MBR activated sludge filterability characterization in cross flow filtration

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, perfil Sanitária

Neural correlations during brain activation in arithmetical tasks – an approach using electroencephalographic data

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologiea da Universidade Nova de Lisboa, para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Estudo Estratigráfico e Paleontológico do Jurássico do Algarve Ocidental

Algarve Province, Southern Portugal, corresponds in part to a meso-cenozoic basin running along the coast from Cabo S. Vicente to beyond Spanish border. Structurally it is a big monocline plunging southwards much deformed mainly by two East-West longitudinal flexures. Lithostratigraphical and chronostratigraphical studies dealt specially with Jurassic formations. This and the geological mapping of the post-Hercynian sedimentary formations allow us to define the following units: Triassic-Lower Liassic Arenitos de Silves (Silves sandstones sensu P. Choffat, pro parte) - At their base the Silves sandstones (0-150m) are represented mainly by cross-bedded red sandstones. This unit is Upper Triassic (Keuper) in age, on the evidence of some Brachiopoda. Complexo margo-carbonatado de Silves (Silves marl-limestone complex=Silves sandstones sensu P. Choffat, pro parte) (80-200m) overlies the preceding, it may be reported to the Upper Triassic-Hettangian. It consists of a thick pelite-marl-dolomite-limestone series with many intercalations of greenstones. Since no fossils were found it is not possible to conclude whether it is still Hettangian or if it does correspond, in the whole or in part, already to the Sinemurian. Liassic Dolomitos e calcários dolomíticos de Espiche (Espiche dolomite-rocks and dolomitic-limestones) - The usually massive and finely crystalline or saccharoidal dolomites and dolomitic-limestones are the toughest strata of the Algarve margin giving rise to several hills. Its thickness attains in certain points 60 metres at least. Based on geometry and on lithological similarities with the carbonated complex of the northern basin of Tagus river (Peniche, São Pedro de Muel, Quiaios), this formation can be accepted as Sinemurian in age. As it happens with the carbonated complex, here also the first dolomite beds are non-isochronal throughout the region; upper time-limit of the dolomitic facies is either Lower Carixian, Lower Toarcian or even Lower Dogger. The dolomitization is secondary but not much later than sedimentation. However, between Cabo S. Vicente-Vila do Bispo there is evidence of an even later secondary dolomitization related to the regional fault complex. Calcário dolomítico com nódulos de silex da praia de Belixe (Belixe beach dolomitic-limestone with silex nodules) (50-55m) - Ascribed to Lower or Middle Carixian on the basis of Platypleuroceras sp., Metaderoceras sp. nov. and M. gr. Venarense. Calcário cristalino compacto com Protogrammoceras, Fuciniceras e ? Argutarpites de Belixe (Belixe compact crystalline limestone with Protogrammoceras, Fuciniceras and ? Argutarpites) (30m) - Ascribed to Lower Domerian. Middle and Upper Domerian are indicated but by a single specimen of ? Argutarpites. Calcários margosos e margas com Dactylioceras semicelatum e Harpoceratídeos de Armação Nova (Armação Nova marly limestones and marls with D. semicelatum and Harpoceratidae) (25m) -Ascribed to Lower Toarcian. Middle and Upper Toarcian formations are not known in the Algarve. Dogger Calcários oolíticos, c. corálicos, c. pisolíticos, c. calciclásticos, c. dolomíticos e dolomitos de Almadena (Almadena oolitic-limestones, coral-reef-limestones, pisolite-limestones, limeclastic-limestones, dolomitic-limestones and dolomite-rocks) (more than 50 metres), with lagoonal facies. Ascribed to Aalenian-Bathonian-? Callovian. Margas acinzentadas e calcários detríticos com Zoophycos da praia de Mareta (Mareta beach greyish marls and detritical limestones with Zoophycos) (40m) - Pelagic transreef facies with Upper Bajocian and Bathonian ammonites. Calcários margosos e margas da praia de Mareta (Mareta beach pelagic marly-limestones and marls) (110m) - Ascribed to the Callovian on its ammonites. Malm Near Cabo S. Vicente and Sagres the first Upper Jurassic level consists of a yellowish-brown nodular, compact, locally phosphated and ferruginous, sometimes conglomeratic, marly limestone (0,35-1,50m) containing a rich macrofauna, which includes: 1) Callovian forms unknown at Lower Oxfordian; 2) Upper Callovian forms that still survived in Lower and Middle Oxfordian; 3) Lower Oxfordian forms (Mariae and Cordatum Zones); 4) Lower and Middle Oxfordian forms (Mariae to Plicatilis Zone); 5) Middle Oxfordian forms (plicatilis Zone), and some ones appearing in Middle Oxfordian. This condensed deposit is therefore dated from Middle Oxfordian (Plicatilis Zone). The other Upper Jurassic lithostratigraphical units were also mapped but their detailed study is not presented in this work. Correlations between lithostratigraphical and chronostratigraphical scales from P. Choffat, J. Pratsch, C. Palain and from the author are stated. Further correlations are attempted between zonc scales of Carixian-Lower Toarcian and Upper Bajocian-Middle Oxfordian of France, Spain (Asturias, Iberian and Betic Chains), Argel (Orania) and Portugal (northern Tagus basin and Algarve). The study of pyritous fossil assemblages common in Upper Bathonian-Lower Callovian marly levels of the praia da Mareta seems to suggest that these sediments were deposited in a bay or in an almost closed coastal re-entrance virtually without deep water circulation. Although such conditions may occur at any depth one may suppose that these ones actually correspond to an infralittoral neritic environment. The thaphocoenosis collected there are almost entirely composed of nektonic (ammonites, Belemnites) and planktonic (Bositra) faunas. The sedentary (crinoids, brachiopods) or free (sea-urchins, gastropods) epibenthonic forms are very scarce; endobenthonic forms are not known. The palaeontological study of all Nautiloids and Ammonoids of the Liassic and Dogger is presented (except Kosmoceratidae and Perisphinctaceae). Among the thirty one taxa dealt with, one is new (Metaderoceras sp. nov.) and the great majority of the others has been identified for the first time in Algarve. Some others have never been reported before in Portuguese formations. The evolution, during Jurassic times, of the sedimentary basins of the Portuguese plate margin is described. The absence of Cephalopods in the very extensive marly and dolomitic limestones, partly marine, suggests that, during Lower Liassic, palaeogeography underwent no great changes. Dolomitic-limestone with silex nodules from Cabo S. Vicente contain the first ammonites recorded at the base of the Middle Liassic. This facies, although very common in Tethys, is unknown north of the Tagus. The faunal assemblage has a mediterranean to submediterranean character. Comparisons between faunal assemblage" from Algarve with the ones known north of the Tagus show that communications between Boreal Europe and Tethys, virtually non-existent during Lower and Middle Carixian, became very easy during Lower Domerian. In earlier Pliensbachian times two distinct seas were adjacent to the Iberian plate. One, an epicontinental sea with a tethyan fauna, extended southwards from the Meseta margin. Another, was a boreal sea; during its transgressive episodes boreal faunas attained into the basin north of the Tagus. During Middle Carixian and Lower Domerian, owing to simultaneous transgressions, these two seas joined together allowing faunal exchanges along the epicontinental areas which limited the emerging hercynian chains belts. During Liassic, the Algarve belonged undoubtedly to the tethyan submediterranean province. The area north of the Tagus, on the contrary, was a complex realm where subboreal and tethyan affinities alternatively prevailed. In the Algarve the first Middle Jurassic deposits do frequently show lateral thickness reductions as well as unconformities contemporaneous with other generalized disturbances on the sedimentation processes in other parts of Europe. By this time, near Sagres, a barrier reef developed separating lagoonal or ante-reef facies from the transreef pelagic zone. The presence of tethyan fauna, the abundance of Phylloceratidae and the absence of boreal forms allow us to consider the Algarve basin as a submediterranean province. The presence of Callovian pelagic fossiliferous formations in the Loulé area shows that during Middle Jurassic the marl-limestone transreef sedimentation was not confined to the western Algarve. They would extend eastwards where they only can be seen in the core of some anticlines. This is due to the progressive sinking of the meso-cenozoic formations as we proceed towards the South of the Sagres-Algoz-Querença flexure. In the whole of the Peninsule, and as for the Middle Callovian, an important regression can be clearly recognized on the evidence of an erosion surface which strikes obliquely the Middle and Upper Callovian strata. The geographic boundaries of the different faunal provinces are not changed by the presence of many Kosmoceratidae in the phosphate nodules since they are but a minority in comparison with the tethyan forms. An abstract model can be constructed showing that in Western Europe the Kosmoceratidae may have migrated South and westwards through a channel of the sea that linked Paris basin to Poitou and Aquitaine. By migrating between the Iberian meseta and the Armorican massif this fauna reached northern Tagus basin at the beginning of Upper Callovian (Athleta Zone); this south and southwest bound migration would have proceeded, allowing such forms to reach Algarve basin only in latest Callovian times (Lamberti Zone). This migration means that during Middle Jurassic a widely spread North Atlantic sea would exist, flooding the western part of Portugal up to the Poitou.

