Universidade da Madeira
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Browsing Universidade da Madeira by Field of Science and Technology (FOS) "Ciências Médicas"
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- Analysis of the unpleasantness of sounds by schizophrenic patientsPublication . Freitas, Carina Patrícia de Barros; Griffiths, Timothy; Ribeiro, Joaquim AlexandreNo presente trabalho estudámos o processamento emocional de sons desagradáveis em doentes esquizofrénicos, em fases iniciais da doença. O estudo decorreu em doentes pertencentes à consulta externa dos Serviços de Psiquiatria do Hospital de Santa Maria e Hospital Júlio de Matos e a amostra consistiu em 29 doentes e 29 controlos emparelhados para o sexo e idade. As avaliações realizadas incluíram uma escala de Avaliação Breve do Estado Mental (MMSE), uma escala de gravidade dos sintomas positivos e negativos da esquizofrenia (PANSS) e uma bateria de sons desagradáveis desenvolvida para este estudo, intitulada de Newcastle Battery of Unpleasant Sounds (NBUS). Os resultados mostraram que os doentes esquizofrénicos têm uma percepção emocional preservada dos sons desagradáveis, na fase inicial da doença. Não se observaram correlações significativas entre medidas de gravidade clínica (duração da doença e sub escalas da PANSS) e os valores da avaliação dos referidos sons. Observou-se ainda que a bateria de sons apresentada revelou grande variabilidade nos valores obtidos na avaliação. Associações semânticas, assim como certas características acústicas dos sons poderão ter influenciado a percepção e avaliação emocional dos mesmos.
- Assessing social cognition using virtual reality and eye-tracking in the neurosurgical contextPublication . Freitas, André Filipe Sousa de; Bermúdez i Badia, Sergi; Faria, Ana Lúcia dos SantosDurante uma cirurgia acordado ao cérebro, as diversas funções cognitivas são monitorizadas através de testes neuropsicólogicos durante estimulações elétricas. O domínio da linguagem é o domínio mais testado neste tipo de cirurgia. Avaliar outras funções cognitivas durante este procedimento, apresentam inúmeras limitações, tais como, a criação e validação de tarefas tendo em conta as condições disponibilizadas durante a cirurgia. A realidade virtual permite a combinação de real ismo com o controlo experimental necessário durante a avaliação cognitiva, o que consequentemente, permite inúmeras possibilidades de avaliar outras funções cognitivas mais complexas, tais como a cognição social. Caso a cognição social não seja avaliada corretamente, isto pode causar que a pessoa afetada apresente muitas dificuldade em manter e criar relações sociais, assim como afetar significativamente a sua capacidade de compreensão de interações sociais ou comportamentos inde vidos em sociedade. Com esta pesquisa, adaptámos um instrumento de avaliação neuropsicológica da cognição social - o Edinburgh Social Cognition Test (ESCoT) - para a realidade virtual (VR), que denominámos CogMap para Cognição Social (CogMap-CS). Três estudos, com dois protótipos diferentes do CogMap-CS (interação com comandos físicos e rastreamento ocular) foram realiza dos com participantes saudáveis e pacientes que apresentavam lesões cerebrais ou crescimento de tumores cerebrais. Em geral, o CogMap-CS apresentou pontuações e feedback muito positivos, per mitindo a recolha de mais informações sobre como podemos proceder para atingir o nosso objetivo final de validação clínica. No futuro, pretendemos implementar o CogMap-CS para ser utilizado durante cirurgias com paciente acordado ao cérebro e obter validação de profissionais de saúde e psicólogos na área de neuropsicologia.
