Differences between hemispheres and in saccade latency regarding volleyball athletes and non-athletes during saccadic eye movements: an analysis using EEG / Diferenças inter-hemisféricas e na latência sacádica entre atletas de voleibol e não atletas durante movimentos oculares sacádicos: uma análise usando EEG

Abstract Background The saccadic eye movement is responsible for providing focus to a visual object of interest to the retina. In sports like volleyball, identifying relevant targets quickly is essential to a masterful performance. The training improves cortical regions underlying saccadic action, enabling more automated processing in athletes. Objective We investigated changes in the latency during the saccadic eye movement and the absolute theta power on the frontal and prefrontal cortices during the execution of the saccadic eye movement task in volleyball athletes and non-athletes. We hypothesized that the saccade latency and theta power would be lower due to training and perceptual-cognitive enhancement in volleyball players. Methods We recruited 30 healthy volunteers: 15 volleyball athletes (11 men and 4 women; mean age: 15.08 ± 1.06 years) and 15 non-athletes (5 men and 10 women; mean age: 18.00 ± 1.46 years). All tasks were performed simultaneously with electroencephalography signal recording. Results The latency of the saccadic eye movement presented a significant difference between the groups; a shorter time was observed among the athletes, associated with the players' superiority in terms of attention level. During the experiment, the athletes observed a decrease in absolute theta power compared to non-athletes on the electrodes of each frontal and prefrontal area. Conclusion In the present study, we observed the behavior of reaction time and absolute theta power in athletes and non-athletes during a saccadic movement task. Our findings corroborate the premise of cognitive improvement, mainly due to the reduction of saccadic latency and lower beta power, validating the neural efficiency hypothesis.

Resumo Antecedentes O movimento ocular sacádico é responsável por dar foco a um objeto visual de interesse para a retina. Em esportes como o vôlei, identificar alvos relevantes o mais rápido possível é essencial para se ter um desempenho magistral. O treinamento melhora as regiões corticais subjacentes à ação sacádica, e permite um processamento mais automatizado em atletas. Objetivo Investigamos as mudanças na latência durante o movimento ocular sacádico e a potência teta absoluta nos córtices frontal e pré-frontal durante a execução da tarefa de movimento ocular sacádico em atletas e não atletas de voleibol. Nossa hipótese é a de que a latência sacádica e a potência teta seriam menores em atletas devido ao treinamento e ao aprimoramento perceptivo-cognitivo em jogadores de voleibol. Métodos Ao todo, 30 voluntários saudáveis foram recrutados para este estudo: 15 atletas de voleibol (11 homens e 4 mulheres; idade média: 15,08 ± 1,06 anos) e 15 não atletas (5 homens e 10 mulheres; idade média: 18,00 ± 1,46 anos). Todas as tarefas foram realizadas simultaneamente com o registro do sinal eletroencefalográfico. Resultados O resultado da latência do movimento ocular sacádico apresentou diferença significativa entre os grupos, sendo observado menor tempo entre os atletas, associado à superioridade dos jogadores em termos de nível de atenção. Durante o experimento, nos eletrodos de cada área frontal e pré-frontal, observou-se uma diminuição na potência teta absoluta nos atletas em comparação aos não atletas. Conclusão Neste estudo, observou-se o comportamento do tempo de reação e da potência teta absoluta em atletas e não atletas durante uma tarefa de movimento sacádico. Nossos achados corroboram a premissa de melhora cognitiva, principalmente pela redução da latência sacádica e menor potência beta, o que valida a hipótese de eficiência neural.

Dopaminergic drugs alter beta coherence during motor imagery and motor execution in healthy adults / Drogas dopaminérgicas alteram a coerência beta durante a imagética motora e a execução motora em adultos saudáveis

Abstract Background: Motor Imagery (MI) represents the cognitive component of the movement and recruits dopaminergic systems. Objective: To investigate the role of dopaminergic system through the action of methylphenidate and risperidone over beta coherence during execution, action observation and motor imagery. Methods: Electroencephalography (EEG) data were recorded before and after the substance intake. For statistical analysis, a three-way ANOVA was used to identify changes in beta coherence induced by the group, task and the moment variables. Statistical significance was set at p≤0.007. Results: We found a main effect for group for C3/CZ, and a main effect for task for CZ/C4 pairs of electrodes. Furthermore, significant differences were found in the post-drug administration between groups for C3/CZ pair of electrodes, and between task for C4/CZ pair of electrodes. Conclusion: The administration of methylphenidate and risperidone was able to produce electrocortical changes of the cortical central regions, even when featuring antagonistic effects on the dopaminergic pathways. Moreover, the execution task allowed beta-band modulation increase.

Resumo Introdução: A imagética motora (IM) representa o componente cognitivo do movimento e recruta os sistemas dopaminérgicos. Objetivo: Investigar o papel do sistema dopaminérgico por meio da ação do metilfenidato e da risperidona sobre a coerência em beta durante a execução, observação de ação e imagética motora. Métodos: Os dados de eletroencefalografia (EEG) foram registrados antes e depois da ingestão das substâncias. Para a análise estatística, uma ANOVA de três vias foi utilizada para identificar mudanças na coerência beta induzidas pelas variáveis grupo, tarefa e momento. A significância estatística foi estabelecida em p≤0,007. Resultados: Encontramos um efeito principal para o grupo C3/CZ e um efeito principal para a tarefa nos pares de eletrodos CZ/C4. Além disso, diferenças significativas foram encontradas após a administração da droga entre os grupos para o par de eletrodos C3/CZ e entre tarefa para o par de eletrodos C4/CZ. Conclusão: A administração de metilfenidato e risperidona foi capaz de produzir alterações eletrocorticais das regiões somatomotoras, mesmo apresentando efeitos antagônicos nas vias dopaminérgicas. Além disso, a tarefa de execução provocou maior modulação da banda beta.

