Objetivo. Avaliar a função aritmética em crianças com Transtorno do Déficit de Atenção / Hiperatividade (TDAH) e determinar se o tratamento com psicoestimulante afeta seu desempenho (braço clínico), além de verificar o padrão de ativação neural em um subgrupo desta amostra durante tarefas de cálculos aritméticos (braço neuroimagem). Métodos. Quarenta e duas crianças (de 9 a 12 anos) participaram do braço clínico: 20 com TDAH segundo os critérios do DSM-IV e 22 controles. Estas crianças foram classificados com ou sem dificuldades aritméticas com base em seu desempenho em três testes aritméticos utilizados no Brasil. Todos os participantes do braço clínico foram avaliados em dois momentos: tempo 1 e no tempo 2 quando as crianças com TDAH estavam em uso de metilfenidato (MTF) a uma dose de 0,3-0,5 mg/kg. Foi avaliado o desempenho global em aritmética e, especificamente, exploramos a subtração nos dois tempos. Foram também estudadas 10 crianças com TDAH (seis das quais participaram do braço clínico) que participaram com uso de metilfenidato e 10 crianças saudáveis (oito das quais participaram do braço clínico) que realizaram exame de ressonância magnética funcional (RMf) em duas tarefas (cálculos exatos e aproximados ) utilizando paradigma com desenho em bloco em aparelho de 3.0 Teslas. Resultados. O grupo TDAH, quando não medicado (tempo 1) cometeu mais erros aritméticos que os controles (p < 0,001). No entanto, quando em uso de MTF, o grupo TDAH (tempo 2) fez significativamente menos erros quando comparado com a sua linha de base (tempo 1) e quando comparados aos seus controles (tempo 2). Em exercícios de subtração que requerem procedimentos de empréstimos (subtração complexo), o grupo de TDAH (tempo 1) cometeu mais erros do que nos controles, melhorando significativamente quando em uso da medicação (p = 0,039). Em relação à RMf não houve diferenças específicas entre os grupos em cada tarefa isoladamente. Entretanto, houve interação entre o tipo de cálculo (aproximado vs. exato) e grupo (controle vs. TDAH): as crianças com TDAH mostraram atividade diferente do grupo controle na região do cíngulo posterior e pré-cúneo, considerando as duas formas de cálculo. Conclusões. O uso de vários testes aritméticos validados permite uma avaliação abrangente e eficaz de crianças em risco de dificuldades de aprendizagem. Assim, fomos capazes de mostrar que o nosso grupo de crianças com TDAH tinha dificuldades aritméticas significativas, mas o tratamento com MTF trouxe melhoras substanciais. A melhora observada foi no desempenho geral e, especificamente, para o desempenho em subtração complexa. Esta melhora pode ter sido devido ao aumento de habilidades de memória de trabalho, gerando menos erros involuntários. Em relação aos resultados de RMf mostramos um resultado ainda não descrito na literatura: a alteração na região posterior do giro do cíngulo e pré-cúneo que possivelmente se deve a alteração funcional intrínseca do TDAH na vigência de medicação com metilfenidato, uma área que já foi descrita na literatura sobre TDAH porém não nessa condição / Objective. To evaluate arithmetic function in children with Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) and to determine whether stimulant treatment affects their performance (clinical arm), besides verifying the patterns of neural activation on a subgroup from this sample during trials testing arithmetical calculation (neuroimaging arm). Methods. Forty-two kids (from 9 to 12 years old) took part in the clinical arm: 20 with ADHD diagnosed according DSM-IV criteria and 22 from control group. These children were classified with or without arithmetic difficulties based on their performance on three arithmetic tests used in Brazil. All participants from the clinical arm were evaluated at 2 time points: time 1 and time 2 when ADHD children were on methylphenidate (MPH) at a dose of 0,3/0,5 mg/kg. Global performance in arithmetic, and specifically, subtraction in these two times was explored. We also evaluate 10 ADHD children (6 of these from the clinical arm) on MPH and 10 healthy control children (8 of these from the clinical arm) using fMRI (Functional Magnetic Resonance Imaging) during two trials testing approximate and exact arithmetical calculation using a block design paradigm in a 3.0 Teslas device. Results. The ADHD group, when unmedicated (time 1) made more arithmetic errors than controls (p < 0,001). However, when on MPH, ADHD group (time 2) made significantly fewer errors when compared to their baseline (time 1) and when compared to their controls (time 2). On subtraction exercises that require borrowing procedures (complex subtraction), the ADHD group (time 1) committed more errors than controls, while significantly improvement in the medicated state (p = 0,039). Regarding the fMRI there was no specific difference between groups on each task isolated. However, there was an interaction between the type of calculation (approximate vs. exact) and group (control vs. ADHD): children with ADHD showed different activity from the control group in the posterior cingulate and precuneus, considering both forms of calculation. Conclusions. The use of multiple validated arithmetic tests enables a comprehensive and effective assessment of children at a risk for learning difficulties. Thus, the study was able to show that the ADHD group had significant arithmetic difficulties; on the other side MPH treatment brought substantial improvement. This mentioned improvement was observed in general development, and specifically on complex subtraction performance, what could have been caused by the increase of working memory skills, generating less involuntary errors. Regarding the fMRI, it brought up results not yet described by literature: the alterations of the posterior cingulate gyrus and precuneus what is possibly due to the intrinsic functional alteration of ADHD on MPH, an area that has already been described by ADHD literature nevertheless not on under this condition

