Orientador: Li Li Min / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-27T14:27:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_FabricioOliveira_D.pdf: 12028375 bytes, checksum: 93e67a87313b4a18081062bc7e928e1b (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Convulsões estão associadas a prognóstico desfavorável no AVC isquêmico (AVCi) agudo. O significado prognóstico de descargas epileptiformes interictais (DEI) e padrões periódicos (PP) ainda não foi testado. Apesar do EEG ser amplamente utilizado para monitorar isquemia cerebral, seu valor como instrumento de monitorização ainda é infrequentemente avaliado. No presente estudo, testamos se a presença de DEI ou PP estão associados a um pior prognóstico functional e se parâmetros quantitativos do EEG realizado no AVCi agudo fornece informação prognóstica. Também foram avaliadas as consequências hemodinâmicas da atividade epileptiforme (AE) através do uso combinado de EEG-RM funcional (EEG-RMf). Cento e cinquenta e sete pacientes com idade acima de 18 anos e admitidos dentro de 72 horas do AVCi foram incluídos e seguidos prospectivamente. A interpretação do EEG foi realizada de forma cega por neurofisiologista certificado. DEI e PP (agrupados como AE) foram definidos de acordo com diretrizes propostas. Análises uni e multivariadas foram realizadas para a identificação de fatores associados ao prognóstico funcional de 3 meses (escala modificada de Rankin dicotomizada em ?2 versus ?3). Para a análise quantitativa, o poder de densidade espectral foi calculado para os primeiros 60 segundos de EEG livre de artefatos. Três índices quantitativos foram analisados: índice de simetria; índice de simetria pareado e índice de soma. A correlação de Spearman foi utilizada para testar a associação destes índices entre si e com a escala do NIHSS na admissão. Curvas ROC e regressão logística foram utilizadas para avaliar o efeito dos índices no prognóstico. Na análise univariada, NIHSS da admissão (OR 1,20, IC 95% 1,12-1,28, p=0,001), idade (OR 1,03, IC 95%1,01-1,05, p=0,02) e a presença de AE (OR 2,94, IC 95% 1,51-5,88, p=0,001) foram significativamente associados ao prognóstico em 3 meses. Na análise de regressão logística somente o NIHSS da admissão (OR 1,19, IC 95% 1,11-1,28, p<0,001) e a presença de AE (OR 2,27, IC 95% 1,04-5,00, p=0,04) foram associados independentemente ao prognóstico. Para a análise quantitativa quatro pacientes foram excluídos (uso de sedativos). Todos os índices mostraram uma correlação fraca e similar com o NIHSS da admissão com rho=0,32, p<0,001 para o índice de simetria e de simetria pareado; e rho=0,30, p<0,001 para o índice de soma. O índice de soma apresentou AUC levemente maior que os demais índices (AUC 0,702, p<0,001). Na análise de regressão múltipla somente o NIHSS da admissão (OR 1,19; IC 95% 1,12-1,27; p<0,001) e o índice de soma (OR 1,12; IC 95% 1,02-1,24; p=0,02) foram independenmente associados ao prognóstico. Quatro pacientes realizaram estudo combinado de EEG-RMf. Em 3 pacientes, BOLD positivo foi evidenciado em regiões próximas a área de isquemia. Ondas lentas foram associadas a efeito BOLD negativo. A análise quantitativa do EEG parece ser uma ferramenta promissora na monitorização de condições neurológicas agudas adicionalmente à variáveis clínicas. AE pode estar associada a importantes alterações hemodinâmicas com repercussões na área peri-infarto assim como a distância. Estudos adicionais para testar o papel da terapia medicamentosa e da ocorrência de crises convulsivas em pacientes com padrões de específicos de EEG são necessários / Abstract: Seizures are associated with a worse prognosis in acute ischemic stroke (AIS). The prognostic significance of interictal epileptiform discharges (IED) and periodic patterns (PP) after ischemic stroke has not been assessed. Although electroencephalography (EEG) has been widely used to monitor cerebral ischemia, its prognostic value in AIS has been infrequently studied. We sought to test whether IED and PP, detected on standard EEG performed during the acute phase of ischemic stroke are associated with a worse functional outcome and whether quantitative EEG (qEEG) indexes add prognostic information independent of clinical parameters. We also assessed the hemodynamic consequences of interictal epileptiform activity by using a combined EEG-fMRI methodology. One-hundred-fifty-seven patients 18 years or older with a diagnosis of AIS presenting within 72 hours from stroke onset were enrolled and prospectively followed. EEG interpretation was performed by a blinded board certified neurophysiologist. IED and PP (grouped as epileptiform activity ¿ EA) were defined according to proposed guidelines. Univariable and multivariable analysis were used to identify predictors of outcome (modified Rankin Scale dichotomized ? 2 versus. ? 