Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-01-16T10:46:45Z No. of bitstreams: 2 Tese - Daniel Augusta Zacarias - 2017 (1).pdf: 10564997 bytes, checksum: 3beb8a6a9c5b45ffef1c47b91fb5ee3c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-01-16T10:47:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Daniel Augusta Zacarias - 2017 (1).pdf: 10564997 bytes, checksum: 3beb8a6a9c5b45ffef1c47b91fb5ee3c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-16T10:47:18Z (GMT). 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The elephant, a megagardener of forests and savannahs, represents this type of species in the sense that it inhabits vast areas, has a high dispersal capacity and guarantees the dispersion and growth of plant species in extensive areas. Unfortunately, the current situation of the elephant is not positive and international efforts have been developed to reverse the current scenarios of reduction of its abundance and the protection of its habitat. This thesis focuses on African elephant species (Loxodonta africana and Loxodonta cyclotis) and aims to contribute to the knowledge of the main challenges that must be embraced for their protection, using an interdisciplinary approach involving scientometric analysis, climate niche modelling, multi-scale modelling of habitat connectivity, quasi-linear regression models and structural equations and knowledge syntheses. Chapter I presents a systematic review of conservation genetics studies of the African savannah elephant and discusses the main research areas, the elephant populations involved and the main lines of research addressed. Chapter 2 presents the modelling of the climatic niche response to multi-temporal climate change and determines the potential for connectivity between remaining elephant habitats and chapter 3 presents the interaction between environmental, socioeconomic and governance indicators to explain abundance of elephants in Africa, based on the most recent IUCN estimates. The fourth chapter discusses the main challenges associated with the introduction of African elephants as a strategy for the recovery of lost ecological functions with the extinction of megafauna in the Pleistocene, and the fifth chapter, which concludes, presents the synthesis of challenges and opportunities for the conservation of African elephants. / A conservação da biodiversade está em crise e são necessárias respostas urgentes para reverter a extinção de espécies, a proliferação de espécies invasoras e a fragmentação de habitats. Dentre as várias abordagens sendo implementadas, a proteção de espécies com grande capacidade de dispersão e que desempenham papel ecológico importante tem sido advogada como solução, na medida em que a proteção de seu habitat paralelamente contribui para a proteção de outras espécies e habitats. O elefante, megajardineiro das florestas e savanas, representa este tipo de espécies, no sentido em que habita vastas áreas, tem elevada capacidade de dispersão e garante a dispersão e crescimento de espécies vegetais por vastas áreas. Infelizmente a situação actual do elefante não é positiva e esforços internacionais têm sido desenvolvidos no sentido de reverter os atuais cenários de redução de sua abundancia e a proteção do seu habitat. Esta tese debruça-se sobre as espécies de elefante africano (Loxodonta africana e Loxodonta cyclotis) e procura contribuir para o conhecimento dos principais desafios que devem ser abraçados para a sua proteção, servindo-se de uma abordagem interdisciplinar envolvendo análise cienciométrica, modelagem de nicho climático, modelagem multi-escala de conectividade de habitats, modelos de regressão quasi-linear e de equações estruturais e sínteses de conhecimento. O capítulo 1 apresenta faz a revisão sistemática dos estudos de genética de conservação do elefante africano de savana e discute os principais eixos de pesquisa, as populações de elefantes envolvidas e as principais linhas de pesquisa abordadas. O capítulo 2 apresenta a modelagem da resposta do nicho climático em função de alterações climáticas multi-temporais e determina o potencial de conectividade entre os habitats remanescentes de elefantes e o capítulo 3 apresenta a interação entre indicadores ambientais, socioeconômicos e de governança para explicar a abundância de elefantes em África, tomando como base nas mais recentes estimativas da IUCN. O quarto capítulo discute os principais desafios associados à introdução de elefantes africanos como estratégia para a recuperação de funções ecológicas perdidas com a extinção da megafauna no Pleistoceno e o quinto capítulo, que faz de conclusão, apresenta a síntese dos desafios e oportunidades para a conservação dos elefantes africanos.

