abstract: There is conflicting evidence regarding whether a biasing effect of neuroscientific evidence exists. Early research warned of such bias, but more recent papers dispute such claims, with some suggesting a bias only occurs in situations of relative judgment, but not in situations of absolute judgment. The current studies examined the neuroimage bias within both criminal and civil court case contexts, specifically exploring if a bias is dependent on the context in which the neuroimage evidence is presented (i.e. a single expert vs. opposing experts). In the first experiment 408 participants read a criminal court case summary in which either one expert witness testified (absolute judgment) or two experts testified (relative judgment). The experts presented neurological evidence in the form of functional magnetic resonance imaging (fMRI) data and the evidence type varied between a brain image and a graph. A neuroimage bias was found, in that jurors who were exposed to two experts were more punitive when the prosecution presented the image and less punitive when the defense did. In the second experiment 240 participants read a summary of a civil court case in which either a single expert witness testified or two experts testified. The experts presented fMRI data to support or refute a claim of chronic pain and the evidence type again varied between image and graph. The expected neuroimage bias was not found, in that jurors were more likely to find in favor of the plaintiff when either side proffered the image, but more likely to find for the defense when only graphs were offered by the experts. These findings suggest that the introduction of neuroimages as evidence may affect jurors punitiveness in criminal cases, as well as liability decisions in civil cases and overall serves to illustrate that the influence of neuroscientific information on legal decision makers is more complex than originally thought. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Psychology 2016

Orientadores: Fernando Cendes, Íscia Lopes-Cendes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-18T00:02:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bilevicius_Elizabeth_D.pdf: 3815616 bytes, checksum: 984636c562a41b059889857b7a8b2037 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O objetivo foi realizar uma análise multifatorial dos aspectos clínicos e de ressonância magnética (quantitativos e qualitativos) relacionados à resistência ao tratamento com drogas anti-epilépticas (DAES) em pacientes com epilepsia de lobo temporal mesial e melhor caracterizar o grupo de resposta intermediário a DAES, aqui denominado remitente-recorrente. Foram incluídos 165 pacientes e divididos em 3 grupos de acordo com a resposta medicamentosa: 50 respondedores (31 mulheres) , 87 não respondedores ao uso de DAES (53 mulheres) e 28 remitentes-recorrentes (17 mulheres) . Estes foram avaliados quanto à idade, freqüência de crises e idade no início destas, presença de crises febris, presença e lateralidade da atrofia hipocampal à análise visual, fatores precipitantes e DAES utilizadas. A quantificação dos volumes hipocampais foi realizada através de volumetria manual pelo software DISPLAY e as comparações dos volumes médios de ambos os hipocampos foi realizada entre os 3 grupos e 30 controles sadios por ANOVA. As imagens de ressonância magnética também foram avaliadas através da técnica de Morfometria Baseada em Voxel (VBM) com o software SPM 5 (Statistical Parametric Mapping)/MATLAB 7.7.0, comparando os três grupos com 75 indivíduos normais e entre si através de Teste -T. Observamos que idade de início das crises foi menor (p=0,005) e a freqüência das crises ao início foi maior (p=0,018) em farmacorresistentes quando comparado aos outros 2 grupos. As DAES mais utilizadas foram a carbamazepina e o clobazam (em associação) em todos os grupos. As doses de carbamazepina utilizadas foram maiores em farmacorresistentes (p<0,001) e remitentes-recorrentes (p=0,02) em comparação aos responsivos. Em relação ao clobazam, observamos dose significativamente maior somente nos farmacorresistentes em comparação aos outros dois grupos (p=0,017). A comparação da média dos volumes hipocampais entre os 3 grupos e controle evidenciou diferenças somente entre farmacorresistentes e controles bilateralmente (esquerda ,p = 0,004; direita, p=0,02). A análise por VBM evidenciou atrofia de substância cinzenta em todos os grupos. No grupo farmacorresponsivo tal atrofia foi mais restrita a áreas ipsilaterais ao foco epileptigênico, ao passo que nos grupos farmacorresistente e remitente-recorrente esta atrofia apresentou-se mais difusa. A comparação entre os grupos evidenciou as seguintes áreas com maior redução de substância cinzenta nos grupos farmacorresistente e remitenterecorrente quando comparados aos farmacorresponsivos: frontal periorbital bilateral (p<0,01), cíngulo (p<0,05) e temporal contralateral ao foco epileptogênico (p<0,05). Desta forma, observamos que embora as características clínicas demonstrassem mais similaridades entre os grupos respondedor e remitente-recorrente, a análise de VBM mostrou redução de substância cinzenta mais difusa em farmacorresistentes e remitentesrecorrentes. Assim pudemos observar que as variáveis clínicas relacionadas ao pior prognóstico foram idade e freqüência de início de crises. Em relação às