3) at 3 months. For the qEEG analysis, power spectral density was calculated for the first 60 seconds of artifact free EEG. Three qEEG indexes were analyzed: a symmetry index, pdBSI (pairwise-derived brain symmetry index) and a sum index. Spearman¿s correlation was used to assess the association among qEEG indexes and between them and the admission NIHSS. ROC curves and multivariable logistic regression were used to assess the effect of qEEG indexes on the main outcome. In the univariable analysis, admission NIHSS (OR 1.20, IC 95% 1.12-1.28, p=0.001), age (OR 1.03, IC 95%1.01-1.05, p=0.02) and presence of EA (OR 2.94, IC 95% 1.51-5.88, p=0.001) were significantly associated with the outcome at 3 months. In the multivariable analysis, only admission NIHSS (OR 1.19, IC 95% 1.11-1.28, p<0.001) and the presence of EA (OR 2.27, IC 95% 1.04-5.00, p=0.04) were independently associated with the prognosis. For the quantitative analysis, 4 patients were excluded (use of sedative medication). All indexes showed a similar weak correlation with the admission NIHSS with rho=0.32, p<0.001 for pdBSI and the symmetry index; and rho=0.30, p<0.001 for the sum index. The sum index showed a slightly larger AUC (0.702, p<0.001). On multivariable analysis, only admission NIHSS (OR 1.19; 95% CI 1.12-1.27; p<0.001) and the sum index (OR 1.12; 95% CI 1.02-1.24; p=0.02) were independently associated with the outcome. Four patients were eligible for the EEG-fMRI combined analysis. In 3 patients, positive BOLD areas were observed in the vicinity of the ischemic area. Slow waves were associated with negative BOLD responses. qEEG analysis seems to be a promising tool in acute neurological monitoring beyond the detection of epileptic activity. Interictal epileptiform activity might be associated with important hemodynamic changes in the peri-infarct area as well as in remote brain areas. Additional research examining the role of medication therapy on the outcome and the occurrence of seizures for those patients with specific EEG patterns is warranted / Doutorado / Fisiopatologia Médica / Doutor em Ciências

Orientador: Andriana Susana Lopes de Oliveira Campanharo / Resumo: O Alzheimer é uma doença degenerativa do cérebro, incurável, que se agrava ao longo do tempo e atinge sobretudo pessoas entre 65 e 90 anos. A doença de Alzheimer (DA) é a principal demência entre os idosos e caracteriza-se por perda de funções cognitivas (memória, orientação, comportamento e linguagem), causada pela morte de células cerebrais. Atualmente, o diagnóstico definitivo da DA é feito por meio de um exame do tecido cerebral obtido por biopsia ou necropsia. Como somente após a morte do paciente pode-se ter a certeza que o mesmo tinha a DA, seu diagnóstico é feito utilizando exames, avaliações e excluindo-se outras causas de demência do seu histórico clínico. Em paralelo, estudos têm sido desenvolvidos para o estudo da DA com base de dados de EletroEncefaloGrama (EEG), e nesse sentido, diversos métodos de análise de dados de EEG têm sido propostos. Contudo, o estudo da DA por meio de dados de EEG é ainda um desafio, e consequentemente, faz-se necessária a preposição de novos métodos com o intuito de capturar informações adicionais da doença. Nesse sentido, utilizamos o mapeamento de uma série temporal em uma rede complexa no estudo da dinâmica de séries temporais de EEG de pacientes com a DA. Mais especificamente, na distinção entre envelhecimento e a DA e na identificação, dos estágios da DA em pacientes doentes a partir, das ondas cerebrais, alfa, beta, teta e delta. / Abstract: Alzheimer’s is a degerative brain disease, incurable, which aggravates over time and mainly affects people between 65 and 90 years. Alzheimer’s disease (AD) is the leading dementia among the elderly and is characterized by cognitive functions loss (memory, orientation, behavior and language) caused by the death of brain cells. Currently, confirmatory diagnosis of AD can only be made through the examination the brain tissue obtained by biopsy or necropsy. Considering that only after the patient’s death it is possible to be sure that he or she had AD, the approximate diagnosis is made excluding other causes of dementia. In parallel, studies have been developed for the study of AD with the use of Electroencephalography (EEG), and in this sense, several methods of EEG data analysis have been proposed. However, the study of AD with the use of EEG data is still a challenge, and consequently, it is necessary the proposal of new methods to capture additional information about the disease. In this sense, we used the map from a time series to a network, recently proposed by Campanharo, in a novel application, that is, in the study of EEG time series of patients with AD. More specifically, to distinguish aging and AD and to identify the stages of AD in unhealthy patients based on alpha, beta, theta and delta brain waves information. / Mestre

