Effects of caffeine on the electrophysiological, cognitive and motor responses of the central nervous system

Caffeine is the most consumed psychoactive substance in the world. The effects of caffeine have been studied using cognitive and motor measures, quantitative electroencephalography (qEEG) and event-related potentials. However, these methods are not usually employed in combination, a fact that impairs the interpretation of the results. The objective of the present study was to analyze changes in electrophysiological, cognitive and motor variables with the ingestion of caffeine, and to relate central to peripheral responses. For this purpose we recorded event-related potentials and eyes-closed, resting EEG, applied the Stroop test, and measured reaction time. Fifteen volunteers took caffeine (400 mg) or placebo in a randomized, crossover, double-blind design. A significant reduction of alpha absolute power over the entire scalp and of P300 latency at the Fz electrode were observed after caffeine ingestion. These results are consistent with a stimulatory effect of caffeine, although there was no change in the attention (Stroop) test or in reaction time. The qEEG seems to be the most sensitive index of the changes produced by caffeine in the central nervous system since it proved to be capable of detecting changes that were not evident in the tests of cognitive or motor performance.

P300: avaliação eletrofisiológica da audição em crianças sem e com repetência escolar

OBJETIVO: Esta pesquisa foi realizada com o objetivo de comparar os valores da latência do P300 em crianças de 8 a 13 anos de idade, do sexo feminino e do sexo masculino, sem e com repetência escolar. FORMA DE ESTUDO: Estudo clínico com coorte transversal. MATERIAL E MÉTODO: Foram examinadas 60 crianças sem repetência e 43 crianças com repetência escolar. Todas as crianças foram submetidas à anamnese, audiometria tonal liminar, curva timpanométrica, reflexos auditivos contralaterais e o P300. RESULTADOS E CONCLUSÕES: Ao final desta pesquisa, concluiu-se que as crianças do grupo sem repetência escolar apresentaram valor da média aritmética da latência do P300 menor (332,25 ms), comparando-se ao grupo de crianças com repetência escolar (413,23 ms). As crianças do sexo feminino sem repetência escolar apresentaram valor da média aritmética da latência do P300 menor (328,37 ms), comparando-se às crianças do sexo masculino do mesmo grupo (337,68 ms). No grupo de crianças com repetência escolar, as crianças do sexo feminino também apresentaram valor da média aritmética da latência do P300 menor (387,50 ms), comparando-se às crianças do sexo masculino (423,19 ms). Finalmente, observou-se que os valores das médias aritméticas da latência do P300 apresentaram-se menores nas crianças do sexo feminino (328,37 ms) e do sexo masculino (337,68 ms) sem repetência escolar, comparando-se com os valores das médias aritméticas da latência do P300 nas crianças do sexo feminino (387,50 ms) e do sexo masculino (423,19 ms) com repetência escolar.

Potencial cognitivo P300 realizado em campo livre: aplicabilidade do teste

Avaliar a função auditiva em usuários de dispositivos eletrônicos aplicados a surdez é muito importante para o processo de reabilitação. Entretanto, nestes indivíduos os procedimentos devem ser realizados em campo livre. OBJETIVO: Analisar a aplicabilidade do potencial cognitivo P300 pesquisado em campo livre. FORMA DE ESTUDO: Clínico prospectivo. MATERIAL E MÉTODO: Foram avaliados 33 indivíduos de ambos os sexos com idade entre 7 e 34 anos, com audição normal e sem fator de risco para problemas mentais. O potencial cognitivo P300 foi realizado por meio do equipamento Biologic's Evoked Potential System (EP), com fones de inserção (3A) e em campo livre (0º Azimute e 45º Azimute). RESULTADOS: Não houve diferença estatisticamente significante para a latência do N2 e P300 e amplitude do P300 quando analisado o sexo e o modo de realização do teste (fone e campo livre), assim como não houve diferença ao comparar as medidas em campo livre a 0º e 45º Azimute. CONCLUSÃO: A pesquisa do potencial cognitivo P300 em campo livre é um procedimento viável de ser realizado.

