Recent investigations suggest that rhythmic movements rely on two distinct timing systems: event and emergent timing. Event timing is based on an explicit internal representation of the temporal interval marked by clear perceptual detectible events whereas emergent timing is derived from the dynamics of smooth and continuous movements. However, crucial aspects of the distinction between these mechanisms remain unclear. This thesis investigates the role of expectancy and skill in the internal representation of time in event timing and emergent timing. Chapter 1 introduces the theoretical framework that supports the differentiation between event and emergent timing mechanisms and presents the hypotheses that were tested. Chapter 2 describes a series of five experiments that investigated the role of expectancy through examining the effect of a single unexpected perturbation of feedback content (e.g. pitch, timbre, intensity) on timing of finger tapping. Chapter 3 expands this question by investigating the effect of unexpected auditory perturbations on two types of timed movements: event and emergent timing. The role of expertise and training on motor timing is the subject of discussion of Chapters 4 to 6 where a total of 4 experiments tested the effect of expertise and music training on accuracy of finger tapping and circle drawing tasks. More specifically, Chapter 4 compares accuracy levels of experts in movement-based activities (music and sports) with non experts, whereas Chapters 5 and 6 focus on the effect of music training on event and emergent timing in students of 10 to 14 years of age. Finally, Chapter 7 reviews and discusses the main findings of this body of work with respect to current theories of timing and movement. Foremost, these data challenge current models of human movements controlled by event and emergent timing mechanisms demonstrating that expectancy and training are crucial in determining the timing strategy and the type of expectancy mechanisms adopted to perform distinct rhythmic movements / Estudos recentes sugerem que movimentos rítmicos dependem de dois sistemas distintos para controle do tempo, chamados tempo emergente e discreto. Sugere-se que tempo discreto baseia-se em uma representação interna do tempo intervalar que é marcada por eventos perceptuais evidentes, enquanto tempo emergente origina-se da própria dinâmica dos movimentos contínuous. No entanto, aspectos cruciais da diferença entre esses mecanismos ainda necessitam ser examinados. Esta tese investiga o papel de expectativas e treino no controle temporal de movimentos rítmicos contínuous e discretos. Capítulo 1 introduz as bases teóricas que subsidiam as hipóteses testadas no presente trabalho. Capítulo 2 descreve uma série de cinco experimentos que investigam a importância da retroalimentação auditiva e dos mecanismos de expectativa, e assim examina o efeito de uma perturbação inesperada e transitória no conteúdo do feedback (e.x. altura, timbre, intensidade) na precisão temporal de movimentos rítmicos discretos (i.e. finger tapping). Capítulo 3 expande essa investigação e analisa o efeito de perturbações inesperadas da retroalimentação auditivo em tarefas de movimentos contínuos, como desenhar círculos repetidamente. O papel do treinamento para o controle temporal é foco de discussão nos Capítulos 4 a 6, onde se descrevem um total de quatro experimentos que testam o efeito de expertise e treino na precisão de movimentos em tarefas de finger tapping e desenho de círculos. Mais especificamente, Capítulo 4 compara a performance de músicos e atletas com participantes sem nenhum treinamento nestas áreas a fim de examinar o papel do treinamento no controle motor, enquanto os Capítulo 5 e 6 focam no efeito do treino em música no controle temporal de movimentos rítmicos discretos e contínuous em estudantes de 10 a 14 anos de idade. Capítulo 7 revisa e conclui as discussões propostas com base nos principais resultados descritos neste trabalho. Em suma, os resultados apresentam novas e relevantes informações a respeito da importância de expectativas e do treinamento no controle temporal de movimentos rítmicos, cujas implicações podem contribuir significativamente para áreas relacionadas à pedagogia e reabilitação motora. Além disso, esta tese apresenta novas informações que ampliam modelos atuais sobre os mecanismos envolvidos no controle temporal de movimentos rítmicos demonstrando a importância do papel de expectativas, retroalimentação auditiva e do treinamento para determinar os diferentes mecanismos de expectativa adotados pelo sistema nervoso na execução de movimentos rítmicos