Paleoclimatic correlations between Western european continental and marine areas Contribution of big villafranchian fauna

It is very difficult to make paleoclimatic correlations between continental and marine areas, but it is possible with biostratigraphic data. Reliable correlations can be made only between broad periods: between 3.5 and 3 Ma, around 2.4 Ma, until 1.6 Ma and after 1.6 Ma. The arid Mediterranean phases led to the disappearance of the European Villafranchian fauna (1.0 Ma).

Paleoclimatic and paleobiological correlations by mammal faunas from Southern America and SW Europe

Proceedings of the 1" R.C.A.N.S. Congress, Lisboa, October 1992

Miocene marine-continental correlations in the Lisbon area and some discussion related to personnal experience

Sandpit exploitation near Lisbon allowed collecting of many Miocene, non marine fossils. These sands are part of the mostly marine Miocene series in the Lower Tagus basin. The particularly favourable situation led several researchers to deal with marine-continental correlations. Difficulties often concern methodologic aspects. Some poorly based interpretations exerced a lasting influence. A critical approach is presented. Analysis requires data. Methods based upon models often lead to the temptation of fitting data in order to confirm a priori conclusions, or of mixing up data as if of equal statistic value while they have not at all the same weight. Erroneous interpretations' uncritical repetition for many years "upgraded" them into absolute truth. Another point is endemism vs. europeism. Miocene mammals from Lisbon compared well with corresponding French, contemporaneous taxa, while this was apparently not true for Spanish ones. Too much accent had been put on the endemic character of Spanish, or even regional, mammalian faunas. Nationalist bias and sensationalism also weigh, albeit negatively. Meanwhile nearly all the more evident examples as the rhinoceros Hispanotherium are discredited as Iberian endemisms. Taxa may appear as endemic just because they have not yet been found elsewhere. At least for the medium to large-sized mammals, with their huge geographic distribution, faunal differences depend much more on ecology, climate and environmental conditions. Emphasis on differences may also result from researchers that are often in a precarious situation and need very much to achieve short-term, preferably sensational results. Overvalued differences may mask real similarities. Unethic and not scientific behaviour are further enhanced by "nomina nuda" tricks that may simply be a way to circunvent or cheat the Priority Rule. On the other hand, access to communication networks may present as sensational novelties items that are not new at all, misleading the audience. A new class of "science people" arose, created by the media and not by the value of their real achievements. Discussion is presented on sedimentation processes and discontinuities that are often regarded as absolute precision dating tools, as well as on some geochemical and paleomagnetic interpretations. A very good chronologie frame has been obtained for the basin under study on the basis of an impressive set of data, providing a rather detailed and accurate frame for Miocene marine-continental correlations.

