Thèse de doctorat réalisé en cotutelle avec l'Université catholique de Louvain, Belgique (Faculté de médecine, Institut de Neuroscience) / Percevoir et synchroniser ses mouvements à une pulsation régulière en musique est une capacité largement répandue chez l’Homme, et fondamentale aux comportements musicaux. La pulsation et la métrique en musique désignent généralement une organisation temporelle périodique perçue à partir de stimuli acoustiques complexes, et cette organisation perceptuelle implique souvent une mise en mouvement périodique spontanée du corps. Cependant, les mécanismes neuraux sous-tendant cette perception sont à l’heure actuelle encore méconnus. Le présent travail a donc eu pour objectif de développer une nouvelle approche expérimentale, inspirée par l’approche électrophysiologique des potentiels évoqués stationnaires, afin d’explorer les corrélats neuraux à la base de notre perception de la pulsation et de la métrique induite à l’écoute de rythmes musicaux. L’activité neurale évoquée en relation avec la perception d’une pulsation a été enregistrée par électroencéphalographie (EEG) chez des individus sains, dans divers contextes : (1) dans un contexte d’imagerie mentale d’une métrique appliquée de manière endogène sur un stimulus auditif, (2) dans un contexte d’induction spontanée d’une pulsation à l’écoute de patterns rythmiques musicaux, (3) dans un contexte d’interaction multisensorielle, et (4) dans un contexte de synchronisation sensorimotrice. Pris dans leur ensemble, les résultats de ces études corroborent l’hypothèse selon laquelle la perception de la pulsation en musique est sous-tendue par des processus de synchronisation et de résonance de l’activité neurale dans le cerveau humain. De plus, ces résultats suggèrent que l’approche développée dans le présent travail pourrait apporter un éclairage significatif pour comprendre les mécanismes neuraux de la perception de la pulsation et des rythmes musicaux, et, dans une perspective plus générale, pour explorer les mécanismes de synchronisation neurale. / The ability to perceive a regular beat in music and synchronize to it is a widespread human skill. Fundamental to musical behavior, beat and meter refer to the perception of periodicities while listening to musical rhythms, and usually involve spontaneous entrainment to move on these periodicities. However, the neural mechanisms underlying entrainment to beat and meter in Humans remain unclear. The present work tests a novel experimental approach, inspired by the steady-state evoked potential method, to explore the neural dynamics supporting the perception of rhythmic inputs. Using human electroencephalography (EEG), neural responses to beat and meter were recorded in various contexts: (1) mental imagery of meter, (2) spontaneous induction of a beat from rhythmic patterns, (3) multisensory integration, and (4) sensorimotor synchronization. Our results support the view that entrainment and resonance phenomena subtend the processing of musical rhythms in the human brain. Furthermore, our results suggest that this novel approach could help investigating the link between the phenomenology of musical beat and meter and neurophysiological evidence of a bias towards periodicities arising under certain circumstances in the nervous system. Hence, entrainment to music provides an original framework to explore general entrainment phenomena occurring at various levels, from the inter-neural to the inter-individual level.

L’amblyopie est un trouble développemental de la vision binoculaire. Elle est typiquement caractérisée par des atteintes de l’acuité visuelle et de la stéréoscopie. Toutefois, de plus en plus d’études indiquent la présence d’atteintes plus étendues telles que les difficultés d’attention visuelle ou de lecture. L’amblyopie est généralement expliquée par une suppression interoculaire au niveau cortical, considérée comme chronique ou permanente à l’extérieur de la période développementale. Or, un nombre croissant d’études suggèrent que des interactions binoculaires normales seraient présentes chez les amblyopes adultes. Dans une première étude, nous avons tenté d’identifier un marqueur électrophysiologique de la vision binoculaire. Nous avons enregistré des potentiels évoqués visuels chez des observateurs normaux à qui l’on a induit une dysfonction binoculaire. Les interactions binoculaires étaient caractérisées à l’aide de patrons (facilitation, moyennage et suppression) en comparant les réponses monoculaires et binoculaires. De plus, ces interactions étaient quantifiées à partir d’index d’intégration continus en soustrayant la somme des réponses monoculaires de la réponse binoculaire. Les résultats indiquaient que les patrons d’interaction n’étaient pas optimaux pour estimer les performances stéréoscopiques. Ces dernières étaient, en revanche, mieux expliquées par notre index d’intégration binoculaire. Ainsi, cette étude suggère que l’électrophysiologie est un bon prédicteur de la vision binoculaire. Dans une deuxième étude, nous avons examiné les corrélats neuronaux et comportementaux de la suppression interoculaire chez des amblyopes adultes et des observateurs normaux. Des potentiels évoqués visuels stationnaires ont été enregistrés en utilisant un paradigme de suppression par flash. La suppression était modulée par un changement de contraste du stimulus flash (10, 20, 30, ou 100%), ou le suppresseur, qui était présenté soit dans l’œil dominant ou non-dominant (ou amblyope). Sur le plan comportemental, la suppression interoculaire était observée indépendamment de l’œil stimulé par le flash chez les contrôles. Au contraire, chez les amblyopes, la suppression était asymétrique (c’est-à-dire supérieure lorsqu’elle provenait de l’œil dominant), ce qui suggérait une suppression chronique. De manière intéressante, l’œil amblyope a supprimé l’œil dominant à haut niveau de contraste. Sur le plan électrophysiologique, l’effet de suppression interoculaire observé à la région occipitale était équivalent dans chaque groupe. Toutefois, les réponses électrophysiologiques à la région frontale chez les amblyopes n’étaient pas modulées comme celles des contrôles; la suppression de l’œil amblyope était manifeste même à bas contraste. Nous résultats supportent ainsi l’existence d’interaction binoculaire