Análise do tempo de reação simples e do paradigma oddball em estudantes antes e após participação em atividades acadêmicas: uma análise da neurociência aplicada a educação / Analysis of simple reaction time and the oddball paradigm in students before and after participation in academic activities: an analysis of neuroscience applied to education

Introdução: O tempo de reação é uma medida que indica o tempo que uma pessoa leva para iniciar um movimento. Há situações em que o tempo de reação encontra-se alterado, comprometendo o processamento da informação, com diminuição na detecção, transmissão e processamento dos estí­mulos. Objetivo: Investigar o tempo de reação visual em acadêmicos antes e após atividades avaliativas, nas diversas disciplinas. Metodologia: 50 acadêmicos foram analisados antes e após atividades avaliativas por meio do tempo de reação simples e paradigma oddball. Resultados: Com relação ao tempo de reação simples, o tempo de reação visual antes das atividades avaliativas foi menor que após, em contradição com o paradigma oddball. Verificou-se que a média geral do tempo de reação simples para prova prática foi maior comparado às demais, já no paradigma oddball verificou-se que a média geral para apresentação de seminário foi maior, comparado às demais. Conclusão: Diferenças significativas no tempo de reação simples e tempo de reação segundo paradigma oddball foram encontrados entre acadêmicos antes e após atividades avaliativas. Porém no tempo de reação simples foram encontrados valores menores antes das atividades, quando comparados com após, e o contrário foi encontrado no paradigma oddball. (AU)

Introduction: Reaction time is a measure of how long a person takes to start a movement. There are situations in which the reaction time is altered, compromising the information processing, with a decrease in the detection, transmission and processing of the stimuli. Objective: To investigate the time of visual reaction in academics before and after evaluative activities in different disciplines. Methodology: 50 academics were analyzed before and after evaluative activities through simple reaction time and oddball paradigm. Results: Relative to the time of simple reaction, the visual reaction time before the evaluative activities was smaller than after, in contradiction with the oddball paradigm. It was verified that the general mean of the simple reaction time for practical test was higher compared to the others, already in the oddball paradigm it was verified that the general average for seminar presentation was higher, compared to the others. Conclusion: Significant differences in the time of simple reaction and reaction time according to the oddball paradigm were found among academics before and after evaluative activities. However, in the simple reaction time smaller values were found before the activities, when compared with after, and the opposite was found in the oddball paradigm. (AU)

Gamma absolute power reveals activation of motor areas after hand immobilization / Potência absoluta da banda gama revela ativação em áreas motoras após imobilização da mão

OBJECTIVE: To analyze changes in gamma band absolute power in motor cortical areas, before and after a condition of hand immobilization for 48 hours. METHOD: Fifteen healthy volunteers, aged between 20 and 30, were submitted to EEG assessment before and after 48 hours of immobilization of the dominant hand, while performing a motor task triggered by a visual stimulus. A two-way repeated measures ANOVA with two within-group factors (moment x condition), each one with two levels (before vs. after visual stimuli; before vs. after 48-hour HI, respectively) was used to test for changes in beta band absolute power. RESULTS: Statistical analysis revealed that hand immobilization caused changes in cortical areas. A significant increase in gamma band absolute power was found after hand immobilization at electrodes F3 (p = 0.001) at F4 (p = 0.001) and at Fz (p = 0.001), at C3 (p = 0.001), C4 (p = 0.001) and Cz (p = 0.001). CONCLUSION: These results reveal that oscillations of the gamma band can be a cortical strategy to solve the effect of less activation due to movement restriction. Knowledge of the functioning of motor cortical areas after a condition of immobilization can lead to more effective strategies in rehabilitation.

OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi analisar mudanças na potência absoluta da banda gamma em áreas corticais motoras, antes e depois de uma condição de imobilização da mão por 48 horas. MÉTODO: Quinze voluntários saudáveis, com idades entre 20 e 30 anos, foram submetidos a avaliação eletroencefalográfica antes e depois da imobilização, durante a execução de uma tarefa motora desencadeada por um estímulo visual. Uma análise de variância com dois fatores (ANOVA two-way) foi empregada para investigar o fator momento (antes e depois do estímulo visual) e o fator condição (antes e depois da imobilização). RESULTADOS: Um aumento significativo na potencia absoluta da banda gamma foi encontrado após imobilização da mão nos elétrodos (ou derivações) F3, F4, FZ, C3, C4 e Cz. CONCLUSÃO: Estes resultados revelam que as oscilações na banda gama podem ser uma estratégia cortical para resolver o efeito de menor ativação devido à restrição de movimento. Um melhor conhecimento do funcionamento de áreas corticais motoras após uma condição de imobilização pode orientar estratégias mais eficazes na reabilitação.

Involvement of beta absolute power in motor areas after hand immobilization: An EEG study / Envolvimento da potência absoluta da banda beta após imobilização da mão: estudo eletroencefalográfico

OBJECTIVE: The purpose of this study was to analyze changes in beta band absolute power in cortical areas, before and after a condition of hand immobilization for 48 hours. METHOD: Fifteen healthy volunteers, aged between 20 and 30, were submitted to EEG assessment before and after immobilization, while performing a motor task triggered by a visual stimulus. RESULTS: Statistical analysis revealed that hand immobilization caused changes in cortical areas. Significant increases in beta band absolute power were found after hand immobilization at electrodes Fp2, C3 and P4. In contrast, at electrode C4 a decrease in beta band absolute power occurred after hand immobilization. CONCLUSION: Predominant hand immobilization, even for 48 hours, is sufficient to cause cortical changes that affect movement planning. Such changes may represent a cortical strategy to supply cortical changes in contralateral hemisphere due to immobilization. Further studies are necessary to understand cortical changes due to hand immobilization and movement planning, especially considering how much time of immobilization is necessary to promote such changes.

OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi analisar mudanças na potencia absoluta da banda beta em áreas corticais, antes e depois de uma condição de imobilização da mão por 48 horas. MÉTODO: Quinze voluntários saudáveis, com idades entre 20 e 30 anos, foram submetidos à avaliação EEG antes e depois da imobilização, durante a execução de uma tarefa motora desencadeada por um estímulo visual. RESULTADOS: A análise estatística revelou que a imobilização da mão causou mudanças em áreas corticais. Um aumento significativo na potencia absoluta da banda beta foi encontrado após imobilização da mão nos eletrodos Fp2 (F (1,3823) = 4,147; p = 0,042), C3 (F (1,3563) = 5,005; p = 0,025) e P4 (F (1,3290) = 5,114; p = 0,024). No C4 eletrodo (F (1,3657) = 11,858; p = 0,001) uma diminuição da potencia absoluta da banda beta ocorreu após imobilização da mão. CONCLUSÃO: A imobilização da mão predominante, mesmo para 48 horas, é suficiente para causar alterações corticais que afetam o planejamento movimento. Tais mudanças podem representar uma estratégia cortical para fornecer alterações corticais em hemisfério contralateral devido à imobilização. Mais estudos são necessários para entender as mudanças corticais devido a imobilização da mão e planejamento do movimento, especialmente considerando quanto tempo de imobilização é necessário para promover essas mudanças.

Developing a dynamic virtual stimulation protocol to induce linear egomotion during orthostatic posture control test

Abstract Introduction In this work, the effect of a dynamic visual stimulation (DS) protocol was used to induce egomotion, the center of pressure (COP) displacement response. Methods DS was developed concerning the scenario structure (chessboard-pattern floor and furniture) and luminance. To move the scenario in a discrete forward (or backward) direction, the furniture is expanded (or reduced) and the black and white background is reversed during floor translation while the luminance is increased (or reduced) by steps of 2 cd/m2. This protocol was evaluated using COP signals from 29 healthy volunteers: standing on a force platform observing the virtual scene (1.72 × 1.16 m) projected 1 m ahead (visual incidence angle: θl = 81.4° and θv = 60.2°), which moves with constant velocity (2 m/s) during 250 ms. A set of 100 DS was applied in random order, interspersed by a 10 s of static scene. Results The Tukey post-hoc test (p < 0.001) indicated egomotion in the same direction of DS. COP displacement increased over stimulation (8.4 ± 1.7 to 22.6 ±5.3 mm), as well as time to recover stability (4.1 ± 0.4 to 7.2 ± 0.6 s). The peak of egomotion during DSF occurred 200 ms after DSB (Wilcoxon, p = 0.002). Conclusion The dynamic configuration of this protocol establishes virtual flow effects of linear egomotion dependent on the direction of the dynamic visual stimulation. This finding indicates the potential application of the proposed virtual dynamic stimulation protocol to investigate the cortical visual evoked response in postural control studies.

Alpha power oscillation in the frontal cortex under Bromazepam and Modafinil effects / Oscilações da potência alfa no córtex frontal sob influência do Bromazepam e Modafinil

ABSTRACTObjective Our aim was to investigate and compare the neuromodulatory effects of bromazepam (6 mg) and modafinil (200 mg) during a sensorimotor task analyzing the changes produced in the absolute alpha power.Method The sample was composed of 15 healthy individuals exposed to three experimental conditions: placebo, modafinil and bromazepam. EEG data were recorded before, during and after the execution of the task. A three-way ANOVA was applied, in order to compare the absolute alpha power among the factors: Group (control, bromazepam and modafinil) Condition (Pre and Post-drug ingestion) and Moment (pre and post-stimulus).Results Interaction was found between the group and condition factors for Fp1, F4 and F3. We observed a main effect of moment and condition for the Fp2, F8 and Fz electrodes.Conclusion We concluded that drugs may interfere in sensorimotor processes, such as in the performance of tasks carried out in an unpredictable scenario.

RESUMOObjetivo Investigar e comparar os efeitos neuromoduladores do bromazepam (6mg) e modafinil (200mg), durante a prática de uma tarefa sensoriomotora, analisando as modificações produzidas na potência absoluta de alfa.Método A amostra foi composta por 15 indivíduos saudáveis, expostos a três condições experimentais: Placebo, modafinil e bromazepam. Dados eletroencefalográficos foram registrados antes, durante e após a execução da tarefa motora. Um ANOVA three-way foi aplicado para comparar a potência absoluta de alfa nos fatores Grupo (controle, bromazepam e modafinil), Condição (Pré e Pós ingestão da droga) e Momento (Pré e Pós estimulo).Resultados Verificou-se interação entre os fatores grupo e condição para os eletrodos Fp1, F4 e F3. Observamos um efeito principal para momento e condição nos eletrodos Fp2, F8 e Fz.Conclusão Concluímos que as drogas, podem interferir em processos sensoriomotores, como no desempenho de tarefas executadas em um cenário imprevisível.

