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(1)UNIVERSIDADE METODISTA DE SÃO PAULO ESCOLA DE CIÊNCIAS MÉDICAS E DA SAÚDE. HENRIQUE ADAM PASQUINI. CORRELATOS ELETROFISIOLÓGICOS DE PRÁTICAS DE ALTA DEMANDA ATENCIONAL. São Bernardo do Campo 2017.

(2) HENRIQUE ADAM PASQUINI. CORRELATOS ELETROFISIOLÓGICOS DE PRÁTICAS DE ALTA DEMANDA ATENCIONAL. Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Psicologia da Saúde, da Universidade Metodista de São Paulo, UMESP – Escola de Ciências Médicas e da Saúde – Como requisito para a obtenção do título de Doutor em Psicologia da Saúde. Linha de Pesquisa: Processos Saúde-Doença e Psicofisiologia Orientador: Prof. Dr. Luis Fernando Hindi Basile.. São Bernardo do Campo 2017.

(3) FICHA CATALOGRÁFICA. P265c. Pasquini, Henrique Adam Correlatos eletrofisiológicos de práticas de alta demanda atencional / Henrique Adam Pasquini. 2017. 112 f. Tese (Doutorado em Psicologia da Saúde) – Escola de Ciências Médicas e da Saúde da Universidade Metodista de São Paulo, São Bernardo do Campo, 2017. Orientação de: Luis Fernando Hindi Basile. 1. Correlatos eletrofisiológicos 2. Atenção 3. Esporte – Saúde 4. Atenção 5. Promoção da saúde 6. Psicologia 7. Aikido 8. Artes maciais I. Título CDD 157.9.

(4) A tese intitulada: “CORRELATOS ELETROFISIOLÓGICOS DE PRÁTICAS DE ALTA DEMANDA ATENCIONAL”, elaborada por HENRIQUE ADAM PASQUINI, foi apresentada e aprovada em 05 de dezembro de 2017, perante banca examinadora composta por: Prof. Dr. Luis Fernando Hindi Basile (Presidente/UMESP), Prof. Dr. Manuel Morgado Rezende (Titular/UMESP), Profa. Dra. Marília Martins Vizzotto (Titular/UMESP), Profa. Dra. Milkes Yone Alvarenga (Titular/USJT) e Prof. Dr. Alair Pedro Ribeiro de Souza e Silva (Titular/UFRJ).. __________________________________________________________ Prof. Dr. Luis Fernado Hindi Basile Orientador e Presidente da Banca Examinadora. __________________________________________________________ Profa. Dra. Maria do Carmo Fernandes Martins Coordenadora do Programa de Pós-Graduação – Mestrado e Doutorado em Psicologia da Saúde. Programa: Pós-Graduação em Psicologia da Saúde Área de concentração: Psicologia da Saúde. Linha de Pesquisa: Processos Saúde-Doença e Psicofisiologia..

(5) À minha esposa Denise, sempre presente, linda e motivada, e ao meu filho Pedro, a real personificação do amor e da esperança no futuro; por todo amor e carinho a mim dedicados; atribuindo, em todos os momentos, sentido às palavras de William Blake de que “tudo aquilo que hoje é uma realidade, antes era apenas parte de um sonho impossível”..

(6) AGRADECIMENTOS. Agradeço de todo coração a meu pai (in memoriam), figura emérita, que com seu inexorável amor paterno me ajudou a plantar as sementes que culminaram com a realização deste trabalho; e por nunca ter me desestimulado em minha incessante “busca dos porquês”. Mesmo que a palavra “obrigado” fosse repleta de significado não seria o bastante para agradecer minha esposa e filho por estarem comigo em todos os momentos da consecução deste trabalho, bem como compreenderem, os meus muitos momentos de ausência durante este breve período. Agradeço a meu orientador, prof. Dr. Luis Fernando Hindi Basile, por ter me presenteado ao longo dos últimos seis anos com parte do seu extenso conhecimento. Quero registrar meus mais sinceros agradecimentos a todos os professores do programa, especialmente à profa. Dra. Maria Geralda Viana Heleno, à profa. Dra. Maria do Carmo Fernandes Martins, à profa. Dra. Marília Martins Vizzotto e ao prof. Dr. Manuel Morgado Rezende, pelo inestimável apoio e por sempre acreditarem em meu trabalho. Agradeço à secretária do programa Elisangela Castro por toda indispensável ajuda. Agradeço aos amigos Victor Mantoani Zaia e Camila Viana de Almeida Procópio, por todo apoio e incentivo. Agradeço ao amigo e Sensei Maurício Fujimoto, por servir de inspiração e pelo incomensurável apoio deste a idealização deste trabalho. Sensei, domo arigato gozaimashita. Agradeço efusivamente a todos os voluntários, os quais por questões éticas não podem aqui ser nomeados, que tão prontamente aceitaram doar preciosas horas de seus dias para participar desta pesquisa e ajudaram, não somente com a realização de um trabalho, mas com a materialização de um sonho. Enfim, agradeço a todos aqueles que direta ou indiretamente contribuíram para a realização deste trabalho..

(7) “Se o cérebro humano fosse tão simples que pudéssemos entendê-lo, seríamos tão simples que não o entenderíamos.” Lyall Watson.

(8) RESUMO Pasquini, H. A. (2017). Correlatos eletrofisiológicos de práticas de alta demanda atencional (Tese de doutorado). Programa da Pós-graduação em Psicologia da Saúde, Escola de Ciências Médicas e da Saúde. Universidade Metodista de São Paulo. Quadro teórico: A atenção é considerada a base fundamental para a execução de todas as funções cognitivas de ordem superior. As artes marciais são consideradas importantes práticas de promoção de saúde: melhorando a saúde geral, o equilíbrio físico e emocional, o bem-estar psicológico e muitos componentes cognitivos. Pesquisadores corroboram a opinião de que praticantes experientes de artes marciais apresentam habilidades cognitivas superiores, especificamente no quesito atenção, obtendo importantes informações durante a luta e identificando qual dessas informações é a mais relevante em um determinado momento. Objetivo: O objetivo deste trabalho foi verificar se a prática regular do Aikido modifica de forma significativa a atenção e seus correlatos eletrofisiológicos. Método: A amostra foi constituída por dois grupos, o grupo integrado por praticantes experientes de Aikido, com diferentes graduações e proficiências (n=10), e o grupo controle, constituído por indivíduos sem proficiência alguma em artes marciais (n=10). Os dados resultantes do EEG de altarresolução (256 canais), obtidos durante quatro condições de tarefa (repouso, atenção sustentada, CPT e Stroop), foram analisados pela computação da potência total em três faixas de frequências (e suas razões comumente utilizadas) (análise espectral) e computação das potências induzidas relacionadas às tarefas em faixas de frequências individuais específicas (análise tempo-frequência). A distribuição topográfica do pico de potência induzida também foi obtida. Resultados: Os principais achados do estudo podem ser resumidos, por um lado, como correlações positivas significativas entre o tempo de prática de Aikido e: (1) potência teta total, (2) a razão teta/beta (potência total e induzida) e (3) a potência alfa total e induzida durante a tarefa de repouso; por outro lado, como correlações negativas significativas entre o tempo de prática de Aikido e a potência teta total e induzida, durante as tarefas de atenção. Discussão: Com relação à tarefa de repouso: valores elevados da potência teta e da razão teta/beta corroboram a hipótese de que a prática regular do Aikido promove uma alocação diferenciada de recursos corticais com o objetivo de obter uma atenção plena ao ambiente; enquanto que valores elevados da potência alfa corroboram a hipótese que a prática regular do Aikido induz um estado de relaxamento atento e uma consequente inibição de processos desnecessários ou conflitantes para a execução das tarefas. Com relação às tarefas de atenção: valores diminuídos da potência teta corroboram a suposição de que a prática regular do Aikido modula a atividade teta de forma que em momentos específicos nos quais a atenção deve ser recrutada, e informações gerais derivadas do ambiente se fazem desnecessárias, sua diminuição corresponderia à restrição de detecções de eventos em locais e momentos previsíveis. Conclusão: Nossos achados representam putativos correlatos eletrofisiológicos do tempo de prática de Aikido. Corroboram pesquisas que apontam a Potência Alfa em repouso como um preditor da eficácia de desempenho durante altas demandas atencionais. A potência teta, por sua vez, pode ser considerada um correlato indireto da adequada alocação da atenção ao ambiente, relacionando-se aos ajustes para detecção de estímulos e à ação; isto pode ser explicado pela sua diferença de amplitude entre as tarefas de atenção e a tarefa de repouso.. Palavras-chave: Artes marciais. Aikido. EEG. Atenção. Eletrofisiologia. Promoção de saúde..

