Efeitos de manipulações sensoriais e biomecânicas no controle neurofisiológico da força muscular: experimentos e simulações computacionais

• Processo: 17/22191-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de maio de 2018 - 31 de julho de 2020
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica - Bioengenharia
• Pesquisador responsável: Leonardo Abdala Elias
• Beneficiário: Leonardo Abdala Elias
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: André Fábio Kohn ; Fernando Henrique Magalhães ; Renato Naville Watanabe
• Assunto(s): Força muscular
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Controle Sensório-Motor | estimulação eletrotátil | estimulação vibrotátil | Força Muscular | Sistema neuromuscular | unidade motora | Controle Neurofisiológico do Movimento Humano

Resumo

O controle da força gerada por músculos esqueléticos é realizado por uma complexa interação entre diferentes elementos dos sistemas nervoso, muscular e esquelético. De um ponto de vista neurofisiológico, a atividade das unidades motoras e de aferentes sensoriais são fundamentais para moldar a saída motora durante a realização de diferentes tarefas. Neste projeto de pesquisa o controle neurofisiológico da força muscular será estudado utilizando-se duas abordagens: i) a experimentação humana; e ii) simulações computacionais a partir de um modelo matemático do sistema neuromuscular. Os experimentos de controle de força serão realizados em sujeitos jovens e saudáveis e terão como objetivos avaliar os efeitos de alterações do ângulo articular e da aplicação de estímulos eletrotáteis e vibrotáteis na variabilidade da força e no comando neural enviado a um músculo intrínseco da mão. Serão registrados e analisados os sinais de força e eletromiograma de alta densidade, este último possibilitando a análise dos trens de disparos de potenciais de ação de unidades motoras recrutadas durante a realização das tarefas. Para o estudo computacional será utilizado um modelo multiescala e biologicamente plausível do sistema neuromuscular. O uso do modelo será fundamental para prover subsídios teóricos/conceituais acerca dos mecanismos envolvidos nos achados experimentais. Os resultados deste projeto permitirão o avanço no conhecimento sobre o controle neurofisiológico da força muscular, que é de fundamental importância para futuras aplicações clínicas e tecnológicas associadas à reabilitação sensório-motora. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

GERMER, CARINA M.; FARINA, DARIO; ELIAS, LEONARDO A.; NUCCIO, STEFANO; HUG, FRANCOIS; DEL VECCHIO, ALESSANDRO. Surface EMG cross talk quantified at the motor unit population level for muscles of the hand, thigh, and calf. Journal of Applied Physiology, v. 131, n. 2, p. 808-820, AUG 2021. (17/22191-3)

GERMER, CARINA MARCONI; DEL VECCHIO, ALESSANDRO; NEGRO, FRANCESCO; FARINA, DARIO; ELIAS, LEONARDO ABDALA. Neurophysiological correlates of force control improvement induced by sinusoidal vibrotactile stimulation. JOURNAL OF NEURAL ENGINEERING, v. 17, n. 1, FEB 2020. (17/22191-3)

GERMER, CARINA MARCONI; MOREIRA, LUCIANA SOBRAL; ELIAS, LEONARDO ABDALA. Sinusoidal vibrotactile stimulation differentially improves force steadiness depending on contraction intensity. MEDICAL & BIOLOGICAL ENGINEERING & COMPUTING, v. 57, n. 8, p. 1813-1822, AUG 2019. (17/22191-3)