Simulação computacional do sistema neuromuscular visando o estudo da variabilidade do torque exercido durante uma flexão plantar.

• Processo: 10/12934-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2011
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2012
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica - Bioengenharia
• Pesquisador responsável: André Fábio Kohn
• Beneficiário: Renato Naville Watanabe
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Controle motor Neurociência computacional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Controle Motor | modelagem matemática do sistema neuromuscular | simulação de redes neuronais em computador | Sistema neuromuscular | Neurociência Computacional

Resumo

Em uma tarefa de controle voluntário de força cujo objetivo seja a manutenção da mesma em um valor constante, sempre haverá um componente aleatório em torno de um valor médio constante. Em um dado movimento essa variabilidade na geração da força causa desvios em relação à meta ou rota desejadas, ou pode causar instabilidades durante uma postura. Uma pesquisadora de nosso laboratório obteve uma série de dados de seres humanos exercendo contrações de flexão plantar, com a captação de torque e sinais de eletromiograma de músculos que compõem o tríceps sural. Uma primeira meta do presente projeto é utilizar tais resultados experimentais para verificar se um simulador do sistema neuromuscular envolvendo o tríceps sural, desenvolvido em nosso laboratório, representa apropriadamente o caso do ser humano. Discrepâncias entre resultados simulados e experimentais deverão apontar para alterações nos valores de certos parâmetros para melhorar a representatividade do simulador para seres humanos. Um outro objetivo do presente trabalho é a tentativa de explicar os mecanismos neurais e musculares responsáveis por alguns dos resultados obtidos experimentalmente. Por exemplo, os resultados em humanos indicaram uma relação aproximadamente linear entre desvio padrão do torque em função do valor médio do mesmo. O que está por detrás deste tipo de resultado em termos das redes de neurônios da medula e do conjunto de fibras musculares que compõem o tríceps sural?

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)

WATANABE, RENATO N.; MAGALHAES, FERNANDO H.; ELIAS, LEONARDO A.; CHAUD, VITOR M.; MELLO, EMANUELE M.; KOHN, ANDRE F.. Influences of premotoneuronal command statistics on the scaling of motor output variability during isometric plantar flexion. Journal of Neurophysiology, v. 110, n. 11, p. 2592-2606, DEC 2013. (10/12934-0, 13/10433-1, 06/60399-0, 11/21103-7, 11/13222-6, 09/15802-0, 06/54185-8)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

WATANABE, Renato Naville. Simulação computacional do sistema neuromuscular para o estudo da variabilidade do torque exercido durante uma flexão plantar.. 2012. Dissertação de Mestrado - Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica (EP/BC) São Paulo.