Portuguese Red Cross - Conde d´Óbidos Palace National Headquarters

Ano VI; nº 2 - 2008 - p.103-106

Alterações da substância branca cerebral relacionadas com o envelhecimento

INTRODUÇÃO: Estudos prévios, com técnicas de imagem, documentam de forma consistente a existência de alterações da substância branca cerebral relacionadas com o envelhecimento (ASBRE). Tais alterações poderão ter um papel importante no declínio funcional do idoso, reflectindo‐se sobretudo no desempenho motor e cognitivo, com repercussão evidente na prática clínica. Apesar disso, a caracterização em definitivo dos fenótipos clínicos e da evolução das ASBRE continua por esclarecer, possivelmente pelas dificuldades metodológicas de que se reveste o seu estudo, incluindo: a adequação das baterias neuropsicológicas, a utilização de amostras de doentes com diferentes graus de severidade e de envolvimento regional, as limitações das diferentes escalas e a sensibilidade dos diferentes métodos de imagem. A Ressonância Magnética (RM) de difusão tem revelado grande sensibilidade para as alterações isquémicas, admitindo‐se que poderá permitir uma melhor caracterização das ASBRE e deste modo possibilitar uma correlação mais precisa com as variáveis cognitivas e motoras, permitindo avaliar ainda a substância branca aparentemente normal (SBAN). OBJECTIVOS: Descrever a evolução imagiológica das ASBRE no intervalo de um ano e analisar a sua expressão clínica e impacto funcional; identificar factores preditivos de progressão das ASBRE e de declínio funcional associado. Descrever a expressão clínica e perfil evolutivo dos doentes com ASBRE com envolvimento preferencial da região parieto‐occipital; comparar este grupo de doentes com os doentes com ASBRE, sem envolvimento preferencial desta região. Medir os coeficientes de difusão aparente (CDA), utilizando regiões de interesse (RDI), em diferentes localizações da substância branca, incluindo substância branca lesada e SBAN, descrever sua evolução temporal no intervalo de um ano e determinar suas correlações clínicas e imagiológicas. MÉTODOS: Utilizando uma amostra de conveniência, foram estudados 30 doentes, com mais de 65 anos, sem incapacidade funcional ou com incapacidade mínima, avaliada pela escala de actividades instrumentais da vida diária (IADL), apresentando ASBRE em TC. Foi utilizado um protocolo exaustivo de avaliação clínica (com particular destaque para as funções motoras e cognitivas) e imagiológica, em dois momentos de avaliação separados por um ano de intervalo (t0 e t1). As ASBRE foram avaliadas com escalas visuais, escala ARWMC e escala de Fazekas, e os doentes foram estudados em função do grau de severidade (ligeiro versus moderado a grave na escala de Fazekas) e de um envolvimento preferencial posterior (definido como 2 ou mais pontos na escala ARWMC na região parieto‐occipital por comparação com a região frontal). Os CDA foram avaliados mediante estudo de RDI, na substância branca frontal lesada (SBFL) e SBAN frontal, parieto‐occipital e dos pedúnculos cerebelosos. Para verificar diferenças na ordem de distribuição das variáveis foi usado o teste de Mann‐Whitney e para comparação de proporções, o teste exacto de Fisher. Na comparação entre a avaliação em t0 e t1 foi usado o teste Wilcoxon Signed Ranks na comparação da distribuição da ordem das variáveis e o teste McNemar na análise de frequências. Na análise correlacional foram utilizados os testes de T para variáveis emparelhadas e as correlações entre estas foram efectuadas com o coeficiente de correlação de Spearman ou de Pearson. O trabalho foi aprovado pela Comissão de Ética do hospital onde foi realizado e todos os doentes incluídos assinaram um consentimento informado. RESULTADOS: A idade média da população estudada foi 72,5 anos (17 doentes eram do sexo masculino). No final de um ano, 1 doente tinha falecido e 3 doentes não completaram a avaliação imagiológica. Registou‐se uma progressão significativa das ASBRE segundo a escala ARWMC (t0: 8,37 / t1: 9,65 ; p<0,001). Na análise funcional, motora e cognitiva, não houve um agravamento significativo. Avaliando os doentes em t0 e t1 segundo o grau de severidade das ASBRE, o grupo com atingimento moderado a grave (ASBRE2) comparado com o grupo com atingimento ligeiro (ASBRE1) apresentava: maior extensão de lesão da substância branca (ARWMC t0: 11,9 / 4,8 ; p<0.001 ; t1: 14,0 / 5,9 ; p<0,001); tendência a pior desempenho funcional (IADL t0: 90,7 / 99,2 ; p=0,023; t1: 86,4 / 96,7 ; p=n.s.) e motor (SPPB t0: 9,8 / 10,3 ; p=n.s. ; t1: 9,5 / 10,5 ; p=0,058); tendência a maior compromisso do humor (Escala Cornell t0: 6,7 / 3,5 ; p=0,037; t1: 6,2 / 4,5 ; p=n.s.). Analisando a evolução, de t0 para t1, de cada um dos grupos (ASBRE2 e ASBRE1) registou‐se: aumento da extensão da lesão da substância branca em ambos (ASBRE2: 12,0 / 14,0;z=‐2,687 ; p=0,007; ASBR1: 4,8 / 5,9 ; z=‐2,724 ; p=0,006); variação não significativa funcional e motora; tendência ao agravamento em ambos na prova de Cancelamento de dígitos (ASBRE2: 17,5 / 17,4 ; p=n.s. ; ASBRE1: 19,9 / 16,9 ; z=‐2,096 ; p=0,036);tendência à melhoria em ambos no MMS (ASBRE2: 25,7 / 27,5 ; z=‐2,155 ; p=0,031; ASBRE1: 27,5 / 28,2 ; p=n.s). Avaliando os doentes em t0 e t1 em função do padrão de distribuição das ASBRE, os doentes com um envolvimento preferencial posterior (ASBREP) comparados com os restantes (ASBREnP), apresentavam: maior extensão da lesão (ARWMC t0: 10,8 / 6,9 ; p=0,025; t1: 12,9 / 7,6 ; p=0,011); diferenças não significativas no desempenho motor; tendência a melhor desempenho na prova dos Labirintos (t0: 8,1 / 11,8 ; p=0,06; t1: 8,7 / 9,5 ; p=n.s.) e Cancelamento de dígitos (t0: 20,9 / 17,4 ; p=0,045; t1: 18,5 / 16,3 ; p=n.s.); tendência a maior compromisso depressivo na GDS (t0: 5,0 / 3,68 ; p=n.s. ; t1: 5,7 / 3,3 p=0,033). Analisando o perfil evolutivo de t0 para t1, registou‐se: aumento da extensão da lesão nos dois grupos (ASBREP: 10,8 / 12,9 ; z=‐2,555 ; P=0,011; ASBREnP: 6,4 / 7,6 ; z=‐2,877 ; p=0,04); variação em sentidos diferentes com melhoria funcional no grupo ASBREP (91,0 / 95,5 ; z=‐0,926 ; p=0,036) e agravamento no grupo ASBREnP (96,7 / 89,8 ; z=‐2,032 ; p=0,042); variação sem sentidos diferentes, com agravamento significativo no grupo ASBREnP no item estação de pé do SPPB (ASBREP 3,8/3,9 p=n.s.; ASBREnP 3,9/3,6; z=‐2,236 ; p=0,025); tendência à melhoria nos dois grupos no MMS (ASBREP: 27,2 / 28,2 ; p=n.s.; ASBREnP: 26,3 / 27,7 ; z=‐2,413 ; p=0,016) e tendência em sentidos diferentes no Trail Making, com eventual melhoria no grupo ASBREP (113,9 / 91,6 ; p=n.s.) e agravamento no grupo ASBREnP (113,7 / 152,0 ; z=‐2,155 ; p=0,031). Na análise da imagem, utilizando a escala ARWMC e o estudo dos CDA, na avaliação transversal na inclusão, a comparação entre as pontuações médias da escala ARWML nas diferentes regiões mostrava diferenças significativas (F=39,54 , p<0,0001). A análise comparativa post‐hoc de Bonferroni mostrou valores significativamente mais altos para as regiões frontais e parieto‐occipitais (p<0,0001). Os valores médios dos CDA eram significativamente diferentes entre regiões (F=44,56; p<0,0001), sendo mais altos na SBFL (p<0,0001). Não existia diferença significativa entre os valores registados na SBAN nas regiões frontais e parieto‐occipitais. As pontuações regionais da escala ARWMC e os valores médios dos CDA correlacionavam‐se todos de forma positiva. A pontuação da escala ARWMC na região frontal correlacionava‐se significativamente com os valores do CDA da SBFL (r=0,467 ; p=0,012). Existia tendência para uma correlação positiva entre as pontuações da escala ARWMC na região frontal e os valores médios dos CDA na SBAN frontal (r=0,276 ; p=0,155). As pontuações da escala ARWMC e os CDA correlacionavam‐se de forma positiva com a idade e com a tensão arterial (TA). Foram encontradas correlações significativas entre: idade e SBAN frontal (r=0,440 ; p=0,019); TA diastólica e SBFL (r=0,386 ; p=0,034); TA sistólica e SBAN Parieto‐occipital (r=0,407 ; P=0,032). Na avaliação motora e cognitiva, dado elevado número de variáveis, foi efectuada uma análise de factor principal. Registou‐se uma tendência global negativa na correlação entre as pontuações da escala visual na região frontal, os valores dos CDA, e o desempenho motor e cognitivo. Na análise evolutiva, (n=19), registou‐se variação significativa dos CDA, com aumento na SBFL (Direita: z=‐2,875 ; p=0,004 ; Esquerda: z=‐2,113 ; p=0,035) e diminuição na SBAN dos pedúnculos cerebelosos (Direita: z=‐2,094 ; p=0,036 ; Esquerda: z=‐1,989 ; p=0,047). Foi observada uma correlação negativa entre a variação do CDA na SBAN dos pedúnculos cerebelosos e na SBFL contralateral (SBAN pedúnculo cerebeloso Esquerdo / SBFL Direita: r=‐0,133 ; p=n.s.; SBAN pedúnculo cerebeloso Direito / SBFL Esquerda: r=‐0,561 ; p=0,012). Os valores dos CDA à direita correlacionavam‐se de forma positiva com a velocidade da marcha (r=0,562 ; p=0,012). CONCLUSÕES: A progressão das ASBRE pode ser observada com uma escala visual detalhada no intervalo de um ano. Contudo, o eventual agravamento da incapacidade funcional, motora e cognitiva, não parece ser apreciável em igual intervalo de tempo. A maior severidade das ASBRE associa‐se a uma tendência para um maior compromisso funcional, motor e possivelmente do humor. A questão da progressão em escalas simplificadas, de um estádio ligeiro para um estádio moderado a grave, não é elucidada pelos resultados do presente trabalho. Os doentes com um envolvimento preferencial da região parieto‐occipital poderão constituir um subgrupo distinto que, apesar de ter maior extensão de lesão, parece ter um melhor desempenho motor e cognitivo. O perfil evolutivo destes doentes parece igualmente ser distinto, não se observando a tendência ao agravamento funcional, motor e cognitivo (sobretudo em provas de função executiva) que se encontra nos restantes doentes. A análise transversal na inclusão, utilizando uma escala visual e o estudo dos CDA, sugere que a severidade das ASBRE se correlaciona com o compromisso motor e cognitivo, bem como com a idade e com a TA. Uma maior vulnerabilidade da substância branca frontal à lesão vascular parece ter um papel importante