimento da produção da fala tem sido ampla mente procurado, recorrendo à imagem por ressonância magnética (IRM), mas não é totalmente conhecido, particularmente no que diz respeito aos sons do Português Europeu (PE). O principal objectivo deste estudo foi a caracterização das vogais do PE. Com base na IRM recolheram-se conjuntos de imagens bidimensionais, em cinco posições articulatórias distintas, durante a produção sustentada do som. Após extracção de contornos do tracto vocal procedeu-se à reconstrução tridimensional, constatando-se que a IRM fornece in formação morfológica útil e com considerável precisão acerca da posição e forma dos diferentes articuladores da fala.

Magnetic resonance imaging of the vocal tract: techniques and applications

Magnetic resonance (MR) imaging has been used to analyse and evaluate the vocal tract shape through different techniques and with promising results in several fields. Our purpose is to demonstrate the relevance of MR and image processing for the vocal tract study. The extraction of contours of the air cavities allowed the set - up of a number of 3D reconstruction image stacks by means of the combination of orthogonally oriented sets of slices for e ach articulatory gesture, as a new approach to solve the expected spatial under sampling of the imaging process. In result these models give improved information for the visualization of morphologic and anatomical aspects and are useful for partial measure ments of the vocal tract shape in different situations. Potential use can be found in Medical and therapeutic applications as well as in acoustic articulatory speech modelling.

Modelling and segmentation of the vocal tract during speech production by using deformable models in magnetic resonance images

The first and second authors would like to thank the support of the PhD grants with references SFRH/BD/28817/2006 and SFRH/PROTEC/49517/2009, respectively, from Fundação para a Ciência e Tecnol ogia (FCT). This work was partially done in the scope of the project “Methodologies to Analyze Organs from Complex Medical Images – Applications to Fema le Pelvic Cavity”, wi th reference PTDC/EEA- CRO/103320/2008, financially supported by FCT.

A educação vocal da criança

A ideia generalizada de que a criança é incapaz de assimilar um mecanismo fonatório destinado aos adultos tem constituído um alibi para mascarar a penúria educativa neste campo. O desconhecimento de que é possível ajudar a criança a construir, progressivamente, a sua voz cantada antes da puberdade, tem levado a descurar este aspecto importantíssimo da educação vocal infantil.No século xx todos os grandes pedagogos da música reconheceram o papel primordial do canto na educação musical. Contudo, nem todos deram a mesma importância ao trabalho específico no desenvolvimento da voz da criança. Os métodos Martenot e Ward e alguns investigadores contemporâneos, nomeadamente, Edwin Gordon, Marie France Castarède, Anne Bustarret, Graham Welch dão um realce muito particular à educação vocal da criança. O método Ward propõe, inclusivamente, um trabalho individualizado e sistemático com as crianças “monótonas”.O presente artigo aborda algumas questões essenciais da educação vocal da criança: a relação entre a voz e a idade, a mudança da voz, o problema dos “monótonos” e ainda como é desenvolvida a educação da voz na pedagogia musical Ward incluindo alguns processos de trabalho com estas crianças.

Motivação de crianças e jovens para a prática vocal

Este relatório foi escrito no âmbito do estágio de Prática Educativa do Mestrado em Ensino da Educação Musical no Ensino Básico da Escola Superior de Educação do Instituto Politécnico do Porto. No primeiro capítulo encontra-se a caracterização dos contextos onde decorreu a Prática Educativa – escolas, turmas e comunidades educativas. O segundo capítulo engloba a reflexão e fundamentação das opções realizadas ao longo das três Práticas Educativas, que resultaram da negociação entre os ideais, os programas e as crianças e os jovens envolvidos, suas competências, anseios e motivações. O terceiro capítulo é dedicado ao projeto de investigação realizado sobre a motivação de crianças e jovens dos 2º e 3º ciclos do ensino básico para participarem em atividades de prática vocal extracurriculares e suas implicações para a Educação Musical na sala de aula. O contraste entre a motivação dos alunos na sala de aula e em atividades extracurriculares suscitou o desenvolvimento deste estudo em dois contextos: o Coro dos Meninos Cantores do Município da Trofa e o Clube de Canto da Escola Básica Augusto Gil. A reflexão sobre a Prática Educativa é um instrumento ao serviço dos professores que lhes permite avaliar, e avaliarem-se, e introduzir mais consciência e reflexividade na sua acção, com vista a melhorá-la continuamente e a torná-la pertinente para o percurso dos seus alunos num mundo em constante mudança.

