A Fibromialgia (FM) é uma síndrome que se caracteriza por dor crônica difusa, fadiga, transtornos do sono e alterações de humor. Embora sua fisiopatologia não esteja totalmente elucidada, o processo neurobiológico parece envolver alterações do córtex sensitivo e motor e de suas conexões com estruturas subcorticais que constituem a neuromatriz da dor, assim como alterações neuropáticas periféricas. Sabe-se que o aumento do cálcio intracelular acima de certo limiar, pode ser parte do processo dependente de atividade que leva à sensibilização central, por aumento do influxo de cálcio por meio de canais NMDA, AMPA, canais dependentes de voltagem, e por liberação de reservas intracelular microssomais. A sensibilização central pode ser também interpretada como um processo de plasticidade mal-adaptativa que sustenta circuitos da dor e de seus correlatos. Por tanto, o córtex sensitivo e motor tem sido alvo diagnóstico e terapêutico para o estudo e tratamento da dor crônica. Dentre as múltiplas estratégias farmacológicas tem sido preconizado o uso da pregabalina, aprovado pela Food and Drug Administration (FDA) dos EUA para uso no tratamento de fibromialgia em 2007. A pregabalina age inibindo os canais de cálcio pré sinápticos dependentes de voltagem por se ligar à proteína auxiliar alfa-2-delta. In vitro, este fármaco reduz a liberação de neurotransmissores cálcio-dependentes incluindo glutamato, norepinefrina, calcitonina e substância P, estes neurotransmissores têm sido associados à sensibilização do sistema nervoso. Portanto, considerando o potencial neuromodulador da pregabalina baseado no seu mecanismo de ação, é um fármaco atrativo para avaliar o papel da modulação do córtex sensitivo e motor na fisiopatolgia da FM. No entanto, para que se avance no conhecimento do efeito dos fármacos na função encefálica, necessitamos utilizar recursos de neuroimagem que sejam exequíveis em contextos diversos, e que permitam mensurar o efeito dos fármacos dinamicamente. Dentre os recursos de imagem existe a Functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) que permite avaliar ativação cortical por meio da mudança no consumo local de oxigênio que acompanha o disparo neuronal regional, mensurado pelas mudanças na concetração da oxi- e desoxi-hemoglobina. Com estas considerações, hipotetizamos que a modulação farmacológica induzida pela pregabalina poderia ser mensurada, clinicamente por meio de testes psicofísicos da dor (que avaliam vias nociceptivas associadas a termoreceptores e barorreceptores) e à nível de neuroimagem por meio do fNIRS. Por se tratar de um mesmo sistema com potencial de ser avaliado de forma virtualmente simultânea, hipotetizamos também que existirá uma associação entre as modulações clínicas (testes psicofísicos) e neurológicas (fNIRS do córtex sensitivo e motor primários). Desta forma, neste estudo avaliou-se o efeito de pregabalina (150 mg) em dose única em fibromiálgicas e controles saudáveis. Em ambos os grupos a pregabalina foi comparada ao placebo, num desenho de estudo randomizado, duplo-cego, cruzado. Avaliou-se o efeito das intervenções, intra e inter-grupos, na ativação cortical de maneira indireta, pela concetração da oxi-hemoglobina durante testes psicofísicos da dor por meio meio do Quantitative Sensory Testing (QST) e algometria de pressão, que foram comparados com a ativação cortical durante uma tarefa motora de percussão dos dedos da mão (left hand finger tapping). Foram estudadas mulheres com idade entre 18 e 65 anos, 17 fibromiálgicas e 10 controles saudáveis. Os parâmetros do QST foram avaliados uma hora após dose única de 150 mg de pregabalina. Resultados: Na linha de base, as fibromiálgicas apresentaram alterações no QST sugestivas de lesão de fibras finas: o limiar de detecção de calor (HDT, do inglês Heat Detection Threshold) foi maior que nas controles (35,53 ºC ± 3,22 vs. 33,33 ºC ± 0,85; p<0,05), enquanto o limiar de dor por pressão (PPT, do inglês Pain Pressure Threshold) foi menor (2,44 kg/cm2 ± 1,08 vs. 4,32 kg/cm2 ± 1,45; P<0,01). Não foram observadas diferenças nos outros componentes do QST, nem mudanças com a pregabalina. Quando comparados com as saudáveis, nas fibromiálgicas o HDT, limiar de dor por calor (HPT) e a tolerância ao calor (HT) evocaram activação nos giros frontal médio, precentral e póscentral, porém, de menor amplitude do que as controles. Depois da administração da pregabalina, aumentou a ativação em responsta ao HDT, mas não teve correlação com o valor do limiar. Já o HPT mostrou se correlacionar de forma inversa com a ativação nos giros frontal superior (rs=-0,552, p=0,033) e precentral (rs=-0,545, p=0,036) na linha de base e após pregabalina (rs=-0,52, p=0,047). A HT também apresentou uma correlação inversa com os giros frontal superior (rs=-0,645, p=0,032) e precentral (rs=-0,655, p=0,029), mas neste caso, esta correlação desapareceu após ter recebido pregabalina. A ativação cortical pelo PPT não detectou diferenças entre fibromiálgicas e controles. Conclusões: O perfil nos testes psicofísicos nas pacientes apresenta correlação com sua ativação cortical. As alterações nos testes sugerem alterações de fibras finas nociceptivas, o que é explicado por um componente de neuropatia periférica, que na fibromialgia é acompanhado por diminuição da ativação em áreas sensitivas e motoras, e aumento da ativação em áreas associadas com processamento cognitivo da dor, cuja atividade foi elevada com a pregabalina. Quando comparadas às controles, nas fibromiálgicas a HT recrutou mais áreas associada ao processamento cognitivo da dor, o que fortalece a hipótese a favor da existência do componente de sensibilização central na fibromialgia. Desta forma, estes achados reforçam a provável coexistência de alterações periféricas e centrais na fisiopatologia da fibromialgia. / Fibromyalgia is a syndrome characterized by presenting chronic diffuse pain, fatigue, mood and sleep disturbances. Although its pathophysiology has not been totally elucidated yet, the neurobiological processes seems to involve funciontal alterations of the sensorimotor cortex and its conections with subcortical structures (related to the pain neuronal matrix), and also, with quantitative and qualitative alterations in fine sensitive fibers from the peripheral nervous system. It is known that increased intracellular calcium above certain threshold might be part of a process activity-dependant that leads to central sensitization, due to elevated calcium influx through NMDA and AMPA channels, as well as voltage-dependent channels, and also due to relase of intracellular microsomal reserves. Central sensitization can also be interpreted as a maladaptive plasticity that sustains pain circuits and its correlated. Thus, the sensorimotor cortex has been a diagnostic and therapeutic target for the study and treatment of chronic pain. Among the multiple pharmacological strategies, the use of pregabalin has been recommended and approved by the Food and Drug Administration (FDA) of the United States of America for treatment of patients with fibromyalgia since 2007. Pregabalin acts by inhibiting voltage-dependant pre-synaptic calcium channels by binding to the auxiliary protein alfa-2-delta. In vitro, this drug reduces the liberation of neurottransmissors that depend on calcium, and that include glutamate, norepinephrine, calcitonin and P-substance. All the latter mentioned neurotransmitters are associated with the central nervou system sensitization. Thus, considering its potential as neuronal modulation, taking into accout tis mechanisms of action, the pregabalin is an appealing drug to study the role of the modulation fo the sensorimotor cortex in the pathophysiology of fibromyalgia. Nevertheless, to incrase the knowledge about the effect of drugs on the cortical function, we need to use feasible neuroimaging resources able to be applied in diverse contexts, and that allow to measure the effect of the drugs in real time. Among the neuroimaging resources, there is the Functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS), which allows to assess cortical activation estimating the uptake of regional oxygen, that accompanies local neuronal firing. The fNIRS measures changes in the concentration of oxy and desoxy hemoglobin. Given these considerations, we hypothezise that the pharmacological modulation induced by pregabalin could be measured, clinically through psychophysical pain testing, and at the neuroimaging level using fNIRS. Given that it is about the same system with the potential to be assessed in complementary and virtually simultaneous ways, we also hypothesize that there still could exist an association between the clinical modulation (psychophysical tests) and cortical sensorimotor activation (assessed by fNIRS). In this way, this study appraised the effect of a single dose of pregabalin (150 mg) in the cortical activation and psicophysical pain testing in fibromyalgic and in healthy subjects. In both groups, pregabalin was compared to placebo, in a randomized, double-blinded, cross-over trial design. We assessed the effect of pregabalin, within and between-groups, on the cortical activity in an indirect way via the changes in oxy-hemoglobin upon heat and pressure stimuliation inside a protocol of QST, and also compared the psychophysical pain tests results with the performance during a Left Hand Fingertapping Task. We studied women aging 18 to 65, 17 of them with fibromyalgia and 10 healthy controls. QST parameters were assessed one hour after a single dose of 150 mg of pregabalin. Results: At baseline, patients with fibromyalgia presented QST alterations suggestive of fine nerve fibers lesion: baseline HDT was higher in fibromyalgia (35.53±3.22 vs. 33.33±0.85, P<0.05), while PPT was lower (2.44±1.08 vs. 4.32±1.45, P<0.01) than healthy volunteers, but did not change with pregabalin. When compared to healthy subjects, HDT, HPT, and HT evoked smaller activation in the middle frontal, pre- and post-central gyri in fibromyalgia, that increased after pregabalin (only for HDT-induced activation), but that was not correlated to the HDT. HPT was inversely correlated to the activation in the superior frontal (rs=-0.552, p=0.033) and precentral gyri (rs=-0.545, p=0.036), remaining unchanged after pregabalin (rs=-0.52, p=0.047). HT was inversely correlated to the middle frontal (rs=-0.645, p=0.032) and precentral gyri activation (rs=-0.655, p=0.029), but was no longer correlated after pregabalin. PPT cortical activation did not differ between fibromyalgia and healthy volunteers. Conclusions: The psychophysical pain testing profile in fibromyalgia has a cortical correlate. Alterations in tests for small fibers support its probable peripheral neuropathic component, and was accompanied by decreased activation in sensorimotor areas but increased in pain-related cognitive processing cortexes, and whose activity is increased by pregabalin. Also, upon HT fibromyalgia patients recruited more areas related to pain cognitive processing, which could favor the hypothesis of a component of central sensitization in fibromyalgia, and which was poorly modulated by pregabalin. Taken together, these findings support the co-existence of both, peripheral and central alterations in fibromyalgia.