fonctionnelle chez les amblyopes adultes ainsi que l’implication d’un réseau cortical étendu dans la suppression interoculaire. En somme, l’amblyopie est une condition complexe dont les atteintes corticales et les déficits fonctionnels semblent globaux. L’amblyopie ne doit plus être considérée comme limitée à une dysfonction de l’aire visuelle primaire. La suppression interoculaire semble un point central de cette problématique, mais encore beaucoup d’études seront nécessaires afin de déterminer l’ensemble des mécanismes impliqués dans celle-ci. / Amblyopia is a developmental dysfunction of binocular vision. It is typically characterized by visual acuity and stereopsis deficits. However, presence of more spread deficits such as problems in visual attention and reading are beginning to be reported in literature. Amblyopia is generally explained by interocular suppression at cortical level, which is considered to be chronic or permanent outside the developmental period. Nevertheless, a growing body of evidence suggests that normal binocular interactions are still present in amblyopic adults. In the first study, we tried to establish an electrophysiological marker of binocular vision. Visual evoked potentials (VEPs) were recorded in normal observers for whom binocular dysfunction was induced. Patterns of binocular interaction were categorized (facilitation, averaging or suppression) by comparing monocular and binocular responses. Quantitative and continuous indexes of binocular integration were also calculated (binocular response minus the sum of monocular responses). Results indicated that patterns of interaction were not optimal to account for stereoscopic performance. The latter was, however, best explained by binocular integration indexes. This study shows evidence of predicting binocular vision based on a novel index that allows continuous quantification of binocular transient-VEP responses. In the second study, we examined the behavioural and neural correlates of interocular suppression in amblyopic adults and controls using a flash suppression paradigm while recording steady-state visual evoked potentials (ssVEP). The strength of suppression was manipulated by changing the contrast (10, 20, 30 or 100%) of the "flash", or the suppressor, and the stimulus was presented either in the dominant (or fellow) or non-dominant (or amblyopic) eye. At the behavioural level, interocular suppression was found regardless the eye origin of the flash for normal observers, but was asymmetric in the amblyopes, so that the suppression from the fellow eye was stronger, supporting a putative chronic suppression. Interestingly, the amblyopic eye suppressed the dominant eye at the highest contrast level. At the electrophysiology level, interocular suppression effects found over the occipital region were equivalent in both groups. However, ssVEP responses over the frontal region in the amblyopic observers were not modulated as those in controls; suppression of the amblyopic eye was manifest even at low contrast levels. Our findings support the existence of functional binocular interaction in adult amblyopia and the implication of a widespread cortical network in interocular suppression. To conclude, amblyopia is a complex condition with widespread cortical and functional deficits. It seems clear that it can’t be limited to a primary visual cortex dysfunction. Interocular suppression seems a core mechanism of the problematic, but more studies are necessary to determine more precise mechanisms implicated.

Introdução: O implante coclear proporciona aos indivíduos com perda auditiva severa e severa a profunda, que não se beneficiam do uso de aparelho de amplificação sonora individual, maior habilidade quanto à comunicação. Os potenciais evocados auditivos de longa latência (N1, P2, N2 e P300) podem ser um indicador diferencial na avaliação dos usuários de implante coclear. Esses potenciais fornecem parâmetros objetivos de geradores neurais, relacionados às habilidades de atenção, discriminação e memorização de estímulos tonais ou de fala. No estudo, os potenciais N1, P2, N2 e P300, gerados por estímulos de fala em usuários de implante coclear, foram caracterizados e posteriormente correlacionados às variáveis: percepção de fala, tempo de surdez e tempo de uso do implante. Metodologia: A pesquisa foi desenvolvida na Clínica de Fonoaudiologia da Faculdade de Odontologia de Bauru e no Centro de Pesquisas Audiológicas do Hospital de reabilitação de Anomalias, ambos unidades da Universidade de São Paulo. Os potenciais foram captados por eletrodos posicionados nas regiões Cz/Fz/M1/M2 da calvária e conectados ao Biologic\'s Evoked Potential System (EP) por cabos, seguindo os padrões do sistema internacional 10-20. Participaram da pesquisa 25 usuários de implante coclear, portadores de surdez pré-lingual, na faixa etária de 6,6 a 12,3 anos. Para realização do procedimento os indivíduos foram orientados a levantar a mão assim que ouvissem o estímulo raro (/a/ e /da/), apresentado na proporção de 20/80 em relação ao estímulo freqüente (/i/ e /ba/). Os estímulos de fala /ba-da/ e /i-a/ foram apresentados em oddball paradigma, a uma intensidade de 60 dB NPS por uma caixa acústica. Resultados: Foram observadas correlações estatisticamente significantes entre a latência do potencial N1 e o tempo de surdez e de uso do implante; entre amplitude do potencial P2 e o tempo de surdez e tempo de uso do implante; entre a latência do potencial P300 e o reconhecimento de palavras. A latência média do N1 aumentou 6 ms por ano em relação ao tempo de surdez, mantido o tempo de uso do implante constante e diminuiu 3 ms de acordo com o aumento de 1 ano no tempo de uso. A amplitude média do P2 diminuiu 1 ?V, com o aumento do tempo de surdez em 1 ano, mantendo-se o tempo de uso fixo e aumentou, 0,5 ?V com o prolongamento de 1 ano no tempo de uso do IC, mantido o tempo de surdez constante. A latência média do potencial P300 aumentou 2 ms, de acordo com a piora do escore de reconhecimento de palavras,e diminuiu 2 ms proporcionalmente à melhora do mesmo escore. Conclusões: As variáveis: tempo de surdez e de uso do implante, influenciaram os valores de latência e amplitude dos potenciais N1 e P2 , sugerindo plasticidade cortical. A latência do potencial P300 refletiu os processos