A esquizofrenia é um transtorno mental de alta complexidade e até o presente momento nenhuma teoria conseguiu explicar completamente sua etiologia. Uma dessas teorias acredita que a transferência de informações entre os hemisférios de pacientes com esquizofrenia, que ocorre através do corpo caloso, comissura anterior e posterior, pode estar comprometida. Os objetivos do nosso estudo foram avaliar se existem alterações de conectividade inter-hemisférica (IH) e se essas alterações sofrem influência do gênero, em pacientes portadores de esquizofrenia quando comparados com seus parentes em primeiro grau e controles saudáveis, utilizando-se da imagem de ressonância magnética por tensor de difusão (IRMTD). Participaram do estudo 30 pacientes portadores de esquizofrenia, diagnosticados pelos critérios do Manual diagnóstico e estatístico das doenças mentais em sua quarta edição, os quais foram selecionados entre os pacientes do grupo de medicações atípicas do ambulatório de esquizofrenia e da enfermaria psiquiátrica do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo; 30 parentes em primeiro grau desses pacientes; e 30 voluntários saudáveis. Todos os sujeitos do estudo foram submetidos a um exame de ressonância magnética, realizado no Centro de Ciências das Imagens e Física Médica de nossa instituição, onde foram adquiridas as sequências volumétricas e difusionais utilizadas em nosso estudo. Em posse das imagens de ressonância magnética dos 90 sujeitos do estudo, realizamos o pós-processamento dessas imagens, utilizando o software BrainVoyager QX® versão 2.4, com o intuito de obtermos, por meio dos dados provenientes da IRMTD, os mapas de anisotropia fracional (AF) e difusibilidade média (DM). Com esses mapas em mãos, procedemos à análise estatística do estudo, denominada de análise de covariância voxel a voxel (VANCOVA), no cérebro todo. Nessa análise, utilizamos a idade como covariável e verificamos a influência do gênero nos resultados encontrados. Nossos resultados 6 evidenciaram que os pacientes portadores de esquizofrenia apresentaram valores de AF e DM alterados em estruturas homólogas ao corpo caloso e áreas frontais adjacentes. Assim, podemos afirmar que descobrimos perda de conectividade IH nesses mesmos pacientes. Por meio de nosso estudo, descobrimos também a influência do gênero nos valores de AF e DM encontrados e então, consequentemente, podemos dizer que a conectividade IH de pacientes portadores de esquizofrenia sofreu influência do sexo. A idade também mostrou influenciar a conectividade IH de nossos pacientes. Com o atual conceito de que alterações de AF e DM podem ser encaradas como indicativos de comprometimento da mielina, e sabendo que a mielina participa diretamente das reações neuroquímicas do sistema glutamatérgico cerebral, também podemos dizer que o sistema glutamatérgico que participa da conectividade IH desses pacientes encontrava-se comprometido. / Schizophrenia is a highly complex mental disorder and no theory to date was able to fully explain the etiology of this disorder. One of the existing theories advocates that interhemispheric communication, which occurs through the corpus callosum and the anterior and posterior commissures, might be impaired in schizophrenia. Our study was designed to investigate whether there are interhemispheric connectivity (IC) alterations in schizophrenia and whether these alterations are influenced by gender through the comparison of schizophrenia patients with their first-degree relatives and healthy controls using diffusion tensor imaging (DTI). We enrolled 30 schizophrenia patients diagnosed according to the fourth edition of the Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders and selected from the Group of Atypical Medications of the Schizophrenia Outpatient Clinic and the psychiatric ward of the Ribeirão Preto Medical School University Hospital, 30 first-degree relatives of these patients and 30 healthy volunteers. All subjects underwent magnetic resonance imaging (MRI) scans for the acquisition of volumetric and diffusion sequences. The images were post-processed using BrainVoyager QX® version 2.4 to create fractional anisotropy (FA) and mean diffusivity (MD) maps from DTI data. The resulting data were analyzed using voxel-to- voxel analysis of covariance (VANCOVA) for the whole brain. In this analysis, we used age as a co-variable and assessed the influence of gender. Our results showed that schizophrenia patients had altered FA and MD values in structures homologous to the corpus callosum and adjacent frontal areas, suggestive of IC loss in the patients. We also found that gender influenced FA and MD values and, therefore, that IC in schizophrenia patients is influenced by gender. Age was also found to influence IC in our patients. Based on the current conception that FA and MD alterations may indicate myelin impairment and knowing that myelin participates directly in neurochemical reactions of the glutamatergic system in the brain, we can infer that the glutamatergic system, which is implicated in IC, is affected in schizophrenia and is influenced by gender.

Apresenta-se, neste trabalho, o desenvolvimento de um modelo bioinspirado a partir do circuito neural de insetos. Este modelo é obtido através da análise de primeira ordem dada pelo STA (Spike Triggered Average) e pela transferência de informação entre os sinais neurais. São aplicadas técnicas baseadas na identificação dos atrasos de tempo da máxima coerência da informação. Utilizam-se, para esta finalidade, os conceitos da teoria de informação: a DMI (Delayed Mutual Information) e a TE (Transfer Entropy). Essas duas abordagens têm aplicação em transferência de informação, cada uma com suas particularidades. A DMI é uma ferramenta mais simples do que a TE, do ponto de vista computacional, pois depende da análise estatística de funções densidades de probabilidades de segunda ordem, enquanto que a TE, de funções de terceira ordem. Dependendo dos recursos computacionais disponíveis, este é um fator que deve ser levado em consideração. Os resultados de atraso da informação são muito bem identificados pela DMI. No entanto, a DMI falha em distinguir a direção do fluxo de informação, quando se tem sistemas com transferência de informação indireta e com sobreposição da informação. Nesses casos, a TE é a ferramenta mais indicada para a determinação da direção do fluxo de informação, devido à dependência condicional imposta pelo histórico comum entre os sinais analisados. Em circuitos neurais, estas questões ocorrem em diversos casos. No gânglio metatorácico de insetos, os interneurônios locais possuem diferentes padrões de caminhos com sobreposição da informação, pois recebem sinais de diferentes neurônios sensores para o movimento das membros locomotores desses animais. O principal objetivo deste trabalho é propor um modelo do circuito neural do inseto, para mapear como os sinais neurais se comportam, quando sujeitos a um conjunto de movimentos aleatórios impostos no membro do inseto. As respostas neurais são reflexos provocados pelo estímulo táctil, que gera o movimento na junção femorotibial do membro posterior. Nestes circuitos neurais, os sinais neurais são processados por interneurônios locais dos tipos spiking e nonspiking que operam em paralelo para processar a informação vinda dos neurônios sensores. Esses interneurônios recebem sinais de entrada de mecanorreceptores do membro posterior e da junção motora dos insetos. A principal característica dos interneurônios locais é a sua capacidade de se comunicar com outros neurônios, tendo ou não a presença de