(9) ABSTRACT. Pasquini, H. A. (2017). Electrophysiological correlates of practices with high attentional demand (Doctoral thesis). Postgraduate Program in Health Psychology, School of Medical Sciences and Health. Methodist University of São Paulo. Background: Attention is considered the basis for the execution of all higher cognitive abilities. Martial arts are regarded as important in health promotion: improving general health, physical and mental balance, psychological well being and various cognitive skills. Researchers agree with the view that martial arts experts show improved cognitive skills, especially regarding attention, gathering imporntant information during fighting, and chosing the most important at any given moment. Purpose: The aim of this work was to test wether the regular practice of Aikido significantly changes attention and its physiological correlates. Method: The sample consisted in two groups, one of experienced practitioners of Aikido, in a range of proficiency (n=10), and a control group, of individuals with no experience in martial arts (n=10). Their high-resolution EEG data (256 channels), obtained during four task conditions (quiet resting, sustained attention, CPT and Stroop), were analysed by the computation of total power in three frequency bands (and their commonly used ratios) (spectral analysis) and task-related induced bandpower in individual-specific narrow bands (time-frequency analysis). The topographic distributions of peak induced bandpower were also computed. Results: The main findings of the study may be summarized, on the one hand, as significant positive correlations between the time of practice of Aikido and: (1) total theta power, (2) theta/beta ratio (both absolute and induced power) and (3) both total and induced alpha power during the quiet resting task; and on the other hand, as significant negative correlations between the time of practice of Aikido practice and both total and task-induced theta power during the attention tasks. Discussion: Regarding the quiet resting task: enhanced theta power and theta/beta ratio support the hypothesis that regular practice of Aikido promotes a distinct allocation of cortical resources for full attention to the environment; whereas enhanced alpha with regular Aikido practice would correspond to a relaxed attentive state with inhibition of unnecessary or conflicting processes for task execution. Regarding the attention tasks: reduced theta power values support the idea that regular Aikido practice modulates theta activity in a manner that, in particular moments when attention must be recruited and the remaining environment must be ignored, its observed reduction would correspond to the restriction of stimulus detection to predictable place and timing. Conclusion: Our findings represent putative physiological correlates of the time of practice of Aikido. They corroborate the research that points to alpha power during rest as a predictor of efficacy of performance during high attentional demands. Theta power, on its turn, may be considered an indirect correlate of the adequate attention to the environment, being related to the adjustments for stimulus detection and action. This may explain its difference in amplitude between the attention tasks and quiet resting.. Key words: Martial arts. Aikido. EEG. Attention. Electrophysiology. Health promotion..

(10) LISTA DE FIGURAS. Figura 1. Aplicação de: A. Movimento circular contínuo (tenkan), B. Imobilização (chaves articulares) C. Projeção............................................................................................................. 21 Figura 2. Defesa contra tanto (faca de madeira) e bokken (espada de madeira). ..................... 22 Figura 3. Ordem de graduação no Aikido, categoria kyu (faixas coloridas) em direção à categoria dan (faixas pretas). .................................................................................................... 24 Figura 4. Célula piramidal esquemática durante a neurotransmissão, formação de um pequeno dipolo. ....................................................................................................................................... 26 Figura 5. Substituição do ritmo alfa pelo ritmo beta quando os olhos são abertos .................. 27 Figura 6. Variação das ondas cerebrais em dois diferentes estados de vigília ......................... 28 Figura 7. Diferentes ritmos cerebrais no EEG contínuo; da maior frequência (Beta) para a menor frequência (Delta) .......................................................................................................... 29 Figura 8. Variação contingente negativa (VCN) ...................................................................... 30 Figura 9. Componentes dos PRE´s ........................................................................................... 31 Figura 10. Transformação do sinal no domínio do tempo para o domínio das frequências, através da Transformada Rápida de Fourier ............................................................................. 33 Figura 11. Estudo dos “espectros de potência” no “domínio da frequência”. Verifica-se na figura picos de potência em duas faixas de frequência de interesse: alfa (frequência 10,38 Hz e 0,109 µV2 de potência) e beta (frequência 20,76 Hz e 0,018 µV2 de potência) ................... 34 Figura 12. Estudo das oscilações de potência em faixas pré-definidas (potência beta, 20 Hz) – Potência evocada (evoked band power). Verifica-se um pico de potência de 0,132 µV2 ocorrendo 200 ms após a apresentação do estímulo – Análise da potência evocada ............... 36 Figura 13. Estudo das oscilações de potência em faixas pré-definidas (potência teta, 5 Hz) Potência induzida (induced band power). Verifica-se um pico de potência de 3,552 µV2 ocorrendo 672 ms após a apresentação do estímulo – Análise da potência induzida .............. 36 Figura 14. Computação de uma média espectral a partir dos segmentos do EEG de todos os eletrodos (potência global de campo – global field power, GFP) ............................................ 38 Figura 15. Distribuição topográfica das potências induzidas. A seta verde indica a área de maior potência induzida, enquanto que a seta vermelha indica o eletrodo de maior potência . 39 Figura 16. Distribuição dos eletrodos no sistema internacional 10-20 estendido. Os círculos pretos indicam posições e classificações dos eletrodos no sistema 10 – 20 tradicional, os demais eletrodos foram introduzidos para uma montagem de 128 canais (sistema 10-20 estendido).................................................................................................................................. 40.