Objetivo. Avaliar a função aritmética em crianças com Transtorno do Déficit de Atenção / Hiperatividade (TDAH) e determinar se o tratamento com psicoestimulante afeta seu desempenho (braço clínico), além de verificar o padrão de ativação neural em um subgrupo desta amostra durante tarefas de cálculos aritméticos (braço neuroimagem). Métodos. Quarenta e duas crianças (de 9 a 12 anos) participaram do braço clínico: 20 com TDAH segundo os critérios do DSM-IV e 22 controles. Estas crianças foram classificados com ou sem dificuldades aritméticas com base em seu desempenho em três testes aritméticos utilizados no Brasil. Todos os participantes do braço clínico foram avaliados em dois momentos: tempo 1 e no tempo 2 quando as crianças com TDAH estavam em uso de metilfenidato (MTF) a uma dose de 0,3-0,5 mg/kg. Foi avaliado o desempenho global em aritmética e, especificamente, exploramos a subtração nos dois tempos. Foram também estudadas 10 crianças com TDAH (seis das quais participaram do braço clínico) que participaram com uso de metilfenidato e 10 crianças saudáveis (oito das quais participaram do braço clínico) que realizaram exame de ressonância magnética funcional (RMf) em duas tarefas (cálculos exatos e aproximados ) utilizando paradigma com desenho em bloco em aparelho de 3.0 Teslas. Resultados. O grupo TDAH, quando não medicado (tempo 1) cometeu mais erros aritméticos que os controles (p < 0,001). No entanto, quando em uso de MTF, o grupo TDAH (tempo 2) fez significativamente menos erros quando comparado com a sua linha de base (tempo 1) e quando comparados aos seus controles (tempo 2). Em exercícios de subtração que requerem procedimentos de empréstimos (subtração complexo), o grupo de TDAH (tempo 1) cometeu mais erros do que nos controles, melhorando significativamente quando em uso da medicação (p = 0,039). Em relação à RMf não houve diferenças específicas entre os grupos em cada tarefa isoladamente. Entretanto, houve interação entre o tipo de cálculo (aproximado vs. exato) e grupo (controle vs. TDAH): as crianças com TDAH mostraram atividade diferente do grupo controle na região do cíngulo posterior e pré-cúneo, considerando as duas formas de cálculo. Conclusões. O uso de vários testes aritméticos validados permite uma avaliação abrangente e eficaz de crianças em risco de dificuldades de aprendizagem. Assim, fomos capazes de mostrar que o nosso grupo de crianças com TDAH tinha dificuldades aritméticas significativas, mas o tratamento com MTF trouxe melhoras substanciais. A melhora observada foi no desempenho geral e, especificamente, para o desempenho em subtração complexa. Esta melhora pode ter sido devido ao aumento de habilidades de memória de trabalho, gerando menos erros involuntários. Em relação aos resultados de RMf mostramos um resultado ainda não descrito na literatura: a alteração na região posterior do giro do cíngulo e pré-cúneo que possivelmente se deve a alteração funcional intrínseca do TDAH na vigência de medicação com metilfenidato, uma área que já foi descrita na literatura sobre TDAH porém não nessa condição / Objective. To evaluate arithmetic function in children with Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) and to determine whether stimulant treatment affects their performance (clinical arm), besides verifying the patterns of neural activation on a subgroup from this sample during trials testing arithmetical calculation (neuroimaging arm). Methods. Forty-two kids (from 9 to 12 years old) took part in the clinical arm: 20 with ADHD diagnosed according DSM-IV criteria and 22 from control group. These children were classified with or without arithmetic difficulties based on their performance on three arithmetic tests used in Brazil. All participants from the clinical arm were evaluated at 2 time points: time 1 and time 2 when ADHD children were on methylphenidate (MPH) at a dose of 0,3/0,5 mg/kg. Global performance in arithmetic, and specifically, subtraction in these two times was explored. We also evaluate 10 ADHD children (6 of these from the clinical arm) on MPH and 10 healthy control children (8 of these from the clinical arm) using fMRI (Functional Magnetic Resonance Imaging) during two trials testing approximate and exact arithmetical calculation using a block design paradigm in a 3.0 Teslas device. Results. The ADHD group, when unmedicated (time 1) made more arithmetic errors than controls (p < 0,001). However, when on MPH, ADHD group (time 2) made significantly fewer errors when compared to their baseline (time 1) and when compared to their controls (time 2). On subtraction exercises that require borrowing procedures (complex subtraction), the ADHD group (time 1) committed more errors than controls, while significantly improvement in the medicated state (p = 0,039). Regarding the fMRI there was no specific difference between groups on each task isolated. However, there was an interaction between the type of calculation (approximate vs. exact) and group (control vs. ADHD): children with ADHD showed different activity from the control group in the posterior cingulate and precuneus, considering both forms of calculation. Conclusions. The use of multiple validated arithmetic tests enables a comprehensive and effective assessment of children at a risk for learning difficulties. Thus, the study was able to show that the ADHD group had significant arithmetic difficulties; on the other side MPH treatment brought substantial improvement. This mentioned improvement was observed in general development, and specifically on complex subtraction performance, what could have been caused by the increase of working memory skills, generating less involuntary errors. Regarding the fMRI, it brought up results not yet described by literature: the alterations of the posterior cingulate gyrus and precuneus what is possibly due to the intrinsic functional alteration of ADHD on MPH, an area that has already been described by ADHD literature nevertheless not on under this condition

INTRODUÇÃO: O Traumatismo Cranioencefálico (TCE) é uma das maiores causas de mortalidade e incapacidade em adultos em todo o mundo. Uma complicação frequente e precoce do TCE é o desenvolvimento de hipertensão intracraniana, cujo diagnóstico e tratamento intensivo geralmente requer monitorização invasiva da pressão intracraniana (PIC); o interesse científico neste campo é crescente. Neste contexto, estudos recentes têm demonstrado que é possível detectar hipertensão intracraniana de forma não-invasiva através da aferição ultrassonográfica do diâmetro da bainha do nervo óptico (BNO), utilizando-se ultrassonografia do nervo óptico (USNO) com insonação pela janela transorbitária. Não se sabe ainda, entretanto, se essa aferição do diâmetro da BNO por USNO tem um real significado prognóstico quando aplicada em pacientes na fase aguda de um TCE. Neste estudo, objetiva-se avaliar o valor prognóstico da aferição do diâmetro da BNO por USNO, avaliada na admissão, em pacientes vítimas de TCE moderado e grave. MÉTODOS: Avaliaramse prospectivamente pacientes vítimas de TCE moderado ou grave (pontuação < 15 na escala de coma de Glasgow [GCS] ou com lesão intracraniana aguda na tomografia de crânio) admitidos na Unidade de Emergência do HCFMRP-USP, com idades entre 18 e 80 anos, de fevereiro/2015 a julho/2015. Após consentimento livre e esclarecido, estes pacientes foram submetidos a avaliação clínica com escalas padronizadas (NOS-TBI), e radiológica (incluindo tomografia de crânio e USNO) e seguidos até sua alta para avaliação cega do seu desfecho funcional (avaliada pela escala modificada de Rankin [mRS]). Após análise univariada, utilizou-se regressão linear e regressão logística multivariada, para identificação de preditores independentes do déficit neurológico (NOS-TBI) e da incapacidade funcional na alta (mRS). Aplicou-se, ainda, curva ROC e estatística C para avaliar a acurácia da