Postural control as a function of self- and object-motion perception

The goals of this study were to examine the visual information influence on body sway as a function of self- and object-motion perception and visual information quality. Participants that were aware (object-motion) and unaware (self-motion) of the movement of a moving room were asked to stand upright at five different distances from its frontal wall. The visual information effect on body sway decreased when participants were aware about the sensory manipulation. Moreover, while the visual influence on body sway decreased as the distance increased in the self-motion perception, no effects were observed in the object-motion mode. The overall results indicate that postural control system functioning can be altered by prior knowledge, and adaptation due to changes in sensory quality seem to occur in the self- but not in the object-motion perception mode. (C) 2004 Elsevier B.V.. All rights reserved.

Employing 2D Projections for Fast Visual Exploration of Large Fiber Tracking Data

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Visual signaling and reproductive biology in a nocturnal treefrog, genus Hyla (Anura: Hylidae)

We investigated reproductive activity, courtship behavior, call structure, body size, clutch size, oviposition site, and reproductive mode of Hyla sp. (aff. ehrhardti). Males called in all months, but showed a peak of activity during the rainy season. Three pair formations were observed and courtship involved stereotyped behavioral sequences, including visual signaling. Males emitted three different vocalization types: advertisement calls, courtship calls, and a vocalization of unknown function. Females attained larger body sizes than males and deposited an average of 74.5 unpigmented eggs per clutch. Early larval stages are aquatic but restricted to water in constructed subterranean nests; subsequent to flooding of nests, exotrophic tadpoles live in ponds or streams. Courtship behavior in Hyla sp. (aff. ehrhardti) is complex and the diverse repertoire of limb movements, exhibited by males, probably provide visual stimuli to females in this nocturnal treefrog. Hyla sp. (aff. ehrhardti) belongs to the H. albomarginata group. Considering the reproductive modes in this group, the complexes of H. albosignata and of H. albofrenata can be considered more close related to each other than to the H. albomarginata complex. © Koninklijke Brill NV, Leiden, 2004.

Postural control under visual and proprioceptive perturbations during double and single limb stances: Insights for balance training

Single Limb Stance under visual and proprioceptive disturbances is largely used in clinical settings in order to improve balance in a wide range of functional disabilities. However, the proper role of vision and proprioception in SLS is not completely understood. The objectives of this study were to test the hypotheses that when ankle proprioception is perturbed, the role of vision in postural control increases according to the difficulty of the standing task. And to test the effect of vision during postural adaptation after withdrawal of the somesthetic perturbation during double and single limb stance. Eleven males were submitted to double (DLS) and single limb (SLS) stances under conditions of normal or reduced vision, both with normal and perturbed proprioception. Center of pressure parameters were analyzed across conditions. Vision had a main effect in SLS, whereas proprioception perturbation showed effects only during DLS. Baseline stability was promptly achieved independently of visual input after proprioception reintegration. In conclusion, the role of vision increases in SLS. After proprioception reintegration, vision does not affect postural recovery. Balance training programs must take that into account. © 2011 Elsevier Ltd.

A visual tool for building synchronous generator capability curves

Synchronous generators are essential components of electric power systems. They are present both in hydro and thermal power plants, performing the function of converting mechanical into electrical energy. This paper presents a visual approach to manipulate parameters that affect operation limits of synchronous generators, using a specifically designed software. The operating characteristics of synchronous generators, for all possible modes of operation, are revised in order to link the concepts to the graphic objects. The approach matches the distance learning tool requirements and also enriches the learning process by developing student trust and understanding of the concepts involved in building synchronous machine capability curves. © 2012 IEEE.

