Ressonância magnética funcional: mapeamento do córtex motor através da técnica BOLD

A ressonância magnética funcional (RMf) é hoje uma ferramenta fundamental na investigação funcional do cérebro humano, quer em indivíduos saudáveis quer em pacientes com patologias diversas. É uma técnica complexa que necessita de uma aplicação cuidada e rigorosa, e uma compreensão dos mecanismos biofísicos a ela subjacentes, de modo a serem obtidos resultados fiáveis e com melhor aceitação clínica. O efeito BOLD (Blood Oxygenation Level Dependent) é o método mais utilizado para medir e estudar a actividade cerebral e baseia-se nas alterações das propriedades magnéticas da molécula hemoglobina. Com este Projecto propomo-nos optimizar um protocolo de RMf realizada com o efeito BOLD, em voluntários saudáveis, de modo a que este possa ser aplicado em futuros estudos de pacientes com patologias. ABSTRACT - Nowadays functional magnetic resonance imaging (fMRI) is a fundamental tool for the research of human brain function of healthy subjects or patients with several pathologies. It is a complex technique that requires a careful and rigorous application, and an understanding of its biophysical mechanisms, so that reliable results can be obtained with better clinical acceptance. The BOLD effect (Blood Oxygenation Level Dependent) is the most widely used method to measure and study the brain activity and its based on changes in magnetic properties of the hemoglobin molecule. The aim of this project was to optimize a BOLD fMRI protocol on healthy subjects, so it can be applied in future studies of patients with pathologies.

Intra-population plasticity of Anopheles darlingi's (Diptera, Culicidae) biting activity patterns in the state of Amapá, Brazil

OBJECTIVE: To assess the variation in Anopheles darlingi's biting activity compared to An. marajoara in the same locality and to biting activity data from other regions. METHODS: Using human bait, eight observations of the biting activity of An. darlingi and An. marajoara were carried out during 1999 and 2000 in the municipality of São Raimundo do Pirativa, state of Amapá, Brazil. Each observation consisted of three consecutive 13-hour collections, close to full moon. There were shifts of collectors in the observation points and nocturnal periods. RESULTS: An. darlingi revealed considerable plasticity of biting activity in contrast to An. marajoara, which showed well-defined crepuscular biting peaks. No significant correlation between density and biting activity was found, but a significant correlation existed between time and proportional crepuscular activity, indicating underlying ecological processes not yet understood. Two of the four available data sets having multiple observations at one locality showed considerable plasticity of this species' biting patterns as well. CONCLUSION: Intra-population variation of biting activity can be as significant as inter-population variation. Some implications in malaria vector control and specific studies are also discussed.

Caracterização dos estilos de vida dos sem-abrigo da cidade do Porto

O fenómeno dos sem-abrigo está em constante crescimento nos centros urbanos, na cidade no Porto o mesmo acontece, sendo esta uma realidade ainda pouco conhecida. Têm sido realizados alguns estudos sobre esta problemática, no entanto poucos incidem sobre a população portuguesa, pouco se sabe sobre como vivem estes indivíduos e sobre o que define o seu estilo de vida. Os estilos de vida têm vindo a ser uma área de crescente interesse para estudo, visto que afecta a nossa saúde e a longo prazo tem influência nos padrões de morbilidade e mortalidade. Com este estudo procurou-se caracterizar os sem-abrigo da cidade do Porto e os comportamentos que tipificam o seu estilo de vida, bem como verificar se existem variáveis dos estilos de vida que se encontram correlacionadas com a presença de sintomatologia psicopatológica. Para este efeito, foi realizado um inquérito por questionário a 30 pessoas que vivem na condição de sem-abrigo na cidade do Porto, através da administração de um questionário de estilos de vida e da Brief Psychiatric Rating Scale (BPRS). Concluímos que os sem-abrigo se caracterizam por ser do sexo masculino, solteiros de nacionalidade portuguesa e baixa escolaridade. Constatamos que a maioria apresenta comportamentos pouco saudáveis como fumar e não praticar exercício físico, contudo têm cuidado com a higiene pessoal, apresentam uma boa higiene do sono e manifestam poucos comportamentos sexuais de risco. Verificamos que a ansiedade se encontra correlacionada negativamente com o stress, higiene do sono, insight e alimentação. As perturbações somáticas mostraram uma correlação com a higiene do sono, o humor depressivo com a higiene do sono e insight, o retraimento emocional com a socialização e falta de cooperação com a socialização, sendo todas estas correlações negativas. Encontramos ainda uma correlação positiva entre a lentificação e o consumo de substâncias e uma correlação negativa entre a lentificação e higiene do sono. Considerando os resultados obtidos pensamos ser fundamental prosseguir com estudos de investigação nesta área, para que de futuro as intervenções junto desta população consigam dar uma melhor resposta ao seu estado de saúde.