O melasma é uma hipermelanose adquirida que incide, predominantemente, na face e em mulheres. Pode estar associado à gravidez e ao uso de anticoncepcionais orais, porém a maior parte dos casos é de etiologia desconhecida, e todos são exacerbados pela exposição às radiações solares não ionizantes. Pelos níveis de concentração de melanina à histopatologia, os melasmas têm sido classificados em epidérmicos e dérmicos e, pela topografia de suas lesões, em centrais e periféricos. OBJETIVOS - A partir de uma série histórica de melasmas em mulheres, selecionados no arquivo do Setor de Anatomia Patológica do Serviço de Dermatologia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul na Irmandade Santa Casa de Misericórdia de Porto Alegre, desenhou-se um estudo transversal, com o objetivo de classificá-los, clínica e histopatologicamente, pela análise da distribuição dos depósitos dérmicos de melanina, grupando-os conforme características dessa distribuição. MATERIAL E MÉTODO - Identificados os casos de melasma, foram separados as lâminas histológicas, os blocos de parafina e os prontuários clínicos de cada doente selecionada. Novas lâminas foram preparadas, sempre na dependência de material suficiente no bloco, e coradas pela hematoxilina-eosina e pelo método de Schmorl. O total de casos selecionados constituiu a amostra original (N1); a segunda amostra (N2) foi composta pelos casos em que foi possível a obtenção de novos cortes histológicos. A quantificação da melanina na derme foi determinada pelos índices de concentração desse pigmento na derme superficial e na reticular, e pelo de densidade, que refletiu o tamanho dos grumos encontrados. A quantidade de melanina foi expressa por um índice, a que se convencionou chamar índice de concentração dérmica de melanina (ICDM), obtido por uma fórmula empírica, baseada na média ponderada das medianas dos índices parciais obtidos. Distribuídos pelo ICDM, os casos foram classificados em epidérmicos (baixos índices) e dérmicos (altos índices). O ponto de corte que dicotomizou o grupo assim determinado, foi obtido na amostra N1 e correspondeu ao percentil de melasmas epidérmicos, pela classificação histopatológica realizada, caso a caso, por ocasião da respectiva biópsia. RESULTADOS - A amostra N1 foi constituída por 73 casos, e a N2, por 50. Na N1, os casos foram distribuídos pela freqüência, segundo a faixa etária, a cor da pele, a profissão, o tempo de evolução do melasma, a idade de ocorrência da menarca, a freqüência de gestações concebidas e a termo, o uso de anticoncepcionais orais (ACO) e outros medicamentos, a regularidade menstrual e o fator causal atribuível. Quanto a esta última variável, identificaram-se, como fatores associados, a gravidez (27,4% dos casos) e o uso de ACO (12,3%); o restante (60,3%) foi catalogado como melasma idiopático. Essa amostra foi classificada pela topografia das lesões (81% centrais e 19% periféricos), pela histopatologia (57% epidérmicos, 18% dérmicos e 25% mistos) e pelo exame sob a lâmpada de Wood (58,3% epidérmicos, 26,7% dérmicos e 15% mistos). A amostra N2 foi classificada pelo JCDM em melasmas dérmicos e epidérmicos, obtendo-se, respectivamente, 12 e 38 casos. O valor do ICDM que permitiu essa classificação é 1 ,467, e correspondeu ao 76º percentil. Essa amostra, assim dicotomizada, foi testada para as mesmas varáveis analisadas na amostra N1. Não foram observadas diferenças estatisticamente significativas entre os dois grupos considerados, mercê da exigüidade da amostra. Constatou-se, no entanto, a tendência de os melasmas dérmicos serem os que evoluem há mais tempo e incidem em mulheres mais velhas, predominantemente, nas de cor preta e com maior número de gestações. A sensibilidade, a especificidade e, por conseqüência, a acurácia do exame sob a lâmpada de Wood para diagnosticar os melasmas dérmicos, tendo como padrão a classificação pelo ICDM, foram, respectivamente, de 25%, 73% e 62%. CONCLUSÕES - A melanina está presente na derme, em maior ou menor grau, em todos os casos de melasmas femininos. A quantificação dos depósitos dérmicos desse pigmento pode ser expressa por um índice, cuja distribuição permite classificar os melasmas em epidérmicos e dérmicos. Estes últimos, correspondendo aos ICDM superiores a 1 ,467, são os que evoluem há mais tempo e que incidem em mulheres que engravidaram mais vezes, sugerindo distribuição espectral da doença. A classificação pelo exame á lâmpada de Wood mostrou que esse método é moderadamente acurado, sendo mais útil quando exclui os melasmas epidérmicos ou quando confirma os dérmicos. Não foi observado aumento de melanina na camada basal dos folículos pilosos, em nível mais profundo do que o da derme superficial, na região infundibular. Esse achado pode ser incluído entre os critérios histopatológicos para o diagnóstico dos melasmas. / The melasma is an acquired hypermelanosis that predominantly occurs on the face and in women. lt may be associated to pregnancy and to the use of oral contraceptives. However, most cases are of unknown etiology, and ali of them are exacerbated by exposure to non-ionizing solar radiation. The melasmas have been classified in epidermic or dermic by the leveis of concentration of melanin by histopathology, and in central and peripheral by the topography of their lesions. OBJETIVES -From a historical series of melasmas in women, selected from the records of the Pathological Anatomy Sector of the Dermatology Service of the Federal University of Rio Grande do Sul at Irmandade Santa Casa de Misericórdia de Porto Alegre, a transversal study was designed with the object of clinical and histopathological classification of the melasmas by analysis of the distribution of the dermic deposits of melanin, grouping them according to the characteristics of that distribution. MATERIAL ANO METHOD - Once the cases of melasma were identified, the histologic slides, the paraffin blocks and the clinicai records of each patient were separated. New slides were prepared, always depending on sufficient material in the block, and then stained by haematoxilin-eosin, and by the Schmorl method. The total number of selected cases constituted the original sample (N1); the second sample (N2) was composed by the cases in which new histological cuttings were possible to obtain. The quantification of melanin in the dermis was determined by the concentration rates of this pigment in the superficial and in the reticular dermis, and by the density rate, which reflected the size of the granules found. The quantity of melanin was expressed by a rate which was named melanin dermic concentration rate (ICDM), obtained through an empirical formula, based on the mean average of the median value of the partial rates obtained. Distributed by their ICDM, the cases were classified in epidermic (low rates) and dermic (high rates). The cutting point that the group thereby determined was obtained in the sample N1, and corresponded to the percentile of epidermic melasmas by the histopathological classification undertaken in each case during the respective biopsy. RESULTS -The sample N1 was constituted by 73 cases, and the N2 by 50 cases. In N1 the cases were distributed by frequency according to age, skin colour, profession, time of evolution of the melasma, age of menarche, frequency of conceived and term pregnancies, use of oral contraceptives (OC) and other medicines, regularity of menstrual cycles, and the attributed cause factor. As for the last variable, pregnancy (in 27.4% of the cases) and the use of OC (12.3%) were identified as associated factors; the remaining cases (60.3%) were catalogued as idiopathic melasmas. This sample was classified by topography of the lesions (81% central and 19% peripheral), by the histopathology (57% epidermic, 18% dermic and 25% mixed) and by Wood's light examination (58.3% epidermic, 26.7% dermic and 15% mixed). The sample N2 was classified by ICDM in dermic and epidermic melasmas, and 12 and 38 cases respectively were obtained. The ICDM figure that allowed this classification is 1.467, and corresponded to the 76º percentile. This sample, thereby divided, was tested for the same variables analysed in sample N1. No statistically significant differences were observed in the two groups considered, due to the exiguity of the sample. lt was noted, however, that the dermic melasmas tend to develop for a longer period of time, and appear in older women, and predominantly in black women, and with larger number of pregnancies. The sensitivity, the specificity and, consequently, the accuracy of the Wood's light examination in diagnosing the dermic melasmas, using the ICDM classification as gold standard, were, respectively, 25%, 73% and 62%. CONCLUSIONS - The melanin is present in the derrnis, in higher or lower degree, in ali the cases of female melasmas. The quantification of the dermic deposits of this pigment can be expressed by a rate whose distribution allows classification of the melasmas in epidermic and dermic. Dermal melasmas, corresponding to ICDMs higher than 1.467, have a tendence to have a long term durantion and olso they have na incrised incidence in women who have had multiples pregnancies, suggesting a spectral distribution of the disease. The classification by Wood's light examination showed that this method is moderately accurate, being more useful when it disconsiders (or "rules out") the epidermic melasmas or when it confirms (or "rules in") the dermic melasmas. No increase in melanin was observed in deeper leveis than the superficial derrnis of the basal layer of the hair follicles, in the infundibulum area. This finding may be added to the histopathological criteria for the diagnosis of melasmas.

O presente estudo aborda as possibilidades artísticas e expressivas da luz, a partir da realização de laboratórios, onde estímulos luminosos foram especialmente concebidos no sentido de afetar a percepção de um peformer e sua consequente criação de movimento. Assim, tanto o processo criativo do iluminador, enquanto criador do estímulo, quanto aquele do perfomer encontram-se aqui examinados. A reflexão que acompanhou todo o processo empírico esteve nutrida por aspectos do comportamento da luz dentro dos campos da ótica física e alguns princípios do pensamento fenomenológico de Merleau-Ponty. / The recent study discusses the artistic and expressive possibilities of light, based on laboratory experiments, where the stimulus of light were specially created in order to affect the perception of a performer and his movement creation. This way, both the scenic lighting creative process, as the creator of the stimulus, and the performer are here discussed. The reflexion that followed the entire empirical process, was nurtured by the aspects of the behavior of the light inside the field of optical physics and some principles of the phenomenological thought of Merleau-Ponty.

The Dignity of Imagination. Alexander Baumgarten and the Context ofthe Birth of Aesthetics”. The paper deals with the role of imagination in the disciplinaryconstitution of Aesthetics. For this purpose it is divided into three sections:the first one focuses on showing how imagination acquires a certain dignity at aspecific moment in the history of western thought; the second section shows howthis new status will allow, within the special historical context of Enlightenment,the birth of aesthetic reflection lead by Alexander Baumgarten. The third sectionof this paper focuses on showing how the aesthetic perspective implies decidedlychoosing to give reflexive sensitivity a significant spot within the comprehensionthat man has of himself and of the world in which he is immersed. / El artículo trata del rol de la imaginación en la constitución disciplinariade la Estética. Presenta tres partes: la primera se concentra en mostrar de quémanera la imaginación adquiere dignidad en determinado momento de la historiadel pensamiento occidental; la segunda parte muestra cómo este nuevo estatuspermitirá, dentro de un contexto histórico especial, la Ilustración, el nacimientode la reflexión estética de la mano de Alexander Baumgarten. La tercera parte seconcentra en mostrar cómo la perspectiva estética implica una decidida opción pordarle a la sensibilidad reflexiva un significativo lugar dentro de la comprensiónque tiene el hombre de sí mismo y del mundo en el que está inmerso.

