Dinâmica da atividade neural cortical ao pedalar: modulação pelos estímulos visuais
Background: Bicycling has been proposed by several studies as a therapeutic procedure for patients with Parkinson Disease (PD), particularly to motor rehabilitation. The act of pedaling in these patients is related to an improvement of motor impairments, to reduction of tremors as well as in impr...
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| Outros Autores: | |
| Formato: | Dissertação |
| Idioma: | pt_BR |
| Publicado em: |
Brasil
|
| Assuntos: | |
| Endereço do item: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/29196 |
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Repositório Institucional |
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Doença de Parkinson Bicicleta Eletroencefalograma (EEG) Pedalar CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS |
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Doença de Parkinson Bicicleta Eletroencefalograma (EEG) Pedalar CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS Ferré, Iara Beatriz Silva Dinâmica da atividade neural cortical ao pedalar: modulação pelos estímulos visuais |
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Background: Bicycling has been proposed by several studies as a therapeutic
procedure for patients with Parkinson Disease (PD), particularly to motor rehabilitation.
The act of pedaling in these patients is related to an improvement of motor
impairments, to reduction of tremors as well as in improvements in bradykinesia and
cognition. The neurobiological mechanisms underlying these effects are little
understood. It is known that pedaling suppress the beta-band activity (13-35Hz) in the
cortex and subthalamic nuclei. It has been suggested that this effect is a consequence
of activation cortical circuitry by sensorial proprioceptive feedback from the lower limbs
while pedaling, which is a simpler movement than walking, since the pedal connect the
two legs. It is also well known that visual stimulation modulates the neural activity by
allowing the emergence of spontaneously cortical patterns. Objective: The main
objective of this work was to study the neural activity of healthy volunteers through an
electroencephalogram record while they pedal with and without visual temporary
deprivation. Methods: Forty-two healthy undergraduate students (19 female) aged
18-28 years old participated of the study. In the experiment, the volunteers alternated
between rest and pedaling phases on an ergometric horizontal bicycle in two different
conditions: without (open eyes) and with visual deprivation (by wearing a blindfold).
The pedaling movements were performed in two cadences, 40 and 80 rotations per
minute. We recorded an electroencephalogram of the participants during the
experiment and calculated the maximum power and maximum power frequency for the
alpha (8-12Hz), low beta (13-22Hz) and high beta (23-35Hz) bands. Results and
discussions: The movement of pedaling resulted in a lower maximum power of high
beta activity when compared to resting. We found no effect of visual deprivation on
max. power for beta bands. Thus, visual deprivation does not contribute to a lower
neuronal recruitment beyond that resulting from pedaling. We also found no difference
between the two cadences. These findings are similar to previous studies and support
the relevance of pedaling as an therapeutic sport to people with PD. Regarding visual
deprivation, we think that other studies should be done to better investigate the
relationship between visual system and PD. Conclusions: High beta activity is
suppressed by pedaling movement. This is one more research to clarify the effects of
bicycling on the brain and the mechanisms underlying the therapeutically effect of
pedaling in PD. |
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Araújo, John Fontenele |
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Araújo, John Fontenele Ferré, Iara Beatriz Silva |
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Ferré, Iara Beatriz Silva |
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Ferré, Iara Beatriz Silva |
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Dinâmica da atividade neural cortical ao pedalar: modulação pelos estímulos visuais |
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ri-123456789-291962020-06-14T07:38:33Z Dinâmica da atividade neural cortical ao pedalar: modulação pelos estímulos visuais Ferré, Iara Beatriz Silva Araújo, John Fontenele Okano, Alexandre Hideki Morya, Edgard Doença de Parkinson Bicicleta Eletroencefalograma (EEG) Pedalar CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS Background: Bicycling has been proposed by several studies as a therapeutic procedure for patients with Parkinson Disease (PD), particularly to motor rehabilitation. The act of pedaling in these patients is related to an improvement of motor impairments, to reduction of tremors as well as in improvements in bradykinesia and cognition. The neurobiological mechanisms underlying these effects are little understood. It is known that pedaling suppress the beta-band activity (13-35Hz) in the cortex and subthalamic nuclei. It has