A disfunção redox espinhal na dor neuropática

As espécies reativas de oxigénio (ROS) estão envolvidas no desenvolvimento de dor neuropática. No entanto, a aplicação clínica de moléculas antioxidantes no tratamento desta patologia tem demonstrado pouca eficácia. A inibição da NADPH oxidase (NOX), uma das principais fontes de ROS, poderá ser uma boa estratégia terapêutica. O nosso grupo verificou que a apocinina (inibidor da NOX) melhora parcialmente os sintomas de dor neuropática e a disfunção redox espinhal no modelo SNI (spared nerve injury). De forma a melhorar este efeito terapêutico, o presente estudo insere-se num projeto maior, que visa identificar as isoformas da NOX envolvidas na fisiopatologia da doença e avaliar o efeito da administração de inibidores específicos para essas isoformas. Assim, propusemo-nos a avaliar a disfunção redox espinhal em fases precoces dador neuropática periférica induzida pelo modelo SNI no Rato, relacionando-a com os comportamentos de dor demonstrados pelos animais. Foram constituídos três grupos experimentais: SNI, sham e naïve, com subgrupos testados e sacrificados aos dias 1, 3, 7 e 14 após a cirurgia. Avaliou-se a sensibilidade mecânica (vonFrey e pinprick) e ao frio (acetona) dos animais, sacrificaram-se e recolheram-se as medulas espinhais para análise imunohistoquímica, com marcadores de dano oxidativo no DNA e de dano nitrosativo. Ao contrário dos animais sham, que demonstraram um comportamento muito próximo dos naïve, os animais SNI desenvolveram alodínia mecânica e ao frio e hiperalgesia mecânica na pata ipsilateral. No entanto, o dano oxidativo no corno dorsal ipsilateral da medula espinhal apresentou-se idêntico nos grupos SNI e sham ao longo dos 14 dias de estudo, não havendo também diferenças entre os cornos ipsi e contralateral à lesão nervosa. É possível que o desenvolvimento de dor neuropática nos animais SNI não se faça acompanhar de disfunção redox espinhal, pelo menos até aos 14 dias pós indução. O facto de a lesão nervosa no modelo SNI se localizar numa porção distal do ciático, ao contrário de outros modelos em que o stresse oxidativo espinhal foi já descrito, poderia explicar essas diferenças. Em todo o caso, considerando que os resultados comportamentais obtidos indicam que as cirurgias SNI e sham causam diferentes níveis de sensibilização nos animais, parece-nos fulcral prolongar os tempos de neuropatia, e executar uma avaliação do estado redox com outros marcadores, de forma a elucidar se, de facto, existem ROS envolvidas nesta sensibilização e, em caso positivo, poder identificar essas espécies, bem como as suas fontes.

Caracterização do padrão ventilatório em estudantes de canto

Objectivo: avaliar a influência da experiência de canto nas estratégias de padrão ventilatório durante tarefas vocais. Metodologia: a amostra foi constituída por oito estudantes de canto e treze indivíduos sem experiência na área. Foi monitorizada a variação dos perímetros torácico e abdominal em provas de canto e fala a diferentes intensidades. Resultados: Verificou-se um maior recrutamento torácico no grupo de cantores nas provas de contagem, nas três intensidades e canto, nas intensidades fraca e forte. Em termos de compartimento abdominal apenas se verificaram diferenças entre os grupos nas provas de canto de intensidade média e forte. Conclusão: as estratégias ventilatórias são variadas reflectindo a insustentabilidade de uma estratégia uniforme para diversas actividades vocais realizadas. Contudo, parece existir uma tendência para um maior recrutamento torácico nos estudantes de canto.