variáveis estruturais, embora a atrofia de substância cinzenta (SC) se apresentasse mais difusamente em pacientes de pior resposta medicamentosa, também ocorre em áreas extra-hipocampais e mesmo extratemporais em pacientes considerados farmacorresponsivos mesmo que ipsilateralmente ao foco epileptogênico. Por último, conseguimos caracterizar clínica e estruturalmente o grupo remitente-recorrente, observado na prática clínica, porém até então muito pouco reconhecido na literatura / Abstract: The objective of the present work was to investigate the relationship between brain MRI and clinical characteristics and patterns of antiepileptic drug (AED) response in patients with mesial temporal lobe epilepsy (MTLE).In order to do that,one hundred sixty five MTLE patients were divided into seizure-free with AED (50 AEDresponders, 31 women), 87 pharmacoresistants (53 women), and 28 remitting-relapsing seizure control group (17 women). All groups were evaluated regarding age, frequency of seizures and age at epilepsy onset, duration of epilepsy, febrile seizures (FS), presence and side of hippocampal atrophy on visual inspection (HA), initial precipitating injuries (IPIs), type and quantity of AEDS used. The right and left hipoccampi from 99 patients belonging to all three groups (43 pharmacoresistants, 31 pharmacoresponsive and 25 remitting-relapsing subjects). were submitted to manual morphometry by DISPLAY software (Brain Imaging Centre, Montreal, Canada) as well as hipoccampi selected from 30 healthy controls. The calculated mean from those hipoccampi were compared within subjects and with controls. For gray matter (GM) MRI voxel-based morphometry (VBM) we selected only patients with unilateral HA on visual MRI analysis (n=100). Comparisons were made between all groups and 75 healthy controls. Age at epilepsy onset was lower (p=0,005) and initial frequency of seizures was higher in pharmacoresistants compared with the other two groups (p=0,018). The most used AEDS were carbamazepine and clobazam (always in association). The highest carbamazepine dose was observed in pharmacorresistants (p<0,001) and remitting-relapsing group (p=0,02). The highest dose of clobazam occurred only in pharmacoresistant group (p=0,017). The comparison between the mean hippocampi volumes from three groups and controls showed differences only on the pharmacoresistants left (p=0,004) and right(p=0,02) hippocampus comparing to controls. All groups showed GM atrophy compared to controls in ipsilateral hippocampus, bilateral parahippocampal gyri, frontal, occipital, parietal and cerebellar areas. In the AED-responders group such findings were more restricted to areas ipsilateral to the epileptic focus and more widespread in pharmacoresistants and remitting-relapsing groups. VBM pairwise comparisons showed areas with GM volume reduction in pharmacoresistants and remitting-relapsing compared with AED-responders in bilateral periorbital frontal (p< 0,01), cingulum (p<0,05), and temporal lobe contralateral to the epileptic focus (p< 0,05). We may conclude that, pharmacoresistants and remittingrelapsing patients presented a similar pattern of GM atrophy which was more widespread compared with AED-responders on VBM. We could also observe that age at epilepsy onset was lower (p=0,005) and initial seizure frequency was higher in pharmacoresistants / Doutorado / Neurociencias / Doutor em Ciências

Orientadores: Fernando Cendes, Iscia Lopes Cendes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-12T17:57:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 D'Abreu_AnelyssaCysneFrota_D.pdf: 3449847 bytes, checksum: eea5f74252de56c304a925b8900a4cad (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A doença de Machado-Joseph ou ataxia espinocerebelar do tipo 3 (MJD/SCA3) é uma ataxia autossômica dominante resultante de uma expansão de tripletos CAG no gene MDJ1 localizado no cromossomo 14q. Clinicamente ela se caracteriza por ataxia cerebelar, neuropatia periférica, síndrome piramidal e extrapiramidal e oftalmoplegia. A idade de início é variável e se correlaciona inversamente com o tamanho da expansão CAG. Pacientes com início de sintomas precoce tendem a apresentar quadro clínico mais severo, e fenômeno de antecipação foi descrito nestes pacientes. MJD/SCA3 é progressiva e não há tratamento específico. Os objetivos deste trabalho foram: 1) Avaliar de forma prospectiva um número significativo de pacientes com MJD, através de questionários padronizados e escalas validadas para o estudo de pacientes com ataxia; 2) Avaliar os atuais instrumentos de avaliação clínica em MJD; 3)Avaliar de forma prospectiva as alterações de neuroimagem apresentadas em MJD, correlacionando-as com marcadores genéticos e manifestações clínicas. Os pacientes foram avaliados de forma sistemática através de ficha clínica padronizada, exame neurológico, escalas ICARS (International cooperative ataxia rating scale) e UMSARS (Unified Multiple System Atrophy Rating Scale), e exame de ressonância magnética do crânio (RM). Em trinta pacientes fomos capazes de repetir a RM após um intervalo aproximado de 12 meses. Inicialmente, investigamos se as escalas ICARS e UMSARS seriam adequadas para a avaliação clínica destes pacientes. Ambas as escalas (ICARS e UMSARS) apresentaram consistência interna adequada com escores a >0.90. No entanto, o subescore oculomotor (ICARS) obteve a=0.08. Coeficiente de correlação intraclasse foi de 0.94 para a ICARS, 0.96 para UMSARS-I, 0.97 para UMSARS-II e 0.94 para UMSARS-IV ("global disability score" (GDS)). Houve uma correlação quase perfeita entre os escores da ICARS e UMARS-II. Houve claramente uma interferência de sintomas que não a ataxia, notadamente distonia, nos escores totais de ambas as escalas. Além disso, o escore total ICARS demonstrou ser sensível a mudança após um período de um ano, mostrando a validade da escala na avaliação longitudinal dos pacientes. Como este projeto estava inserido em um projeto maior, envolvendo avaliação de sintomas não motores, entrevistamos 52 pacientes através de um questionário padronizado de sono e escala Epworth. Destes, 23 apresentaram escores na escala Epworth acima de 10, sugerindo sonolência diurna excessiva. Um achado interessante foi a alta freqüência de pacientes com insônia (19 pacientes), além de onze pacientes com sintomas sugestivos de síndrome das pernas inquietas, e oito com sintomas sugestivos de distúrbio do sono REM (RBD). Dezesseis pacientes utilizavam algum tipo de medicação indutora do sono. A avaliação de neuroimagem envolveu diferentes técnicas de análise. O passo inicial foi a avaliação visual das imagens adquiridas na RM. Observamos atrofia cerebelar em 28 pacientes; atrofia de ponte em 20 e de bulbo em 19; alargamento do 4o ventrículo em 17 e atrofia dos pedúnculos cerebelares em 12. Atrofia cortical difusa leve foi observada em 12 pacientes, enquanto em seis ela estava restrita aos lobos frontais. Doze pacientes apresentaram áreas de lesões hiperintensas não-específicas na substância branca. O segundo passo foi a análise de espectroscopia (MRS). Em um primeiro momento utilizamos a mensuração manual dos picos de metabólitos (NAA, Cr, Cho) e comparamos a razão;NAA/Cr e Cho/Cr do grupo de pacientes com um grupo controle. Nós observamos valores menores de NAA/Cr em MJD quando comparados com controles (1.63+/-0.41 (1.15-2.76) versus 1.9?+/-0.51 (1.50-2.92); U test =219.000; p<0.001). Os valores de NAA/Cr não se correlacionaram com nenhuma variável clínica ou tamanho da repetição CAG. Devido à diferença de idade entre controles e pacientes, nós realizamos de forma cega, um pareamento entre o grupo controle e os pacientes, resultando assim em um grupo de 15 pacientes e 15 controles. Nesse subgrupo, as diferenças entre NAA/Cr se mantiveram (U test=44.000; p=0.004). No entanto, uma diferença entre os níveis de Cho/Cr também foi encontrada (0.86+/-0.14 (0.71-1.15) e 0.98+/-0.14 (0.78-1.23); U test=53.000; p=0.014). A análise de morfometria baseada em voxels (VBM) ocorreu em duas etapas. Em um primeiro momento nós avaliamos as imagens dos pacientes em relação ao grupo controle. Na segunda análise nós comparamos de forma pareada as imagens de cada paciente com intervalo médio aproximado de 12 meses entre elas. Nós observamos uma diminuição de densidade de substância cinzenta significativa nas seguintes áreas (p<0,01): lobo frontal (giros pré-central; frontal inferior, superior e médio); lobo parietal (giros pós-central; parietal inferior, superior, angular e supramarginal); giro temporal médio; giro cingulado; putamen. Atrofia de substância branca estava restrita ao cerebelo. Múltiplas áreas demonstraram uma correlação inversa com CAG, idade, idade de início, e duração de doença. A análise longitudinal, no entanto, não demonstrou progressão significativa da patologia cerebral, possivelmente por efeito solo, ou tempo de seguimento curto. A fim de confirmar os achados de VBM, utilizamos um software para análise semi-automática de MRS, nas imagens na avaliação inicial e no exame de seguimento. Não houve novamente diferença significativa na análise longitudinal. Por último, realizamos um estudo comparativo entre a densidade de substância cinzenta e o volume do tálamo entre pacientes com MJD e controles. Houve uma diferença significativa entre a densidade de substância cinzenta de pacientes (130.359 +/-16.758) e controles (153.193 +/- 23.599;p<0.001), assim como no volume do tálamo (7862.5+/- 712.5 mm3 versus controles 8592.3+/-712.5 mm3; p<0.001). O volume talâmico foi menor em pacientes com distonia do que naqueles sem distonia (7456.2+/-814.2 versus 7984.4+/- 644.8 mm3; p=0.0049). Não houve correlação entre o volume talâmico e a tamanho da repetição CAG, duração de doença, idade de início de sintomas e idade do paciente / Abstract: Machado-Joseph disease or spinocerebellar ataxia type 3 (SCA3/MJD) is an autosomal dominant ataxia resulting from an expansion of a CAG triplet at the MDJ1 gene located on chromosome 14q. Clinically, it is characterized by cerebellar ataxia, peripheral neuropathy, pyramidal and extrapyramidal syndrome and ophthalmoplegia. The age of onset is variable and inversely correlated with the size of the CAG expansion. Patients with early symptoms tend to have a more severe clinical picture, and the anticipation phenomenon was described in these patients. MJD/SCA3 is progressive and there is no specific treatment. The objectives of this study were: 1) to prospectively evaluate a significant number of patients with MJD/SCA3, through standardized questionnaires and validated scales; 2) To assess the current clinical tools for the evaluation of patients with MJD/SCA3; 3) To perform a longitudinal neuroimaging study in