- Gene delivery using dendrimer/pDNA complexes immobilized in electrospun fibers using the layer-by-layer techniquePublication . Ramalingam, Kirthiga; Tomás, Helena Maria Pires Gaspar; Xiao, ShiiTissue engineering is an important branch of regenerative medicine that uses cells, materials (scaffolds), and suitable biochemical and physicochemical factors to improve or replace specific biological functions. In particular, the control of cell behavior (namely, of cell adhesion, proliferation and differentiation) is a key aspect for the design of successful therapeutical approaches. In this study, poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) fiber mats were prepared using the electrospinning technology (the fiber diameters were in the micrometer range). Furthermore, the electrospun fiber mats thus formed were functionalized using the layer-by- layer (LbL) technique with chitosan and alginate (natural and biodegradable polyelectrolytes having opposite charges) as a mean for the immobilization of pDNA/dendrimer complexes. The polyelectrolyte multilayer deposition was confirmed by fluorescence spectroscopy using fluorescent-labeled polyelectrolytes. The electrospun fiber mats coated with chitosan and alginate were successfully loaded with complexes of pDNA and poly(amidoamine) (PAMAM) dendrimers (generation 5) and were able of releasing them in a controlled manner along time. In addition, these mats supported the adhesion and proliferation of NIH 3T3 cells and of human mesenchymal stem cells (hMSCs) in their surface. Transfection experiments using a pDNA encoding for luciferase showed the ability of the electrospun fiber mats to efficiently serve as gene delivery systems. When a pDNA encoding for bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) was used, the osteoblastic differentiation of hMSCs cultured on the surface of the mats was promoted. Taken together, the results revealed that merging the electrospinning technique with the LbL technique, can be a suitable methodology for the creation of biological active matrices for bone tissue engineering.
- Indicadores psicológicos e de qualidade de vida de pacientes em contexto hospitalar: um contributo para o trabalho de equipa na psicologia da saúdePublication . Roque, Fátima Liliana Gouveia; Soares, Maria Luísa PereiraA presente investigação intitulada, Indicadores Psicológicos e de Qualidade de Vida de Pacientes no Contexto Hospitalar: Um Contributo Para o Trabalho de Equipa na Psicologia da Saúde tem como principais objetivos, efetuar uma reflexão acerca: da evolução dos conceitos de Saúde e Doença, dos contributos da Psicologia da Saúde, especificando o trabalho do Psicólogo em Contexto Hospitalar e do Processo de reabilitação da pessoa com incapacidade física adquirida. Outra das finalidades da presente investigação é proceder a uma revisão bibliográfica acerca dos conceitos de Qualidade de Vida (QV), Sintomatologia Depressiva e Adesão aos Tratamentos, bem como: 1) analisar os níveis de qualidade de vida de 172 utentes de um Serviço de Medicina Física e Reabilitação; 2) explorar a presença de sintomatologia depressiva na amostra; 3) analisar a adesão destes mesmos utentes à medicação prescrita para a sua doença; 4) avaliar o impacto do grau de sintomatologia depressiva na QV dos sujeitos; 5) Perceber quais os principais motivos que levam o Médico Fisiatra a encaminhar utentes para as consultas de psicologia. O hospital é um dos contextos em que os Psicólogos podem desenvolver as suas competências. O Psicólogo que exerce a sua profissão em contexto hospitalar fá-lo numa equipa multidisciplinar. O papel primordial do psicólogo na equipa de trabalho é o de ser um generalista que é responsável pela contextualização do problema, quer ao nível das questões psicológicas e psicossociais quer ao nível do problema de saúde. Um dos serviços hospitalares em que é essencial a colaboração do Psicólogo é a Medicina Física e Reabilitação. Porém, existe escassa literatura científica relativa ao 3 acompanhamento psicológico de indivíduos com défices físicos e incapacidades adquiridas.
- Interaction Design Applied to the Design of Sensory Integration ExperiencesPublication . Teixeira, Tiago Leonardo Aguiar; Barreto, Mary Alejandra LuizTherapies and treatments for autistic children have always been a challenging to set up due to the difficulty of diagnosing properly their difficulties and correctly addressing these. In fact, the spectrum comprehension changed over the years to a more accurate diagnosis. Thus, nowadays, treatments are more successful. Autism Spectrum Disorder (ASD) is a complex neurological disor der that information processing, social interaction, and communication. Attending to multiple cues present in the environment is demanding and might lead to a child not responding to a stimulus which, according to some researchers, might be a central aspect of ASD. Play-based therapies (gamification) have been one of the most fortunate approaches in achieving better results in developing cognitive and motor skills. Autistic children are increasingly exposed to technology in their daily lives, and digital games have been yielding more impact in this area since the last decade. In fact, studies demonstrate that autistic children engage more easily with technology than with people because of their impairments. Designing games for autistic children can be challenging, since as users, they may process information differently compared to a typically developing child. Therefore, many factors must be considered and conceptualized with their difficulties in mind (e.g., colors, sounds, mechanics, interface, levels) to keep the user engaged in the task. Since autistic children are interested in technology, video games might be a promising way of multiple cue treatment and developing their cognitive skills.