A presente dissertação examina um método de determinação da conectividade cerebral cujo uso vem se tornando popular nos últimos anos, o partial direct coherence (PDC), que se destaca dentre outros métodos por possibilitar a verificação das relações imediatas de sinais multivariados. Este método representa a conectividade cerebral no domínio da frequência e tem íntima relação com a noção de \"causalidade\" de Granger (GRANGER, 1969), que possibilita quantificar a influência mútua entre séries temporais observadas. De um ponto de vista computacional, o referido método faz uso de modelos de séries temporais que hoje têm implementação bastante eficiente em termos de algoritmos off-line, mas cujo sucesso depende da presunção de estacionariedade dos dados, fato que é somente verdadeiro em trechos relativamente curtos de sinais de origem cerebral, como no caso do EEG (Eletroencefalograma). O objetivo deste trabalho é criar um sistema que calcule o PDC, continuamente, em tempo real e que possua a mesma precisão do método off-line, além de ser uma plataforma de estudos para implementações e testes de métodos de determinação da conectividade neural em tempo real. A plataforma desenvolvida é modular, incentivando futuros trabalhos na mesma, e mostrouse eficaz quanto a precisão numérica dos resultados do cálculo do PDC. As características de tempo real foram atingidas com algumas restrições, que dependem da configuração do usuário e do número de canais que um sinal possui. / This thesis examines a method of determination of brain connectivity whose use becomes popular in recent years, the partial direct coherence (PDC) that stands out in comparison with other methods for making possible the verification of immediate relations of multivariate signal. This method represents the brain connectivity in the frequency domain and has a close relationship with the notion of Granger causality (GRANGER, 1969) that makes it possible to quantify the mutual influence between observed time series. From a computational perspective, the above method makes use of time series models, which today has very efficient implementation in terms of off-line algorithm, but whose success depends on presume that the data is stationary, a fact that is only true in relatively short stretches of cerebral signals, especially in the case of EEG. The objective of this thesis is to create a system that calculates the PDC continuously and in real time maintaining the same precision of the off-line method. Furthermore being a research platform for implementations and tests of new methods for determining neural connectivity in real time. The developed platform is modular encouraging future work on it, and was effective in the numerical accuracy of the PDC calculation results. The real time characteristics were achieved with some restrictions that depend of the user configuration and the number of channels that the signal has.

Introdução: Entre as lesões encefálicas adquiridas (LEAs) causadas por processos degenerativos, destaca-se a doença de Alzheimer (DA), que é uma demência que acomete uma grande parcela da população idosa e caracteriza-se pela presença de emaranhados neurofibrilares e placas senis. Exames de ressonância magnética (RM) mostram atrofia do córtex entorrinal, hipocampo, amígdala e da região para-hipocampal. Já a tomografia por emissão de pósitrons (PET) aponta redução do metabolismo cerebral de glicose em regiões como o lobo temporal e cíngulo posterior. O alentecimento do eletroencefalograma (EEG) pelo aumento das ondas teta e a diminuição da frequência alfa são mais evidentes em indivíduos com algum tipo de lesão encefálica. O traumatismo cranioencefálico (TCE) caracteriza-se por ser uma LEA não degenerativa e não congênita e é provocado por uma força mecânica externa. Espera-se um prejuízo, permanente ou temporário, nas funções cognitiva, física e psicossocial, com diminuição ou alteração do estado de consciência. Uma das principais causas de TCE é a lesão axonial difusa (LAD), causada por mecanismos de aceleração-desaceleração. Frequentemente as regiões ventral e lateral dos lobos frontal e temporal são danificadas. Objetivo: Entender as diferenças dos mecanismos funcionais entre os grupos - DA e LAD - com queixa de memória, sob o ponto de vista eletroencefalográfico. Métodos: Participaram deste estudo 85 indivíduos adultos. Destes, 34 haviam recebido o diagnóstico de DA, 32 de LAD e 19 eram adultos saudáveis. Foram aplicados o Mini-Exame do Estado Mental (MEEM), o teste do desenho do relógio (TDR) e o teste de fluência verbal (FV) para a categoria animais. Os indivíduos foram submetidos ao EEG de alta resolução com 128 canais. As fontes corticais dos ritmos do EEG foram estimadas pela análise por tomografia eletromagnética exata de baixa resolução (eLORETA). Resultados: Observou-se que a média da frequência registrada no EEG está dentro da normalidade nos grupos DA e LAD. A análise por eLORETA mostrou que, em comparação ao grupo controle (CTL), o grupo DA apresentou aumento da atividade teta nos lobos parietal e frontal e diminuição da atividade alfa 2 nos lobos