Sinais neurológicos sutis: uma revisão

O objetivo deste trabalho é discutir o significado dos sinais neurológicos sutis e a relevância para a pesquisa em psiquiatria, com ênfase na esquizofrenia e no transtorno bipolar (TB). Realizou-se uma revisão da literatura nas bases de dados Medline e Bireme. Sinais neurológicos sutis são alterações no exame neurológico que compreendem funções diversas como integração sensorial, coordenação motora, sequenciamento motor e presença de reflexos primitivos. Esses sinais indicam disfunção cerebral não focal, podendo se apresentar como fatores de risco para transtornos psiquiátricos. Podem indicar endofenótipos relacionados a disfunções em circuitos neurais específicos, fornecendo informações relevantes para fisiopatologia desses transtornos. Apesar disso, há poucos trabalhos sobre o tema na literatura nacional. A observação de sinais neurológicos sutis aponta para o potencial de o exame neurológico preencher uma lacuna entre a pesquisa neurobiológica e a prática clínica.

A bio-inspired computational model for motion detection

Tese de Doutoramento (Programa Doutoral em Engenharia Biomédica)

Hipnose, imobilidade tônica e eletroencefalograma

OBJETIVO: Apresentar uma revisão sobre as características da atividade elétrica cerebral que acompanha a hipnose animal, estado induzido em laboratório em mamíferos por manipulações experimentais, bem como sobre as alterações encontradas no EEG durante o estado de hipnose, visando à discussão dos resultados encontrados na busca de evidências dos fundamentos filogenéticos que possam conduzir ao entendimento dos rudimentos neurais da hipnose humana. MÉTODO: Livros e bases eletrônicas de dados foram consultados. Critério de inclusão: artigos originais publicados entre 1966-2012. Critério de exclusão: artigos que se afastavam da visão eletroneurofisiológica da hipnose. RESULTADOS: Foram encontradas 662 referências, tendo sido selecionados os artigos e livros referenciados. Além desses artigos, foi incluído no estudo o artigo de Hoagland, publicado em 1928, que é um clássico na área de imobilidade tônica em vertebrados. CONCLUSÕES: O estado de hipnose humano resulta de processamentos em inúmeros circuitos paralelos distribuídos em uma complexa rede neuronal, envolvendo, dessa forma, uma ampla área do encéfalo. Na trajetória evolutiva, a grande ampliação dos recursos corticais pode ter tornado as respostas de imobilidade tônica passíveis de modulação consciente, respostas essas ainda presentes nos humanos e que se manifestam involuntariamente em situações de grande ameaça. Vários estudos têm evidenciado mecanismos neurofisiológicos capazes de reforçar a visão da hipnose não só como um eficiente recurso para procedimentos médicos e odontológicos, funcionando como auxiliar na analgesia e sedação, mas também como excelente ferramenta psicoterapêutica.

Neuroimagem na dependência de jogos eletrônicos: uma revisão sistemática

Objetivo: Realizar revisão sistemática de manuscritos que utilizaram a neuroimagem no estudo da dependência de jogos eletrônicos, a fim de identificar as principais regiões cerebrais alteradas. Métodos: Foram realizadas buscas nos seguintes bancos de dados: ScieELO, BVS, Lilacs, Science Direct On Line e PubMed. Não houve data mínima para a pesquisa, sendo considerados os artigos encontrados até julho de 2013. Os descritores utilizados para a presente revisão sistemática da literatura foram: “PET”, “SPECT”, “MRI”, “DTI”, “EEG”, “imaging”, “neuroimaging”, “spectroscopy”, “functional magnetic ressonance”, “structural magnetic ressonance”, “tractography”, “voxel” e “brain”, individualmente cruzados com os descritores “gaming” e “video game addiction”. Resultados: Dos 52 artigos encontrados, 16 foram selecionados: nove usaram fMRI, quatro usaram sRMI, um usou PET e dois usaram EEG. Em relação às alterações funcionais e estruturais, elas foram mais observadas no lobo frontal (córtex pré-frontal dorsolateral, córtex orbitofrontal, giro pré-frontal, giro frontal médio), parietal, temporal (giro para-hipocampal), núcleos da base, tálamo, ínsula e cerebelo. Conclusão: A despeito dos métodos utilizados, os estudos apontaram convergências quanto às reciprocidades cerebrais. Essas alterações neurais são semelhantes às observadas em pacientes dependentes de substâncias e de internet, especialmente durante o estado de fissura. Apesar de apenas recentemente pesquisas de neuroimagem em dependentes de jogos eletrônicos terem sido realizadas, contamos no momento com achados significativos alinhados à compreensão dos mecanismos neurais associados à dependência de jogos eletrônicos e respectiva inserção como categoria nosológica no âmbito psiquiátrico.