MJD/SCA3, correlating those findings with genetical and clinical markers. Patients were evaluated in a systematic manner through a standardized clinical form, neurological examination, ICARS (International cooperative ataxia rating scale) and UMSARS (Unified Multiple System Atrophy Rating Scale), and Magnetic Resonance Imaging of the brain (MRI). In thirty patients we were able to repeat the MRI after an interval of approximately 12 months. Initially, we investigated whether the ICARS and UMSARS would be suitable for the clinical evaluation of these patients. Both scales (ICARS and UMSARS) had adequate internal consistency with scores a> 0.90. However, the oculomotor subscore (ICARS) obtained a = 0.08. Intraclass correlation coefficient was 0.94 for ICARS, 0.96 for UMSARS-I-II UMSARS to 0.97 and 0.94 for UMSARS-IV ("global disability score" (GDS)). There was an almost perfect correlation between the scores of ICARS and UMARS-II. There was clearly an interference of symptoms other than ataxia in total scores of both scales. Especially patients with dystonia, regardless of clinical subtype, showed the highest scores. Moreover, the total ICARS score showed to be sensitive to change after a period of one year, demonstrating the validity of the scale in the longitudinal evaluation of patients. As this project was inserted into a larger project, involving the evaluation of non-motor symptoms, we evaluated 52 patients for the presence of sleep related complains. We interviewed all patients through a standardized sleep questionnaire and performed the Epworth Sleepiness Scale (ESS). Of these, 23 had ESS scores above 10, suggesting excessive daytime sleepiness. An interesting finding was the high frequency of patients with insomnia (19 patients). We also observed eleven patients with symptoms suggestive of restless legs syndrome, and eight with symptoms suggestive of REM behavior disorder (RBD). Sixteen patients used some kind of sleep inducing medication. The neuroimaging evaluation involved different analysis techniques. The initial step was the visual evaluation of the MRI sequences. We observed cerebellar atrophy in 28 patients; atrophy of the pons in 20 and atrophy of the medulla in 19; enlargement of the 4th ventricle in 17 and atrophy of the cerebellar peduncles on 12. Mild diffuse cortical atrophy was observed in 12 patients, while in six it was restricted to the frontal lobes. Twelve patients had areas of non-specific hyperintense lesions in the deep white matter. The second step was the analysis of the spectroscopy (MRS) data. We performed manual measurements of the peak area for NAA, Cr and Cho and compared NAA/Cr and Cho/Cr ratios between patients and control groups. We observed lower values of NAA / Cr in MJD when compared to controls (1.63 +/-0.41 (1.15-2.76) vs. 1.97+/-0.51 (1.50-2.92); U test = 219,000, p <0.001). The values of NAA/Cr did not correlate with any clinical variable or CAG repeat size. Due to the difference in age between controls and patients, we performed in a blinded fashion, a pairing between both groups, which resulted in a group of 15 patients and 15 controls. In this subgroup, the differences between NAA/Cr remained (U test = 44,000, p = 0.004). However, a difference between the levels of Cho/Cr was also found (0.86 + / -0.14 (0.71-1.15) and 0.98 + / -0.14 (0.78-1.23); U test = 53,000, p = 0014). Voxel-based morphometry (VBM) analysis occurred in two stages. At first, we compared patients to a control group. In the second analysis, we compare paired images of each patient with an approximate average interval of 12 months. We observed significant grey matter atrophy (p<0.01) at: frontal lobes (precentral, inferior, superior, middle frontal gyrus); parietal lobes (postcentral, inferior, superior, angular, supramarginal gyrus); middle temporal gyrus; cingulate gyrus; putamen. White matter atrophy was restricted to the cerebellum. Multiple areas showed an inverse correlation with CAG, age, age of onset and duration of illness. The longitudinal analysis, however, did not show a significant progression of brain pathology; possibly due to floor effect or the short follow-up interval. In order to confirm the VBM findings, we use a software for semi-automatic MRS analysis to compare MRS results from the first and second MRS failed to demonstrate a significant change in this interval. At last, we performed a comparative study between thalamic grey matter density and thalamic volume between patients and controls. There was a significant difference between grey matter density in patients (130.359 +/-16.758) and controls (153.193 +/- 23.599; p<0.001); as well as thalamic volumes (7862.5+/- 712.5 mm3 versus 8592.3+/-712.5 mm3; p<0.001). Thalamic volumes were significantly smaller in patients with dystonia when compared to patients without dystonia (7456.2+/-814.2 versus 7984.4+/- 644.8 mm3; p=0.0049). There was no significant correlation between thalamic volume and CAG repeat length, disease duration, age of onset and age / Doutorado / Neurociencias / Doutor em Fisiopatologia Medica

Orientador: Li Li Min / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-09T01:31:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mariusso_PaulaDatti_M.pdf: 3069704 bytes, checksum: 388a16e406036f52b01473bcc1885f76 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Introdução: Estudos demonstram que transtornos psiquiátricos apresentam causas genéticas, biológicas e psicossociais. A atrofia de determinadas áreas do córtex cerebral é apontada como um dos fatores biológicos associados ao Transtorno Depressivo Maior (TDM). Objetivo: Investigar e quantificar as possíveis alterações morfométricas encontradas no córtex de pessoas com TDM através do método de Morfometria Baseada em Voxels (VBM). Relacionar as alterações encontradas com a gravidade do transtorno. Método: Estudamos 25 pacientes (média=34,9±8,34 anos) com TDM, diagnosticados pelos critérios de DSM-IV e CID-10, e 30 controles (média=32,2±9,25 anos) sem transtornos psiquiátricos. Utilizamos a escala HAD e o Inventário de Depressão de Beck como ferramentas diagnósticas auxiliares. Os sujeitos foram submetidos a exame de ressonância magnética (Elscint Prestige 2T, Haifa Israel) ponderados em T1, com voxels isotrópicos de 1mm e sem gap. As imagens foram processadas e analisadas pelos softwares SPM2, VBM2 e MarsBar5. O teste T-Student foi empregado para determinar diferenças no volume/concentração de substância cinzenta entre os grupos e Correlação Simples1 para determinar a correlação entra a gravidade TDM e as alterações encontradas. Resultados: Através da análise com o SPM2, foram observadas diminuições significativas distribuídas em todo o córtex dos pacientes com TDM que foram confirmadas e ampliadas pelo estudo de ROI VBM com MarsBar5. As áreas mais afetadas foram: pólo temporal superior direito (p=0,0005) e a parte média do giro do cíngulo tanto esquerdo quanto direito (p=0,0002). Os resultados apresentaram uma correlação negativa maior com a escala HAD2 (giro temporal inferior esquerdo: p=0,0009, R=-0,64; giro fusiforme direito: p=0,0003; R=-0,68) do que com o inventário de Depressão de Beck (giro temporal inferior esquerdo: p=0,0048; R=-0,57). Conclusão: As estruturas acometidas nesse estudo são responsáveis por funções que se encontram alteradas em portadores de TDM, isso sugere que a atrofia é um dos fatores biológicos que compõem a natureza multifatorial desse transtorno. A diminuição do volume/concentração de substância cinzenta apresenta uma correlação com a gravidade do TDM / Abstract: Introduction: Psychiatric disorders are known to have genetic, biological and psychosocial causes. The atrophy of specific areas in the brain cortex is presented as one of the multiple biological causes associated with Major Depressive Disorder. Objective: To investigate and quantify possible morphometric changes in the brain cortex of subjects with Major Depressive Disorder using the Voxel-Based Morphometry method and correlate these changes with the disorder intensity. Methods: We have studied 25 subjects (average = 34,9±8,34 year) with MDD, diagnosed using the DSM-IV and CID-10 criteria, and 30 control subjects (average = 2,2±9,25 years), without psychiatric disorders. The HAD1 scale and the Beck Depression Inventory were used as auxiliary tools. The subjects were submitted to Magnetic Resonance Imaging (T1, Elscint Prestige 2T, Haifa Israel), with 1mm isotropic voxels and no gap. The images were than processed and analyzed using SPM2, VBM2 and MarsBar5 softwares. The T-Students test was used to find volume/concentration differences of gray matter among the groups and Simple Correlation2 to find correlation between the intensity of the Disorder and the intensity of the alterations. Results: The SPM2 analysis showed significative shrinking distributed among the cortex of the MDD subjects. This shrinking was confirmed by the ROI VBM analysis provided by MasBar5. The areas that were affected the most were: right superior temporal pole (p=0.0005) and bilateral middle part of cingullum (p=0.0002). The results present a bigger negative correlation with HAD scale (left temporal inferior gyrus: p=0.0009, R=-0.64; right fusiform gyrus: p=0.0003; R=-0.68) than Beck Depression Inventory (left temporal inferior gyrus: p=0.0048; R=-0.57) Conclusion: The structures that have a decreased volume in this work are responsible for changed functions in MDD patients, this shows that the atrophy is one of many biological factors in this multi factorial disease. The decreased of gray matter volume is correlated with gravity of DDM / Mestrado / Neurociencias / Mestre em Fisiopatologia Médica

Orientador: Marcondes Cavalcante França Júnior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-26T03:00:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_CynthiaBonilhada_D.pdf: 5479490 bytes, checksum: 024402553720f1d64b73e9db5fae2ab4 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Ataxia de Friedreich é a ataxia autossômiva recessiva mais frequente, causada por uma expansão de tripletos GAA em homozigoze no primeiro íntron do gene FXN, localizado no cromossomo 9. Trata-se de uma doença neurodegenerativa de início precoce, com curso progressivo. A patologia é caracterizada por perda neuronal nos gânglios das raízes dorsais, seguida por degeneração da coluna dorsal da medula espinhal e dos tractos espinocerebelares, atrofia da medula espinhal e do núcleo denteado de cerebelo. Os estudos clínicos prévios realizados na Ataxia de Friedreich focaram na incapacidade motora e muito pouco é conhecido sobre sintomas não-motores. Da mesma forma, estudos de neuroimagem prévios avaliaram coortes reduzidas e não incluíram avaliação longitudinal. Dessa