A brain-machine interface (BMI) is a system that allows the communication between the central nervous system (CNS) and an external device (Wolpaw et al. 2002). Applications of BMIs include the control of external prostheses, cursors and spellers, to name a few. The BMIs developed by various research groups differ in their characteristics (e.g. continuous or discrete, synchronous or asynchronous, degrees of freedom, others) and, in spite of several initiatives towards standardization and guidelines, the cross comparison across studies remains a challenge (Brunner et al. 2015; Thompson et al. 2014). Here, we used a 64-channel EEG equipment to acquire data from 19 healthy participants during three different tasks (SSVEP, P300 and hybrid) that allowed four choices to the user and required no previous neurofeedback training. We systematically compared the offline performance of the three tasks on the following parameters: a) accuracy, b) information transfer rate, c) illiteracy/inefficiency, and d) individual preferences. Additionally, we selected the best performing channels per task and evaluated the accuracy as a function of the number of electrodes. Our results demonstrate that the SSVEP task outperforms the other tasks in accuracy, ITR and illiteracy/inefficiency, reaching an average ITR** of 52,8 bits/min and a maximum ITR** of 104,2 bits/min. Additionally, all participants achieved an accuracy level above 70% (illiteracy/inefficiency threshold) in both SSVEP and P300 tasks. Furthermore, the average accuracy of all tasks did not deteriorate if a reduced set with only the 8 best performing electrodes were used. These results are relevant for the development of online BMIs, including aspects related to usability, user satisfaction and portability. / A interface cérebro-máquina (ICM) é um sistema que permite a comunicação entre o sistema nervoso central e um dispositivo externo (Wolpaw et al., 2002). Aplicações de ICMs incluem o controle de próteses externa, cursores e teclados virtuais, para citar alguns. As ICMs desenvolvidas por vários grupos de pesquisa diferem em suas características (por exemplo, contínua ou discreta, síncrona ou assíncrona, graus de liberdade, outras) e, apesar de várias iniciativas voltadas para diretrizes de padronização, a comparação entre os estudos continua desafiadora (Brunner et al. 2015, Thompson et al., 2014). Aqui, utilizamos um equipamento EEG de 64 canais para adquirir dados de 19 participantes saudáveis ao longo da execução de três diferentes tarefas (SSVEP, P300 e híbrida) que permitiram quatro escolhas ao usuário e não exigiram nenhum treinamento prévio. Comparamos sistematicamente o desempenho \"off-line\" das três tarefas nos seguintes parâmetros: a) acurácia, b) taxa de transferência de informação, c) analfabetismo / ineficiência e d) preferências individuais. Além disso, selecionamos os melhores canais por tarefa e avaliamos a acurácia em função do número de eletrodos. Nossos resultados demonstraram que a tarefa SSVEP superou as demais em acurácia, ITR e analfabetismo/ineficiência, atingindo um ITR** médio de 52,8 bits/min e um ITR** máximo de 104,2 bits/min. Adicionalmente, todos os participantes alcançaram um nível de acurácia acima de 70% (limiar de analfabetismo/ineficiência) nas tarefas SSVEP e P300. Além disso, a acurácia média de todas as tarefas não se deteriorou ao se utilizar um conjunto reduzido composto apenas pelos melhores 8 eletrodos. Estes resultados são relevantes para o desenvolvimento de ICMs \"online\", incluindo aspectos relacionados à usabilidade, satisfação do usuário e portabilidade.