Investigamos as propriedades quânticas dos feixes de luz produzidos pelo oscilador paramétrico ótico (OPO) acima do limiar, tanto experimental quanto teoricamente. Apresentamos a primeira medida de emaranhamento entre os feixes gêmeos, sinal e complementar. Estes podem possuir frequências óticas muito distintas, correspondentes a centenas de nanometros em comprimento de onda. O emaranhamento entre duas cores possibilita transferir informação quântica entre diferentes regiões do espectro eletromagnético. A demonstração experimental do emaranhamento foi realizada mostrando que a soma de variâncias de observáveis tipo EPR dos campos, a subtração de intensidades e a soma das fases dos feixes, viola uma desigualdade que deve ser necessariamente satisfeita por todos os estados separáveis. Mostramos a presença de squeezing em ambos os observáveis, com os respectivos valores $\\Delta^2 p_- = 0,49(1)$ e $\\Delta^2 q_+ = 0,65(1)$ relativos ao ruído quântico padrão. A desigualdade violada resultou $\\Delta^2 p_- +\\Delta^2 q_+ = 1,14(2)< 2$. Isso solucionou um problema aberto desde 1988, quando se previu teoricamente pela primeira vez a existência desse emaranhamento. Mostramos teoricamente que as correlações quânticas se estendem ao feixe de bombeio refletido pelo OPO, culminando no emaranhamento entre os três feixes envolvidos no processo paramétrico. Tem-se, assim, a geração direta de emaranhamento tripartite entre três regiões muito distintas do espectro. O emaranhamento multicolor amplia ainda mais as possibilidades de conversão da cor da informação quântica, com aplicações em redes quânticas. As diversas melhorias que realizamos em nosso sistema durante a busca pelo emaranhamento bipartite trouxeram uma compreensão mais profunda sobre a física de seu funcionamento, além de tornar nosso OPO uma fonte estável de feixes de luz coerente emaranhados. Este trabalho vem incluir o OPO acima do limiar no ferramental da área de informação quântica com variáveis contínuas. Esperamos em breve aplicações muito interessantes desse sistema. / We investigate the quantum properties of the light beams produced by an optical parametric oscillator (OPO) above threshold, both experimentally and theoretically. We present the first measurement of entanglement between the bright twin beams, signal and idler. These may differ in wavelength by hundreds of nanometers, showing different \'colors\'. This special characteristic allows for the transfer of quantum information between different regions of the electromagnetic spectrum. Entanglement was experimentally demonstrated by showing that the sum of variances of two EPR-like observables, the subtraction of the beams intensities and the sum of their phases, violates an inequality necessarily fulfilled by all separable states. We obtained squeezing in both observables, with the respective values $\\Delta^2 p_- = 0,49(1)$ and $\\Delta^2 q_+ = 0,65(1)$ relative to the shot noise level. The violated inequality resulted $\\Delta^2 p_- + \\Delta^2 q_+ = 1,14(2)< 2$. This solved an old problem, enunciated in 1988, when this effect was theoretically predicted for the first time. We show theoretically that the quantum correlations extend to the pump beam reflected by the OPO as well, culminating in entanglement among the three fields involved in the parametric process. Therefore, the OPO actually produces tripartite entanglement among very distant spectral regions in a direct manner. Multicolor entanglement opens new possibilities in the frequency conversion of quantum information. The improvements we performed in our system in order to achieve this result have brought a deeper understanding of the phenomena involved, as well as a more stable system operation, resulting in the development of a reliable source of bright entangled light beams. This work has finally added the above-threshold OPO to the optical quantum information toolbox. We expect new and exciting applications to come in the near future.

Estudamos a espectroscopia de correlação de intensidade de dois feixes laser com excesso de ruído de fase em condição de transparência eletromagneticamente induzida (EIT) em átomos frios de rubídio. Em particular, analisamos três aspectos da espectroscopia de corre-lação. O primeiro, no âmbito teórico, corresponde ao tratamento perturbativo da dinâmica atômica para o cálculo do espectro de correlação. Mostramos que, para campos com baixo ruído de fase, o termo a primeira ordem da expansão é suficiente para descrever completamente a correlação do sistema. No entanto, para campos que apresentam excesso de ruído de fase, observamos que é necessário considerar os termos de ordem superior para obtermos uma descrição completa do sistema. A abordagem perturbativa nos permite ter uma expressão analítica que relaciona o espectro de correlação no domínio das frequências com as propriedades de absorção e dispersão associadas ao meio atômico.\\\\ No âmbito experimental, analisamos duas situações diferentes para a espectroscopia de correlação. A primeira foi a espectroscopia de correlação para diferentes valores de dessintonia de frequência com relação à ressonância atômica. Mostramos pela primeira vez que a correlação apresenta ressonâncias na frequência das bandas laterais enquanto os campos estiverem dessintonizados fora da largura espectral dada pela emissão espontânea. Nossos resultados experimentais são descritos de maneira satisfatória pelo modelo perturbativo para a correlação definida no domínio da frequência. Além disso, mostramos que em certas condições, o modelo perturbativo se reduz ao nosso modelo heurístico para a função de correlação $g^2(0)$ no domínio do tempo, sendo ela uma aproximação válida para descrever correlação entre os campos.\\\\ O terceiro aspecto estudado neste trabalho se refere aos efeitos dinâmicos sobre a espectroscopia de correlação. Investigamos como a evolução transiente do sistema atômico, devido às forças de espalhamento que a luz exerce sobre os átomos, induz a uma assimetria espectral na correlação, se apresentando assim, como um efeito de ``histerese\". No entanto, para campos dentro da janela de transparência, mostramos que o sistema é insensível ao efeito de tais forças. Esta é a primeira observação do efeito dinâmico sobre a espectroscopia de correlação. Assim, mostramos que a espectroscopia de correlação se torna um ferramenta de alta precisão para detectar efeitos dinâmicos nos átomos frios, pois tais efeitos escapam da simples observação quando é feita a espectroscopia de transmissão padrão. / We studied the intensity correlation spectroscopy of two lasers beams with excess of phase noise in electromagnetically induced transparency (EIT) condition in cold rubidium atoms. In particular, we analyzed three aspects of correlation spectroscopy. In the first one, as a theoretical approach, I proposed a perturbative treatment for the atomic dynamics in order to calculate the correlation spectrum. We show that for electromagnetic fields with low phase noise, the first order term of the expanssion is sufficient for a complete description of the system. However, when the fields present excess of phase noise, it is shown that higher order terms are necessary to describe the system completely. The perturbative approach allows the contruction of an analytical expression which maps the correlation spectrum in the frequency domain, with the absorptive and dispersive properties of the atomic medium.\\\\ In the experimental part, we analyze two different situations for the correlation spectroscopy. In the first one, was the correlation spectroscopy for different values of frequency detuning with respect to the atomic resonance. We show for the first time that the correlation has resonances at the exactly sideband\'s frequencies, if the light fields optical frequencies are detuned from the natural spectral width given by the spontaneous emission. Our experimental results are described satisfactorily by the perturbative model for the correlation set in the frequency domain. Furthermore, we show that under certain conditions, the perturbative contains our heuristic model for the correlation function $g^2(0)$ in the time domain, and it is a valid approximation to describe correlation between fields.\\\\ The third aspect studied in this work refers to the dynamical effects on the correlation spectroscopy. We investigate the transient evolution of the atomic system due to the scattering forces that light exerts on the atoms, inducing a spectral asymmetry in the correlation, appearing as an \'\'hysteresis effect\". However, for fields within the transparency window, we show that the system is insensitive to the effect of such forces. This is the first observation of the dynamical effect in the correlation spectroscopy. Thus, we show that correlation spectroscopy becomes a high-precision tool to detect dynamical effects in cold atoms, because such effects escape from the simple observation in the standard transmission spectroscopy.