no compromisso motor e na disfunção executiva, (essencialmente à custa do compromisso da atenção), possivelmente associada à desconexão dos circuitos fronto‐subcorticais. A análise dos CDA sugere que isso é válido igualmente para a SBAN e sublinha que, as imagens de RM convencional poderão não traduzir a verdadeira extensão da lesão e consequentemente do compromisso motor e cognitivo. A relação entre a progressão da doença vascular em lesões frontais constituídas e a redução do CDA no pedúnculo cerebeloso contralateral poderá estar associada a um pior desempenho motor. A disrupção dos circuitos fronto‐cerebelosos, determinando hipometabolismo e diminuição da perfusão no cerebelo, poderá ser responsável pela diminuição do CDA no cerebelo. ABSTRACT INTRODUCTION: Previous studies, with new imaging techniques, have consistently documented the presence of age‐related white matter lesions (ARWML), emphasizing their role in agerelated functional decline, mainly related to motor and cognitive impairment, and inherent consequences in clinical practice. However clinical significance of ARWML remains to be elucidated, probably on account of methodological difficulties such as: specific neuropsychological batteries, utilization of samples with different degrees of severity and regional involvement, utilization of different imaging scales and different sensitivity of imaging techniques. Recently, Diffusion Weighted Magnetic Ressonance imaging (DWI) has shown a higher sensitivity to ischemic lesions, suggesting it might be superior for characterization of ARWML, allowing more precise correlation with motor and cognitive variables, and evaluating also normal appearing white matter (NAWM). OBJECTIVES: To describe imagiologic evolution of ARWML within one year interval and to analyse its clinical and functional significance. To identify predictors of ARWML progression and associated functional impairment. To describe clinical characteristics and evolution profile of patients with predominantly posterior lesions; to compare this group of patients with patients without predominantly posterior lesions. To study average Apparent Diffusion Coeficcients (ADC) in different white matter regions using regions of interest (ROI); to analyse their evolution profile and to determine their clinical and imagiologic correlations. METHODS: A sample of 30 patients older than 65 years, without functional impairment or with minimal impairment, according to the Instrumental Activities of Daily Lliving scale, with ARWML on CT scan, were studied in a cross‐sectional design. An extensive clinical(with detailed motor and cognitive evaluation) and imagiologic protocol was applied in two one‐year interval separate moments (t0 and t1). ARWML were studied using visual scales, ARWMC and Fazekas’s scale, and patients were studied according to degree of severity (Fazekas scale mild versus moderate / severe) and preferential involvement of the posterior region (defined as 2 or more points in the ARWMC scale in the parietooccipital region compared with frontal region). Evaluation of ADC was performed using ROI in frontal lesioned white matter (FLWM) and NAWM (frontal, parieto‐occipital and cerebellar regions). To study differences in the distribution of variables the Mann‐Whitney test was used and to compare proportions the exact Fisher Test was used. To compare temporal evolution profile between t0 and t1, the Wilcoxon Signed ranks Test was used to analyse the distribution of variables and the Mc Nemar Test to analyse frequencies. Correlation analysis was performed using Spearman or Pearson tests. The study was approved by the local Ethics Committee and all patients signed an informed consent. RESULTS: Mean age was 72.5 years (17 patients were male). By the end of the study, one patient was dead and 3 patients did not undergo brain imaging. There was a higher extent of ARWML evaluated with the ARWMC scale (t0: 8.37 / t1: 9.65 ; p<0.001). Functional, motor and cognitive performance did not progress significantly. Evaluating patients in t0 and t1 according to the degree of severity (Fazekas scale), the moderate / severe group of patients (WML2), compared with the mild group (WML1), showed: higher extent of lesion (ARWMC scale t0: 11.9 / 4.8 ; p<0.001 ; t1: 14.0 / 5.9 ; p<0.001); tendency to worse functional (IADL t0: 90.7 / 99.2 ; p=0.023; t1: 86.4 / 96.7 ; p=n.s.) and motor (SPPB t0: 9.8 / 10.3 ; p=n.s. ; t1: 9.5 / 10.5 ; p=0.058) performance; tendency to higher depressive scores (Cornell Scale t0: 6.7 / 3.5 ; p=0.037; t1: 6.2 / 4.5; p=n.s.). Analysing the evolution profile from t0 to t1 of each group (WML2 and WML1), there was a higher extent of lesion (ARWMC scale) in both (WML2: 12.0 / 14.0; z=‐2.687 ; p=0.007; WML1: 4.8 / 5.9 ; z=‐2.724 ; p=0.006); non‐significant variation in functional and motor performances; tendency to worse performance on the Digit Cancelling (WML2: 17.5 / 17.4 ; p=n.s. ; WML1: 19.9 / 16.9 ; z=‐2.096 ; p=0,036) and to better performance on the MMS (WML2: 25.7 / 27.5 ; z=‐2.155 ; p=0.031; WML1: 27.5/ 28.2 ; p=n.s). Evaluating patients in t0 and t1 according to the regional distribution of ARWML, patients with predominantly posterior lesions (WMLP) compared with the rest of the group (WMLnP), showed: higher extent of lesion (ARWMC scale t0: 10.8 / 6.9 ; p=0.025; t1:12.9 / 7.6 ; p=0.011); non significant differences on motor evaluation; tendency to a better performance on Maze (t0: 8.1 / 11.8 ; p=0.06; t1: 8.7 / 9.5 ; p=n.s.) and Digit cancelling (t0: 20.9 / 17.4 ; p=0.045; t1: 18.5 / 16.3 ; p=n.s.) tests;tendency to higher scores on GDS (t0: 5.0 / 3.68 ; p=n.s. ; t1: 5.7 / 3.3 p=0.033). Analysing the evolution profile from t0 to t1 of each group (WMLP and WMLnP), there was: higher extent of lesion (ARWMC scale) in both groups (WMLP: 10.8 / 12.9 ;z=‐2,555 ; P=0,011; WMLnP: 6.4 / 7.6 ; z=‐2.877; p=0.04); variation in different directions with better functional performance in the group WMLP (91.0 / 95.5 ;z=‐0.926 ; p=0.036) and worse in WMLnP (96.7 / 89.8 ; z=‐2.032 ; p=0.042); variation in different directions with worse motor performance in one SPPB item (total stands) in the group WMLnP (WMLP 3.8/3.9 p=n.s.; ASBREnP 3.9/3.6; z=‐2.236 ; p=0.025);tendency to improvement in both groups in MMS (WMLP: 27.2 / 28.2 ; p=n.s.; WMLnP:26.3 / 27.7 ; z=‐2.413 ; p=0.016); tendency to a variation in different directions in the Trail Making Test, with possible improvement in the group WMLP (113.9 / 91.6 ;p=n.s.) and worsening in the group WMLnP (113.7 / 152.0 ; z=‐2.155 ; p=0.031). Imaging analysis in the inclusion, using the ARWMC scale and ADC evaluation, showed significant differences in different regions (F=39.54, p<0.0001). Comparative post‐hoc Bonferroni analysis showed significantly higher scores in the frontal and parieto‐occipital regions (p<0.0001. ADC values were significantly different between regions (F=44.56; p<0.0001), being higher in FLWM (p<0‐0001). There was no significant difference between ADC in NAWM in frontal and parieto‐occipital regions. ARWMC scores and ADC values correlated positively. Significant correlations were found between frontal ARWMC score and FLWM ADC values (r=0.467 ; p=0.012). ARWMC scores and ADC values correlated positively with age and blood pressure. Significant correlations were: age and frontal NAWM (r=0.440 ; p=0.019); Diastolic blood pressure and FLWM (r=0.386 ; p=0.034); sistolic blood pressure and parietooccipital NAWM (r=0.407 ; P=0.032). Due to the higher number of motor and cognitive variables a preliminary study was done, using principal component analysis. A global tendency to a negative correlation was found between ARWMC scores, ADC values and motor and cognitive performances. Evolutive analysis of ADC (n=19), showed a significant variation, with higher values in t1 in FLWM (Right: z=‐2.875 ; p=0.004 ; Left: z=‐2.113 ; p=0.035) and lower values in t1 in cerebellar NAWM (Right: z=‐2.094 ; p=0.036 ; Left: z=‐1.989 ; p=0.047). A negative correlation was found between ADC variation in cerebellar NAWM and contralateral FLWM (Left cerebellar NAWM / Right FLWM: r=‐0.133 ; p=n.s.; Right cerebellar NAWM/ Left FLWM: r=‐0.561 ; p=0.012). ADC values on the right correlated positively with walking speed (r=0,562 ; p=0,012). CONCLUSIONS: Progression of ARWML can be documented with a detailed visual scale in a one year interval. However, functional, motor and cognitive impairment, do not seem to progress significantly within the same period. A higher severity of ARWML is associated with a tendency to a worse functional and motor performance (and possibly to higher scores in depression scales). The issue of progression in a simplified visual scale from a mild to a moderate / severe degree of ARWML is not further elucidated. Patients with predominantly posterior lesions may be a subset of ARWML patients, with a different profile, that despite higher extent of lesion, seem to fair better than the rest of the group, namely with better performance on motor and cognitive tests. Evolution profile of this subset of patients also seems to be different, without a clearcut tendency to worsening functional, motor and cognitive (particularly for executive function tests) performance that is observed in the rest of the group. Imaging analysis, with a visual scale and ADC evaluation, suggests that severity of ARWML correlates negatively with cognitive and motor performance and positively with age and blood pressure. A higher vulnerability of frontal white matter to vascular disease seems to play an important role in motor and cognitive dysfunction, mainly determined by impairment of attention skills associated with frontal‐subcortical disconnection. DWI results, suggest that this may also be true for NAWM, underlining that conventional MR images may not represent the true extent of cognitive decline. The relation between vascular disease progression inside frontal lesions and ADC reduction in contralateral cerebellar peduncles, may be associated with a worse motor performance. Disruption of fronto‐cerebellar cicuits, with associated regional hypometabolism, may be responsible for the reduction of cerebellar ADC.