O diagnóstico precoce da perda auditiva tem sido cada vez mais freqüente em virtude dos programas de saúde auditiva que estão sendo implantados em todo o país. Existe, contudo, a necessidade de técnicas e procedimentos que ajudem a identificar, com maior precisão, a presença e o grau da mesma. A Resposta Auditiva de Estado Estável (RAEE) é um procedimento eletrofisiológico que, ao contrário do Potencial Evocado Auditivo de Tronco Encefálico (PEATE) realizado com estímulo tone burst, possibilita avaliar, ao mesmo tempo limiares auditivos com especificidade por freqüência e por orelha, reduzindo assim o tempo do exame. Além disso, ele permite a estimulação até níveis próximos a 130 dBHL, podendo assim medir a audição residual. O objetivo deste estudo foi verificar a aplicabilidade da RAEE para determinar os limiares auditivos nos diferentes graus de perda auditiva neurossensorial. Foram avaliados 65 indivíduos com perda auditiva neurossensorial, sendo que 48 apresentaram alteração neurossensorial (coclear) de grau leve até profundo, e idades entre sete e 30 anos; e 17 apresentaram alteração neurossensorial (Neuropatia Auditiva/Dessincronia Auditiva) e idades entre 0,6 e cinco anos. A avaliação foi composta por Audiometria Tonal Liminar (ATL) e pesquisa da RAEE para o grupo com alteração neurossensorial (coclear) e somente a pesquisa da RAEE para o grupo com alteração neurossensorial (NA/DA). Os resultados demonstraram que, nos indivíduos com perda auditiva neurossensorial (coclear), houve associação significante (p<0,01) entre os limiares obtidos na ATL e RAEE para as freqüências de 0,5 a 4 kHz, ocorrendo uma maior concordância para graus de deficiências auditivas mais acentuadas. Já na perda auditiva neurossensorial (NA/DA), a RAEE mostrou ausência de resposta na maioria dos indivíduos avaliados. Concluímos que a RAEE pode predizer os limiares da ATL com maior precisão para os graus de perda auditiva mais acentuados, e que a utilização deste procedimento não mostrou informações adicionais que podem contribuir para o diagnóstico da perda auditiva neurossensorial (NA/DA). / The diagnosis of hearing loss in the first months of life has been increasingly frequent due to hearing health programs established throughout the country. Thus, techniques and procedures should be developed for accurate identification of the presence and severity of hearing loss, in a population whose motor and cognitive development does not allow response to behavioral methods. The auditory steady state response (ASSR) is an electrophysiological procedure which, different from the brainstem evoked response audiometry (BERA) conducted with tone burst stimuli, allows the establishment of hearing thresholds at multiple frequencies and for both ears, thus reducing the examination time. Moreover, it allows measurement of residual hearing due to the possibility of stimulation at levels close to 130 dBHL. Therefore, the present study aimed to investigate the applicability of ASSR for establishment of hearing thresholds in different severities of sensorineural hearing loss. A total of 65 individuals with sensorineural hearing loss were evaluated, among whom 48 presented mild to deep sensorineural disorder (cochlear), at the age range 7 to 30 years; and 17 presented sensorineural disorder (neuropathy/hearing dyssynchrony) aged 0.6 to 5 years. The evaluation comprised pure-tone threshold audiometry (PTTA) and ASSR analysis for the group with deep sensorineural disorder (cochlear) and only ASSR analysis for the group with sensorineural disorder (neuropathy/hearing dyssynchrony). The results demonstrated that, for individuals with deep sensorineural hearing loss (cochlear), there was significant association (p<0.01) between the thresholds obtained by PTTA and ASSR at frequencies from 0.5 to 4 kHz, with higher agreement in cases with more severe hearing loss. On the other hand, for the sensorineural hearing loss (neuropathy/hearing dyssynchrony), the ASSR was absent in most individuals analyzed. It was concluded that there is significant association between the thresholds obtained by PTTA and ASSR, and that the utilization of this procedure did not provide additional information that might contribute to the diagnosis of sensorineural hearing loss (neuropathy/hearing dyssynchrony), when compared to BERA

A impossibilidade de obtenção de dados audiológicos comportamentais em crianças deficientes auditivas faz com que seja necessária a utilização de testes objetivos como a resposta auditiva de estado estável (RAEE) para estimar os limiares auditivos. O objetivo deste estudo foi verificar as diferenças encontradas na seleção de características eletroacústicas do aparelho de amplificação sonora individual (AASI) com base nos limiares auditivos estimados por meio da resposta auditiva de estado estável (RAEE) em comparação com o mesmo processo realizado com base em limiares auditivos tonais. Foram estudados 28 indivíduos com deficiência auditiva neurossensorial: grupo A, composto por 10 adultos (média da idade 46,3 anos) e grupo B, composto por 18 crianças (média da idade 10,38 anos). O método prescritivo utilizado foi o Desired Sensation Level (DSL) i/o versão 4.1. A medida individualizada da RECD foi utilizada como transformador acústico. Três diferentes programações foram geradas considerando os limiares auditivos tonais nas freqüências de 0,25 a 6kHz (programação tonal completa - ProTC), os limiares auditivos tonais apenas nas freqüências de 0,5, 1, 2 e 4 kHz (programação tonal - ProT) e os limiares auditivos estimados na RAEE nas freqüências de 0,5, 1, 2 e 4 kHz (programação eletrofisiológica - ProE). A verificação da amplificação foi realizada em acoplador de 2cc. Foi realizada avaliação da percepção da fala na presença de ruído (grupo A e B) e julgamento da qualidade sonora (grupo A). Os resultados mostraram que os valores da resposta em orelha real amplificada prescrita (REAR P) foram maiores para programação baseada em limiares auditivos estimados pela RAEE. As diferenças encontradas foram significativas, para todas as intensidades testadas, nas freqüências de 0,5, 