cognitivos relacionados às habilidades de atenção e discriminação auditiva e apresentou relação de significância com os escores de percepção de fala nos usuários de implante coclear / Introduction: Cochlear implants supply subjects presented with severe and profound hearing loss, who do not benefit from the hearing aid, with a greater communication ability. The long latency auditory evoked potentials (N1, P2, N2 and P300) are a differential indicator in the assessment of cochlear implant users. These potentials provide objective parameters of neural generators related to the skills of attention, discrimination and memorization of tonal or speech stimuli. In this study, potentials N1, P2, N2 and P300, generated through speech stimuli in cochlear implant users, were characterized and correlated with the variables speech perception, time of deafness and time of cochlear implant use. Methodology: the research was carried out at the Speech Pathology clinic of the Dental School and at the Audiological Research Center with the Craniofacial Anomalies Rehabilitation Hospital, both with University of São Paulo at Bauru, SP. The potentials were recorded by electrodes placed in regions Cz/Fz/M1/M2 of the skull and connected to the Biologic\'s Evoked Potential System (EP) through cables, according to the standards of international system 10-20. Twenty-five cochlear implant users, presented with pre-lingual deafness, in the age range 6.6 - 12.3 yrs, participated in the study. The subjects were requested to raise their hand as soon as they heard the rare stimulus (/a/ and /da/), presented in the proportion 20/80 in relation to the frequent stimulus (/i/ and /ba/). The speech stimuli /ba-da/ and /i-a/ were presented in oddball paradigm, at an intensity of 60 dB NPS, through a speaker. Results: statistically significant correlations were observed between the latency of potential N1 and the time of deafness and time of cochlear implant use; between amplitude of potential P2 and the time of deafness and time of cochlear implant; between the latency of potential P300 and word recognition. The mean latency of N1 increased 6 ms per year in relation to the time of deafness, with the time of implant use constant and diminished 3 ms according to the increase of 1 year in the time of use. The mean amplitude of P2 diminished 1 ?V, as the time of deafness increased in a year, by keeping fixed the time of use, and increased 0.5 ?V, with the increase of a year in the time of CI use, by keeping constant the time of deafness. The mean latency of potential P300 increased 2 ms as the word recognition score worsened and diminished 2 ms proportionally to the improvement of the same score. Conclusions: The variables time of deafness and cochlear implant use influenced the latency and amplitude of potentials N1 and P2, suggesting a cortical plasticity. The latency of potential P300 reflected the cognitive processes related to skills of auditory attention and discrimination, and presented a significance relation with the word perception score, in the subjects evaluated

Nas cirurgias de ressecção de tumores do ângulo pontocerebelar, a preservação do nervo facial está entre os seus principais objetivos. Diversas técnicas neurofisiológicas vêm sendo empregadas com o objetivo de predizer déficit imediato do nervo facial no pós-operatório, como a eletromiografia contínua para registro de atividade neurotônica tipo A, a estimulação direta do nervo facial no sítio tumoral e a estimulação elétrica transcraniana com captação em músculos de face. Analisamos 23 pacientes de forma prospectiva, submetidos à cranectomia retrossigmoide para ressecção de tumores em fossa posterior no período de janeiro de 2008 a março de 2010. Os pacientes foram avaliados clinicamente de acordo com a gradação de House-Brackmann para a função do nervo facial. Foram observadas a ocorrência de atividade neurotônica do tipo A, também chamada de atividade irritativa, a queda da amplitude do potencial motor do nervo facial obtido com a estimulação elétrica transcraniana e o aumento na intensidade do estímulo elétrico da estimulação elétrica transcraniana para a obtenção desse potencial. Esses dados foram relacionados à condição clínica do nervo facial no pós-operatório imediato e na última data de acompanhamento. Observamos que a queda da amplitude do nervo facial acima de 60% do seu valor inicial basal foi a variável mais sensível (89%) e com maior valor preditivo positivo (92%) para a piora clínica do nervo facial. A ocorrência de atividade irritativa isolada foi a variável menos sensível (7%) e com valor preditivo positivo de apenas 25%. O aumento na intensidade da estimulação elétrica transcraniana não mostrou significância estatística (p = 0,287). Concluímos que das variáveis estudadas, a queda na amplitude do potencial evocado motor do 7º nervo craniano acima de 60% foi a melhor na predição de piora clínica imediata do nervo facial / The preservation of facial nerve function is one of the most important goals of the cerebellopontine angle tumor resection surgeries. Valuable neurophysiologic techniques have been used to predict the facial nerve outcome, such as continuous electromyography to identify neurotonic activity type A, direct facial nerve stimulation in the vicinity of the tumor and transcranial motor evoked potential recording in face muscles. We analyzed 23 patients undergoing retrossigmoidectomy approaches for posterior fossa tumor resection between January 2008 and March 2010. Their facial nerve function was evaluated using the House-Brackmann score. We correlated the occurrence of type A neurotonic activity, facial nerve motor evoked potential amplitude obtained with transcranial electrical stimulation and increase in the electric stimulus threshold to the immediate and last follow-up facial nerve outcome. In this series, the increase in electric stimulus threshold showed no statistical significance (p = 0,287). The drop of the facial nerve motor evoked potential amplitude equal or above 60% was the most sensitive (89%) and with the highest positive predictive value (92%) in identifying poor facial nerve outcome. The occurrence of neurotonic activity type A showed to be the least sensitive (7%) and with the poorest positive predictive value (25%) of them. We conclude that among the used parameters, the drop of the final 7º nerve motor evoked potential amplitude equal or above 60% of basal recording was the best one in predicting poor facial nerve outcome

