Introdução: Após décadas de experimentação em estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC), poucos protocolos alcançaram robusta aceitação científica. Protocolos de ETCC foram sugeridos para influenciar alterações no controle postural de indivíduos saudáveis e pacientes após acidente vascular cerebral. No entanto, a escassa literatura nesta área revela a indispensável investigação do efeito doseresposta das estimulações cerebrais a fim de elaborar protocolos mais eficazes. O presente trabalho teve por objetivo verificar o efeito dependente de polaridade e intensidade após o uso da estimulação transcraniana por corrente contínua de alta definição (HD-ETCC) na junção têmporo-parietal (JTP) do hemisfério cerebral direito na assimetria da postura espontânea. Métodos: Este é um ensaio clínico fatorial cruzado, randomizado, controlado por placebo e duplo cego. Foram incluídos 21 indivíduos saudáveis, com idade média de 24,2±4,1 anos, 61,9% mulheres. A intervenção consistiu na aplicação do HD-ETCC com um eletrodo central e 3 eletrodos periféricos posicionados sobre JTP no hemisfério cerebral direito. A descarga de peso corporal (DPC) na posição ortostática foi realizada utilizando uma plataforma de força sobre cada pé do participante, e avaliada durante 2 minutos na medida basal e 5 minutos após cada estimulação. A fim de melhorar a tolerância dos participantes à HD-ETCC, foi realizado um protocolo de acomodação composto por 3 repetições de estimulação com duração e intervalo de 5 segundos cada, nas intensidades fixas de 1, 2 e 3mA. Após um repouso de 5 minutos, foi aplicado o protocolo de estimulação constituído por 3 tipos de polaridade (anodo central; catodo central; placebo) realizadas randomicamente em 3 dias diferentes com intervalo mínimo de 24 horas. Cada sessão de estimulação incluiu 3 repetições de HD-ETCC com duração de 2 minutos em 3 diferentes intensidades (1, 2 e 3mA) com intervalo de 5 minutos. A ordem das intensidades de HD-ETCC foi randomizada. Escala visual analógica foi utilizada para avaliar o grau de desconforto de cada estimulação e efeitos adversos após cada sessão foram registrados. A aquisição de dados foi realizada no Laboratório de Biomecânica e Controle Motor na Escola de Educação Física e Esportes da Universidade de São Paulo-USP. Resultados: A aplicação do HD-ETCC sobre a JTP resultou em efeitos polaridade dependente, provocando assimetria corporal com descarga de peso para o lado direito quando usado condição catodo central em relação à condição placebo nas intensidades de 2mA (Kruskal Wallis: p=0,037; Tukey Post-hoc: p=0,029) e 3mA (Kruskal Wallis: 0,009; Tukey Post-hoc: p=0,049). A DPC mediana na condição cátodo central foi, respectivamente, medida basal de 1,78%[-1,76;4,67]; após 1mA: 2,12%[-0,63;7,08]; após 2mA: 2,33%[- 1,57;6,25]; após 3mA: 2,40%[-0,53;7,16]. Não foi observado efeito dependente de intensidade. Todos os participantes apresentaram boa tolerância dos protocolos de acomodação e estimulação. Conclusão: O protocolo aplicado revelou ser seguro e apresentar boa tolerância dos participantes. Esta é a primeira evidência de que HDETCC aplicada sobre a JTP pode influenciar no controle postural de forma polarizada, o pequeno efeito observado sugere a utilização de protocolos com maior tempo de estimulação. Os resultados deste trabalho favorecem a elaboração da hipótese de aplicação da HD-ETCC no tratamento de desequilíbrio postural / Introduction: After decades of experimentation in transcranial direct current stimulation (tDCS), few protocols achieved robust scientific acceptance. Stimulation protocols were suggested to influence postural control in healthy subjects and patients after stroke. However, the scarce literature in this area reveals imperative investigation of physiological and clinical effects of transcranial stimulations to elaborate more efficient protocols. The aim of the present study was to verify the polarity and intensity dependent effects of high-definition tDCS (HD-tDCS) over the right temporo-parietal junction (JTP) in the weight-bearing asymmetry (WBA). Methods: This is a randomized, double-blind, factorial, crossover controlled clinical trial. We included 21 healthy subjects, mean age of 24,2±4,1 years, and 61.9% women. The intervention consisted of the application of HD-tDCS over the right temporo-parietal junction (TPJ). The WBA in the upright static position was measured using one force plate under each participant\'s foot, assessed during 2 minutes at baseline and 5 minutes after each stimulation. In order to increase participants\' tolerance of the HD-tDCS, we applied an accommodation protocol consisted of 3 stimulation repetitions with 5 seconds of duration and interval, under fixed stimulation intensities of 1, 2 and 3mA. After 5 minutes of rest, the stimulation protocol consisted of 3 types of polarity (anode center; cathode center; sham) applied randomly in different days with a minimal interval of 24 hours. Each stimulation session comprised of 3 repetitions of 2 minutes HD-tDCS in different intensities (1, 2 and 3 mA). Visual analog scale was used to assess discomfort degree after each stimulation and adverse events after each session were registered. The evaluations were carried out in the Biomechanics and Motor Control Laboratory at the Ribeirão Preto School of Physical Education and Sport-USP. Results: The application of HD-tDCS over TPJ resulted in polarity-dependent effects, causing load bearing to the right leg when using central cathode condition in relation to sham at 2mA (Kruskal Wallis: p=0,037; Tukey Post-hoc: p=0,029) and 3mA Kruskal Wallis: 0,009; Tukey Post-hoc: p=0,049). The median WBA of cathode center condition was, respectively, 1,78% [-1,76;4,67] at baseline, 2,12% [-0,63;7,08] after 1mA; 2,33% [- 1,57;6,25] after 2mA; and 2,40% [-0,53;7,16] after 3mA. No intensity dependent effects were observed. Conclusion: The present protocol was feasible and presented good tolerance of participants. This is the first evidence that HD-TDCS over TPJ can influence postural balance. The small effect observed suggests the usage of longer protocols of HD-tDCS. The results of this study enable to hypothesize the application of HD-tDCS over TPJ to treat postural imbalance.