Comportamento da freqüência cardíaca e da sua variabilidade durante as diferentes fases do exercício físico progressivo máximo

OBJETIVO: A variabilidade da freqüência cardíaca (VFC) tem sido estudada em repouso, como meio não-invasivo para avaliação da regulação autonômica cardíaca, sendo que sua diminuição está relacionada a maior risco cardiovascular. Entretanto, durante o exercício, quando ocorrem importantes alterações neurais, seu comportamento deve ser melhor documentado. Estudamos o comportamento da freqüência cardíaca (FC) e da sua variabilidade durante as diferentes fases metabólicas do exercício físico progressivo máximo, em jovens. MÉTODOS: Dezessete homens (28±6 anos) realizaram teste ergoespirométrico máximo em cicloergômetro (30W/3min), determinando-se a FC e a VFC (desvio-padrão) através da onda eletrocardiográfica, amplificada e gravada batimento a batimento em computador, numa freqüência da 125Hz (AT/Codas). RESULTADO: A FC aumentou concomitantemente ao aumento da intensidade do exercício. A VFC diminuiu progressivamente, atingindo níveis significantes em relação ao repouso a partir de 60% do consumo de oxigênio do pico do exercício, a partir de 45-60% da potência máxima e a partir da intensidade do limiar anaeróbio, estabilizando-se nos períodos subseqüentes. CONCLUSÃO: Nossos resultados sugerem que a VFC medida pelo desvio-padrão da FC diminui em fases do exercício nas quais o aumento da FC é determinado, principalmente, por retirada vagal.

PREVISÃO DA ENERGIA EÓLICA - SANTIAGO - CABO VERDE

Neste trabalho procura-se utilizar modelos de previsão de séries temporais para prever a produção da energia elétrica a partir da energia eólica em Cabo Verde, particularmente na ilha de Santiago. É um problema que tem recebido especial atenção dos pesquisadores nos últimos anos. Prever o futuro, e em especial o comportamento de séries temporais, é fundamental em análises e apoio à tomada de decisões, e continua sendo um desafio para a estatística e para computação. Foram utilizados modelos, Holt-Winters, ARIMA e redes neuronais artificiais, Função de Base Radial (RNAs-RBF) e Perceptron de múltiplas camadas (RNAs- MLP). O modelo Holt-Winters é um modelo de previsão exponencial, conhecido por lidar com elementos de tendência e sazonalidade de uma série temporal. O modelo ARIMA que possui apenas uma variável, descreve o comportamento de uma variável em termos de seus valores passados. As redes neurais têm-se mostrado grandes ferramentas na aplicação de previsões de séries temporais. Neste contexto, neste trabalho propõe-se a realização de uma análise comparativa desses modelos não-lineares para a previsão, tentando encontrar qual o modelo que melhor se adapta à série temporal. Todo o trabalho foi realizado com recurso ao programa estatístico R versão 3.0.1 (2013-05- 16)