Influência da actividade do tronco inferior na sequência de activação muscular proximal durante o passo (fase de apoio) - em crianças com quadro motor diplegia

A marcha assegura uma progressão do corpo, compatível com o equilíbrio dinâmico e adaptada a potenciais factores destabilizadores, de um ponto de vista antecipatório, através de sinergias coordenadas entre os MSs, o tronco e os MIs. O tronco inferior tem um papel preponderante na marcha, sobretudo na estabilização necessária durante a fase de apoio. Esta actividade implica mobilidade pélvica e alongamento activo dos abdominais para conseguir a relação comprimento-tensão muscular óptima entre quadricípite e isquiotibiais, permitindo uma correcta sequência, timing e amplitude de activação. Nas crianças com alterações neuromotoras existem alterações no controlo do movimento e na estrutura do próprio movimento, alterando todo este processo. Como tal, este estudo tem como principal objectivo determinar a influência da actividade do tronco inferior na activação muscular proximal durante a fase de apoio da marcha, em crianças com quadro motor de diplegia, caracterizada por uma dificuldade na relação entre os membros e entre estes e o tronco. Para responder a este objectivo realizou-se um estudo de série de casos, com 2 crianças com quadro motor de diplegia. Efectuou-se EMG dos músculos abdominais, quadricípite e isquiotibiais e análise de imagem (para amplitude da CF) durante a marcha, em ambos os membros e em dois momentos de avaliação, separados por 2 meses, nos quais se realizou um protocolo de intervenção terapêutica adequado a cada caso. Os resultados indicam que a variação de amplitude da CF desde a fase de ataque ao solo à fase média de apoio é aproximadamente igual em M0e M1; concretamente, a amplitude inicial é inferior à de referência (pouca flexão) (melhor em M0) e a amplitude final é superior à de referência (pouca extensão) (melhor em M1). Estes resultados são idênticos em ambos os casos. Na EMG verificou-se uma actividade mais global e sincronizada de todos os músculos, mantendo-se aproximadamente a mesma percentagem de activação em M1, sobretudo no caso 1. No caso 2 verificou-se uma maior eficiência na variação da percentagem de activação dos abdominais, em M1, e dos isquiotibiais, à direita. Em conclusão, pode dizer-se que, em crianças com alterações neuromotoras (quadro motor de diplegia), uma actividade mais eficiente e sincronizada no tempo do tronco inferior, nomeadamente dos abdominais, contribui para uma maior capacidade de extensão da CF, durante a fase de apoio.

Ankle dynamic in stroke patients: agonist vs. antagonist muscle relations

O documento em anexo encontra-se na versão post-print (versão corrigida pelo editor).

Alcohol drinking patterns by gender, ethnicity, and social class in Bahia, Brazil

OBJECTIVE: To study patterns of alcohol consumption and prevalence of high-risk drinking. METHODS: A household survey was carried out in a sample of 2,302 adults in Salvador, Brazil. Cases of High-Risk Drinking (HRD) were defined as those subjects who referred daily or weekly binge drinking plus episodes of drunkenness and those who reported any use of alcoholic beverages but with frequent drunkenness (at least once a week). RESULTS: Fifty-six per cent of the sample acknowledged drinking alcoholic beverages. Overall consumption was significantly related with gender (male), marital status (single), migration (non-migrant), better educated (college level), and social class (upper). No significant differences were found regarding ethnicity, except for cachaça (Brazilian sugarcane liquor) and other distilled beverages. Overall 12-month prevalence of high-risk drinking was 7%, six times more prevalent among males than females (almost 13% compared to 2.4%). A positive association of HRD prevalence with education and social class was found. No overall relationship was found between ethnicity and HRD. Male gender and higher socioeconomic status were associated with increased odds of HRD. Two-way stratified analyses yielded consistent gender effects throughout all strata of independent variables. CONCLUSIONS: The findings suggest that social and cultural elements determine local patterns of alcohol-drinking behavior. Additional research on long-term and differential effects of gender, ethnicity, and social class on alcohol use and misuse is needed in order to explain their role as sources of social health inequities.

