Análise da excitabilidade e conectividade cortical para um sistema de neurorreabilitação baseado em interface-cérebro máquina e monociclo robótico

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dc.contributor.advisor1Bastos Filho, Teodiano Freire
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000211852773
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3761585497791105
dc.contributor.authorCardoso, Vivianne Flávia
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-1654-3320
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1122896995621553
dc.contributor.referee1Nogueira, Breno Valentim
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000000221990635
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0011229320439147
dc.contributor.referee2Andrade, Adriano de Oliveira
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-5689-6606
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1229329519982110
dc.contributor.referee3Caldeira, Eliete Maria de Oliveira
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-3742-0952
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/8508979665054143
dc.contributor.referee4Frizera Neto, Anselmo
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000000206873967
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/8928890008799265
dc.contributor.referee5Rodriguez, Denis Delisle
dc.contributor.referee5IDhttps://orcid.org/000000028937031X
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/7140331839822423
dc.date.accessioned2024-05-30T00:49:28Z
dc.date.available2024-05-30T00:49:28Z
dc.date.issued2021-06-29
dc.description.abstractRecently, studies on cycling-based brain-computer interfaces (BCIs) have been standing out due to their potential for lower-limb recovery. In this scenario, the behavior of the sensory motor rhythms and the brain connectivity present themselves as source of information that can contribute to interpret the cortical effect of these technologies. This study aims to analyze how motor sensory rhythms and the cortical connectivity behave when volunteers command a reactive motor imagery (MI) BCI that provides passive pedaling feedback. Eight healthy subjects performed pedaling MI to command an Electroencephalography (EEG) based BCI with motorized pedal to receive passive movements as feedback. The EEG data were analyzed under the following four conditions: resting, MI calibration, MI online and receiving passive pedaling (online phase). Most subjects produced around Cz, corresponding to the foot area significant event-related desynchronization (ERD) patterns around Cz, when performing MI and receiving passive pedaling. The sharpest decrease was found for low β band (13 – 22 Hz). The connectivity results revealed an exchange of information between supplementary motor area (SMA) and parietal regions during MI and passive pedaling. Findings point the primary motor cortex activation for most participants and the connectivity between SMA and parietal regions during pedaling MI and passive pedaling.
dc.description.resumoRecentemente, estudos sobre interfaces cérebro-máquina (ICMs) baseadas em exercícios de pedalar têm se destacado pelo potencial de recuperação de membros inferiores. Nesse cenário, o comportamento dos ritmos sensório-motores e a conectividade cerebral se apresentam como fontes de informações que podem contribuir para interpretar o efeito cortical dessas tecnologias. Este estudo tem como objetivo analisar como os ritmos sensório-motores e a conectividade cortical se comportam quando voluntários comandam uma ICM baseada em imagética motora (IM), ou seja, imaginar-se fazendo o movimento de pedalar sem realmente mover os músculos, que fornece pedaladas passivas, movimentos automáticos do monociclo, como realimentação. Oito indivíduos saudáveis e duas pacientes que sofreram Acidente Vascular Cerebral (AVC) realizaram IM de pedalar para comandar uma ICM baseado em Eletroencefalografia (EEG) para a detecção da IM, e monociclo robótico que entrega movimentos passivos como realimentação. Os dados do EEG foram analisados nas seguintes condições: repouso, IM na fase de calibração, IM na fase online e pedalada passiva (fase online). A maioria dos sujeitos produziu em torno de Cz, correspondente à área do pé padrões significativos de dessincronização relacionada a eventos (ERD - do inglês Event Related Desynchronization) ao realizar IM e receber pedalada passiva. A redução mais acentuada foi encontrada na banda β baixa (13 - 22. Hz) Os resultados da conectividade revelaram uma troca de informações entre a área motora suplementar (AMS) e as regiões parietais durante a IM e a pedalada passiva. Os resultados encontrados apontam a ativação do córtex motor primário para a maioria dos participantes e a conectividade entre a AMS e as regiões parietais durante a IM e a pedalada passiva.
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/14726
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Biotecnologia
dc.publisher.departmentCentro de Ciências da Saúde
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia
dc.rightsopen access
dc.subjectInterface cérebro-máquina
dc.subjectritmos sensório-motores
dc.subjectconectividade do cérebro
dc.subjectreabilitação de membros inferiores
dc.subjectmovimento de pedalar
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqBiotecnologia
dc.titleAnálise da excitabilidade e conectividade cortical para um sistema de neurorreabilitação baseado em interface-cérebro máquina e monociclo robótico
dc.title.alternativeAnalysis of excitability and connectivity cortical for a neurorehabilitation system based on brain machine interface and robotic monocycle.
dc.typedoctoralThesis
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