O Estudo de Materiais Fotorrefrativos e suas Aplicações no Processamento Óptico Holográfico de Informação vêm sendo feitos por diversos Grupos de Pesquisas em vários laboratórios devido aos bons resultados obtidos com esses meios em diversas áreas. Entre outros efeitos foto-induzidos o processo que possibilita essas aplicações é o efeito fotorrefrativo, um fenômeno onde o registro holográfico no meio fotorrefrativo ocorre pela modulação do índice de refração de acordo com a distribuição espacial da intensidade da luz incidente, devido a uma redistribuição foto-induzida de cargas espaciais, e conseqüente, geração de um campo espaço-carga no meio. Neste trabalho, estuda-se a propagação e acoplamento de ondas eletromagnéticas em monocristais elétro-ópticos paraelétricos da Família das Silenitas \'BI IND. 12\'\'SI\'\'O IND. 20\' (BSO) e \'BI IND. 12\'\'TI\'\'O IND. 20\' (BTO) e nos ferroelétricos \'LI\'\'NB\'\'O IND. 3\' puros e dopados. O propósito de estudar esses materiais é caracterizá-los e, principalmente, otimizá-los para aplicação no processamento óptico e holográfico de informação. Utiliza-se técnicas de caracterização de redes holográficas fotorrefrativas e de lentes foto-induzidas para determinação de figuras de mérito e parâmetros fotorrefrativos e termo-ópticos nestes meios fotorrefrativos. Propõe-se também algumas aplicações no processamento óptico e holográfico de informação, nas áreas de pesquisa básica, tecnológicas e biomédicas, que vêm despertando grande interesse nos últimos anos, como holografia em tempo real com mapeamento de fase, interterometria speckle em tempo real e registro não-holográfico no processo de conversão incoerente-incoerente; entre outras no processamento óptico e holográfico de dados. / The Study of Photorefractive Materials and their Applications in Optical and Holographical Information Processing come being made for diverse Groups of Research in some laboratories due to the good results in many areas. Among other photo-induced effects, the process that allows these applications is the photorefractive effect, a phenomenon where the holographic recording in photorefractive medium occurs by means of the refractive index modulation due to the space distribution of the light intensity, producing a space-charge photo-induced redistribution, and consequently, the generation of a space-charge field governed by an electro-optic medium. In this work, we study the propagation and coupling of electromagnetic waves in electro-optic monocrystals of the sillemite family Bi12SiO20 (BSO) and Bi12TiO20 (BTO) and in the pure and dop-ed LiNbO3 crystals. The purpose to study these materials is to characterize them and, mainly, to optimize the conditions of their application in the optical and holographical information processing. We use photorefractive holographic gratings and photo-induced lens techniques for determination of figures of merit and photorefractive and thermo-optic parameters in these photorefractive materials. We also consider some applications in the optical and holographical information processing in the research basic, technological and biomedical areas, that come waken great interest in the last years, as phase- shifting real-time holography, real-time speckle interferometry and non-holographic recording with incoherent-incoherent conversion process; among others in the optic and holographic data processing.