impulsos nervosos (spiking e nonspiking). Assim, forma-se um circuito neural com sinais de entradas (neurônios sensores) e saídas (neurônios motores). Neste trabalho, os algoritmos propostos analisam desde a geração aleatória dos movimentos mecânicos e os estímulos nos neurônios sensores que chegam até o gânglio metatorácico, incluindo suas respostas nos neurônios motores. São implementados os algoritmos e seus respectivos pseudocódigos para a DMI e para a TE. É utilizada a técnica de Surrogate Data para inferir as medidas de significância estatística em relação à máxima coerência de informação entre os sinais neurais. Os resultados a partir dos Surrogate Data são utilizados para a compensação dos erros de desvio das medidas de transferência de informação. Um algoritmo, baseado na IAAFT (Iterative Amplitude Adjusted Fourier Transform), gera os dados substitutos, com mesmo espectro de potência e diferentes distribuições dos sinais originais. Os resultados da DMI e da TE com os Surrogate Data fornecem os valores das linhas de base quando ocorre a mínima transferência de informação. Além disso, foram utilizados dados simulados, para uma discussão sobre os efeitos dos tamanhos das amostras e as forças de associação da informação. Os sinais neurais coletados estão disponíveis em um banco de dados com diversos experimentos no gânglio metatorácico dos gafanhotos. No entanto, cada experimento possui poucos sinais coletados simultaneamente; assim, para diferentes experimentos, os sinais ficam sujeitos às variações de tamanho de amostras, além de ruídos que interferem nas medidas absolutas de transferência de informação. Para se mapear essas conexões neurais, foi utilizada a metodologia baseada na normalização e compensação dos erros de desvio para os cálculos da transferência de informação. As normalizações das medidas utilizam as entropias totais do sistema. Para a DMI, utiliza-se a média geométrica das entropias de X e Y , para a TE aplica-se a CMI (Conditional Mutual Information) para a sua normalização. Após a aplicação dessas abordagens, baseadas no STA e na transferência de informação, apresenta-se o modelo estrutural do circuito neural do sistema neuromotor de gafanhotos. São apresentados os resultados com o STA e a DMI para os neurônios sensores, dos quais são levantadas algumas hipóteses sobre o funcionamento desta parte do FeCO (Femoral Chordotonal Organ). Para cada tipo de neurônio foram identificados múltiplos caminhos no circuito neural, através dos tempos de atraso e dos valores de máxima coerência da informação. Nos interneurônios spiking obtiveram-se dois padrões de caminhos, enquanto que para os interneurônios nonspiking identificaram-se três padrões distintos. Esses resultados são obtidos computacionalmente e condizem com que é esperado a partir dos modelos biológicos descritos em Burrows (1996). / Herein, we present the development of a bioinspired model by the neural circuit of insects. This model is obtained by analyzing the first order from STA (Spike Triggered Average) and the transfer of information among neural signals. Techniques are applied based on the identification of the time delays of the information maximum coherence. For this purpose we use the concepts of the theory of information: DMI (Delayed Mutual Information) and TE (Transfer Entropy). These two approaches have applications on information transfer and each one has peculiarities. The DMI is a simpler tool than the TE, from the computational point of view. Therefore, DMI depends on the statistical analysis of second order probability density functions, whereas the TE depends on third order functions. If computational resources are a problem, those questions can be taken into consideration. The results of the information delay are very effective for DMI. However, DMI fails to distinguish the direction of the information flow when we have systems subjected to indirect information transfer and superposition of the information. In these cases, the TE is the most appropriate tool for determining the direction of the information flow, due to the conditional dependence imposed by a common history among the signals. In neural circuits, those issues occur in many cases. For example, in metathoracic ganglion of insects, the local interneurons have different pathways with superposition of the information. Therefore, the interneurons receive signals from different sensory neurons for moving the animals legs . The main objective of this work is propose a model of the neural circuit from an insect. Additionally, we map the neural signals when the hind leg is subjected to a set of movements. Neural responses are reflexes caused by tactile stimulus, which generates the movement of femoro-tibial joint of the hind leg. In these neural circuits, the signals are processed by neural spiking and nonspiking local interneurons. These types of neurons operate in parallel processing of the information from the sensory neurons. Interneurons receive input signals from mechanoreceptors by the leg and the insect knees. The main feature of local interneurons is their ability to communicate with others neurons. It can occur with or without of the presence of impulses (spiking and nonspiking). Thus, they form a neural circuit with input signals (sensory neurons) and outputs (motor neurons). The proposed algorithms analyze the random generation of movements and mechanical stimuli in sensory neurons. Which are processing in the metathoracic ganglion, including their responses in the motor neurons. The algorithms and the pseudo-code are implemented for TE and DMI. The technique of Surrogate Data is applied to infer the measures of statistical significance related to the information maximum coherence among neural signals. The results of the Surrogate Data are used for bias error compensation from information transfer. An algorithm, based on IAAFT (Iterative Amplitude Adjusted Fourier Transform), generates Surrogate Data with the same power spectrum and different distributions of the original signals. The results of the surrogate data, for DMI and TE, achieve the values of baselines when there are minimum information transfer. Additionally, we used simulated data to discuss the effects of sample sizes and different strengths of information connectivity. The collected neural signals are available from one database based on several experiments of the locusts metathoracic ganglion. However, each experiment has few simultaneously collected signals and the signals are subjected of variations in sample size and absolute measurements noisy of information transfer. We used a methodology based on normalization and compensation of the bias errors for computing the information transfer. The normalization of the measures uses the total entropy of the system. For the DMI, we applied the geometric mean of X and Y . Whereas, for the TE is computed the CMI (Conditional Mutual Information) for the normalization. We present the neural circuit structural model of the locusts neuromotor system, from those approaches based on STA and the information transfer. Some results are presented from STA and DMI for sensory neurones. Then, we achieve some new hypothesis about the neurophisiology function of FeCO. For each type of neuron, we identify multiple pathways in neural circuit through the time delay and the information maximum coherence. The spiking interneurons areyielded by two pathways, whereas the nonspiking interneurons has revealed three distinct patterns. These results are obtained computationally and are consistent with biological models described in Burrows (1996).

Submitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2015-11-25T21:36:01Z No. of bitstreams: 1 Alexandre Romeiro.pdf: 2803893 bytes, checksum: 1b596e766e1fdb4352135427aa5f1336 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-25T21:36:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alexandre Romeiro.pdf: 2803893 bytes, checksum: 1b596e766e1fdb4352135427aa5f1336 (MD5) Previous issue date: 2015-10-27 / The intervention-research that bases the reflection of this dissertation comes from the idea that the nowadays society shows in many situations interpersonal relations getting more and more distant, situations that need a more sympathetic attention. This interpersonal relation pattern reflects itself in educational ways that see people not as individuals but as numbers, as duty as performance. In this dissertation the clown formation has the objective of suggesting didactic experiments and behaviors and also strategies for the improvement of the every-day interpersonal educator relations. In the intervention research experiment, Paulo Freire´s categories were emphasized in a clown formation course, for instance: can good mood be considered a didactic “re-source” improving curiosity? The use of a semi-structured questionary allowed us forecast some demands: relation improvement in school environment through a conscious body reading, sensation perceptions and the use of ludic-pedagogical resources. The method used turned into a planned intervention for the clown formation with a ten-day course. The results obtained showed that improvements expected from the experiment were incorporated in the professional performance of the participants analyzed during the course. As a pay back a DVD was produced showing Paulo Freire´s categories and how it affected the life of the participants seven months after. / La pesquisa intervención que apoya las reflexiones de esta disertación parten del presupuesto de que la sociedad actual presenta, en algunas situaciones, relaciones interpersonales cada vez más distantes, situaciones carentes de miradas atentas y empáticas. Tal modelo de relaciones se refleja en modos de educación que perciben las personas impersonalmente, como números, como funciones, como desempeños. En este trabajo, la formación de Payasos objetiva experimentar y proponer posturas, didácticas y estrategias de enseñanza para mejora de las relaciones humanas en el cotidiano de los educadores. En la experiencia de pesquisa intervención, categorías de Paulo Freire se enfatizaron en un curso de formación de Payasos. Por ejemplo: ¿puede el buen humor se considerar un “recurso” didáctico de optimización de la curiosidad? La aplicación de un cuestionario semiestructurado permitió vislumbrar algunas demandas: mejorar las relaciones en el âmbito escolar por medio de la lectura corporal consciente, de la percepción de sensaciones y del uso de recursos lúdicos pedagógicos. La metodología del experimento tomó forma como intervención planificada para el desarrollo del payaso en diez encuentros. Los resultados alcazados se incorporaron en devolutivas que se constituyeron en la propia formación, es decir, el desarrollo de Payasos “incorporados” al desempeño profesional de los estudiantes. Como devolutiva de la intervención, se produjo un DVD que muestra las categorías de Paulo Freire y como la vivencia se reverberó en la vida de los estudiantes después de siete meses. / A pesquisa-intervenção que embasa as reflexões desta dissertação partem do pressuposto de que a sociedade atual apresenta, em muitas situações, relações interpessoais cada vez mais distantes, situações carentes de olhares atentos e empáticos. Tal padrão de relacionamento reflete-se em modos de educação que percebem as pessoas impessoalmente, como números, como funções, como performances. Neste trabalho, a formação de Palhaços tem como objetivo experimentar e sugerir posturas, didáticas e estratégias para a melhoria das relações humanas no cotidiano de profissionais educadores. Na experiência de pesquisa-intervenção, categorias de Paulo Freire foram enfatizadas num curso de formação de Palhaços. Por exemplo: pode o bom humor ser considerado um “re-curso” didático, otimizando à curiosidade? A aplicação de um questionário semiestruturado permitiu entrever algumas demandas: melhorar as relações no ambiente escolar por meio da leitura corporal consciente, da percepção de sensações e do uso de recursos lúdico-pedagógicos. A metodologia experimentada tomou corpo como intervenção planejada para o desenvolvimento do palhaço em dez encontros realizados. Os resultados obtidos foram incorporados em devolutivas que constituíram a própria formação, isto é, o desenvolvimento de Palhaços “incorporados” à performance profissional dos cursistas-estudantes. Como devolutiva foi produzido um DVD evidenciando as categorias de Paulo Freire e como a vivência reverberou na vida dos cursistas após sete meses.