- Laponite-based nanogels for bone tissue regeneration: optimization and efficacy studiesPublication . Ferreira, Fátima José Mendes; Tomás, Helena Maria Pires Gaspar; Neves, Ana Rute de Azevedo PinaOsteoporosis is the most prevalent disease of the skeletal system, currently affecting millions of people worldwide, causing painful fractures that lead to costly treatments and often to morbidity and loss of independence. With life expectancies gradually increasing and a growing elder population, the incidence of the illness and cost of the treatments associated is expected to rise in the next decades. Out of the therapies currently available, bisphosphonates are the most prescribed, particularly alendronate, for their efficacy and their affordability. However, these drugs are associated with complicated drug regimens and adverse side effects that often discourage patients from correctly following the treatment, as well as low gastrointestinal absorption and bioavailability. Hence, Laponite®-based nanogels conjugated to bisphosphonates are here proposed as new targeted drug delivery systems to overcome the disadvantages associated with bisphosphonates, namely increasing their bioavailability and minimizing their side effects in the organism. The nanogels synthetized displayed high entrapment efficiency of alendronate, with the constituting nanoparticles measuring approximately 180 nm (hydrodynamic diameter), with polydispersity index of 0.4 and a zeta potential of about -51 mV. That size increases drastically when the nanogels are frozen and lyophilized, though it returns to values close to the initial ones, highlighting the nanogel’s restructuring properties. Alendronate was successfully conjugated to FITC and used to synthetize fluorescent-labelled nanogels to evaluate the kinetics of cellular uptake and internalization pathways. The preliminary results indicate a maximum uptake after 24 hours of incubation and internalization mainly through the macropinocytosis pathway. The conjugation to the nanogels decreased alendronate’s cytotoxicity in Human Mesenchymal Stem Cells and maintained its hemocompatibility. The osteogenic differentiation assays also revealed promising results, with improvements in all assays with exposure to the nanogel, which were also enhanced by the presence of Laponite®.
- Meraki - Virtual reality system for application in pediatric oncologyPublication . Gomes, Ana Filipa Rodrigues; Bermudez i Badia, Sergi; Rosa, MarleneO cancro pediátrico continua a ser a maior causa de morte nas crianças em Portugal. Por ano registam-se cerca de 400 novos casos. Os tipos de cancro mais comuns são Leucemia e Linfoma de Hodgkin. A média de idades com mais casos é entre os 10 e 12 anos. O período de tratamento pode variar entre meses a anos, consoante o caso. A quimioterapia é um dos tratamentos mais utilizados para tratar estes dois tipos de cancro. A duração e o número de sessões é ajustada consoante a gravidade da doença e pode durar entre 10 minutos a várias horas por sessão. Uma das queixas mais frequentes das crianças é a fatiga e a duração dos tratamentos. As atividades mais frequentes durante este período de tratamento incluem brinquedos, jogos de consola e televisão. Contudo, a criança não consegue abstrair-se do ambiente hospitalar e está alerta para todos os sinais sonoros e visuais que ocorrem à sua volta. Nesta dissertação, proponho a criação de um jogo em realidade virtual como método de distração da dor. A utilização de um “head-mounted display” sem fios permite que a criança passe a estar num ambiente virtual distinto do ambiente do tratamento, que tenha liberdade de movimentos e uma vez que o aparelho inclui colunas de som embutidas permite, também, a abstração dos sons característicos do ambiente hospitalar. Este estudo tem como objetivo a criaçãp de um ambiente em realidade virtual, pensado para utilização em Occulus Go, recorrendo a uma experiência com a duração mínima de 20 minutos onde, para progredir no jogo, é necessário completar tarefas.