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:19:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3171.pdf: 1824903 bytes, checksum: f8b361fb67df2b6e406968b3ada5b339 (MD5) Previous issue date: 2010-07-19 / Universidade Federal de Minas Gerais / Manual preference has been regarded as derived from innate performance advantage of one hand over the other. The main purpose of this work was to investigate the relationship between manual preference and intermanual performance asymmetry on a task of reaching for static targets in five-month-old infants. Secondary purposes were to assess the effects of spatial target position and gender on manual preference, and the relationship between the infants‟ and the parents‟ manual preference. Manual preference was evaluated through frequency of right- and left-handed reaching toward targets at right, midline and left positions, regarding the midsagittal plane of the infant‟s body. Intermanual asymmetry was assessed through kinematic analysis of reaching toward the target at the midline position. Dependent variables were the following: movement time, movement straightness, number of movement units, median velocity, peak velocity, and deceleration time. Analysis of manual preference indicated similar frequency of rightand left-handed reaching at midline and ipsilateral reaching toward lateral targets. Analysis of manual preference regarding toy positions indicated the equivalence between the incidence of infants presenting right and left manual preference. Kinematic analysis showed similar patterns of reaching between the right and left hands, except for deceleration time. Manual preference was not correlated with performance asymmetry. These results suggest that early manual preference in reaching does not derive from a superior capacity of control of one hand over the other. Manual preference was not significantly different between males and females, and it was not correlated with parents‟ manual preference. Results are discussed in terms of environmental versus genetic factors associated with formation of manual preference. / A preferência manual tem sido considerada como proveniente da vantagem inata de desempenho motor de uma mão sobre a outra. O presente trabalho teve como objetivo principal investigar a relação entre preferência manual e assimetrias intermanuais de desempenho na tarefa de alcançar alvos estáticos em bebês aos cinco meses de idade. Como objetivos secundários foram analisados os efeitos da posição espacial do alvo e sexo sobre a preferência manual, e a correlação entre a preferência manual dos bebês e dos respectivos pais. Para a avaliação da preferência manual, foi analisada a frequência de alcances com as mãos direita e esquerda a alvos posicionados na linha média, à direita e à esquerda em relação ao eixo sagital mediano do corpo dos bebês. A avaliação da assimetria intermanual foi feita por meio de análise cinemática de movimentos de alcance a alvos posicionados na linha média. Foram calculados tempo de movimento, índice de retidão, quantidade de unidades de movimento, velocidade média, pico de velocidade e tempo relativo de desaceleração. A análise da preferência manual indicou frequência de alcance semelhante com as mãos direita e esquerda ao alvo medial e alcances predominantemente ipsilaterais aos alvos laterais. Esse resultado revela o efeito da disposição ambiental sobre a preferência manual primária. A análise da preferência manual considerando todas as posições do brinquedo indicou equivalência entre a incidência de bebês apresentando preferência manual direita e esquerda. Não foram encontradas diferenças significantes na preferência manual em função do sexo, e no geral a preferência manual do bebê não apresentou congruência com a preferência manual dos pais. A análise cinemática revelou padrões de alcance predominantemente semelhantes entre as mãos direita e esquerda, exceto para a variável tempo relativo de desaceleração. Esses resultados sugerem que a preferência manual primária no alcançar não deriva de vantagem de desempenho de uma das mãos sobre a outra.Não foi encontrada correlação entre preferência manual e assimetria intermanual de desempenho. Os resultados são discutidos em termos da atuação do ambiente versus a atuação de fatores genéticos sobre a formação da preferência manual.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:32:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARCELO ANDERSON BRACHT.pdf: 528517 bytes, checksum: fda430f0ee52869b14f2380311059025 (MD5) Previous issue date: 2013-05-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neck pain is a highly prevalent disease that leads to disability; individuals with neck pain experience changes in pressure pain threshold, latency activation of the neck muscles and in grip force control. However, there are few studies investigating the effectiveness of physiotherapy interventions on these changes, for example, cervical manipulation. The aim of this study was to investigate the effects of cervical manipulation on pain and upper limb motor control in subjects with neck pain. Thirty subjects with neck pain were instructed to grasp an object that was placed on a table, pre and post intervention, which consisted of or cervical manipulation (n = 15) or sham manipulation (n = 15). The data of the pain threshold, grip force and electrical activity of the upper limb muscles were collected during the task. A blinded evaluator assessed the variables of grip force control and latency of muscles in relation to the object lifting. The analysis of covariance (ANCOVA) identified a statistically significant difference (F = 7.46, P = 0.01) between groups