[pt] O agonista do receptor do peptídeo semelhante ao glucagon 1 (GLP-1), melhora o controle glicêmico, reduz o apetite e o peso corporal, sendo usado para o tratamento de diabetes tipo 2 (DM2). Também se mostrou associado a alterações nas respostas cerebrais, relacionadas a estímulos alimentares. Entretanto, seus efeitos na conectividade funcional intrínseca do cérebro não são conhecidos. Com objetivo de melhor entender o papel do GLP-1 na conectividade intrínseca do cérebro em pacientes DM2, dados de ressonância magnética funcional (RMf) de redes do estado de repouso relevantes para o comportamento alimentar foram analisados em dois estudos. Em ambos, todas as imagens foram adquiridas após um jejum noturno (8-12 horas). O estudo 1 teve como meta investigar o efeito agudo do bloqueio de GLP-1 na conectividade funcional. Foram adquiridas imagens de RMf durante o estado de repouso, em dois dias separados, de 20 pacientes DM2 sem complicações e 20 controles saudáveis, primeiro sob infusão de solução salina e, posteriormente, sob a infusão de antagonista do receptor de GLP-1. Já o estudo 2 teve como objetivo investigar, em pacientes DM2, se haveria diferenças na conectividade intrínseca, quando comparados os tratamentos com agonista do GLP1 liraglutida e com insulina glargina. Os mesmos pacientes DM2, participantes do estudo 1, foram tratados, em ordem aleatória, por 12 semanas com liraglutida e por 12 semanas com insulina glargina. Os dados de RMf em estado de repouso foram coletados antes do início do tratamento, após 10 dias e após 12 semanas. As análises de neuroimagem foram corrigidas para múltiplas comparações com o Family-wise error, as correlações foram feitas com coeficiente de correlação de Pearson. Os resultados do estudo 1 mostraram que, durante a infusão da solução salina, pacientes DM2 apresentaram maior conectividade comparados a controles na ínsula esquerda e opérculo, relacionada à maior perda de peso, mediada pelo agonista de GLP-1 após 10 dias e 12 semanas. Além disso, a conectividade foi maior em pacientes DM2 versus controles no polo frontal, córtex frontal medial, no giro cingulado anterior e no giro paracingulado, a qual se correlacionou com menor perda de peso, mediada por agonista de GLP-1, após 10 dias (todos P(FWE) menor que 0,05). Não houve efeito da infusão do antagonista do receptor de GLP-1 ou do tratamento com agonista de GLP-1, na conectividade (todos P(FWE) maior que 0,05). Em conclusão, a conectividade basal em estado de repouso mostrou estar relacionada à mudança de peso, mediada pelo agonista do GLP-1, com maior conectividade frontal correlacionando com menos perda de peso durante o tratamento com agonista do GLP-1, enquanto maior conectividade na ínsula esquerda, correlacionou com maior perda de peso, mediada pelo GLP-1, indicando relação entre a conectividade intrínseca dessas redes e o efeito de perda de peso do tratamento com GLP-1. / [en] The glucagon-like peptide 1 (GLP-1) receptor agonist is used for the treatment of type 2 diabetes (DM2) as it improves glycemic control, reduces appetite and body weight. It is also related to altered brain responses to food stimuli, but its effects on intrinsic brain connectivity are unknown. With the goal of better understanding GLP-1 s role in the intrinsic brain connectivity of DM2 patients, functional resonance imaging (fMRI) data of resting-state networks relevant for eating behavior was analyzed in two studies. In both, all images were acquired after an overnight fast (8-12 hours). Study 1 aimed to investigate the acute effect of GLP1 blockade on functional connectivity. On two separate days, fMRI data was acquired from 20 DM2 patients and 20 healthy controls, first under saline infusion and thereafter under GLP-1 antagonist infusion. Study 2 aimed to investigate, in DM2 patients, if there were any between treatment differences in intrinsic connectivity when comparing GLP-1 receptor agonist liraglutide with insulin glargine. The same DM2 participants in study 1 were thus treated in random order for 12 weeks with liraglutide and insulin glargine, fMRI data was collected at the start of treatment, after 10 days and after 12 weeks. Study 1 results showed that, during saline infusion, DM2 patients had greater connectivity compared to controls in the left insula and operculum, which related to greater GLP-1 mediated weightloss after 10 days and 12 weeks. Also, connectivity was greater in DM2 patients versus controls in the frontal pole, frontal medial cortex, anterior cingulate and paracingulate giry, which related to less GLP-1 mediated weight-loss after 10 days (all P(FWE) less than 0.05). There was no effect on connectivity for GLP-1 antagonist, and no long-term differences between treatments (all P(FWE) less than 0.05). In conclusion, baseline resting-state connectivity was shown to be related to GLP-1 mediated weightchange, with greater frontal connectivity relating to less weight loss during GLP-1 treatment, while higher left insula connectivity correlated to greater weight loss during GLP-1 treatment, indicating a relationship between baseline intrinsic connectivity in these regions and weight loss during GLP-1 treatment.

Este estudo foi realizado para testar técnicas de ressonância magnética funcional (RMf) para investigar aspectos funcionais da pineal humana. Foram coletadas imagens funcionais e amostras de sangue total para a dosagem da melatonina plasmática antes, durante e após a apresentação de estímulo com luz azul quase monocromática em indivíduos saudáveis. Os participantes realizaram o exame de tomografia computadorizada do crânio sem o uso de contraste endovenoso (TC), para a avaliação qualitativa do grau de calcificação pineal. As conclusões foram: a) não houve ativação da pineal em resposta à aplicação da luz; b) não houve diferenças estatisticamente significativas entre as condições pré-estímulo, durante o estímulo ou pós-estímulo usando diferentes métodos de análise dos dados de RMf, porém, observou-se tendência de maior poder espectral na pineal durante a aplicação do estímulo luminoso do que nas condições pré e pós-estímulo; c) foi identificada a conectividade funcional da pineal, que poderá ser melhor avaliada em estudo futuro. / This study aimed to test the functional magnetic resonance imaging (fMRI) techniques in order to investigate the functional aspects of human pineal gland. Some functional images and total blood samples for dosing the plasmatic melatonin concentration were collected before, during and after the presentation of a monochromatic blue light stimulation in healthy individuals. All subjects were examined by a brain CT scan, with no the administration of endovenous contrast, for the qualitative assessment of the pineal calcification level. The conclusions were the following: a) there was no pineal activation in response to the application of light; b) there were no statistically significant differences between the pre-, during and poststimulation conditions with different analysis methods of fMRI data, however, there was a trend of greater spectral power in the pineal gland during the luminous stimulation application than under the other conditions; c) the functional connectivity of the pineal could be identified, which should be better assessed in a future study.

A presença que tem hoje a Medicina Nuclear como modalidade de obtenção de imagens médicas é muito importante e um dos principais procedimentos utilizados hoje nos centros de saúde, tendo como grande vantagem a capacidade de conseguir analisar o comportamento metabólico do paciente, fazendo possíveis diagnósticos precoces. Este projeto está baseado em imagens médicas obtidas através da modalidade PET (Positron Emission Tomography) a qual está tendo uma crescente difusão e aceitação. Para isso, temos desenvolvido uma estrutura integral de processamento de imagens tridimensionais PET, a qual está constituída por etapas consecutivas que se iniciam na obtenção das imagens padrões (gold standard), sendo utilizados volumes simulados ou phantoms do Ventrículo Esquerdo do Coração criadas como parte do projeto, assim como geradas a partir do software NCAT-4D. A seguir, nos volumes simulados, é introduzido ruído quântico tipo Poisson que é o ruído característico das imagens PET e feita uma análise que busca certificar que o ruído utilizado corresponde efetivamente ao ruído Poisson. Em sequência é executada a parte de pré-processamento, utilizando para este fim, um conjunto de filtros tais como o filtro da mediana, o filtro da Gaussiana ponderada e o filtro que mistura os conceitos da Transformada de Anscombe e o filtro pontual de Wiener. Posteriormente é aplicada a etapa de segmentação que é considerada a parte central da sequência de processamento. O processo de segmentação é baseado na teoria de Conectividade Fuzzy e para isso temos implementado quatro diferentes abordagens: Algoritmo Genérico, Algoritmo LIFO, Algoritmo kTetaFOEMS e o Algoritmo utilizando Pesos Dinâmicos. Sendo que os três primeiros algoritmos utilizam pesos específicos selecionados pelo usuário, foi preciso efetuar uma análise para determinar os melhores pesos de segmentação que se reflitam numa segmentação mais eficiente. Finalmente, para terminar a estrutura de processamento, um procedimento de avaliação foi utilizado como métrica para obter quantitativamente três parâmetros (Verdadeiro Positivo, Falso Positivo e Máxima Distância) que permitiram conhecer o nível de eficiência e precisão de nosso processo e do projeto em geral. Constatamos que os algoritmos implementados (filtros e algoritmos de segmentação) são bastante robustos e atingem ótimos resultados chegando-se a obter, para o caso do volume do Ventrículo Esquerdo simulado, taxas de VP e FP na ordem de 98.49 ± 0.27% e 2,19 ± 0.19%, respectivamente. Com o conjunto de procedimentos e escolhas feitas ao longo da estrutura de processamento, encerramos o projeto com a análise de um grupo de volumes produto de um exame PET real, obtendo a quantificação destes volumes. / The usefulness of Nuclear medicine nowadays as a modality to obtain medical images is very important, and it has turned into one of the main procedures utilized in Health Care Centers. Its great advantage is to analyze the metabolic behavior of the patient, by allowing early diagnosis. This project is based on medical images obtained by the PET modality (Positron Emission Tomography), which has won wide acceptance. Thus, we have developed an integral framework for processing Nuclear Medicine three-dimensional images of the PET modality, which is composed of consecutive steps that start with the generation of standard images (gold standard) by using simulated images or phantoms of the Left Ventricular Heart that were generated in this project, such as the ones obtained from the NCAT-4D software. Then Poisson quantum noise is introduced into the whole volume to simulate the characteristic noises in PET images and an analysis is performed in order to certify that the utilized noise is the Poisson noise effectively. Subsequently, the pre-processing is executed by using specific filters, such as the median filter, the weighted Gaussian filter, and the filter that joins the concepts of Anscombe Transformation and the Wiener filter. Then the segmentation, which is considered the most important and central part of the whole process, is implemented. The segmentation process is based on the Fuzzy Connectedness theory and for that purpose four different approaches were implemented: Generic algorithm, LIFO algorithm, kTetaFOEMS algorithm, and Dynamic Weight algorithm. Since the first three algorithms used specific weights that were selected by the user, an extra analysis was performed to determine the best segmentation constants that would reflect an accurate segmentation. Finally, at the end of the processing structure, an assessment procedure was used as a measurement tool to quantify some parameters that determined the level of efficiency and precision of our process and project. We have verified that the implemented algorithms (filters and segmentation algorithms) are fairly robust and achieve optimal results, assist to obtain, in the case of the Left Ventricular simulated, TP and FP rates in the order of 98.49 ± 0.27% and 2.19 ± 0.19%, respectively. With the set of procedures and choices made along of the processing structure, the project was concluded with the analysis of a volumes group from a real PET exam, obtaining the quantification of the volumes.

A presença que tem hoje a Medicina Nuclear como modalidade de obtenção de imagens médicas é muito importante e um dos principais procedimentos utilizados hoje nos centros de saúde, tendo como grande vantagem a capacidade de conseguir analisar o comportamento metabólico do paciente, fazendo possíveis diagnósticos precoces. Este projeto está baseado em imagens médicas obtidas através da modalidade PET (Positron Emission Tomography) a qual está tendo uma crescente difusão e aceitação. Para isso, temos desenvolvido uma estrutura integral de processamento de imagens tridimensionais PET, a qual está constituída por etapas consecutivas que se iniciam na obtenção das imagens padrões (gold standard), sendo utilizados volumes simulados ou phantoms do Ventrículo Esquerdo do Coração criadas como parte do projeto, assim como geradas a partir do software NCAT-4D. A seguir, nos volumes simulados, é introduzido ruído quântico tipo Poisson que é o ruído característico das imagens PET e feita uma análise que busca certificar que o ruído utilizado corresponde efetivamente ao ruído Poisson. Em sequência é executada a parte de pré-processamento, utilizando para este fim, um conjunto de filtros tais como o filtro da mediana, o filtro da Gaussiana ponderada e o filtro que mistura os conceitos da Transformada de Anscombe e o filtro pontual de Wiener. Posteriormente é aplicada a etapa de segmentação que é considerada a parte central da sequência de processamento. O processo de segmentação é baseado na teoria de Conectividade Fuzzy e para isso temos implementado quatro diferentes abordagens: Algoritmo Genérico, Algoritmo LIFO, Algoritmo kTetaFOEMS e o Algoritmo utilizando Pesos Dinâmicos. Sendo que os três primeiros algoritmos utilizam pesos específicos selecionados pelo usuário, foi preciso efetuar uma análise para determinar os melhores pesos de segmentação que se reflitam numa segmentação mais eficiente. Finalmente, para terminar a estrutura de processamento, um procedimento de avaliação foi utilizado como métrica para obter quantitativamente três parâmetros (Verdadeiro Positivo, Falso Positivo e Máxima Distância) que permitiram conhecer o nível de eficiência e precisão de nosso processo e do projeto em geral. Constatamos que os algoritmos implementados (filtros e algoritmos de segmentação) são bastante robustos e atingem ótimos resultados chegando-se a obter, para o caso do volume do Ventrículo Esquerdo simulado, taxas de VP e FP na ordem de 98.49 ± 0.27% e 2,19 ± 0.19%, respectivamente. Com o conjunto de procedimentos e escolhas feitas ao longo da estrutura de processamento, encerramos o projeto com a análise de um grupo de volumes produto de um exame PET real, obtendo a quantificação destes volumes. / The usefulness of Nuclear medicine nowadays as a modality to obtain medical images is very important, and it has turned into one of the main procedures utilized in Health Care Centers. Its great advantage is to analyze the metabolic behavior of the patient, by allowing early diagnosis. This project is based on medical images obtained by the PET modality (Positron Emission Tomography), which has won wide acceptance. Thus, we have developed an integral framework for processing Nuclear Medicine three-dimensional images of the PET modality, which is composed of consecutive steps that start with the generation of standard images (gold standard) by using simulated images or phantoms of the Left Ventricular Heart that were generated in this project, such as the ones obtained from the NCAT-4D software. Then Poisson quantum noise is introduced into the whole volume to simulate the characteristic noises in PET images and an analysis is performed in order to certify that the utilized noise is the Poisson noise effectively. Subsequently, the pre-processing is executed by using specific filters, such as the median filter, the weighted Gaussian filter, and the filter that joins the concepts of Anscombe Transformation and the Wiener filter. Then the segmentation, which is considered the most important and central part of the whole process, is implemented. The segmentation process is based on the Fuzzy Connectedness theory and for that purpose four different approaches were implemented: Generic algorithm, LIFO algorithm, kTetaFOEMS algorithm, and Dynamic Weight algorithm. Since the first three algorithms used specific weights that were selected by the user, an extra analysis was performed to determine the best segmentation constants that would reflect an accurate segmentation. Finally, at the end of the processing structure, an assessment procedure was used as a measurement tool to quantify some parameters that determined the level of efficiency and precision of our process and project. We have verified that the implemented algorithms (filters and segmentation algorithms) are fairly robust and achieve optimal results, assist to obtain, in the case of the Left Ventricular simulated, TP and FP rates in the order of 98.49 ± 0.27% and 2.19 ± 0.19%, respectively. With the set of procedures and choices made along of the processing structure, the project was concluded with the analysis of a volumes group from a real PET exam, obtaining the quantification of the volumes.