Introdução: Entender como estímulos acústicos complexos são codificados ao longo da via auditiva e como este processamento está relacionado em níveis mais inferiores e superiores da via, pode nos levar ao melhor entendimento de processos que subjazem a comunicação humana normal e alterada. Baseado na literatura que descreve anormalidades no processamento auditivo temporal em crianças com Distúrbio Especifico de Linguagem (DEL), nós hipotetizamos que dificuldades no processamento de fala estão diretamente relacionadas ao déficit na codificação neural destes sons, nos diferentes níveis da via auditiva, tanto em crianças com DEL quanto em crianças com Transtorno de Processamento Auditivo (Central) TPA(C). Objetivos: Verificar a representação e o processamento de sinais acústicos de diferentes complexidades no sistema auditivo por meio de testes comportamentais, eletroacústicos e eletrofisiológicos em indivíduos com TPA(C), DEL e desenvolvimento típico (DT). Métodos: As avaliações comportamentais, eletroacústicas e eletrofisiológicas (avaliação comportamental do processamento auditivo central, medidas de supressão das emissões otoacústicas por estimulo transiente, potencial evocado auditivo de tronco encefálico (PEATE) utilizando estímulo clique e estímulo de fala, o MMN evocado por estímulo de fala e o P300 com estímulo tone burst) foram realizadas em 75 crianças, com idade entre 6 a 12 anos, sendo 25 crianças pertencentes ao grupo DT, 25 crianças ao grupo TPA(C) e 25 crianças ao grupo DEL. A análise dos resultados foi realizada através da comparação entre os três grupos. Além disso, foi verificada a sensibilidade e especificidade do PEATE com fala para crianças brasileiras. Resultados: As análises das respostas apresentadas pelo grupo DT em comparação as respostas apresentadas pelos grupos TPA(C) e DEL revelaram nesses dois grupos a ocorrência de codificação neural anormal para diferentes características acústicas (temporais e/ou espectrais) presentes nos diferentes estímulos acústicos utilizados no presente estudo. Além disso, observou-se piores padrões de resposta no grupo DEL em comparação ao grupo TPA(C), em pelo menos uma variável em todas as avaliações, sugerindo possíveis diferenciações entre esses dois diagnósticos. Conclusão: Estes dados mostraram que a representação ineficiente de componentes cruciais de sons, principalmente sons de fala, poderia contribuir para as dificuldades encontradas nas crianças com TPA(C) e DEL. Além disso, esses achados indicam que processos neurais mediados pelas diferentes estações na via auditiva são diferentes entre alteração de processamento auditivo e linguagem / Introduction: Understanding how complex acoustic stimuli are encoded along the auditory pathway and how this processing is related to lower and higher levels from the pathway can help us to better understand the processes underlying normal and altered human communication. Based on the literature describing abnormalities in temporal auditory processing in children with specific language impairment (SLI), we hypothesized that difficulties in speech processing are directly related in the neural encoding deficits of these sounds at different levels in the auditory pathway, both in children with SLI as well as children with (central) auditory processing disorder (C)APD. Objectives: Verify the representation and processing of acoustic signals of different complexities in the auditory system using behavioral, electroacoustic and electrophysiologic tests in patients with (C)APD, SLI compared to a Typical Development (TD). Methods: The behavioral assessments, electroacoustic and electrophysiologic (behavioral assessment of central auditory processing, measures on the suppression of transient otoacoustic emissions stimulus, Click Evoked-ABR and Speech-Evoked ABR, MMN to speech stimuli and P300 to tone burst stimuli) were tested in 75 children (6 to 12 years old). The children were arranged in three groups: 25 children in the TD group, 25 children in the (C)APD group and 25 children in the SLI group. The results analysis was performed by comparing the three groups. In addition, the sensitivity and specificity of the Speech-Evoked ABR was verified Brazilian children. Results: Analysis of the responses provided for TD group compared to APD(C) and SLI groups revealed abnormal neural encoding for different acoustic features (temporal and/or spectral) in the different acoustic stimuli used in this study. In addition, the SLI group exhibited poor responses in comparison to (C)APD, at least for one variable in all evaluations, suggesting possible differences between these two diagnoses. In addition, worse response patterns were observed in the SLI group compared to (C)APD group by at least one variable in all of the evaluations, suggesting possible differences between these two diagnoses. Conclusion: These data showed that the inefficient representation of the crucial sound components, especially speech sounds, could contribute to difficulties found in childrens with (C)APD and SLI. Furthermore, these findings indicate that neural processes mediated by different stations in the auditory pathways are different between auditory processing and language disorders

