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Identificação de modelo para um estudo de controle postural humano

Processo: 11/21103-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2012
Vigência (Término): 29 de fevereiro de 2016
Área do 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 postural   Neurociência computacional

Resumo

Modelos matemáticos descritos na literatura para o estudo do controle da postura ortostática humana podem ser muito complexos, utilizando modelos detalhados para elementos neurais e musculares, ou relativamente simples, utilizando blocos cujos parâmetros, em geral, não têm uma interpretação fisiológica única. O objetivo central da pesquisa proposta é o desenvolvimento de um modelo M2 com nível de detalhamento intermediário entre os dois extremos citados acima, mas com base em um modelo M1 (em desenvolvimento em nosso laboratório) que apresenta um alto nível de detalhamento e realismo biológico. Serão avaliadas várias técnicas de identificação de sistemas, que, associadas a conhecimentos de fisiologia e anatomia neuromusculares, deverão levar à obtenção do modelo M2 desejado. A aplicação planejada para o novo modelo é o estudo dos mecanismos que estão por detrás dos resultados experimentais da literatura obtidos de seres humanos em pé sobre uma plataforma horizontal ou uma plataforma inclinada para cima ou para baixo. Os resultados experimentais sugerem que diferentes mecanismos estão em ação em cada caso (3 ângulos da plataforma), mas os experimentos não permitem que se chegue a uma conclusão de quais mecanismos agem em cada caso e nem os aspectos quantitativos associados aos mesmos. O estudo por meio do novo modelo a ser desenvolvido deverá prover informações sobre os mecanismos mais importantes envolvidos e, portanto, avançar no conhecimento do sistema neuromuscular humano.

Publicações científicas (4)
(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 NAVILLE; KOHN, ANDRE FABIO. Nonlinear Frequency-Domain Analysis of the Transformation of Cortical Inputs by a Motoneuron Pool-Muscle Complex. IEEE TRANSACTIONS ON NEURAL SYSTEMS AND REHABILITATION ENGINEERING, v. 25, n. 11, p. 1930-1939, NOV 2017. Citações Web of Science: 1.
WATANABE, RENATO N.; KOHN, ANDRE F. Fast Oscillatory Commands from the Motor Cortex Can Be Decoded by the Spinal Cord for Force Control. JOURNAL OF NEUROSCIENCE, v. 35, n. 40, p. 13687-13697, OCT 7 2015. Citações Web of Science: 11.
ELIAS, LEONARDO ABDALA; WATANABE, RENATO NAVILLE; KOHN, ANDRE FABIO. Spinal Mechanisms May Provide a Combination of Intermittent and Continuous Control of Human Posture: Predictions from a Biologically Based Neuromusculoskeletal Model. PLOS COMPUTATIONAL BIOLOGY, v. 10, n. 11 NOV 2014. Citações Web of Science: 24.
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. Citações Web of Science: 13.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
WATANABE, Renato Naville. Identificação de sistemas para o estudo de controle motor.. 2016. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica São Paulo.

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