A study in cross-cultural transmission of natural philosophy: the Kenkon Bensetsu

Dissertação apresentada para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Doutor em História dos Descobrimentos e da Expansão Portuguesa

Mobilidade funcional, risco de queda, nível de actividade física e percepção de saúde em indivíduos com 65 ou mais anos

RESUMO:O objectivo deste estudo foi analisar a relação entre mobilidade funcional, risco de queda, nível de actividade física e percepção de saúde de 34 indivíduos praticantes (n=18) e não praticantes (n=16) de exercício físico duas ou mais vezes por semana durante pelo menos 45 minutos, residentes na comunidade e ambulatórios. Tipo de estudo: transversal exploratório-descritivo. Metodologia: foi feito um levantamento das variáveis de caracterização (idade, sexo, habilitações literárias, situação sócio-económica, situação familiar) e do estado cognitivo e estado emocional/depressão (Mini-Mental State Examination e Geriatric Depression Scale). As variáveis em análise foram: a mobilidade funcional avaliada através do Timed up and GoTest, o risco de queda medido com o Funtional Reach Test, o nível de actividade física avaliado através do Questionário Internacional de Actividade Física (IPAQ) e a percepção de saúde medida através do SF-6D. Foi também questionada a prática de alguma modalidade de exercício físico, da sua frequência e duração. Os dados foram analisados através de estatística descritiva, foi realizada uma regressão linear múltipla e uma análise bivariada das correlações, utilizando o coeficiente de correlação linear de Pearson (p ≤ 0,05).Resultados: verificou-se que, na amostra global, a maioria dos indivíduos apresentou uma mobilidade funcional considerada normal (TUG<10 segundos), e um risco de queda moderado (FRT entre 15,24 e 25,40 cm), embora sem diferenças entre os grupos em análise. A actividade física apresentou uma duração média de 685,88±540,16 minutos por semana, sendo que 18 indivíduos praticavam exercício físico pelo menos 45 minutos e duas ou mais vezes por semana.A percepção do estado de saúde foi bastante satisfatória, sendo a pontuação média do SF-6D de 0,915±0,067. A análise entre grupos demonstrou que o grupo que praticava exercício físico apresentava um maior número de indivíduos na faixa etária dos 65-74 anos, tinha mais escolarização e melhor estado cognitivo. Estes indivíduos eram fisicamente mais activos e faziam-o, na sua maioria, com uma frequência bissemanal, apenas um desempenhando uma modalidade de intensidade vigorosa. A análise estatística demonstrou que: a mobilidade funcional e o risco de queda eram mais desfavoráveis nos indivíduos com mais idade; o estado cognitivo estava associado a maior mobilidade funcional; uma boa mobilidade funcional correspondeu a um risco de queda reduzido, a mais prática de actividade física, a melhor percepção do estado de saúde e a manutenção do estado cognitivo. Os indivíduos com menor risco de queda apresentaram melhor estado cognitivo e emocional. E este último correspondeu a uma melhor percepção do estado de saúde e a um melhor estado cognitivo. Conclusão: a manutenção da mobilidade funcional reduz o risco de queda aumenta a prática de actividade física e melhora a percepção de saúde de indivíduos com 65 ou mais anos residentes na comunidade.--------- ABSTRACT: Objective: the aim of this study was to analyze the relationship between functional mobility, falls risk, level of physical activity and health perception in a sample of 34 subjects, 18 that practice exercise two or more times a week for at least 45 minutes and 16 that don’t practice exercise, residents and community. Designs: cross-sectional exploratory-descriptive survey. Methods: descriptive variables are age, sex, education, socio-economic level, family status, cognitive status (Mini-Mental State Examination) and emotional status/depression (Geriatric Depression Scale). We analyze the functional mobility with the Timed up and Go Test, the falls risk with Functional Reach Test, the level of physical activity with the International Physical Activity Questionnaire (IPAQ) and health perception with SF-6D. We also questioned the practice of exercise, their frequency and duration. Data were analyzed using descriptive statistics, a multiple linear regression analysis and bivariate correlations, using the linear correlation coefficient of Pearson (p ≤ 0.05). Results: we found that, in the total sample, most individuals had considered a normal functional mobility (TUG <10 seconds), and a moderate falls risk (FRT between 15.24 and 25.40 cm), but no difference between groups. Physical activity showed an mean of 685.88 ± 540.16 minutes per week, with 18 individuals pratice physical exercise at least 45 minutes and two or more times per week. The mean score of the SF-6D was 0.915 ± 0.067 and the perception of health was satisfactory. The analysis between groups showed that the group that practice physical exercise had a greater number of individuals aged 65-74 years, had more schooling and better cognitive status. These subjects were more physically active and mostly did it two times a weak and only one playing a kind of vigorous intensity. The multiple linear regression and correlations, using the linear correlation coefficient of Pearson (p≤0.05) showed that: functional mobility and fall risk decrease with age increase. The cognitive status was associated with greater functional mobility, a good functional mobility corresponded to a reduced falls risk, more physical activity, a better perception of health status and maintenance of cognitive status. Subjects with lower falls risk had better cognitive and emotional state. And subjects with a better emotional status have a better health perception and better cognitive status. Conclusion: the maintenance of functional mobility reduces falls risk, increase physical activity and improves health perception of individuals with 65 years or older living in the community.