The effects of bromazepam over the central and frontal areas during a motor task: an EEG study / Os efeitos do bromazepam nas áreas corticais central e frontal durante execução de uma tarefa motora: um estudo de EEG

The present study investigates the influence of bromazepam while executing a motor task. Specifically, we intend to analyze the changes in alpha absolute power under two experimental conditions, bromazepam and placebo. We also included analyses of theta and beta frequencies. We collected electroencephalographic data before, during, and after motor task execution. We used a Two Way ANOVA to investigate the condition (PL × Br6 mg) and moment (pre and post) variables for the following electrodes: Fp1, Fp2, F7, F3, Fz, F4, F8, C3, CZ and C4. We found a main effect for condition on the electrodes FP1, F7, F3, Fz, F4, C3 and CZ, for alpha and beta bands. For beta band we also found a main effect for condition on the electrodes Fp2, F8 and C4; for theta band we identified a main effect for condition on C3, Cz and C4 electrodes. This finding suggests that the motor task did not have any influence on the electrocortical activity in alpha, and that the existing modifications were a consequence due merely to the drug use. Despite its anxiolytic and sedative action, bromazepam did not show any significant changes when the individuals executed a finger extension motor task.

O presente estudo investiga a influência do bromazepam durante a execução de uma tarefa motora. Especificamente, pretende-se analisar as mudanças na potência absoluta de alfa sob duas condições experimentais, bromazepam e placebo. Nós também incluímos as analises das frequências teta e beta. Foram coletados dados eletroencefalográficos antes, durante e depois da execução da tarefa motora. Usamos uma Anova de 2 fatores para investigar a condição (PL × Br6 mg) e variáveis no momento (pré e pós) para os seguintes eletrodos: Fp1, Fp2, F7, F3, Fz, F4, F8, C3, C4 e CZ. Encontramos um efeito principal para a condição e eletrodos FP1, F7, F3, Fz, F4, C3 e CZ para alfa e beta. Para beta também foi encontrado um efeito principal para condição nos eletrodos Fp2, F8 e C4; para theta nós identificamos um efeito principal para condition em C3, Cz e C4. Este achado sugere que a tarefa motora não tem qualquer influência sobre a atividade eletrocortical alfa e que as modificações existentes foram uma consequência devido o uso de drogas. Apesar de sua ação ansiolítica e sedativa, o bromazepam não apresentou mudança significativa quando os indivíduos executaram uma tarefa motora.

Lower trait frontal theta activity in mindfulness meditators / Reduzida atividade teta na região frontal em praticantes de meditação mindfulness

Acute and long-term effects of mindfulness meditation on theta-band activity are not clear. The aim of this study was to investigate frontal theta differences between long- and short-term mindfulness practitioners before, during, and after mindfulness meditation. Twenty participants were recruited, of which 10 were experienced Buddhist meditators. Despite an acute increase in the theta activity during meditation in both the groups, the meditators showed lower trait frontal theta activity. Therefore, we suggested that this finding is a neural correlate of the expert practitioners’ ability to limit the processing of unnecessary information (e.g., discursive thought) and increase the awareness of the essential content of the present experience. In conclusion, acute changes in the theta band throughout meditation did not appear to be a specific correlate of mindfulness but were rather related to the concentration properties of the meditation. Notwithstanding, lower frontal theta activity appeared to be a trait of mindfulness practices.

Os efeitos agudos e de longo prazo da meditação mindfulness sobre a atividade da banda teta não são claros. O objetivo deste estudo foi investigar as diferenças da banda teta na região frontal entre praticantes de mindfulness iniciantes e experientes. Desta forma, vinte participantes foram recrutados (dez meditadores budistas experientes e dez não-meditadores). Apesar do aumento agudo da atividade teta durante a meditação para ambos os grupos, os meditadores apresentaram uma menor potência em ambas as condições. Sugerimos que este achado é um correlato neural da capacidade dos praticantes especialistas em limitar o processamento de informações desnecessárias e aumentar a conscientização sobre o conteúdo essencial da experiência presente. Em conclusão, as alterações agudas na banda teta durante a meditação devem estar relacionadas ao processo de concentração típico de qualquer técnica meditativa. No entanto, a atividade teta reduzida encontrada entre meditadores experientes de mindfulness parece ser uma característica desta prática específica.

Electroencephalographic analysis in left hemiparesis: a case study / Análise eletroencefalográfica na hemiparesia à esquerda: um estudo de caso

The aim of the present study was to evaluate changes in alpha, beta and gamma bands of distinct cortical regions in variable absolute power due to the execution of feeding motor gesture, through the actuation of mirror neurons system (MNS) and motor imagery (MI). A subject, male, 60 years old, right-handed, with left hemiparesis was subjected to five electroencephalographic measures in different experimental conditions: initial rest, motor practice, mirror neurons system, imagery and final rest. In alpha, there was less mental effort during the condition MI in C3 and Cz. In beta, there was high activity in derivations C4, T3, and T4 during the MNS condition, indicating that these neurons are recruited during the observation and execu-tion task. In gamma, during MI, there was high activation of C4. The MI and MNS promoted cortical activation of regions altered by ce-rebral damage and can be used in rehabilitation of individuals with stroke.