Introdução: Alterações de audição e linguagem como o Distúrbio Específico de Linguagem (DEL) e o Transtorno do Processamento Auditivo (TPA), tem sido associadas a alterações na codificação neural de sons acusticamente complexos. A percepção destes sons depende da integridade nos processos de codificação analisados pelo Sistema Nervoso Auditivo, principalmente em situações de escuta desafiadora, como em ambientes ruidosos. O Potencial Evocado Auditivo de Tronco Encefálico (PEATE) para estímulos complexos investiga a representação neural destes sons em níveis subcorticais, pois reflete com fidelidade as características do estímulo, e está alterado em crianças com problemas de audição, linguagem e aprendizado quando comparadas a crianças com desenvolvimento típico (DT). Um método para remediar algumas dificuldades dessas crianças, é o Treinamento Auditivo Formal (TAF), que já teve sua eficácia demonstrada tanto por meios comportamentais quanto eletrofisiológicos. Objetivo: Verificar a eficácia do TAF em crianças com transtornos de audição e linguagem por meio da avaliação comportamental e do PEATE para sons complexos, na presença e na ausência de ruído de fundo. Métodos: Participaram do estudo 30 crianças (7a - 12a11m), divididas nos grupos DT (N=7), TPA (N=9) submetido ao TAF, DELa submetido ao TAF (N=6), e DELb não submetido ao TAF (N=8). Todos apresentaram audição periférica e respostas do PEATE para cliques normais, e foram submetidos à avaliação comportamental do PA(C) e ao PEATE para sons complexos, no silêncio e na presença de ruído. Apenas os grupos TPA e DELa foram submetidos a TAF, porém todos realizaram reavaliação cerca de 12 semanas após a avaliação inicial. Resultados: Os grupos TPA, DELa e DELb apresentaram desempenho inferior ao do grupo DT para as habilidades de Figura-Fundo e Ordenação Temporal, e apenas os grupos submetidos ao TAF apresentaram melhoras na avaliação final. No PEATE para sons complexos no silêncio não se observaram diferenças entre grupos quanto à latência das ondas, porém o grupo TPA apresentou alterações nas medidas de amplitude e do complexo VA, as quais se mantiveram após o TAF. No PEATE para sons complexos na presença de ruído, o grupo DELa apresentou latências mais atrasadas para todas as ondas, sem outras alterações. Este grupo apresentou melhoras significantes nas latências, equilibrando as respostas apresentadas pelos outros grupos estudados. Conclusão: O TAF parece ter sido responsável pelas mudanças no desempenho comportamental dos grupos TPA e DELa, já que os grupos DT e DELb não apresentaram variações em suas respostas. Pudemos observar neste estudo que o PEATE para sons complexos apresentados no ruído pode ser um instrumento válido na monitoração dos efeitos do TAF / Disorder (SLI) and Auditory Processing Disorder (APD) have been associated with disorders at neural decoding of acoustic complex sounds. These sounds perception depends on the integrity of decoding processes analyzed by the auditory nervous system, especially in challenging acoustic situations as in background noise. The Auditory Brainstem Response to complex sounds (c- ABR), investigate de neural representation of these sounds at subcortical levels because they reflect with fidelity the stimulus features, and it is altered in children with auditory, language and learning problems when compared to typical development children (TD). The formal Auditory training (AT) is a method to remediate some of these children difficulties, and its efficacy has been demonstrated using behavioral and electrophysiological assessments. Objective: Verify the efficacy of formal AT in children with hearing and language disorders through behavioral assessment and c-ABR, with and without background noise. Methods: Thirty children (aged 712 years and 11 months), were divided in four groups: TD(N=7), APD(N=9) underwent formal AT, SLIa (N=6) underwent formal AT - and SLIb(N=8) did not undergo formal AT. All had normal peripheral hearing and click-evoked ABR, and all underwent behavioral assessment of auditory processing and c-ABR with and without background noise. Only APD and SLIa groups underwent formal AT, although all children were reevaluated after 12 weeks from the initial assessment. Results: Groups APD, SLIa and SLIb showed worst behavioral performance than TD group, although only groups that underwent formal AT showed improvements at final assessment. To c-ABR in silence, no differences were observed among the groups concerning wave latencies, but APD group presented smaller amplitudes to transient portion of the response, and altered VA complex duration and slope, which did not change after AT. To c-ABR with background noise, SLIa group presented delayed latencies to all waves. This same group, after AT, presented significant improvements to wave latencies, balancing the responses among all studied groups. Conclusion: Formal AT seemed to be responsible for the behavioral performance changes seen in groups APD and SLIa. This study suggests that the c-ABR with background noise may be an effective tool to monitor the effects of formal AT

Objetivo: Avaliar o desenvolvimento da Acuidade Visual (AV) de resolução de grades e a Sensibilidade ao Contraste (SC) de recém-nascidos de termo pequenos para a idade gestacional (PIG). Método: Medimos a AV e a SC de 126 recém-nascidos de termo com o potencial visual evocado de varredura (PVEv; Norcia & Tyler 1985). 73 recém-nascidos (Média de Idade = 11,3 ± 4,3 semanas) nasceram com o peso adequado para a idade gestacional - AIG (percentil 10; Alexander et al., 1996) e 53 recém-nascidos (Média de Idade = 9,2± 3,8 semanas) nasceram pequenos para a idade gestacional - PIG (percentil <10). Mediu-se o PVEv com o sistema PowerDiva (Norcia & Tyler, 1985; Chen et al., 2005) o qual gerou os estímulos e analisou as respostas provocadas. O PVEv foi registrado com três canais unipolares colocados em O1, Oz, and O2 relacionados ao eletrodo de referência no vertex. Utilizaram-se os estímulos de grades senoidais verticais em reversão de fase em 6 Hz com a luminância média de 161 cd/m2. Para medir a AV, o contraste de 80% era mantido fixo e a freqüência espacial aumentava linearmente em intervalos de 1 segundo, durante 10 segundos. Para avaliar a SC, a freqüência espacial de 0,5 cpg era mantida fixa e o contraste aumentava logaritmicamente em intervalos de 1 segundo, durante 10 segundos. Os resultados de ambas as funções visuais foram baseados na média vetorial de pelo menos três tentativas do PVEv. Analisou-se, também, a média do ruído e quatro medidas supralimiares: amplitude máxima (Amáx), razão sinal-ruído em Amáx (SNRmáx), fase em Amáx (máx) e a inclinação da reta do PVEv. Considerou-se o canal que registrou a AV e a SC mais alta, satisfazendo o critério rigoroso de fase e amplitude para assegurar que as respostas corticais eram confiáveis e significativamente acima do ruído. Resultados: O teste Qui-quadrado mostrou que uma proporção significativa de recém-nascidos PIG menores de 9 semanas de idade apresentava valores de AV e SC abaixo da média do grupo AIG com o peso ao nascimento igual ou acima do percentil 50 (P50). Além disso, nas medidas de AV, uma proporção significativa de recémnascidos PIG de 5 a 24 