USNO em relação incapacidade grave ou óbito intra-hospitalar. RESULTADOS: 70 pacientes foram analisados, sendo 63 (90%) homens, idade média 37,5 ± 15,1 anos, sendo 32 (45%) pacientes com TCE grave e 29 (41%) causados por acidentes de trânsito. Na análise multivariada por regressão linear, o diâmetro médio da BNO (B=4,8; IC 95%: 0,51 a 9,1; p=0,029) e a gravidade do comprometimento do nível de consciência (GCS) na admissão (B=-1,97; IC 95%: -2,9 a -1,0; p<0,001) foram os únicos preditores independentes da severidade do déficit neurológico na alta pela escala NOS-TBI. Na regressão logística multivariada, o diâmetro médio da BNO (OR:2,1; IC 95%:1,1 a 3,9; p=0,021) foi independentemente associado com um escore de mRS>=4 à alta, mesmo após ajuste para idade e GCS na admissão. CONCLUSÕES: Uma maior distensão da bainha do nervo óptico nas primeiras 24 após TCE moderado a grave está independentemente associada a pior déficit neurológico e capacidade funcional à alta. Esses resultados sugerem que a USNO deve ser mais explorada como método com potencial para orientar medidas terapêuticas intensivas de neuroproteção e controle de hipertensão intracraniana na fase aguda do TCE. / BACKGROUND: Traumatic brain injury (TBI) is a major cause of mortality and disability among adults worldwide. Intracranial hypertension is a frequent and early complication in such patients and its diagnosis and intensive management often require invasive monitoring of intracranial pressure (ICP). In this context, recent studies have shown that it is possible to non-invasively detect intracranial hypertension by ultrasound measurement of optic nerve sheath diameter (ONSD), using optic nerve ultrasound (ONUS) with trans-orbital window insonation. It is still unclear, however, whether the ONSD measurement through ONUS has real prognostic significance when applied to patients in the acute phase of a TBI. In this study, we aimed to evaluate the prognostic value of ONSD measurement by ONUS at admission in patients with moderate and severe TBI. METHODS: We prospectively evaluated patients with moderate or severe TBI (score <15 Glasgow Coma Scale [GCS] or acute intracranial lesion on CT scan) admitted to the Emergency Unit of HCFMRP- USP, aged 18 to 80 years, from February / 2015 to July / 2015. After informed consent, these patients underwent clinical evaluation with standardized scales (NOS-TBI), and radiological (including CT scan and ONUS), and blinded functional outcome assessment at discharge (assed by modified Rankin Scale - mRS). After univariate analysis, we used linear regression and multivariate logistic regression to identify independent predictors of neurological deficit at discharge (NOS-TBI and mRS). We also used ROC Curves and C statistics to evaluate the accuracy of different ONSD cut-offs to identify severe disability and death at discharge. RESULTS: We analyzed 70 patients, 63 (90%) men, mean age 37.5 ± 15.1 years, 32 (45%) with severe TBI, 29 (41%) caused by traffic accidents. After multivariate linear regression analysis, the average diameter of the ONSD (B=4.8; IC 95%: 0.51 a 9.1; p=0.029) and the severity of consciousness impairment (GCS) at admission (B=-1,97; IC 95%: -2,9 a -1,0; p<0,001) were the only independent predictors of neurological deficit severity by the NOS-TBI scale at discharge. On multivariate logistic regression analysis, after age and GCS adjust, the mean ONSD was independently associated with a mRS>=4 at discharge. CONCLUSIONS: Increased distension of the optic nerve sheath in the first 24 after a moderate to severe TBI is independently associated with a worse neurological and functional outcome at discharge. Our results indicate that additional studies should be performed to test ONUS as a method with potential to guide intensive therapeutic measures of neuroprotection and intracranial hypertension control in the acute phase after TBI.

Introdução: Embora alterações estruturais cerebrais na esquizofrenia venham sendo repetidamente demonstradas em estudos de ressonância magnética (RM), ainda permanece incerto se tais alterações são estáticas ou progressivas. Enquanto estudos longitudinais são tradicionalmente utilizados na avaliação da questão da progressão, estudos transversais de neuroimagem comparando diretamente pacientes com esquizofrenia crônica e de primeiro episódio a controles saudáveis têm sido bastante raros até o presente. Com o recente interesse em meganálises combinando dados multicêntricos de RM visando-se a maior poder estatístico, o presente estudo multicêntrico de morfometria baseada no voxel (VBM) foi realizado para avaliar os padrões de alterações estruturais cerebrais segundo os diferentes estágios da doença, bem como para avaliar quais (se alguma) dessas alterações se correlacionariam especificamente a moderadores clínicos potenciais, tais como exposição cumulativa a antipsicóticos, tempo de doença e gravidade da doença. Métodos: Selecionou-se uma ampla amostra de pacientes com esquizofrenia (161, sendo 99 crônicos e 62 de primeiro episódio) e controles (151) a partir de quatro estudos prévios de RM (1,5T) realizados na mesma região do Brasil. O processamento e análise das imagens foi realizado usando-se o software Statistical Parametric Mapping (SPM8) com emprego do algoritmo DARTEL (diffeomorphic anatomical registration through exponentiated Lie algebra). Os efeitos de grupo sobre os volumes regionais de substância cinzenta (SC) foram analisados através de comparações voxel-a-voxel por análises de covariância em modelos lineares gerais, inserindo-se, em todas as análises, o volume total de SC, protocolo do scanner, idade e sexo como variáveis de confusão. Por fim, foram realizadas análises de correlação entre os aludidos moderadores clínicos potenciais e os volumes cerebrais globais e regionais. Resultados: Os pacientes com esquizofrenia de primeiro episódio apresentaram reduções volumétricas sutis em comparação aos controles, em um circuito neural circunscrito e identificável apenas em análises SVC (small volume correction) [p < 0.05, com correção family-wise error (FWE)], incluindo a ínsula, estruturas têmporo-límbicas e corpo estriado. Os pacientes crônicos, por outro lado, apresentaram um padrão de alterações extensas comparativamente aos controles, envolvendo os córtices frontais orbitais, superiores e inferiores bilateralmente, córtex frontal médio direito, ambos os córtices cingulados anteriores, ambas as ínsulas, e os córtices temporais superior e médio direitos (p < 0.05, análises whole-brain com correção FWE). Foram encontradas correlações negativas significantes entre exposição cumulativa a antipsicóticos e volumes globais de SC e substância branca nos pacientes com esquizofrenia, embora as correlações com reduções regionais não tenham sido significantes. Detectaram-se, ainda, correlações negativas significantes entre tempo de doença e volumes regionais relativos da ínsula esquerda, córtex cingulado anterior