Estudo do controlo motor via Sincronias entre sinais de EEG e de EMG / Motor control study through sincrony between EEG and EMG signals

Um dos maiores desafios da neurofisiologia é o de compreender a forma como a informação é transmitida através do sistema nervoso. O estudo do sistema nervoso tem várias aplicações, tanto na neurologia, permitindo avanços ao nível clínico, como noutras áreas, e.g., nos sistemas de processamento de informação baseados em redes neuronais. A transmissão de informação entre neurónios é feita por via de sinais elétricos. A compreensão deste fenómeno é ainda incompleta e há projectos a nível europeu e mundial com o objetivo de modular o sistema nervoso no seu todo de forma a melhor o compreender. Uma das teses que se desenvolve hoje em dia é a de que a transmissão de sinais elétricos no sistema nervoso é influenciada por fenómenos de sincronia. O objetivo desta dissertação é o de otimizar um protocolo de aquisição e análise de dados reais de eletroencefalograma e eletromiograma com o propósito de observar fenómenos de sincronia, baseando-se num algoritmo (análise por referência de fase, ou RPA, do inglês reference phase analysis) que deteta sincronias de fase entre os sinais de eletroencefalograma (EEG) e um sinal de referência, que é, no caso presente, o eletromiograma (EMG). A otimização deste protocolo e sua validação indicaram a existência de fenómenos significativos de sincronia no sinal elétrico, transmitido entre os músculos da mão e o córtex motor, no decorrer da ação motora.

Custos indirectos associados à obesidade em Portugal

RESUMO - A obesidade constitui um importante problema de saúde pública com consequências económicas de grande dimensão. Os obesos têm um risco acrescido de contrair doenças e de sofrer morte prematura devido a problemas como a diabetes, hipertensão arterial, AVC, insuficiência cardíaca e algumas neoplasias malignas. O presente estudo tem como objectivo estimar o custo económico indirecto (valor da produção perdida) associado à obesidade em Portugal no ano de 2002. O estudo adopta uma abordagem tipo custos da doença baseada na prevalência. Os dados são retirados do Inquérito Nacional de Saúde e estatísticas de rotina publicadas pelo INE e por outros organismos oficiais. Consideram-se como obesas pessoas com índice de massa corporal (IMC) ≥ 30 kg/m2 e estabelecem-se como limites etários para participação em actividades económicas produtivas as idades compreendidas entre os 15 e os 64 anos. A estratégia de imputação de custos ao factor de risco obesidade caracteriza- se por estimar, para a população portuguesa, as proporções de doença e morte prematura atribuíveis à obesidade e em multiplicar as estimativas populacionais encontradas pelo valor da produtividade económica potencial das pessoas afectadas. O custo indirecto total da obesidade em Portugal no ano de 2002 foi estimado em 199,8 milhões de euros. A mortalidade contribuiu com 58,4% deste valor (117 milhões de euros) e a morbilidade com 41,6% (83 milhões de euros). Os custos da morbilidade advêm de mais de 1,6 milhões de dias de incapacidade anuais, principalmente por faltas ao trabalho associadas a doenças do sistema circulatório e diabetes tipo II. Os custos da mortalidade são o resultado de 18 733 potenciais anos de vida activa perdidos, numa razão de 3 mortes masculinas por cada morte feminina. Os resultados indicam que a obesidade acarreta consideráveis perdas económicas para o país. Comparando os resultados com um estudo complementar que calculou os custos directos (em cuidados de saúde) da obesidade, verifica-se que a componente indirecta representa 40,2% do total dos custos da obesidade. A implementação de estratégias que prevenissem ou reduzissem a incidência e prevalência de obesidade em Portugal poderia gerar ganhos de produtividade elevados. Para conhecer a dimensão destes ganhos é necessária mais investigação sobre os benefícios clínicos e relação custo-efectividade de estratégias para a redução da obesidade.