Wrinkling Labyrinth Patterns on Elastomeric Janus Particles

We describe a novel, low-cost and low-tech method for the fabrication of elastomeric Janus particles with diameters ranging from micrometers to millimeters. This consists of UV-irradiating soft urethane/urea elastomer spheres, which are then extracted in toluene and dried. The spheres are thus composed of a single material: no coating or film deposition steps are required. Furthermore, the whole procedure is carried out at ambient temperature and pressure. Long, labyrinthine corrugations ("wrinkles") appear on the irradiated portions of the particles' surfaces, the spatial periodicity of which can be controlled by varying the sizes of particles. The asymmetric morphology of the resulting Janus particles has been confirmed by scanning electron microscopy, atomic force microscopy, and optical microscopy. We have also established that the spheres behave elastically by performing bouncing tests with dried and swollen spheres. Results can be interpreted by assuming that each sphere consists of a thin, stiff surface layer ("skin") lying atop a thicker, softer substrate ("bulk"). The skin's higher stiffness is hypothesized to result from the more extensive cross-linking of the polymer chains located near the surface by the UV radiation. Textures then arise from competition between the effects of bending the skin and compressing the bulk, as the solvent evaporates and the sphere shrinks.

Shiftworking families: parents' working schedule and sleep patterns of adolescents attending school in two shifts

OBJECTIVE: To explore whether parents' engagement in shift work affects the sleep habits of their adolescent children who attend school in two shifts. METHODS: The data were drawn from an extensive survey of sleep and daytime functioning of adolescents attending school one week in the morning and the other in the afternoon. The participants were 1,386 elementary and high school students (11-18 years old) whose parents were both employed. The data were analyzed using MANOVA, with parents' work schedule, adolescents' gender and type of school as between-subject factors. RESULTS: Parents' working schedule significantly affected the sleep patterns of high school adolescents. When attending school in the morning, adolescents whose parents were both day workers woke up somewhat later than adolescents with one shiftworking parent. In addition, they slept longer than adolescents whose parents were both shift workers. On weekends, adolescents whose parents both worked during the day went to bed earlier than adolescents whose parents were both shiftworkers. They also had smaller bedtime delay on weekends with respect to both morning and afternoon shifts than adolescents for whom one or both parents worked shifts. A significant interaction between parents' working schedule, adolescents' gender and type of school was found for sleep extension on weekends after afternoon shift school. CONCLUSIONS: Parental involvement in shift work has negative effects on the sleep of high school adolescents. It contributes to earlier wake-up time and shorter sleep in a week when adolescents attend school in the morning, as well as to greater bedtime irregularity.

A Sensorless PMDC Motor Speed Controller with a Logical Overcurrent Protection

A method to control the speed or the torque of a permanent-magnet direct current motor is presented. The rotor speed and the external torque estimation are simultaneously provided by appropriate observers. The sensorless control scheme is based on current measurement and switching states of power devices. The observer’s performances are dependent on the accurate machine parameters knowledge. Sliding mode control approach was adopted for drive control, providing the suitable switching states to the chopper power devices. Despite the predictable chattering, a convenient first order switching function was considered enough to define the sliding surface and to correspond with the desired control specifications and drive performance. The experimental implementation was supported on a single dsPIC and the controller includes a logic overcurrent protection.

A cellulose liquid crystal motor: a steam engine of the second kind

The salient feature of liquid crystal elastomers and networks is strong coupling between orientational order and mechanical strain. Orientational order can be changed by a wide variety of stimuli, including the presence of moisture. Changes in the orientation of constituents give rise to stresses and strains, which result in changes in sample shape. We have utilized this effect to build soft cellulose-based motor driven by humidity. The motor consists of a circular loop of cellulose film, which passes over two wheels. When humid air is present near one of the wheels on one side of the film, with drier air elsewhere, rotation of the wheels results. As the wheels rotate, the humid film dries. The motor runs so long as the difference in humidity is maintained. Our cellulose liquid crystal motor thus extracts mechanical work from a difference in humidity.

Temporal patterns of TV watching for Portuguese viewers

Audiometer systems provide enormous amounts of detailed TV watching data. Several relevant and interdependent factors may influence TV viewers' behavior. In this work we focus on the time factor and derive Temporal Patterns of TV watching, based on panel data. Clustering base attributes are originated from 1440 binary minute-related attributes, capturing the TV watching status (watch/not watch). Since there are around 2500 panel viewers a data reduction procedure is first performed. K-Means algorithm is used to obtain daily clusters of viewers. Weekly patterns are then derived which rely on daily patterns. The obtained solutions are tested for consistency and stability. Temporal TV watching patterns provide new insights concerning Portuguese TV viewers' behavior.