O objetivo do presente estudo foi avaliar alterações nas bandas alfa, beta e gama em regiões corticais distintas, na variável potên-cia absoluta decorrente da execução do gesto motor de alimentação, por meio do acionamento do sistema de neurônios espelhos (SNE) e imagética motora (IM). Um sujeito do sexo masculino, 60 anos, destro, hemiparético à esquerda, foi submetido a cinco medidas ele-troencefalográficas em condições experimentais distintas: repouso inicial, prática motora, sistema de neurônios espelho, imagética e repouso final. Em alfa, verificou-se menor esforço mental durante a condição IM nos eletrodos C3 e Cz. Em beta, houve elevada ati-vidade nas derivações C4, T3, e T4 na condição SNE, indicando que esses neurônios são recrutados durante a observação e execução da tarefa. Em gama, durante a IM, verificou-se alta ativação de C4. A IM e SNE promoveram ativação de regiões corticais alteradas pela lesão cerebral, podendo ser utilizados na reabilitação de indivíduos com AVE.

Electroencephalographic findings in panic disorder / Achados eletroencefalográficos no transtorno do pânico

Some studies have reported the importance of electroencephalography (EEG) as a method for investigating abnormal parameters in psychiatric disorders. Different findings in time and frequency domain analysis with regard to central nervous system arousal during acute panic states have already been obtained. This study aimed to systematically review the EEG findings in panic disorder (PD), discuss them having a currently accepted neuroanatomical hypothesis for this pathology as a basis, and identify limitations in the selected studies. Literature search was conducted in the databases PubMed and ISI Web of Knowledge, using the keywords electroencephalography and panic disorder; 16 articles were selected. Despite the inconsistency of EEG findings in PD, the major conclusions about the absolute power of alpha and beta bands point to a decreased alpha power, while beta power tends to increase. Different asymmetry patterns were found between studies. Coherence studies pointed to a lower degree of inter-hemispheric functional connectivity at the frontal region and intra-hemispheric at the bilateral temporal region. Studies on possible related events showed changes in memory processing in PD patients when exposed to aversive stimuli. It was noticed that most findings reflect the current neurobiological hypothesis of PD, where inhibitory deficits of the prefrontal cortex related to the modulation of amygdala activity, and the subsequent activation of subcortical regions, may be responsible to trigger anxiety responses. We approached some important issues that need to be considered in further researches, especially the use of different methods for analyzing EEG signals (AU)

Alguns estudos relataram a importância da eletroencefalografia (EEG) como método de investigação de parâmetros anormais em transtornos psiquiátricos. Achados diferentes na análise do domínio do tempo e da frequência em relação à excitabilidade do sistema nervoso central durante estados agudos de pânico já foram obtidos. O objetivo deste estudo foi revisar sistematicamente os achados de EEG no transtorno do pânico (TP), discuti-los com base em uma hipótese neuroanatômica atualmente aceita para essa patologia e identificar limitações nos estudos selecionados. A pesquisa bibliográfica foi realizada nas bases de dados PubMed e ISI Web of Knowledge, utilizando as palavras-chave eletroencefalografia e transtorno do pânico; 16 artigos foram selecionados. Apesar da inconsistência dos achados de EEG no TP, as principais conclusões sobre a potência absoluta das bandas alfa e beta apontam para uma diminuição da potência em alfa, enquanto em beta a potência tende a aumentar. Diferentes padrões de assimetria foram encontrados entre estudos. Os estudos de coerência apontaram para um menor grau de conectividade funcional inter-hemisférica na região frontal e intra-hemisférica na região temporal bilateral. Estudos de potenciais eventos relacionados demonstraram mudanças no processamento da memória em pacientes com TP quando expostos a estímulos aversivos. Notou-se que a maioria dos resultados reflete a atual hipótese neurobiológica do TP, nos quais déficits inibitórios do córtex pré-frontal em relação à modulação da atividade da amígdala, e a subsequente ativação de regiões subcorticais, podem ser responsáveis por desencadear respostas de ansiedade. Foram abordadas algumas questões importantes que precisam ser consideradas em futuras pesquisas, especialmente o uso de diferentes métodos de análise de sinais de EEG (AU)

Cognitive mechanisms and motor control during a saccadic eye movement task: evidence from quantitative electroencephalography / Mecanismos cognitivos e controle motor durante uma tarefa de movimento sacádico dos olhos: evidências de eletroencefalografia quantitativa

The saccadic movement is an important behavioral measure used to investigate several cognitive processes, including attention and sensorimotor integration. The present study aimed at investigating changes in beta coherence over frontal, motor, occipital, and parietal cortices during the performance of two different conditions of a prosacadic paradigm. The conditions involved a different pattern of stimulus presentation: a fixed and random stimulus presentation. Twelve healthy volunteers (three male, mean age of 26.25 (SD=4.13) performed the task, while their brain activity pattern was recorded using quantitative electroencephalography. The results showed an interaction between factors condition and moment for the pair of electrode C3/C4. We observed a main effect for moment to CZ/C4, FZ/F3, and P3/PZ. We also found a main effect for condition to FZ/F4, P3/P4, and O1/O2. Our results demonstrated an important role of the inter-connection of the two hemispheres in visual search and movement preparation. The study demonstrates an automation of action and reduction of the focus of attention during the task. We also found that the inter-hemispheric beta coherence plays an important role in the differentiation of the two conditions, and that beta in the right frontal cortex is able to differentiate the conditions, demonstrating a greater involvement of procedural memory in fixed condition. Our results suggest a neuronal specialization in the execution of prosacadic paradigm involving motor task sequence.