for pressure pain threshold in the upper trapezius region, no significant differences were found for the other variables. The results of this study showed that cervical manipulation causes immediate local hypoalgesia, without however, change the motor control of the upper limb muscles. These results encourage future studies to investigate the cervical manipulation effects on motor control, in the medium and long term, using this and other dynamic tasks. / A cervicalgia é uma doença de alta prevalência que leva a incapacidade funcional; indivíduos com cervicalgia apresentam alterações no limiar de dor à pressão, na latência de ativação dos músculos cervicais e no controle da força de preensão manual. No entanto, são escassos os estudos que investigam a efetividade de intervenções fisioterapêuticas sobre essas alterações, por exemplo, a manipulação cervical. O objetivo do presente estudo foi investigar os efeitos da manipulação cervical sobre a dor e o controle motor do membro superior em indivíduos com cervicalgia. Trinta sujeitos com cervicalgia foram instruídos a pegar e levantar um objeto que foi posicionado sobre uma mesa, pré e pós intervenção, que consistiu de ou manipulação cervical (n=15) ou manipulação placebo (n=15). Os dados do limiar de dor, da força de preensão e da atividade elétrica dos músculos do membro superior foram coletados durante a tarefa. Um avaliador cego analisou as variáveis de controle de força de preensão e a latência dos músculos em relação ao levantamento do objeto. Através da análise de covariância (ANCOVA) identificou-se uma diferença estatisticamente significativa (F= 7.46, p=0.01) entre os grupos para o limiar de dor à pressão na região do trapézio superior; não foram encontradas diferenças significativas para as demais variáveis estudadas. Os resultados desse estudo mostraram que a manipulação cervical provoca hipoalgesia imediata local, sem no entanto, alterar o controle motor dos músculos do membro superior. Esses resultados incentivam futuros estudos a investigar os efeitos da manipulação cervical a médio e longo prazo sobre o controle motor, mediante essa e outras tarefas dinâmicas.

A literatura demonstra que adultos planejam antecipadamente como apreender um objeto conforme o objetivo a ser cumprido, priorizando o Estado de Conforto ao Final da ação (ESC), mesmo que, para isso, precisem assumir uma posição biomecanicamente desajeitada no início do movimento. Esse estado de conforto parece ser mais evidente diante de uma maior demanda de precisão. Contudo, pouco é conhecido sobre o processo de desenvolvimento dessa capacidade, particularmente considerando as características de crianças com problemas motores. Para verificar essas questões foram conduzidos dois estudos. O primeiro objetivou investigar se a demanda de precisão afeta o planejamento de ações manipulativas de adultos. Participaram 46 universitários (22,0 ± 4,34 anos) em uma tarefa de apreensão de uma barra de madeira, transporte e encaixe em um de dois alvos laterais. A demanda de precisão foi manipulada pela extremidade da barra e o orifício dos alvos (cilíndrico ou semicilíndrico). Foi analisado o percentual do ESC, o tempo de reação (TR), o tempo de alcance (TALC), o tempo de encaixe (TENC) e o tempo de movimento (TM). O ESC foi confirmado nas duas condições da tarefa, e com isso, a hipótese da precisão não foi aceita. Não se observou diferença no TR, mas o TM foi menor nas ações confortáveis comparadas ao desconforto. Maior TR e TM foram observados na condição de maior demanda de precisão, demonstrando que foi necessário mais tempo de análise para a tomada de decisão correta. O objetivo do segundo estudo foi investigar se crianças com desenvolvimento típico (DT) e com Transtorno do Desenvolvimento da Coordenação (TDC) planejam uma tarefa manipulativa sobre duas condições diferentes de demanda de precisão. Participaram 63 crianças com DT e 32 crianças com TDC, que formaram os grupos de 5-6, 7-8 e 9-10 anos de idade, e realizaram a mesma tarefa do primeiro estudo. O ESC foi novamente confirmado nos três grupos etários das crianças com DT, mas somente aos 7-8 anos nas crianças com TDC. A hipótese da precisão se confirmou somente no grupo de crianças mais novas com DT. Foi notável que as crianças com TDC apresentaram todos os tempos superiores aos das crianças com DT, mas não houve diferenças entre os grupos no tempo para o planejamento (TR). Além disso, verificou-se que o ESC foi mais evidente no grupo de DT na condição de maior precisão. Assim, as crianças com TDC planejaram a ação menos frequentemente e parecem ter sido mais cautelosas na execução do movimento, mesmo com o requerimento de realizar \"o mais rápido possível\". Semelhantemente, os três grupos buscaram estratégias para resolver o problema da tarefa, mas somente as crianças com TDC melhoraram a capacidade de planejamento com a prática, constatada pela diminuição de erros e aumento no percentual de conforto nos blocos finais de tentativas. Nos dois estudos realizados, verificou-se que, além do planejamento prévio da ação, estratégias similares foram utilizadas pelos adultos e pelas crianças na resolução do