(11) Figura 17. Touca (Quick-Cap, Neuromedical Supplies®) e os eletrodos, no detalhe a célula (QuikCell, Neuromedical Supplies®) que realiza o contato com a pele do escalpo ................ 45 Figura 18. Sistema 10-20 estendido em uma montagem de 256 canais ................................... 46 Figura 19. Estímulos visuais que caracterizam as tarefas de observação passiva e atenção sustentada. Na figura vemos S1 seguido de S2 contendo o círculo alvo ao redor do ponto central ....................................................................................................................................... 48 Figura 20. Sujeito realizando as tarefas, um computador controla todos os aspectos da tarefa e outro registra o EEG na sua forma contínua. No detalhe os estímulos visuais que caracterizam as tarefas ................................................................................................................................... 49 Figura 21. Potências induzidas (Análise Tempo-Frequência) Teta (calculada em 5Hz), Alfa (calcula em 10 Hz) e Beta (calcula em 20 Hz) obtidas à partir do valor obtido na Análise Espectral de uma determinada tarefa ........................................................................................ 52 Figura 22. Análise topográfica das Potências Teta, Alfa e Beta Induzidas em uma determinada tarefa – Mapas obtidos pelo software comercial Curry V 6 ..................................................... 52 Figura 23. Tabulação da distribuição cortical dos picos de potência induzida ........................ 53 Figura 24. Distribuição cortical dos picos de potência induzida .............................................. 54 Figura 25. Distribuição cortical dos picos de potência teta induzida ....................................... 68 Figura 26. Distribuição cortical dos picos de potência beta induzida ...................................... 71 Figura 27. Distribuição cortical dos picos de potência alfa induzida. ...................................... 74.

(12) LISTA DE TABELAS. Tabela 1. Dados dos participantes (n=20). ............................................................................... 44 Tabela 2. Variáveis dependentes – desempenhos, tempos de latência de respostas e correlatos eletrofisiológicos das tarefas de atenção .................................................................................. 55 Tabela 3. Diferenças entre os grupos – idade e desempenhos nas tarefas................................ 58 Tabela 4. Variáveis dependentes – desempenhos e tempos de latência de respostas nas tarefas .................................................................................................................................................. 59 Tabela 5. Índice de correlação (ρ de Spearman) seguido do índice de precisão de medidas (p) – correlação entre a “Frequência Semanal de prática de Aikido” e o desempenho na Tarefa de Atenção Sustentada................................................................................................................... 59 Tabela 6. Índice de correlação (ρ de Spearman) seguido do índice de precisão de medidas (p) – correlação entre as “Horas semanais de prática de Aikido” e o tempo de reação (componentes congruentes e incongruentes da Tarefa Stroop) ................................................ 60 Tabela 7. Índice de correlação (ρ de Spearman) seguido do índice de precisão de medidas (p) – correlação entre a “Frequência semanal de prática de Aikido” e o desempenho e o tempo de reação na Tarefa Contingent CPT ............................................................................................ 60 Tabela 8. Variáveis dependentes – correlatos eletrofisiológicos das tarefas (Potência Global de Campo)................................................................................................................................. 61 Tabela 9. Índice de correlação (ρ de Spearman) seguido do índice de precisão de medidas (p) – correlação entre a “Frequência semanal de prática de Aikido” e: o Pico de Potência Alfa Relativa (análise espectral) e o Pico de Potência Teta Relativa (análise espectral) ................. 62 Tabela 10. Índice de correlação (ρ de Spearman) seguido do índice de precisão de medidas (p) – correlação entre a “Frequência semanal de prática de Aikido” e a Razão Teta/Beta absolutas e relativas .................................................................................................................................. 62 Tabela 11. Índice de correlação (ρ de Spearman) seguido do índice de precisão de medidas (p) – correlação entre o “Tempo estimado de prática de Aikido” e o pico de Potência Alfa Induzida (análise tempo-frequência) ........................................................................................ 62 Tabela 12. Índice de correlação (ρ de Spearman) seguido do índice de precisão de medidas (p) – correlação entre a “Frequência semanal de prática de Aikido” e a Razão Teta/Beta (análise tempo-frequência)..................................................................................................................... 63 Tabela 13. Índice de correlação (ρ de Spearman) seguido do índice de precisão de medidas (p) – correlação entre o “Tempo estimado de prática de Aikido” e o Pico de Potência Teta (análise espectral)................................................................................................................................... 63 Tabela 14. Índice de correlação (ρ de Spearman) seguido do índice de precisão de medidas (p) – correlação entre a “Graduação no Aikido” e o Pico de Potência Teta (análise espectral) ..... 64.

(13) Tabela 15. Índice de correlação (ρ de Spearman) seguido do índice de precisão de medidas (p) – correlação entre a “Graduação no Aikido” e o Pico de Potência Teta (análise tempofrequência) ................................................................................................................................ 64 Tabela 16. Índice de correlação (ρ de Spearman) seguido do índice de precisão de medidas (p) – correlação entre a “Anos de prática de Aikido” e o Pico de Potência Teta (análise tempofrequência) ................................................................................................................................ 64 Tabela 17. Índice de correlação (ρ de Spearman) seguido do índice de precisão de medidas (p) – correlação entre a “Graduação no Aikido” e o Pico de Potência Teta (análise espectral) ..... 65 Tabela 18. Lateralidade da ativação cortical – diferença entre as frequências observadas e esperadas em relação à distribuição no escalpo dos picos de Potência Teta Induzida na Tarefa de Repouso ............................................................................................................................... 67 Tabela 19. Lateralidade da ativação cortical – diferença entre as frequências observadas e esperadas em relação à distribuição no escalpo dos picos de Potência Beta Induzida na Tarefa de Atenção Sustentada .............................................................................................................. 70 Tabela 20. Lateralidade da ativação cortical – diferença entre as frequências observadas e esperadas em relação à distribuição no escalpo dos picos de Potência Beta Induzida na Tarefa Stroop........................................................................................................................................ 70 Tabela 21. Lateralidade da ativação cortical – diferença entre as frequências observadas e esperadas em relação à distribuição cortical dos Picos de Potência Alfa Induzida na Tarefa de Atenção Sustentada................................................................................................................... 73 Tabela 22. Lateralidade da ativação cortical – diferença entre as frequências observadas e esperadas em relação à distribuição cortical dos Picos de Potência Alfa Induzida na Tarefa Stroop........................................................................................................................................ 73 Tabela 23. Resumo dos resultados – Diferenças significativas entre grupos ........................... 77 Tabela 24. Resumo dos resultados – Correlações significativas entre a prática de Aikido e os desempenhos nas tarefas e as modificações nos correlatos eletrofisiológicos (Potência Global de Campo)................................................................................................................................. 77 Tabela 25. Resumo dos resultados – Análise topográfica ........................................................ 78.