Tecnologias HVDC que utilizam conversores do tipo fonte de tensão, o VSC-HVDC, ainda não são completamente difundidas e aplicadas no Brasil, em contraste com outros países que começaram a estudar e empregar este tipo de transmissão. Comparado com o HVDC tradicional, o VSC-HVDC é uma tecnologia de transmissão mais eficiente e pode superar deficiências encontradas na transmissão em corrente contínua convencional. O VSC-HVDC pode ser utilizado de maneira mais eficiente nas novas redes de energia, para alimentar ilhas, integração de geração eólica, renovação das linhas em centros urbanos, aplicações multiterminais e conexão com sistemas fracos. Por se tratar de uma tecnologia recente, o VSC-HVDC ainda não é amplamente adotado e uma das principais limitações da utilização destes sistemas é a sua fragilidade diante faltas na linha de corrente contínua. Neste contexto, limitadores de corrente de falta (LCF) podem ser utilizados para minimizar o impacto das faltas. A ação dos limitadores é benéfica ao sistema durante condições de falta, contudo, ainda assim é necessária a atuação do sistema de proteção para extinguir a condição faltosa. Portanto, este trabalho visa propor e avaliar um novo esquema de proteção que opere de maneira seletiva e confiável para sistemas VSC-HVDC na presença de LCF baseados em materiais supercondutores ou LCF indutivos. Para tanto, foram implementadas quatro funções de proteção tradicionais das linhas em CC, a saber: direcional de corrente, diferencial, sobrecorrente com restrição de tensão e ondas viajantes, e ainda, foi proposta uma nova função de proteção, a de condutância, a qual apresentou o menor tempo de identificação de falta, considerando as faltas mais severas. Adicionalmente, foi avaliado o comportamento destas funções quando o sistema apresenta os LCF em série com a linha. Foi demonstrado que é possível extrair os benefícios dos LCF sem deteriorar a qualidade dos resultados das funções de proteção, o que aumenta a segurança e confiabilidade dos sistemas VSC-HVDC, uma vez que os impactos das faltas são minimizados e as mesmas são identificadas em um curto intervalo de tempo. / HVDC technology based on voltage source converters, VSC-HVDC, are not yet fully disseminated and applied in Brazil, in contrast to other countries that have begun to study and widely employ this type of transmission technology. When compared with traditional HVDC systems, VSC-HVDC systems are more efficient and can overcome the challenges encountered in the conventional direct current transmission. The VSC-HVDC can be used more efficiently in the new energy networks to feed islands, integration of wind generation, renewal of lines in urban centers, multiterminal applications and connection with weak systems. Because it is a recent technology, VSC-HVDC is not yet widely adopted and a major limitation of using these systems is their weakness against faults in the DC line. In this context, fault current limiters (FCL) can be used to minimize the impact of faults. The action of the limiters is beneficial to the system during fault conditions, however, the use of protection schemes to detect the fault and extinguish the faulty condition is still required. Therefore, this work aims to propose and evaluate a new protection scheme operating in selective and reliable way for VSC-HVDC systems in the presence of FCL based in superconductor materials or inductive FCL. To reach such a goal, in this work it has been implemented four traditional DC lines protection functions, namely: directional current, differential, overcurrent with voltage restraint and traveling waves, and also proposed a new protection function, which is based on the conductance. This last protection function has presented the lowest detection time, when considering the most severe faults. In addition, it was evaluated the behavior of these functions when the system presents the FCL in series with the DC line. It has been shown that it is possible to extract the benefits of FCL without deteriorating the quality of the results of the protection functions, which increases the safety and reliability of the VSC-HVDC systems, since the impact of faults is minimized and they are identified in a short time.

Introdução: A fibromialgia é uma síndrome complexa que envolve componentes sensorial-discriminativo, afetivo-motivacional, cognitivo-avaliativo e social. O modelo fisiopatológico mais aceito atualmente engloba mecanismos centrais de modulação e amplificação da dor juntamente com a sensibilização periférica. Além da dor, déficits de memória e atenção são encontrados em cerca de 50-80% destes pacientes, os quais podem aumentar a vulnerabilidade a novos sintomas e prejudicar o enfrentamento da doença. Terapias atuais buscam contra- regular esse processo mal adaptativo, entretanto com relativo sucesso terapêutico. Diante disso, são necessárias novas possibilidades terapêuticas para tratar esses déficits cognitivos, bem como para um melhor entendimento da fisiopatologia. O desenvolvimento deste estudo originou dois artigos, os quais constituem esta tese. Estudo I Objetivos: Avaliar as mudanças neurofisiológicas intra e entre grupos induzidas pela estimulação transcraniana de corrente continua (ETCC) combinada a um treino da memória de trabalho nos sinais eletrofisiológicos das pacientes com fibromialgia. Métodos: Foi realizado um estudo piloto com 14 pacientes com idade ente 18 e 65 anos com diagnóstico de FM de acordo com os critérios da colégio Americano de Reumatológia 2010, alocadas aleatoriamente em dois grupos de intervenção: ETCC-ativa combinada com treino de memória de trabalho (MT) (n=5;2 participantes excluídas por dados inconsistentes) e ETCC-sham combinada com treino de MT (n=7). A intervenção consistiu em oito sessões de ETCC-ativa aplicadas sobre o córtex pré-frontal dorsolateral esquerdo (CPFDLE), na intensidade de 2mA durante 20 min. Avaliou-se pré e pós-intervenção o sinal eletrofisiológico através do eletroencefalograma (EEG), percepção do nível da dor, pensamento catastrófico sobre a dor, sintomas de ansiedade e de depressão. Resultados: Observou-se uma mudança estatisticamente significativa na área sob a curva (AUC) da amplitude da onda do P300, um componente de potencial relacionado aevento (ERP), na condição ETCC-sham + treino de MT comparada à linha de base, no canal Pz (p=0.016). Esta diferença não foi observada para o grupo ETCC-ativa + treino de MT. No entanto, houve reduções significativas nos níveis de dor, ansiedade, depressão e catastrofismo após o tratamento com ETCC-ativa. Além disso, os níveis de dor após o tratamento correlacionaram-se inversamente com a AUC da onda do P300, independente do grupo de tratamento, o que indica que quanto maior este sinal eletrofisiológico menor o nível de dor. Conclusões: Estes resultados indicam que o tratamento ativo pode contra-regular a hiperexcitabilidade das redes neurais envolvidas no processamento da dor em pacientes com FM e reduzir a dor e outros sintomas clínicos correlatos Estudo II Objetivos: Foi avaliado se a combinação da ETCC-ativa combinada a um treino de memória de trabalho poderiam produzir um efeito de maior magnitude comparada a ETCC-sham combinada a um treino de memória de trabalho no desempenho da memória episódica, de curto e longo prazo. Métodos: Neste ensaio clínico randomizado participaram 40 pacientes com idade ente 18 e 65 anos com diagnóstico de FM de acordo com os critério do Colégio Americano de Reumatologia 2010, dividas randomicamente em dois grupos: ETCC-ativo combinada a um treino de memória (n=19;1participante foi excluída porque quebrou a perna ) e ou ETCC-sham combinada a um treino de memória de trabalho (n=20). A ETCC consistiu em oito sessões de estimulação aplicadas sobre o córtex pré-frontal dorsolateral esquerdo (DLPFC), na intensidade de 2mA durante 20 min. Avaliou-se pré e pós o desempenho da memória episódica imediata e tardia, fluência verbal, memória de trabalho e o nível do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF). Resultados: Observou-se que a ETCC-ativa combinada a um treino de memória de trabalho melhorou de forma significativa (p=0,02) o desempenho da memória de curto prazo no teste de Rey A1-A5(desfecho primário), considerando a média (17,30) e desvio padrão (15,01) do delta (Δ), quando comparado ao grupo sham Assim como, melhorou de forma significativa o desempenho no teste de fluência verbal ortográfica (p=0,02) e semântica (p=0,03), considerando as médias (23,46 e 14,08) e desvio dos Δ (27,94 e 23,78) respectivamente. Esses dados significativos foram encontrados quando controlado pelo índice ajustado do BDNF e anos de estudo. O efeito do tratamento ativo sobre a memória de curto prazo foi dependente dos níveis de fator neurotrófico do cérebro basal para o teste de Rey A1-A5, no entanto, os níveis séricos desta neurotrofina não se correlacionaram com o desempenho nos testes de fluência verbal. Conclusões estudo: Este estudo mostrou que o efeito da ETCC-ativa combinada a um treino de memória de trabalho melhorou a função de redes envolvidas na memória de curto prazo e fluência verbal. Também sugerem que o efeito da ETCC-ativa combinada a um treino de memória de trabalho, nos testes de memória de curto prazo, são