NetErosividade MG: erosividade da chuva em Minas Gerais

A erosividade da chuva é um índice numérico que expressa a capacidade das chuvas em provocar erosão hídrica no solo. O presente trabalho teve por objetivo desenvolver um programa computacional para estimar os valores da erosividade da chuva no Estado de Minas Gerais com base em redes neurais artificiais (RNAs). O valor anual da erosividade da chuva é obtido pelo somatório dos valores mensais dos índices de erosividade EI30 ou KE > 25. Foram utilizados para cálculo de cada um desses índices dois métodos de obtenção da energia cinética de precipitação pluvial. Dessa maneira, obtiveram-se quatro valores de erosividade para cada mês, totalizando o desenvolvimento de 48 redes. As RNAs desenvolvidas foram implementadas no ambiente de programação Borland Delphi 7.0. O programa computacional desenvolvido foi denominado NetErosividade MG. O programa fornece, de forma fácil e rápida, os valores mensais e anual da erosividade da chuva para qualquer localidade do Estado de Minas Gerais.

Sociedade da informação e inteligência em unidades de informação

Aborda o conceito de inteligência competitiva aplicada a unidades de informação. Discute a atuação da unidade de informação no contexto da sociedade da informação, propondo a abordagem da inteligência competitiva para o monitoramento ambiental de informações e adequação organizacional ao contexto. Sugere a estruturação de um sistema de inteligência com utilização de ferramentas de tratamento e agregação de valor à informação apropriadas. Cita exemplo de utilização de sistema de inteligência competitiva em unidade de informação, que pode ser replicado, ou usado como exemplo, por outras unidades de informação.

Crescimento e produção de plantios comerciais de eucalipto estimados por duas categorias de modelos

O objetivo deste trabalho foi avaliar e comparar duas categorias de modelos de crescimento e produção em plantios comerciais de eucalipto. Para isso, foram ajustados um modelo de crescimento e produção para povoamento e outro para árvore individual, por meio de equações simultâneas e redes neurais artificiais, respectivamente. O volume de madeira por área foi estimado em diferentes idades e classes de produtividade. Foram avaliados dados de 63 parcelas permanentes de plantios clonais, não desbastados, do híbrido Eucalyptus grandis x E. urophylla, com os dados de 33 parcelas utilizados para o ajuste do modelo e o treinamento das redes neurais, e os das 30 parcelas restantes, para a validação dos modelos. As duas categorias de modelos ajustaram-se bem aos dados observados. No entanto, na validação dos modelos com dados independentes, o volume de madeira por área foi mais bem estimado com o modelo para árvore individual.

Modelagem da distribuição diamétrica em povoamentos de eucalipto submetidos a desbaste utilizando autômatos celulares

Este estudo apresenta um modelo de distribuição diamétrica baseado em um modelo de Autômatos celulares (AC) unidimensionais e redes neurais artificiais (RNA) para a simulação de desbaste. Cada célula do AC proposto representa uma classe de dap, sendo o estado futuro previsto em função do estado atual dessa célula, do estado de suas quatro células vizinhas e de sua idade atual e futura. Como regra de evolução, utilizou-se uma RNA. A exatidão foi avaliada empregando-se o procedimento estatístico L relação entre frequências observada e estimada e realismo biológico do modelo construído. Entre as redes treinadas, foram selecionadas as 10 que representavam a evolução da distribuição diamétrica com maior exatidão. Entre essas 10 RNA, sete apresentaram valores estimados estatisticamente iguais aos observados (p>0,01). O enfoque de modelagem proposto permite estimar distribuições diamétricas futuras com exatidão.

Mapeamento de fragmentos florestais com monodominância de aroeira a partir da classificação supervisionada de imagens Rapideye