1 e 2 kHz no grupo A e em todas as freqüências no grupo B. A diferença entre a REAR P e a REAR medida em acoplador de 2cc (REAR M) foi inferior a 1,4 dB em todas as freqüências e intensidades estudadas, para os grupos A e B. Não foram encontradas diferenças entre a REAR M obtidas na ProTC e na ProT. Os valores de REAR M obtidos na ProE foram maiores do que os obtidos nas programações ProTC e ProT. Não foram encontradas diferençam significativas na avaliação da percepção da fala em adultos. Por outro lado, em crianças, foi encontrada diferença significativa na obtenção da relação sinal/ruído na ProE quando comparada com às programações ProTC e ProT. No julgamento da qualidade sonora, os resultados mostraram pior julgamento das dimensões avaliadas, na ProE. Entretanto apenas para a dimensão conforto auditivo foi encontrada diferença significativa. O resultado do presente estudo mostra que os limiares auditivos estimados pela RAEE podem ser utilizados na determinação das características eletroacústicas do AASI em adultos e crianças. / The impossibility for obtaining behavioral auditory data in children with hearing loss brings the necessity of applying objective tests as auditory steady state responses (ASSR) in order to evaluate the auditory thresholds. The objective of this study was to verify the differences found on the selection of the eletroacoustic characteristics of the hearing aid (AASI) based on the auditory thresholds, obtained by the auditory steady state responses (ASSR) in comparison with the same procedure realized, based on audiometric thresholds: A total of 28 people with sensorineural hearing loss were studied: group A comprised 10 adults (average age 46,3 years) and group B comprised 18 children (average age 10,38 years). The prescriptive method applied was Desired Sensation Level (DSL) i/o version 4.1. The individualized measurement of RECD was applied as acoustic transformer. Three different programs were generated considering the audiometric thresholds on the frequencies from 0,25 to 6kHz (complete tonal program- ProTC), the audiometric thresholds just on the frequencies 0,5, 1, 2 and 4 kHz (tonal program- ProT) and the auditory thresholds obtained by the ASSR on the frequencies 0,5, 1, 2 and 4 kHz (electrophysiological program ProE). The verification of the amplification was realized by a coupler of 2cc. The evaluation of speech recognition in noise (group A and B) and the judgment of sound quality (group A) was performed. The results showed that the Real Ear Aided Response prescribed (REAR P) were higher for the program based on the auditory thresholds estimated by the ASSR. The differences were significant, for all the levels of intensity tested, for the frequencies 0,5, 1, 2 and 2 kHz in group A and in all the frequencies in group B. The difference between REAR P and the REAR measured in coupler of 2cc (REAR M) was lower than 1,4dB for all the frequencies and intensities studied, for groups A and B. Differences were not found between the REAR M obtained on the ProTC and ProT. The results for REAR M obtained on the ProE were higher than the ones obtained on the programs ProTC and ProT. Significant differences were not found in the evaluation for the speech perception in adults. For children, significant differences were found for S/N on the ProE when compared to the program ProTC and ProT. On the evaluation of the sound quality, the results showed worse judgment of the dimensions evaluated, on the ProE. However, a significant difference was found for auditory comfort dimension. The outcomes of the present study shows that the auditory threshold obtained by the ASSR can be employed for the determination of the electroacoustic characteristics of the hearing aids in adults and children.

Esta dissertação apresenta o desenvolvimento, a validação e a aplicação de algoritmos para inferência de conectividade neural em registros de EEG contendo potenciais evento-relacionados (ERP). Os sinais foram caracterizados via modelos auto-regressivos multivariados (MVAR) e empregou-se a coerência parcial direcionada (PDC) no estudo das relações de causalidade entre eles. Certas características dos ERPs, como sua transitoriedade intrínseca e as múltiplas repetições em experimentos, levaram ao desenvolvimento de novos algoritmos, como a estimação de modelos conjuntos a partir de vários segmentos de sinal e um procedimento em janela deslizante capaz de descrever a evolução temporal da estatística dos sinais de interesse. Ademais, mostrou-se a possibilidade de estender os resultados da análise assintótica da estatística da PDC ao caso multi-trecho, tornando possível o estudo de sua significância estatística sem recorrer a procedimentos de reamostragem. Os algoritmos foram validados em exemplos com neural mass models, modelos não-lineares capazes de gerar sinais com características muito semelhantes a sinais de EEG reais, e aplicados a uma base de dados pública contendo resultados de experimentos com ratos. / This dissertation presents the development, validation, and application of algorithms for inferring neural connectivity in EEG signals containing event-related potentials (ERP). The time series were described via multivariate auto-regressive models (MVAR) and partial directed coherence (PDC) was used to study causal relations between them. Certain features of the ERPs, such as their transitory behavior and the existence of multiple trials in an experiment, lead to the development of a new algorithm capable of estimating a joint model from multiple segments and a sliding-window procedure for describing the nonstationarity behavior of the signals of interest. Furthermore, the possibility of extending the asymptotic results for PDC\'s statistics to the multi-trial case was demonstrated, allowing, therefore, the study of its statistical significance without recurring to resampling methods. The algorithms were validated in examples with neural mass models, non-linear models capable of generating signals with features very similar to real EEG recordings, and then applied to a publicly available dataset of experiments in rats.