direito e córtices pré-frontais dorsolaterais nas análises SVC para os grupos conjuntos (esquizofrenia crônica e de primeiro episódio). Conclusão: Os achados supracitados indicam que: a) as alterações estruturais associadas com o diagnóstico de esquizofrenia são mais disseminadas na forma crônica em comparação à de primeiro episódio; b) reduções volumétricas regionais em áreas específicas do cérebro podem variar em função do tempo de doença; c) a exposição cumulativa a antipsicóticos associou-se a alterações volumétricas globais, e não regionais / Introduction: Although structural brain changes in schizophrenia have been repeatedly demonstrated in magnetic resonance imaging (MRI) studies, it remains unclear whether these are static or progressive in nature. While longitudinal MRI studies have been traditionally used to assess the issue of progression, cross-sectional neuroimaging studies directly comparing first-episode and chronic schizophrenia patients to healthy controls have been very scarce to date. With the recent interest in multisite mega-analyses combining structural MRI data from multiple centers aiming at increased statistical power, the present multisite voxel-based morphometry (VBM) study was carried out to examine patterns of brain structural changes according to the different stages of illness and to ascertain which (if any) of such structural abnormalities would be specifically correlated to potential clinical moderators, including cumulative exposure to antipsychotics, illness duration and overall illness severity. Methods: We gathered a large sample of schizophrenia patients (161, being 99 chronic and 62 first-episode) and controls (151) from four previous morphometric MRI studies (1.5 T) carried out in the same geographical region of Brazil. Image processing and analyses were conducted using Statistical Parametric Mapping (SPM8) software with the diffeomorphic anatomical registration through exponentiated Lie algebra (DARTEL) algorithm. Group effects on regional gray matter (GM) volumes were investigated through whole-brain voxel-wise comparisons using General Linear Model Analysis of Co-variance (ANCOVA), always including total GM volume, scan protocol, age and gender as nuisance variables. Finally, correlation analyses were performed between the aforementioned clinical moderators and regional and global brain volumes. Results: First-episode schizophrenia subjects displayed subtle volumetric deficits relative to controls in a circumscribed brain regional network identified only in small volume-corrected (SVC) analyses ]p < 0.05, family-wise error (FWE)-corrected], including the insula, temporolimbic structures and striatum. Chronic schizophrenia patients, on the other hand, demonstrated an extensive pattern of regional GM volume decreases relative to controls, involving bilateral superior, inferior and orbital frontal cortices, right middle frontal cortex, bilateral anterior cingulate cortices, bilateral insulae and right superior and middle temporal cortices (p < 0.05, FWE-corrected over the whole brain). Significant negative correlations were detected between life-time cumulative exposure to antipsychotics and total GM and white matter volumes in schizophrenia patients, but no significant relationship was found between indices of antipsychotic usage and relative GM volume in any specific brain region. There were also significant negative correlations between duration of illness and relative GM volumes of the left insula, and right anterior cingulate and dorsolateral prefrontal cortices on SVC analyses for conjoined (first-episode and chronic) schizophrenia groups. Conclusion: The above data indicate that: a) brain changes associated with the diagnosis of schizophrenia are more widespread in chronic schizophrenia compared to first-episode patients; b) relative GM volume deficits in specific brain regions may vary as a function of duration of illness; c) cumulative doses of antipsychotics usage were associated with brain volumes globally rather than regionally

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 465061.pdf: 182147 bytes, checksum: f7a4815079fd1da1390d1f0d759a33b8 (MD5) Previous issue date: 2014-11-03 / This dissertation presents the development and evaluation of a prototype for the stimulus of the olfactory system, which will be employed in the study of neuroimages gathered by functional magnetic resonance image (fRMI). Basic requirements for the prototype include: safety, human physiology and environmental compatibility, homogeneous release of aerosolized stimuli, accurate control of pressure and flow conditions, support for up to three distinct substances, and substance mixing capability. Digital image processing techniques were used in evaluation process through the usage of Matlab in order to better assess the reliability and reproducibility in the evaluation of the of the samples released under controlled constant pressure of 3.5+/- 0.3 kgf/cm?, different flows (4 l/min, 6 l/min, 8 l/min and 10 l/min), and different duration periods (10s, 15s, 20s, 30s, 60s and 90s). Charts with the image profiles, histograms and statistical data were generated and analyzed. The delay in the system, important information for any study in fRMI, was measured using an oxygen sensor and custom software solution. Experiments for the determination of the amount of substance required and the real capability of mixing substances were performed with parameters based on the results from the digital image processing analysis. / Esta disserta??o de mestrado apresenta o desenvolvimento e a avalia??o de um prot?tipo para estimular o sistema olfativo, o qual ser? empregado em estudos de neuroimagens obtidas pela modalidade de resson?ncia magn?tica funcional. Para o desenvolvimento do prot?tipo foram definidos requisitos b?sicos que o sistema deveria possuir: seguran?a, compatibilidade com o ambiente e com as caracter?sticas fisiol?gicas humanas, dispensar amostra aerossolizada, precis?o para controlar e regular vaz?o e press?o, capacidade para tr?s subst?ncias distintas e possibilidade de mistur?-las. A avalia??o utilizou t?cnicas de processamento de imagens digitais com a utiliza??o do software Matlab com a finalidade de estudar a confiabilidade e reprodutibilidade na quantifica??o da amostra dispensada utilizando press?o fixa de 3,5 +/- 0,3 kgf/cm? e as vari?veis fluxo (4 l/min, 6 l/min, 8 l/min e 10 l/min) e tempo (10s, 15s, 20s, 30s, 60s e 90s). Os resultados foram analisados atrav?s de gr?ficos de perfil dos pixels, histogramas e dados estat?sticos das imagens. O atraso do sistema, dado fundamental para pesquisas em resson?ncia magn?tica funcional, foi medido com a utiliza??o de um sensor de oxig?nio e um software desenvolvido em LabVIEW. Experimentos para medir o consumo e a possibilidade de misturar as amostras foram realizados utilizando os resultados obtidos com a valida??o por processamento de imagens digitais.