Empathy and heart rate variability: a need and a mechanism of emotion regulation

Dissertação de mestrado integrado em Psicologia

A bio-inspired computational model for motion detection

Tese de Doutoramento (Programa Doutoral em Engenharia Biomédica)

Monitorização ambulatorial da pressão arterial em indivíduos com resposta exagerada dos níveis pressóricos em esforço. Influência do condicionamento físico

OBJETIVO: Avaliar em indivíduos hiper-reatores ao teste ergométrico (TE), a influência de um programa regular de exercícios sobre os parâmetros ergométricos e da MAPA. MÉTODOS: Estudaram-se 22 indivíduos (44±1 anos), sedentários, assintomáticos, normotensos e que apresentavam elevação exagerada da pressão sistólica (PAS >220mmHg) durante o TE, divididos, através de amostragem casual simples, em dois grupos: grupo hiper-reator sedentário (GHS) e grupo hiper-reator condicionado (GHC). Os indivíduos do GHS foram orientados a não realizar qualquer tipo de exercício físico regular durante o período de 4 meses e o GHC composto de 10 indivíduos submetidos a programa de condicionamento físico aeróbico durante o mesmo período. RESULTADOS: Um programa de exercícios aeróbicos de moderada intensidade não promove redução significativa dos níveis pressóricos durante a monitorização (P>0,05); mas, durante a realização do TE nesses indivíduos, verificamos redução (p<0,05) dos níveis sistólicos e da freqüência cardíaca em cargas submáximas de trabalho. CONCLUSÃO: Um programa de condicionamento aeróbico em hiper-reatores não apresentou alterações significantes nos valores de PA de 24h e nos sub-períodos; entretanto, durante o TE, observamos redução da atividade inotrópica e cronotrópica em cargas sub-máximas de trabalho, sugerindo o envolvimento do sistema nervoso simpático nas respostas pressóricas exageradas observadas nesses indivíduos durante o exercício dinâmico, e uma redução correspondente do tônus simpático após o treinamento. Este efeito, aparentemente, não se estendeu às suas atividades diárias.

Análise da variabilidade da freqüência cardíaca em pacientes hipertensos, antes e depois do tratamento com inibidores da enzima conversora da angiotensina II

OBJETIVO: Comparar a variabilidade de freqüência cardíaca em indivíduos normotensos e hipertensos e observar o comportamento do sistema nervoso autônomo após terapia com inibidores da enzima conversora de angiotensina II. MÉTODO: Estudados 286 pacientes com diagnóstico de hipertensão arterial, pela 1ª vez, e divididos em 4 grupos, conforme a pressão arterial diastólica (PAD): grupo A - PAD<90 mmHg; grupo B - PAD 90-99 mmHg; grupo C - PAD 100-109 mmHg; grupo D - PAD>110 mmHg. Os pacientes do grupo A (normais) e do grupo C (HA moderada), somando 110 e 79 pacientes, respectivamente, submeteram-se ao Holter-ECG 24h com análise de variabilidade de freqüência cardíaca no domínio do tempo (DT) e no domínio da freqüência (DF). O grupo C foi tratado com inibidores da ECA durante 3 meses, e após esse período novamente avaliado com Holter-ECG 24h e variabilidade da freqüência cardíaca, e os valores comparados com os normotensos. RESULTADOS: Os parâmetros SDNN, PNN50 (DT) e o espectro LF (DF) foram significativamente diferentes para os dois grupos, com valores notadamente diminuídos em hipertensos (p<0,05). Pacientes do grupo C, após tratamento com IECA, mostraram-se recuperados em todas as variáveis da variabilidade da freqüência cardíaca, apresentando valores próximos aos dos normotensos. CONCLUSÃO: A variabilidade da freqüência cardíaca mostrou-se reduzida em hipertensos quando comparados aos normotensos, apontando para uma queda no reflexo baroceptor. Observou-se ainda a presença de um ajuste autonômico funcional após terapia anti-hipertensiva com IECA, indicando recuperação do tônus parassimpático.