semanas de idade apresentava valores de Amáx, ruído médio e SNRmáx significativamente menores que a média do grupo AIG (P50). A ANOVA fatorial confirmou que a AV, SC, ruído médio e todas as medidas supralimiares apresentaram um desenvolvimento significativo, isto é, as médias dos valores para os recém-nascidos abaixo de 10 semanas de idade apresentavam-se significativamente menores do que as médias dos valores entre 10 e 24 semanas de idade. Além disso, a taxa de desenvolvimento de máx era semelhante para os dois grupos, assim como para os dados de desenvolvimento de fase de Hamer e Norcia (1994). Conclusões: Os recém-nascidos de termo pequenos para a idade gestacional apresentaram alterações no desenvolvimento da acuidade visual de resolução de grades e sensibilidade ao contraste para frequência espacial baixa, principalmente nos 2 primeiros meses de vida quando as alterações nos limiares foram mais evidentes. Além disso, as alterações significativas encontradas para o ruído médio e amplitudes supralimiares durante os seis primeiros meses de vida, mostram que mesmo se os limiares de acuidade visual e contraste não fossem afetados, efeitos neuronais significantes ocorreriam nas vias visuais que conduzem a resposta gerada pelo PVEv (Mirabella et al., 2006) / Objectives: To evaluate the development of cortical grating acuity (VA) and contrast sensitivity (CS) in term infants born small for gestational age (SGA). Methods: Using the sweep visual evoked potential (sVEP; Norcia & Tyler 1985), we measured cortical VA and CS in 126 term infants. Seventy-three (average age = 11.3 ± 4.34 weeks) were born with birthweight within normal limits (> 10th percentile; Alexander et al., 1996). 53 infants were born SGA (average age = 9.2 ± 3.8 weeks). sVEPs were measured using the PowerDiva system (Norcia & Tyler, 1985; Chen et al., 2005) which generated the stimuli and analyzed the evoked responses. The sVEP was recorded using 3 unipolar channels placed at O1, Oz, and O2 with a reference electrode at the vertex. Stimuli were vertical sinewave luminance gratings phase-reversing at 6 Hz with a mean luminance of 161 cd/m2. To measure VA, spatial frequency (SF) was swept linearly from low to high during a 10-second trial, generating ten 1-sec time bins of sVEP data. Grating contrast was fixed at 80% during the SF sweep. To evaluate CS, SF was fixed at 0.5 c/deg, and contrast was increased logarithmically across 10 1-sec recording epochs. The resulting sVEP data from both protocols were based on a vector average of a minimum of 3 sVEP trials. In addition to thresholds, we analyzed average noise (Nav), and 4 suprathreshold measures - peak amplitude (Apeak), signal-to-noise ratio at Apeak (SNRpeak), phase at Apeak (peak) and slope of the rising phase of the sVEP (m). The data used were those obtained from the recording channel generating the highest VA or CS while satisfying strict phase and amplitude criteria to ensure that the responses were reliable and significantly above the noise. Results: A Chi-squared test showed that a significant proportion of the young ( 9 weeks) SGA infants had values of VA and CS that were below the mean of control infants (with birthweights above the international 50th percentile). In addition, mean Nav, Apeak and SNRpeak for the whole group of SGA infants were below the means of control infants across the whole age range tested. A factorial ANOVA confirmed that VA, CS, Nav and all the suprathreshold measures underwent significant development; that is, the mean values prior to 10 weeks were significantly different than the mean values between 10 and 24 weeks. In addition, the rate of development of peak was similar for the two groups as well as to prior phase-development data Hamer and Norcia (1994). Conclusions: Birth at term with weight small for gestational age appears to significantly affect development of both cortical grating acuity and contrast sensitivity for low-SF gratings. Effects on thresholds are most evident in the first 2 months. Moreover, the significant effects we found in Nav and suprathreshold amplitudes throughout the first 6 months of life show that, even if acuity and contrast thresholds are not affected, significant neuronal effects occur in the visual pathways leading to the sVEP signal (Mirabella et al., 2006)

A estimulação magnética transcraniana (EMT) aplicada com diferentes orientações da bobina causa variações na amplitude e na latência dos potenciais evocados motores (PEM) dos músculos da mão. No entanto, as propriedades dos PEM são afetadas também pelos sistemas de detecção, e.g. localização e tamanho dos eletrodos de aquisição, e pela anatomia do músculo analisado, e.g. arquitetura dos tecidos muscular e adiposo. Neste estudo, verificamos como variam a distribuição espacial, a amplitude pico a pico, a latência, a velocidade de condução da fibra muscular e a frequência mediana do espectro de potência dos PEM em função da orientação da bobina de EMT. Utilizamos uma matriz bidimensional de eletrodos de superfície (grade com 13 linhas e 5 colunas) para aquisição do sinal de eletromiografia de superfície (EMGs) do músculo abdutor curto do polegar (ACP) em oito orientações da bobina de EMT em relação à linha sagital, que conecta o ínio ao násio. Duas abordagens distintas foram adotadas para comparação da amplitude em função da orientação da bobina: na primeira abordagem, calculamos a amplitude pico a pico média dos PEM compreendidos em uma região ativa do músculo localizada espacialmente a partir da matriz de EMGs, na segunda abordagem extraímos a amplitude do PEM no sinal diferencial de dois grupos de eletrodos simulando um sistema de EMGs em configuração bipolar, comumente utilizado nos procedimentos em EMT. Em ambos os métodos, identificamos amplitudes máximas para orientações da bobina em ângulos de 45° e 90°, corroborando os achados da literatura. A latência, frequência mediana e velocidade de condução dos PEM não apresentaram variações significativas com a orientação da bobina. Os mapas de distribuição espacial dos PEM indicam uma atividade muscular localizada na porção distal do músculo ACP para todos os ângulos de aplicação da EMT, demonstrando que os eletrodos convencionais de EMGs podem não estar idealmente localizados sobre a região do músculo ativada pela EMT. Por fim, identificamos