problema, discutidas a partir da ideia de um planejamento on line e um comportamento parcialmente planejado / The literature shows that adults plan in advance how to grip an object according to the goal, prioritizing the End-State-Comfort of the action (ESC), even if, to this end, they have to assume a biomechanically awkward posture during the beginning of the movement. This comfort state may be most pronounced in the face of higher precision demand. However, little is known about the development of this skill, particularly considering the characteristics of children with motor problems. To verify these questions, two studies were conducted. The first study aimed to investigate if precision demand affects the manipulative action planning of adults. Forty-six graduate students (22,0 ± 4,34 years-old) participated in a task of grabbing a wooden bar, transport it and insert it in one of two laterals targets. The precision demand was manipulated with the bar extremity and the holes of the targets (cylindrical or semi cylindrical). The percentage of ESC, the reaction time (TR), reaching time (TALC), insertion time (TENC) and the movement time (TM) were analyzed. The ESC was confirmed in both task conditions, and thus, the precision hypothesis wasn\'t accepted. No difference in the TR was observed, but TM was lower in the comfortable actions when compared to those uncomfortable. Higher TR and TM were observed in the conditions of higher precision demand, showing that it was necessary more time for analysis during decision making. The objective of the second study was to investigate if children with typical development (DT) and with Developmental Coordination Disorder (TDC) plan a manipulative task on two different conditions of precision demand. Sixty-three children with DT and 32 children with TDC, divided in 5-6 years-old, 7-8 years-old and 9-10 years-old groups, participated in this study. The children performed the same task of the first study. The ESC was again confirmed in the three groups of children with DT, but only in the 7-8 years-old group in children with TDC. The precision hypothesis was confirmed only in the group of younger children with DT. Children with TDC had all time scores higher than DT children, but there was no difference between the groups in planning time (TR). The ESC was evident in the DT groups in conditions of higher precision demand. Thus, children with TDC planned the action less frequently and seem to have been more cautions in movement execution, even when asked to \"perform as soon as possible\". Similarly, the three groups used strategies to solve the problem of the task, but only children with TDC improved the capacity of planning with practice, as seen by a decrease of the errors and an increase in the percentage of comfort in the final trial blocks. In the two studies, it was observed that, in addition to the anticipatory action planning, similar strategies were used by adults and children to solve the problem, discussed from the idea of on line planning and partially planned behavior

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do estresse, provocada pela presença de espectadores participativos, no controle motor O estresse foi avaliado através de medidas fisiológicas (frequência cardíaca e cortisol salivar). Em cada teste a tela do computador apresentava de início um pequeno círculo central (diâmetro de 0,4 cm), um segundo círculo do mesmo tamanho, situado cerca de 6,3 cm verticalmente abaixo do circulo central e um terceiro círculo, na parte superior da tela, cerca de 4,1cm verticalmente acima do círculo central. Os três círculos representam, respectivamente, a bola, o cobrador do pênalti e o goleiro A tarefa do voluntário era inclinar uma alavanca no exato momento do contato, e se possível na direção oposta à movimentação do goleiro. Na situação com estresse, o índice de erro ficou por volta de 25% Tanto a frequência cardíaca quanto o cortisol salivar apresentaram aumento estatisticamente significativo na presença de torcida. O estresse parece exercer uma influência negativa na tomada de decisão na execução de um movimento / The aim of this study was to evaluate the effect of stress, caused by the presence of participative audience ,in the motor control. Stress was assessed by physiological measurements (heart rate and salivary cortisol). In each test the computer screen showed only a relatively small central circle (diameter 0.4 cm), a second circle the same size, located about 6.3 cm vertically below the central circle and a third circle on top the screen, about 4.1 cm vertically above the center circle. The three circles represent, respectively, the \"ball\", the \"kicker\" of the penalty and the \"keeper\". The task of the volunteer was tilting lever at the precise moment of contact, and if possible in the opposite direction to the movement of the goalkeeper. In the situation with stress, the error rate was around 25%.. Both the heart rate as salivary cortisol showed a statistically significant increase in the presence of spectators. The stress seems to exert a negative influence on decision making in the execution of a movement.