Avaliação da função autonômica na cardiomiopatia hipertrófica

OBJETIVO: Avaliar a função autonômica na cardiomiopatia hipertrófica (CMH) através da variabilidade da freqüência cardíaca (VFC) e correlacioná-la com dados ecocardiográficos. MÉTODOS: Foram estudados 2 grupos pareados por sexo, idade e freqüência cardíaca: A) 10 pacientes com CMH septal (70% não obstrutiva); B) 10 voluntários saudáveis. A VFC foi analisada durante quatro estágios sucessivos: repouso, respiração controlada, teste de inclinação e respiração controlada associada ao teste de inclinação. Compararam-se as médias das variáveis entre os grupos, intragrupos durante os estágios, e no grupo A, correlacionando com as medidas ecocardiográficas (septo interventricular e diâmetro atrial esquerdo). RESULTADOS: Não observamos diferença na VFC entre os grupos nos 3 primeiros estágios. No 4º estágio, constatamos que medidas de atividade vagal apresentaram valores maiores no grupo A [logaritmo da raiz média quadrática das diferenças entre intervalos RR (LogRMSSD) - 1,35±0,14 vs 1,17±0,16; p=0,019; logaritmo do componente alta freqüência (LogAF)-4,89±0,22 vs 4,62±0,26; p=0,032]. Durante os estágios, também verificamos que medidas vagais [proporção de pares de intervalos RR consecutivos cuja diferença > 50ms (pNN50) e LogAF] apresentaram menor redução durante o 3º estágio no grupo A, e o LogAF, um aumento no último estágio (p=0,027), indicando marcante atividade parassimpática neste grupo. A análise da VFC do grupo A não revelou diferença entre pacientes com maior hipertrofia ou diâmetro atrial. CONCLUSÃO: 1) ocorreu predomínio parassimpático durante estimulação autonômica nos pacientes com CMH; 2) não encontramos correlação entre VFC e as medidas ecocardiográficas analisadas.

Participación de los receptores de Angiotensina AT1 de la Amigdala en la respuesta al miedo potenciado

La amígdala se encuentra estrechamente ligada a la generación y modulación de los procesos emocionales. Aunque el complejo de la amígdala generalmente se define por varios grupos distintos de células, los núcleos basolaterales que se conectan con el núcleo central y el núcleo de la estría terminal son los que proyectan a las áreas del sistema nervioso central involucradas en el control de las respuestas autónomas, los procesos cognitivos y la respuesta emocional. Además de los sistemas glutamatérgico, gabaérgico, CRH, Opiodes, CCK entre otros, en estas áreas de la amígdala se encuentran receptores AT1 del Sistema Renina-Angiotensina (SRA) cerebral. Entre las áreas a las que se proyectan estos núcleos se destaca la inervación de núcleos dopaminérgicos a través del área tegmental ventral y su influencia sobre la función del eje hipotálamo hipófiso adrenal por la modulación de la descarga de ACTH a través de la inervación del núcleo hipotalámico paraventricular. También se ha comprobado la colocalización del SRA y receptores AT1 de Angiotensina II en sustancia nigra y cuerpo estriado, sugiriendo un rol clave de SRA en la modulación de la liberación de dopamina central. Existen evidencias, neuroanatómicas, fisiológicas y farmacológicas que indican que la Angiotensina II cerebral es mediadora de las respuestas inducidas por estrés incluyendo la regulación de los sistemas simpático y neuroendócrino. En este proyecto se propone evaluar en ratas wistar la participación de los receptores AT1 de Angiotensina II en la respuesta al miedo potenciado. En este modelo hay una mayor activación de la amígdala y el establecimiento de un estado de ansiedad por la exposición previa a una situación de estrés que desencadena respuestas similares a las encontradas en pacientes con desordenes de ansiedad. Además evaluaremos su posible participación en las conducta de exploración, expresión de la memoria de trabajo y recambio de dopamina en los núcleos del estriado, accumbens y corteza prefrontal.