(14) SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 16 1.1 OBJETIVOS ................................................................................................................... 19 1.1.1 OBJETIVO GERAL ................................................................................................ 19 1.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................................. 19 1.1.3 OBJETIVOS SECUNDÁRIOS ............................................................................... 19 1.2 HIPÓTESE ...................................................................................................................... 20 2 REVISÃO DA LITERATURA........................................................................................... 21 2.1 AIKIDO: O CAMINHO DA UNIFICAÇÃO MENTE-CORPO .................................... 21 2.1.1 PRINCÍPIOS DA PRÁTICA DO AIKIDO ............................................................. 22 2.1.2 SISTEMA DE GRADUAÇÃO DO AIKIDO .......................................................... 23 2.2 ATENÇÃO ..................................................................................................................... 24 2.2.1 ESTUDOS ELETROFISIOLÓGICOS DA ATENÇÃO ......................................... 26 2.2.2 ELETROENCEFALOGRAMA QUANTITATIVO (EEGQ)................................. 32 2.2.3 ATENÇÃO E ARTES MARCIAIS ........................................................................ 40 2.2.4 MODIFICAÇÕES DOS CORRELATOS ELETROFISIOLÓGICOS DA ATENÇÃO INDUZIDAS PELAS PRÁTICAS MARCIAIS .......................................... 41 3 MÉTODO ............................................................................................................................. 43 3.1 SUJEITOS....................................................................................................................... 43 3.2 AMBIENTE .................................................................................................................... 44 3.3 INSTRUMENTOS .......................................................................................................... 45 3.4 PROCEDIMENTOS ....................................................................................................... 47 3.4.1 ESTÍMULOS E TAREFAS..................................................................................... 47 3.4.2 REGISTRO DO EEG .............................................................................................. 50 3.4.3 ANÁLISE E TABULAÇÃO DOS DADOS DO EEG............................................ 51 3.5 TRATAMENTO DOS DADOS ..................................................................................... 54 3.6 CONSIDERAÇÕES ÉTICAS ........................................................................................ 56 4 RESULTADOS .................................................................................................................... 57 4.1 DESEMPENHOS NAS TAREFAS DE ATENÇÃO ..................................................... 57 4.1.1 DIFERENÇAS SIGNIFICATIVAS ENTRE GRUPOS ......................................... 57 4.1.2 CORRELAÇÕES SIGNIFICATIVAS .................................................................... 59 4.2 CORRELATOS ELETROFISIOLÓGICOS ................................................................... 60 4.2.1 DIFERENÇAS SIGNIFICATIVAS ENTRE GRUPOS ......................................... 61 4.2.2 CORRELAÇÕES SIGNIFICATIVAS .................................................................... 61 4.3 ANÁLISES TOPOGRÁFICAS DAS POTÊNCIAS INDUZIDAS ............................... 65 4.3.1 ANÁLISE TOPOGRÁFICA QUANTITATIVA DAS POTÊNCIAS INDUZIDAS .......................................................................................................................................... 66 4.3.2 ANÁLISE TOPOGRÁFICA SIMPLES .................................................................. 66 4.4 DADOS QUALITATIVOS ............................................................................................ 75 4.5 RESUMO DOS RESULTADOS .................................................................................... 77 5 DISCUSSÃO ........................................................................................................................ 79 5.1 DESEMPENHOS NAS TAREFAS DE ATENÇÃO ..................................................... 79.

(15) 5.1.1 DIFERENÇAS SIGNIFICATIVAS ENTRE GRUPOS ......................................... 79 5.1.2 CORRELAÇÕES SIGNIFICATIVAS ENTRE A PRÁTICA DO AIKIDO E OS DESEMPENHOS NAS TAREFAS DE ATENÇÃO ....................................................... 80 5.2 CORRELATOS ELETROFISIOLÓGICOS DA ATENÇÃO E A PRÁTICA DO AIKIDO: CORRELAÇÕES SIGNIFICATIVAS ................................................................. 80 5.2.1 TAREFA DE REPOUSO ........................................................................................ 80 5.2.2 TAREFAS DE ATENÇÃO ..................................................................................... 85 5.2.3 CONSIDERAÇÕES FINAIS – CORRELATOS ELETROFISIOLÓGICOS DA ATENÇÃO E A PRÁTICA DO AIKIDO ........................................................................ 87 5.3 ANÁLISE TOPOGRÁFICA SIMPLES DAS POTÊNCIAS INDUZIDAS .................. 88 5.4 TÓPICOS DISCUTÍVEIS DA PESQUISA ................................................................... 91 6 CONCLUSÃO ...................................................................................................................... 94 7 REFERÊNCIAS................................................................................................................... 96 APÊNDICE A – Termo de consentimento livre e esclarecido (TCLE) ........................... 107 APÊNDICE B – Ficha de Identificação .............................................................................. 110 APÊNDICE C – Testes Estatísticos .................................................................................... 111.

(16) 16. 1 INTRODUÇÃO. Em pesquisas anteriores (Pasquini, 2013; Pasquini et al., 2015) objetivamos verificar a existência de correlações positivas significativas entre a prática regular da meditação de “atenção plena” (escola Sotozen) e a Potência Beta (análise espectral e análise tempofrequência), considerada um dos principais correlatos eletrofisiológicos da atenção sustentada (Basile et al., 2007; Basile et al., 2013; Kaminski, Brzezicka, Gola & Wróbel, 2012). No entanto, em oposição ao que esperávamos, nenhuma alteração significativa foi encontrada nesta faixa de frequência e os principais achados se resumiram a correlações positivas significativas entre a prática da meditação e a Potência Teta e a razão Teta/Beta, o que nos levou a concluir que o estado meditativo da “atenção plena” estaria muito mais relacionado a uma “permissividade de distrações” por parte dos meditadores, com uma diminuição deliberada da atenção sustentada. A motivação para a atual pesquisa foi verificar de que forma o Aikido modifica a atenção e seus correlatos eletrofisiológicos. A prática do Aikido exige uma alocação diferenciada da atenção, oscilando entre uma atenção sustentada no adversário e uma atenção plena, sem um foco específico, que permite identificar no ambiente, estímulos de maior relevância naquele momento; possibilitando desta forma, confrontar vários inimigos simultaneamente. Além do mais, um ponto de incitação na consecução da atual pesquisa é a ausência de pesquisas que correlacionem o construto cognitivo da atenção com a prática regular do Aikido. Numa breve busca da literatura indexada não encontramos pesquisas relacionadas ao tema. As artes marciais são consideradas importantes práticas de promoção de saúde; melhorando a saúde geral, o equilíbrio físico e emocional e o bem-estar psicológico (Woodward, 2009). Um número crescente de pesquisas enfatiza que a atividade física regular apresenta um efeito positivo sobre o organismo, não somente na esfera física como também na esfera psicológica. Essa premissa origina-se de uma abordagem de pesquisa multidisciplinar que reúne várias ciências como a biologia (anatomia, fisiologia), a física (mecânica) e a psicologia, bem como os ramos destas originados como a biomecânica e as neurociências de uma forma geral (Alesi et al., 2014). Evidenciamos que a excelência do Aikido, assim como a grande maioria das artes marciais orientais, está em sua capacidade de transcender o aspecto exclusivamente marcial, objetivando o aprimoramento do indivíduo como ser humano, por meio da integração da.

(17) 17. mente e do corpo, além de caracterizar-se como um elemento motivador para a preservação da cultura tradicional oriental e, por fim, um agente impulsionador da cultura da paz em todo o mundo embasado em seu conceito filosófico central de resolução pacífica de conflitos (Ueshiba, 1984; Ueshiba, 2005; Pavlantos & Bookman, 1999). As artes marciais representam práticas tradicionais comuns a várias culturas e povos diferentes que, hoje, estão sendo, mesmo que de uma forma incipiente, estudadas à luz da neurofisiologia (Sanchez-Lopez, Fernandez, Silva-Pereyra, Martinez-Mesa, & Di Russo, 2014; Del Percio et al., 2007; Babiloni et al. 2010a; Babiloni et al. 2010b). Os estudos envolvendo os correlatos eletrofisiológicos da atenção vêm se estendendo, também, aos praticantes de artes marciais, talvez, por suas notáveis capacidades de modular a atenção (Sanchez-Lopez, Fernandez, Silva-Pereyra, Martinez-Mesa, & Di Russo, 2014; Del Percio et al., 2007; Babiloni et al. 2010a; Babiloni et al. 2010b). Os estudos têm demonstrado habilidades cognitivas superiores em praticantes experientes de artes marciais, os quais são capazes de obter rapidamente importantes informações durante a luta e, acima de tudo, identificar qual destas informações é a mais relevante em determinado momento, para com isso modular e orientar suas possíveis respostas (Sanchez-Lopez et al., 2014). Ainda segundo Sanches-Lopez et al. (2014), muitos processos cognitivos são requeridos durante o treinamento e a competição de artes marciais, incluindo diferentes formas de recrutamento da atenção, tais como a atenção sustentada que é responsável pelo foco exigido durante a luta e a atenção dividida que permite a percepção de pequenos “sinais” ou “dicas” do oponente, possibilitando respostas rápidas de ataque ou defesa. Os principais métodos eletroencefalográficos utilizados para os estudos dos correlatos eletrofisiológicos da atenção de artistas marciais são os Potenciais Relacionados aos Eventos (PRE) e a Análise Espectral de Potência da eletroencefalografia quantitativa. O estudo da atividade elétrica cortical por meio do EEG apresenta-se como uma importante ferramenta metodológica para a compreensão dos processos corticais que fundamentam o desempenho no domínio desportivo (Thompson, Steffer, Ros, Leach, & Gruzelier, 2008); com sua importância centrada tanto na identificação dos correlatos neurais dos processos sensoriais, cognitivos e motores inerentes ao comportamento esportivo, quanto no emprego da tecnologia do neurofeedback objetivando a melhora do desempenho (Park, Fairweather, & Donaldson, 2015). Apesar do caráter básico de nossa pesquisa, vislumbramos futuras implicações sociais, tal como a utilização do Aikido na qualidade de uma importante ferramenta para melhorar o.