Recent investigations suggest that rhythmic movements rely on two distinct timing systems: event and emergent timing. Event timing is based on an explicit internal representation of the temporal interval marked by clear perceptual detectible events whereas emergent timing is derived from the dynamics of smooth and continuous movements. However, crucial aspects of the distinction between these mechanisms remain unclear. This thesis investigates the role of expectancy and skill in the internal representation of time in event timing and emergent timing. Chapter 1 introduces the theoretical framework that supports the differentiation between event and emergent timing mechanisms and presents the hypotheses that were tested. Chapter 2 describes a series of five experiments that investigated the role of expectancy through examining the effect of a single unexpected perturbation of feedback content (e.g. pitch, timbre, intensity) on timing of finger tapping. Chapter 3 expands this question by investigating the effect of unexpected auditory perturbations on two types of timed movements: event and emergent timing. The role of expertise and training on motor timing is the subject of discussion of Chapters 4 to 6 where a total of 4 experiments tested the effect of expertise and music training on accuracy of finger tapping and circle drawing tasks. More specifically, Chapter 4 compares accuracy levels of experts in movement-based activities (music and sports) with non experts, whereas Chapters 5 and 6 focus on the effect of music training on event and emergent timing in students of 10 to 14 years of age. Finally, Chapter 7 reviews and discusses the main findings of this body of work with respect to current theories of timing and movement. Foremost, these data challenge current models of human movements controlled by event and emergent timing mechanisms demonstrating that expectancy and training are crucial in determining the timing strategy and the type of expectancy mechanisms adopted to perform distinct rhythmic movements / Estudos recentes sugerem que movimentos rítmicos dependem de dois sistemas distintos para controle do tempo, chamados tempo emergente e discreto. Sugere-se que tempo discreto baseia-se em uma representação interna do tempo intervalar que é marcada por eventos perceptuais evidentes, enquanto tempo emergente origina-se da própria dinâmica dos movimentos contínuous. No entanto, aspectos cruciais da diferença entre esses mecanismos ainda necessitam ser examinados. Esta tese investiga o papel de expectativas e treino no controle temporal de movimentos rítmicos contínuous e discretos. Capítulo 1 introduz as bases teóricas que subsidiam as hipóteses testadas no presente trabalho. Capítulo 2 descreve uma série de cinco experimentos que investigam a importância da retroalimentação auditiva e dos mecanismos de expectativa, e assim examina o efeito de uma perturbação inesperada e transitória no conteúdo do feedback (e.x. altura, timbre, intensidade) na precisão temporal de movimentos rítmicos discretos (i.e. finger tapping). Capítulo 3 expande essa investigação e analisa o efeito de perturbações inesperadas da retroalimentação auditivo em tarefas de movimentos contínuos, como desenhar círculos repetidamente. O papel do treinamento para o controle temporal é foco de discussão nos Capítulos 4 a 6, onde se descrevem um total de quatro experimentos que testam o efeito de expertise e treino na precisão de movimentos em tarefas de finger tapping e desenho de círculos. Mais especificamente, Capítulo 4 compara a performance de músicos e atletas com participantes sem nenhum treinamento nestas áreas a fim de examinar o papel do treinamento no controle motor, enquanto os Capítulo 5 e 6 focam no efeito do treino em música no controle temporal de movimentos rítmicos discretos e contínuous em estudantes de 10 a 14 anos de idade. Capítulo 7 revisa e conclui as discussões propostas com base nos principais resultados descritos neste trabalho. Em suma, os resultados apresentam novas e relevantes informações a respeito da importância de expectativas e do treinamento no controle temporal de movimentos rítmicos, cujas implicações podem contribuir significativamente para áreas relacionadas à pedagogia e reabilitação motora. Além disso, esta tese apresenta novas informações que ampliam modelos atuais sobre os mecanismos envolvidos no controle temporal de movimentos rítmicos demonstrando a importância do papel de expectativas, retroalimentação auditiva e do treinamento para determinar os diferentes mecanismos de expectativa adotados pelo sistema nervoso na execução de movimentos rítmicos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Aging is associated with several changes in human body functions and structures. Neuromuscular, mechanical and cognitive deficits may increase difficulties in locomotion, especially under challenging situations as the gait over obstacles. Such effects can be enforced during situations of dual-task. Limitations for mobility, strength asymmetries and decreased ability of response for changes in the context can affect the gait and increase risks for falling in the elderly. Although physical exercise benefits general health condition, its influence on performance of perturbed gait has been briefly addressed. While the usual gait can be benefited by regular physical exercise, questions still open on how regular exercise contributes to the performance of perturbed gait combined or not with a dual-task, which bring additional cognitive loading to the elderly. The purpose of this study was to evaluate the biomechanics of gait crossing a obstacle while performing or not a dual-task in sedentary and physically active elderly. Elderly aged 60 years old or more participated in the study. They were classified as sedentary or physically active. A brief interview was performed, followed by examination of cognitive status, leg preference and gait kinematics under three conditions: during the usual overground gait, overground gait crossing an obstacle and during overground gait crossing an obstacle while performing a dual-task. Results suggest that some kinematic variables of aged gait are improved in the physical active elderly, even with the execution of a dual-task. Physically active elderly seemed to adopt a more secure pattern of locomotion while crossing over an obstacle, despite of gait asymmetries observed for both the groups. / O envelhecimento acarreta modificações em diversas estruturas e funções corporais. Déficits na capacidade neuromuscular, mecânica e cognitiva podem levar a uma redução na capacidade de locomoção e dificultar a marcha em condições desafiadoras, como na presença de obstáculos. Tais efeitos podem ser aplicados em situações de dupla tarefa. Limitações na mobilidade, assimetrias na força de membros inferiores e menor capacidade de resposta a mudanças no contexto da tarefa podem afetar a marcha e aumentar o risco de quedas em idosos. Embora o exercício físico apresente uma série de benefícios para a qualidade de vida em idosos, sua influência sobre o desempenho na marcha com perturbações tem sido pouco investigada. Enquanto a marcha usual pode ser aprimorada pelo exercício regular, não se sabe como o exercício regular contribui para o desempenho na marcha em diferentes condições de perturbação onde cargas cognitivas adicionais também estão envolvidas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a biomecânica da marcha com obstáculo e dupla tarefa em idosas sedentárias e fisicamente ativas. Participaram do estudo mulheres com idade de 60 anos ou mais, que foram classificadas como fisicamente ativas ou sedentárias. Após a realização de uma anamnese, as idosas foram avaliadas quanto ao estado mental, preferência lateral e cinemática da marcha em três situações: durante a marcha normal, livre de obstáculo; durante a transposição de um obstáculo; e durante a transposição de um obstáculo concomitante à realização de uma tarefa cognitiva secundária. Os principais resultados sugerem que algumas variáveis da marcha com obstáculo são beneficiadas pela prática do exercício regular, mesmo com a realização de uma dupla tarefa. Idosas fisicamente ativas parecem assumir padrões mais seguros de marcha para cruzar um obstáculo, ainda que assimetrias ocorram para ambos os grupos.