O movimento sacádico é uma importante medida de comportamento usada para investigar vários processos cognitivos, incluindo atenção e integração sensório-motora. O presente estudo teve como objetivo investigar as mudanças na coerência em beta nos córtices frontal, motor, parietal e occipital durante a realização de duas condições diferentes de um paradigma do movimento sacádico. As condições envolveram um padrão diferente de apresentação do estímulo: a apresentação do estímulo fixo e do aleatório. Doze voluntários saudáveis ​​(três do sexo masculino, com idade média de 26,25; DP=4,13) realizaram a tarefa, enquanto o seu padrão de atividade cerebral era monitorado, usando eletroencefalografia quantitativa. Os resultados mostraram uma interação entre condição dos fatores e momento para o par de eletrodos C3/C4. Observou-se um efeito principal ao momento para CZ/C4, FZ/F3 e P3/PZ. Encontrou-se também um efeito principal à condição para FZ/F4, P3/P4 e O1/O2. Os resultados demonstram um importante papel da ligação interconexão entre os dois hemisférios, em busca visual e preparação do movimento. O estudo demonstra uma automatização da ação e uma redução do foco de atenção durante a tarefa. Identificou-se também que a coerência em beta entre regiões inter-hemisféricas desempenha um papel importante na diferenciação entre as duas condições. Ainda, beta no córtex frontal direito é capaz de diferenciar as condições, demonstrando-se um maior envolvimento da memória de procedimento em condição fixa. Sendo assim, os presentes resultados sugerem especialização neuronal na execução do paradigma prossacádico envolvendo sequência de tarefa motora.

EEG changes during sequences of visual and kinesthetic motor imagery / Alterações no EEG durante sequencias de imagética motora visual e cinestésica

The evoked cerebral electric response when sequences of complex motor imagery (MI) task are executed several times is still unclear. This work aims at investigating the existence of habituation in the cortical response, more specifically in the alpha band peak of parietal and occipital areas (10-20 international system electroencephalogram, EEG, protocol). The EEG signals were acquired during sequences of MI of volleyball spike movement in kinesthetic and visual modalities and also at control condition. Thirty right-handed male subjects (18 to 40 years) were assigned to either an 'athlete' or a 'non-athlete' group, both containing 15 volunteers. Paired Wilcoxon tests (with α=0.05) indicates that sequential MI of complex tasks promotes cortical changes, mainly in the power vicinity of the alpha peak. This finding is more pronounced along the initial trials and also for the athletes during the modality of kinesthetic motor imagery.

A resposta elétrica cerebral evocada quando sequencias de imagética motora (MI) de tarefas complexas são executadas seguidamente no tempo permanecem desconhecidas. Este trabalho objetivou investigar a existência de habituação da resposta cortical, mais especificamente na banda do pico de alfa de áreas parietais e occipitais (sistema internacional 10-20, eletroencefalograma, protocolo de EEG). Os sinais de EEG foram adquiridos durante sequências de MI do movimento de ataque do voleibol nas modalidades cinestésica e visual, e também em condição de controle. Trinta voluntários adultos (entre 18 e 40 anos), destros, do gênero masculino foram agrupados como 'atletas' ou 'não-atletas', sendo cada grupo composto de 15 voluntários. Testes pareados de Wilcoxon (com α=0.05) indicaram que a MI sequencial de tarefas complexas promoveram alterações nas respostas corticais, mais especificamente na região ao redor do pico de alfa. Este achado foi mais pronunciado ao longo dos trechos iniciais e também nos atletas durante a modalidade cinestésica de imagética motora.

Regulation of negative emotions in high trait anxious individuals: an ERP study

Literature has shown that failures in the ability to down-regulate negative emotions are the core substrate of anxiety disorders. Previous studies have investigated this issue by encouraging individuals to voluntarily change how they think about a situation in order to decrease its emotional impact. The majority of studies has demonstrated that explicit instructions to reduce negative affect in anxious individuals are usually ineffective. Thus, the goal of the present study was to investigate whether an implicit regulation strategy would modulate electrophysiological activity (Late Positive Potential) associated to affective picture viewing. The Late Positive Potential (LPP) is a sustained positive deflection in the event-related potential that is larger following the presentation of emotional compared to neutral visual stimuli. Participants (low trait anxious - LTA and high trait anxious - HTA individuals) performed an attention task (bar orientation discrimination) while emotional distractive pictures were presented. The task was performed in two different contexts: in the Real context, participants were informed that the distractive pictures had been obtained from real life situations, whereas in the Fictitious context they were told that the pictures had been obtained from movie scenes. In this vein, we encouraged participants to change how they appraised the pictures. Results showed that HTA individuals exhibited larger Late Positive Potential (LPPs) when mutilation pictures were presented in the Real context. Importantly, during the Fictitious one (regulation strategy) the LPP was reduced even in HTA individuals, emphasizing its importance to psychotherapeutic interventions. The present results indicate that HTA individuals are susceptible to modifications in affective contexts.

Effects of a cognitive modulator in the theta and alpha asymmetry during a typewriting task: a sensorimotor integration perspective / Efeitos de um modulador cognitivo na assimetria de teta e alfa durante uma tarefa de datilografia: uma perspectiva da integração sensório-motora

This study aimed to elucidate cortical mechanisms and to identify the areas where occur such mechanisms due to interaction between bromazepam and motor learning. The sample was composed of 45 healthy subjects randomly distributed in 3 groups: placebo (n=15), bromazepam 3 mg (n=15) or bromazepam 6 mg (n=15). To perform the experimental task, subjects sat comfortably at a distance of approximately 20 cm from the typewriter. The typewriter keyboard was covered with a wooden box to avoid visual information about the hands' position. The typewriting task was performed concomitantly with EEG recording. ANOVA two-way results indicated a decreased asymmetry in sensorimotor areas in the experimental groups. Our interpretation is that moderate doses of bromazepam may improve performance on tasks with predictable elements to promote stability of psychomotor functions, but may also impair performance on tasks executed in unpredictable environments.