forma, nosso estudo foi desenhado para caracterizar melhor a história natural da Ataxia de Friedreich. Avaliamos a presença de sintomas neuropsiquiátricos e se há substrato anatômico para tais manifestações. Realizamos, ainda, estudo de neuroimagem multimodal e longitudinal, a fim de identificar possíveis marcadores evolutivos da doença. Os resultados mostraram que fadiga e depressão são freqüentes nos pacientes com Ataxia de Friedreich, enquanto que sintomas relativos ao sono são raros. Evidenciamos que a depressão apresenta correlação com alterações neuroanatômicas, especialmante com a atrofia do giro cingulado anterior. O tempo de relaxação T2 estava significativa e especificamente reduzido nos núcleos denteados dos pacientes. Este parâmetro apresentou progressão ao longo do tempo e de forma paralela à deterioração motora, sugerindo assim que o tempo de relaxação T2 nesta estrutura pode ser um marcador de evolução da doença. O estudo volumétrico evidenciou uma extensa atrofia de substância cinzenta e branca, incluindo regiões profundas do cerebelo, tronco encefálico e também estruturas supratentoriais, como os giros precentrais. Estas alterações se correlacionaram com parâmetros de gravidade da doença. Na avaliação longitudinal, houve piora da atrofia em regiões dos lobos temporais e frontais (incluindo os giros precentrais), além do lobo posterior do cerebelo. Nos pacientes, evidenciamos também extenso dano microestrutural à substância branca na FRDA. Além dos pedúnculos cerebelares superiores, constatamos alterações em parâmetros de difusão nos tratos piramidais e no corpo caloso. Embora estas alterações tenham se correlacionado com a incapacidade motora, não detectamos progressão ao longo do tempo / Abstract: Friedreich¿s ataxia is the most common autosomal recessive ataxia. It is caused by a homozygous triplet GAA expansion in the first intron of the FXN gene on chromossome 9. It is an early onset disease, with slowly progressive evolution. Pathology is characterized by neuronal loss in the dorsal root ganglia, followed by degeneration of the dorsal columms of the spinal cord, spinocerebelar tracts and atrophy of dentate nuclei of cerebellum. On clinical grounds, most studies have focused on motor disability and little is known about non-motor symptoms. Also, previous neuroimaging studies evaluated small samples of patients and did not include longitudinal analysis. Therefore, our study was designed to better characterize the course of the disease. In particular, we looked at neuropsychiatric manifestations and their structural substrate. We also performed multimodal MRI scans in a longitudinal setting, in an attempt to find reliable neuroimaging markers. Our results showed that fatigue and major depression are indeed frequent in patients with Friedreich¿s ataxia, but sleep complaints are rare. In these patients, depression was associated with neuroanatomical abnormalities, especially anterior cingulate cortex atrophy. The dentate nuclei T2 relaxometry was significantly shorter in patients, presented a progressive worsening over time and correlated with clinical parameters. These data suggest that dentate nuclei T2 might be a useful marker in this disease. The volumetric analyses showed widespread gray and white matter atrophy, including deep cerebellar nuclei, brainstem and also supratentorial structures, such as the precentral gyri. Such abnormalities correlated with disease severity. After 2 years of follow-up, we identified progressive volumetric reduction in parts of the temporal and frontal lobes (including the precentral gyri), as well as the posterior cerebellar lobe. We also found widespread microstructural damage to the white matter in Friedreich's ataxia. Such damage involved not only the superior cerebellar peduncles, but also the pyramidal tracts and the corpus callosum. Although these abnormalities did correlate with motor disability, we did not find progression over time / Doutorado / Neurologia / Doutora em Ciências Médicas

This dissertation proposes to combine magnetic resonance imaging (MRI), positron emission tomography (PET) and a neuropsychological test, Mini-Mental State Examination (MMSE), as input to a multidimensional space for the classification of Alzheimer’s disease (AD) and it’s prodromal stages including amnestic MCI (aMCI) and non-amnestic MCI (naMCI). An assessment is provided on the effect of different MRI normalization techniques on the prediction of AD. Statistically significant variables selected for each combination model were used to construct the classification space using support vector machines. To combine MRI and PET, orthogonal partial least squares to latent structures is used as a multivariate analysis to discriminate between AD, early and late MCI (EMCI and LMCI) from cognitively normal (CN)s. In addition, this dissertation proposes a new effective mean indicator (EMI) method for distinguishing stages of AD from CN. EMI utilizes the mean of specific top-ranked measures, determined by incremental error analysis, to achieve optimal separation of AD and CN. For AD vs. CN, the two most discriminative volumetric variables (right hippocampus and left inferior lateral ventricle), when combined with MMSE scores, provided an average accuracy of 92.4% (sensitivity: 84.0%; specificity: 96.1%). MMSE scores were found to improve