Submitted by Filipe dos Santos (fsantos@pucsp.br) on 2018-08-17T13:20:44Z No. of bitstreams: 1 Jéssica Marchiori Correia.pdf: 2656083 bytes, checksum: 7ca8d150ff2b3b27aaa03d9b149f3ad1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-17T13:20:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jéssica Marchiori Correia.pdf: 2656083 bytes, checksum: 7ca8d150ff2b3b27aaa03d9b149f3ad1 (MD5) Previous issue date: 2018-06-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Introduction: in the past years, group of researchers have been developing different stimuli for the realization of Auditory Brainstem Responses (ABR). They search minimum levels of response without the need to use correction factors in ABR. CE-Chirp LS® is one of the stimuli studied recently and aims at better latency and amplitude results through changes in chirp duration at different levels Objective: to describe the latency and amplitude times of the NB CE-Chirp LS® stimulus in the specific frequencies of 500, 1000, 2000 and 4000 Hz at levels of 80, 60, 40 and 20 dB nHL in normal hearing children. Method: through a convenience sample, 13 children with a maximum age of nine months participated in this study. For the frequency of 500 Hz, eight children participated (11 ears) and for the frequencies of 1000, 2000 and 4000 Hz 8 children participated (12 ears per frequency). Eclipse EP25 ABR system® with NB CE-Chirp LS® stimuli was used to record the potentials at the levels of 80, 60, 40 and 20 dB nHL at specific frequencies of 500, 1000, 2000 and 4000 Hz. Statistical analysis was performed from the latency and amplitude data, which were separated for each frequencies and the samples were characterized according to age and sex. Results: thirteen children were included in the study, but not all of them were evaluated at all frequencies and intensities. The latency and amplitude values for the NB CE-Chirp LS® at the specific frequencies of 500, 1000, 2000 and 4000 Hz were better when compared to the toneburst stimulus literature. Compared with the NB CE-Chirp® literature, the NB CE-Chirp LS® stimulus obtained better amplitude values, especially at high intensities. Conclusion: NB CE-Chirp LS® was promising in terms of the reliability of responses and quality in wave morphology / Introdução: nos últimos anos, diversos pesquisadores vêm desenvolvendo diferentes estímulos para a realização do Potencial Evocado Auditivo de Tronco Encefálico. Estudos buscam encontrar níveis mínimos de resposta sem a necessidade de utilização de fatores de correção. O CE-Chirp LS® é um dos estímulos que vêm sendo estudados recentemente e busca melhores resultados de latência e amplitude por meio de mudanças na duração do chirp nas diferentes intensidades. Objetivo: descrever os tempos de latência e amplitude do estímulo NB CE-Chirp LS®, nas frequências especificas de 500, 1000, 2000 e 4000 Hz, em registros do Potencial Evocado Auditivo de Tronco Encefálico com crianças ouvintes, nas intensidades de 80, 60, 40 e 20 dB nNA. Método: por meio de amostra de conveniência, participaram deste estudo 13 crianças com idade média de 3,5 meses. Para a frequência de 500 Hz participaram 8 crianças (11 orelhas) e para as frequências de 1000, 2000 e 4000 Hz participaram 8 crianças (12 orelhas por frequência). Para o registro dos potenciais, foi utilizado o equipamento Eclipse EP25 ABR system® com estímulo NB CE-Chirp LS® nas intensidades de 80, 60, 40 e 20 dB nNA nas quatro frequências especificas de 500, 1000, 2000 e 4000 Hz. A análise estatística foi realizada a partir dos dados de latência e amplitude, sendo estes separados para cada uma das frequências 500, 1000, 2000 e 4000 Hz e as amostras foram caracterizadas quanto à idade e sexo em cada uma das frequências. Resultados: treze crianças foram incluídas no estudo, mas nem todas foram avaliados em todas as frequências e intensidades. Os valores de latência e amplitude para o NB CE-Chirp LS® nas frequências especificas de 500, 1000, 2000 e 4000 Hz foram melhores quando comparado à literatura do estímulo toneburst. Em comparação com a literatura do NB CE-Chirp® o estímulo NB CE-Chirp LS® obteve maiores valores de amplitude, principalmente para fortes intensidades. Conclusão: o NB CE-Chirp LS® mostrou-se promissor no que tange a confiabilidade de respostas e qualidade na morfologia das ondas