(18) 18. processo cognitivo da atenção. Especialistas corroboram que as artes marciais promovem melhora da concentração e redução da impulsividade; pois exigem diferentes formas de recrutamento da atenção, controle dos impulsos e disciplina; de maneira que já estão sendo utilizadas, ainda que incipientemente, como método complementar para o tratamento do Transtorno do Déficit de Atenção com Hiperatividade (TDAH) (Woodward, 2009, Harris, 1998)..

(19) 19. 1.1 OBJETIVOS. 1.1.1 OBJETIVO GERAL. Verificar se a prática regular do Aikido modifica significativamente a atenção e seus correlatos eletrofisiológicos.. 1.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.  Obter os desempenhos nos testes de atenção.  Obter medidas eletrofisiológicas nas faixas de frequência de interesse (valores absolutos, relativos e razões).  Verificar a existência de diferenças estatisticamente significativas entre os grupos com relação aos desempenhos e as medidas eletrofisiológicas.  Verificar a existência de correlações estatisticamente significativas entre a prática do Aikido e: (1) os desempenhos nos testes de atenção e (2) os correlatos eletrofisiológicos obtidos.. 1.1.3 OBJETIVOS SECUNDÁRIOS.  Verificar padrões de distribuição no escalpo das variáveis elétricas em função de tarefas e grupos..

(20) 20. 1.2 HIPÓTESE. A hipótese principal da pesquisa é a de que a atenção e seus correlatos eletrofisiológicos são, gradativa e significativamente, modicados pela prática regular do Aikido. As hipóteses estatísticas, derivadas da substantiva, foram formuladas em suas formas nula (H0) e alternativa (H1):  H0: a prática regular de Aikido não provocará modificações significativas na atenção e nos seus correlatos eletrofisiológicos.  H1: a prática regular de Aikido provocará modificações significativas na atenção e nos seus correlatos eletrofisiológicos..

(21) 21. 2 REVISÃO DA LITERATURA. A seguir serão apresentadas as bases teóricas que sustentam a problemática em questão.. 2.1 AIKIDO: O CAMINHO DA UNIFICAÇÃO MENTE-CORPO. O Aikido foi desenvolvido por Morihei Ueshiba (1883-1969) ao longo de sua vida, de forma que sua história pessoal se funde com a história do Aikido (Stevens, 2007). A palavra Aikido é composta por três ideogramas ou caracteres, o caractere ai significa harmonia; o caractere ki, muitas vezes traduzido como energia, apresenta muitos significados e pode estar relacionado com o corpo, com a mente ou, até mesmo, com as forças da natureza e, por último, o caractere do, significa uma via, um caminho a ser percorrido (Green, 2001). Em resumo, o Aikido caracteriza-se como um moderno caminho marcial (do) que se fundamenta no redirecionamento harmonioso (ai), de uma força de ataque (ki) contra o próprio agressor; utilizando-se, para esse fim, movimentos circulares contínuos (tenkan) que aproveitam as forças centrípetas e centrífugas inerentes ao ataque, projeções, bem como uma variedade de imobilizações (chaves articulares) (Green, 2001; Pavlantos & Bookman, 1999; Saotome, 2003) (Figura 1). Figura 1. Aplicação de: A. Movimento circular contínuo (tenkan), B. Imobilização (chaves articulares) C. Projeção.. Fonte: Adaptado de Westbrook & Ratti (1970)..

(22) 22. O propósito marcial do Aikido é aperfeiçoar as faculdades físicas e psíquicas, de tal forma que os três estágios que envolvem a defesa pessoal (percepção, avaliação/decisão e a correta reação) sejam quase simultâneos. Para tanto os treinos são constituídos por práticas repetidas de técnicas corpo-a-corpo e técnicas com armas (espadas, facas e bastões de madeira) (Figura 2) que objetivam atingir um estágio de expertise, no qual o pensamento não perturba a ação (mushin) (Lowry, 1995; Penrod, 2014). Figura 2. Defesa contra tanto (faca de madeira) e bokken (espada de madeira).. Fonte: Adaptado de Westbrook & Ratti (1970).. 2.1.1 PRINCÍPIOS DA PRÁTICA DO AIKIDO. O conceito filosófico central do Aikido é a resolução pacífica de conflitos; com esse objetivo Ueshiba fomentou uma metodologia de treino que visa o desenvolvimento do corpo e da mente. As técnicas do Aikido, como anteriormente exposto, foram desenvolvidas de modo que o praticante possa se conectar com a energia do ataque (Aiki) para guiar e dominar o agressor (projetando-o ou imobilizando-o). Estas técnicas são destinadas a demonstrar ao agressor o seu erro de julgamento e anular a potência do ataque, protegendo dessa forma a integridade de ambos (Pavlantos & Bookman, 1999). Esse processo de conectar-se ao agressor, utilizando sua força e velocidade de ataque contra ele próprio requer muita prática com o objetivo de perceber vários aspectos de um possível combate; requer o desenvolvimento e aperfeiçoamento do timing (momento correto), da noção de distância e cadência (velocidade controlada) de combate (Lowry, 1995; Westbrook & Ratti, 1970). Talvez o maior recrutamento da atenção sustentada na prática do.