O músculo reto do abdome é um importante músculo da parede abdominal, responsável pela estabilização e função da coluna, tanto em atividades atléticas quanto em atividades cotidianas. Entretanto, pouco se conhece sobre o controle neuromotor de tal estrutura em atividades voluntárias, como os exercícios abdominais, e como as diferentes tarefas agem na ativação segmentada das porções musculares do músculo reto do abdome. Em geral, a presente dissertação teve como objetivo investigar o controle neuromotor do músculo reto do abdome em diferentes tarefas voluntárias através de quatro experimentos. O primeiro experimento teve como objetivo descrever as características morfológicas do músculo reto do abdome, em particular sua área de secção transversa, ao longo do comprimento longitudinal do músculo, utilizando as imagens do projeto homem visível (NLM). O segundo experimento objetivou o mapeamento dos pontos motores para cada porção muscular. O terceiro experimento investigou o controle neuromotor das diversas porções musculares em tarefas isométricas de baixa intensidade. E por fim, o quarto experimento investigou o comportamento das porções musculares em diferentes tarefas isométricas em condição de fadiga neuromuscular. Baseado nos experimentos apresentados neste estudo pode-se concluir que o músculo reto do abdome é uma estrutura extremamente complexa em sua arquitetura, sendo caracterizada por diversas porções musculares que se interconectam através de aponeuroses tendíneas, onde, possivelmente nenhuma fibra muscular atravesse seus ventres. Devido a tal consideração, supõe-se que o controle das diversas porções, por sua independência anatômica, dependa de um aporte nervoso diferenciado para o controle motor. Assim, podem-se definir pelo menos um nervo para cada porção em ambos os ventres. Devido a tais considerações, se torna plausível considerar um controle neuromotor diferenciado de cada porção muscular, mas os experimentos relacionados à ativação muscular de baixa intensidade mostram um controle central compartilhado por todos os ventres e um ganho associado à tarefa para cada porção de forma distinta. Os resultados do experimento de indução de fadiga demonstraram diferenças no espectro, mostrando diferenças no controle neuromuscular em função das tarefas, mas não apresentou diferenças na análise temporal. Conclui-se, então, que existe uma ativação seletiva para cada porção muscular, embora não se consiga ativar apenas uma região do ventre muscular, em função do controle central associado. Deste modo, parece que a alteração da tarefa possui valor na alteração da ênfase para cada porção muscular, mas questiona-se o valor deste ganho para objetivos relacionados à força ou hipertrofia muscular. / The rectus abdominis is an important muscle of the abdominal wall; it is responsible for the stabilization and function of the spine, as to athletic activity as daily activity. However, we do not have enough knowledge about the neuromotor control of this structure in voluntary activities, like abdominal exercises and how different tasks alter the segmental activation of the different parts of the abdomen. The aims of the present dissertation were to investigate the neuromotor control of the rectus abdominis in different voluntary tasks by four experiments. The aim of the first experiment was to describe morphologic characteristics of the rectus abdominis, in particular its transverse cross section, using the visible human project (NLM). The aim of the second experiment was to define motor points to each portion of the rectus abdominis. The aim of the third experiment was to investigate the neuromotor control of the each portion of the rectus abdominis in isometric low intensity tasks. And, the fourth experiment investigated the behavior of the different portions of the rectus abdominis in different isometric tasks on neuromuscular fatigue. The present experiments showed that the rectus abdominis muscle has an extremely complex structure in its architecture, defined by different portions without connection one each other and it is defined by a lot of portions that connect by tendinius aponeuroses. It could be considered that the control of the different portions, by your anatomic characteristics, have different nerves to each portion that facilitates the motor control. We found at least one nerve to each portion. But it is possible that exist different neuromotor control to each portion, so the next experiments related to low intensity of the muscular activation showed a central control shared by all portions and the gain associated to each task. The result of the fatigue experiment showed differences on spectral analysis and changes in neuromuscular control by the tasks, but did not present differences on temporal analysis. In conclusion, there is selective activation to each muscular portion; however, it could not be activated only one portion of the rectus abdominis to a specific task. Therefore, it can be that the alteration of the task has an important value on each muscular portion, but it does not know if this gain has any value to strength and hypertrophy.