O objetivo do presente estudo foi estimar a especificidade e taxa de falso-positivo de protocolos de triagem auditiva neonatal (TAN), realizados com os procedimentos emissões otoacústicas evocadas transientes-módulo triagem (EOAet) e potenciais evocados auditivos de tronco encefálico automático (PEATEa), de forma isolada ou combinada, aplicados em uma ou duas etapas. Participaram deste estudo 200 recém-nascidos, selecionados aleatoriamente, submetidos à triagem auditiva, no período entre Março/2006 e Julho/2006. A estimativa da taxa de falso-positivo e da especificidade foi realizada com a TAN em uma etapa e com três protocolos: protocolo 1, TAN realizada em duas etapas com EOAet; protocolo 2, TAN realizada em duas etapas com PEATEa; e protocolo 3, TAN realizada em uma etapa com dois procedimentos - teste com EOAet seguido de reteste com PEATEa para os recém-nascidos que não passaram no primeiro procedimento. Os resultados mostraram alta taxa de falso-positivo na triagem auditiva realizada em uma etapa para ambos os procedimentos. Apesar de não ter havido diferença estatisticamente significante quando comparadas as taxas de encaminhamento para diagnóstico audiológico obtidos nos protocolos com EOAet e com PEATEa, o protocolo com EOAet encaminhou 4 vezes mais recém-nascidos. O protocolo com EOAet e PEATEa apresentou a maior taxa de encaminhamento (6%), com diferença estatisticamente significante ao ser comparado com os protocolos 1 (EOAet) e 2 (PEATEa). Concluiu-se que a triagem auditiva neonatal deve ser realizada em duas etapas (teste-reteste), a fim de reduzir a taxa de falso-positivo e de encaminhamento, aumentando a especificidade; a taxa de falso-positivo e conseqüentemente a especificidade foram melhores no protocolo com PEATEa, seguido dos protocolos com EOAet e com EOAet e PEATEa. / O objetivo do presente estudo foi estimar a especificidade e taxa de falso-positivo de protocolos de triagem auditiva neonatal (TAN), realizados com os procedimentos emissões otoacústicas evocadas transientes-módulo triagem (EOAet) e potenciais evocados auditivos de tronco encefálico automático (PEATEa), de forma isolada ou combinada, aplicados em uma ou duas etapas. Participaram deste estudo 200 recém-nascidos, selecionados aleatoriamente, submetidos à triagem auditiva, no período entre Março/2006 e Julho/2006. A estimativa da taxa de falso-positivo e da especificidade foi realizada com a TAN em uma etapa e com três protocolos: protocolo 1, TAN realizada em duas etapas com EOAet; protocolo 2, TAN realizada em duas etapas com PEATEa; e protocolo 3, TAN realizada em uma etapa com dois procedimentos - teste com EOAet seguido de reteste com PEATEa para os recém-nascidos que não passaram no primeiro procedimento. Os resultados mostraram alta taxa de falso-positivo na triagem auditiva realizada em uma etapa para ambos os procedimentos. Apesar de não ter havido diferença estatisticamente significante quando comparadas as taxas de encaminhamento para diagnóstico audiológico obtidos nos protocolos com EOAet e com PEATEa, o protocolo com EOAet encaminhou 4 vezes mais recém-nascidos. O protocolo com EOAet e PEATEa apresentou a maior taxa de encaminhamento (6%), com diferença estatisticamente significante ao ser comparado com os protocolos 1 (EOAet) e 2 (PEATEa). Concluiu-se que a triagem auditiva neonatal deve ser realizada em duas etapas (teste-reteste), a fim de reduzir a taxa de falso-positivo e de encaminhamento, aumentando a especificidade; a taxa de falso-positivo e conseqüentemente a especificidade foram melhores no protocolo com PEATEa, seguido dos protocolos com EOAet e com EOAet e PEATEa.