- Neuroimaging studies on familiarity of music in children with autism spectrum disorderPublication . Freitas, Carina Patrícia de BarrosThe field of music neuroscience allows us to use music to investigate human cognition in vivo. Examining how brain processes familiar and unfamiliar music can elucidate underlying neural mechanisms of several cognitive processes. To date, familiarity in music listening and its neural correlates in typical adults have been investigated using a variety of neuroimaging techniques, yet the results are inconsistent. In addition, these correlates and respective functional connectivity related to music familiarity in typically developing (TD) children and children with autism spectrum disorder (ASD) are unknown. The present work consists of two studies. The first one reviews and qualitatively synthesizes relevant literature on the neural correlates of music familiarity, in healthy adult populations, using different neuroimaging methods. Then it estimates the brain areas most active when listening to familiar and unfamiliar musical excerpts using a coordinate-based meta-analyses technique of neuroimaging data. We established that motor brain structures were consistently active during familiar music listening. The activation of these motor-related areas could reflect audio-motor synchronization to elements of the music, such as rhythm and melody, so that one can tap, dance and “covert” sing along with a known song. Results from this research guided our second study. This work investigated the familiarity effect in music listening in both TD and ASD children, using magnetoencephalography (MEG). This technique enabled us to study brain connectivity and characterize the networks and frequency bands involved while listening to familiar and unfamiliar songs. TD children recruited a similar brain network as those in typical adults during familiar music listening, in the gamma frequency band. Compared to TD, children with ASD showed relatively intact processing of familiar songs but atypical processing of unfamiliar songs in theta and beta-bands. Atypical functional connectivity of other unfamiliar stimuli has been reported in ASD. Our findings reinforced that processing novelty is a challenge. Overall, this work contributes to the advancement of both fields of music neuroscience and brain connectivity in ASD.
- ReLiPh: rehabilitation for lower limb with phantom painPublication . Costa, Carlos André Freitas; Bermúdez i Badia, Sergi; Cameirão, Mónica da Silva; Fernandes, Jean-ClaudeO membro fantasma ou sensação fantasma, ao longo dos anos, têm se destacado por ser originada de diferentes causas. Pesquisas e estudos mostram que, após uma amputação, na maioria dos casos, experienciam a sensação de membro fantasma e em muitos desses casos dolorosos. A presente tese baseia-se em uma pequena parte deste amplo tópico. Baseada na terapia de espelho usada na reabilitação e tratamento da dor fantasma. Ao longo do projeto, nós estudamos quais são os componentes mais relevantes para a reorganização/reestruturação, a fim de eliminar os sintomas negativos e futuros distúrbios/perturbações. Associada na relação do cérebro com o corpo, ou seja, as imagens formadas pelo cérebro em relação ao corpo físico desempenhando um papel crucial na relação do membro fantasma e da dor no membro fantasma, bem como no processo de cura e tratamento através de exercícios e no relacionamento da imagem que o cérebro tem do corpo físico. Esta dissertação tem como objetivo na construção de uma nova abordagem tecnológica, baseando-se nos princípios e critérios utilizados na terapia de espelho. A metodologia assenta na criação de um ambiente de realidade virtual controlado por um dispositivo que captura a atividade muscular em tempo real. Implementado num jogo baseado em movimentos/exercícios simples e naturais, sem uso de força ou esforço. Os elevados resultados verificados e testados, em indivíduos saudáveis e em um estudo de caso, na redução da dor fantasma, gerando um interesse e motivação, além de um melhor senso de presença e foco durante o seu uso. Concluindo, o projeto abre novas direções futuras de como novas abordagens tecnológicas podem ser usados nas pesquisas médicas na área do membro e na dor fantasma, em ambientes controlados e contextualizados. Melhorando a eficácia e eficiência, garantindo uma maior flexibilidade nos diferentes casos de amputação.
- Sleep analysis through electroencephalogram cyclic alternating pattern a phase detectionPublication . Alves, Arturo José Morais; Dias, Fernando Manuel Rosmaninho Morgado Ferrão; Mendonça, Fábio Rúben SilvaSleep deprivation leads to a raise in mortality and other unwanted con sequences, as such, the diagnosis of sleep conditions is crucial for medicine. Sleep is a complex physiological process which is subdivided into different stages of deepness. A more detailed analysis of sleep reveals that events may occur that indicate an abrupt change in the brain electrical activity. Cyclic alternating pattern is a repetitive pattern associated with sleep instability that can be detected by analysing bodily signals. This can contribute to the detection of sleep disorders such as obstructive sleep apnea, using the cyclic alternating pattern as an indicator of such conditions. These cycles tend to be hard and slow to manually identify due to the fact that extensive analysis of long recordings of physiological signals by professionals is required. So, the automatic detection of such patterns is necessary. This can be achieved using Machine Learning algorithms such as neural networks that use pa tient data to train a model that can later recognize patterns within the sleep structure. In this work features extracted from the patient electroencephalo graphic signal are used by the classifier to learn how to identify the cycles. The classification results were improved by making use of methodologies such as feature selection and model tuning. The final solution presents very good results, obtaining an accuracy of 73%, a sensitivity of 77% and a specificity of 74%.