A Terapia com Laser de Baixa Intensidade (TLBI) pode ser utilizada para tratar dores agudas e crônicas. Entender as vias da dor e as interações de fótons com tecidos neurais possibilitará compreender melhor essas terapias. A nocicepção pode ser autocontrolada por analgésicos endógenos, opióides naturais que bloqueiam a liberação de neurotransmissores excitatórios e, portanto, fazem uma inibição sensorial total e inespecífica. Sabe-se que a TLBI pode estimular a liberação desses analgésicos endógenos e inibir temporariamente o transporte axonal em fibras de pequeno diâmetro. Conhecer a fluência luminosa no interior do tecido neural é essencial para avaliar as hipóteses descritas, no entanto, devido à complexidade dos tecidos biológicos, calcular (ou simular) as interações da luz com os tecidos é impraticável. Para superar esse problema, desenvolvemos experimentos para estimar a fluência de luz em aplicação transcraniana de laser e mapeamos as propriedades ópticas do encéfalo de rato. Foi possível diferenciar tecidos encefálicos por suas características de atenuação da intensidade luminosa e estimar a profundidade da penetração da luz que pode ser de mais de 20 mm. Encontramos redução da dor evocada por pressão, calor, frio ou inflamação após TLBI transcraniana em camundongos. Para esse estudo comportamental, desenvolvemos um equipamento para avaliar o limiar de dor por aplicação de pressão nos animais, que opera com melhor precisão que os instrumentos comerciais. Os mecanismos de fotoneuromodulação foram investigados por quantificação de Trifosfato de Adenosina (ATP), imunofluorescência e marcação com hematoxilina-eosina de tecidos encefálicos que foram visualizados por microscópio confocal. A iluminação transcraniana aumentou a produção de ATP e de Fosfatase ácida prostática (um analgésico endógeno) e reduziu a quantidade do neurotransmissor glutamato, responsável pela condução da informação nociceptiva. Por outro lado, não observamos alteração na concentração de tubulina, um dos constituintes do citoesqueleto, e a marcação com hematoxilina-eosina revelou que não houve dano ao tecido decorrente da iluminação. Os achados apresentados nesse estudo atestam a relevância e eficácia da fotoneuromodulação proveniente de iluminação transcraniana com laser de 808 nm para suprimir a nocicepção em camundongos. Esse estudo é pioneiro na elucidação dos mecanismos de ação da fotoneuromodulação da dor in vivo. / Low-level Light therapy (LLLT) can treat acute and chronic pain. Getting knowledge about the pain pathways and the photon-neuron interactions may contribute to a better understanding of this therapy. The nociception may be self-controlled by endogenous analgesics, natural opioids that block the release of excitatory neurotransmitters, and thus make a total and nonspecific sensory inhibition. It is known that LLLT can stimulate the release of these endogenous analgesics, so it temporarily inhibits axonal transport in small diameter fibers. The knowledge of light fluence through neural tissue is essential to test the discussed assumptions. However, due to the complexity of biological tissues, the calculation (or simulation) of light-tissue interactions is impractical. In order to overcome this problem, we developed an experimental setup to estimate the light fluence in a transcranial LLLT and to map the optical properties of rat brains. It was possible to differentiate cerebral tissues and to estimate the depth of light penetration, which is more than 20 mm. We found a decrease in pain evoked either by pressure, heat, cold or inflammation after transcranial LLLT in mice. For this animal behavioral study, we developed an equipment to assess the pain threshold with pressure stimulus, which operates with better precision than commercial instruments. The LLLT mechanisms were investigated by Adenosine triphosphate ATP quantification, immunofluorescence and haematoxylin and eosin staining of brain tissues which were imaged by confocal microscopy. The transcranial irradiation increased ATP and prostatic acid phosphatase (an endogenous analgesic) production and reduced the amount of glutamate, the neurotransmitter responsible for conducting nociceptive information. There was no change in the concentration of tubulin, a constituent of the cytoskeleton, and the haematoxylin and eosin staining revealed no tissue damage due to the irradiation. This study is pioneer in elucidating the mechanisms of in vivo photoneuromodulation of pain.

O presente trabalho tem como objetivo estudar os processos radiativos e não radiativos em filmes automontados de poli(p-fenileno vinileno), ou PPV, sintetizados e processados no Grupo de Polímeros Prof. Bernhard Gross (GPBG) do IFSC. Além de adquirir conhecimento das propriedades ópticas fundamentais, tais como, os mecanismos básicos responsáveis pela emissão de luz, foram investigados os efeitos da temperatura, da redução da dimensionalidade através do tamanho efetivo de conjugação, das impurezas e dos defeitos estruturais. Foram realizados estudos das propriedades ópticas desse material através das seguintes técnicas espectroscópicas: fotoluminescência (PL), absorção óptica, fotoluminescência por excitação seletiva (PLE). As propriedades estruturais e de superfícies do PPV foram estudadas por infravermelho (IR) e microscopia de força atômica (AFM). A adsorção de camadas alternadas do polímero precursor poli(cloreto de tetrahidrotiofeno de xilideno) (PTHT) e do íon de cadeia longa dodecilbenzenosulfônico (DBS) propiciou a formação de filmes finos com controle de monocamada. A introdução do DBS permitiu a conversão rápida (~10min) destes filmes em PPV a temperaturas muito mais baixas (~100 'graus'C) e com baixa incorporação de defeitos do que aquelas usadas convencionalmente. A boa qualidade estrutural e o alto grau de conjugação destes filmes de PPV foram responsáveis pela boa resolução dos espectros de absorção e emissão, o que permitiu fazer um estudo teórico mais detalhado das propriedades ópticas básicas deste material. Demonstramos que as transições ópticas em polímeros conjugados podem ser descritas pela intensidade da linha de zero-fônon 'I IND.o', pela sua largura 'TAU' e posição 'E IND.o', bem como pelo acoplamento entre os níveis eletrônicos e vibracionais descrito pelo fator Huang-Rhys S. Mostramos que estes parâmetros são profundamente influenciados pela desordem conformacional da cadeia introduzida pela temperatura e pela variação do grau de conjugação. Em especial, consideramos explicitamente a estrutura vibracional do PPV levando-se em conta a aproximação teórica de Franck-Condon de modo a explicar o espectro de emissão experimental. Fomos capazes de reproduzir os espectros de PPV quando consideramos três modos vibracionais efetivos com energias correspondentes em 330, 1164 e 1550 cm-1, que correspondem a estruturas vibracionais intensas do PPV obtidas por espectroscopia de absorção infravermelho e Raman. Do estudo da forma de linha obtivemos pela primeira vez que acoplamento elétron-fônon