Potencial cognitivo P300 em indivíduos com diabetes mellitus

Diabetes Mellitus pode acarretar complicações nos olhos, rins, nervos cranianos, nervos periféricos, ouvidos, etc. A função cognitiva também parece estar prejudicada em indivíduos portadores de Diabetes Mellitus, visto que as estruturas corticais e subcorticais responsáveis por esta função estão prejudicadas em alguns pacientes dependentes de insulina. O potencial cognitivo P300 tem sido usado como um procedimento objetivo para avaliar a função cognitiva cerebral. OBJETIVO: Analisar a sensibilidade do potencial cognitivo P300 para detectar alterações no córtex auditivo decorrentes do Diabetes Mellitus. FORMA DE ESTUDO: coorte transversal. MATERIAL E MÉTODO: Participaram deste estudo 16 indivíduos diabéticos de ambos os sexos, com idade variando de 7 a 71 anos, e 17 indivíduos não-diabéticos equiparados quanto ao sexo, idade e limiar auditivo. Os procedimentos de avaliação foram: Audiometria Tonal Liminar (ATL) e potencial cognitivo P300. No grupo diabético foi realizada a medida do valor glicêmico antes da realização do P300. RESULTADOS: Os resultados obtidos na ATL não mostraram diferença estatisticamente significante. Foi observado diferença estatisticamente significante entre os grupos, quando analisado a latência do componente P3, medido em Fz. Houve correlação entre a glicemia e a latência e amplitude do P300. CONCLUSÃO: A pesquisa do potencial cognitivo P300 é um importante procedimento para prevenir e diagnosticar precocemente de alterações neurológicas em indivíduos com Diabetes Mellitus.

Potencial evocado auditivo de longa latência-P300 em indivíduos normais: valor do registro simultâneo em Fz e Cz

O P300 é um Potencial Evocado Auditivo denominado potencial endógeno por refletir o uso funcional que o indivíduo faz do estímulo auditivo, sendo altamente dependente das habilidades cognitivas, entre elas atenção e discriminação auditiva. É um procedimento de avaliação objetiva, mas que depende da experiência do avaliador em detectar os picos das ondas, sendo importante a utilização de métodos de registro que facilitem a análise da presença de resposta e a interpretação dos resultados. OBJETIVO: Analisar o Potencial Evocado Auditivo de Longa Latência-P300 obtido com a utilização de dois eletrodos ativos posicionados em Fz e Cz. MATERIAIS E MÉTODOS: Participaram deste estudo 33 indivíduos de ambos os gêneros com idade entre 7 e 34 anos, audição normal e sem fator de risco para problemas mentais. RESULTADOS: Os resultados demonstraram que não houve diferença estatisticamente significante para a latência de N2 e P3 e amplitude do P3 quando analisado o gênero e nem correlação com a idade dos indivíduos. Houve forte correlação destas medidas com o posicionamento dos eletrodos em Fz e Cz. CONCLUSÃO: O posicionamento dos eletrodos ativos em Fz e Cz pode ser considerado um recurso a mais para auxiliar na análise clínica do P300.

The impact of living on the streets on latency children's friendships

OBJECTIVE: This is a study to evaluate friendships in latency street boys of Porto Alegre, RGS, Brazil. METHODS: A sample of 30 latency street boys was compared with a sample of 51 latency boys living with their low income families, using the Cornell Interview of Peers and Friends (CIPF). RESULTS: The two groups had a significantly different CIPF global scores, and the boys of the street group had the highest mean score. Also, boys of the street had significantly lower developmental appropriateness, self-esteem and social skills scores than boys living with a family. CONCLUSIONS: The urgent need for intervention street children, especially on boys of the street, is emphasized.

Mapping the sites of latency and reactivation by bovine herpesvirus 5 (BoHV-5) and a thymidine kinase-deleted BoHV-5 in lambs