parietal, frontal, límbico e occipital. Em comparação ao grupo CTL, o grupo LAD apresentou aumento da atividade teta nas áreas límbica, occipital sub-lobar e temporal. Conclusão: Os resultados sugerem que os indivíduos com DA e com LAD apresentam comprometimento da atividade elétrica em áreas importantes para a memória e aprendizagem / Introduction: Acquired brain injuries (ABI) caused by degenerative processes include Alzheimer\'s disease (DA), which is a dementia that affects a large part of the elderly population and is characterized by the presence of neurofibrillary tangles and senile plaques. Magnetic resonance (MR) imaging shows atrophy of the entorhinal cortex, hippocampus, amygdala and para-hippocampal area. Positron emission tomography (PET) points to a reduction in the cerebral metabolism of glucose in regions such as the temporal lobe and posterior cingulate. Traumatic brain injury (TBI) is a non-degenerative and non-congenital ABI and is caused by an external mechanical force. Impairment, permanent or temporary, is expected in cognitive, physical and psychosocial functions, with a decrease or alteration of the state of consciousness. One of the main causes of TBI is diffuse axonal injury (DAI), caused by acceleration-deceleration mechanisms. Often the ventral and lateral regions of the frontal and temporal lobes are damaged. Objective: To understand the differences in the functional mechanisms between the AD and DAI groups - with memory complaints, from the electroencephalographic point of view. Methods: The study included 85 adult subjects. Of these, 34 had received the diagnosis of AD, 32 of DAI and 19 were healthy adults. The Mini-Mental State Examination (MMSE), the clock drawing test (CDT) and the verbal fluency test (VF) for the animals category were applied. Subjects were submitted to high resolution EEG with 128 channels. Cortical sources of EEG rhythms were estimated by exact low resolution electromagnetic tomography (eLORETA) analysis. Results: The eLORETA analysis showed that, in comparison to the control (CTL) group, the AD group presented increased theta activity in the parietal and frontal lobes and decreased alpha 2 activity in the parietal, frontal, limbic and occipital lobes. In comparison to the CTL group, the DAI group presented increased theta activity in the limbic, occipital sublobar and temporal areas. Conclusion: The results suggest that individuals with AD and DAI have impairment of electrical activity in areas important for memory and learning

INTRODUÇÃO: As crises não-epilépticas psicogênicas são uma condição médica complexa que pode se apresentar como sintomas físicos ou neurológicos porém sem achados orgânicos correspondentes, evidenciando a presença de fatores psicológicos como base dos sintomas. Elas podem ocorrer isoladamente ou se repetir de forma sistemática. Quando se repetem podem estar associadas à baixa auto-estima, perda de emprego, dificuldade nas relações amorosas e sociais. A esta condição clínica denomina-se transtorno de crises não-epilépticas psicogênicas (TCNEP). Dentre os fatores de risco para TCNEP, os mais amplamente estudados são a história de trauma e os fenômenos dissociativos. MÉTODOS: Neste estudo caso-controle, cujos dados foram obtidos entre janeiro de 2003 e setembro de 2009, foram avaliados 20 pacientes portadores de TCNEP e 20 pacientes com epilepsia do lobo t e m p o r a l , a p ó s m o n i t o r a ç ã o p r o l o n g a d a em u n i d a d e d e vídeo-eletroencefalografia (VEEG). Foram excluídos os sujeitos com associação das duas patologias. Os grupos foram pareados quanto ao gênero, faixa etária, anos de escolaridade formal e classe social. Também foram avaliados: idade de início das crises, idade do diagnóstico, pior frequência de crises e classificação social. Os pacientes responderam também a dois instrumentos estruturados e validados no Brasil, um quanto à história de trauma na infância e adolescência (QUESI), e outro sobre a presença de fenômenos dissociativos (DES) ao longo da vida. RESULTADOS: 1) Não houve diferença significativa do ponto de vista estatístico no que diz respeito ao gênero, faixa etária, classificação social, e frequência de crises; 2) Houve diferença estatisticamente significativa na escolaridade (p=0,006); 3) No grupo caso, a idade de início foi superior (22,25 DP 9,19) à do grupo controle (11,62 DP 9,59), p=0,007. Assim como a idade do diagnóstico, que foi de 30,79 (DP 11,33) no grupo de pacientes com TCNEP e de 15,97 (DP 9,67) nos pacientes com epilepsia, p<0,001; 4) A DES teve valores também estatisticamente significativos, sendo 53,35 (DP 23,15) no grupo com TCNEP e de 22,02 (DP 16,37) no grupo com epilepsia, p<0,001. Quanto às subescalas, todas tiveram resultados significativos entre os grupos; 5) O QUESI apresentou também resultados médios significativos, com média de 60,30 (DP 21,75) no grupo de TCNEP e de 45,40 (DP 12,27) no grupo com epilepsia, p=0,014, mas somente as subescalas que