Correlatos neurais da prática de imagética motora com neurofeedback

Autor(es)

Carlos Alberto Stefano Filho

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin
• Data de defesa: 2021-10-27

Membros da banca

Gabriela Castellano; Rickson Coelho Mesquita; Diogo Coutinho Soriano; Alexandre Hideki Okano; Sarah Negreiros de Carvalho Leite

• Orientador: Romis Ribeiro de Faissol Attux; Gabriela Castellano

Resumo

No treinamento por Neurofeedback (NFB), objetiva-se a modulação da atividade cerebral através da interação do usuário com seus sinais neurais em tempo real. Sua aplicação a protocolos de reabilitação baseia-se na busca de padrões mentais evocados pela imagética motora (IM), atividade que envolve o planejamento consciente do movimento, mas sem execução explícita. Após apropriadamente identificados, estes padrões fornecem um \textit{feedback} (geralmente visual) ao usuário, possibilitando a monitoração da adequabilidade de suas estratégias à performance da tarefa em tempo real. Assim, se favoreceria o engajamento do sistema nervoso central em protocolos de reabilitação, promovendo benefícios adicionais a paradigmas mais tradicionais. Independentemente do cenário promissor, ainda permanecem lacunas relevantes na área, como: isolar, de fatores externos, a contribuição intrínseca do NFB às possíveis melhoras observadas; e identificar os correlatos neurais subjacentes ao treinamento com NFB que poderiam justifica-las. Nesta tese, desenvolvemos um sistema de NFB para melhora da capacidade de IM das mãos que permitisse avançar no entendimento destas questões. Trinta sujeitos sadios participaram deste estudo, sendo submetidos a 10 sessões de IM e divididos igualmente em três grupos: controle, que não recebeu qualquer tipo de feedback; sham, que recebeu um feedback "falso" (para verificar possíveis efeitos placebo); e ativo, cuja intervenção de NFB baseou-se em características de modulação de potência dos sinais de eletroencefalografia decorrente da execução da IM. Também realizamos um estudo em crianças com paralisia cerebral (PC) submetidas a uma intervenção de observação de ação e IM com realidade virtual. Verificamos melhoras mais pronunciadas na evocação da resposta de IM e na distinguibilidade entre as tarefas de IM para o grupo ativo, com pouca, ou nenhuma, melhora para o grupo controle. Adicionalmente, a própria existência de estimulação visual percebida pelos sujeitos como feedback (grupo sham), foi suficiente para influenciar os resultados da prática de IM destes participantes de uma maneira quase aleatória, indicando uma possível componente placebo à prática com NFB. Por outro lado, também verificamos, por estudos de conectividade funcional (CF) cerebral, que os padrões de conectividade para os integrantes do grupo ativo, durante as tarefas de IM, se tornam muito mais particularizados após a prática com NFB que para os outros dois grupos. Um resultado similar foi observado para os pacientes com PC. Isto sugere que, para ambos os sujeitos do grupo ativo e para as crianças com CP, houve efetivamente um tipo de aprendizado das tarefas de IM, que estimulou uma reorganização da CF de maneira particular para cada sujeito. Portanto, argumentamos que um protocolo individualizado de NFB, mesmo através de uma interface simples, parece constituir uma ferramenta eficiente para ocasionar alterações cerebrais funcionais, verificáveis tanto sob a perspectiva da análise de CF, quanto da comparação de métricas indicativas da capacidade de IM dos voluntários. Ademais, também verificamos que pode haver efeitos placebos importantes neste tipo de protocolo. A partir dos resultados desta tese, estudos futuros poderão inferir, mais asertivamente, alterações inerentes, ou não, à prática de IM com NFB, o que poderá, ainda, delinear diretrizes para o desenvolvimento de protocolos aplicáveis à reabilitação motora (AU)

• Processo FAPESP: 16/22116-9 - Investigação da técnica de treinamento por neurofeedback utilizando ressonância magnética
• Beneficiário: Carlos Alberto Stefano Filho
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado