Introdução: A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é uma doença degenerativa e progressiva que afeta neurônios motores da medula espinhal, tronco cerebral e/ ou córtex motor. Sua manifestação clínica é bastante variada, sua etiologia desconhecida e a progressão, fatal. Não existe ainda um tratamento curativo para a ELA, porém alguns medicamentos e a realização de fisioterapia podem auxiliar, fornecendo ao paciente uma melhor qualidade de vida. Objetivos: Testar a hipótese de que técnicas quantitativas de Ressonância Magnética (RM) são eficazes para detectar a lesão neuronal no encéfalo de pacientes com ELA no estágio inicial da doença e, verificar se existe correlação entre a lesão encefálica e a perda funcional do paciente. Dessa forma, pretende-se estabelecer um protocolo capaz de contribuir para o diagnóstico precoce da ELA. Metodologia: Quinze pacientes com diagnóstico de ELA definida ou provável (12 homens e três mulheres), com idade entre 37 e 79 anos e seus respectivos controles foram submetidos a um protocolo de avaliação por RM, que incluiu um estudo estrutural volumétrico e quantitativo do dano neuronal e mielínico por razão de sequências ponderadas em T1 e FLAIR, da Transferência de Magnetização (MT), Relaxometria, Anisotropia Fracionada (FA) e Difusão (DTI), além da Espectroscopia de prótons. Alguns dos sujeitos foram submetidos também à uma avaliação física de força muscular, de funcionalidade através da Amyotrophic Lateral Sclerosis Functional Rating Scale Revised (ALSFRS-R), de qualidade de vida através da Amyotrophic Lateral Sclerosis Assessment Questionnaire (ALSAQ-40) e de quantificação da fadiga pela Fadigue Severity Scale (FSS). Os dados da RM dos dois grupos foram comparados através da análise de variância multi e univariada e submetidos à correção de múltiplas comparações de Bonferroni. Nas variáveis com diferença significante entre os grupos, foi estudada a validade preditiva da medida, calculando-se a área sob a curva ROC e estabelecidos os valores de sensibilidade, especificidade e acurácia. Os dados das escalas foram comparados pelo teste de Mann-Whitney e correlacionados entre si e com as estruturas através da correlação de Spearman. Resultados: As várias técnicas da RM, com exceção da MT, identificaram pelo menos uma estrutura com diferença significante entre os dois grupos, totalizando 11 estruturas mais a razão dos metabólitos NAA/Cre. Os valores de sensibilidade, especificidade e acurácia foram satisfatórios variando entre 0,60 e 1,00 , com destaque para o Volume do Giro Superior Frontal Direito e Giro Superior Frontal Esquerdo que apresentaram valores 1,00 , 0,93 e 0,97 , respectivamente. As escalas ALSFRS-R e ALSAQ-40 apresentaram diferença significativa entre os dois grupos, mas a FSS não apresentou. As escalas apresentaram correlação significativa entre si em quase todos os escores totais e domínios. Já a correlação das escalas com as estruturas foi significativa apenas para o Volume. Conclusões: Técnicas como DTI, FA, Relaxometria e Volume se mostraram mais eficazes no diagnóstico precoce de pacientes com ELA do que as outras. A redução de volume de substância cinzenta se correlacionou positivamente com a ALSFRS-R. Por fim, propomos um protocolo para avaliação de pacientes com ELA, que inclua imagem volumétrica de alta resolução para cálculo da Volumetria e DTI. / Introduction: Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is a progressive and degenerative disease that affects motor neurons in the spinal cord, brain stem and/ or motor cortex. Their clinical presentation is varied, its unknown etiology and fatal progression. There isnt still a curative treatment for ALS, but some medications and physical therapy can help by providing the patient a better quality of life. Objectives: To test the hypothesis that quantitative techniques of magnetic resonance imaging (MRI) are effective to detect neuronal damage in the brain of patients with ALS at the inicial stage of the disease and see if there is a correlation between brain injury and functional loss of the patient. Thus, we intend to establish a protocol can to contribute to early diagnosis of ALS. Methods: Fifteen patients with definite or probable ALS (12 men and three women) aged between 37 and 79 and their respective controls underwent an MRI evaluation protocol, including a