identificaram a negligência e o abuso emocionais foram estatisticamente significativas (p=0,013 e p=0,014 respectivamente). CONCLUSÕES: Fenômenos dissociativos e história de trauma na infância são mais frequentes nos pacientes com TCNEP do que nos pacientes com epilepsia. Todavia, em relação à história de trauma, apenas a negligência e o abuso emocionais podem estar associados à TCNEP / INTRODUCTION: Psychogenic non-epileptic seizures are a complex medical condition that may present as physical or neurologic symptoms but without corresponding organic findings, suggesting the presence of psychological factors as the basis of symptoms. They can occur alone or recur systematically. When recurrent they can be associated with low self-esteem, loss of employment, difficulty in intimate and other social relationships. This clinical condition is called a psychogenic non-epileptic seizures disorder (PNESD). Among the risk factors for PNESD, the most widely studied are the history of trauma and the presence of dissociative phenomena. METHODS: In this case-control study, with data obtained between January 2003 and September 2009, 20 patients with PNESD and 20 patients with temporal lobe epilepsy were evaluated after monitoring in video-electroencephalography unit. We excluded subjects with a combination of both conditions. The groups were matched for gender, age, length of school education and social class. We also evaluated age of onset, age at diagnosis and worse seizure frequency. Patientes of both groups responded two structured instruments for history of trauma in childhood and adolescence (QUESI) and FOR the presence of dissociative phenomena (DES) throughout life, both valitaded in Brazil. RESULTS: 1) There was no statistical significant difference between both groups regard to gender, age, social status and seizure frequency; 2) There was a statistical significant difference in education (p = 0.006); 3) Age of onset and at diagnosis in PNESD group were significantly higher (22.25 SD 9, 19) than the control group (11.62 SD 9.59), p = 0.007, as well as age of diagnosis were higher in patients with PNESD (30.79 SD 11.33) than in patients with epilepsy (15.97 SD 9.67), p <0.001; 4) DES values were also significantly higher in the PNESD group (53.35 SD 23.15) than control group (22.02 SD 16.37), p <0.001. As for the subscales all had significant results between groups; 5) QUESI\'s results were also significantly higher in the PNESD group (60.30 SD 21.75) than in epilepsy group (45.40 SD 12.27), p = 0.014, but only the subscales that identify emotional neglect and emotional abuse were statistical significantly in PNESD group (p = 0.013 and p =0.014 respectively). CONCLUSIONS: History of childhood trauma and dissociative phenomena are more common in patients with PNESD than in patients with epilepsy. However, in relation to history of trauma, only emotional neglect and emotional abuse may be associated with PNESD.

As epilepsias generalizadas idiopáticas (EGIs) associam-se a controle satisfatório de crises e a exames de neuroimagem convencionais normais. Métodos de neuroimagem avançada, como DTI (diffusion tensor imaging) e VBM (voxel based morphometry), permitiram melhor compreensão dos mecanismos envolvidos no comportamento clínico das EGIs. O objetivo do estudo foi avaliar diferenças clínicas entre pacientes com EGI não refratária e refratária, assim como avaliar as diferenças entre pacientes com EGI não refratária, refratária e indivíduos saudáveis através de ressonância por DTI e VBM. Avaliamos 40 pacientes com características clínicas e eletrencefalográficas de EGI, sendo 22 pacientes com EGI não refratária (GNR) e 18 pacientes com EGI refratária (GR). Participaram do estudo 20 indivíduos saudáveis, os quais compuseram o grupo controle (GC). O grupo GR apresentava maior número de pacientes usuários de fármacos benzodiazepínicos (p=0,01) e de fármacos antiepilépticos não-valproato (p=0,02). Pacientes do grupo GR também utilizavam doses maiores de VPA que os pacientes do grupo GNR (p=0,03) e recebiam maior carga total média de fármacos antiepilépticos (p=0,04). Observou-se, em relação aos 16 feixes e tratos avaliados nos índices de DTI (AF, DM, DR, DA) que houve diferença estatística do grupo GNR em relação ao GC em duas áreas do índice AF (anisotropia fracional), seis áreas do índice DM (difusividade média), seis áreas do índice DR (difusividade radial) e seis áreas do índice DA (difusividade axial), assim como houve diferença estatística do grupo GR em relação ao GC em duas áreas do índice AF, sete áreas do índice DM, seis áreas do índice DR e três áreas do índice DA. Entre as 94 regiões estudadas por VBM, observou-se redução volumétrica estatística em nove áreas de interesse no GNR quando em comparação ao GC e em sete áreas de interesse no GR quando em comparação ao GC. Não se observaram diferenças entre os grupos GNR e GR nos parâmetros avaliados por DTI ou por VBM. Como esperado, observamos