Um novo gerador central de padrões de locomoção para geração de trajectórias em tempo real de robôs quadrúpedes

Neste trabalho estuda-se a geração de trajectórias em tempo real de um robô quadrúpede. As trajectórias podem dividir-se em duas componentes: rítmica e discreta. A componente rítmica das trajectórias é modelada por uma rede de oito osciladores acoplados, com simetria 4 2 Z  Z . Cada oscilador é modelado matematicamente por um sistema de Equações Diferenciais Ordinárias. A referida rede foi proposta por Golubitsky, Stewart, Buono e Collins (1999, 2000), para gerar os passos locomotores de animais quadrúpedes. O trabalho constitui a primeira aplicação desta rede à geração de trajectórias de robôs quadrúpedes. A derivação deste modelo baseia-se na biologia, onde se crê que Geradores Centrais de Padrões de locomoção (CPGs), constituídos por redes neuronais, geram os ritmos associados aos passos locomotores dos animais. O modelo proposto gera soluções periódicas identificadas com os padrões locomotores quadrúpedes, como o andar, o saltar, o galopar, entre outros. A componente discreta das trajectórias dos robôs usa-se para ajustar a parte rítmica das trajectórias. Este tipo de abordagem é útil no controlo da locomoção em terrenos irregulares, em locomoção guiada (por exemplo, mover as pernas enquanto desempenha tarefas discretas para colocar as pernas em localizações específicas) e em percussão. Simulou-se numericamente o modelo de CPG usando o oscilador de Hopf para modelar a parte rítmica do movimento e um modelo inspirado no modelo VITE para modelar a parte discreta do movimento. Variou-se o parâmetro g e mediram-se a amplitude e a frequência das soluções periódicas identificadas com o passo locomotor quadrúpede Trot, para variação deste parâmetro. A parte discreta foi inserida na parte rítmica de duas formas distintas: (a) como um offset, (b) somada às equações que geram a parte rítmica. Os resultados obtidos para o caso (a), revelam que a amplitude e a frequência se mantêm constantes em função de g. Os resultados obtidos para o caso (b) revelam que a amplitude e a frequência aumentam até um determinado valor de g e depois diminuem à medida que o g aumenta, numa curva quase sinusoidal. A variação da amplitude das soluções periódicas traduz-se numa variação directamente proporcional na extensão do movimento do robô. A velocidade da locomoção do robô varia com a frequência das soluções periódicas, que são identificadas com passos locomotores quadrúpedes.

Three-dimensional modeling of tongue during speech using MRI data

The tongue is the most important and dynamic articulator for speech formation, because of its anatomic aspects (particularly, the large volume of this muscular organ comparatively to the surrounding organs of the vocal tract) and also due to the wide range of movements and flexibility that are involved. In speech communication research, a variety of techniques have been used for measuring the three-dimensional vocal tract shapes. More recently, magnetic resonance imaging (MRI) becomes common; mainly, because this technique allows the collection of a set of static and dynamic images that can represent the entire vocal tract along any orientation. Over the years, different anatomical organs of the vocal tract have been modelled; namely, 2D and 3D tongue models, using parametric or statistical modelling procedures. Our aims are to present and describe some 3D reconstructed models from MRI data, for one subject uttering sustained articulations of some typical Portuguese sounds. Thus, we present a 3D database of the tongue obtained by stack combinations with the subject articulating Portuguese vowels. This 3D knowledge of the speech organs could be very important; especially, for clinical purposes (for example, for the assessment of articulatory impairments followed by tongue surgery in speech rehabilitation), and also for a better understanding of acoustic theory in speech formation.

Emissão de voz cantada na Língua Portuguesa

Durante uma carreira de mais de 30 anos, constituiu sempre uma preocupação o poder não ser perceptível o texto cantado. A cantores com mérito vocal e larga experiência notam-se pontos fracos na inteligibilidade dos textos ou na forma artificial, da articulação. Muitos docentes, têm a mesma dificuldade no ensino. Esse problema surge em todas as línguas, mas interessa-nos o português. Não existindo estudos do português cantado, elaborou-se um trabalho, com o qual se contribui para um melhor conhecimento da fonética e sua adaptação ao Canto. Efectuaram-se testes perceptivos, verificando-se que alunos em fase mais avançada e noções mais precisas da articulação para o Canto conseguiram percentagem superior de inteligibilidade. Estas adaptações incidiram na maior abertura de vogais, consoantes mais percutidas ou sub-articuladas conforme o caso, distribuição rítmica das componentes dos ditongos, etc. Pode concluir-se que a sistematização de ensinamentos de como abordar, na voz cantada, a emissão de fonemas, ditongos, vogais e consoantes utilizada nas aulas, menos corrente que a fonética tradicional, permitiu uma maior percepção dos textos.