volumetric and quantitative structural study of damage neuronal and myelin by reason of T1-weighted sequences and FLAIR , Magnetization Transfer (MT), Relaxometry, Fractional Anisotropy (FA), Diffusion (DTI) and Proton magnetic resonance spectroscopy. Some of the subjects also underwent a physical assessment of muscle strength, functionality by Amyotrophic Lateral Sclerosis Functional Rating Scale Revised (ALSFRS-R), quality of life through the Amyotrophic Lateral Sclerosis Assessment Questionnaire (ALSAQ-40) and quantification of fatigue by Fadigue Severity Scale (FSS). The MRI data of the two groups were compared using analysis of variance multivariate and univariate and submitted to correction for multiple comparisons of Bonferroni. In the variables with significant differences between groups, we studied the predictive validity of the measure, by calculating the area under the ROC curve and set the sensitivity, specificity and accuracy. The data of the scales were compared using Mann-Whitney test and correlated with each other and with the structures by Spearman correlation. Results: The various MRI techniques, with the exception of MT, identified at least one structure with a significant difference between the two groups, a total of 11 structures over the reason for the metabolites NAA/Cre. The sensitivity, specificity and accuracy were satisfactory ranging from 0.60 to 1.00 , with emphasis on Volume of Gyros Superior Frontal Right and Gyros Superior Frontal Left that averaged 1.00 , 0.93 and 0,97 , respectively. The ALSFRS-R and ALSAQ-40 scales showed significant differences between the two groups, but the FSS did not. The scales were significantly correlated with each other in almost all domains and total scores. The correlation with the structures of the scales was significant only for the Volume. Conclusions: Techniques such as DTI, FA, Relaxometry and Volume are more effective in early diagnosis of ALS patients than others. The decrease in gray matter volume was positively correlated with the ALSFRS-R. Finally, we propose a protocol for evaluation patients with ALS, including high-resolution volumetric image to calculate the Volume and DTI.

Introdução: A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é uma doença degenerativa e progressiva que afeta neurônios motores da medula espinhal, tronco cerebral e/ ou córtex motor. Sua manifestação clínica é bastante variada, sua etiologia desconhecida e a progressão, fatal. Não existe ainda um tratamento curativo para a ELA, porém alguns medicamentos e a realização de fisioterapia podem auxiliar, fornecendo ao paciente uma melhor qualidade de vida. Objetivos: Testar a hipótese de que técnicas quantitativas de Ressonância Magnética (RM) são eficazes para detectar a lesão neuronal no encéfalo de pacientes com ELA no estágio inicial da doença e, verificar se existe correlação entre a lesão encefálica e a perda funcional do paciente. Dessa forma, pretende-se estabelecer um protocolo capaz de contribuir para o diagnóstico precoce da ELA. Metodologia: Quinze pacientes com diagnóstico de ELA definida ou provável (12 homens e três mulheres), com idade entre 37 e 79 anos e seus respectivos controles foram submetidos a um protocolo de avaliação por RM, que incluiu um estudo estrutural volumétrico e quantitativo do dano neuronal e mielínico por razão de sequências ponderadas em T1 e FLAIR, da Transferência de Magnetização (MT), Relaxometria, Anisotropia Fracionada (FA) e Difusão (DTI), além da Espectroscopia de prótons. Alguns dos sujeitos foram submetidos também à uma avaliação física de força muscular, de funcionalidade através da Amyotrophic Lateral Sclerosis Functional Rating Scale Revised (ALSFRS-R), de qualidade de vida através da Amyotrophic Lateral Sclerosis Assessment Questionnaire (ALSAQ-40) e de quantificação da fadiga pela Fadigue Severity Scale (FSS). Os dados da RM dos dois grupos foram comparados através da análise de variância multi e univariada e submetidos à correção de múltiplas comparações de Bonferroni. Nas variáveis com diferença significante entre os grupos, foi estudada a validade preditiva da medida, calculando-se a área sob a curva ROC e estabelecidos os valores de sensibilidade, especificidade e acurácia. Os dados das escalas foram comparados pelo teste de Mann-Whitney e correlacionados entre si e com as estruturas através