que pacientes com EGI refratária mais frequentemente utilizam fármacos antiepilépticos de segunda linha ou não habituais a este tipo de epilepsia. O estudo permitiu concluir que o comprometimento encefálico nas EGIs analisadas é difuso e envolve áreas habitualmente não associadas a estas epilepsias, como o hipocampo e outras áreas temporais, e que os achados imagenológicos não se associam à refratariedade clínica dos pacientes / Generalized idiopathic epilepsies (IGEs) are usually associated with good seizure control and normal conventional neuroimaging exams. Advanced neuroimaging methods, such as DTI (diffusion tensor imaging) and VBM (voxel based morphometry) have provided a better understanding of the IGEs. This study´s primary objective was to evaluate clinical diferences between refractory and non-refractory IGEs, and to compare advanced MRI methods (DTI and VBM) findings in refractory and non-refractory IGE patients. Forty IGE patients were divided in two groups: 22 non-refratory (NRG) patients and 18 refractory (RG) patients. Twenty healthy subjects were enrolled as a control group (CG). RG patients received benzodiazepines (p=0,01) and non-valproate antiepileptic drugs (p=0,02) more often than NRG patients. RG group also received a higher mean total of antiepileptic drug load (p=0,04) than NRG group. Regarding neuroimaging methods, DTI index analysis (FA, MD, RD, AD) statiscally demonstrated that NRG group had two compromised areas on FA (fractional anisotropy) index, six areas on MD (mean diffusivity) index, six areas on RD (radial diffusivity) index and six areas on AD (axial diffusivity) index, when compared to CG. On RG group, DTI index analysis statiscally demonstrated that this group had two compromised areas on FA index, seven areas on MD index, six areas on RD index and three areas on AD index, when compared to CG, of 16 analyzed areas of interest. VBM analysis of 94 regions of interest showed reduced volumes in nine areas in the NRG group when compared to CG and in seven areas of interest in the RG group when compared to CG. We found no differences on DTI and VBM parameters comparing NRG and RG groups. As expected, refractory IGE patients received second line or non-usual antiepileptic drugs for this epilepsy type more often than non-refractory patients. We concluded that brain involvement´s in IGEs is diffuse and affects areas usually not related to this epilepsy type, such as the hipocampus and other temporal areas. Advanced neuroimaging findings in IGEs were not associated with clinical refractoriness

A execução de movimentos voluntários é precedida por processos preparatórios que manifestam-se eletrofisiologicamente como um potencial elétrico lento denominado Bereitschaftspotential. As investigações sobre o significado fisiológico desses potenciais mostram-se muitas vezes inconclusivas devido à dificuldade de isolamento dos fatores ambientais e endógenos que os influenciam. Dentre essas variáveis, a expressão consciente do ato motor tem sido negligenciada por grande parte dos pesquisadores. O presente trabalho consiste em uma série de estudos eletrofisiológicos que visam demonstrar a influência do controle consciente sobre os processos preparatórios motores. Parte-se do desenvolvimento de protocolos comportamentais que modulam o envolvimento consciente sobre processos motores. Desse modo, verificamos que grande parte do Bereitschaftspotential comumente observado durante a geração de movimentos espontâneos estão associados com a escolha deliberada de agir. Em seguida, são investigadas como a variável em questão pode afetar os processos relacionados com a livre escolha de movimentos. Nossos resultados indicam que processos relacionados ao controle consciente afetam nitidamente a expressão de livre escolha sobre os potenciais preparatórios motores. Por fim, nós demonstramos como a influência do controle consciente nos processos motores pode estar afetada em pacientes com transtorno obsessivo-compulsivo / The execution of voluntary movements is preceded by preparatory processes that electrophysiologically are manifested as a slow electric potential called Bereitschaftspotential. Investigations on the physiological significance of these potentials are often inconclusive due to the difficulty of isolating the environmental or endogenous factors that influence them. Among these factors, the conscious expression of the motor act has been neglected by most researchers. The present work consists of a series of electrophysiological studies aimed at demonstrating the influence of conscious control on preparatory motor processes. Firstly, behavioral protocols that modulate the conscious involvement in motor control are proposed. Using these methods, we found that great part of the Bereitschaftspotential commonly observed during the generation of spontaneous movements is associated with the deliberate choice to act. Next, we investigated how this factor variable affects the processes related to the free mode of movement selection. Our results indicate that processes related to conscious control clearly affect the manifestations of free choice in preparatory motor potentials. Finally, we here demonstrated how the influence of conscious control on the motor processes can be affected in the obsessive-compulsive disorder