O objetivo do estudo foi elucidar mecanismos corticais e identificar as áreas onde estas ocorrem tais mecanismos devido à interação entre bromazepam e aprendizagem motora. A amostra compreendeu 45 sujeitos hígidos distribuídos randomicamente em 3 grupos: placebo (n=15), bromazepam 3 mg (n=15) ou bromazepam 6 mg (n=15). Para a realização da tarefa experimental, sujeitos sentaram-se confortavelmente a uma distância de aproximadamente 20 cm da máquina de escrever. O teclado da máquina foi coberto com uma caixa de madeira para evitar informações visuais sobre a posição das mãos. O registro do EEGq ocorreu simultaneamente à tarefa de datilografia. Os resultados da ANOVA two-way indicaram menor assimetria em áreas sensório-motoras nos grupos experimentais. Nossa interpretação é que doses moderadas de bromazepam podem melhorar o desempenho em tarefas previsíveis por promover estabilidade das funções psicomotoras, mas pode prejudicar o desempenho em tarefas realizadas em ambientes imprevisíveis.

Alzheimer's disease and implicit memory / Doença de Alzheimer e memória implícita

Specific neuropsychiatric disorders, such as Alzheimer's disease (AD) affect some forms of memory while leaving others relatively intact. In this review, we investigate particularities of the relationship between explicit and implicit memories in AD. It was found that implicit memory is preserved in AD, irrespective of the task used; in other words, there was not interference from explicit memory. In addition, it was verified that is possible through implicit memory compensatory strategies such as, activities of daily living (ADL) to compensate for the explicit memory deficits. In this sense, cognitive rehabilitation (CR) demonstrates reasonable results in the process of compensation of explicit memory deficits. Concluding, the decline in explicit memory suggests that both systems are functionally independent even if the other is compromised. We expect that when explicit memory system is not involved in competition with the implicit system, the final effect of learning is better, because all of the implicit memory capacity is engaged in learning and not in competition with the explicit system.

Distúrbios neuropsiquiátricos específicos, tais como a doença de Alzheimer (DA), podem afetar algumas formas de memória enquanto deixam outros relativamente intactos. Nesta revisão, nós investigamos particularidades da relação entre as memórias explicita e implícita na DA. Foi verificado que a memória é preservada na DA, independente da tarefa usada; ou seja, não ocorre interferência da memória explícita. Além disso, foi verificado que é possível através de estratégias compensatórias de memória implícita, tais como, atividades da vida diária (AVD) compensar os déficits da memória explícita. Neste sentido, a reabilitação cognitiva (RC) demonstra resultados razoáveis no processo de compensação dos déficits da memória explicita. Concluindo, a queda na memória explícita sugere que ambos os sistemas são funcionalmente independentes mesmo que outro esteja comprometido. Esperamos que quando o sistema de memória explícita não está envolvido em competição com o sistema implícito, o efeito final de aprendizagem é melhor, porque toda a capacidade da memória implícita está engajada na aprendizagem e não na competição com o sistema explícito.

Seasonal variation in hospitalizations due to heart failure in Niterói city, Southeastern Brazil / Variação sazonal nas hospitalizações por insuficiência cardíaca em Niterói, RJ

The objective of the study was to describe seasonality of hospitalizations for heart failure in tropical climate as it has been described in cold climates. Seasonal Auto-regressive Integrated Moving-Average model was applied to time-series data of heart failure hospitalizations between 1996 and 2004 in Niteroi (Southeastern Brazil), collected from the Brazilian National Health Service Database. The standard seasonal variation was obtained by means of moving-average filtering and averaging data. The lowest and the highest annual hospital admissions were 507 (1997) and 849 (2002), respectively; the lowest and the highest monthly rates were 419 (December) and 681 (October), respectively. Peak admission rates were seen during the fall and winter. Although weak, the seasonality observed indicates that slight variations result in increased hospitalizations for heart failure.

O objetivo do estudo foi descrever a sazonalidade das hospitalizações por insuficiência cardíaca em climas tropicais, aspecto já conhecido em climas frios. Aplicou-se o Modelo Sazonal Auto-Regressivo Integrado de Médias Móveis a uma série histórica de 6.596 hospitalizações por insuficiência cardíaca no município de Niterói, RJ, de 1996 a 2004, obtida do Banco de Dados do Sistema Único de Saúde. A variação sazonal padrão foi obtida por meio da filtragem e cálculo da média-móvel dos dados. O menor número de hospitalizações por ano foi 507 (1997) e o maior 849 (2002); e por mês 419 (dezembro) e 681 (outrubro), respectivamente. Foram observados picos de internação no outono e inverno. Ainda que fraca, a sazonalidade observada mostra que uma pequena variação pode levar ao aumento de hospitalizações.

El objetivo del estudio fue describir la estacionalidad de las hospitalizaciones por insuficiencia cardiaca en climas tropicales, aspecto ya conocido en climas fríos. Se aplicó el Modelo Estacional Auto-Regresivo Integrado de Promedios Móviles a una serie histórica de 6.596 hospitalizaciones por insuficiencia cardiaca en el municipio de Niteroi, Sureste de Brasil, de 1996 a 2004, obtenida del Banco de Datos del Sistema Único de Salud. La variación estacional estándar fue obtenida por medio de la filtración y cálculo del promedio-móvil de los datos. El menor número de hospitalizaciones por año fue 507 (1997) y el mayor 849 (2002); e por mes 419 (diciembre) y 681 (octubre), respectivamente. Se observaron picos de internación en otoño e invierno. A pesar de que fue débil, la estacionalidad observada muestra que una pequeña variación puede llevar al aumento de hospitalizaciones.