classification accuracy by 8.2% and 12% for aMCI vs. CN and naMCI vs. CN, respectively. Brain atrophy was almost evenly seen on both sides of the brain for AD subjects, which was different from right side dominance for aMCI and left side dominance for naMCI. Findings suggest that subcortical volume need not be normalized, whereas cortical thickness should be normalized either by intracranial volume or the mean thickness. Furthermore, MRI and PET had comparable predictive power in separating AD from CN. For the EMCI prediction, cortical thickness was found to be the best predictor, even better than using all features together. Validation with an external test set demonstrated that best of feature-selected models for the LMCI group was able to classify 83% of the LMCI subjects. The EMI-based method achieved an accuracy of 92.7% using only MRI features. The performance of the EMI-based method along with its simplicity suggests great potential for its use in clinical trials.

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

abstract: Rapid advance in sensor and information technology has resulted in both spatially and temporally data-rich environment, which creates a pressing need for us to develop novel statistical methods and the associated computational tools to extract intelligent knowledge and informative patterns from these massive datasets. The statistical challenges for addressing these massive datasets lay in their complex structures, such as high-dimensionality, hierarchy, multi-modality, heterogeneity and data uncertainty. Besides the statistical challenges, the associated computational approaches are also considered essential in achieving efficiency, effectiveness, as well as the numerical stability in practice. On the other hand, some recent developments in statistics and machine learning, such as sparse learning, transfer learning, and some traditional methodologies which still hold potential, such as multi-level models, all shed lights on addressing these complex datasets in a statistically powerful and computationally efficient way. In this dissertation, we identify four kinds of general complex datasets, including "high-dimensional datasets", "hierarchically-structured datasets", "multimodality datasets" and "data uncertainties", which are ubiquitous in many domains, such as biology, medicine, neuroscience, health care delivery, manufacturing, etc. We depict the development of novel statistical models to analyze complex datasets which fall under these four categories, and we show how these models can be applied to some real-world applications, such as Alzheimer's disease research, nursing care process, and manufacturing. / Dissertation/Thesis / Ph.D. Industrial Engineering 2012

Orientador: Fernando Cendes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-17T18:37:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fonseca_VivianedeCarvalho_M.pdf: 1655188 bytes, checksum: bcdca0376058479aae51c23d91464f89 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A epilepsia parcial secundária a displasia cortical focal (DCF), comumente se origina nos primeiros anos de vida, entretanto, alguns casos podem apresentar início após os 40 anos. Atualmente, a DCF é identificada em 20 - 25% de pacientes com epilepsia parcial extratemporal e aproximadamente 76% dos pacientes supostamente apresentam epilepsia refratária à medicação. Trata-se de uma malformação do desenvolvimento cortical (MDC), identificada por uma diferenciação anormal do córtex e neurônios displásicos na substância branca (SB). O exame de imagem por tensor de difusão (DTI) tem a capacidade de descrever a integridade da SB, através da quantificação da difusão e orientação das moléculas de água nos tecidos de forma não invasiva, podendo detectar anormalidades no tecido cerebral em estágios precoces em relação ao exame convencional de imagem por RM ponderado em T1 ou T2. Com o objetivo de detectar alterações microestruturais no tecido cerebral, utilizamos o exame de DTI para investigar a SB desses pacientes. Para isso, utilizamos uma medida de direcionamento da difusão, conhecida como anisotropia fracional (AF), que representa a orientação do eixo das estruturas dos feixes de fibras ao longo do qual as moléculas de água se movem de modo preferencial, indicando mudanças da microestrutura tissular. Foram analisados 53 sujeitos, sendo 22 pacientes e 31 indivíduos saudáveis. Todos os pacientes tinham diagnóstico clínico e eletroencefalográfico de epilepsia extratemporal (lobo frontal) secundária a provável DCF. Processamos o DTI com os programas: MRIcroN, FSL e TBSS (Tract-based Spatial Statistics). A comparação entre o grupo de pacientes e grupo controle foi realizada usando two-sample teste-t, com nível de significância de p <0,05. Identificamos áreas com redução da FA, nos lobos frontal, parietal, temporal e occipital, sendo elas: fórceps menor à direita (p=0,032), fórceps menor à esquerda (p=0,042), giro do cíngulo à esquerda (p=0,048), trato córtico-espinhal direito e esquerdo (p=0,022), fascículo fronto-occipital inferior direito (p=0,022), fascículo longitudinal superior e inferior esquerdo (p=0,034), radiação talâmica anterior à direita (p=0,034) e fascículo uncinado à esquerda (p=0,042). Nossos resultados mostraram um padrão extenso de anormalidades estruturais em regiões da SB que se estendem além do foco