A execução de movimentos voluntários é precedida por processos preparatórios que manifestam-se eletrofisiologicamente como um potencial elétrico lento denominado Bereitschaftspotential. As investigações sobre o significado fisiológico desses potenciais mostram-se muitas vezes inconclusivas devido à dificuldade de isolamento dos fatores ambientais e endógenos que os influenciam. Dentre essas variáveis, a expressão consciente do ato motor tem sido negligenciada por grande parte dos pesquisadores. O presente trabalho consiste em uma série de estudos eletrofisiológicos que visam demonstrar a influência do controle consciente sobre os processos preparatórios motores. Parte-se do desenvolvimento de protocolos comportamentais que modulam o envolvimento consciente sobre processos motores. Desse modo, verificamos que grande parte do Bereitschaftspotential comumente observado durante a geração de movimentos espontâneos estão associados com a escolha deliberada de agir. Em seguida, são investigadas como a variável em questão pode afetar os processos relacionados com a livre escolha de movimentos. Nossos resultados indicam que processos relacionados ao controle consciente afetam nitidamente a expressão de livre escolha sobre os potenciais preparatórios motores. Por fim, nós demonstramos como a influência do controle consciente nos processos motores pode estar afetada em pacientes com transtorno obsessivo-compulsivo / The execution of voluntary movements is preceded by preparatory processes that electrophysiologically are manifested as a slow electric potential called Bereitschaftspotential. Investigations on the physiological significance of these potentials are often inconclusive due to the difficulty of isolating the environmental or endogenous factors that influence them. Among these factors, the conscious expression of the motor act has been neglected by most researchers. The present work consists of a series of electrophysiological studies aimed at demonstrating the influence of conscious control on preparatory motor processes. Firstly, behavioral protocols that modulate the conscious involvement in motor control are proposed. Using these methods, we found that great part of the Bereitschaftspotential commonly observed during the generation of spontaneous movements is associated with the deliberate choice to act. Next, we investigated how this factor variable affects the processes related to the free mode of movement selection. Our results indicate that processes related to conscious control clearly affect the manifestations of free choice in preparatory motor potentials. Finally, we here demonstrated how the influence of conscious control on the motor processes can be affected in the obsessive-compulsive disorder

Orientadores: Gabriela Castellano, Romis Ribeiro de Faissol Attux / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-06T19:40:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 StefanoFilho_CarlosAlberto_M.pdf: 6581881 bytes, checksum: fb23f8cb938a72e69a97b2bf2ff14cab (MD5) Previous issue date: 2016 / Resumo: Interfaces cérebro-computador (BCIs, brain-computer interfaces) são sistemas cuja finalidade é fornecer um canal de comunicação direto entre o cérebro e um dispositivo externo, como um computador, uma prótese ou uma cadeira de rodas. Por não utilizarem as vias fisiológicas convencionais, BCIs podem constituir importantes tecnologias assistivas para pessoas que sofreram algum tipo de lesão e, por isso, tiveram sua interação com o ambiente externo comprometida. Os sinais cerebrais a serem extraídos para utilização nestes sistemas devem ser gerados mediante estratégias específicas. Nesta dissertação, trabalhamos com a estratégia de imaginação motora (MI, motor imagery), e extraímos a resposta cerebral correspondente a partir de dados de eletroencefalografia (EEG). Os objetivos do trabalho foram caracterizar as redes cerebrais funcionais oriundas das tarefas de MI das mãos e explorar a viabilidade de utilizar métricas da teoria de grafos para a classificação dos padrões mentais, gerados por esta estratégia, de usuários de um sistema BCI. Para isto, fez-se a hipótese de que as alterações no espectro de frequências dos sinais de eletroencefalografia devidas à MI das mãos deveria, de alguma forma, se refletir nos grafos construídos para representar as interações cerebrais corticais durante estas tarefas. Em termos de classificação, diferentes conjuntos de pares de eletrodos foram testados, assim como diferentes classificadores (análise de discriminantes lineares ¿ LDA, máquina de vetores de suporte ¿ SVM ¿ linear e polinomial). Os