dependentes das condições de plasticidade do sistema na linha de base. / ABSTRACT Introduction: Fibromyalgia is a complex syndrome that involves sensory-discriminative, affective-motivational, cognitive-evaluative, and social components. The most accepted pathophysiological model currently focuses on central mechanisms of modulation and amplification of pain together with peripheral sensitization. In addition to pain, memory and attention deficits are found in about 50-80% of these patients, which can increase vulnerability and impair the search for resources to cope with the disease. The current therapies of fibromyalgia seek against regular this maladaptive process, however with relative therapeutic success. Due to this, new therapeutic possibilities are necessary to treat these cognitive deficits as well as the better understanding of the pathophysiology. The development of this study originated two articles which constitute this thesis. Study I Objectives: We evaluated intra and intergroup neurophysiological changes induced by transcranial direct-current stimulation (tDCS) combined with work memory training in the electrophysiological signs of patients with fibromyalgia. Methods: A pilot study was conducted with 14 patients aged 18 and 65 years with FM diagnosis according to the criteria of the American College of Rheumatology 2010, divided randomly into two groups: tDCS-active combined with a work memory training(WM) (n = 5; 2 participants excluded for inconsistent data) and tDCS-sham combined with a WM training (n = 7). The tDCS consisted of eight stimulation sessions applied on the left dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC), at 2mA intensity for 20 min. The electrophysiological signal through electroencephalogram (EEG), perception of pain level, catastrophic thinking about pain, anxiety and depression symptoms were evaluated before and after intervention. Results: A statistically significant change was observed in the area under the curve (AUC) of the P300 wave amplitude as a measure of the event-related potential (ERP) in the sham -tDCS combined with a work-memory training compared to the baseline, in the Pz channel (p = 0.016), however, this difference in effect was not observed for active-tDCS combined with work-memory training. However, there were significant reductions in levels of pain, anxiety, depression and catastrophism after treatment with active-tDCS. In addition, pain levels after treatment correlated inversely with P300 wave AUC, regardless of treatment group, indicating that the higher this electrophysiological signal the lower the level of pain. Conclusions: These results indicate that active treatment may counter-regulate the hyperexcitability of neural networks involved in pain management in patients with FM and reduce pain and other related clinical symptoms. Study II Objectives: We assessed whether the combination of active -tDCS combined with a working memory training could produce a comparative magnitude greater effect sham- tDCS combined with a working memory training in the performance in episodic memory performance, short and long term. Methods: In this randomized clinical trial, 40 patients aged 18 to 65 years with FM diagnosis according to the criteria of the American College of Rheumatology 2010 were randomly divided into two groups: Active-tDCS combined with a memory training (n = 19; 1 participant was excluded because broke their leg) and or sham-tDCS combined with a working memory training (n = 20). The tDCS consisted of eight stimulation sessions applied on the left dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC), at 2 mA intensity for 20 min. Episodic memory performance, verbal fluency, working memory and the level of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) were evaluated before and after treatment. Results: It was observed that the Active-tDCS combined with a working memory training improved significantly (p = 0.02) the performance of the short term memory test in the delta (Δ) Rey A1-A5 (primary outcome), considering the mean (17.30) and standard deviation (15.01) compared to the sham group. As well as, it significantly improved performance in the Δ orthographic fluency test (p = 0.02) and semantics (p = 0.03), considering the means (23.46 and 14.08) and standard deviation (27. 94 and 23.78) respectively. These significant data were found when controlled by the adjusted BDNF index and years of study. The effect of active treatment on short-term memory was dependent on basal levels BDNF for the Rey A1-A5 test, however, serum levels of this neurotrophin did not correlate with performance on verbal fluency tests. Conclusions: This study showed that the effect of active- tDCS combined with a working memory training improved the function of networks involved in short-term memory and verbal fluency. They also suggest that the effect of active- tDCS combined with a working memory training in short-term memory tests are dependent on baseline system plasticity conditions.

Tecnologias HVDC que utilizam conversores do tipo fonte de tensão, o VSC-HVDC, ainda não são completamente difundidas e aplicadas no Brasil, em contraste com outros países que começaram a estudar e empregar este tipo de transmissão. Comparado com o HVDC tradicional, o VSC-HVDC é uma tecnologia de transmissão mais eficiente e pode superar deficiências encontradas na transmissão em corrente contínua convencional. O VSC-HVDC pode ser utilizado de maneira mais eficiente nas novas redes de energia, para alimentar ilhas, integração de geração eólica, renovação das linhas em centros urbanos, aplicações multiterminais e conexão com sistemas fracos. Por se tratar de uma tecnologia recente, o VSC-HVDC ainda não é amplamente adotado e uma das principais limitações da utilização destes sistemas é a sua fragilidade diante faltas na linha de corrente contínua. Neste contexto, limitadores de corrente de falta (LCF) podem ser utilizados para minimizar o impacto das faltas. A ação dos limitadores é benéfica ao sistema durante condições de falta, contudo, ainda assim é necessária a atuação do sistema de proteção para extinguir a condição faltosa. Portanto, este trabalho visa propor e avaliar um novo esquema de proteção que opere de maneira seletiva e confiável para sistemas VSC-HVDC na presença de LCF baseados em materiais supercondutores ou LCF indutivos. Para tanto, foram implementadas quatro funções de proteção tradicionais das linhas em CC, a saber: direcional de corrente, diferencial, sobrecorrente com restrição de tensão e ondas viajantes, e ainda, foi proposta uma nova função de proteção, a de condutância, a qual apresentou o menor tempo de identificação de falta, considerando as faltas mais severas. Adicionalmente, foi avaliado o comportamento destas funções quando o sistema apresenta os LCF em série com a linha. Foi demonstrado que é possível extrair os benefícios dos LCF sem deteriorar a qualidade dos resultados das funções de proteção, o que aumenta a segurança e confiabilidade dos sistemas VSC-HVDC, uma vez que os impactos das faltas são minimizados e as mesmas são identificadas em um curto intervalo de tempo. / HVDC technology based on voltage source converters, VSC-HVDC, are not yet fully disseminated and applied in Brazil, in contrast to other countries that have begun to study and widely employ this type of transmission technology. When compared with traditional HVDC systems, VSC-HVDC systems are more efficient and can overcome the challenges encountered in the conventional direct current transmission. The VSC-HVDC can be used more efficiently in the new energy networks to feed islands, integration of wind generation, renewal of lines in urban centers, multiterminal applications and connection with weak systems. Because it is a recent technology, VSC-HVDC is not yet widely adopted and a major limitation of using these systems is their weakness against faults in the DC line. In this context, fault current limiters (FCL) can be used to minimize the impact of faults. The action of the limiters is beneficial to the system during fault conditions, however, the use of protection schemes to detect the fault and extinguish the faulty condition is still required. Therefore, this work aims to propose and evaluate a new protection scheme operating in selective and reliable way for VSC-HVDC systems in the presence of FCL based in superconductor materials or inductive FCL. To reach such a goal, in this work it has been implemented four traditional DC lines protection functions, namely: directional current, differential, overcurrent with voltage restraint and traveling waves, and also proposed a new protection function, which is based on the conductance. This last protection function has presented the lowest detection time, when considering the most severe faults. In addition, it was evaluated the behavior of these functions when the system presents the FCL in series with the DC line. It has been shown that it is possible to extract the benefits of FCL without deteriorating the quality of the results of the protection functions, which increases the safety and reliability of the VSC-HVDC systems, since the impact of faults is minimized and they are identified in a short time.

