Reconhecimento de artefactos relativos à fala em registos de EEG

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

EEG (eletroencefalografia) e as próteses auditivas: um instrumento de avaliação de Tecnologia?

Como parte integrante da Escola de Inverno do Curso Doutoral em Avaliação de Tecnologia, que decorreu no dia 13 de Dezembro de 2011, na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, apresentou-se o Plano de Tese “Estudo Eletroencefalográfico em Crianças com Deficiência Auditiva Com e Sem Prótese”. O presente documento é o resultado da mesma apresentação onde salientamos as suas partes fundamentais. O sistema auditivo é um dos sistemas sensoriais mais interveniente no desenvolvimento cognitivo, psicológico, social e consequentemente relacional do indivíduo pelo que qualquer perturbação que o afete tem um enorme impacto a todos os níveis. Avaliar, diagnosticar e (re)abilitar auditivamente o indivíduo é a área profissional da doutoranda. Este estudo surge no contexto profissional mas também pessoal onde se pensa contribuir de forma efetiva na melhoria da qualidade de vida dos portadores de défice auditivo, desde a mais tenra idade. Este estudo irá utilizar o EEG como instrumento na avaliação da perceção auditiva. Para tal, serão avaliadas crianças com défice auditivo adaptadas proteticamente, seguidas na consulta de otorrinolaringologia pediátrica do Hospital Garcia de Orta. O EEG será realizado em dois passos – com e sem prótese auditiva – enquanto a criança é submetida a um estímulo sonoro.

Diving into the depth of primary motor cortex: a high-resolution investigation of the motor system using 7Tesla fMRI

Dissertação para a obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Past/present and future worries: na fMRI study

For the past decade, numerous imaging techniques gave rise to remarka-ble progresses in the understanding of brain’s structure and function. Amongst the wide variety of studies onto the field of neuroscience, neuropsychiatric re-searches with resource to neuroimaging have attracted increasing attention. The present study will focus on the identification of brain areas recruited while normative subjects read sentences related to past/present or future wor-ries. Our main aim was to accurately characterize these brain areas while providing them with a time-stamp that would hopefully help us understand the implications of past/present memories and future envisioning in worrying episodes. With that purpose, functional magnetic resonance imaging data was collected from ten healthy individuals. The obtained data was processed and statistically treated using the General Linear Model and both Fixed and Ran-dom Effects Analysis for group-level results. Thereafter, a Multi-Voxel Pattern Analysis with Searchlight Mapping was performed in order to find patterns of activation that allow differentiation between conditions. The obtained results indicate higher brain activation while reading sen-tences related to past/present worries when compared to future worry or neu-tral sentences. The main areas include frontal cortex, posterior parietal, occipital and temporal areas. Worrying, per se, was characterized by activation of the medial posterior parietal cortex, left posterior occipital lobe and left central temporal lobe. With the searchlight mapping approach we were able to further identify patterns of distinction between conditions, which were located in the parietal, limbic and frontal lobes.

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.

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.

Age effects on EEG correlates of the Wisconsin card sorting test

Body and brain undergo several changes with aging. One of the domains in which these changes are more remarkable relates with cognitive performance. In the present work, electroencephalogram (EEG) markers (power spectral density and spectral coherence) of age-related cognitive decline were sought whilst the subjects performed the Wisconsin Card Sorting Test (WCST). Considering the expected age-related cognitive deficits, WCST was applied to young, mid-age and elderly participants, and the theta and alpha frequency bands were analyzed. From the results herein presented, higher theta and alpha power were found to be associated with a good performance in the WCST of younger subjects. Additionally, higher theta and alpha coherence were also associated with good performance and were shown to decline with age and a decrease in alpha peak frequency seems to be associated with aging. Additionally, inter-hemispheric long-range coherences and parietal theta power were identified as age-independent EEG correlates of cognitive performance. In summary, these data reveals age-dependent as well as age-independent EEG correlates of cognitive performance that contribute to the understanding of brain aging and related cognitive deficits.

Attentionale Modulationen neuronaler Aktivität im primär visuellen Kortex

Visual attention, V1, primary visual cortex, fmri, EEG, MEG, feedback modulation

Untersuchungen zu den neurophysiologischen Grundlagen der funktionellen Kernspintomographie (fMRI)

Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2011

top-down function of prestimulus EEG alpha activity

Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2007

Kognitive Defizite und präfrontale Dysfunktion bei Patienten mit Major Depression : eine kombinierte neuropsychologische und fMRI-Studie

Depression, Neuropsychology, fMRI

Neural correlates of context-dependent memory : the role of the insula in episodic encoding and recognition memory ; an fMRI experiment

Magdeburg, Univ., Med. Fak., Diss., 2014

Modulations of visual cortex organization investigated with 7 Tesla fMRI

Otto-von-Guericke-Universtität Magdeburg, Fakultät für Naturwissenschaften, Univ., Dissertation, 2016

Diagnostic yield of short-term video-EEG monitoring for epilepsy and PNESs: a European assessment.

INTRODUCTION: Although long-term video-EEG monitoring (LVEM) is routinely used to investigate paroxysmal events, short-term video-EEG monitoring (SVEM) lasting <24 h is increasingly recognized as a cost-effective tool. Since, however, relatively few studies addressed the yield of SVEM among different diagnostic groups, we undertook the present study to investigate this aspect. METHODS: We retrospectively analyzed 226 consecutive SVEM recordings over 6 years. All patients were referred because routine EEGs were inconclusive. Patients were classified into 3 suspected diagnostic groups: (1) group with epileptic seizures, (2) group with psychogenic nonepileptic seizures (PNESs), and (3) group with other or undetermined diagnoses. We assessed recording lengths, interictal epileptiform discharges, epileptic seizures, PNESs, and the definitive diagnoses obtained after SVEM. RESULTS: The mean age was 34 (±18.7) years, and the median recording length was 18.6 h. Among the 226 patients, 127 referred for suspected epilepsy - 73 had a diagnosis of epilepsy, none had a diagnosis of PNESs, and 54 had other or undetermined diagnoses post-SVEM. Of the 24 patients with pre-SVEM suspected PNESs, 1 had epilepsy, 12 had PNESs, and 11 had other or undetermined diagnoses. Of the 75 patients with other diagnoses pre-SVEM, 17 had epilepsy, 11 had PNESs, and 47 had other or undetermined diagnoses. After SVEM, 15 patients had definite diagnoses other than epilepsy or PNESs, while in 96 patients, diagnosis remained unclear. Overall, a definitive diagnosis could be reached in 129/226 (57%) patients. CONCLUSIONS: This study demonstrates that in nearly 3/5 patients without a definitive diagnosis after routine EEG, SVEM allowed us to reach a diagnosis. This procedure should be encouraged in this setting, given its time-effectiveness compared with LVEM.