In situ measured cross section geometry of old timber structures and its influence on structural safety

Old timber structures may show significant variation in the cross section geometry along the same element, as a result of both construction methods and deterioration. As consequence, the definition of the geometric parameters in situ may be both time consuming and costly. This work presents the results of inspections carried out in different timber structures. Based on the obtained results, different simplified geometric models are proposed in order to efficiently model the geometry variations found. Probabilistic modelling techniques are also used to define safety parameters of existing timber structures, when subjected to dead and live loads, namely self-weight and wind actions. The parameters of the models have been defined as probabilistic variables, and safety of a selected case study was assessed using the Monte Carlo simulation technique. Assuming a target reliability index, a model was defined for both the residual cross section and the time dependent deterioration evolution. As a consequence, it was possible to compute probabilities of failure and reliability indices, as well as, time evolution deterioration curves for this structure. The results obtained provide a proposal for definition of the cross section geometric parameters of existing timber structures with different levels of decay, using a simplified probabilistic geometry model and considering a remaining capacity factor for the decayed areas. This model can be used for assessing the safety of the structure at present and for predicting future performance.

Caracterização da actividade física nos idosos e a sua relação com a capacidade física, em pessoas com mais de 75 anos

RESUMO: Objectivo: O presente estudo tem como objectivo caracterizar os níveis de actividade física das pessoas com mais de 75 anos e analisar a sua relação com as diferentes componentes da aptidão física. Enquadramento: A actividade física é indispensável para todos mas, os idosos é quem mais beneficia (Fischer, 2005). Actua na prevenção e na reabilitação, fortalecendo a aptidão física, e a autonomia do idoso, permitindo manter, por mais tempo, a capacidade de execução das actividades de vida diárias (Shephard, 2003). A prática de actividade física contribui por exemplo, para a prevenção de quedas, reforçando a aptidão física e o equilíbrio postural. Por outro lado, o baixo nível de aptidão física repercute-se no aumento da actividade sedentária. Os homens têm uma adesão à actividade física de 45% e as mulheres de 28% (Melo et. al., 2007). Métodos: Este é um estudo observacional, correlacional e transversal. Foram avaliados 66 participantes (média de idade de 80,11 ± 3,83 anos), não institucionalizados. O processo de amostragem foi não probabilístico acidental por conveniência. Todos os idosos deram o seu consentimento informado. A actividade física foi avaliada através do questionário do Yale Physical Activity Survey, e foi desenvolvido um diário, para uma semana-tipo, para averiguar os hábitos de actividades diárias, nas últimas quatro semanas. A aptidão física foi avaliada pela bateria de testes de Rikli e Jones (1999),nomeadamente a força, a flexibilidade, a resistência aeróbia e a agilidade e equilíbrio. Os dados foram analisados através da estatística descritiva e para averiguar as possíveis associações entre a actividade física e a aptidão física, recorreu-se á estatística inferencial. Não tendo sido verificada a normalidade da amostra com o teste kolmogorov-smirnov, foram utilizados testes não paramétricos, nomeadamente o teste U Mann – Whitney e o coeficiente de correlação de Spearman (p≤0,05). Resultados: Constatou-se que os idosos em média praticavam 480, 23 minutos por semana de actividade moderada, cerca 11,04% do seu tempo, superior ao recomendado pela literatura (>150 minutos por semana). A actividade física moderada apresentou relações positivas com a aptidão física, na força dos membros inferiores, na resistência aeróbia e na agilidade e equilíbrio. Os homens têm maior agilidade e equilíbrio (p=0,002) e força dos membros inferiores (p=0,025) que as mulheres. Os homens passam mais tempo em actividade moderada do que as mulheres. Ainda superam no gasto energético em cada actividade que praticam durante a semana. As mulheres passam mais tempo em actividade sedentária e actividade ligeira. Conclusão: Quanto mais tempo de prática de actividade física moderada melhor a força dos membros inferiores, a resistência aeróbia, a agilidade e o equilíbrio dinâmico. Recomenda-se uma reflexão sobre a possível intervenção na estruturação das actividades diárias do idoso e uma intervenção mais direccionada às idosas, na força do membro inferior, na agilidade e na resistência aeróbia.----------------------- ABSTRACT:Purpose: The present study aims to characterize the physical activity levels of people over 75 years and analyze their relationship with the different components of physical fitness. Background: Physical activity is essential for all but the elderly who are more benefit (Fischer, 2005). It works on prevention and rehabilitation, strengthening physical fitness,and independence of older people, maintaining, for longer, the ability to implement the activities of daily living (Shephard, 2003). The physical activity contributes for example, for the prevention of falls by strengthening physical fitness and postural balance. Moreover, the low level of physical fitness level is reflected in the increase of sedentary activity. Men have an adherence to physical activity of 45% and women 28% (Melo et. al, 2007) Methods: This was an observational, cross-sectional and correlational. We evaluated 66 participants (mean age 80.11 ± 3.83 years), not institutionalized. The sampling procedure was non accidental probabilistic convenience. All seniors gave their informed consent. Physical activity was assessed by questionnaire at the Yale Physical Activity Survey was developed and a diary-type for a week, to ascertain the habits of daily activities in the last four weeks. Physical fitness was assessed by the battery of tests Rikli and Jones (1999), including strength, flexibility, endurance and agility and balance. Data were analyzed using descriptive statistics and to investigate possible associations between physical activity and physical fitness, we used will inferential statistics. Not having been verified the sample normality with Kolmogorov-Smirnov test, we used non-parametric tests, including the test U Mann - Whitney and Spearman correlation coefficient (p ≤ 0.05). Results: It was found that older people on average practiced 480, 23 minutes per week of moderate activity, about 11,04% of the time, higher than recommended in the literature (> 150 minutes per week). A moderate physical activity had positive correlations with physical fitness, lower limb strength, endurance and aerobic agility and balance. Men have greater agility and balance (p = 0.002) and lower-limb strength (p = 0.025) than women. Men spend more time in moderate activity than women. Still outweigh the energy expenditure for each activity they practice during the week. Women spend more time in sedentary activity and light activity. Conclusion: The more practice time in moderate physical activity best lower-limb strength,aerobic resistance, agility and dynamic balance. It is recommended that a reflection on the possible intervention in structuring the daily activities of the elderly and a more targeted to the woman elderly, especially lower limb strength, agility and endurance.