Análise cinemática da oscilação corporal de idosos com doença de Parkinson: efeitos da restrição visual

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

O Uso da informação visual global e local no controle da postura e do timing durante a tarefa de agarrar um objeto em aproximação

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Entropia conjunta de espaço e reqüência espacial estimada através da discriminação de estímulos espaciais com luminância e cromaticidade moduladas por funções de Gábor: implicações para o processamento paralelo de informação no sistema visual humano

O objetivo deste estudo foi estimar a entropia conjunta do sistema visual humano no domínio do espaço e no domínio das freqüências espaciais através de funções psicométricas. Estas foram obtidas com testes de discriminação de estímulos com luminância ou cromaticidade moduladas por funções de Gábor. A essência do método consistiu em avaliar a entropia no domínio do espaço, testando-se a capacidade do sujeito em discriminar estímulos que diferiam apenas em extensão espacial, e avaliar a entropia no domínio das freqüências espaciais, testando-se a capacidade do sujeito em discriminar estímulos que diferiam apenas em freqüência espacial. A entropia conjunta foi calculada, então, a partir desses dois valores individuais de entropia. Três condições visuais foram estudadas: acromática, cromática sem correção fina para eqüiluminância e cromática com correção para eqüiluminância através de fotometria com flicker heterocromático. Quatro sujeitos foram testados nas três condições, dois sujeitos adicionais foram testados na condição cromática sem eqüiluminância fina e um sétimo sujeito também fez o teste acromático. Todos os sujeitos foram examinados por oftalmologista e considerados normais do ponto de vista oftálmico, não apresentando relato, sintomas ou sinais de disfunções visuais ou de moléstias potencialmente capazes de afetar o sistema visual. Eles tinham acuidade visual normal ou corrigida de no mínimo 20/30. O trabalho foi aprovado pela Comissão de Ética em Pesquisa do Núcleo de Medicina Tropical da UFPA e obedeceu às recomendações da Declaração de Helsinki. As funções de Gábor usadas para modulação de luminância ou cromaticidade compreenderam redes senoidais unidimensionais horizontais, moduladas na direção vertical, dentro de envelopes gaussianos bidimensionais cuja extensão espacial era medida pelo desvio padrão da gaussiana. Os estímulos foram gerados usando-se uma rotina escrita em Pascal num ambiente Delphi 7 Enterprise. Foi utilizado um microcomputador Dell Precision 390 Workstation e um gerador de estímulos CRS VSG ViSaGe para exibir os estímulos num CRT de 20”, 800 x 600 pixels, 120 Hz, padrão RGB, Mitsubishi Diamond Pro 2070SB. Nos experimentos acromáticos, os estímulos foram gerados pela modulação de luminância de uma cor branca correspondente à cromaticidade CIE1931 (x = 0,270; y = 0,280) ou CIE1976 (u’ = 0,186; v’= 0,433) e tinha luminância média de 44,5 cd/m2. Nos experimentos cromáticos, a luminância média foi mantida em 15 cd/m2 e foram usadas duas series de estímulos verde-vermelhos. Os estímulos de uma série foram formados por duas cromaticidades definidas no eixo M-L do Espaço de Cores DKL (CIE1976: verde, u’=0,131, v’=0,380; vermelho, u’=0,216, v’=0,371). Os estímulos da outra série foram formados por duas cromaticidades definidas ao longo de um eixo horizontal verde-vermelho definido no Espaço de Cores CIE1976 (verde, u’=0,150, v’=0,480; vermelho, u’=0,255, v’=0,480). Os estímulos de referência eram compostos por redes de três freqüências espaciais diferentes (0,4, 2 e 10 ciclos por grau) e envelope gaussiano com desvio padrão de 1 grau. Os estímulos de testes eram compostos por uma entre 19 freqüências espaciais diferentes em torno da freqüência espacial de referência e um entre 21 envelopes gaussianos diferentes com desvio padrão em torno de 1 grau. Na condição acromática, foram estudados quatro níveis de contraste de Michelson: 2%, 5%, 10% e 100%. Nas duas condições cromáticas foi usado o nível mais alto de contraste agregado de cones permitidos pelo gamut do monitor, 17%. O experimento consistiu numa escolha forçada de dois intervalos, cujo procedimento de testagem compreendeu a seguinte seqüência: i) apresentação de um estímulo de referência por 1 s; ii) substituição do estímulo de referência por um fundo eqüiluminante de mesma cromaticidade por 1 s; iii) apresentação do estímulo de teste também por 1 s, diferindo em relação ao estímulo de referência seja em freqüência espacial, seja em extensão espacial, com um estímulo sonoro sinalizando ao sujeito que era necessário responder se o estímulo de teste era igual ou diferente do estímulo de referência; iv) substituição do estímulo de teste pelo fundo. A extensão espacial ou a freqüência espacial do estímulo de teste foi mudada aleatoriamente de tentativa para tentativa usando o método dos estímulos constantes. Numa série de 300 tentativas, a freqüencia espacial foi variada, noutra série também de 300 tentativas, a extensão espacial foi variada, sendo que cada estímulo de teste em cada série foi apresentado pelo menos 10 vezes. A resposta do indivíduo em cada tentativa era guardada como correta ou errada para posterior construção das curvas psicométricas. Os pontos experimentais das funções psicométricas para espaço e freqüência espacial em cada nível de contraste, correspondentes aos percentuais de acertos, foram ajustados com funções gaussianas usando-se o método dos mínimos quadrados. Para cada nível de contraste, as entropias para espaço e freqüência espacial foram estimadas pelos desvios padrões dessas funções gaussianas e a entropia conjunta foi obtida multiplicando-se a raiz quadrada da entropia para espaço pela entropia para freqüência espacial. Os valores de entropia conjunta foram comparados com o mínimo teórico para sistemas lineares, 1/4π ou 0,0796. Para freqüências espaciais baixas e intermediárias, a entropia conjunta atingiu níveis abaixo do mínimo teórico em contrastes altos, sugerindo interações não lineares entre dois ou mais mecanismos visuais. Este fenômeno occorreu em todas as condições (acromática, cromática e cromática eqüiluminante) e foi mais acentuado para a frequência espacial de 0,4 ciclos / grau. Uma possível explicação para este fenômeno é a interação não linear entre as vias visuais retino-genículo-estriadas, tais como as vias K, M e P, na área visual primária ou em níveis mais altos de processamento neural.