(23) 23. Aikido ocorra em virtude do constante treino de escolher o momento certo de aplicar o golpe (timing), ou seja, a oportunidade de aproveitar um pequeno intervalo de tempo antes que o adversário possa reajustar sua posição para se defender ou contra-atacar (Westbrook & Ratti, 1970) e, ao mesmo tempo, perceber tudo que acontece ao seu redor (Ueshiba, 1984). Segundo Penrod (2014) existem cinco “estados mentais” fundamentais nos caminhos marciais: “Mente de principiante” (Shoshin), “Mente que permanece” (Zanshin), “Não mente” (Mushin) (estágio da expertise, onde o pensamento não perturba a correta ação), “Mente imóvel” (Fudoshin) (um estado de estabilidade emocional que não é facilmente abalado por causas internas ou externas) e “Espírito purificado” ou “atitude iluminada” (Senshin) (um estado transcendente, dificilmente alcançado, de compaixão por todos os seres e harmonia com o Universo), destes os dois primeiros, como veremos a seguir, merecem especial atenção neste trabalho. O “estado mental” chamado Shoshin corresponde à mente de principiante. É um estado de atenção focada, completamente consciente e sem permissividade de distrações. A atitude de Shoshin é essencial para um contínuo aprendizado, é o tipo de atenção recrutada em momentos específicos da prática (Lowry, 1995; Penrod, 2014). O “estado mental” denominado Zanshin é, literalmente, a “mente que perdura”. É uma característica desenvolvida pela prática regular, frequentemente descrita como um estado de plena atenção, um estado de alerta relaxado que deve permanece antes, durante e depois da execução das técnicas, e ao longo dos anos de prática este estado deve persistir em todas as atividades da vida diária do praticante (Lowry, 1995; Penrod, 2014).. 2.1.2 SISTEMA DE GRADUAÇÃO DO AIKIDO. A estrutura hierárquica do Aikido adere o sistema adotado por quase todas as outras artes marciais japonesas; os alunos são divididos em duas categorias: os praticantes da categoria kyu (faixas coloridas ou categoria dos principiantes) e os praticantes da categoria dan (faixas pretas ou categoria dos praticantes avançados) (Lowry, 1995; Westbrook & Ratti, 1970) (Figura 3). Quanto às habilidades técnicas, em cada nível de aprendizado é exigida dos praticantes uma série de movimentos básicos (katas) com gradativa precisão, tanto de quem aplica a técnica (nage) quanto de quem a recebe (uke); os exames de graduação são realizados por uma banca de mestres (Nishida, 2015; Pavlantos & Bookman, 1999)..

(24) 24. Figura 3. Ordem de graduação no Aikido, categoria kyu (faixas coloridas) em direção à categoria dan (faixas pretas).. Fonte: Autor.. 2.2 ATENÇÃO. As funções mentais de ordem superior (assim considerada a ampla gama de habilidades que compõem a cognição: inteligência, pensamento, linguagem, memória, atenção, tomada de decisão, entre outras) são o foco central de investigação das ciências cognitivas (Iaki, 2011). A atenção (voluntária e sustentada) pode ser definida como a habilidade para manter o foco, ou evitar a distração; sendo a base fundamental para a execução bem-sucedida de todas as funções cognitivas de ordem superior (Iaki, 2011). A atenção possibilita a diminuição do foco sobre muitos estímulos externos (sensações) e internos (pensamentos e lembranças), permitindo o direcionamento desse foco aos estímulos que mais nos interessam (Sternberg, 2010). Há mais de um século James (1890, p. 403) afirmou: “Todo mundo sabe o que é a atenção. É a tomada de posse pela mente, de modo claro e vívido, de um entre o que parecem ser vários objetos ou linhas de pensamentos simultaneamente possíveis”. Na conceituação de James (op. cit.) percebem-se noções de extrema importância no estudo da atenção: a seletividade (atitude em relação à multiplicidade de objetos e pensamentos que nos são apresentados) e a sustentação (a focalização ou fixação que incide sobre o conjunto de objetos ou pensamentos aos quais se volta à atenção) (Ferraz & Kastrup, 2007). Considerando a mesma conceituação, Lima (2005) destaca mais duas características: a possibilidade de se exercer um controle voluntário da atenção e a capacidade limitada do processamento atencional..

(25) 25. Do ponto de vista histórico vários modelos teóricos foram propostos desde as considerações de James (1890), no entanto a exposição e discussão destes modelos fogem ao objetivo deste trabalho. A seguir serão apresentadas algumas conceituações sobre os principais mecanismos atencionais. A palavra atenção é frequentemente empregada no sentido de se concentrar ou focalizar em alguma atividade, tarefa ou situação e denota o contrário da distração, sendo o resultado do caráter direcional e da seletividade dos processos mentais organizados que nos possibilitam responder aos nossos interesses imediatos (Brandão, 2004). A nossa percepção depende criticamente do direcionamento de nossa atenção a qual possibilita um aumento de nossa sensibilidade perceptual para um alvo em questão bem como da redução da interferência dos estímulos distratores; além disso, a atenção pode ser caracterizada como um constructo altamente flexível podendo ser empregada da forma que melhor serve ao organismo (Pessoa, Kastner, & Ungerleider, 2003). A atenção é frequentemente classificada de acordo com sua natureza (voluntária ou involuntária) ou sua operacionalização (seletiva, sustentada e alternada) (Lima, 2005). A atenção voluntária envolve a seleção ativa e deliberada do indivíduo em uma determinada atividade, estando diretamente associada às motivações, interesses e expectativas (Dalgalarrondo, 2000). A atenção involuntária é a forma mais elementar de manifestação da atenção, caracterizando-se como um fenômeno natural em decorrência de estímulos inesperados no ambiente (Lúria, 1981), é a reação mais elementar de atenção, visto que ocorre nos recém-nascidos, consistindo no movimento dos olhos e da cabeça em direção ao estímulo (Brandão, 2004). A atenção seletiva é definida como a capacidade do indivíduo privilegiar determinados estímulos em detrimento de outros (Lima, 2005), numa analogia a atenção funciona como um holofote movimentando-se para iluminar objetos de interesse (Bear, Connors, & Paradiso, 2008). Em relação à atenção sustentada, ela é definida como a capacidade de manter a vigilância e a observação por um longo período de tempo no desempenho de uma tarefa (Dalgalarrondo, 2000). A atenção alternada, por sua vez, acontece quando a atenção é alternada entre focos atencionais, ou seja, o desengajar do foco atencional de um estímulo e o engajar em outro (Lima, 2005)..

(26) 26. 2.2.1 ESTUDOS ELETROFISIOLÓGICOS DA ATENÇÃO. Entende-se por correlatos eletrofisiológicos as medidas eletrofisiológicas, obtidas por meio do eletroencefalograma (EEG), que ocorrem concomitantemente aos fenômenos psicofisiológicos de interesse; tais medidas refletem a correspondência entre as correntes elétricas intracraniais e suas voltagens resultantes sobre o escalpo, refletindo certos aspectos da função elétrica cerebral (Loo & Barkley, 2005). O campo da eletroencefalografia humana iniciou-se com os esforços do psiquiatra alemão Hans Berger, sendo também o responsável pela introdução dos termos “ondas alfa” e “ondas beta”, entre as décadas de vinte e trinta (Collura, 1993). A eletroencefalografia é uma técnica, não invasiva e relativamente simples, na qual eletrodos são fixados no escalpo e pequenas flutuações de voltagem, geradas pelas correntes que fluem durante a excitação sináptica dos dendritos de muitos neurônios piramidais no córtex cerebral, são medidas entre pares selecionados de eletrodos (Bear et al., 2008); isto é possível porque a negatividade nos dendritos apicais e a positividade no corpo da célula criam um minúsculo dipolo (um par de cargas elétricas positivas e negativas separadas por uma pequena distância) (Figura 4). Figura 4. Célula piramidal esquemática durante a neurotransmissão, formação de um pequeno dipolo.. Fonte: Luck (2005, p. 30)..