Submitted by ROBERTO PAULO CORREIA DE ARAÚJO (ppgorgsistem@ufba.br) on 2016-07-11T11:54:19Z No. of bitstreams: 1 Camila Souza Alves Cosmo.pdf: 3354635 bytes, checksum: 171d9c1f9164ff1fbf2ff3c15176e1c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-11T11:54:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camila Souza Alves Cosmo.pdf: 3354635 bytes, checksum: 171d9c1f9164ff1fbf2ff3c15176e1c7 (MD5) / Current standardized treatments for cognitive impairments in attention deficit–hyperactivity disorderare still narrow and have restricted effectiveness. Transcranial direct current stimulation is a promising tool for enhancing cognitive performance in several neuropsychiatric disorders. Nevertheless, there is still no information about the effectiveness of transcranial direct current stimulation for reducing cognitive impairments in attention deficit–hyperactivity disorderpatients. In this context, it wasconducted a parallel, randomized, double-blinded, sham-controlled trial to examine the efficacy of transcranial direct current stimulation on the modulation of inhibitory control in adults with attention deficit–hyperactivity disorder. Patients performed a Go/no go task before and after a single session of either active anodal stimulation (1mA) over the left dorsolateral prefrontal cortex or sham stimulation. As a secondary objective it wasinvestigated a functional cortical networks model based on electroencephalographic activity for studying the cortical excitability modulated by tDCS, in this population.Patients underwent EEG recording during 5 minutes, in a resting state, followed by Go/no go tasks before and after a single session of either active anodal stimulation (1mA) over the left dorsolateral prefrontal cortex or sham stimulation.A nonparametric two-sample Wilcoxon rank-sum (Mann-Whitney) test revealed no significant differences between the two groups on behavioral performance of the Go/no go tasks. Furthermore, the effect sizes of group differences after the treatment were small-to-moderate for correct responses (Cohen’s d= -.13; 95% CI, -.5 to .25), impulsivity errors (Cohen’s d= -. 47; 95% CI, -.84 to .09), and omissions (Cohen’s d= .3; 95% CI, -.08 to .68). Comparing the node-weighted degreewithin groups regarding the pre and post intervention, the active group presented a significant difference on the electrodes located on the target and correlated areas, while for the sham group it was not detected any significant result (P > 0.05; Paired-sample Wilcoxon signed rank test). No adverse events due to the stimulation were reported.Although previous clinical trials have already shown that transcranial direct current stimulation may bereliable for enhancement of cognitive performance, the presentfindings do not support anodal stimulation over left dorsolateral prefrontal cortex as an approach to enhance inhibitory control in attention deficit–hyperactivity disorderpatients. Anotherimportant aspect evidenced by thistrial is a spreading of the modulatory activity of tDCS in these subjects, contradicting some preceding reports about the possible selectivity of this technique. To our knowledge, this is the first clinical study assessing the cognitive effects of transcranial direct current stimulation in attention deficit–hyperactivity disordersubjects. Further research is necessary to assess clinical efficacy of transcranial direct current stimulation in this population as well as thedistribution and physiological mechanisms under the modulatory effects of tDCS. / Atuais abordagens terapêuticas para disfunções cognitivas em transtorno do déficit de atenção e hiperatividade ainda são limitadas e apresentam restrita eficácia. A estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) é uma ferramenta promissora para otimizar o desempenho cognitivo em vários distúrbios neuropsiquiátricos. No entanto, ainda não há informações sobre a eficácia da estimulação transcraniana por corrente contínua na minimização de prejuízos cognitivos em pacientes com transtorno de déficit de atenção e hiperatividade. Neste contexto, procedeu-se um estudo paralelo, randomizado, duplo-cego, controlado por procedimento sham, para examinar a eficácia da estimulação transcraniana por corrente direta na modulação do controle inibitório em adultos com transtorno de déficit de atenção e hiperatividade. Como objetivo secundário, investigou-se a excitabilidade cortical modulada por ETCC através de um modelo de redes corticais funcionais com base na atividade eletroencefalográfica, nesta população. Os pacientes foram submetidos a registro de EEG durante 5 minutos, em repouso, seguido pela realização de tarefas Go / no go, antes e após uma única sessão de ETCC anodal (1 mA) sobre o córtex pré-frontal dorsolateral esquerdo, ou estimulação sham. O teste não paramétrico Wilcoxon rank-sum (MannWhitney) não revelou diferenças significativas entre os dois grupos no desempenho comportamental nas tarefas Go/ no go. Além disso, os tamanhos de efeito considerando as diferenças entre os grupos, após o tratamento, foram pequenos a moderados para as respostas corretas (d de Cohen= - 0,13; IC de 95%, - 0,5 a 0,25), erros de impulsividade (d de Cohen= - 0,47; IC de 95%, -0,84 a 0,09), e omissões (d de Cohen= 0,3; IC de 95%, -0,08 a 0,68). Comparando o grau ponderado médio dos nós dentro dos grupos, pré e pós intervenção, o grupo ativo apresentou diferença significativa nos eletrodos localizados na área estimulada e correlatas, enquanto no grupo sham não foram detectados resultados significativos (P> 0,05; teste de Wilcoxon para amostras pareadas). Não foram relatados eventos adversos associados à estimulação. Embora estudos clínicos prévios tenham sugerido a estimulação transcraniana por corrente contínua como um método viável para o aprimoramento do desempenho cognitivo, os referidos resultados não suportam a estimulação anódica sobre o córtex pré-frontal dorsolateral esquerdo como uma abordagem viável para aprimoramento do controle inibitório, em pacientes com transtorno do déficit de atenção e hiperatividade. Outro importante aspecto evidenciado pelo presente ensaio clínico é a propagação da atividade moduladora da ETCC nestes indivíduos, contrariando alguns relatos anteriores de uma possível seletividade desta técnica. Este é o primeiro estudo clínico, segundo conhecimento, avaliando os efeitos cognitivos da estimulação transcraniana por corrente direta em indivíduos com transtorno do déficit de atenção e hiperatividade. Mais pesquisas são necessárias para avaliar a eficácia clínica da estimulação transcraniana por corrente direta nessa população, assim como a distribuição e mecanismos fisiológicos associados aos efeitos modulatórios da ETCC.

A estimulação transcraniana com corrente contínua (ETCC) vem sendo utilizada na reabilitação de diversas patologias que envolvem a disfunção do sistema sensitiva. Apesar disso, a opção para tratamento de parestesias do ramo mandibular nunca foi empregada. Este estudo piloto teve como objetivo avaliar os efeitos da ETCC em pacientes com queixa de parestesia em ramos do nervo mandibular. Seis pacientes com parestesia referida na topografia do ramo alveolar inferior (uni ou bilateral), com sintomas iniciados após cirurgia bucomaxilofacial, receberam 10 sessões de ETCC (2 mA, 20 min). A avaliação sensitiva composta pelo teste de sensibilidade tátil com o estesiômetro Semmes-Weinstein e pelo teste térmico com solução spray -50° C foi realizada previamente ao tratamento e após a quinta e a décima estimulação, em 24 pontos na topografia de inervação do ramo em estudo. Houve melhora significativa na sensibilidade no teste tátil nas regiões hipoestésicas, com a terceira avaliação significativamente diferente da primeira (p-valor= 0,0015), mas não diferente da segunda (p-valor=0,1932). No teste térmico os participantes reconheceram mais pontos gelados com o passar das avaliações (p-valor=0,05). A aplicação de ETCC pareceu melhorar a sensibilidade tátil e térmica, assim como alívio das parestesias decorrentes de cirurgia bucomaxilofacial. / Transcranial direct current stimulation (tDCS) has been used in the rehabilitation of various diseases that involve dysfunction of the sensory system. However, the option for treating the mandibular branch paresthesia has not been already employed. This pilot study aimed to evaluate the effects of tDCS in patients with paresthesia in branches of the mandibular nerve. Six patients had paresthesia of inferior alveolar nerve (unilateral or bilateral) and symptoms that began after maxillofacial surgery. They received 10 sessions of tDCS (2 mA, 20 min). The sensory evaluation was conducted prior to the treatment, after the fifth and after the tenth application in 24 points in the branch innervation of topography study. The evaluation was composed by tactile sensitivity test with the Semmes-Weinstein esthesiometer and thermal test with spray solution -50 ° C. There was significant improvement in the sensitivity during the tactile test in hypoesthesia regions, with the third evaluation significantly different from the first (p-value = 0.0015), but not different from the second evaluation (p-value = 0.1932). In the thermal test, the participants recognized a larger number of cold areas in the course of ratings (p-value = 0.05). The use of tDCS seemed to improve the tactile and thermal sensitivity of paresthesia, as well as the relief of paresthesias caused by oral and maxillofacial surgery.

Introdução: Fibromialgia (FM) é uma síndrome que acomete entre 1-6% da população, com maior frequência em mulheres. Costuma cursar com dor crônica, alterações de sono, sintomas depressivos e prejuízo de memória. Seu impacto na vida das pacientes está relacionado às limitações para atividades da vida diária, incluindo as funções executivas. A disfunção das redes neurais envolvidas no sistema de excitabilidade e de inibição tem repercussões cognitivas que comprometem a atenção e o desempenho de atividades laborais. A dor é o sintoma que governa esta síndrome e é capaz de afetar a capacidade atencional de pacientes com FM e prejudicar realizações cotidianas. No entanto, pouco se conhece sobre as vias e os processos envolvidos nesse conjunto de sintomas. Faz-se necessário, portanto, compreender esses processos e buscar estratégias terapêuticas com efeito nesses mecanismos. Dentre os tratamentos, pode-se citar a estimulação transcraniana de corrente continua (ETCC), intervenção com feito modulador da atividade neuronal, cujo potencial beneficio tem sido demonstrado na FM. A integração do efeito excitatório da ETCC ao efeito inibitório das tarefas neurocogntivas em áreas envolvidas no processamento afetivo-motivacional, incluindo a dor crônica, não foi profundamente explorada. O objetivo do presente estudo foi comparar o efeito da ETCC-ativa (a) com ETCC-sham (s) combinada a tarefa neurocognitva inibitória (Go- noGo Task) na dor e capacidade atencional de pacientes com FM. Métodos: Foram selecionadas pacientes com diagnóstico de FM de acordo com o American College of Rheumatology (ACR) 2010. A amostra foi composta por 40 pacientes, subdivididas em dois grupos- ETCC-a ou ETCC-s- num ensaio clínico do tipo cruzado, duas sessões com intervalo de sete dias entre uma intervenção e outra. A estimulação ETCC foi anódica pré-frontal dorsolateral (DLPFC) de 1 mA por 20 minutos. As intervenções utilizadas foram Go- noGo Task (GNG), Attention Network Task (ANT) e ETCC. Resultados: Houve significativa diferença entre os grupos ETCC-a e ETCC-s nos resultados de ANT. ETCC-a combinada a tarefa GNG foi capaz de potencializar a rede de atenção executiva e amenizar a sensação de dor. Em ANT os dados relacionados à orientação foram -14,63 de diferença média, com 95% intervalo de confiança (IC) (de -18,89 a -0,37). Quanto à execução, foi verificada média de 21.00 com 95% de IC (4.11 a 37.89). Em relação ao alerta não houve diferença, apresentando a média de -3,17; com 95% de IC (-3,17 a 4,88). Pacientes com maior nível de catastrofização e dor apresentaram diminuição da atenção executiva em comparação com os demais pacientes do estudo. Conclusão: Os efeitos sobre a rede neuronal induzida por uma tarefa inibitória combinada com ETCC-a apresentou maior desempenho na execução atencional e redução da dor. / Introduction: Fibromyalgia (FM) is a syndrome that affects 1-6% of the population, mostly women. It usually courses with chronic pain, sleep disturbance, symptoms of depression and memory loss. Its impact on the female patients’ life is related to the limitations in everyday activities, including executive functions. The dysfunction of the neural networks involved in the excitability and inhibition systems has cognitive repercussions that compromise attention and the performance of work-related activities. Pain is the symptom that rules this syndrome and can affect the attentional capacity of patients with FM and impair daily achievements. However, little is known about the pathways and the processes involved in this set of symptoms. It is, therefore, necessary to understand these processes and look for therapeutic strategies that have an effect on these mechanisms. Among these treatments we can mention Transcranial direct current stimulation (tDCS) an intervention with a modulating effect of neuronal activity, whose potential benefit has been demonstrated in FM. The integration of the excitatory effect of tDCS on the inhibitory effect of neurocognitive tasks in areas involved in the affective-motivational processing, including chronic pain, has not been profoundly explored. The purpose of the present study was to compare the effect of active tDCS(a) with sham tDCS(s) combining the inhibitory neurocognitive task (Go- noGo Task) in pain and in the attentional capacity of patients with FM. Methods: Patients with a diagnosis of FM according to the American College of Rheumatology (ACR) 2010 were selected. The sample was composed by 40 patients, subdivided into two groups - tDCS-a or tDCS-s - in a clinical assay of the cross-matched type, two sessions with a seven-day interval between one intervention and another. The tDCS stimulation was anodyne (DLPFC) of 1mA for 20 minutes. The interventions used were Go- noGo Task (GNG), Attention Network Task (ANT) and tDCS. Results: There was a significant difference betweeen the tDCS-a and tDCS-s groups in the ANT results. tDCS-a combined with the GNG task was able to potentiate the network of executive attention and attenuate the feeling of pain. In ANT the data related to orientation were -14.63 of mean difference, with a 95% confidence interval (CI) (from -18.89 to -0.37). As to execution, a mean of 21.00 was found with 95% CI (4.11 to 37.89). As to the alert, there was no difference, and the mean was -3.17; with 95% CI (-3.17 to 4.88). Patients with a higher level of catastrophization and pain presented reduced executive attention compared to the other patients in the study. Conclusion: The effects on the neuronal network induced by an inhibtory task combined with tDCS-a presented a greater performance in attentional execution and pain reduction.

Introdução: A fibromialgia é uma síndrome complexa que envolve componentes sensorial-discriminativo, afetivo-motivacional, cognitivo-avaliativo e social. O modelo fisiopatológico mais aceito atualmente engloba mecanismos centrais de modulação e amplificação da dor juntamente com a sensibilização periférica. Além da dor, déficits de memória e atenção são encontrados em cerca de 50-80% destes pacientes, os quais podem aumentar a vulnerabilidade a novos sintomas e prejudicar o enfrentamento da doença. Terapias atuais buscam contra- regular esse processo mal adaptativo, entretanto com relativo sucesso terapêutico. Diante disso, são necessárias novas possibilidades terapêuticas para tratar esses déficits cognitivos, bem como para um melhor entendimento da fisiopatologia. O desenvolvimento deste estudo originou dois artigos, os quais constituem esta tese. Estudo I Objetivos: Avaliar as mudanças neurofisiológicas intra e entre grupos induzidas pela estimulação transcraniana de corrente continua (ETCC) combinada a um treino da memória de trabalho nos sinais eletrofisiológicos das pacientes com fibromialgia. Métodos: Foi realizado um estudo piloto com 14 pacientes com idade ente 18 e 65 anos com diagnóstico de FM de acordo com os critérios da colégio Americano de Reumatológia 2010, alocadas aleatoriamente em dois grupos de intervenção: ETCC-ativa combinada com treino de memória de trabalho (MT) (n=5;2 participantes excluídas por dados inconsistentes) e ETCC-sham combinada com treino de MT (n=7). A intervenção consistiu em oito sessões de ETCC-ativa aplicadas sobre o córtex pré-frontal dorsolateral esquerdo (CPFDLE), na intensidade de 2mA durante 20 min. Avaliou-se pré e pós-intervenção o sinal eletrofisiológico através do eletroencefalograma (EEG), percepção do nível da dor, pensamento catastrófico sobre a dor, sintomas de ansiedade e de depressão. Resultados: Observou-se uma mudança estatisticamente significativa na área sob a curva (AUC) da amplitude da onda do P300, um componente de potencial relacionado aevento (ERP), na condição ETCC-sham + treino de MT comparada à linha de base, no canal Pz (p=0.016). Esta diferença não foi observada para o grupo ETCC-ativa + treino de MT. No entanto, houve reduções significativas nos níveis de dor, ansiedade, depressão e catastrofismo após o tratamento com ETCC-ativa. Além disso, os níveis de dor após o tratamento correlacionaram-se inversamente com a AUC da onda do P300, independente do grupo de tratamento, o que indica que quanto maior este sinal eletrofisiológico menor o nível de dor. Conclusões: Estes resultados indicam que o tratamento ativo pode contra-regular a hiperexcitabilidade das redes neurais envolvidas no processamento da dor em pacientes com FM e reduzir a dor e outros sintomas clínicos correlatos Estudo II Objetivos: Foi avaliado se a combinação da ETCC-ativa combinada a um treino de memória de trabalho poderiam produzir um efeito de maior magnitude comparada a ETCC-sham combinada a um treino de memória de trabalho no desempenho da memória episódica, de curto e longo prazo. Métodos: Neste ensaio clínico randomizado participaram 40 pacientes com idade ente 18 e 65 anos com diagnóstico de FM de acordo com os critério do Colégio Americano de Reumatologia 2010, dividas randomicamente em dois grupos: ETCC-ativo combinada a um treino de memória (n=19;1participante foi excluída porque quebrou a perna ) e ou ETCC-sham combinada a um treino de memória de trabalho (n=20). A ETCC consistiu em oito sessões de estimulação aplicadas sobre o córtex pré-frontal dorsolateral esquerdo (DLPFC), na intensidade de 2mA durante 20 min. Avaliou-se pré e pós o desempenho da memória episódica imediata e tardia, fluência verbal, memória de trabalho e o nível do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF). Resultados: Observou-se que a ETCC-ativa combinada a um treino de memória de trabalho melhorou de forma significativa (p=0,02) o desempenho da memória de curto prazo no teste de Rey A1-A5(desfecho primário), considerando a média (17,30) e desvio padrão (15,01) do delta (Δ), quando comparado ao grupo sham Assim como, melhorou de forma significativa o desempenho no teste de fluência verbal ortográfica (p=0,02) e semântica (p=0,03), considerando as médias (23,46 e 14,08) e desvio dos Δ (27,94 e 23,78) respectivamente. Esses dados significativos foram encontrados quando controlado pelo índice ajustado do BDNF e anos de estudo. O efeito do tratamento ativo sobre a memória de curto prazo foi dependente dos níveis de fator neurotrófico do cérebro basal para o teste de Rey A1-A5, no entanto, os níveis séricos desta neurotrofina não se correlacionaram com o desempenho nos testes de fluência verbal. Conclusões estudo: Este estudo mostrou que o efeito da ETCC-ativa combinada a um treino de memória de trabalho melhorou a função de redes envolvidas na memória de curto prazo e fluência verbal. Também sugerem que o efeito da ETCC-ativa combinada a um treino de memória de trabalho, nos testes de memória de curto prazo, são dependentes das condições de plasticidade do sistema na linha de base. / ABSTRACT Introduction: Fibromyalgia is a complex syndrome that involves sensory-discriminative, affective-motivational, cognitive-evaluative, and social components. The most accepted pathophysiological model currently focuses on central mechanisms of modulation and amplification of pain together with peripheral sensitization. In addition to pain, memory and attention deficits are found in about 50-80% of these patients, which can increase vulnerability and impair the search for resources to cope with the disease. The current therapies of fibromyalgia seek against regular this maladaptive process, however with relative therapeutic success. Due to this, new therapeutic possibilities are necessary to treat these cognitive deficits as well as the better understanding of the pathophysiology. The development of this study originated two articles which constitute this thesis. Study I Objectives: We evaluated intra and intergroup neurophysiological changes induced by transcranial direct-current stimulation (tDCS) combined with work memory training in the electrophysiological signs of patients with fibromyalgia. Methods: A pilot study was conducted with 14 patients aged 18 and 65 years with FM diagnosis according to the criteria of the American College of Rheumatology 2010, divided randomly into two groups: tDCS-active combined with a work memory training(WM) (n = 5; 2 participants excluded for inconsistent data) and tDCS-sham combined with a WM training (n = 7). The tDCS consisted of eight stimulation sessions applied on the left dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC), at 2mA intensity for 20 min. The electrophysiological signal through electroencephalogram (EEG), perception of pain level, catastrophic thinking about pain, anxiety and depression symptoms were evaluated before and after intervention. Results: A statistically significant change was observed in the area under the curve (AUC) of the P300 wave amplitude as a measure of the event-related potential (ERP) in the sham -tDCS combined with a work-memory training compared to the baseline, in the Pz channel (p = 0.016), however, this difference in effect was not observed for active-tDCS combined with work-memory training. However, there were significant reductions in levels of pain, anxiety, depression and catastrophism after treatment with active-tDCS. In addition, pain levels after treatment correlated inversely with P300 wave AUC, regardless of treatment group, indicating that the higher this electrophysiological signal the lower the level of pain. Conclusions: These results indicate that active treatment may