A thymidine kinase (tk)-deleted bovine herpesvirus 5 (BoHV-5tkΔ) was previously shown to establish latent infection and reactivate - even poorly - in a sheep model (Cadore et al. 2013). As TK-negative alphaherpesviruses are unlike to reactivate in neural tissue, this study investigated the sites of latency and reactivation by this recombinant in lambs. For this, groups of lambs were inoculated intranasally with the parental BoHV-5 strain (SV-507/99) or with the recombinant BoHV-5tkΔ. During latent infection (40 days post-inoculation, pi), the distribution of recombinant virus DNA in neural and non-neural tissues was similar to that of the parental virus. Parental and recombinant virus DNA was consistently detected by PCR in trigeminal ganglia (TGs); frequently in palatine and pharyngeal tonsils and, less frequently in the retropharyngeal lymph nodes. In addition, latent DNA of both viruses was detected in several areas of the brain. After dexamethasone (Dx) administration (day 40pi), the recombinant virus was barely detected in nasal secretions contrasting with marked shedding of the parental virus. In tissues of lambs euthanized at day 3 post-Dx treatment (pDx), reverse-transcription-PCR (RT-PCR) for a late viral mRNA (glycoprotein D gene) demonstrated reactivation of parental virus in neural (TGs) and lymphoid tissues (tonsils, lymph node). In contrast, recombinant virus mRNA was detected only in lymphoid tissues. These results demonstrate that BoHV-5 and the recombinant BoHV-5tkΔ do establish latent infection in neural and non-neural sites. Reactivation of the recombinant BoHV-5tkΔ, however, appeared to occur only in non-neural sites. In anyway, the ability of a tk-deleted strain to reactivate latent infection deserves attention in the context of vaccine safety.

Effect of auditory training on the middle latency response in children with (central) auditory processing disorder

The purpose of this study was to determine the middle latency response (MLR) characteristics (latency and amplitude) in children with (central) auditory processing disorder [(C)APD], categorized as such by their performance on the central auditory test battery, and the effects of these characteristics after auditory training. Thirty children with (C)APD, 8 to 14 years of age, were tested using the MLR-evoked potential. This group was then enrolled in an 8-week auditory training program and then retested at the completion of the program. A control group of 22 children without (C)APD, composed of relatives and acquaintances of those involved in the research, underwent the same testing at equal time intervals, but were not enrolled in the auditory training program. Before auditory training, MLR results for the (C)APD group exhibited lower C3-A1 and C3-A2 wave amplitudes in comparison to the control group [C3-A1, 0.84 µV (mean), 0.39 (SD - standard deviation) for the (C)APD group and 1.18 µV (mean), 0.65 (SD) for the control group; C3-A2, 0.69 µV (mean), 0.31 (SD) for the (C)APD group and 1.00 µV (mean), 0.46 (SD) for the control group]. After training, the MLR C3-A1 [1.59 µV (mean), 0.82 (SD)] and C3-A2 [1.24 µV (mean), 0.73 (SD)] wave amplitudes of the (C)APD group significantly increased, so that there was no longer a significant difference in MLR amplitude between (C)APD and control groups. These findings suggest progress in the use of electrophysiological measurements for the diagnosis and treatment of (C)APD.

A efetividade do treinamento auditivo na desordem do processamento auditivo central: estudo de caso

O objetivo deste trabalho é a apresentação de um caso de um indivíduo de 9 anos de idade, do sexo masculino, com queixa de distúrbio de aprendizagem, para o qual a efetividade da fonoterapia pôde ser avaliada através de testes objetivos e comportamentais, compreendendo audiometria tonal, imitanciometria, potenciais auditivos evocados de tronco encefálico, P300 e Avaliação do Processamento Auditivo Central. Foram encontrados resultados normais nos exames otorrinolaringológico e audiológico. O P300 foi realizado mostrando tempo de latência aumentada. A avaliação do Processamento Auditivo Central revelou uma desordem em grau severo, caracterizada por alterações nos processos de codificação, organização e memória, assim como dificuldade significativa para atenção seletiva e fechamento auditivo. Foi diagnosticado Desordem do Processamento Auditivo Central, sendo que o indivíduo foi encaminhado para acompanhamento fonoaudiológico com o objetivo de desenvolvimento das habilidades auditivas alteradas. Após um período de 4 meses de fonoterapia, repetidos os exames acima descritos, observou-se melhora nas latências do P300, a desordem permaneceu em grau moderado, com prejuízo mais significativo no processo de organização e não apresentou dificuldade para o fechamento auditivo. Podemos concluir com este estudo a efetividade da terapia fonoaudiológica para o desenvolvimento das habilidades auditivas, podendo ser verificada através da avaliação objetiva e comportamental.