(27) 27. O dipolo resultante de um único neurônio é tão pequeno que seria impossível seu registro a partir de um distante elétrodo no escalpo, mas os dipolos de muitos neurônios podem se somar tornando possível medir a voltagem resultante no couro cabeludo, de maneira que a atividade do EEG sempre reflete o somatório da atividade síncrona de milhares ou milhões de neurônios que apresentam orientação espacial semelhante (Gomes, 2015; Luck, 2005). Por conseguinte, é fundamental a compreensão de que os campos elétricos do EEG são gerados, principalmente, pelos grandes neurônios piramidais verticalmente orientados e localizados nas camadas corticais III, V e VI; individualmente, pelos seus campos de potencial dendrítico e globalmente pelo seu potencial de campo local (Gomes, 2015; Pizzagall, 2007). O EEG, em comparação a outras técnicas de monitoramento da atividade cerebral, como a ressonância magnética funcional (RMf) e a tomografia por emissão de pósitrons (TEP), apresenta a vantagem de extrair sinais que representam de maneira direta a atividade cerebral humana e apresentar uma impecável resolução temporal (Jaeger & Parente, 2010; Loo & Barkley, 2005), detectando mudanças na atividade cerebral dez mil vezes mais rápido que a maioria dos índices bioquímicos (Kaiser, 2006). Os estudos dos correlatos eletrofisiológicos da atenção iniciaram-se ainda nos primórdios do EEG convencional, utilizando-se da inspeção visual de diferenças de potencial entre pares de eletrodos afixados ao couro cabeludo. Foi neste contexto que Berger, em 1929, descreveu o fenômeno do bloqueio das ondas alfas, que compreende uma suspensão abrupta destas ondas num EEG em curso, como consequência da abertura dos olhos (Cahn & Polich, 2006) (Fig. 5). Figura 5. Substituição do ritmo alfa pelo ritmo beta quando os olhos são abertos. Fonte: Guyton & Hall (2011, p. 764).. Berger foi um dos primeiros pesquisadores a sugerir que as flutuações periódicas no EEG poderiam estar correlacionadas a processos mentais, tais como excitação, memória e consciência (Pizzagall, 2007) e desde suas descobertas acredita-se que o bloqueio alfa seja extremamente dependente tanto dos estímulos externos, em sua maior parte visuais, quanto da.

(28) 28. ativação psíquica interna em processos atencionais (Bohdanecký, Indra, Lánský, & RadilWeiss, 1984) (Figura 6). Figura 6. Variação das ondas cerebrais em dois diferentes estados de vigília. Fonte: Guyton & Hall (2011, p. 765).. Assim sendo, o EEG convencional tornou possível a verificação do bloqueio ou a atenuação do ritmo alfa em tarefas que requerem um maior grau de alerta e atenção (Niedermeye, 1999), nestas tarefas as ondas de alta amplitude e baixa frequência (teta, alfa) são substituídas pelas de menor amplitude e frequências mais elevadas (beta, gama); um processo agora conhecido como dessincronização do EEG (Brandão, 2004; Kaiser, 2006). Isto posto, o bloqueio do ritmo alfa estabeleceu-se como o primeiro correlato eletrofisiológico da atenção. Segundo Bear et al. (2008): Quando o córtex mais ativamente envolvido no processamento de informações, sejam essas geradas por aferências sensoriais, sejam por processos internos, o nível de atividade dos neurônios corticais está relativamente alto, mas também dessincronizado. Em outras palavras, cada neurônio ou grupo muito pequeno de neurônios está fortemente envolvido em um aspecto um pouco diferente em uma tarefa cognitiva complexa, disparando rapidamente, mas não simultaneamente, à maioria de seus vizinhos neurônios. Isso leva a uma baixa sincronia, e, assim, a amplitude do EEG é baixa e predominam as ondas beta. (p. 590). Os ritmos do EEG variam consideravelmente e correlacionam-se com determinados estados comportamentais; sendo assim categorizados por sua faixa de frequência como segue: delta (1-3 Hz), teta (4-7 Hz), alfa (8-12 Hz), beta (13-30 Hz) e gama (acima de 31 Hz) (Arbib, 2003; Bear et al., 2008) (Figura 7). É importante lembrar que estas faixas de frequências podem variar entre os clínicos e pesquisadores (Kaiser, 2006)..

(29) 29. Figura 7. Diferentes ritmos cerebrais no EEG contínuo; da maior frequência (Beta) para a menor frequência (Delta). Fonte: Sanei & Chambers (2007, p. 12).. Cada faixa de frequência relaciona-se com diferentes modalidades de recrutamento neural, os ritmos delta e teta têm sido associados aos estados de sonolência (especificamente na transição da vigília para o sono); o ritmo teta, especificamente com relação à atenção, reflete um “mecanismo integrativo cerebral mais geral” ao invés de um mecanismo integrativo específico de processos de atenção sustentada e memória (Pizzagall, 2007; Sauseng, Griesmayr, Freunberger, & Klimesch, 2010). O ritmo alfa é facilmente encontrado durante os estados de vigília relaxada, e existem fortes evidências da sua associação um estado que pode ser nomeado de “repouso” ou “ociosidade” cortical (Pizzagall, 2007). O ritmo beta reflete um aumento da excitação cortical, sendo associado diretamente aos processos atencionais (Basile et al., 2007; Kaminski et al., 2012). O ritmo gama, por sua vez, relaciona-se, também a ativação cortical, embora pesquisadores alertem que a atividade gama registrada pode caracterizar contaminação do EEG pelos artefatos musculares, de forma que o papel funcional deste ritmo precisa ser mais bem elucidado (Pizzagall, 2007; Travis & Shear, 2010). Ao longo de décadas desde sua criação o EEG provou ser útil em suas aplicações clínicas e experimentais, no entanto em sua forma bruta (convencional) o EEG fornece uma medida muito grosseira da atividade cerebral, baseando-se, principalmente nas oscilações rítmicas espontâneas do EEG. A pesquisa dos correlatos eletrofisiológicos da atenção começou a se concentrar em aspectos do potencial elétrico que eram, especificamente,.

(30) 30. relacionados a eventos marcados no tempo; os quais foram nomeados Potenciais Relacionados ao Evento (PRE’s). Os PRE’s refletem a atividade de uma população de neurônios corticais ativada em preparação ou em resposta a eventos motores, cognitivos e sensitivos; e sua história está intimamente relacionada ao desenvolvimento de tecnologias que permitiram o registro eletroencefalográfico das atividades cerebrais relacionadas com eventos marcados no tempo (Luck, 2005; Fabiani, Gratton, & Federmeier, 2007). Os primeiros registros inequívocos de PRE’s sensoriais em seres humanos acordados foram realizados entre 1935 e 1936, muito antes dos computadores estarem disponíveis para o registro do EEG, por Pauline e Davis; no entanto os pesquisadores foram capazes de ver claros PRE’s em testes simples durante períodos nos quais o EEG estava quiescente (Luck, 2005). A moderna era da pesquisa dos PRE’s iniciou-se em 1964, quando Grey Walter e seus colaboradores,. motivados. pela. associação. dos. computadores. na. pesquisa. eletroencefalográfica, registraram o primeiro componente cognitivo dos PRE’s, conhecido como variação contingente negativa (VCN) (Luck, 2005). Esse componente foi encontrado num desenho de tarefa “S1 – S2” (paradigma S1 – S2), o qual consiste de um estímulo de aviso (S1) (por exemplo, um clique) seguido, após um intervalo de 500 a 1800 ms, por um estímulo que requer uma resposta (estímulo imperativo, S2); para a qual os sujeitos eram orientados a pressionarem um botão e, dessa forma, um significativo potencial negativo lento foi observado nos eletrodos frontais no período de tempo que antecedia S2 (Figura 8) (Fabiani et al., 2007; Luck, 2005). Figura 8. Variação contingente negativa (VCN). Fonte: Luck (2005, p. 10)..