counter-regulate the hyperexcitability of neural networks involved in pain management in patients with FM and reduce pain and other related clinical symptoms. Study II Objectives: We assessed whether the combination of active -tDCS combined with a working memory training could produce a comparative magnitude greater effect sham- tDCS combined with a working memory training in the performance in episodic memory performance, short and long term. Methods: In this randomized clinical trial, 40 patients aged 18 to 65 years with FM diagnosis according to the criteria of the American College of Rheumatology 2010 were randomly divided into two groups: Active-tDCS combined with a memory training (n = 19; 1 participant was excluded because broke their leg) and or sham-tDCS combined with a working memory training (n = 20). The tDCS consisted of eight stimulation sessions applied on the left dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC), at 2 mA intensity for 20 min. Episodic memory performance, verbal fluency, working memory and the level of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) were evaluated before and after treatment. Results: It was observed that the Active-tDCS combined with a working memory training improved significantly (p = 0.02) the performance of the short term memory test in the delta (Δ) Rey A1-A5 (primary outcome), considering the mean (17.30) and standard deviation (15.01) compared to the sham group. As well as, it significantly improved performance in the Δ orthographic fluency test (p = 0.02) and semantics (p = 0.03), considering the means (23.46 and 14.08) and standard deviation (27. 94 and 23.78) respectively. These significant data were found when controlled by the adjusted BDNF index and years of study. The effect of active treatment on short-term memory was dependent on basal levels BDNF for the Rey A1-A5 test, however, serum levels of this neurotrophin did not correlate with performance on verbal fluency tests. Conclusions: This study showed that the effect of active- tDCS combined with a working memory training improved the function of networks involved in short-term memory and verbal fluency. They also suggest that the effect of active- tDCS combined with a working memory training in short-term memory tests are dependent on baseline system plasticity conditions.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Psicologia, Departamento de Processos Psicológicos Básicos, Programa de Pós-Graduação em Ciências do Comportamento, 2017. / Submitted by Priscilla Sousa (priscillasousa@bce.unb.br) on 2017-10-18T12:12:20Z No. of bitstreams: 1 2017_AlineMariaIannoneRibeiro.pdf: 10842671 bytes, checksum: febe66958dc9e328258cd6ecc216da4d (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva (patricia@bce.unb.br) on 2017-10-18T13:48:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_AlineMariaIannoneRibeiro.pdf: 10842671 bytes, checksum: febe66958dc9e328258cd6ecc216da4d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-18T13:48:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_AlineMariaIannoneRibeiro.pdf: 10842671 bytes, checksum: febe66958dc9e328258cd6ecc216da4d (MD5) / Em todo o mundo, em virtude do aumento da prevalência de transtornos neuropsiquiátricos e neurológicos, alto custo dos tratamentos farmacológicos, e aumento do número de pacientes refratários aos tratamentos convencionais, novas técnicas, menos invasivas, com menos efeitos colaterais e com resultados promissores têm surgido com o advento das técnicas de estimulação não-invasiva do cérebro (Non-Invasive Brain Stimulation – NIBS). A partir da introdução da estimulação não-invasiva do córtex motor por Barker et al. (1985), surgiu a Estimulação Magnética Transcraniana (EMT), atualmente voltada também para o tratamento da depressão e, mais recentemente, na última década, dos transtornos neurológicos, como a epilepsia e a Doença de Parkinson (DA). Outras patologias, como os transtornos de ansiedade, doenças do sistema nervoso central (Acidente Vascular Cerebral – AVC), demências e distúrbios cognitivos (Doença de Alzheimer), dor, entre outros, têm se beneficiado com o tratamento da EMT e de técnicas não-invasivas mais recentemente desenvolvidas, como a Estimulação Transcraniana por Corrente Contínua (ETCC). Embora essas técnicas utilizem processos físicos e fisiológicos distintos, ambas utilizam como princípios a estimulação ou inibição de regiões cerebrais, gerando um efeito modulatório da disfunção, em regiões específicas do sistema nervoso envolvidas em certas patologias. Contudo, mesmo com o avanço destas técnicas e, sabendo de suas vantagens e desvantagens, no tratamento de transtornos específicos, novos estudos são necessários a fim de propiciar o desenvolvimento de novos protocolos terapêuticos desses transtornos. Nesta tese apresentamos quatro contribuições originais ao estudo da neuromodulação não invasiva do sistema nervoso: 1 revisão das possíveis aplicações clínicas dessas técnicas nos distúrbios de ansiedade e em outras condições neuropsiquiátricas; 1 estudo experimental dos efeitos da ETCC sobre o córtex pré-frontal dorsolateral esquerdo sobre a memória de trabalho de voluntários idosos; 2 estudos de caso de tratamento de ETCC, respectivamente, de transtorno cognitivo leve e de distonia generalizada. Concluímos que a EMT e a ETCC apresentam potencial terapêutico nos distúrbios neuropsiquiátricos, transtornos cognitivos leves e distonias, além de serem ferramentas interessantes para o estudo da fisiologia normal do sistema nervoso. / Throughout the world, due to the increased prevalence of neuropsychiatric and neurological disorders, high cost of pharmacological treatments, and an increase in the number of patients refractory to conventional treatments, new techniques, less invasive, with fewer side effects and with promising results have arisen with the advent of Non-Invasive Brain Stimulation (NIBS) methods. From the introduction of non-invasive motor cortex stimulation by Barker et al. (1985), Transcranial Magnetic Stimulation (TMS), now also focused on the treatment of depression and, even more recently, neurological disorders such as epilepsy and Parkinson's disease (PD). Other pathologies, such as anxiety disorders, central nervous system diseases, dementias and cognitive disorders (Alzheimer's Disease), and pain, among others, have benefited from the treatment by TMS and other non-Invasive techniques such as Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS). Although these techniques work through different physical and physiological processes, both use the principle of stimulation or inhibition of brain regions, generating a modulatory effect of the dysfunction, in specific regions of the nervous system involved in certain pathologies. However, even with the advancement of these techniques and, knowing their advantages and disadvantages in the treatment of specific disorders, new studies are necessary in order to foster the development of new therapeutic protocols for these diseases. In this thesis we present four original contributions to the study of noninvasive neuromodulation of the nervous system: 1 review of the possible clinical applications of these techniques in anxiety disorders and other neuropsychiatric conditions; 1 experimental study of the effects of tDCS on the left dorsolateral prefrontal cortex on the working memory of elderly volunteers; 2 case-studies of the treatment of tDCS, respectively, of mild cognitive impairment and generalized dystonia. We conclude that EMT and ETCC present therapeutic potential in neuropsychiatric disorders, mild neurocognitive disorders and dystonias, and are interesting tools for the study of normal nervous system physiology.