A espécie florestal Myracrodruon urundeuva (Fr. All.) figura desde 1992 na lista de espécies da flora brasileira ameaçadas de extinção e, contudo, manifesta comportamento monodominante em algumas regiões do Estado de Minas Gerais, sobretudo na região do Médio Rio Doce. Este trabalho teve por objetivo comparar métodos de classificação supervisionada de imagens Rapideye para mapeamento de fragmentos florestais monodominados por Myracrodruon urundeuva em Tumiritinga, MG. Foram avaliadas a classificação pelo algoritmo da Maximaverossimilhança (Maxver) e a classificação por Redes Neurais Artificiais (RNA). Foram testadas 19 combinações envolvendo diferentes bandas, componentes principais e o índice de vegetação da diferença normalizada para a classificação da imagem Rapideye. O treinamento da rede foi realizado variando-se a taxa de aprendizado, o número de interações e o número de neurônios na camada interna. A avaliação dos mapas temáticos produzidos foi realizada através dos índices Kappa e Kappa condicional para a classe de uso do solo "aroeira" e pela análise das Matrizes de Confusão. O método que apresentou melhor desempenho foi a classificação de todas as bandas da imagem Rapideye pelo algoritmo Maxver, apresentando coeficientes Kappa 80 e Kappa condicional 90. O mapa temático gerado teve exatidão do usuário igual a 93% e exatidão do produtor igual a 90%, sendo as maiores confusões do classificador para a classe Aroeira Monodominante acometidas entre as classes Mata Nativa e Pasto Manejado. Da imagem temática produzida, extraiu-se a informação de que 22% do Município de Tumiritinga se encontrava sob ocupação da aroeira em monodominância. A análise do uso e cobertura do solo no município não retrata, na região de estudo, o quadro anunciado de espécie ameaçada de extinção, no qual M. urundeuva se encontra.

Análise da trafegabilidade em estradas florestais utilizando métodos computacionais

As estradas florestais são o principal meio de integração entre as florestas e as empresas. A partir do exposto, percebe-se a necessidade não apenas da correta aplicação de atividades de manutenção, mas também de se determinar o tempo exato para tal intervenção. Partindo desse pressuposto, este trabalho apresenta os resultados da apreciação de dois métodos de classificação da qualidade de estradas não pavimentadas, com o intuito de se verificar a aplicabilidade dos mesmos na caracterização das estradas florestais brasileiras e servir como base para um sistema de gestão das operações de manutenção destas vias. Foram medidos os principais defeitos em estradas florestais seguindo um método denominado de Índice de Condição de Rodovia Não Pavimentada (ICRNP), que serviram de base para gerar um banco de dados para testar a eficiência do uso de redes neurais artificiais (RNA) na administração das estradas florestais, minimizando custos e paralisações de tráfego. Concluiu-se que a utilização das redes neurais artificiais apresentou resultados superiores ao método do ICRNP.

MÉTODOS PARA ESTIMAR O VOLUME DE FUSTES E GALHOS NA FLORESTA NACIONAL DO TAPAJÓS1

RESUMO Objetivou-se aplicar e avaliar métodos para estimar múltiplos volumes em uma Área de Manejo Comunitário, localizada na Floresta Nacional do Tapajós. Foram cubadas, rigorosamente, 516 árvores-amostra de 21 espécies comerciais, todas com 50 cm > dap < 160 cm. Utilizaram-se o modelo único para múltiplos volumes (análise de regressão) proposto por Leite et al. (1995) e redes neurais artificiais (RNA) para a estimativa do volume de fuste e galhos. Após os resultados preliminares usando o método de regressão, optou-se por separar os dados em três estratos, considerando a relação volume de galhos em razão do volume de fuste comercial. As equações geradas por estratos apresentaram melhoria nos ajustes, mas os resultados obtidos pela RNA foram melhores que os pelas equações de regressão.