Este trabalho apresenta a concepção, o projeto, o desenvolvimento e a validação experimental de uma plataforma robótica bioinspirada o robô KA\'I yxo com a habilidade de escalar árvores para aplicação em monitoramento ambiental. Tal motivação surgiu da necessidade crescente do estudo e do entendimento de ocorrências naturais pelas consequências envolvidas, muitas vezes trágicas. O monitoramento ambiental em larga escala e a dificuldade de acesso e cobertura de áreas significativas são fatores que indicam a importância e a utilidade de robôs nessas tarefas. O robô KA\'I yxo possui como aplicação primeira uma solução para aquisição de dados de radiação solar, temperatura, umidade e altitude, de maneira que a mesma seja uma ferramenta útil para pesquisadores, aplicação esta identificada como relevante para a pesquisa na área ambiental após visitas ao Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia INPA. O desenvolvimento da plataforma robótica bioinspirada exposto nesta tese apresenta a sua evolução, desde a versão inicial do robô Kamanbaré (seis versões), até a versão atual da plataforma KAI yxo (terceira versão). Para esta última, são expostos em detalhes os modelos mecânico e matemático. No modelo mecânico, a importante questão da mobilidade é considerada. O modelo matemático construído compreende a cinemática direta, a cinemática inversa, a definição da andadura e a dinâmica do robô. O texto contém também uma apresentação detalhada das arquiteturas de controle, de software e de hardware. A utilização de Geradores Centrais de Padrões (CPGs) é justificada e discutida em detalhes. O ajuste dos parâmetros da CPG é realizado por meio de um processo de otimização baseado na técnica de Times Assíncronos (A-Teams). Resultados experimentais obtidos com a plataforma robótica são apresentados e discutidos. / This work presents the conception, design, development and experimental validation of a bioinspired robotics platform the robot KA\'I yxo with the ability to climb trees for use in environmental monitoring. Such motivation arose from the growing need of studying and understanding the consequences of natural occurrences involved, often tragic. Environmental monitoring in large scale and the difficulty of access and coverage areas are significant factors that indicate the importance and the usefulness of robots in these tasks. As a first application, the robot KA\'I yxo represents a solution for data acquisition from solar radiation, temperature, humidity and altitude, so that it may be a useful tool for researchers. This application was identified as relevant to environmental research after visits to the National Institute of Amazonian Research INPA. The development of the bio-inspired robotics platform exposed in this thesis presents its evolution starting from the initial version of the robot Kamanbaré (six versions) and ending with the current version of KA\'I yxo platform (third version). For the latter, the mechanical and mathematical models are exposed in details. In the mechanical model, the important issue of mobility is considered. The mathematical model constructed comprises the forward kinematics, the inverse kinematics, the definition of the gait and the dynamics of the robot. The text also contains a detailed presentation of the control, software and hardware architectures. The use of Central Pattern Generators (CPGs) is justified and discussed. The tuning of the CPG parameters is performed by an optimization process based on the Asynchronous Teams (ATeams) technique. Experimental results obtained with the robotic platform are presented and discussed.

Neste estudo foi analisado o efeito de distância, velocidade, tamanhos do disco e do alvo, e massas do disco e da manopla, sobre o desempenho motor em movimentos requisitando rapidez e precisão. Para tanto, foram analisadas as características cinemáticas da tarefa de projetar um disco a um alvo com movimento de contato balístico, empunhando uma manopla. Os movimentos foram desempenhados sobre uma base plana e filmados com câmera optoeletrônica de alta freqüência. O estudo foi conduzido em seis experimentos com um grupo único de participantes. Os resultados indicaram que os modelos de controle motor que têm sido empregados para analisar a relação velocidade-precisão em tarefas mais simples não foram apropriados para explicar o comportamento da tarefa utilizada. O controle motor na tarefa demonstrou ser dinâmico e flexível, frente às diferentes restrições de movimento. As seguintes estratégias de controle foram sugeridas na explicação dos resultados: sincronização da maior velocidade e do instante de contato manopla-disco, manutenção na proporção entre as fases aceleração-desaceleração, maior inércia e menor impacto para aumentar a estabilidade de movimento, e o controle da velocidade e da precisão em dimensões independentes. A análise das ações articulares demonstrou as particularidades das estratégias utilizadas pelo sistema no movimento em função das variáveis manipuladas. Em conjunto, esta seqüência de experimentos permitiu uma compreensão mais ampla das estratégias de controle motor empregadas em movimentos com alta demanda de velocidade e de precisão / In this study it was analyzed the effect of distance, velocity, disc and target width, disc and manipulandum mass, over motor control of a rapid and accurate movement. For such, it was analyzed the kinematic characteristics of the task of launching a disc to a target using a ballistic movement, performed with a manipulandum. Movements were performed on a flat surface and filmed with a high frequency optoelectronic camera. The study was conducted through six experiments with a single group of participants. Analysis of results indicated that models of motor control that has been used to analyze speed-accuracy tradeoff in simpler tasks were not appropriate to explain the observed behavior in the task used. Motor control in the task showed to be dynamic and flexible, regarding the several constraints manipulated. The follow strategies of control were suggested to explain the results: synchronization of the peak velocity and the instant of disc-manipulandum contact, maintenance of the proportion between the acceleration-deceleration phases, greater inertia and minor impact to increase movement stability, and control of velocity and accuracy of independent dimensions. The prediction of Analysis of joint actions showed the particularities of the strategies used by the system on movement as a function of the manipulated variables. Together, this study sequence of experiments allowed for a deeper comprehension of the control strategies used in the control of rapid and accurate movements