Introdução: A fibromialgia é uma síndrome complexa que envolve componentes sensorial-discriminativo, afetivo-motivacional, cognitivo-avaliativo e social. O modelo fisiopatológico mais aceito atualmente engloba mecanismos centrais de modulação e amplificação da dor juntamente com a sensibilização periférica. Além da dor, déficits de memória e atenção são encontrados em cerca de 50-80% destes pacientes, os quais podem aumentar a vulnerabilidade a novos sintomas e prejudicar o enfrentamento da doença. Terapias atuais buscam contra- regular esse processo mal adaptativo, entretanto com relativo sucesso terapêutico. Diante disso, são necessárias novas possibilidades terapêuticas para tratar esses déficits cognitivos, bem como para um melhor entendimento da fisiopatologia. O desenvolvimento deste estudo originou dois artigos, os quais constituem esta tese. Estudo I Objetivos: Avaliar as mudanças neurofisiológicas intra e entre grupos induzidas pela estimulação transcraniana de corrente continua (ETCC) combinada a um treino da memória de trabalho nos sinais eletrofisiológicos das pacientes com fibromialgia. Métodos: Foi realizado um estudo piloto com 14 pacientes com idade ente 18 e 65 anos com diagnóstico de FM de acordo com os critérios da colégio Americano de Reumatológia 2010, alocadas aleatoriamente em dois grupos de intervenção: ETCC-ativa combinada com treino de memória de trabalho (MT) (n=5;2 participantes excluídas por dados inconsistentes) e ETCC-sham combinada com treino de MT (n=7). A intervenção consistiu em oito sessões de ETCC-ativa aplicadas sobre o córtex pré-frontal dorsolateral esquerdo (CPFDLE), na intensidade de 2mA durante 20 min. Avaliou-se pré e pós-intervenção o sinal eletrofisiológico através do eletroencefalograma (EEG), percepção do nível da dor, pensamento catastrófico sobre a dor, sintomas de ansiedade e de depressão. Resultados: Observou-se uma mudança estatisticamente significativa na área sob a curva (AUC) da amplitude da onda do P300, um componente de potencial relacionado aevento (ERP), na condição ETCC-sham + treino de MT comparada à linha de base, no canal Pz (p=0.016). Esta diferença não foi observada para o grupo ETCC-ativa + treino de MT. No entanto, houve reduções significativas nos níveis de dor, ansiedade, depressão e catastrofismo após o tratamento com ETCC-ativa. Além disso, os níveis de dor após o tratamento correlacionaram-se inversamente com a AUC da onda do P300, independente do grupo de tratamento, o que indica que quanto maior este sinal eletrofisiológico menor o nível de dor. Conclusões: Estes resultados indicam que o tratamento ativo pode contra-regular a hiperexcitabilidade das redes neurais envolvidas no processamento da dor em pacientes com FM e reduzir a dor e outros sintomas clínicos correlatos Estudo II Objetivos: Foi avaliado se a combinação da ETCC-ativa combinada a um treino de memória de trabalho poderiam produzir um efeito de maior magnitude comparada a ETCC-sham combinada a um treino de memória de trabalho no desempenho da memória episódica, de curto e longo prazo. Métodos: Neste ensaio clínico randomizado participaram 40 pacientes com idade ente 18 e 65 anos com diagnóstico de FM de acordo com os critério do Colégio Americano de Reumatologia 2010, dividas randomicamente em dois grupos: ETCC-ativo combinada a um treino de memória (n=19;1participante foi excluída porque quebrou a perna ) e ou ETCC-sham combinada a um treino de memória de trabalho (n=20). A ETCC consistiu em oito sessões de estimulação aplicadas sobre o córtex pré-frontal dorsolateral esquerdo (DLPFC), na intensidade de 2mA durante 20 min. Avaliou-se pré e pós o desempenho da memória episódica imediata e tardia, fluência verbal, memória de trabalho e o nível do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF). Resultados: Observou-se que a ETCC-ativa combinada a um treino de memória de trabalho melhorou de forma significativa (p=0,02) o desempenho da memória de curto prazo no teste de Rey A1-A5(desfecho primário), considerando a média (17,30) e desvio padrão (15,01) do delta (Δ), quando comparado ao grupo sham Assim como, melhorou de forma significativa o desempenho no teste de fluência verbal ortográfica (p=0,02) e semântica (p=0,03), considerando as médias (23,46 e 14,08) e desvio dos Δ (27,94 e 23,78) respectivamente. Esses dados significativos foram encontrados quando controlado pelo índice ajustado do BDNF e anos de estudo. O efeito do tratamento ativo sobre a memória de curto prazo foi dependente dos níveis de fator neurotrófico do cérebro basal para o teste de Rey A1-A5, no entanto, os níveis séricos desta neurotrofina não se correlacionaram com o desempenho nos testes de fluência verbal. Conclusões estudo: Este estudo mostrou que o efeito da ETCC-ativa combinada a um treino de memória de trabalho melhorou a função de redes envolvidas na memória de curto prazo e fluência verbal. Também sugerem que o efeito da ETCC-ativa combinada a um treino de memória de trabalho, nos testes de memória de curto prazo, são dependentes das condições de plasticidade do sistema na linha de base. / ABSTRACT Introduction: Fibromyalgia is a complex syndrome that involves sensory-discriminative, affective-motivational, cognitive-evaluative, and social components. The most accepted pathophysiological model currently focuses on central mechanisms of modulation and amplification of pain together with peripheral sensitization. In addition to pain, memory and attention deficits are found in about 50-80% of these patients, which can increase vulnerability and impair the search for resources to cope with the disease. The current therapies of fibromyalgia seek against regular this maladaptive process, however with relative therapeutic success. Due to this, new therapeutic possibilities are necessary to treat these cognitive deficits as well as the better understanding of the pathophysiology. The development of this study originated two articles which constitute this thesis. Study I Objectives: We evaluated intra and intergroup neurophysiological changes induced by transcranial direct-current stimulation (tDCS) combined with work memory training in the electrophysiological signs of patients with fibromyalgia. Methods: A pilot study was conducted with 14 patients aged 18 and 65 years with FM diagnosis according to the criteria of the American College of Rheumatology 2010, divided randomly into two groups: tDCS-active combined with a work memory training(WM) (n = 5; 2 participants excluded for inconsistent data) and tDCS-sham combined with a WM training (n = 7). The tDCS consisted of eight stimulation sessions applied on the left dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC), at 2mA intensity for 20 min. The electrophysiological signal through electroencephalogram (EEG), perception of pain level, catastrophic thinking about pain, anxiety and depression symptoms were evaluated before and after intervention. Results: A statistically significant change was observed in the area under the curve (AUC) of the P300 wave amplitude as a measure of the event-related potential (ERP) in the sham -tDCS combined with a work-memory training compared to the baseline, in the Pz channel (p = 0.016), however, this difference in effect was not observed for active-tDCS combined with work-memory training. However, there were significant reductions in levels of pain, anxiety, depression and catastrophism after treatment with active-tDCS. In addition, pain levels after treatment correlated inversely with P300 wave AUC, regardless of treatment group, indicating that the higher this electrophysiological signal the lower the level of pain. Conclusions: These results indicate that active treatment may counter-regulate the hyperexcitability of neural networks involved in pain management in patients with FM and reduce pain and other related clinical symptoms. Study II Objectives: We assessed whether the combination of active -tDCS combined with a working memory training could produce a comparative magnitude greater effect sham- tDCS combined with a working memory training in the performance in episodic memory performance, short and long term. Methods: In this randomized clinical trial, 40 patients aged 18 to 65 years with FM diagnosis according to the criteria of the American College of Rheumatology 2010 were randomly divided into two groups: Active-tDCS combined with a memory training (n = 19; 1 participant was excluded because broke their leg) and or sham-tDCS combined with a working memory training (n = 20). The tDCS consisted of eight stimulation sessions applied on the left dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC), at 2 mA intensity for 20 min. Episodic memory performance, verbal fluency, working memory and the level of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) were evaluated before and after treatment. Results: It was observed that the Active-tDCS combined with a working memory training improved significantly (p = 0.02) the performance of the short term memory test in the delta (Δ) Rey A1-A5 (primary outcome), considering the mean (17.30) and standard deviation (15.01) compared to the sham group. As well as, it significantly improved performance in the Δ orthographic fluency test (p = 0.02) and semantics (p = 0.03), considering the means (23.46 and 14.08) and standard deviation (27. 94 and 23.78) respectively. These significant data were found when controlled by the adjusted BDNF index and years of study. The effect of active treatment on short-term memory was dependent on basal levels BDNF for the Rey A1-A5 test, however, serum levels of this neurotrophin did not correlate with performance on verbal fluency tests. Conclusions: This study showed that the effect of active- tDCS combined with a working memory training improved the function of networks involved in short-term memory and verbal fluency. They also suggest that the effect of active- tDCS combined with a working memory training in short-term memory tests are dependent on baseline system plasticity conditions.