Alpha absolute power: motor learning of practical pistol shooting / Potência absoluta de alfa: aprendizagem motora do tiro prático de pistola

The present study aimed at investigating changes in behavior (shooting precision) and electrophysiological variables (absolute alpha power) during the motor learning of practical pistol shooting. The sample was composed of 23 healthy subjects, right-handed, male, between 18 and 20 years of age. The task consisted of four learning blocks. A One-way ANOVA with repeated measures and a post hoc analysis were employed to observe modifications on behavioral and electrophysiological measures (p<0.05). The results showed significative differences between blocks according to motor learning, and a significant improvement in shooting's accuracy from both blocks. It was observed a decrease in alpha power in all electrodes examined during task execution when compared with baseline and learning control blocks. The findings suggest that alpha power decreases as the function of the motor learning task when subjects are engaged in the motor execution.

O presente estudo teve por objetivo investigar alterações nas variáveis comportamentais (precisão do tiro) e eletrofisiológicas (potência absoluta de alfa) durante o aprendizado motor do tiro prático de pistola. A amostra constituiu-se de 20 sujeitos saudáveis, destros, sexo masculino, faixa etária entre 18 e 20 anos. A tarefa consistiu de quatro blocos de aprendizagem. A análise estatística das variáveis comportamentais e eletrofisiológicas foram realizadas por meio de uma ANOVA one-way e uma análise post hoc (p<0,05). Os resultados demonstraram diferenças significativas entre os blocos em função do aprendizado motor, bem como uma sensível melhora na precisão do tiro de ambos os blocos. Foi observada uma diminuição na potência de alfa em todos os eletrodos analisados durante a execução da tarefa, quando comparados aos blocos de linha de base e controle da aprendizagem. Os achados sugerem que a potência em alfa diminui devido o aprendizado motor quando sujeitos estão engajados na execução de uma tarefa motora complexa.

Posterior parietal cortex role in a sensorimotor task performance / Papel do córtex parietal posterior na realização de uma tarefa sensório-motora

This study aimed to elucidate electrophysiological and cortical mechanisms involved in anticipatory actions when individuals had to catch balls in free drop; specifically through quantitative electroencephalography (qEEG) alpha absolute power changes. The sample was composed for 23 health subjects, both sexes, with ages varying between 25 and 40 years, absence of mental and physical illness, right handed and don't make use of any psychoactive or psychotropic substance at the time of the study. The experiment consisted of a task of catching balls in free drop. The three-way ANOVA analysis demonstrated an interaction between moment and position factors in left parietal posterior cortex (PPC) (p=0.001). Through the experimental task employed, this area demonstrated a differentiated activity involving expectation, planning and preparedness in the ball's drop task.

O estudo tentou elucidar mecanismos eletrofisiológicos e corticais envolvidos em ações antecipatórias quando os sujeitos testados tiveram que apreender bolas em queda livre; especificamente através de mudanças na potência absoluta na banda alfa da eletrencefalografia quantitativa (EEGq). A amostra foi composta por 23 sujeitos sadios, ambos os sexos, idade entre variando entre 25 e 40 anos, sem comprometimento físico e mental, destros, e não fazer uso de nenhuma substância psicoativa ou psicotrópicos até o momento do estudo. O experimento consistiu de uma tarefa de apreensão de bolas em queda livre. A análise three-way ANOVA demonstrou uma interação entre os fatores momento e posição no córtex parietal posterior (CPP) esquerdo (p=0,001). Através da tarefa experimental empregada, esta área demonstrou uma atividade diferenciada envolvendo expectativa, planejamento e prontidão na tarefa de queda de bolas.

The influence of bromazepam on cortical power distribution

The EEG has been widely employed in the assessment of electrophysiological changes induced by distinct medications. Its sensibility in detecting alterations produced by a specific substance may be enhanced by methods of quantitative analyses (qEEG). The present study aimed at investigating the modulatory effects of bromazepam on brain dynamics. The effects of bromazepam (3mg) on EEG power distribution were tested in 10 healthy individuals, in a double-blind experiment. The electrophysiological measure was analyzed across experimental conditions, moments, and electrodes, in the delta, theta, alpha and beta frequency bands separately. A significant decrease of relative power was observed in delta and theta (main effect of condition). No interactions were observed. Although the expected anxiolytic EEG profile was not observed (increased beta and decreased alpha activity), this specific result may be related to other factors such as dosage used and the subjects' general physiological state, and not necessarily to the drug itself.

O EEG tem sido amplamente empregado na avaliação de mudanças eletrofisiológicas induzidas por medicações distintas.A sensibilidade desta técnica em detectar alterações produzidas por uma substância pode ser aprimorada por métodos de análise quantitativa (EEGq). O presente estudo teve por objetivo investigar os efeitos modulatórios do bromazepam na dinâmica cerebral. Os efeitos de 3mg de bromazepam na distribuição de potência cortical foram observados em 10 indivíduos sadios, em um desenho duplo-cego. A medida eletrofisiológica foi analisada nas diferentes condições experimentais, momentos e eletrodos, em delta, teta, alfa e beta separadamente. Uma diminuição significativa de potência relativa foi observada em delta e teta (efeito principal para condição). Não foram observadas interações. Embora o perfil ansiolítico do EEG (aumento de beta e diminuição de alfa) não tenha sido observado, esteresultado específico pode estar relacionado a outros fatores, tais como dose utilizada e estado fisiológico dos sujeitos, e não necessariamente à droga propriamente dita.