Objetivo: Realizar uma investigação do sistema auditivo em indivíduos com displasia frontonasal quanto à acuidade e quanto à condução do estímulo sonoro até o nível do tronco encefálico, correlacionando com as características clínicas. Modelo: Análise prospectiva descrevendo os achados da avaliação audiológica em indivíduos com sinais clínicos de displasia frontonasal. Local de Execução: Setor de Genética, HRAC-USP. Participantes: 21 pacientes, na faixa etária de 7 a 42 anos, sendo 14 do sexo feminino e 7 do sexo masculino. Variáveis: Limiares audiométricos em decibels nas frequências de 0,25 a 8 kHz nas duas orelhas, tipo de curva timpanométrica nas duas orelhas, latências absolutas das ondas I, III e V; latências interpicos I-V, III-V e I-III e diferença interaural da onda V do PEATE, em milissegundos, para cada orelha. Resultados: Limiares audiométricos normais em 15 (70%) indivíduos e alterados em 5 (25%), a maior parte dos casos compatíveis com perda auditiva condutiva. Na timpanometria, 30 orelhas (72%) apresentaram curva tipo A, 5 (12%) tipo C, 4 (9%) tipo Ar e 3 (7%) tipo B. Os valores médios em milissegundos das latências absolutas e interpicos nas orelhas direita e esquerda respectivamente foram os seguintes. Onda I: 1,92 e 1,91; onda III: 3,97 e 3,97; onda V: 5,88 e 5,88; interpicos I-V: 3,96 e 3,97; interpicos III-V: 1,91 e 1,92; interpicos I-III: 2,05 e 2,03 e diferença interaural da onda V: 0,04. Conclusões: Os indivíduos com DFN estudados não apresentaram alterações na via auditiva desde sua porção periférica até o tronco encefálico. As alterações condutivas encontradas são provavelmente relacionadas às patologias de orelha média decorrentes da fissura de palato, presente nesses casos. Sugerimos a avaliação de níveis mais altos dentro do sistema auditivo. / Objective: To evaluate the auditory system in patients with frontonasal dysplasia (FND) considering hearing sensitivity and sound stimulus conduction from cochlea to brainstem. Model: A prospective analysis describing audiological evaluation results in patients with clinical signs of FND. Setting: Genetics Department, HRAC-USP. Participants: 21 patients, aged from 7 to 42 years, 14 females and 7 males. Variables: Audiometric thresholds, in decibels, obtained by testing frequencies from 0,25 to 8 kHz, both ears; type of tympanometric curve in both ears; waves I, III and V absolute latencies; interpeak intervals I-V, III-V and I-III and wave V interear difference of ABR, in milisseconds, considering both right and left ears. Results: Hearing thresholds were normal in 15 (70%) patients and abnormal in 5 (25%), most with conductive hearing loss. Tympanometric curve was type A in 30 (72%) ears, type C in 5 (12%), type Ar in 4 (9%) and type B in 3 (7%). Mean values, in milisseconds, of absolute latencies and interpeaks recorded from right and left ears, respectivelly, were: wave I= 1,92 and 1,91; wave III= 3,97 and 3,97; wave V= 5,88 and 5,88; interpeak I-V= 3,96 and 3,97; interpeak III-V= 1,91 and 1,92; interpeak I-III= 2,05 and 2,03 and wave V interear difference= 0,04. Conclusions: Patients with FND showed no abnormalities in the auditory system from cochlea to brainstem in our study. Mild conductive hearing loss found in some of them is probably related to cleft palate, occurring in these cases. We suggest further evaluation of hearing pathways in higher levels.