Potenciais evocados auditivos: estudo com indivíduos portadores de lúpus eritematoso sistêmico

O Lúpus Eritematoso Sistêmico (LES) é uma doença inflamatória crônica sistêmica, de etiologia desconhecida, multifatorial, caracterizada imunologicamente pela presença de múltiplos auto-anticorpos, sendo as manifestações clínicas bastante polimórficas. Essa doença pode comprometer múltiplos órgãos e sistemas. Os comprometimentos mais comuns são: articular, cutâneo, vascular, renal, neurológico, cardíaco, gastrointestinal, hematológico, ocular e auditivo. OBJETIVO: Investigar a função auditiva central de indivíduos com Lúpus Eritematoso Sistêmico. MATERIAL E MÉTODO: Foi realizado estudo de série, no qual foram avaliados 60 indivíduos do sexo feminino, com idades entre 21 a 46 anos, sendo 30 no grupo controle e 30 no grupo pesquisa. Os participantes foram submetidos a Anamnese, Avaliação Audiológica (Audiometria Tonal, Logoaudiometria e Medidas de Imitância Acústica), e pesquisa dos Potenciais Evocados Auditivos de Curta (PEATE), Média (PEAML) e Longa Latências (PEALL). Os dados obtidos foram analisados estatisticamente. RESULTADOS: Não foram observadas diferenças estatisticamente significantes entre os dois grupos avaliados, em nenhuma das avaliações realizadas. CONCLUSÕES: Não há diferença nos Potenciais Evocados Auditivos de Curta (PEATE), Média (PEAML) e Longa Latência (P300) entre os indivíduos dos grupos controle e pesquisa.

Interação entre audiologia e genética no estudo de uma família: a complexidade do diagnóstico molecular e do aconselhamento genético

A deficiência auditiva como déficit sensorial mais comum tem dentre suas diferentes etiologias as alterações genéticas. Assim, é importante que a investigação audiológica se associe à busca do diagnóstico etiológico. OBJETIVO: Relatar o perfil audiológico e genético de três irmãos portadores de deficiência auditiva neurossensorial não-sindrômica. MATERIAL E MÉTODO: Estudo de caso de três irmãos, do sexo masculino, com 3, 5 e 16 anos, respectivamente, submetidos à avaliação audiológica comportamental e eletrofisiológica, e estudo molecular. RESULTADOS: Os achados audiológicos mostraram: audiometria do tipo neurossensorial, bilateral, simétrica, de grau moderado a moderadamente severo e configuração descendente acentuada. EOAT e EOAPD ausentes nos dois irmãos mais novos. PEATE compatível com perda auditiva moderadamente severa a severa. Presença do P300 com latências dentro da normalidade bilateralmente no irmão mais velho. Os achados do exame molecular mostraram que as duas crianças mais novas eram heterozigotos para a mutação 35delG no gene GJB2 e o mais velho não apresentava essa mutação. CONCLUSÃO: A associação das avaliações fonoaudiológicas e genéticas permite o diagnóstico etiológico de perdas auditivas que à primeira vista são semelhantes, mas que não obedecem à mesma estrutura genética. Os estudos moleculares devem ser abrangentes, evitando diagnósticos precipitados que prejudiquem o aconselhamento genético.

Avaliação audiológica e eletrofisiológica em crianças com transtornos psiquiátricos

Indivíduos com transtornos psiquiátricos podem apresentar distúrbios perceptuais, de atenção e memória, questionando-se a presença de perdas auditivas periféricas e/ou centrais. Assim, o objetivo deste trabalho é descrever os resultados obtidos nas avaliações audiológica e eletrofisiológica, verificando a ocorrência de alterações auditivas periféricas e/ou centrais nesta população. CASUÍSTICA E MÉTODOS: Foram avaliados 20 indivíduos com autismo e síndrome de Asperger, e 20 indivíduos em desenvolvimento típico, entre oito e 19 anos. RESULTADOS: Todos os indivíduos apresentaram resultados normais na avaliação audiológica. No PEATE, 50% dos indivíduos com autismo e 30% com síndrome de Asperger apresentaram alterações, havendo diferença estatisticamente significante na análise dos dados quantitativos em ambos os grupos. Em todos os grupos verificaram-se alterações no PEAML e P300. No PEAML, não houve diferença estatisticamente significante entre os grupos na análise dos dados quantitativos e qualitativos. No P300, observou-se diferença estatisticamente significante quando comparados os grupos controle e síndrome de Asperger na análise dos dados quantitativos. CONCLUSÃO: Verificou-se grande ocorrência de alterações nos potenciais evocados auditivos em crianças autistas e com síndrome de Asperger, embora em algumas análises realizadas não tenha sido constatada diferença estatisticamente significante. Enfatiza-se a importância da investigação minuciosa da função auditiva em indivíduos com transtornos psiquiátricos.