Modificación funcional de la reactividad pre y postnatal hacia el alcohol

Los efectos teratológicos de la exposición etílica durante el desarrollo embrionario y fetal han sido reconocidos y sistematizados a nivel diagnóstico desde 1973. Entre los principales efectos derivados de exposición etílica prenatal se cuentan: retraso en el crecimiento pre y postnatal, malformaciones faciales, anormalidades en el desarrollo del sistema nervioso central, deficiencias atencionales e hiperactividad. El consumo de alcohol durante la gestación es considerado como la primera causa prevenible de retraso mental en el mundo occidental. El período de lactancia representa otra fuente potencial de exposición etílica. (...) El objetivo general de este equipo de investigación se centra en el análisis de las consecuencias de una experiencia temprana con etanol sobre la posterior reactividad prenatal e infantil hacia la droga y/o sobre posteriores patrones de detección, discriminación e ingesta de alcohol. (...) (...) Este proyecto se subdivide en tres líneas de investigación. La primera de ellas contempla el análisis de capacidades de aprendizaje asociativo en el feto de rata a término. Específicamente se indagará sobre la asociabilidad entre las claves quimiosensoriales alojadas en el líquido amniótico y el estado de intoxicación aguda fetal generado por la administración intragástrica de dosis moderadas de alcohol a nivel materno. La retención de este proceso asociativo y/o de memorias relativas a atributos orosensoriales del fármaco y de eventuales estímulos condicionales se realizará postnatalmente mediante esquemas de habituación y deshabituación comportamental frente a dichas claves. Una segunda línea de estudios contempla el análisis de cambios en la reactividad infantil frente al etanol en función de la exposición crónica al psicotrópico cuando el mismo se encuentra presente en el contenido lácteo materno. El estudio ahonda en el establecimiento de memorias específicas respecto al fármaco y la posible modulación de las mismas a través de la disrupción de la conducta materna por el estado de intoxicación etílico. Finalmente el proyecto estipula la continuidad de investigaciones en referencia a la acción disruptiva del etanol sobre el aprendizaje asociativo infantil. El estudio sugerido se centra sobre la posibilidad de reactivar memorias afectadas por el estado tóxico del infante en el momento de evocación de las mismas. Se pretende generar un cuerpo de información conducente a establecer si el estado tóxico altera el proceso evocativo por aristas hedónicas específicas de dicho estado que compitan con el aprendizaje original.

Gangliósidos, Neuritogénesis y Regeneración Neural "in vitro"

El presente plan tiene como objetivo general la caracterización de factores celulares y moleculares que afecten la sobrevida, la diferenciación neural y la regeneración axonal en células del sistema nervioso central (SNC). Las neuronas maduras de vertebrados superiores son incapaces de regenerar sus axones dañados, razón por la cual todo estudio experimental de regeneración axonal "in vitro", si bien aporta conocimientos básicos, tiene potenciales aplicaciones prácticas en relación a la recuperación de la función neuronal. Diversos estudios de regeneración axonal, especialmente para las células gangionares (CGR) han sido realizados con cultivos de células retinales. Estos cultivos están compuestos por diversos tipos de neuronas, lo que hace que cuando se quiere determinar los efectos de un agente trófico, no sea éste el mejor sistema dado que los efectos observados pueden estar afectados por otros tipos celulares del cultivo. Por ello, para optimizar un modelo para estos estudios, hemos desarrollado un método de cultivo para las CGR purificadas por "panning" de retinas de embrión de pollo de diverso desarrollo ontogénico. Las CGR son sembradas a baja densidad en un medio sintético que especialmente hemos formulado (BP5). (...) En base a la experiencia adquirida, y utilizando las técnicas puestas en marcha en nuestro laboratorio, nos proponemos caracterizar, mediante el análisis de parámetros bioquímicos y de video-microscopía con analizador de la diferenciación y el crecimiento axonal de las CGR purificadas. Las CGR serán cultivadas en condiciones basales con el medio PB5, o en presencia de diversos factores de crecimiento, sustancias de la matriz extracelular y gangliósidos exógenos, agregados individualmente o en combinación. En estas condiciones se correlacionarán los efectos observados con los cambios en los "patterns" de síntesis y expresión de los gangliósidos y con el flujo intracelular de Ca2+.