O distúrbio de aprendizagem (DA) é um transtorno de origem neurobiológica caracterizado por falhas no processamento cognitivo-linguístico, auditivo e visual que prejudicam, principalmente, as habilidades de leitura, escrita e raciocínio matemático. Estudos reforçam a necessidade da intervenção fonoaudiológica dirigida à população com DA. Como alternativa para o tratamento do DA são adotados os programas de remediação fonológica que visam o treino de habilidades metalinguísticas e o ensino da relação letra-som necessários para a aprendizagem do sistema de escrita. A literatura ainda reforça o uso de estratégias não somente fonológicas, mas que envolvam diretamente a leitura e a escrita. Considerando o exposto, o objetivo do presente trabalho foi verificar os efeitos de um programa de remediação fonológica associado à leitura e escrita em escolares com DA e verificar a aplicabilidade dos Potenciais Evocados Auditivos Corticais (PEAC-P1-N1-P2) como indicadores de evolução terapêutica. Foram selecionados 20 escolares na faixa etária de 8 a 14 anos, de ambos os gêneros, diagnosticados com DA por equipe interdisciplinar da FOB-USP. Os participantes foram divididos em 2 grupos: Grupo Experimental (10 escolares) e Grupo Controle (10 escolares). O GE foi submetido ao programa de remediação para comparação com escolares do GC que inicialmente não receberam a intervenção. Foram realizadas avaliações pré e pós a aplicação do programa de remediação para verificar o desempenho cognitivo-linguístico dos participantes nas habilidades do processamento fonológico, leitura (velocidade e compreensão), escrita (palavras, pseudopalavras e produção textual), memória auditiva e visual. As atividades do programa de remediação foram aplicadas em 24 sessões. Os atendimentos foram individuais, realizados 2 vezes por semana, com duração de 50 minutos. Os resultados revelaram que o desempenho cognitivo-linguístico do grupo submetido à intervenção foi estatisticamente superior (p<0,05) ao do grupo não remediado em todas as habilidades avaliadas, exceto na memória visual, cujo grupo não remediado também apresentou evolução. Portanto, observou-se que a remediação fonológica associada à leitura e escrita promoveu resultados significantes nas habilidades do processamento fonológico, memória auditiva, leitura (velocidade e compreensão) e escrita (palavras, pseudopalavras e produção textual). Com relação aos PEAC, constatou-se diferença significante entre os grupos nos valores de latência do componente P1. Considerando que as mudanças no P1 foram observadas somente no grupo submetido à intervenção, pode-se inferir que as mudanças nos valores de latência desse componente foram influenciadas pela remediação. Portanto, verifica-se que o programa de remediação, empregado no presente estudo, promoveu melhoras significantes nas habilidades cognitivo-linguísticas dos escolares com DA, as quais puderam ser monitoradas por meio do componente P1 dos PEAC. / The learning disability (LD) is a neurological disorder characterized by deficits on cognitive-linguistic processing that impair the learning of reading, writing and mathematical reasoning. Studies reinforce the necessity of speech therapy aimed to LD population. The phonological remediation programs are adopted as an alternative for the treatment of LD. These programs focus on metalinguistic skills and the instruction of letter-sound relationship, essential to learning the writing system. It´s also recommended the association between phonological strategies with reading and writing skills. Considering the above, the main objective of this work was to verify the effects of a phonological remediation program associated with reading and writing strategies in children with LD. It was also evaluated the applicability of Cortical Auditory Evoked Potentials (CAEP) P1-N1-2 complex as indicators of therapeutic progress. There were selected 20 students in the age of 8-14 years, both genders, diagnosed with LD by an interdisciplinary team of FOB-USP. The students were divided into 2 groups: experimental group (10 students) and control group (10 students). The EG was submitted to the remediation program to be compared with GC which initially did not receive the intervention. The groups were evaluated pre and post the remediation program to verify their performances. The activities of the remediation program were implemented in 24 sessions (individual sessions, performed 2 times per week, lasting 50 minutes). The results revealed that cognitive-linguistic performance of the intervention group was statistically superior (p<0.05) compared with the group not submitted to remediation program in all abilities assessed, except in visual memory, whose CG also showed progress. Therefore, it was observed that phonological remediation program associated with reading and writing was able to promote significant results in phonological processing, visual memory, reading (speed and comprehension) and writing (words, invented words and text production). With respect to CAEP, there was significant difference between the groups just for the latency value of P1 component. Considering that changes in P1 were observed just in the intervention group it is noted that latency values of this component were influenced by the remediation program. Therefore, it appears that remediation program, conducted in the present study, promoted significant improvements on cognitive-linguistic skills of students with LD, which can be monitored through the P1 component of CAEP.