da correlação de Spearman. Resultados: As várias técnicas da RM, com exceção da MT, identificaram pelo menos uma estrutura com diferença significante entre os dois grupos, totalizando 11 estruturas mais a razão dos metabólitos NAA/Cre. Os valores de sensibilidade, especificidade e acurácia foram satisfatórios variando entre 0,60 e 1,00 , com destaque para o Volume do Giro Superior Frontal Direito e Giro Superior Frontal Esquerdo que apresentaram valores 1,00 , 0,93 e 0,97 , respectivamente. As escalas ALSFRS-R e ALSAQ-40 apresentaram diferença significativa entre os dois grupos, mas a FSS não apresentou. As escalas apresentaram correlação significativa entre si em quase todos os escores totais e domínios. Já a correlação das escalas com as estruturas foi significativa apenas para o Volume. Conclusões: Técnicas como DTI, FA, Relaxometria e Volume se mostraram mais eficazes no diagnóstico precoce de pacientes com ELA do que as outras. A redução de volume de substância cinzenta se correlacionou positivamente com a ALSFRS-R. Por fim, propomos um protocolo para avaliação de pacientes com ELA, que inclua imagem volumétrica de alta resolução para cálculo da Volumetria e DTI. / Introduction: Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is a progressive and degenerative disease that affects motor neurons in the spinal cord, brain stem and/ or motor cortex. Their clinical presentation is varied, its unknown etiology and fatal progression. There isnt still a curative treatment for ALS, but some medications and physical therapy can help by providing the patient a better quality of life. Objectives: To test the hypothesis that quantitative techniques of magnetic resonance imaging (MRI) are effective to detect neuronal damage in the brain of patients with ALS at the inicial stage of the disease and see if there is a correlation between brain injury and functional loss of the patient. Thus, we intend to establish a protocol can to contribute to early diagnosis of ALS. Methods: Fifteen patients with definite or probable ALS (12 men and three women) aged between 37 and 79 and their respective controls underwent an MRI evaluation protocol, including a volumetric and quantitative structural study of damage neuronal and myelin by reason of T1-weighted sequences and FLAIR , Magnetization Transfer (MT), Relaxometry, Fractional Anisotropy (FA), Diffusion (DTI) and Proton magnetic resonance spectroscopy. Some of the subjects also underwent a physical assessment of muscle strength, functionality by Amyotrophic Lateral Sclerosis Functional Rating Scale Revised (ALSFRS-R), quality of life through the Amyotrophic Lateral Sclerosis Assessment Questionnaire (ALSAQ-40) and quantification of fatigue by Fadigue Severity Scale (FSS). The MRI data of the two groups were compared using analysis of variance multivariate and univariate and submitted to correction for multiple comparisons of Bonferroni. In the variables with significant differences between groups, we studied the predictive validity of the measure, by calculating the area under the ROC curve and set the sensitivity, specificity and accuracy. The data of the scales were compared using Mann-Whitney test and correlated with each other and with the structures by Spearman correlation. Results: The various MRI techniques, with the exception of MT, identified at least one structure with a significant difference between the two groups, a total of 11 structures over the reason for the metabolites NAA/Cre. The sensitivity, specificity and accuracy were satisfactory ranging from 0.60 to 1.00 , with emphasis on Volume of Gyros Superior Frontal Right and Gyros Superior Frontal Left that averaged 1.00 , 0.93 and 0,97 , respectively. The ALSFRS-R and ALSAQ-40 scales showed significant differences between the two groups, but the FSS did not. The scales were significantly correlated with each other in almost all domains and total scores. The correlation with the structures of the scales was significant only for the Volume. Conclusions: Techniques such as DTI, FA, Relaxometry and Volume are more effective in early diagnosis of ALS patients than others. The decrease in gray matter volume was positively correlated with the ALSFRS-R. Finally, we propose a protocol for evaluation patients with ALS, including high-resolution volumetric image to calculate the Volume and DTI.