que um sistema de neuronavegação pode facilitar a localização da estrutura cerebral a ser estimulada e aumentar a precisão no posicionamento da bobina. Adicionamos uma ferramenta para cálculo da orientação da bobina em função da linha sagital média de cada sujeito ao neuronavegador InVesalius Navigator, a ser utilizado nos próximos experimentos. / Transcranial magnetic stimulation (TMS) pulses with different coil orientations causes changes in amplitudes and latencies of motor evoked potentials (MEP) in muscles of the hand. Nonetheless, the properties of MEP are also affected by the systems of detection, e.g. placement and size of acquisition electrodes; and by the target muscle anatomy, e.g. architecture of fat and muscles tissues. In this study, we assessed the effect of TMS coil orientation on MEP spatial distribution, peak-to-peak amplitude, latency, conduction velocity of muscle fiber and median frequency, from the abductor pollicis brevis (APB) muscle. A grid of electrodes (13 lines and 5 columns) was used to detect the surface electromyography (sEMG) signals from the APB at eight different TMS coil orientations in respect to the midsagital line, connecting the inium and nasium. Two distinct approaches were adopted to compare the amplitude according to the coil orientation: first, we calculated the mean amplitude of MEP in the electrodes of the matrix over an active region of the muscle. Second, we extracted the amplitude of MEP in a single differential signal from two groups of matrix electrodes simulating a conventional sEMG bipolar configuration, commonly used in TMS experiments. In both cases, the maximum MEP amplitudes were induced at coil orientations of 45° and 90°, confirming the past findings in literature. However, we could not identify significant differences in latency, median frequency and conduction velocity of MEP according to different stimulus orientation. Maps of spatial distribution showed a localized muscle activity at the distal portion of the APB muscle for all the coil orientations, indicating that conventional bipolar sEMG electrodes may not be rightly placed over the active portion of the muscle recruited by TMS. Finally, we considered that a neuronavigation system could facilitate the localization of brain internal structures to apply TMS stimulus and improve the accuracy of coil handling and positioning over the stimulation point. Thereafter, we developed a computational tool to the InVesalius Navigator, to track the TMS coil position and orientation in respect to the subjects midsagital line to be used in future experiments.

Introdução: A apneia obstrutiva do sono (AOS) provoca modificações na arquitetura normal do sono, fragmentando-o de forma crônica com hipóxias intermitentes levando, a longo prazo, a sérias consequências na saúde. Acredita-se que a ocorrência de eventos respiratórios durante o sono como apneia e hipopneia pode prejudicar o mecanismo de transdução da orelha interna e a transmissão de impulsos nervosos ao longo da via auditiva que são altamente dependentes do fornecimento do oxigênio. Contudo, essa associação não se encontra bem estabelecida na literatura. Adicionalmente, sujeitos com AOS poderiam apresentar alterações na função de transferência acústica da orelha média devido ao desequilíbrio pressórico existente nas vias aéreas superiores durante o sono, característico da fisiopatologia da doença. Objetivo: Comparar os achados da avaliação auditiva entre os indivíduos portadores e não portadores de AOS. Método: A casuística foi composta por 38 adultos do sexo masculino, média de idade de 35,8 (±7,2) e foram divididos em quatro grupos experimentais pareados por idade e índice da massa corpórea. Os grupos foram classificados com base na polissonografia em: controle (n=10), AOS leve (n=11), AOS moderada (n=8) e AOS grave (n=9). Todos os sujeitos do estudo negaram história pregressa de risco para perda auditiva. Todos os sujeitos foram submetidos à audiometria convencional, timpanometria, pesquisa de reflexos acústicos ipsi e contralaterais, imitância acústica de banda larga com estímulo clique de 226 a 8000 Hz para obtenção da energia de absorvância (EA), emissões otoacústicas por produto de distorção e potenciais evocados auditivos de tronco encefálico. Os resultados foram submetidos às análises estatísticas e o nível de significância adotado foi de 5% para todos os testes. Resultados: As medidas da EA não mostraram diferença significante entre os grupos quando considerados somente o fator grupo (sem AOS, AOS leve, moderada e grave). Para o efeito de interação entre os fatores grupo e frequência, o valor da média da EA do grupo com AOS de grau moderado foi significativamente maior do que do grupo com AOS de grau leve (p=0,003) em 8000 Hz. O grupo com AOS de grau grave apresentou menores valores das médias das amplitudes das EOAPD quando comparados aos dos grupos controle, AOS de grau leve e AOS de grau moderado (p=0,02, p=0,03 e p=0,01, respectivamente). Não houve diferença significante nos valores das latências absolutas das ondas I, III e V, e interpicos I-III, III-V e I-V entre os grupos. Observou-se associação entre a presença da AOS e alteração da latência absoluta da onda V (p=0,03). Foi observada associação entre AOS de grau moderado e alteração da latência da onda V (p=0,01). Conclusão: A presença da AOS está associada à presença de alteração na condução nervosa do estímulo acústico na via auditiva em tronco encefálico. A presença de AOS de grau grave prejudicou a função coclear. De maneira geral, a função de transferência acústica da orelha média é similar entre os adultos com e sem AOS / Introduction: The obstructive sleep apnea (OSA) can change the normal sleep architecture, fragmenting it chronically with intermittent hypoxias and, to the long time, inducing to serious consequences to health. It is believed that the occurrence of respiratory events during sleep with the presence of apnea and hipopneia can damage the transduction mechanism of the inner ear and nerve impulses transmission along the auditory pathways, which are highly dependent on the oxygen supply. However, this association is not well established. Moreover, the acoustic transference function of middle ear could show alterations, due to the pressure changes that occur in upper airway