Psicopatologia obsessivo-compulsiva na distonia focal primária : aspectos neuropsiquiátricos de uma doença do movimento

RESUMO: pela contracção involuntária de grupos musculares de extensão variável, originando movimentos involuntários e posturas anómalas, por vezes dolorosas. O tratamento convencional consiste em injecções localizadas de toxina botulínica, podendo, em casos refractários, estar indicado o tratamento por estimulação cerebral profunda. A neurobiologia da distonia focal primária permanece incompletamente compreendida. Os estudos de neuro-imagem estrutural e funcional revelam alterações subtis da anatomia e funcionamento do estriado e das vias cortico-basais, com destaque para o aumento do volume, da actividade metabólica e da neuroplasticidade do putamen e de áreas corticais motoras, pré-motoras e sensitivas. O conjunto destas alterações aponta para uma disrupção da regulação inibitória de programas motores automáticos sustentados pelo estriado e pelas vias ortico-subcorticais. Nos últimos anos tem crescido o interesse pelas manifestações psiquiátricas e cognitivas da distonia (estas últimas muito pouco estudadas). Tem despertado particular interesse a possível associação entre distonia focal primária e perturbação obsessivo-compulsiva (POC), cuja neurobiologia parece notavelmente sobreponível à da distonia primária. Com efeito, os estudos de neuro-imagem estrutural e funcional na POC revelam consistentemente aumento do volume e actividade do estriado e do córtex órbito-frontal, apontando mais uma vez para uma disfunção do controlo inibitório, no estriado, de programas comportamentais e cognitivos automáticos. Objectivos: 1. Explorar a prevalência e intensidade de psicopatologia em geral, e de psicopatologia obsessivo-compulsiva em particular, numa amostra de indivíduos com distonia focal primária; 2. Explorar a ocorrência, natureza e intensidade de alterações do funcionamento cognitivo numa amostra de indivíduos com distonia focal primária; 3. Investigar a associação entre a gravidade da distonia focal, a intensidade da psicopatologia, e a intensidade das alterações cognitivas. Metodologia: Estudo de tipo transversal, caso-controlo, observacional e descritivo, com objectivos puramente exploratórios. Casos: 45 indivíduos com distonia focal primária (15 casos de blefaroespasmo, 15 de cãibra do escrivão, 15 de distonia cervical espasmódica), recrutados através da Associação Portuguesa de Distonia. Critérios de inclusão: idade = 18; distonia focal primária pura (excluindo casos de distonia psicogénica possível ou provável de acordo com os critérios de Fahn e Williams); Metabolismo do cobre e Ressonância Magnética Nuclear sem alterações. Controlos doentes: 46 casos consecutivos recrutados a partir da consulta externa do Hospital Egas Moniz: 15 doentes com espasmo hemifacial, 14 com espondilartropatia cervical, 17 com síndrome do canal cárpico. Controlos saudáveis: 30 voluntários. Critérios de exclusão para todos os grupos: Mini-Mental State Examination patológico, tratamento actual com anti-colinérgicos, antipsicóticos, inibidores selectivos da recaptação da serotonina, antidepressivos tri- ou tetracíclicos. Avaliação: Avaliação neurológica: história e exame médico e neurológico completos. Cotação da gravidade da distonia com a Unified Dystonia Rating Scale. Avaliação psicopatológica: Symptom Check-List-90-Revised; entrevista psiquiátrica de 60 minutos incluindo a Mini-International Neuropsychiatric Interview (MINI), versão 4.4 (validada em Português), complementada com os módulos da MINI Plus versão 5.0.0 para depressão ao longo da vida e dependência/ abuso do álcool e outras substâncias ao longo da vida; Yale-Brown Obsessive-Compulsive Symptom Checklist e a Yale-Brown Obsessive-Compulsive Scale (Y-BOCS). Avaliação neuropsicológica: Wisconsin Card Sorting Test (WCST; flexibilidade cognitiva); Teste de Stroop (inibição de resposta); Block Assembly Test (capacidade visuo-construtiva); Teste de Retenção Visual de Benton (memória de trabalho visuo-espacial). Análise estatística:os dados foram analisados com a aplicação informática SPSS for Windows, versão 13. Para a comparação de proporções utilizaram-se o teste do Chi-quadrado e o teste de Fisher. Para a comparação de variáveis quantitativas entre dois grupos utilizou-se o teste t de Student ou o teste U de Mann-Whitney (teste de Wilcoxon no caso de amostras emparelhadas). Para comparações de médias entre três grupos recorreu-se à Análise de Variância a um factor (variáveis de intervalo e de rácio), ou ao teste de Kruskal-Wallis (variáveis ordinais). Para o estudo da associação entre variáveis foram utilizados os coeficientes de correlação de Pearson ou de Spearman, a análise de correlações canónicas, a análise de trajectórias e a regressão logística. Adoptou-se um Alpha de 0.05. Resultados: Os doentes com distonia focal primária apresentaram uma pontuação média na Y- -BOCS significativamente superior à dos dois grupos de controlo. Em 24.4% dos doentes com distonia a pontuação na Y-BOCS foi superior a 16. Estes doentes eram predominantemente mulheres, tinham uma maior duração média da doença e referiam predominantemente sintomas obsessivo-compulsivos (SOC) de contaminação e lavagem. Os dois grupos com doença crónica apresentaram pontuações médias superiores às dos indivíduos saudáveis nas escalas de ansiedade, somatização e psicopatologia geral. Os doentes com distonia tratados com toxina botulínica apresentaram pontuações inferiores às dos doentes não tratados nas escalas de ansiedade generalizada, fobia, somatização e depressão, mas não na Y-BOCS. Sessenta por cento dos doentes com distonia apresentavam pelo menos um diagnóstico psiquiátrico actual ou pregresso. O risco de apresentar um diagnóstico psiquiátrico actual era menor nos doentes tratados com toxina botulínica, aumentando com a gravidade da doença. A prevalência de POC foi 8,3% e a de depressão major 37,7%. No WCST e na Prova de Benton, os doentes com distonia focal primária demonstraram um desempenho inferior ao de ambos os grupos de controlo, cometendo sobretudo erros perseverativos. Os doentes com distonia e pontuação na Y-BOCS > 16 cometeram mais erros e respostas perseverativas no WCST do que os restantes doentes com distonia. As análises de correlações e de trajectórias revelaram que nos doentes com distonia a gravidade da distonia foi, juntamente com a idade e a escolaridade, o factor que mais interagiu com o desempenho cognitivo. Discussão: o nosso estudo é o primeiro a descrever, nos mesmos doentes com distonia focal primária, SOC significativos e alterações cognitivas. Os nossos resultados confirmam a hipótese de uma associação clínica específica entre distonia focal primária e psicopatologia obsessivo-compulsiva. Confirmam igualmente que a distonia focal primária está associada a um maior risco de desenvolver morbilidade psiquiátrica ansiosa e depressiva. O tratamento com toxina botulínica reduz este risco, mas não influencia os SOC. Entre os doentes com distonia, os que têm SOC significativos poderão diconstituir um grupo particular com maior duração da doença (mas não uma maior gravidade), predomínio do sexo feminino e predomínio de SOC de contaminação e limpeza. Em termos cognitivos, os indivíduos com distonia focal primária apresentam défices significativos de flexibilidade cognitiva (particularmente acentuados nos doentes com SOC significativos) e de memória de trabalho visuo-espacial. Estes últimos devem-se essencialmente a um défice executivo e não a uma incapacidade visuo-construtiva ou visuo-perceptiva. A disfunção cognitiva não é explicável pela psicopatologia depressiva nem pela incapacidade motora, já que os controlos com doença periférica crónica tiveram um desempenho superior ao dos doentes com distonia. No seu conjunto os nossos resultados sugerem que os SOC que ocorrem na distonia focal primária constituem uma das manifestações clínicas da neurobiologia desta doença do movimento. O predomínio de sintomas relacionados com higiene e o perfil disexecutivo de alterações cognitivas–perseveração e dificuldades executivas de memória de trabalho visuo-espacial – apontam para a via cortico-basal dorso-lateral e para as áreas corticais que lhe estão associadas como estando implicadas na tripla associação entre sintomas motores, obsessivo-compulsivos e cognitivos. Conclusões: A distonia focal primária é um síndrome neuropsiquiátrico complexo com importantes manifestações não motoras, nomeadamente compromisso cognitivo do tipo disexecutivo e sintomas obsessivo-compulsivos. Clinicamente estas manifestações representam necessidades de tratamento que vão muito para além da simples incapacidade motora, devendo ser activamente exploradas e tratadas.