[ES] La representación de un proyecto arquitectónico tiene diferentes finalidades, una de las más relevantes es su visualización. El tema de esta tesis es la relación entre el diseñador, su actividad cerebral durante la fase creativa, el proyecto representado y la mente del observador. La pregunta, planteada por arquitectos, diseñadores y académicos en los años ochenta y aún abierta a soluciones estimulantes, es una pregunta bien conocida sobre si la creciente digitalización puede ser perjudicial o beneficiosa para esta relación. Después de un análisis de la imagen en la arquitectura a partir del Renacimiento, informado en la Parte 1, se revisan y discuten las técnicas actuales de representación. La primera pregunta, abordada en la Parte 2, fue si la simulación de la realidad con renderizado de calidad fotográfica garantiza una visualización mejor o peor que una imagen tradicionalmente dibujada a mano. Se elaboró un cuestionario para verificar las características de comunicación y representación de las imágenes producidas con las dos técnicas. Los resultados mostraron que estas dos cualidades estaban más presentes en el caso del dibujo a mano alzada que en los renders fotorrealistas. La Parte 3 se centró en el diseñador y utilizó las herramientas proporcionadas por la neurociencia, a saber, el EEG y las 'respuestas evocadas', para cuantificar la actividad cerebral de alguien que hace un dibujo a mano alzada con respecto a CAD. Dado que la tecnología utilizada nunca antes se había aplicado a un sujeto al realizar un diseño, la investigación se dividió en tres experimentos separados. El primero se dedicó a encontrar una forma confiable de realizar registros durante el movimiento del miembro superior en la ejecución del dibujo; los experimentos segundo y tercero tenían como objetivo el análisis específico de la actividad cerebral que precede y sigue a los movimientos individuales de los signos trazados. Los resultados mostraron que la actividad motora relacionada con el dibujo a mano alzada estuvo acompañada por un aumento en la amplitud de las respuestas electroencefalográficas en comparación con el dibujo con CAD. Este dato es probablemente un importante paso adelante a favor de la hipótesis de que la creatividad también puede mejorarse mediante el movimiento en el dibujo a mano alzada. La conclusión es que las imágenes así dibujadas crean una mejor correspondencia entre el autor y el observador, y que el movimiento y la percepción sensorial de la mano pueden fomentar la creatividad. Recientemente, los avances en la técnica de las tabletas de dibujo han proporcionado una nueva técnica para el dibujo a mano alzada, donde se combina la capacidad de gestión de datos del ordenador con los gestos naturales tradicionalmente ligados al uso del papel y el lápiz. de la tecnología moderna puede fusionar el factor humano junto con las nuevas tecnologías digitales. / [CA] La representació d'un projecte arquitectònic té diferents finalitats, una de les més rellevants és la seva visualització. El tema d'aquesta tesi és la relació entre el dissenyador, la seva activitat cerebral durant la fase creativa, el projecte representat i la ment de l'observador. La pregunta, plantejada per arquitectes, dissenyadors i estudiosos als anys vuitanta i encara oberta a solucions estimulants, és una qüestió ben coneguda si augmentar la digitalització pot ser perjudicial o beneficiós per a aquesta relació. Després d'una anàlisi de la imatge en arquitectura a partir del període renaixentista, informada a la part 1, es revisen i discuteixen les tècniques de representació actuals. La primera pregunta, abordada a la part 2, va ser si la simulació de la realitat amb renderització de qualitat fotogràfica garanteix una visualització millor o pitjor que una imatge tradicionalment dibuixada a mà. Es va elaborar un qüestionari per comprovar les característiques de comunicació i representació de les imatges produïdes amb les dues tècniques. Els resultats van mostrar que aquestes dues qualitats estaven més presents en el cas del dibuix a mà alçada que en els renders fotorealistes. La part 3 es va centrar en el dissenyador i va utilitzar les eines proporcionades per la neurociència, és a