três classificadores testados tiveram desempenho similar na maioria dos casos. A taxa média de classificação para todos os voluntários considerando a melhor combinação de eletrodos e classificador foi de 78%, sendo que alguns voluntários tiveram taxas de acerto individuais de até 92%. Ainda assim, a metodologia empregada até o momento possui várias limitações, sendo a principal como encontrar os pares ótimos de eletrodos, que variam entre voluntários e aquisições; além do problema da realização online da análise / Abstract: Brain-computer interfaces (BCIs) are systems that aim to provide a direct communication channel between the brain and an external device, such as a computer, a prosthesis or a wheelchair. Since BCIs do not use the conventional physiological pathways, they can constitute important assistive technologies for people with lesions that compromised their interaction with the external environment. Brain signals to be extracted for these systems must be generated according to specific strategies. In this dissertation, we worked with the motor imagery (MI) strategy, and we extracted the corresponding cerebral response from electroencephalography (EEG) data. Our goals were to characterize the functional brain networks originating from hands¿ MI and investigate the feasibility of using metrics from graph theory for the classification of mental patterns, generated by this strategy, of BCI users. We hypothesized that frequency alterations in the EEG spectra due to MI should reflect themselves, in some manner, in the graphs representing cortical interactions during these tasks. For data classification, different sets of electrode pairs were tested, as well as different classifiers (linear discriminant analysis ¿ LDA, and both linear and polynomial support vector machines ¿ SVMs). All three classifiers tested performed similarly in most cases. The mean classification rate over subjects, considering the best electrode set and classifier, was 78%, while some subjects achieved individual hit rates of up to 92%. Still, the employed methodology has yet some limitations, being the main one how to find the optimum electrode pairs¿ sets, which vary among subjects and among acquisitions; in addition to the problem of performing an online analysis / Mestrado / Física / Mestre em Física / 165742/2014-3 / 1423625/2014 / CNPQ / CAPES

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:34:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 422598.pdf: 1351554 bytes, checksum: 22248aa2eb43d9dad9079ea2b7472de1 (MD5) Previous issue date: 2010-03-22 / Introdu??o: Displasia cortical focal ? uma das formas mais freq?entes de malforma??es do desenvolvimento cortical, estando intimamente relacionada com epilepsia de dif?cil controle em crian?as e adultos. Caracterizam-se por altera??es histol?gicas, imaginol?gicas e eletrofisiol?gicas peculiares. At? o momento foram descritos 5 tipos de achados na resson?ncia magn?tica de pacientes com displasia cortical focal. Objetivos: Estudar as rela??es entre les?es displ?sicas corticais e descargas epileptiformes ao eletroencefalograma de superf?cie e ? Eletrocorticografia. Descrever os padr?es histol?gicos, imaginol?gicos e eletrofisiol?gicos, bem como os resultados cir?rgicos encontrados. Tentar correlacionar padr?es eletrofisiol?gicos e desfecho p?s-cir?rgico. M?todos: Ser?o avaliados a histologia, o eletroencefalograma, a eletrocorticografia e a resson?ncia magn?tica de 63 pacientes operados no servi?o de cirurgia da epilepsia do Hospital S?o Lucas da Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul. Os resultados cir?rgicos (quanto ao controle de crises) foram avaliados atrav?s de revis?o de prontu?rios, verificando-se o status quanto ? taxa de sucesso no controle de crises na consulta de revis?o mais recente. Estes dados foram confirmados e detalhados atrav?s de liga??o telef?nica, onde foram efetuadas perguntas espec?ficas de acordo com ficha estruturada. Resultados: Foi observado que 55,5% dos pacientes estavam livres de crise em um ano ap?s a cirurgia. Na ?ltima visita 47% dos pacientes permaneceram sem crises. As vari?veis que se correlacionaram com progn?stico favor?vel foram ressec??o completa das descargas durante a cirurgia, estar livre de crises no primeiro ano do p?s-operat?rio. A ?nica vari?vel que se correlacionou com o intervalo livre de crises foi ressec??o completa das descargas. A resson?ncia magn?tica de cr?nio se correlacionou de forma significativa com os achados histopatol?gicos. Por fim, devido ao comportamento peculiar das crises epil?pticas nos pacientes com displasia cortical focal, foi descrito uma nova escala de resultados cir?rgicos para esta patologia. Conclus?o: O resultado cir?rgico das crises segundo os dados apresentados se correlaciona de forma estatisticamente significativa com ressec??o completa das descargas epileptog?nicas sugestivas de displasia e com um resultado favor?vel em um ano ap?s a cirurgia.