during the sleep, typical of OSA pathophysiology. Objective: To compare the findings of the hearing evaluations between subjects with OSA and without OSA. Method: A total of 38 subjects of the male sex, mean age 35.8 (±7.2), were divided into four groups, which were matched for age and body mass index. The groups were classified by the means of polissomnography in without OSA (n=10), mild OSA (n=11), moderate OSA (n=8) and severe OSA (n=9). All the subjects denied a history of risk for hearing loss. These subjects were submitted to: conventional audiometry, tympanometry, ipsilateral, contralateral acoustic reflex, wideband acoustic immittance for measurements of energy of absorbance (EA) with click stimulus of 226 to 8000 Hz, distortion product of otoacoustic emissions (DPOAE) and click evoked auditory brainstem responses (ABR). The recorded data of each analysis were conducted to an appropriate statistical test and was adopted the significant level of 5% for all the tests. Results: The EA data did not showed statistical differences among the groups when considering only the OSA severity factor (without, mild, moderate or severe). For the interaction between OSA severity and frequency factors, the mean value of EA of moderate OSA group was significant higher than the mild OSA group (p=0.003) in 8000 Hz. The severe OSA group presented lower mean values of amplitudes of DPOAE when compared to the control group, mild and moderate OSA groups (respectively, p=0.02, p=0.03 and p=0.01). For ABR, no differences was observed in latencies waves I, III and V, and interpeaks I-III, III-V and I-V values among the groups. Conclusion: The presence of OSA is associated with the presence of alterations in the nerve conduction of acoustic stimuli in the auditory pathway in the brainstem. The presence of severe OSA impaired the DPOAE responses. In general, the acoustic transference function of middle ear is similar between the adults with and without OSA

A pesquisa dos potenciais evocados auditivos de tronco encefálico (PEATE) foi indicada para os casos onde há suspeita ou presença de síndromes genéticas pelo Joint Committee on Infant Hearing em 2007. O comitê fornece as diretrizes para a detecção das perdas auditivas na infância, para as quais as síndromes são fator de risco. A alta prevalência da SD e de alterações auditivas nesta população reforça a importância da identificação das perdas auditivas até os três meses de idade, como forma de minimizar os decorrentes prejuízos na comunicação. Este estudo, aprovado pela Comissão de Ética para análise de projetos de pesquisa do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HCFMUSP), teve como objetivo descrever as avaliações da audição de 30 crianças com SD, sem queixas otológicas, das quais 25 bebês (idade média de 2,47 meses) compuseram a amostra. Método: Foram pesquisados os PEATE durante o sono natural. A amostra foi analisada por bebês e por orelhas. Os bebês e as orelhas foram agrupados por intensidade de limiar eletrofisiológico: G1 (<= 30 dBNA), G2 (30 | 40 dBNA), G3 (> 40 dBNA) e registradas as latências absolutas I, III e V e as inter-latências I-III, III-V e I-V. Resultado: Dos 25 bebês, 3 apresentaram alteração neurossensorial ao menos unilateral (12%), 5 alteração condutiva (20%) e 17 (68%) indicaram resultados normais ao PEATE. Limiares eletrofisiológicos foram encontrados em 76% (n=38) das orelhas estavam abaixo, e em 24% (n=12), acima de 40 dBNA. Os grupos G1 e G2 apresentaram respostas equivalentes exceto para a latência absoluta da onda V e inter-latência III-V, que estiveram encurtadas no G2 em relação ao G1 (p<0,02;p=0,04) Discussão: Vários autores sugerem maior ocorrência de alterações condutivas entre portadores de SD. A prevalência de alterações auditivas condutivas e neurossensoriais encontradas nos bebês neste estudo apontam para a importância da investigação da via auditiva até os três meses de idade. Conclusão: A perda auditiva é uma alteração frequente em bebês com SD. Ocorreram alterações tanto condutivas quanto neurossensoriais nas orelhas com limiar alterado. As alterações neurossensoriais encontradas neste estudo reforçam a importância da adoção de procedimentos preventivos de avaliação da audição em bebês com SD e consequente intervenção / Introduction: The study of evoked auditory brainstem response (ABR) was indicated for cases of genetic syndromes by the Joint Committee on Infant Hearing in 2007. These guidelines indicate the detection of hearing loss in the childhood, for which genetic syndromes are a risk factor. The high prevalence of DS and of hearing disorders in this population reinforces the importance of identifying hearing loss by 3 months of age, to minimize the losses arising in communication. The main objective of this study, approved by the Ethics Committee of University of São Paulo, School of Medicine, Clinical Hospital (HCFMUSP) was to characterize the hearing ability of 30 children with Down syndrome, of which 25 babies (mean age 2.47 months), with no history of ear disease, comprised the sample. Method: ABR test has been performed during natural sleep. The babies and the ears were put together in groups by threshold level: G1 (<= 30 dB HL), G2 (30 |40 dB HL), G3 (over 40 dB HL). Results: Out of 25 babies, 3 (12%) had sensory neural hearing disorder in at least one ear; 5 (20%) had conductive hearing disorder in at least one ear and 17 (68%) had normal results on the ABR. Electrophysiological thresholds under 40 dB HL have been obtained in 76% (n = 38) of tested ears under, and in 24% (n = 12) over 40 dB HL. Groups G1 and G2 have had similar response, except for III-V interval shortened in G2 when compared to G1. Discussion: Many authors suggest conductive losses are more frequent than sensory neural losses in this population. The prevalence of sensory neural hearing disorder found in these babies point to the importance of investigating the auditory pathway. The group with thresholds between 30 and 40 dB HL was similar to the normal group, except for shortening of interval III-V. Statistically significant differences were found between normal and abnormal in the ABR. Conclusion: Sensory neural losses found in this study reinforce the importance of adopting preventive procedures for evaluating the hearing and subsequent intervention