A brain-machine interface (BMI) is a system that allows the communication between the central nervous system (CNS) and an external device (Wolpaw et al. 2002). Applications of BMIs include the control of external prostheses, cursors and spellers, to name a few. The BMIs developed by various research groups differ in their characteristics (e.g. continuous or discrete, synchronous or asynchronous, degrees of freedom, others) and, in spite of several initiatives towards standardization and guidelines, the cross comparison across studies remains a challenge (Brunner et al. 2015; Thompson et al. 2014). Here, we used a 64-channel EEG equipment to acquire data from 19 healthy participants during three different tasks (SSVEP, P300 and hybrid) that allowed four choices to the user and required no previous neurofeedback training. We systematically compared the offline performance of the three tasks on the following parameters: a) accuracy, b) information transfer rate, c) illiteracy/inefficiency, and d) individual preferences. Additionally, we selected the best performing channels per task and evaluated the accuracy as a function of the number of electrodes. Our results demonstrate that the SSVEP task outperforms the other tasks in accuracy, ITR and illiteracy/inefficiency, reaching an average ITR** of 52,8 bits/min and a maximum ITR** of 104,2 bits/min. Additionally, all participants achieved an accuracy level above 70% (illiteracy/inefficiency threshold) in both SSVEP and P300 tasks. Furthermore, the average accuracy of all tasks did not deteriorate if a reduced set with only the 8 best performing electrodes were used. These results are relevant for the development of online BMIs, including aspects related to usability, user satisfaction and portability. / A interface cérebro-máquina (ICM) é um sistema que permite a comunicação entre o sistema nervoso central e um dispositivo externo (Wolpaw et al., 2002). Aplicações de ICMs incluem o controle de próteses externa, cursores e teclados virtuais, para citar alguns. As ICMs desenvolvidas por vários grupos de pesquisa diferem em suas características (por exemplo, contínua ou discreta, síncrona ou assíncrona, graus de liberdade, outras) e, apesar de várias iniciativas voltadas para diretrizes de padronização, a comparação entre os estudos continua desafiadora (Brunner et al. 2015, Thompson et al., 2014). Aqui, utilizamos um equipamento EEG de 64 canais para adquirir dados de 19 participantes saudáveis ao longo da execução de três diferentes tarefas (SSVEP, P300 e híbrida) que permitiram quatro escolhas ao usuário e não exigiram nenhum treinamento prévio. Comparamos sistematicamente o desempenho \"off-line\" das três tarefas nos seguintes parâmetros: a) acurácia, b) taxa de transferência de informação, c) analfabetismo / ineficiência e d) preferências individuais. Além disso, selecionamos os melhores canais por tarefa e avaliamos a acurácia em função do número de eletrodos. Nossos resultados demonstraram que a tarefa SSVEP superou as demais em acurácia, ITR e analfabetismo/ineficiência, atingindo um ITR** médio de 52,8 bits/min e um ITR** máximo de 104,2 bits/min. Adicionalmente, todos os participantes alcançaram um nível de acurácia acima de 70% (limiar de analfabetismo/ineficiência) nas tarefas SSVEP e P300. Além disso, a acurácia média de todas as tarefas não se deteriorou ao se utilizar um conjunto reduzido composto apenas pelos melhores 8 eletrodos. Estes resultados são relevantes para o desenvolvimento de ICMs \"online\", incluindo aspectos relacionados à usabilidade, satisfação do usuário e portabilidade.

Esta dissertação apresenta o desenvolvimento, a validação e a aplicação de algoritmos para inferência de conectividade neural em registros de EEG contendo potenciais evento-relacionados (ERP). Os sinais foram caracterizados via modelos auto-regressivos multivariados (MVAR) e empregou-se a coerência parcial direcionada (PDC) no estudo das relações de causalidade entre eles. Certas características dos ERPs, como sua transitoriedade intrínseca e as múltiplas repetições em experimentos, levaram ao desenvolvimento de novos algoritmos, como a estimação de modelos conjuntos a partir de vários segmentos de sinal e um procedimento em janela deslizante capaz de descrever a evolução temporal da estatística dos sinais de interesse. Ademais, mostrou-se a possibilidade de estender os resultados da análise assintótica da estatística da PDC ao caso multi-trecho, tornando possível o estudo de sua significância estatística sem recorrer a procedimentos de reamostragem. Os algoritmos foram validados em exemplos com neural mass models, modelos não-lineares capazes de gerar sinais com características muito semelhantes a sinais de EEG reais, e aplicados a uma base de dados pública contendo resultados de experimentos com ratos. / This dissertation presents the development, validation, and application of algorithms for inferring neural connectivity in EEG signals containing event-related potentials (ERP). The time series were described via multivariate auto-regressive models (MVAR) and partial directed coherence (PDC) was used to study causal relations between them. Certain features of the ERPs, such as their transitory behavior and the existence of multiple trials in an experiment, lead to the development of a new algorithm capable of estimating a joint model from multiple segments and a sliding-window procedure for describing the nonstationarity behavior of the signals of interest. Furthermore, the possibility of extending the asymptotic results for PDC\'s statistics to the multi-trial case was demonstrated, allowing, therefore, the study of its statistical significance without recurring to resampling methods. The algorithms were validated in examples with neural mass models, non-linear models capable of generating signals with features very similar to real EEG recordings, and then applied to a publicly available dataset of experiments in rats.