Introdução: Embora alterações estruturais cerebrais na esquizofrenia venham sendo repetidamente demonstradas em estudos de ressonância magnética (RM), ainda permanece incerto se tais alterações são estáticas ou progressivas. Enquanto estudos longitudinais são tradicionalmente utilizados na avaliação da questão da progressão, estudos transversais de neuroimagem comparando diretamente pacientes com esquizofrenia crônica e de primeiro episódio a controles saudáveis têm sido bastante raros até o presente. Com o recente interesse em meganálises combinando dados multicêntricos de RM visando-se a maior poder estatístico, o presente estudo multicêntrico de morfometria baseada no voxel (VBM) foi realizado para avaliar os padrões de alterações estruturais cerebrais segundo os diferentes estágios da doença, bem como para avaliar quais (se alguma) dessas alterações se correlacionariam especificamente a moderadores clínicos potenciais, tais como exposição cumulativa a antipsicóticos, tempo de doença e gravidade da doença. Métodos: Selecionou-se uma ampla amostra de pacientes com esquizofrenia (161, sendo 99 crônicos e 62 de primeiro episódio) e controles (151) a partir de quatro estudos prévios de RM (1,5T) realizados na mesma região do Brasil. O processamento e análise das imagens foi realizado usando-se o software Statistical Parametric Mapping (SPM8) com emprego do algoritmo DARTEL (diffeomorphic anatomical registration through exponentiated Lie algebra). Os efeitos de grupo sobre os volumes regionais de substância cinzenta (SC) foram analisados através de comparações voxel-a-voxel por análises de covariância em modelos lineares gerais, inserindo-se, em todas as análises, o volume total de SC, protocolo do scanner, idade e sexo como variáveis de confusão. Por fim, foram realizadas análises de correlação entre os aludidos moderadores clínicos potenciais e os volumes cerebrais globais e regionais. Resultados: Os pacientes com esquizofrenia de primeiro episódio apresentaram reduções volumétricas sutis em comparação aos controles, em um circuito neural circunscrito e identificável apenas em análises SVC (small volume correction) [p < 0.05, com correção family-wise error (FWE)], incluindo a ínsula, estruturas têmporo-límbicas e corpo estriado. Os pacientes crônicos, por outro lado, apresentaram um padrão de alterações extensas comparativamente aos controles, envolvendo os córtices frontais orbitais, superiores e inferiores bilateralmente, córtex frontal médio direito, ambos os córtices cingulados anteriores, ambas as ínsulas, e os córtices temporais superior e médio direitos (p < 0.05, análises whole-brain com correção FWE). Foram encontradas correlações negativas significantes entre exposição cumulativa a antipsicóticos e volumes globais de SC e substância branca nos pacientes com esquizofrenia, embora as correlações com reduções regionais não tenham sido significantes. Detectaram-se, ainda, correlações negativas significantes entre tempo de doença e volumes regionais relativos da ínsula esquerda, córtex cingulado anterior direito e córtices pré-frontais dorsolaterais nas análises SVC para os grupos conjuntos (esquizofrenia crônica e de primeiro episódio). Conclusão: Os achados supracitados indicam que: a) as alterações estruturais associadas com o diagnóstico de esquizofrenia são mais disseminadas na forma crônica em comparação à de primeiro episódio; b) reduções volumétricas regionais em áreas específicas do cérebro podem variar em função do tempo de doença; c) a exposição cumulativa a antipsicóticos associou-se a alterações volumétricas globais, e não regionais / Introduction: Although structural brain changes in schizophrenia have been repeatedly demonstrated in magnetic resonance imaging (MRI) studies, it remains unclear whether these are static or progressive in nature. While longitudinal MRI studies have been traditionally used to assess the issue of progression, cross-sectional neuroimaging studies directly comparing first-episode and chronic schizophrenia patients to healthy controls have been very scarce to date. With the recent interest in multisite mega-analyses combining structural MRI data from multiple centers aiming at increased statistical power, the present multisite voxel-based morphometry (VBM) study was carried out to examine patterns of brain structural changes according to the different stages of illness and to ascertain which (if any) of such structural abnormalities would be specifically correlated to potential clinical moderators, including cumulative exposure to antipsychotics, illness duration and overall illness severity. Methods: We gathered a large sample of schizophrenia patients (161, being 99 chronic and 62 first-episode) and controls (151) from four previous morphometric MRI studies (1.5 T) carried out in the same geographical region of Brazil. Image processing and analyses were conducted using Statistical Parametric Mapping (SPM8) software with the diffeomorphic anatomical registration through exponentiated Lie algebra (DARTEL) algorithm. Group effects on regional gray matter (GM) volumes were investigated through whole-brain voxel-wise comparisons using General Linear Model Analysis of Co-variance (ANCOVA), always including total GM volume, scan protocol, age and gender as nuisance variables. Finally, correlation analyses were performed between the aforementioned clinical moderators and regional and global brain volumes. Results: First-episode schizophrenia subjects displayed subtle volumetric deficits relative to controls in a circumscribed brain regional network identified only in small volume-corrected (SVC) analyses ]p < 0.05, family-wise error (FWE)-corrected], including the insula, temporolimbic structures and striatum. Chronic schizophrenia patients, on the other hand, demonstrated an extensive pattern of regional GM volume decreases relative to controls, involving bilateral superior, inferior and orbital frontal cortices, right middle frontal cortex, bilateral anterior cingulate cortices, bilateral insulae and right superior and middle temporal cortices (p < 0.05, FWE-corrected over the whole brain). Significant negative correlations were detected between life-time cumulative exposure to antipsychotics and total GM and white matter volumes in schizophrenia patients, but no significant relationship was found between indices of antipsychotic usage and relative GM volume in any specific brain region. There were also significant negative correlations between duration of illness and relative GM volumes of the left insula, and right anterior cingulate and dorsolateral prefrontal cortices on SVC analyses for conjoined (first-episode and chronic) schizophrenia groups. Conclusion: The above data indicate that: a) brain changes associated with the diagnosis of schizophrenia are more widespread in chronic schizophrenia compared to first-episode patients; b) relative GM volume deficits in specific brain regions may vary as a function of duration of illness; c) cumulative doses of antipsychotics usage were associated with brain volumes globally rather than regionally

As técnicas de morfometria baseadas em imagens ressonância magnética desde o início do século XXI tem sido uma importante ferramenta para estudar doenças neurológicas. Um dos benefícios desta técnica é prover medidas de parâmetros que manualmente são difíceis de estimar e com um grande viés de operador. Este trabalho teve como objetivo descrever as alterações corticais em duas doenças, uma malformação do desenvolvimento cortical, e outra neurodegenerativa utilizando as técnicas de morfometria por estudo de superfície cortical. As imagens de ressonância magnética foram obtidas por sequências volumétricas ponderadas em T1 e analisadas através de um algoritmo específico, implementado no software FreeSurfer (Fischl et al., Harvard University - Estados Unidos). De um grupo de pacientes com malformação do desenvolvimento cortical foram analisados 3 pacientes com polimicrogiria (PMG), comparados com um grupo de 14 pessoas saudáveis e de idade similar. Foram também analisados 14 pacientes com alteração degenerativa (Doença de Alzheimer - DA) com manifestação recente, idade avançada e alto nível de escolaridade comparados com 20 idosos saudáveis. Este dado foi posteriormente utilizado para separar os dois grupos através de uma técnica de classificação multivariada, implementada pelo autor. A análise de cada um dos indivíduos com PMG comparados ao grupo controle apresentou aumento de espessura cortical nas áreas com polimicrogiria e redução também estatisticamente significante de espessura cortical em áreas sem polimicrogiria. No estudo do grupo de pacientes com DA observou-se redução de espessura cortical nas regiões do córtex para hipocampal, entorrinal, córtex límbico e córtex temporal superior. Além disso, a volumetria de estruturas subcorticais obtidas apresentou poder de classificação de 84,6% na comparação de pacientes com DA e controles saudáveis. Concluímos que as técnicas de análise de imagens baseadas em superfície cortical se mostram promissoras no estudo de doenças cerebrais que, de maneiras distintas, afetam a espessura cortical. Descritores: 1.Imagem por ressonância magnética 2.Processamento automatizado de dados 3.Doença de Alzheimer 4.Malformações do desenvolvimento cortical / The techniques of brain morphometry based on magnetic resonance images since the beginning of the twenty-first century has been an important tool for studying neurological diseases. One of the benefits of this technique is to provide measures of parameters that are difficult to estimate manually and subject to operator bias. This study aimed to describe the changes in the cortex in two diseases, a malformation of cortical development and a neurodegenerative one, using surface based morphometry techniques. From a group of patients with malformation of cortical development were analyzed 3 with polymicrogyria (PMG), compared to a group of 14 healthy age matched subjects. The images from a T1 weighted volume were analyzed using a specific algorithm, implemented in the software FreeSurfer (Fischl et al., Harvard University - United States). We analyzed 14 patients with degenerative changes (Alzheimers disease - AD) with recent onset, advanced age and high level of education compared to 20 healthy age matched elderly. The images of this study were also obtained from a T1 weighted volume and were analyzed with the same software package. This analyzed data was used to separate the two groups through a multivariate classifier, implemented by the author. The analysis of each individual with PMG compared to the control group showed a statistically significant increase in cortical thickness in the areas with polymicrogyria and also a statistically significant reduction of cortical thickness in some areas without polymicrogyria. In the study group of AD patients the result was a cortical thinning statistically significant in hippocampal, entorhinal, limbic and superior temporal cortex. Moreover, the volume of subcortical structures has provided a classification power of 84.6% discriminating AD patients from healthy controls. We conclude that the surface based cortical analysis have shown a good potential in the study of brain diseases that affect, in different ways, the cortical thickness.