dir, l'EEG i les 'respostes evocades', per quantificar l'activitat cerebral d'algú que realitza un dibuix a mà alçada respecte al CAD. Com que la tecnologia utilitzada mai abans s'havia aplicat a un tema mentre es feia un disseny, la investigació es va dividir en tres experiments separats. El primer es va dedicar a trobar una manera fiable de fer enregistraments durant el moviment de l'extremitat superior en l'execució del dibuix; el segon i el tercer experiment estaven dirigits a l'anàlisi específica de l'activitat cerebral que precedeix i segueix els moviments individuals dels signes traçats. Els resultats van mostrar que l'activitat motora relacionada amb el dibuix a mà alçada va anar acompanyada d'un augment de l'amplitud de les respostes electroencefalogràfiques en comparació amb el dibuix amb CAD. Aquesta dada és probablement un pas endavant significatiu a favor de la hipòtesi que la creativitat també es pot millorar amb el moviment en el dibuix a mà alçada. La conclusió és que les imatges dibuixades d'aquesta manera creen una millor correspondència entre autor i observador, i que el moviment i la percepció sensorial de la mà poden fomentar la creativitat. Recentment, els avenços en la tècnica de dibuix a tauletes han aportat una nova tècnica de dibuix a mà alçada, on la capacitat de gestió de dades de l'ordinador es combina amb els gestos naturals tradicionalment vinculats a l'ús del paper i el llapis. de la tecnologia moderna pot fusionar el factor humà amb les noves tecnologies digitals. / [EN] The representation of an architectural project aims at several intents, one of the most relevant being the visualisation of a design. The subject of this dissertation is therefore the relationship between the draftsman, the creativity of his brain, the represented design, and the mind of the observer. Since the Eighties, architects, designers and scholars wondered whether the current habit of an ever increasing digitalisation could be detrimental or advantageous to such relationship. After an analysis of architectural imaging since the Renaissance, as reported in Part 1, the current techniques are reviewed and discussed. The first question, addressed in Part 2, has been whether the simulation of reality with renders of photographic quality, would relate to the observer better or worse than a traditionally hand drawn image. A questionnaire has been constructed to probe the communication and representation qualities of the images. The results suggested that these two qualities were best represented in the case of freehand drawing compared to photorealistic renders. Part 3 was focused on the designer and used the instruments provided by neuroscience, i.e. the EEG and 'evoked responses', to quantify the brain activity in connection with freehand and CAD drawing. Because the involved technology had never been applied before to a drawing subject, the investigation had to be divided into three separate experiments. The first one was dedicated to finding a reliable way to perform the recordings in subjects who freely moved their arm and hand while drawing. The second and third experiments were aimed at analysing the cerebral activity occurring before and after each drawing movement. All results demonstrated that a larger cerebral activity preceded and followed each movement in freehand drawing compared to CAD design. This finding may be considered a robust step towards the notion that also creativity may consequently be improved. The final conclusion is that the freehand drawn images make a better link between author and observer, and at the same time the very movement and haptic perception of the hand elicit creativity. Indeed, the most recent advances in technology of drawing tablets have provided a new medium for freehand drawing, which can exploit the capacity of data handling of computers with the natural movement of using pencil and paper, ending up in a traditional hand made product. A wise usage of modern technology can therefore merge the human factor with the digital world. / Leandri, G. (2022). Freehand Digital Drawing: a Boost to Creative Design. The Observer's Eye and the Draftsman Brain [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/188091