-------------- ABSTRACT: Introduction: primary focal dystonia is an idiopathic movement disorder that manifests as involuntary, sustained contraction of muscular groups, leading to abnormal and often painful postures of the affected body part. Treatment is symptomatic, usually with local intramuscular injections of botulinum toxin. The neurobiology of primary focal dystonia remains unclear. Structural and functional neuroimaging studies have revealed subtle changes in striatal and cortical-basal pathway anatomy and function. The most consistent findings involve increased volume and metabolic activity of the putamen and of motor, pre-motor and somato-sensitive cortical areas. As a whole, these changes have been interpreted as reflecting a failure of striatal inhibitory control over automatic motor programs sustained by cortical-basal pathways. The last years have witnessed an increasing interest for the possible non-motor – mainly psychiatric and cognitive – manifestations of primary focal dystonia. The possible association of primary focal dystonia with obsessive-compulsive disorder (OCD) has raised particular interest. The neurobiology of the two disorders has indeed remarkable similarities: structural and functional neuroimaging studies in OCD have revealed increased volume and metabolic activity of the striatum and orbital-frontal cortex, again pointing to a disruption of inhibitory control of automatic cognitive and behavioural programs by the striatum. Objectives: 1. To explore the prevalence and severity of psychopathology – with a special emphasis on obsessive-compulsive symptoms (OCS) – in a sample of patients with primary focal dystonia;2. To explore the nature and severity of possible cognitive dysfunction in a sample of patients with primary focal dystonia; 3. To explore the possible association between dystonia severity, psychiatric symptom severity, and cognitive performance, in a sample of patients with primary focal dystonia. Methods: cross-sectional, case-control, descriptive study. Cases: forty-five consecutive, primary pure focal dystonia patients recruited from the Portuguese Dystonia Association case register (fifteen patients with blepharospasm, 15 with cervical dystonia and 15 with writer’s cramp). Inclusion criteria were: age = 18; primary pure focal, late-onset dystonia (excluding possible or probable psychogenic dystonia according to the Fahn & Williams criteria); normal copper metabolism and Magnetic Resonance Imaging. Diseased controls: forty-six consecutive subjects from our hospital case register (15 patients with hemi-facial spasm; 14 with cervical spondilarthropathy and cervical spinal root compression; 17 with carpal tunnel syndrome). Healthy controls were 30 volunteers.Exclusion criteria for all groups: Mini-Mental State Examination score below the validated cut-off for the Portuguese population (<23 for education between 1 and 11 years; <28 for education >11 years); use of anti-cholinergics, neuroleptics, selective serotonin reuptake inhibitors, triciclic or tetraciclic antidepressants. Assessment: neurological assessment: complete medical and neurological history and physical examination; dystonia severity scoring with the Unified Dystonia Rating Scale. Psychiatric assessment:Symptom Check-List-90-Revised; 60 minute-long psychiatric interview, including Mini-International Neuropsychiatric Interview (MINI), version 4.4 (validated Portuguese version), extended with the sections for life-time major depressive disorder and life-time alcohol and substance abuse disorder from MINI-Plus version 5.0.0; Yale-Brown Obsessive-Compulsive Symptom Checklist and Yale-Brown Obsessive-Compulsive Scale (Y-BOCS). Cognitive assessment: Wisconsin Card Sorting Test (WCST; cognitive set-shifting ability); Stroop Test (response inhibition); Block Assembly Test(visual-constructive ability); Benton’s Visual Retention Test (visual-spatial working memory). Statistic analysis: Data were analyzed with SPSS for Windows version 13. Proportions were compared using Chi-Square test, or Fisher’s exact test when appropriate. Student’s t-test or Mann-Whitney’s U test (or Wilcoxon’s teste in the case of matched samples) were used for two-group comparisons. P-values were corrected for multiple comparisons. One-way ANOVA with Bonferroni post-hoc analysis (interval data), or the Kruskal-Wallis Test (ordinal data), were used for three-group comparisons. Associations were analysed with Pearson’s or Spearman’s correlation coefficients, canonical correlations, path analysis and logistic regression analysis. Alpha was set at 0.05. Results: Dystonia patients had higher Yale-Brown Obsessive-Compulsive Symptom scores than both control groups. 24.4% of primary dystonia patients had a Y-BOCS score > 16. These patients were predominantly women; they had longer disease duration, and showed a predominance of hygiene-related OCS. The two groups with chronic disease had higher anxiety, somatization and global psychopathology scores than healthy subjects. Primary dystonia patients undergoing treatment with botulinum toxin had lower anxiety, phobia, somatization and depression scores than their untreated counterparts, but similar Y-BOCS scores. Sixty percent of primary dystonia patients had at least one lifetime psychiatric diagnosis. The odds of having a currently active psychiatric diagnosis were lower in botulinum toxin treated patients, and increased with dystonia severity. The prevalence of OCD was 6.7%, and the lifetime prevalence of major depression was 37.7%. Primary dystonia patients had a lower performance than the two control groups in both the WCST and Benton’s Visual Retention Test, mainly due to an excess of perseveration errors. Primary dystonia patients with Y-BOCS score > 16 had much higher perseveration error and perseveration response scores than dystonia patients with Y-BOCS = 16. Correlation and path analysis showed that, in the primary dystonia group, dystonia severity, along with age and education, was the main factor influencing cognitive performance. Discussion: our study is the first description ever of concomitant significant OCS and cognitive impairment in primary dystonia patients. Our results confirm that primary dystonia is specifically associated with obsessive-compulsive psychopathology. They also confirm that primary focal dystonia patients are at a higher risk of developing anxious and depressive psychiatric morbidity. Treatment with botulinum toxin decreases this risk, but does not influence OCS. Primary focal dystonia patients with significant OCS may constitute a particular subgroup. They are predominantly women, with higher disease duration (but not severity) and a predominance of hygiene related OCS.In terms of cognitive performance, primary focal dystonia patients have significant deficits involving set-shifting ability and visual-spatial working memory. The latter result from an essentially executive deficit, rather than from a primary visual-constructive apraxia or perceptual deficit. Furthermore, cognitive flexibility difficulties were more prominent in the subset of primary dystonia patients with significant OCS. The cognitive dysfunction found in dystonia patients is not attributable to depressive psychopathology or motor disability, as their performance was significantly lower than that of similarly impaired diseased controls. Our results suggest that OCS in primary focal dystonia are a direct, primary manifestation of the motor disorder’s neurobiology. The predominance of hygiene-related symptoms and the disexecutive pattern of cognitive impairment – set-shifting and visual-spatial working memory deficits – suggest that the dorsal-lateral cortical-basal pathway may play a decisive role in the triple association of motor dysfunction, OCS and cognitive impairment. Conclusions: primary focal dystonia is a complex neuropsychiatric syndrome with significant non- -motor manifestations, namely cognitive executive deficits and obsessive-compulsive symptoms.Clinically, our results show that PFD patients may have needs for care that extend far beyond a merely motor disability and must be actively searched for and treated.

Electron impact ionization cross sections and analysis of X-ray spectra

A thesis submitted for the degree of Ph. D. in Physics