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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.42.2014.tde-30092014-142136
Documento
Autor
Nome completo
Thaís Santos Contenças
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2014
Orientador
Banca examinadora
Amaro Júnior, Edson (Presidente)
Haddad Junior, Hamilton
Martin, Maria da Graça Morais
Sato, João Ricardo
Xavier, Gilberto Fernando
Título em português
Orientação espacial da atenção automática e voluntária com ressonância magnética funcional relacionada à eventos.
Palavras-chave em português
Atenção automática
Atenção espacial
Atenção voluntária
Movimentos oculares
Ressonância magnética funcional
Resumo em português
A atenção visuoespacial pode ser considerada como a atividade neural que seleciona certas regiões do espaço em detrimento das demais. Existem dois tipos de orientação da atenção: atenção automática e atenção voluntária. Há evidências de que as áreas cerebrais associadas à estes dois tipos se sobrepõem, porém alguns autores observaram que há áreas distintas de ativação cerebral para atenção automática e voluntária. Estas diferenças resultaram em visões distintas a respeito de modelos cerebrais envolvendo a atenção visuoespacial. O objetivo de nosso trabalho foi identificar quais são as principais redes de ativação neuronal durante a mobilização da atenção automática e voluntária com Ressonância Magnética Funcional (RMf) relacionada à eventos, utilizando a tarefa de Posner modificada (1980). Participaram deste estudo vinte adultos jovens e saudáveis (17 mulheres). A tarefa foi programada no ambiente Eprime (Psylab, EUA) e os participantes treinaram antes de realizar o experimento de RMf. As condições foram pseudorandomizadas com otimização por algoritmos genéticos. Cada tentativa começava com um Ponto de Fixação na tela e dois anéis demarcados, um em cada lado. Após o aparecimento do Estímulo Precedente (E1), um Estímulo Alvo (E2) aparecia dentro de um dos anéis. Nestes experimentos foram consideradas as condições válida, neutra e inválida. Os dados foram adquiridos em 3 runs para cada Experimento. A aquisição das imagens foi realizada em um sistema de 3 tesla (Philips Achieva), acoplado à um sistema de detecção de movimentação ocular (eye tracker) compatível com ambiente de RM (Magconcept, USA). As imagens de RMf foram adquiridas com sequências BOLD, GRE-EPI com TR=2s, TE= 30s, voxels isotrópicos de 3mm. O tempo e a resposta ao estímulo foram registrados (Zurc&Zurc, São Paulo, Brasil). A análise das imagens de RMf foi realizada com o programa FSL 4.1 (Oxford University, Inglaterra) e incluiu a correção de movimento, filtro espacial, remoção de artefatos e transformação da imagem para o espaço comum. O mapas cerebrais representando o efeito de grupo (usando o modelo de regressão linear) foram produzidos com limiar de Z >2,3 e nível de significância de p<0,05 (corrigido para comparações múltiplas). O tempo de reação foi menor quando o E2 apareceu na condição válida em comparação com a condição inválida. Houve superposição dos mapas de ativação na condição de atenção automática e voluntária em extensa rede, envolvendo áreas: frontais (giros pré-centrais, frontais médios, frontais mediais e giro frontal inferior direito), parietais (bordas dos sulcos intraparietais, giros pós-centrais, angulares, supramarginais e pré-cuneo), temporais (giros temporais médios e no giro temporal superior esquerdo) e occipitais (giros fusiformes e no giro lingual direito. Observamos outras áreas: giros do cíngulo anteriores e posteriores, parahipocampais, ínsulas, colículos superiores e inferiores, e cerebelo). Concluímos que as redes frontoparietais foram detectadas tanto na mobilização da atenção visuoespacial automática quanto voluntária. No entanto, o giro frontal superior esteve presente apenas na mobilização da atenção voluntária. Estes resultados mostram que a distinção parece estar em áreas cerebrais envolvidas em subsistemas que incluem a orientação e reorientação da atenção automática e voluntária.
Título em inglês
Automatic and voluntary spatial attention orientation studied by eventrelated functional magnetic resonance imaging.
Palavras-chave em inglês
Automatic attention
Eye movements
Functional magnetic resonance
Spatial attention
Voluntary attention
Resumo em inglês
Visuospatial attention can be considered as the neural activity that selects certain regions of space at the expense of others. There are two types of orientation of attention: automatic attention and voluntary attention. There is evidence that the brain networks associated with these two types overlap, but some authors have observed that there are distinct areas of brain activation for automatic and voluntary attention. These differences resulted in different views about brains models involving visuospatial attention. The aim of our study was to identify brain networks associated with automatic and voluntary attention using Event-Related Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) and a new modification of the Posner task (1980). The study included twenty young healthy adults (17 women and 3 men). The task was programmed in Eprime environment (Psylab, USA) and all participants trained before performing the experiment in the MRI machine. The conditions were pseudorandomized with the optimization method of genetic algorithms. Each trial began with a fixation point on the screen and two demarcated rings, one on each side. After the onset of the Prime Stimulus (S1), a Target Stimulus (S2) appeared inside one of the rings. In these experiments the valid, neutral and invalid conditions were considered. Data were acquired in three runs for each experiment. Image acquisition of this project was performed on a 3 Tesla system (Philips Achieva), coupled to an MR compatibel eye tracker system (Magconcept, USA). All fMRI images were acquired using BOLD sequences, GRE-EPI with TR= 2s, TE= 30s, with 3mm isotropic voxels. Response time and choice during fMRI experiment were recorded (Zurc&Zurc, Brazil). Image analysis of fMRI was performed using FSL 4.1 software package (Oxford University, England) including: motion correction, spatial filter, removal of artifacts and image transformation for the common space. Brain maps representing group effect (using the linear regression model) where threshold using a Z > 2.3 at cluster level and p < 0.05 (corrected for multiple comparisons). Reaction times were shorter when the S2 appeared in the valid condition compared with the invalid condition. Automatic and voluntary attention brain activation maps overlaped in frontal areas: precentral, middle frontal, medial frontal gyrus and right inferior frontal gyri; parietal areas: edges of intraparietal sulcus, postcentral, angular, supramarginal gyrus and pre-cuneus; temporal areas: middle temporal gyrus and left superior temporal gyrus; and occipital areas: fusiform gyrus and right lingual gyrus. Other areas was observed in anterior and posterior cingulate, parahippocampal gyrus, insulas, superior and inferior colliculus, and cerebellum. Superior frontal gyrus showed increased response in the voluntary attention when compared with automatic attention. We conclude that the frontoparietal networks were detected in both the mobilization of automatic and voluntary visuospatial attention. However the superior frontal gyrus showed response only in the voluntary attention. The distinction between these two subsystems involved in orientation and reorientation of automatic and voluntary attention.
 
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Data de Liberação
2016-12-18
Data de Publicação
2014-12-19
 
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