Caracterización molecular y funcional de b-gc, una subunidad novedosa del receptor IGF-I

El factor de crecimiento similar a insulina-I (IGF-I) es una hormona peptídica que participa en el crecimiento animal, desarrollo de los tejidos y diferenciación. Hay un creciente cuerpo de evidencias que indican que esta hormona es también importante en la regulación del desarrollo del sistema nervioso. (...) Este factor de crecimiento ejerce sus acciones interaccionando con un receptor heterotetramérico similar al receptor de insulina. b-gc es una subunidad b novedosa del receptor de IGF-I, típica del sistema nervioso central y enriquecida en conos de crecimiento neural. Los objetivos del presente proyecto consisten en: a) Caracterización molecular de b-gc mediante clonado y secuenciado del cDNA que codifica su biosíntesis; b) Caracterización bioquímica de las vesículas que transportan bgc en neuronas en desarrollo desde el aparato de Golgi hacia el cono de crecimiento neural; c) Estudio de la expresión y distribución de bgc en células nerviosas no neuronales, como oligodendrocitos y astrocitos. (...) La caracterización molecular de los receptores de IGF-I conteniendo b-gc y que presenta una distribución muy interesante durante el desarrollo del sistema nervioso central, puede aportar datos fundamentales para la comprensión de la función de estos receptores y su correspondiente hormona durante el desarrollo del sistema nervioso y su transporte específico a los conos de crecimiento neural. La caracterización bioquímica de las vesículas conteniendo b-gc puede aportar importantes datos sobre la presencia de diferentes tipos de vesículas de transporte no sinápticas, como surge de resultados obtenidos recientemente.

Participación de citoesqueleto en la morfogenésis de células nerviosas

Los experimentos del presente proyecto de investigación tienen como objetivo general explorar los mecanismos celulares y moleculares involucrados en la morfogénesis neuronal sobre la base de la hipótesis de que existe una relación fundamental (interacción estructural y funcional) y bidireccional entre señales ambientales (moléculas de la matriz extracelular y neuritrofinas) y elementos del citoesqueleto (microtubulos y microfilamentos), que es esencial para promover y regular el desarrollo diferencial de axones y dentritas. De acuerdo a esto nos proponemos: 1. Analizar el patrón de expresión, distribución y función de proteínas microtubulares no-motoras (MAP-la, MAP-1b) y moléculas relacionadas a ezrinas en neuronas en desarrollo. 2. Identificar y caracterizar estructural y funcionalmente proteínas microtubulares motoras relacionadas a kinesina en neuronas en desarrollo y maduras de sistema nervioso central. 3. Determinar la distribución intracelular y función de receptores para neurotrofinas y moléculas de la matriz extracelular capaces de promover el crecimiento neurítico y el desarrollo de polaridad neuronal.

Perfil do tratamento da insuficiência cardíaca na era dos betabloqueadores

OBJETIVOS: A inibição dos sistemas renina-angiotensina-aldosterona (SRAA) e sistema nervoso autônomo simpático aumentou a perspectiva de sobrevida desses pacientes, além de permitir substancial melhora na qualidade de vida. O objetivo deste trabalho foi avaliar a realidade do tratamento aplicado e seu impacto sobre a doença em pacientes acompanhados em um ambulatório especializado em insuficiência cardíaca(IC). MÉTODOS: Foram estudados 96 pacientes acompanhados no ambulatório de Insuficiência Cardíaca e Transplante do Instituto do Coração, do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC-FMUSP). Os dados foram coletados durante a consulta ambulatorial a partir de prontuário médico e exame clínico. A escolha dos pacientes foi aleatória. RESULTADOS: A maior parte dos pacientes encontrava-se em classe funcional II (42,3%) e em estágio C de evolução (94,9%). A prescrição médica para os pacientes foi bastante próxima do preconizado pelas diretrizes. Aproximadamente 95% recebem inibidores do SRAA (inibidor de ECA - enalapril e captopril - ou antagonista dos receptores de angiotensina-losartan), enquanto 85% dos pacientes recebem, além desses, agentes betabloqueadores (carvedilol). A dose média prescrita também se aproxima das utilizadas nos grandes estudos, e atinge mais de 60% da dose máxima de cada medicação. Os dados hemodinâmicos encontrados mostram pacientes estáveis, apesar da intensidade da disfunção e do remodelamento ventricular destes. CONCLUSÃO: Pacientes portadores de IC acompanhados por equipe médica especializada têm prescrição médica mais próxima do preconizado. Esses pacientes, embora com características marcadas de gravidade da doença, conseguem estabilidade hemodinâmica e clínica com a otimização terapêutica adequada.

Efecto de la hiponutrición perinatal sobre distintos parámetros farmacológicos en el animal adulto

Numerosas evidencias, clínicas y experimentales, han demostrado que la hiponutrición temprana, en coincidencia con el período de ontogénesis del SNC (Sistema Nervioso Central), produce una serie de alteraciones morfológicas, neurofisiológicas, neuroquímicas y comportamentales que perduran en el sujeto adulto, aún luego de largos períodos de recuperación nutricional. (...) En los últimos 20 años, el concepto de cómo la malnutrición afecta las funciónes cerebrales superiores ha evolucionado considerablemente. Los hallazgos más recientes, basados en cambios en la reactividad a fármacos y a alteraciones en el funcionalismo de receptores neuronales, sugieren que los comportamientos y procesos cognitivos afectados por la hiponutrición temprana podrían ser consecuencia de la incapacidad de sujetos malnutridos en producir respuestas emocionales adecuadas y cambios adaptativos en los sistemas neuronales ante situaciones estresantes, más que por déficit cognitivo per-se. La hiponutrición infantil representa un enorme impacto económico-social para la humanidad y por lo tanto la mejor comprensión de los mecanismos neuronales involucrados en la regulación de las funciones cerebrales superiores afectadas por la malnutrición temprana puede representar un significativo aporte al conocimiento de la fisiopatología y/o tratamiento de alteraciones que afectan a millones de niños. En el presente proyecto, en ratas adultas sometidas a un esquema de hiponutrición perinatal y sus respectivos controles, se estudiará: 1) El desarrollo de tolerancia y síndrome de abstinencia a la acción ansiolítica de drogas que median sus efectos a través del complejo-receptor GABA-A. Paralelamente a la evaluación conductual luego de tratamientos crónicos, se intentará correlacionar las alteraciones observadas con parámetros neuroquímicos del funcionalismo neuronal. 2) El desarrollo de tolerancia al efecto analgésico de drogas analgésicas narcóticas. Se intentará correlacionar los resultados con la densidad de receptores opiáceos en distintas estructuras cerebrales

Efecto de la abstinencia a Diazepam en el desarrollo de dependencia a etanol: Tratamiento farmacológico

Numerosos estudios sugieren que los efectos conductuales y neuroquímicos del etanol y las benzodiazepinas (BDZs) están estrechamente relacionados. La administración aguda de BDZs y etanol potencia el efecto del GABA, sugiriendo que ambas drogas producirían efectos depresores del sistema nervioso central por incremento de la neurotransmisión GABAérgica. La administración prolongada de etanol y BDZS produce tolerancia a alguno de los efectos agudos tanto de la droga primaria, como de un agente relacionado (tolerancia cruzada). Este hecho se ha observado tanto en humanos como en animales. La interrupción del tratamiento crónico con dichas drogas provoca la aparición del síndrome de abstinencia. (...) Considerando que la ansiedad es un factor crítico tanto en la abstinencia a BDZs como en la génesis y mantenimiento del alcoholismo y que la abstinencia a diazepam podría provocar alteraciones a largo plazo en la capacidad de adaptación al estrés, se podría hipotetizar que esos efectos podrían estar implicados en la recurrencia al consumo de BDZs, etanol u otras drogas de abuso, luego de la interrupción de un tratamiento crónico. De lo anteriormente expuesto se deduce que fármacos que normalicen potenciales alteraciones en los mecanismos adaptativos frente al estrés podrían ser de utilidad para revertir las alteraciones observadas durante la expresión del sindrome de abstinencia inducido por etanol y BDZs. En relación a este tema, hemos demostrado recientemente que carbamazepina (CBZ), droga efectiva para el tratamiento del sindrome de abstinencia inducido por BDZs y etanol, revierte las alteraciones conductuales y neuroquímicas descriptas en animales con abstinencia a BDZs. Estos resultados sugieren que el tratamiento con dicho fármaco podría ser de utilidad terapéutica para la normalización de las alteraciones inducidas por la interrupción del consumo. Objetivos El objetivo general del presente proyecto es investigar una posible facilitación del desarrollo de dependencia al etanol en animales previamente sometidos a la abstinencia de benzodiazepinas. Este objetivo se extiende al estudio de nuevas alternativas terapéuticas que tengan capacidad potencial para revertir las alteraciones producidas por la abstinencia a etanol.