Patologia da comunicação humana e intervenção terapêutica: algumas reflexões teóricas e metodológicas

Integram este trabalho quatro temas: a descrição do procedimento da avaliação acústica de um falante, da sua produção das vogais tónicas do Português Europeu, enquanto abordagem de avaliação quantitativa da qualidade vocal e que é actualmente utilizada com frequência por quem trabalha em saúde vocal; um outro que consiste num levantamento de algumas questões teóricas ligadas à pragmática da comunicação e quanto às suas aplicações no campo das pessoas com lesão cerebral, quer na avaliação quer quanto à intervenção terapêutica; o terceiro versa sobre a avaliação fonológica da criança, sendo apresentado um estudo de caso com dados recolhidos com a utilização de um instrumento formal; por fim, o último tema é a classificação, avaliação e intervenção terapêutica nas perturbações motoras da fala, com um foco especial na prosódia.

Endothelialization of chitosan porous conduits via immobilization of a recombinant fibronectin fragment (rhFNIII7–10)

The present study aimed to develop a pre-endothelialized chitosan (CH) porous hollowed scaffold for application in spinal cord regenerative therapies. CH conduits with different degrees of acetylation (DA; 4% and 15%) were prepared, characterized (microstructure, porosity and water uptake) and functionalized with a recombinant fragment of human fibronectin (rhFNIII7–10). Immobilized rhFNIII7–10 was characterized in terms of amount (125I-radiolabelling), exposure of cell-binding domains (immunofluorescence) and ability to mediate endothelial cell (EC) adhesion and cytoskeletal rearrangement. Functionalized conduits revealed a linear increase in immobilized rhFNIII7–10 with rhFNIII7–10 concentration, and, for the same concentration, higher amounts of rhFNIII7–10 on DA 4% compared with DA 15%. Moreover, rhFNIII7–10 concentrations as low as 5 and 20 lgml 1 in the coupling reaction were shown to provide DA 4% and 15% scaffolds, respectively, with levels of exposed cell-binding domains exceeding those observed on the control (DA 4% scaffolds incubated in a 20 lgml 1 human fibronectin solution). These grafting conditions proved to be effective in mediating EC adhesion/cytoskeletal organization on CH with DA 4% and 15%, without affecting the endothelial angiogenic potential. rhFNIII7–10 grafting to CH could be a strategy of particular interest in tissue engineering applications requiring the use of endothelialized porous matrices with tunable degradation rates.

Ibuprofen-loaded poly(trimethylene carbonate-co-ϵ- caprolactone) electrospun fibres for nerve regeneration

The development of scaffolds that combine the delivery of drugs with the physical support provided by electrospun fibres holds great potential in the field of nerve regeneration. Here it is proposed the incorporation of ibuprofen, a well-known non-steroidal anti-inflammatory drug, in electrospun fibres of the statistical copolymer poly(trimethylene carbonate-co-ε-caprolactone) [P(TMC-CL)] to serve as a drug delivery system to enhance axonal regeneration in the context of a spinal cord lesion, by limiting the inflammatory response. P(TMC-CL) fibres were electrospun from mixtures of dichloromethane (DCM) and dimethylformamide (DMF). The solvent mixture applied influenced fibre morphology, as well as mean fibre diameter, which decreased as the DMF content in solution increased. Ibuprofen-loaded fibres were prepared from P(TMC-CL) solutions containing 5% ibuprofen (w/w of polymer). Increasing drug content to 10% led to jet instability, resulting in the formation of a less homogeneous fibrous mesh. Under the optimized conditions, drug-loading efficiency was above 80%. Confocal Raman mapping showed no preferential distribution of ibuprofen in P(TMC-CL) fibres. Under physiological conditions ibuprofen was released in 24h. The release process being diffusion-dependent for fibres prepared from DCM solutions, in contrast to fibres prepared from DCM-DMF mixtures where burst release occurred. The biological activity of the drug released was demonstrated using human-derived macrophages. The release of prostaglandin E2 to the cell culture medium was reduced when cells were incubated with ibuprofen-loaded P(TMC-CL) fibres, confirming the biological significance of the drug delivery strategy presented. Overall, this study constitutes an important contribution to the design of a P(TMC-CL)-based nerve conduit with anti-inflammatory properties.