ICe - Trabalhos apresentados em eventos

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Repositório da produção científica do Instituto do Cérebro - ICe, da UFRN, Unidade Acadêmica Especializada em neurociências.

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Desenvolvimento de um Estimulador Galvânico Vestibular Compatível com Exames de RMf
(2010-09) Justina, Hellen Mathei Della; Winkler, Anderson; Manczak, Tiago; Oliveira, Paulo Henrique de; Araújo, Dráulio Barros de; Ferreira, Ricardo R.; Zwick, Albrecht; Gamba, Humberto Remigio
Introdução: A ressonância magnética funcional (RMf) é uma das técnicas mais utilizadas em neuroimagem nos dias de hoje. O estudo das áreas de ativação cerebral por meio da RMf é, na atualidade, essencialmente um trabalho de pesquisa. Assim, vários estudos precisam ser realizados até que se consiga chegar a um procedimento clínico que auxilie o diagnóstico médico. Um desses estudos está relacionado ao desenvolvimento de neuroestimuladores que possam ser seguramente utilizados dentro do equipamento de ressonância magnética (RM). Entretanto, o equipamento de RM é muito hostil para circuitos eletrônicos. O forte campo magnético, o chaveamento dos gradientes magnéticos e os pulsos de radiofrequência (RF) são fontes de interferência que podem afetar a sua funcionalidade elétrica, tornando-a perigosa para o indivíduo que está conectado a ela. Consequentemente, algumas técnicas específicas são necessárias para garantir o bom funcionamento dos equipamentos elétricos e, também, a completa segurança do indivíduo. Nesse trabalho um estimulador galvânico vestibular (EGV) compatível com o equipamento de RM é descrito em detalhes. O EGV nos permite estudar uma das funções mais importantes do corpo humano, a manutenção do equilíbrio estático. Materiais e Métodos: Uma corrente alternada, ajustável até 5 mA (RMS), é gerada por uma fonte de corrente alimentada por duas baterias de 12 V. Esse circuito foi alojado em uma caixa construída em alumínio anodizado de 1,2 mm de espessura para reduzir as interferências eletromagnéticas. A forma do sinal é completamente controlado por um gerador de sinais alocado na sala de controle. Foram utilizadas fibras ópticas para conectar o gerador de sinais e a fonte de corrente, posicionada na sala de ressonância. A corrente AC foi aplicada ao voluntário por um par de fios trançados e dois eletrodos de silicone, 9 cm2, aderidos em cada processo mastóide do voluntário. A corrente é desligada automaticamente se, por alguma razão, ela ultrapassar 8 mA ou manualmente pelo voluntário, utilizando um botão liga/desliga. Três testes foram realizados: o primeiro analisou o sincronismo entre o EGV e o sistema de RMf; o segundo definiu o tipo de eletrodo que não interferiu nas imagens; e, finalmente, 8 experimentos de RMf foram realizados em voluntários assimptomáticos (6 homens e 2 mulheres com idade entre 24 e 33 anos). Os exames de RMf iniciaram com uma tarefa de reposo de 20 s, alternando com uma corrente, média de 1,7 mA, senoidal com 1 Hz de frequência durante 30 s. Resultados: Conseguiu-se realizar o sincronismo apenas ajustando os parâmetros no EGV e disparando a sequência de RMf simultaneamente. O eletrodo de silicone não apresentou artefato na imagem. O voluntário não relatou sensação de aquecimento, apenas apresentou um pouco de vermelhidão no local de aderência dos eletrodos. A análise individual dos voluntários mostrou atividade nos giros pré- e pós-central, nos giros frontal médio e inferior, no lobo parietal inferior, no giro fusiforme, no pré-cuneus, nos giros temporal médio e superior e na ínsula. Conclusões: Foi desenvolvimento um EGV compatível com exames de RMf. Foi demostrado que os eletrodos de silicone são os ideias para este tipo de experimento. Os resultados obtidos com o EGV desenvolvido mostraram focos de ativação ao longo das principais áreas envolvidas com as funções multimodais do sistema vestibular, confirmado a sua validade como um estimulador neurovestibular.
A protocol for fMRI visual decoding
(2014-09) Peres, André Salles Cunha; Sato, João Ricardo; dos Santos, Antônio Carlos; Hallak, Jaime Eduardo Cecílio; Ribeiro, Sidarta Tollendal Gomes; Araújo, Dráulio Barros de
Introdução Functional magnetic resonance imaging (fMRI) is widely used to assess patterns of brain activity in response to specific tasks. Recent advances of signal processing tools opened the perspective of decoding information from different stimuli based on fMRI brain activity. Currently, the decoding of visual information is the most successful strategy. Typically, during the encoding phase the volunteers passively see a large number of images and a pattern of the fMRI signal is associated to each one of them. Based only on these BOLD signal patterns, statistical algorithms are used to infer what was the image seen by the subject. A common strategy used for visual cortex decoding is to separate the images into categories, with the intent of creating an average of BOLD distribution for each category. Thus, decoding refers to indicating the category to which an image belongs to. Objetivos Our purpose in this work is to evaluate the feasibility of implementing a visual cortex decoding protocol based on six categories: tree, car, house, food, person, and reptile. Métodos Two asymptomatic volunteers were invited to participate in the study. They were asked to passively watch a set of 1,440 images divided into these six categories, while fMRI data was continuously being acquired. Subjects participated in 13 sessions of 30 minutes each. fMRI analysis was based on the General Linear Model implemented in SPM8 (UCL UK). A threshold was set at p < 0.05 (FWE, corrected). The BOLD distribution was compared for each pair of category, doing a subtraction between them, totaling 30 comparisons. Resultados e Conclusões We found significant differences in the BOLD distribution for all pairs analyzed, which indicate the feasibility to further perform visual cortex decoding using the protocol described above.