Crianças com défices no controlo motor: contributo para a elaboração do core set da Classificação Internacional de Funcionalidade, Incapacidade e Saúde (CIF)

A CIF é um sistema de classificação adotado pela OMS, que serve de referência universal para descrever, avaliar e medir saúde e incapacidade, a nível individual e ao nível da população. Contudo, apesar do interesse internacional gerado em torno da CIF, esta é considerada uma classificação complexa e extensa, fato que despoletou a criação de core sets – listas de itens da CIF especificamente selecionados pela sua relevância na descrição e qualificação de uma determinada condição de saúde – como resposta a esta problemática. Até à data, foram desenvolvidos core sets para várias patologias comuns. Contudo, apesar do controlo motor ser uma área de investigação muito reconhecida nos últimos 20 anos, ainda não possui um core set próprio. Assim, o objetivo deste estudo é contribuir para o desenvolvimento de um core set, com base na CIF-CJ, dirigido para uma descrição abrangente das competências inerentes a crianças, dos 6 aos 18 anos de idade, com défices no controlo motor. Deste modo, recorreu-se a uma revisão da literatura sobre a temática em estudo, de modo a reunir informação para a construção de uma proposta a core set, posteriormente sujeita ao escrutínio de peritos, através do recurso ao método de Delphi. Após várias rondas, foi alcançado um consenso acerca da lista final de códigos CIF que constituem o core set final.

Analysis of residence patterns of Sperm whales (Physeter macrocephalus) in Azores Islands using opportunistic data

27th Annual Conference of the European Cetacean Society. Setúbal, Portugal, 8-10 April 2013.

Efeito de um programa de exercícios segundo Pilates em indivíduos com asma controlada – controlo motor vs. função ventilatória

Introdução: Embora existam estratégias para coordenar as funções postural e ventilatória numa situação normal, isto pode não ser verdade quando a necessidade para uma das funções está aumentada, como por exemplo em patologia respiratória (asma) ou no exercício físico, em que subsistem maiores necessidades ventilatórias. O método Pilates, que foca a relação entre o corpo e a disciplina mental, visa prosperar a saúde e o bem-estar pelo enfatizar da boa postura, do alinhamento corporal e da coordenação da ventilação com o movimento. Objectivo: Comparar características de controlo motor e parâmetros ventilatórios em asmáticos controlados e indivíduos sem patologia, e verificar o efeito de um programa de exercícios segundo Pilates nesses outcomes em indivíduos com asma controlada. Métodos: Estudo quasi-experimental, com uma amostra constituída por 21 estudantes voluntários, 7 pertencentes ao “grupo sem patologia”, 7 ao “grupo controlo asmático” e 7 ao “grupo experimental asmático”. Para avaliação do timing de ativação e do padrão de recrutamento muscular no movimento rápido do membro superior foi utilizada eletromiografia de superfície do Diafragma, Eretor da Coluna, Multífidos, Oblíquo Externo, Reto Anterior e Transverso Abdominal/Oblíquo Interno. Foram também avaliados parâmetros de função ventilatória: a percentagem de volume expiratório forçado no primeiro segundo do previsto, o débito expiratório máximo instantâneo, a ventilação máxima voluntária, a pressão inspiratória máxima e a pressão expiratória máxima. As avaliações decorreram antes e após 8 semanas da aplicação de um programa de exercícios segundo Pilates no grupo experimental asmático, com exceção do grupo sem patologia que realizou apenas o primeiro momento de avaliação. Resultados: O grupo controlo asmático apresentou um timing de ativação significativamente maior do Transverso Abdominal/Oblíquo Interno e do Diafragma, em relação ao grupo sem patologia. Nos parâmetros ventilatórios, o grupo controlo asmático apresentou menores valores de percentagem de volume expiratório no primeiro segundo do previsto, de débito expiratório máximo instantâneo e de pressão expiratória máxima. Após a realização do programa de exercícios segundo Pilates verificaram-se alterações significativas no timing de activação do Eretor da Coluna, do Multífidos, do Transverso/Oblíquo Interno e do Diafragma, tendo ambos diminuído no grupo experimental asmático. Ainda, o grupo experimental asmático, em relação aos parâmetros ventilatórios, apresentou diferenças significativas no débito expiratório máximo instantâneo, na ventilação máxima voluntária e na pressão expiratória máxima, tendo ambos aumentado estes valores. Conclusão: Os asmáticos controlados parecem possuir características de controlo motor, especificamente no timing de ativação, e valores de parâmetros ventilatórios diferentes em comparação aos indivíduos sem patologia. O programa de exercícios segundo Pilates, implementado no grupo experimental asmático, parece ter influenciado positivamente esses outcomes.