parametrizado pelo fator S possui diferente dependência com a temperatura para cada um dos modos efetivos. Desta forma, pudemos obter aspectos fundamentais do acoplamento entre os estados eletrônicos e o movimento nuclear em polímeros conjugados que ainda não tinham sido estudados em detalhe na literatura. / The subject of this work is the investigation of the radiactive and non-radiactive processes in poly (p-phenylene vinylene) self-assembled films (PPV), which were synthesized and processed at the Grupo de Polímeros Bernhard Gross (GPBG) of the IFSC. Besides the investigation of the fundamental optical properties, such as the basic mechanisms responsible for light emission, temperatures effects, dimensional reduction, impurities and structural effects were investigated. We investigation the optical properties of this material using the following spectroscopic techniques: photoluminescence (PL), optical absorption and selective excitation photoluminescence (PLE). The structural and superficial properties of PPV were investigated by infrared absorption (IR) and atomic force microscopy (AFM). The adsorption of alternated layers of the precursor polymer poly(xylylidenetetrahydrothiophenium chloride) (PTHT) and the long chain ion dodecylbenzenesulfonate (DBS) permitted the formation of thin films with monolayer control. The introduction of the DBS allowed the rapid conversion (~10min) of this films into PPV at much lower temperatures (~100 oC) and with less defect incorporation than conventional PPV films. The good structural quality and the high conjugation degree of this films were responsible for the high resolution of the vibronic structures in the absorption and emission spectra, which allowed us to make a detailed theoretical study of this material’s basic optical properties. We have shown that the optical transitions in conjugated polymers may be described by the intensity of the zero-phonon line Io, its width 'TAU' and position Eo, as well as by the electronic and vibrational coupling described by the Huang-Rhys factor, S. These parameters are highly influenced by the chain conformational disorder introduced by the temperature and the variation of the conjugation degree. In order to explain the experimental emission spectra we have explicitly considered the vibrational structure of PPV taking into account the theoretical Franc-Condon approximation. We have been able to reproduce these spectra considering three effective vibrational modes with energies at 330, 1164 and 1550 cm-1, which correspond to intense PPV vibrational structures obtained by infrared and Raman absorption spectroscopy. Studying the line shape we found that the electron-phonon coupling of each effective mode, parameterized by the S factor, has different temperature dependence. This work has allowed us to investigate fundamental aspects of the coupling between electronic states and nuclear movement in conjugated polymers that had not yet been studied in detail in the literature.

Dentre as diversas aplicações da luz em nosso dia-a-dia, as ligadas à área biomédica merecem destaque e são frequentemente objetos de pesquisa tanto para o desenvolvimento quanto para o aprimoramento de técnicas para o diagnóstico e terapias. Os tecidos biológicos são, em sua maioria, estruturas complexas, não-homogêneas e opticamente muito espalhadoras. Apesar das centenas de estudos existentes acerca da propagação da luz em tecidos biológicos, sua complexidade exige que novos estudos sejam conduzidos a fim de aprimorar o conhecimento já existente, que ainda apresenta muitas lacunas. A presença de heterogeneidades nos tecidos (vasos sanguíneos, hematomas, cistos, tumores e outras alterações macroscópicas) mudam a propagação da luz e dificultam a previsibilidade do seu comportamento por modelos matemáticos. O presente trabalho teve por objetivo estabelecer um método empírico que utiliza imagens de refletância difusa obtidas através de uma instrumentação simples, baseada em uma fonte de luz contínua no visível (laser de diodo em 660 nm) e uma câmera CMOS monocromática, para verificar a possibilidade de localização de inclusões absorvedoras embebidas em phantoms altamente espalhadores. Foi avaliada a capacidade de detectar inclusões de dois diferentes tipos de materiais em diversas geometrias e tamanhos, posicionadas em diferentes profundidades. O ângulo de incidência do feixe laser também foi variado, bem como a distância entre a fonte e o objeto, a fim de avaliar quais as melhores condições experimentais. Os resultados obtidos mostraram que os objetos puderam ser detectados, e suas formas puderam ser satisfatoriamente recuperadas através de um algoritmo desenvolvido para o processamento das imagens. Em algumas situações, mesmo para a maior profundidade utilizada, que foi de 20 mm, a inclusão pôde ser detectada nas imagens de refletância difusa processadas. Apesar da capacidade de detecção das formas geométricas representar um avanço com relação às possibilidades de identificação de estruturas em meios túrbidos, a determinação da profundidade ainda é um desafio a ser superado. / Among the various applications of light in our daily life, those connected with biomedicine should be highlighted and are frequently subject of researches aiming for the development and for the enhancement of techniques for diagnosis and therapy. Biological tissues are mostly complex, non-homogeneous and optically highly scattering structures. Despite the hundreds of existent studies on the propagation of light in biological tissues, its complexity requires new studies to be conducted in order to improve the existing knowledge, which still has many gaps. The presence of heterogeneities in tissue (blood vessels, bruises, cysts, tumors and other macroscopic alteration) changes the light propagation and impedes the predictability of its behavior by mathematical models. This work aimed to establish an empirical method using diffuse reflectance images acquired with simple instrumentation, based on a source of continuous light in the visible (diode laser at 660 nm) and a monochromatic CMOS camera, to check the possibility of the location of absorbing inclusions embedded in highly scattering phantoms. The ability to detect inclusions of two different kinds of materials in different sizes and geometries, positioned at different depths were evaluated. The laser beam angle of incidence was also varied, as well as the distance between the source and the object, in order to evaluate the best experimental conditions. The results showed that the objects could be detected, and their shapes might be satisfactorily recovered by an algorithm developed for image processing. In some situations, even at the greatest depth used, which was 20 mm, the inclusion could be detected in diffuse reflectance processed images. Although the detection capability of geometric shapes represents an improvement over the structures of identification possibilities in turbid media, the determination of depth is still a challenge to be overcome.