Effects of the length and timing of nighttime naps on task performance and physiological function

OBJECTIVE: To examine the effects of the length and timing of nighttime naps on performance and physiological functions, an experimental study was carried out under simulated night shift schedules. METHODS: Six students were recruited for this study that was composed of 5 experiments. Each experiment involved 3 consecutive days with one night shift (22:00-8:00) followed by daytime sleep and night sleep. The experiments had 5 conditions in which the length and timing of naps were manipulated: 0:00-1:00 (E60), 0:00-2:00 (E120), 4:00-5:00 (L60), 4:00-6:00 (L120), and no nap (No-nap). During the night shifts, participants underwent performance tests. A questionnaire on subjective fatigue and a critical flicker fusion frequency test were administered after the performance tests. Heart rate variability and rectal temperature were recorded continuously during the experiments. Polysomnography was also recorded during the nap. RESULTS: Sleep latency was shorter and sleep efficiency was higher in the nap in L60 and L120 than that in E60 and E120. Slow wave sleep in the naps in E120 and L120 was longer than that in E60 and L60. The mean reaction time in L60 became longer after the nap, and faster in E60 and E120. Earlier naps serve to counteract the decrement in performance and physiological functions during night shifts. Performance was somewhat improved by taking a 2-hour nap later in the shift, but deteriorated after a one-hour nap. CONCLUSIONS: Naps in the latter half of the night shift were superior to earlier naps in terms of sleep quality. However performance declined after a 1-hour nap taken later in the night shift due to sleep inertia. This study suggests that appropriate timing of a short nap must be carefully considered, such as a 60-min nap during the night shift.

Aggregatory behaviour of platelets incubated with subcellular fractions of normal and chagasic human syncytiotrophoblast

The surface of human syncytiotrophoblast does not induce maternal blood platelet aggregation even though it is not an endothelium. It can be surmised that as occurs in endothelial injury the subcellular components of the syncytiotrophoblast may have pro-or antiaggregatory activity. During congenital Chagas' disease which is associated to trophoblast lesions, platelets may play a role in the development of T. cruzi-induced placentitis. In the present work the aggregatory behaviour of normal human blood platelets was recorded after their challenging with subcellular fractions of syncytiotrophoblast isolated from normal and chagasic women. Nuclear, Mitochondrial, Microsomal and Supernatant fractions isolated from normal and chagasic syncytiotrophoblast failed to induce per se any aggregatory reaction on platelets. When samples of platelet-rich plasma (PRP) were preincubated with normal and chagasic nuclear fractions and then stimulated with collagen at threshold level (CT-PRP) an inhibition of the aggregatory response was observed. Treatment of CT-PRP with normal and chagasic mitochondrial fractions induced inhibition of platelet aggregation whereas only chagasic fraction reduced latency time. Microsornal fraction from normal placentas showed no significant effects on platelet aggregation. It is concluded that subcellular fractions of normal human syncytiotrophoblast do not exhibit any effect on platelet aggregation, whereas those subcellular fractions enriched in intracellular membrane components isolated from chagasic placentas inhibit platelet aggregation.

Physiological responses of pirarucu (Arapaima gigas) to acute handling stress

Pirarucu (Arapaima gigas) is an obligatory air-breathing fish from the Amazon basin. Previous study showed that pirarucu juveniles present a latency period in their response to moderate stress (transportation). Therefore the objective of this study was to verify the effects of a prolonged air exposure stress in lactate, glucose, cortisol, haematocrit, haemoglobin, and liver glycogen in pirarucu. Thirty-six fish were handled by netting and subjected to air exposure for 75-min. Six fish were sampled before handling and at 0, 6, 24, 48, and 96h after handling. Fish cortisol, lactate and haematocrit rose after handling, returning to previous unstressed values on the following sampling (6h after handling). Glucose increased significantly after handling and that was maintained for 24 h. There were no changes in haemoglobin and liver glycogen as a consequence of handling. The results demonstrate a quick response when exposed to an acute stressor and a fast recovery, suggesting that pirarucu does not use their glycogen reserves during an acute stress. The results suggest that pirarucu exhibit physiological stress responses to handling similar in magnitude to those previously documented for many teleostean fishes, including salmonids.