Este estudo foi realizado para testar técnicas de ressonância magnética funcional (RMf) para investigar aspectos funcionais da pineal humana. Foram coletadas imagens funcionais e amostras de sangue total para a dosagem da melatonina plasmática antes, durante e após a apresentação de estímulo com luz azul quase monocromática em indivíduos saudáveis. Os participantes realizaram o exame de tomografia computadorizada do crânio sem o uso de contraste endovenoso (TC), para a avaliação qualitativa do grau de calcificação pineal. As conclusões foram: a) não houve ativação da pineal em resposta à aplicação da luz; b) não houve diferenças estatisticamente significativas entre as condições pré-estímulo, durante o estímulo ou pós-estímulo usando diferentes métodos de análise dos dados de RMf, porém, observou-se tendência de maior poder espectral na pineal durante a aplicação do estímulo luminoso do que nas condições pré e pós-estímulo; c) foi identificada a conectividade funcional da pineal, que poderá ser melhor avaliada em estudo futuro. / This study aimed to test the functional magnetic resonance imaging (fMRI) techniques in order to investigate the functional aspects of human pineal gland. Some functional images and total blood samples for dosing the plasmatic melatonin concentration were collected before, during and after the presentation of a monochromatic blue light stimulation in healthy individuals. All subjects were examined by a brain CT scan, with no the administration of endovenous contrast, for the qualitative assessment of the pineal calcification level. The conclusions were the following: a) there was no pineal activation in response to the application of light; b) there were no statistically significant differences between the pre-, during and poststimulation conditions with different analysis methods of fMRI data, however, there was a trend of greater spectral power in the pineal gland during the luminous stimulation application than under the other conditions; c) the functional connectivity of the pineal could be identified, which should be better assessed in a future study.

A polineuropatia inflamatória desmielinizante crônica (PIDC) é uma síndrome caracterizada fundamentalmente pela disfunção do Sistema Nervoso Periférico e que afeta muito a qualidade de vida dos pacientes. O envolvimento da PIDC com o Sistema Nervoso Central tem sido descrito, maiormente como sendo subclínico, porém não há estudos sobre a caracterização deste envolvimento de uma forma ampla e quantitativa. Avaliamos 11 pacientes com PIDC, todos tratados e sem sinais clínicos de alterações centrais, e 11 controles, pareados em gênero e faixa etária de 19 a 69 anos. Foram adquiridas neuroimagens em uma máquina de Ressonância Magnética de alto campo (3T) usando diferentes técnicas de imagens; volumétricas ponderadas em T1, volumétricas de inversão e recuperação com atenuação de fluidos e ponderadas em T2, relaxométricas de cinco ecos para mapas de T2, de transferência de magnetização e por tensor de difusão. As imagens foram processadas em diferentes ferramentas computacionais e foram obtidos resultados para estudos da difusibilidade, volumetria, morfometria, tratometria e conectividade cerebral, além de achados radiológicos para os pacientes. As análises de grupos foram executadas por; 1) testes paramétricos monocaudais de duas amostras pareadas para os resultados da volumetria, da tratometria e conectividade cerebral; 2) mapeamento estatístico paramétrico para os resultados da morfometria baseada em voxel e; 3) estatística espacial baseada em tratos para os resultados da difusibilidade. Foram detectas alterações em todas as comparações. Os principais achados indicam um envolvimento possivelmente caracterizado por uma perda volumétrica encefálica generalizada, sobretudo nas regiões periventriculares associadas a ventrículos proeminentes acrescido de, um aumento da difusibilidade transversa e oblíqua nos maiores tratos de substância branca e, também há uma perda de densidade na substância branca periventricular e um aumento na substância cinzenta em uma região que sinaliza para o espessamento trigeminal bilateral e, uma redução geral da conectividade cerebral estrutural. / Chronic Inflammatory Demyelinating Polyneuropathy (CIDP) is a severe disease fundamentally characterized by dysfunction of the Peripheral Nervous System and affects greatly the quality of life of patients. The Central Nervous System (CNS) involvement in CIDP has not been described using recent quantitative neuroimaging techniques. We evaluated 11 patients with CIDP, all treated and without clinical signs of central alterations and 11 controls matched for gender and age group of 19 to 69 years. Magnetic Resonance Imaging were performed on a 3T scanner using different imaging techniques; structural 3D T1-weighted, fluid-attenuated inversion recovery, relaxometry with 5 echoes pulse sequence for T2 maps, magnetization transfer weighted and diffusion tensor imaging. The images were processed on different tools and were obtained results for the studies of diffusivity, volumetry, morphometry, tractometry, brain connectivity, and radiological findings of patients. Different statistical group analyses were performed in the quantitative results: 1) Parametric test for volumetry, tractometry and brain connectivity; 2) Parametric mapping for voxel morphometry; 3) Tract-based spatial statistics (TBSS) for diffusion coefficients. Changes were detected in all comparisons. In the patients, our main findings are: generalized loss brain volume more pronounced in periventricular regions associated with prominent ventricles, increased simultaneously perpendiculars and parallel diffusivity in the major tracts of the TBSS analyze, white matter density loss in the periventricular area, some bilateral trigeminal thickening, and general reduction of the brain connectivity. The CIDP affects the global brain and represents a demyelination in the CNS.