Regulação emocional pela atenção: novas evidência em neuroimagem
(2010-09) Sanchez, Tiago Arruda; Mocaiber, Izabela; Erthal, Fátima Smith; Joffily, Mateus; Volchan, Eliane; Araújo, Dráulio Barros de; Fortes, Mirtes Garcia Pereira; Oliveira, Leticia de
Objetivo: Apesar das evidências a favor da automaticidade no processamento de estímulos aversivos, especialmente na amígdala, a sua resposta parece ser dependente da disponibilidade de recursos atentivos. Dessa forma, a atenção pode atuar como um mecanismo de regulação emocional, importante para a compreensão de uma série de distúrbios psiquiátricos em que este mecanismo está prejudicado. Nesse estudo, investigamos o processo do regulação emocional pela atenção com estímulos altamente aversivos. Métodos: Imagens funcionais por ressonância magnética foram adquiridas de 22 voluntários saudáveis (12 homens; 19-37 anos, média de 26,3 anos) enquanto figuras neutras ou aversivas (corpos mutilados do International Afective Picture System – IAPS), eram apresentadas enquanto eles realizavam três tarefas diferentes, em que a atenção era manipulada. As imagens foram apresentadas no centro do campo visual, enquanto apareciam duas barras, uma de cada lado da figura. As três tarefas atentivas correspondiam a reconhecer: (1) a valência emocional da figura, (2) a semelhança na orientação das duas barras com diferenças de 0o ou 90o (tarefa fácil) e (3) a semelhança das mesmas com diferença de 0o ou apenas 6o (tarefa muito difícil). Resultados: Nas análises de regiões de interesse (ROIs) observamos um padrão de regulação emocional, com diminuição da amplitude do sinal BOLD estimado, nas regiões da amígdala, ínsula anterior, cíngulo posterior e córtex pré-frontal medial, ventrolateral e orbitofrontal na tarefa fácil. Já na tarefa difícil, esse comportamento se manteve, com exceção do sinal da ínsula e do orbitofrontal, que voltou a subir, talvez, por um efeito de estresse. Verificamos uma maior amplitude do sinal BOLD na região dos córtices pré-frontal dorsolateral, parietal superior e área motora suplementar quando a atenção foi alocada para as tarefas de barras, supostamente, por um efeito da demandava maior atenção. Conclusões: Nestes resultados, todo um conjunto de estruturas envolvidas no processamento emocional foi regulado pela manipulação da atenção nas tarefas. Estas evidências indicam que, mesmo para estímulos extremamente negativos, a disponibilidade de recursos de atenção e, talvez, mecanismos inibitórios de controle cognitivos sobre a amígdala sejam fatores condicionantes da resposta emocional.
Visual Perception and Imagery Adaptation effects modulated by Ayahuasca
(2014-09) Andrade, Katia; Zimmermann, Tallita de Souza; Fontes, Fernanda Palhano; Ribeiro, Sidarta Tollendal Gomes; Araújo, Dráulio Barros de
Introdução Ayahuasca is psychedelic tea used by indigenous mainly for religious and medicinal purposes. It is composed essentially by the serotoninergic agonist, N,Ndimethyltryptamine (DMT), and monoamine oxidase inhibitors (MAOi). Ayahuasca ingestion causes profound sensory, cognitive and affective changes. Among the ones related to the visual system, we can highlight the increase of brightness and sharpness of objects, vibrations of the visual field and vivid mental imagery, sometimes referred to as “seeings”. Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) studies have demonstrated a great superposition in the brain areas involved in visual mental imagery and visual perception. However, seeing something is quite different from imagining it, at least during regular awake conscious states. On the other hand, a recent fMRI study conducted by our group showed that the signal of visual cortex during periods of visual imagery with eyes closed was similar in magnitude to periods of visual perception with eyes open, when individuals were under the effect of Ayahuasca. However, it is well known that fMRI has low temporal resolution and it relies on indirect measures of neuronal activity. Conversely, electroencephalography (EEG) measures the brain electric activity and has a temporal resolution in the order of milliseconds. Objetivos Therefore, the main goal of this study is to use EEG in order to detect neural differences between perceived and imagined stimuli before and after Ayahuasca intake to understand not just the neural processing of visual imagery, but also its neuromodulation caused by Ayahuasca ingestion. Métodos Eventrelated potentials (ERPs) were recorded from frequent Ayahuasca users during a visual adaptation paradigm, which is capable of evaluating the neuronal activation of a test stimulus that is preceded by different adaptor stimuli. If the adaptor stimuli produce similar effects on the test stimulus, the underlying neural representation of both adaptor stimuli is similar. Hence, we used face and object adaptors, either perceived or imagined, on test stimuli and analyzed the N170/VPP complex, typically much larger for faces than for other object categories. Resultados e Conclusões Our results showed that perceived and imagined adaptors affected the N170/VPP complex although perceived adaptors suppressed whereas imagined adaptors enhanced the amplitude of the N170/VPP. Interestingly, after Ayahuasca intake the perception and imagined adaptation effect decreased and increased, respectively. One of the remarkable experiences brought by Ayahuasca is an increased interoceptive attention probably facilitating the performance of internal against external oriented task.

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