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2015-06-19T11:11:46Z No. of bitstreams: 1 470809 - Texto Completo.pdf: 6861498 bytes, checksum: 8ff1a79ef3ddb913c671a8d1f821428d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-19T11:11:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 470809 - Texto Completo.pdf: 6861498 bytes, checksum: 8ff1a79ef3ddb913c671a8d1f821428d (MD5) Previous issue date: 2015-01-26 / With the use of resting state functional magnetic resonance imaging (rs-FMRI) we can analyze the functional connectivity between different brain areas. However, recent studies show that this connectivity undergoes fluctuations over time (also known as dynamic Resting State). In this study, the analysis of Graph Theoretical (GT) metrics will be used to assess the variability of the correlation between these areas, through a windowing technique. For this study, we used images of 15 patients with ADHD that underwent a clinical treatment with the medication (Ritalin?). Images were taken before treatment (Visit 1 - PRE) and after 6 months of treatment (Visit 2 - POST). We determined the GT metrics for windows between 75 and 150s generated from the correlation between the various groups after applying a mask that divided the brain into 190 regions. The results showed statistically significant differences between visits for the metric of the characteristic path length. Were also generated graphs that show the fluctuations of each of the metrics. GT analysis identified an increase in the average value of the characteristic path length after drug treatment for most patients. However, some patients behaved differently and therefore results are not conclusive. Furthermore, it was observed that there is a dependence of GT metrics based on the size of the window. Conclusion show that based on the analysis of the dynamics of the brain network by the GT metrics show to be an auxiliary tool in the diagnosis of ADHD, but still requires further studies to test the viability of this tool as a diagnostic test in neuroimaging. / Atrav?s da Resson?ncia Magn?tica Funcional no estado de repouso (RMf-er) podemos analisar a conectividade funcional entre as diversas ?reas do c?rebro. Entretanto, estudos recentes mostram que a correla??o desta conectividade sofre flutua??es ao longo do tempo (Dynamic Resting State). No presente trabalho, foi feita uma an?lise por interm?dio de m?tricas da Teoria dos Grafos da variabilidade da correla??o entre as ?reas cerebrais atrav?s de t?cnicas de janelamento. Para este estudo, foram utilizadas imagens de 15 pacientes com transtorno de d?ficit de aten??o com hiperatividade (TDAH) e que passaram por um tratamento cl?nico com o uso do medicamento (Ritalina?). As imagens de resson?ncia foram adquiridas antes do pr?-tratamento (Visita 1 - PR?) e ap?s 6 meses de tratamento (Visita 2 ? P?S). Foram desenvolvidas m?tricas de Teoria dos Grafos (TG) para janelas entre 75 e 150s geradas a partir da correla??o entre as diversas regi?es, ap?s aplicar uma m?scara que dividiu o c?rebro em 190 ?reas. Os resultados encontrados apresentaram dados estatisticamente relevantes para a m?trica do comprimento do caminho caracter?stico. Foram gerados tamb?m gr?ficos que apresentam as flutua??es de cada uma das m?tricas. Na an?lise dos gr?ficos foi poss?vel identificar um aumento do valor m?dio do comprimento do caminho caracter?stico ap?s o tratamento com o f?rmaco para a maioria dos pacientes. Entretanto, alguns pacientes tiveram comportamento oposto, n?o sendo portanto conclusivo. Al?m disso, observou-se que existe uma depend?ncia das m?tricas de TG para a janela adotada. Concluiu-se, baseado nos dados encontrados, que a an?lise da din?mica da rede cerebral pela m?trica dos grafos ? uma ferramenta auxiliar para o entendimento do comportamento funcional do c?rebro e dos dist?rbios, mas que ainda requer mais estudos para que venha a ser adotada como apoio ao diagn?stico em neuroimagem.

Introdução: Os glicocorticoides (GCs) estão envolvidos na regulação e adaptação da resposta ao estresse, exercendo seus efeitos através de seus receptores. Variações polimórficas no gene do receptor de glicocorticoide (GR) têm sido caracterizadas funcionalmente. O polimorfismo A3669G do gene do GR está relacionado a modificações na sensibilidade aos GCs e mudanças no perfil metabólico. Concentrações fisiológicas de GCs estimulam a ingestão calórica e, na presença de insulina, modificam a preferência alimentar. A variante A3669G do gene do GR parece levar a um menor risco para diabetes, em pacientes com Síndrome de Cushing, e para o tabagismo, quando associado a um polimorfismo do gene do receptor de mineralocorticoide, sugerindo uma modulação na via de recompensa. O objetivo deste trabalho é avaliar a associação de variantes do polimorfismo A3669G do gene do GR com o comportamento alimentar e parâmetros metabólicos em uma amostra de estudantes, correlacionando com dados de neuroimagem funcional. Métodos: A amostra provém de alunos de 6 escolas de Porto Alegre, avaliados em 2008 e em 2013. Em 2008, 131 indivíduos apresentavam o protocolo completo de avaliação e, destes, 74 retornaram em 2013. A avaliação incluiu genotipagem, antropometria, exames laboratoriais, comportamento alimentar e um paradigma avaliando a ativação cerebral em resposta a visualização de imagens de alimentos palatáveis, não palatáveis e de objetos neutros. A análise da associação com os fenótipos foi realizada através do teste t de Student e Chi quadrado; os dados do estudo longitudinal foram analisados por meio de Equações de Estimatição Generalizada. Resultados: A variante G do polimorfismo A3669G do gene do GR foi encontrado em 17,6% em 2008 e em 14,9% da amostra em 2013. Não houve diferença entre os grupos de carreadores do alelo G e não carreadores quanto a diferentes confundidores; a comparação entre as médias dos dois grupos sobre o consumo calórico proveniente de proteínas, carboidratos e gorduras em 2008 não revelou diferenças significativas; nesta etapa, as análises evidenciaram maior consumo de açúcares e de calorias totais no grupo não carreador do alelo G. Em 2013, estes indivíduos não carreadores do alelo G do polimorfismo A3669G apresentaram maior insulinemia e além de aumento no índice de resistência à insulina, sem diferenças no consumo alimentar. Os dados de neuroimagem funcional indicaram que a visualização de imagens de alimentos palatáveis pelo grupo não carreador do alelo G ativou o giro occipital médio, uma região implicada no processamento visual, mostrando menor ativação em giro pré central e nas áreas de Brodmann 4 e 6, relacionadas ao planejamento motor e sensibilidade ao sabor. Conclusão: Os resultados mostram que os indivíduos não carreadores da variante G do polimorfismo A3669G do gene do GR apresentaram menor sensibilidade à insulina, precedidos pela modulação na preferência alimentar. Os achados em neuroimagem funcional indicam maior saliência de incentivo aos alimentos palatáveis e predisposição à impulsividade no grupo não carreador do alelo G. Sugere-se que a redução na sensibilidade em nível celular aos GCs relacionada à presença do alelo G, afete a ingestão alimentar, reduzindo o consumo de alimentos palatáveis, diminuindo o risco para doenças metabólicas. / Introduction: Glucocorticoids are involved in regulation and adaptation of the stress response, exerting effects through its receptors. Variations on the glucocorticoid receptors genes have been characterized functionally. The A3669G polymorphism of the glucocorticoid receptor gene is related to a change in the tissue sensitivity to glucocorticoids and altered metabolic profile. Physiological concentrations of glucocorticoids stimulate food intake and in the presence of insulin affect food preferences. The G variant of the A3669G polymorphism appears to lead to a lower risk for diabetes, in patients with Cushing's syndrome, and smoking, when associated with a polymorphism of the mineralocorticoid receptor gene, suggesting a modulation in reward pathways. The objective of this study is to evaluate the association of A3669G polymorphism variants with feeding behavior and metabolic parameters in a sample of students correlating with functional neuroimaging data. Methods: The sample includes students of 6 schools in Porto Alegre, evaluated at two occasions 2008 and in 2013. In 2008, 131 individuals had complete protocol assessment and, from these, 74 returned in for re- evaluation in 2013. The evaluation included genotyping, anthropometry, laboratory tests, feeding behavior and a functional MRI paradigm to verify brain activation in response to the visualization of palatable, non- palatable foods and neutral items. The association with phenotypes was performed using Student's t test and Chi-square; longitudinal study data were evaluated using Generalized Estimating Equations. Results: The variant of the A3669G polymorphism was found in 17.6% of the students in 2008 and 14.9% of the sample in 2013. There was no difference between groups in the sample composition; the comparison between groups of the mean caloric intake originating from proteins, carbohydrates and fats in 2008 revealed no significant differences; at this time, analysis showed lower consumption of sugars and total calories in the G carrier group. In 2013, these individuals showed a reduction in insulin level and resistance, with no differences in food intake. The fMRI data indicated that viewing a food palatable image by the wild-type allele carrier group activated a region involved in visual processing (middle occipital gyrus) and deactivated an area related to motor planning and sensitivity to taste (pre central gyrus). Conclusion: The results showed that G carriers of the A3669G polymorphism of glucocorticoid receptor gene had lower insulin resistance levels, preceded by modulation of their food preference. The findings in functional neuroimaging showed increased incentive salience on viewing palatable food images and a predisposition for impulsivity in noncarriers. Data suggest that reduction in glucocorticoids sensitivity at a cellular level affects food intake, by reducing consumption of palatable foods, possibly decreasing the risk for metabolic diseases.