epileptogênico (lobo frontal), provavelmente decorrente da cronicidade da epilepsia. É possível que essas alterações sejam secundárias às descargas epilépticas muito freqüentes, associadas à generalização e bissincronia secundária / Abstract: Epilepsy secondary to FCD usually begins early in life, however, some cases may have onset after 40 years. Currently FCD has been identified in 20-25% of patients with extratemporal epilepsy and approximately 76% of patients with epilepsy refractory to antiepileptic drug treatment. FCD is a malformation of cortical development (MCD), identified by an abnormal differentiation of cortex and dysplastic neurons on the white matter. Diffusion tensor imaging (DTI) has a powerful ability to describe white matter integrity, through the quantification of the spread and direction of water molecules in tissues noninvasively, which can detect the abnormalities of the brain tissue in an earlier stage than conventional T2- or T1-weighted MRI. Aiming to detect microstructural changes in brain tissue, we used DTI to investigate the WM these patients. For this, we used a measure of diffusion direction, known as fractional anisotropy (FA), which represents the axis orientation of the structures of the fiber bundles along which the water molecules move preferentially, indicating changes in tissue microstructure. We analyzed 53 subjects, 22 patients and 31 healthy individuals. All the patients had clinical and EEG diagnosis of extratemporal epilepsy (frontal lobe), probably secondary to FCD. To process the DTI we used the following softwares: MRIcroN, FSL, TBSS. The comparison between the patients group and control group was performed using two-sample t-test, and the level of significance was set at <0.05. FA reduction in patients were identified in the frontal, parietal, temporal and occipital lobes, which were: right forceps minor (p =0.032), left forceps minor (p = 0.042), left cingulum (p = 0.048), right and left corticospinal tracts (p = 0.022), inferior right fronto-occipital fasciculus (p = 0.022),right and left superior longitudinal fasciculus (p = 0.034), right anterior thalamic radiation (p = 0.034) and the left uncinate fasciculus (p = 0,042). Our results showed a widespread pattern of WM micro structural abnormalities extending beyond the ictal onset zone (frontal lobe), probably due to the epilepsy chronicity. It is possible that this damage is secondary to persistent epileptic discharges with frequent generalization and secondary bilateral synchrony / Mestrado / Ciencias Biomedicas / Mestre em Ciências Médicas

Orientador: Fernando Cendes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-11T18:31:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rondina_JaneMaryam_D.pdf: 1600669 bytes, checksum: 1ea760868c65fb9012161a1d5b9c3efa (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo a aquisição, processamento e análise de imagens funcionais por ressonância magnética através da aplicação de estímulos para o estudo de processos relacionados à memória verbal e visual em controles e em pacientes com epilepsia do lobo temporal medial associada a atrofia hipocampal. As imagens foram adquiridas pela sequência EPI (Echo-planar Imaging) e o sinal BOLD (Blood-oxygenation-level-dependent) obtido foi analisado de forma multivariada. O contraste entre as condições definidas no desenho do experimento foi analisado estatisticamente através da utilização do teste t-student. Foram realizadas comparações entre diferentes abordagens de processamento das imagens. Foi realizada uma análise de regiões de interesse (ROIs) com o objetivo de explorar as condições definidas no projeto do experimento e avaliar o envolvimento de estruturas anatômicas temporais e frontais no processo de codificação de memória. Foram discutidas questões sobre a utilização de diferentes abordagens de análise individual e de grupo, sobre o planejamento do paradigma e desenho do experimento, sobre o padrão de ativação das estruturas anatômicas consideradas sob diferentes condições e sobre diferenças observadas entre os grupos de pacientes e o grupo de controles / Abstract: The purpose of this work was the acquisition, processing and analysis of functional magnetic resonance images through the application of stimuli for the study of processes related to both verbal and visual memory in both controls and patients with medial temporal lobe epilepsy associated to hippocampal atrophy. The images were acquired using the EPI (Echo-planar Imaging) protocol and the BOLD (Blood-oxygenation-level-dependent) signal was analyzed using a multivariate approach. The contrast between the conditions defined in the design was statistically analyzed using t-test. Voxelwise analysis was performed for comparison among different approaches and ROI (Region of interest) analysis was performed aiming both to explore the conditions defined in the design and to study the involvement of anatomical structures considered (both temporal and frontal) in the memorizing process. Conclusions were obtained about: the use of different analysis approaches; the planning of paradigm and design definition; the activation patterns observed in the anatomical structures considered during the different conditions; and differences observed among the patients and control groups / Doutorado / Ciencias Biomedicas / Doutor em Ciências Médicas