(31) 31. Esse novo e excitante achado levou muitos pesquisadores a explorarem esse componente cognitivo dos PRE’s de forma que este componente foi considerado um dos representantes, mais relevante e diretamente relacionado, da atenção (Basile, 2000, Basile et al., 2007). Em 1965, um novo componente foi descoberto por Sutton, Braren, Zubin e John designando um novo avanço na pesquisa eletrofisiológica da atenção. Foi verificado que quando os sujeitos não podiam prever se o estímulo seguinte seria auditivo ou visual, o estímulo provocava um grande componente positivo que atingia seu pico em torno de 300 ms após a apresentação do estímulo e por isso foi nomeado P300 (Luck, 2005). É importante lembrar que as formas de ondas das médias resultantes dos PRE’s consistem numa sequência de deflexões de voltagem positivas (P) e negativas (N) chamadas de picos, ondas ou componentes dos PRE’s, sendo tipicamente designadas por suas polaridades (N = negativa, P = positiva) e latência em milissegundos; de modo que P300 designa um potencial positivo com o pico de voltagem 300 milissegundos após apresentação do estímulo (Figura 9) (Jaeger & Parente, 2010; Taylor & Baldeweg, 2002). Figura 9. Componentes dos PRE´s. Fonte: Luck (2005, p. 8).. A maior parte das pesquisas sobre a eletrofisiologia da atenção humana centrou-se nos potências evocados endógenos da classe do P300. No entanto, este componente é mais bem descrito como um correlato eletrofisiológico da detecção do estímulo, enquanto as Variações Contingentes Negativas (VCN), da classe dos Potenciais Lentos (PL) representariam os correlatos diretos da atenção (Basile, 2007)..

(32) 32. Em meados dos anos oitenta as pesquisas dos PRE’s se tornaram expressivas devido ao rápido desenvolvimento de potentes computadores e programas de captação e análise dos sinais do EEG, além da intensificação das pesquisas em neurociência cognitiva; todos esses fatores associados culminaram com o aparecimento de um novo método de análise nomeado EEG quantitativo (EEGq) (Kaiser, 2006; Luck, 2005). Este novo método permitiu o registro digitalizado das informações obtidas, a identificação de padrões específicos de ritmos dentro de cada sinal obtido por meio do EEG, além de exibir e armazenar digitalmente todas essas informações (Kaiser, 2006; Pizzagall, 2007).. 2.2.2 ELETROENCEFALOGRAMA QUANTITATIVO (EEGQ). As técnicas de EEGq incluem a aquisição computadorizada dos sinais, processamento refinado dos sinais, transformações matemáticas, análise avançada de dados e comparações estatísticas de grandes bancos de dados; permitindo, desta maneira, que os padrões de atividade elétrica cerebral sejam explorados e medições precisas sejam realizadas (Snyder & Hall, 2006). A análise tradicional da atividade do EEG ocorre no domínio do tempo, isto é, as variações de voltagem em função do tempo, no entanto a evolução tecnológica culminou com o desenvolvimento de novos métodos que permitiram quantificar as informações obtidas pelo EEG por meio da análise espectral (espectro de potência) ou da análise tempo-frequência (oscilações de potência em faixas de frequência pré-definidas ao longo do tempo de tarefa) (Al-Nashash et al., 2009); tais análises proporcionaram um significativo acesso às informações inerentes aos dados da atividade elétrica cerebral (Snyder & Hall, 2006). A análise espectral e a análise tempo-frequência tornaram possível a elucidação de processos cognitivos complexos mediante verificação de variáveis eletroencefalográficas quantificáveis correlacionadas com tais processos (Kaiser, 2006; Pizzagall, 2007) e, com isso, o estudo de outras modalidades de correlatos eletrofisiológicos além dos tradicionais PRE’s (Basile et al., 2000; Pizzagall, 2007). Nos estudos que utilizam o EEGq estímulos são apresentados aos sujeitos enquanto o EEG está sendo registrado; marcadores são definidos no traçado do EEG simultaneamente à apresentação dos estímulos. A análise utiliza-se de um curto período (epoch) do EEG em torno de cada marcador para calcular a média de todos os seguimentos, baseando-se na lógica.

(33) 33. de que em cada teste (trial) há uma resposta cerebral sistemática para o estímulo (Sauseng & Klimesch, 2008).. 2.2.2.1 ANÁLISE ESPECTRAL. É o método quantitativo mais comumente usado, compreende a análise da distribuição da potência elétrica em faixas de frequência, ou seja, é um padrão de espectro de potência obtido quando trechos do EEG (variações de voltagem no tempo – “domínio do tempo”) são transformados no equivalente matemático de potência elétrica em função da frequência (“domínio da frequência”) por meio da transformada rápida de Fourier (FFT) (Basile, 2000) (Figura 10). A transformada rápida de Fourier (FFT) consiste em um processo de decomposição de um sinal nos seus componentes de frequência, revelando informações que não podem ser facilmente observadas no domínio do tempo (Al-Nashash et al., 2009). Figura 10. Transformação do sinal no domínio do tempo para o domínio das frequências, através da Transformada Rápida de Fourier. Fonte: Al-Nashash et al. (2009, p. 62).

(34) 34. Para melhor entendimento deste método de análise é imprescindível noções de “domínio do tempo” e “domínio da frequência” (Anghinah, Kanda, Jorge, & Melo, 1998): Quando analisamos um evento bem caracterizado, que ocorre em determinado instante do tempo, como por exemplo, um paroxismo por pontaonda aos 2 minutos de registro de um exame de EEG, estamos analisando um evento no ‘domínio do tempo’, em que o sinal é representado por um grafoelemento ou uma frequência versus a amplitude ou a potência do sinal. O teorema de Fourier mostra que qualquer evento oscilatório poderá ser graficamente representado por um conjunto de ondas, formadas por várias outras ondas de frequências diferentes, que somadas dão uma onda resultante que as contém. Este é o princípio básico dos ritmos encontrados em um traçado de EEG. Por exemplo, em uma atividade alfa de um traçado (que a olho nu é apenas uma atividade alfa), podem estar embutidas outras atividades como beta, teta ou delta e ainda harmônicas e sub-harmônicas das mesmas. Porém, ao serem sobrepostas, deram como atividade resultante a alfa. Desta maneira, a transformada rápida de Fourier ‘Fourier fast transformation’ (FFT) é um procedimento matemático que decompõe as atividades do EEG, quantificando os sub-ritmos que as contêm, levando então ao ‘domínio da frequência’. (p. 60). Em resumo, o estudo dos “espectros de potência” compreende uma análise quantitativa no “domínio da frequência” (análise espectral), na qual são verificados picos de potência nas faixas de frequência de interesse (Basile, 2000), nesta análise não existe a possibilidade de relação com eventos marcados no tempo, pois ao transformar o sinal para o domínio da frequência a informação temporal é perdida (Mendonça, 2007) (Figura 11). Figura 11. Estudo dos “espectros de potência” no “domínio da frequência”. Verifica-se na figura picos de potência em duas faixas de frequência de interesse: alfa (frequência 10,38 Hz e 0,109 µV2 de potência) e beta (frequência 20,76 Hz e 0,018 µV2 de potência). Fonte: Autor..