Submitted by Fernanda Furlanetto Bellentani null (fernandafbelle@gmail.com) on 2017-03-07T01:02:32Z No. of bitstreams: 1 Tese Bellentani FF.pdf: 1557146 bytes, checksum: 788737393ee9b836ba8bd34728ed2c3d (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-03-10T16:53:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 bellentani_ff_dr_bot.pdf: 1557146 bytes, checksum: 788737393ee9b836ba8bd34728ed2c3d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-10T16:53:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bellentani_ff_dr_bot.pdf: 1557146 bytes, checksum: 788737393ee9b836ba8bd34728ed2c3d (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / A conectividade funcional é anormal na epilepsia do lobo temporal mesial (ELTm). O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos de fármacos antiepilépticos (FAES) na conectividade funcional de pacientes com ELTm. Para isso, 31 pacientes com ELTm (16 à direita e 15 à esquerda) e 36 controles foram investigados. Sequências 3D volumétricas T1 e imagens funcionais a partir de sinal BOLD foram adquiridas em um equipamento 3T. Os dados da ressonância magnética funcional (RMf) em repouso foram processados e analisados utilizando o programa CONN. Para cada sujeito, duas formas de análise foram realizadas: uma de correlação entre as várias regiões de interesse e outra de região interesse para todos os voxels. A análise de grupos foi feita utilizando um modelo linear geral com nível de significância de p < 0,05 corrigido para múltiplas comparações. Foram realizadas comparações entre pacientes com ELTm (direita ou esquerda) e controles, seguidas de comparações de acordo com a carga de FAEs. A partir dessas análises, foi constatado uma redução de conectividade com volume total de 9092 mm3 (p<0,0001), em pacientes com ELTm esquerda e 5234 mm3 (p<0,0001), em pacientes com ELTm direita . Quando considerada a carga de medicação, pacientes com ELTm esquerda, recebendo doses altas, apresentaram redução de conectividade nas regiões temporais. Nos pacientes que recebiam doses baixas, essa redução atingiu uma área total mais extensa, no córtex frontal medial, na região posterior do cíngulo e pré-cúneo. Para o lado direito, em pacientes recebendo doses altas, a redução de conectividade foi observada apenas na área do cótex frontal medial. Nos que receberam doses baixas, 2 áreas com redução foram observadas (córtex frontal medial e região posterior do cíngulo) e com uma extensão maior. A análise de correlação envolvendo regiões de interesse mostrou, para ambos os lados, que o circuito amígdalo-hipocampal e a rede de modo padrão apresentaram maior conectividade quando utilizadas maiores doses de FAEs. Com base nesses resultados, foram confirmadas áreas de conectividade funcional anormal em pacientes com ELTm e que se apresentam mais difusas em pacientes com ELTm esquerda. Conclui-se também que as doses de medicamentos podem influenciar nestas observações, uma vez que o aumento de dose tende a normalizar a conectividade funcional cerebral. / The functional connectivity is abnormal in mesial temporal lobe epilepsy (MTLE). The objective of this study was to investigate the effects of antiepileptic drugs (AED) laterality and medication effect in the functional connectivity of MTLE. For this, 31 patients with MTLE (16 right and 15 left) and 36 controls were investigated. 3D volumetric sequences T1 and functional images from BOLD signal were acquired in a 3T equipment. Functional magnetic resonance imaging (fMRI) data were processed and analyzed using the CONN program. Two forms of analysis were performed for each patient: one of correlation between the various regions of interest and other of region of interest for all the voxels. The group analyzes was done following a general linear model with a level of significance of p < 0,05 corrected for the multiple comparisons. Comparisons were made between patients with MTLE (right or left) and controls, following of comparisons according to the AED. From these analysis, it was observed that in patients with left MTLE, there was a reduction in connectivity with total volume of 9092 mm³ (p<0,0001) and in patients with right MTLE, the areas of decreased connectivity totaled 5234 mm³ (p<0,0001). When considering the medication load, patients with left MTLE receiving high doses presented reduced connectivity in the temporal regions and in patients receiving low doses, this reduction reached a more extensive total area, in the medial frontal cortex, in the posterior region of the cingulate and pre-cuneous. To the right side, in patients receiving high doses, a reduced connectivity was observed only in the area of the medial frontal cortex, whereas in those receiving low doses, 2 areas with reduction were observed (medial frontal cortex and posterior cingulate region). The analysis of correlation involving regions of interest showed, to both sides that the amygdalo-hippocampal circuit and the network pattern mode presented greater connectivity when higher doses of AED. Based on these results were confirmed areas of abnormal functional connectivity in patients with MTLE and are more difuse in patients with left MTLE. It was also concluded that drug doses can influence these observations, once the doses increase tends to normalize functional brain connectivity.