Modificações dos níveis de gonadotrofinas durante a vida reprodutiva

As modificações nas concentrações das gonadotrofinas ao longo da vida reprodutiva dependem de amadurecimento funcional harmônico entre conexões neurais, neurônios-GnRH no hipotálamo, gonadotropos hipofisários e células da granulosa e teca da parede folicular. As concentrações de LH e FSH sofrem variações com o período do dia, fase do ciclo menstrual e idades ginecológica e cronológica. A variação circadiana é marcante para o LH e ocorre na fase puberal, quando os pulsos têm maior freqüência e amplitude no período noturno. Na fase puberal tardia, os pulsos das gonadotrofinas ocorrem também durante o dia e perdem a variação noite-dia, permanecendo discretas alterações durante as 24 horas do dia. No ciclo menstrual, durante os anos reprodutivos, o FSH eleva-se no final da fase lútea tardia, declina na fase folicular média, eleva-se bruscamente na fase ovulatória e permanece em níveis basais até a fase lútea tardia. O LH permanece em níveis constantes durante toda a fase folicular, eleva-se no pico ovulatório e declina a níveis basais na fase lútea. Na quarta década, há modificações hipotálamo-neurais na secreção de GnRH, atenuação do retrocontrole positivo exercido pelo estradiol e diminuição na freqüência e prolongamento dos pulsos de GnRH. A hipófise responde com diminuição na densidade de receptores-GnRH, perda da sensibilidade do gonadotropo, secreção de gonadotrofinas mais básicas com maior meia-vida, diminuição na freqüência e maior amplitude dos pulsos de LH e FSH e secreção preferencial de FSH. Estas modificações, associadas à aceleração no consumo folicular, explicam a elevação monotrópica mais rápida de FSH após os 37-38 anos e a manutenção de níveis quase constantes de LH até o final do período reprodutivo. Estudos consistentes mostram que a elevação seletiva dos níveis basais de FSH na fase folicular precoce na verdade é gradual, sendo observada já na terceira década de vida. A discordância entre pulsos e níveis basais de FSH e LH ao longo dos anos reprodutivos permite especular a existência de mecanismos mais complexos, não totalmente compreendidos, na regulação do eixo hipotálamo-hipófise-ovariano.

Potencial de transdiferenciação neural das células-tronco mesenquimais da medula óssea de equino

Os primeiros estudos demonstrando o potencial de trandiferenciação neural das células-tronco mesenquimais (CTMs) provenientes da medula óssea (MO) foram conduzidos em camundogos e humanos no início da década de 2000. Após esse período, o número de pesquisas e publicações com o mesmo propósito tem aumentado, mas com raros ou escassos estudos na espécie equina. Nesse sentindo, o objetivo desse trabalho foi avaliar o potencial in vitro da transdiferenciação neural das CTMs provenientes da MO de equinos utilizando-se dois protocolos: P1 (forksolin e ácido retinóico) e P2 (2-βmecarptoetanol). Após a confirmação das linhagens mesenquimais, pela positividade para o marcador CD90 (X=97,94%), negatividade para o marcador CD34 e resposta positiva a diferenciação osteogênica, as CTMs foram submetidas a transdiferenciação neural (P1 e P2) para avaliação morfológica e expressão dos marcadores neurais GFAP e β3 tubulina por citometria de fluxo. Os resultados revelaram mudanças morfológicas em graus variados entre os protocolos testados. No protocolo 1, vinte quatro horas após a incubação com o meio de diferenciação neural, grande proporção de células (>80%) apresentaram morfologia semelhante a células neurais, caracterizadas por retração do corpo celular e grande número de projeções protoplasmáticas (filopodia). Por outro lado, de forma comparativa, já nos primeiros 30 minutos após a exposição ao antioxidante β-mercaptoetanol (P2) as CTMs apresentaram rápida mudança morfológica caracterizada principalmente por retração do corpo celular e menor número de projeções protoplasmáticas. Também ficou evidenciado com o uso deste protocolo, menor aderência das células após tempo de exposição ao meio de diferenciação, quando comparado ao P1. Com relação a análise imunofenotípica foi observado uma maior (P<0,001) expressão dos marcadores GFAP e β3 tubulina ao término do P2 quando comparado ao P1. A habilidade das CTMs em gerar tipos celulares relacionados a linhagem neural é complexa e multifatorial, dependendo não só dos agentes indutores, mas também do ambiente no qual estas células são cultivadas. Desta forma um maior número de estudos é necessário para o melhor entendimento do processo de transdiferenciação neural a partir de CTMs de equinos.