been suggested that this effect is a consequence of activation cortical circuitry by sensorial proprioceptive feedback from the lower limbs while pedaling, which is a simpler movement than walking, since the pedal connect the two legs. It is also well known that visual stimulation modulates the neural activity by allowing the emergence of spontaneously cortical patterns. Objective: The main objective of this work was to study the neural activity of healthy volunteers through an electroencephalogram record while they pedal with and without visual temporary deprivation. Methods: Forty-two healthy undergraduate students (19 female) aged 18-28 years old participated of the study. In the experiment, the volunteers alternated between rest and pedaling phases on an ergometric horizontal bicycle in two different conditions: without (open eyes) and with visual deprivation (by wearing a blindfold). The pedaling movements were performed in two cadences, 40 and 80 rotations per minute. We recorded an electroencephalogram of the participants during the experiment and calculated the maximum power and maximum power frequency for the alpha (8-12Hz), low beta (13-22Hz) and high beta (23-35Hz) bands. Results and discussions: The movement of pedaling resulted in a lower maximum power of high beta activity when compared to resting. We found no effect of visual deprivation on max. power for beta bands. Thus, visual deprivation does not contribute to a lower neuronal recruitment beyond that resulting from pedaling. We also found no difference between the two cadences. These findings are similar to previous studies and support the relevance of pedaling as an therapeutic sport to people with PD. Regarding visual deprivation, we think that other studies should be done to better investigate the relationship between visual system and PD. Conclusions: High beta activity is suppressed by pedaling movement. This is one more research to clarify the effects of bicycling on the brain and the mechanisms underlying the therapeutically effect of pedaling in PD. Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Introdução: O uso da bicicleta como um instrumento terapêutico para os pacientes com a Doença de Parkinson (DP), em especial com o objetivo de reabilitação motora, tem sido proposto por vários estudos. O ato de pedalar nesses pacientes promove tanto uma melhora nos sintomas motores, quanto uma redução nos tremores, na bradicinesia (lentidão dos movimentos) e na cognição. Os mecanismos neurofisiológicos envolvidos nestes efeitos são pouco compreendidos. Sabe-se que o ato de pedalar provoca uma supressão na atividade neural cortical e nos núcleos subtalâmicos, em especial na frequência e potência da banda beta (13-35 Hz). Sugere-se que este efeito seja decorrente da ativação de circuitos corticais pela retroalimentação sensorial proprioceptiva dos membros inferiores durante o movimento de pedalar, que é mais simples do que caminhar, visto que o pedal conecta as duas pernas. Também é sabido que a estimulação visual modula a atividade neural, permitindo o surgimento de padrões corticais espontaneamente. Objetivo: O principal objetivo deste trabalho foi estudar a atividade neural de voluntários saudáveis através de um registro eletroencefalográfico enquanto estes pedalavam com e sem privação visual temporária. Método: Quarenta e dois alunos de graduação (19 mulheres) com idades entre 18 e 28 anos participaram do estudo. No experimento, os voluntários alternaram entre as fases de repouso e pedalada em uma bicicleta horizontal ergométrica em duas condições diferentes: sem (olhos abertos) e com privação visual (usando uma venda nos olhos). Os movimentos de pedalada foram realizados em duas cadências, 40 e 80 rotações por minuto. Gravamos um eletroencefalograma dos participantes durante o experimento e calculamos a potência máxima e a frequência máxima de potência para as bandas alfa (8-12Hz), beta baixa (13-22Hz) e beta alta (23-35Hz). Resultados e discussões: O movimento de pedalar resultou em uma menor potência máxima de alta atividade beta quando comparado ao repouso. Não encontramos efeito da privação visual na potência máxima para bandas beta. Assim, a privação visual não contribui para um menor recrutamento neuronal além daquele resultante da pedalada. Também não encontramos diferença entre as duas cadências. Esses achados são semelhantes aos estudos anteriores e apoiam a relevância da pedalada como esporte terapêutico para pessoas com DP. Em relação à privação visual, acreditamos que outros estudos devam ser realizados para melhor investigar a relação entre sistema visual e DP. Conclusões: A alta atividade da banda beta é suprimida pelo movimento da pedalada. Esta é mais uma pesquisa que esclarece os efeitos da bicicleta no cérebro e os mecanismos subjacentes ao efeito terapêutico da pedalada na DP. 2020-06-09T18:03:49Z 2020-06-09T18:03:49Z 2020-03-16 masterThesis FERRÉ, Iara Beatriz Silva. Dinâmica da atividade neural cortical ao pedalar: modulação pelos estímulos visuais. 2020. 99f. Dissertação (Mestrado em Psicobiologia) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/29196 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PSICOBIOLOGIA |