Seletividade espacial de cor do potencial cortical provocado visual pseudoaleatório

A seletividade espacial para cor tem sido investigada usando métodos eletrofisiológicos invasivos e não invasivos, e métodos psicofísicos. Em eletrofisiologia cortical visual não invasiva este tópico foi investigado usando métodos convencionais de estimulação periódica e extração de respostas por promediação simples. Novos métodos de estimulação (apresentação pseudo-aleatória) e extração de respostas corticais não invasivas (correlação cruzada) foram desenvolvidos e ainda não foram usados para investigar a seletividade espacial de cor de respostas corticais. Este trabalho objetivou introduzir esse novo método de eletrofisiologia pseudoaleatória para estudar a seletividade espacial de cor. Foram avaliados 14 tricromatas e 16 discromatópsicos com acuidade visual normal ou corrigida. Os voluntários foram avaliados pelo anomaloscópio HMC e teste de figuras de Ishihara para caracterizar a visão de cores quanto à presença de tricromacia. Foram usadas redes senoidais, 8º de ângulo visual, vermelho-verde para 8 frequências espaciais entre 0,2 a 10 cpg. O estímulo foi temporalmente modulado por uma sequência-m binária em um modo de apresentação de padrão reverso. O sistema VERIS foi usado para extrair o primeiro e o segundo slice do kernel de segunda ordem (K2.1 e K2.2, respectivamente). Após a modelagem da resposta às frequências espaciais com função de diferença de gaussianas, extraiu-se a frequência espacial ótima e banda de frequências com amplitudes acima de ¾ da amplitude máxima da função para servirem como indicadores da seletividade espacial da função. Também foi estimada a acuidade visual cromática pelo ajuste de uma função linear aos dados de amplitude a partir da frequência espacial do pico de amplitude até a mais alta frequência espacial testada. Em tricromatas, foi encontrada respostas cromáticas no K2.1 e no K2.2 que apresentaram seletividade espacial diferentes. Os componentes negativos do K2.1 e do K2.2 apresentaram sintonia passa-banda e o componente positivo do K2.1 apresentou sintonia passa-baixa. A acuidade visual estimada de todos os componentes estudados foi próxima àquelas encontradas por Mullen (1985) e Kelly (1983). Diferentes componentes celulares podem estar contribuindo para a geração do VECP pseudoaleatório. Este novo método se candidata a ser uma importante ferramenta para a avaliação não invasiva da visão de cores em humanos.

Chromatic spatial contrast sensitivity estimated by visual evoked cortical potential and psychophysics

The purpose of the present study was to measure contrast sensitivity to equiluminant gratings using steady-state visual evoked cortical potential (ssVECP) and psychophysics. Six healthy volunteers were evaluated with ssVECPs and psychophysics. The visual stimuli were red-green or blue-yellow horizontal sinusoidal gratings, 5^° × 5^°, 34.3 cd/m2 mean luminance, presented at 6 Hz. Eight spatial frequencies from 0.2 to 8 cpd were used, each presented at 8 contrast levels. Contrast threshold was obtained by extrapolating second harmonic amplitude values to zero. Psychophysical contrast thresholds were measured using stimuli at 6 Hz and static presentation. Contrast sensitivity was calculated as the inverse function of the pooled cone contrast threshold. ssVECP and both psychophysical contrast sensitivity functions (CSFs) were low-pass functions for red-green gratings. For electrophysiology, the highest contrast sensitivity values were found at 0.4 cpd (1.95 ± 0.15). ssVECP CSF was similar to dynamic psychophysical CSF, while static CSF had higher values ranging from 0.4 to 6 cpd (P < 0.05, ANOVA). Blue-yellow chromatic functions showed no specific tuning shape; however, at high spatial frequencies the evoked potentials showed higher contrast sensitivity than the psychophysical methods (P < 0.05, ANOVA). Evoked potentials can be used reliably to evaluate chromatic red-green CSFs in agreement with psychophysical thresholds, mainly if the same temporal properties are applied to the stimulus. For blue-yellow CSF, correlation between electrophysiology and psychophysics was poor at high spatial frequency, possibly due to a greater effect of chromatic aberration on this kind of stimulus.

Stabilometric parameters analysis in children with visual disorder

Background: Although postural changes were already reported in blind adults, no previous study has investigated postural stability in blind children. Moreover, there are few studies which used a stabilometric instrument to measure postural balance. In this study we evaluated stabilometric paramaters in blind children. Methods: We evaluated children between 7 to 12 years old, they were divided into two groups: Blind (n = 11) and age-matched control (n = 11) groups by using computerized stabilometry. The stabilometric examination was performed taking the gravity centers displacement of the individual projected into the platform. Thirthy seconds after the period in which this information was collected, the program defined a medium-pressure center, which was used to define x and y axes displacement and the distance between the pressure center and the platform center. Furthermore, the average sway rate and the body sway area were obtained by dividing the pressure center displacement and the time spent on the task; and by an ellipse function (95% percentille), respectively. Percentages of anterior, posterior, left and right feet weight also were calculated. Variables were compared by using the Student’s t test for unpaired data. Significance level was considered for p <0.05. Results: Displacement of the x axis (25.55 ± 9.851 vs. -3.545 ± 7.667; p <0.05) and average sway rate (19.18 ± 2.7 vs. -10.55 ± 1.003; p <0.001) were increased in the blind children group. Percentage of left foot weight was reduced (45.82 ± 2.017 vs. 52.36 ± 1.33; p <0.05) while percentage of right foot weight was increased (54.18 ± 2.17 vs. 47.64 ± 1.33; p <0.05) in blind children. Other variables did not show differences. Conclusions: Blind children present impaired stabilometric parameters.

In-Office dental bleaching efficacy assessment in function of the light exposure regime by digital colometric reflectance spectroscopy

In-office dental bleaching has been subject of several studies. Generally those studies quantify through visual analysis, the shade reduction of the teeth submitted to different bleaching protocols (light sources, bleaching agent concentrations and irradiation time). The objective of this work is the determination of the influence of four irradiation protocols on the obtainment of better aesthetic results using a colorimetric spectrophotometer that quantifies color changes in each situation imposed. Forty bovine incisors were selected in function of similar anatomic characteristics; a concentrated coffee solution was used to stain the teeth. A commercial spectrophotometer was used to measure the color changes during evolution of the experiment (stain and bleaching phases) and the obtained data was analyzed by the ANOVA test. The obtained data showed the evolution of teeth color during the staining period, as well as, the color reduction that each bleaching protocol achieved. Based on our findings it is possible to conclude that bleaching protocols with larger irradiation periods did not showed significant differences when compared with shorter irradiation protocols, in that way the use of protocols with 30 min or more of consecutive irradiation are not clinically justified and also can cause several side effects.

Análise das dificuldades e viabilidades para a inclusão do aluno com deficiência visual em aulas de termologia

This article is part of a study that seeks to understand what are the main barriers and alternatives for inclusion of students with visual impairments in the context of physics education. Presents and discusses the difficulties and feasibility to include the blind for birth student in thermology’ classes. Through content analysis identifies four classes of functioning implies difficulties and feasibility. In conclusion, emphasizes the importance of creating appropriate communication environments, the inclusive function of element interactivity, as well as the need for dismissal of a segregated environment within the classroom.

Visual conditions and postural directions affect postural sway variability in patients with Parkinson’s disease

Postural sway variability was evaluated in Parkinson’s disease (PD) patients at different stages of disease. Twenty PD patients were grouped into two groups (unilateral, 14; bilateral, 6) according to disease severity. The results showed no significant differences in postural sway variability between the groups (p ≥ 0.05). Postural sway variability was higher in the antero-posterior direction and with the eyes closed. Significant differences between the unilateral and bilateral groups were observed in clinical tests (UPDRS, Berg Balance Scale, and retropulsion test; p ≤ 0.05, all). Postural sway variability was unaffected by disease severity, indicating that neurological mechanisms for postural control still function at advanced stages of disease. Postural sway instability appears to occur in the antero-posterior direction to compensate for the stooped posture. The eyes-closed condition during upright stance appears to be challenging for PD patients because of the associated sensory integration deficit. Finally, objective measures such as postural sway variability may be more reliable than clinical tests to evaluate changes in balance control in PD patients.

A new method to analyze the subjective visual vertical in patients with bilateral vestibular dysfunction

OBJECTIVE: The aim of this study was to assess the subjective visual vertical in patients with bilateral vestibular dysfunction and to propose a new method to analyze subjective visual vertical data in these patients. METHODS: Static subjective visual vertical tests were performed in 40 subjects split into two groups. Group A consisted of 20 healthy volunteers, and Group B consisted of 20 patients with bilateral vestibular dysfunction. Each patient performed six measurements of the subjective visual vertical test, and the mean values were calculated and analyzed. RESULTS: Analyses of the numerical values of subjective visual vertical deviations (the conventional method of analysis) showed that the mean deviation was 0.326 +/- 1.13 degrees in Group A and 0.301 +/- 1.87 degrees in Group B. However, by analyzing the absolute values of the subjective visual vertical (the new method of analysis proposed), the mean deviation became 1.35 +/- 0.48 degrees in Group A and 2.152 +/- 0.93 degrees in Group B. The difference in subjective visual vertical deviations between groups was statistically significant (p < 0.05) only when the absolute values and the range of deviations were considered. CONCLUSION: An analysis of the absolute values of the subjective visual vertical more accurately reflected the visual vertical misperception in patients with bilateral vestibular dysfunction.