Análise biomecânica da marcha e funcionalidade em crianças com Paralisia Cerebral: efeito da intervenção da fisioterapia com facilitação em tapete rolante

Introdução: As crianças com Paralisia Cerebral evidenciam frequentemente alterações da sua funcionalidade global, evidenciadas nomeadamente na marcha. Diferentes protocolos de facilitação da marcha em tapete rolante têm vindo a ser alvo de estudos no sentido de clarificar a sua eficácia nesta população. Estes sugerem uma evolução positiva dos diferentes aspectos estudados (funcionalidade global, resistência cardiorespiratória, componentes da marcha), contudo utilizam diferentes metodologias e especificidades do protocolo, não existindo consenso acerca das melhores condições de utilização. Objectivo(s): O presente trabalho teve como objectivo principal avaliar o efeito da aplicação de um protocolo de marcha em tapete rolante (PMTR) em crianças com Paralisia Cerebral (PC) espástica, nos parâmetros biomecânicos da mesma e funcionalidade global. Métodos: Participaram no estudo 9 crianças com PC do tipo diplégico e hemiplégico inscritos na Associação de Paralisia Cerebral de Braga (APCB), com idades compreendidas entre os 3 e os 8 anos de idade. Cada criança foi avaliada antes e após a aplicação do PMTR, através da análise biomecânica da marcha (dinamometria e electromiografia de superfície), bem como da aplicação do teste de medida da função motora (TMFM). A amostra foi dividida em dois grupos – grupo sujeito ao protocolo de marcha em tapete rolante (GPMTR) (n=5) e grupo controlo (GC) (n=4). O protocolo em tapete rolante foi incluído nas sessões de intervenção de fisioterapia, com uma frequência semanal de 2 a 3 vezes por semana, durante um período de 10 semanas consecutivas, após o qual foram repetidas as avaliações iniciais. Resultados: A análise dos resultados permitiu verificar evoluções no GPMTR ao nível do score total da TMFM e especialmente na dimensão E, o que revelou melhorias significativas da funcionalidade motora global neste grupo. Verificaram-se ainda, em termos eletromiográficos um melhor padrão de recrutamento muscular, bem como, no que se refere à análise dinamométrica, evoluções positivas, na componente vertical das forças de reacção do solo.Conclusão: O presente estudo parece sugerir que a inclusão da facilitação da marcha em tapete rolante no plano de intervenção pode contribuir para uma melhoria nos parâmetros biomecânicos da marcha e funcionalidade global de crianças com Paralisia Cerebral do tipo diplégico e hemiplégico, com idades compreendidas entre os 3 e os 8 anos.Background: Children with cerebral palsy frequently present alterations in global functionality with repercussions on gait. Different protocols of gait facilitation on treadmill have been studied in order to evaluate its efficacy. A positive evolution of the different aspects studied (gross motor functionality, cardiorespiratory endurance, gait components) were suggest but different methodologies and protocol specifications were used, suggesting a lack of consensus about the best conditions. Aim(s): This study's main objective was to evaluate the effect of a protocol of treadmill training (PMTR) in children with spastic Cerebral Palsy (CP), in the biomechnic parameters and gross motor functionality Methods: Nine children with diplegic and hemiplegic type of PC with intervention in APCB (Cerebral Palsy Association of Braga), aged between 2 and 8 years old participated in the study. Each child was assessed before and after the application of PMTR by analysis of gait biomechanics (ground reaction forces and surface electromyography) and the application of the gross motor function measure (TMFM). The sample was divided into two groups - the group that were included on the treadmill gait protocol (GPMTR) (n = 5) and the control group (CG) (n = 4). The treadmill protocol was included in the intervention therapy sessions with a weekly frequency of 2 to 3 times for a period of 10 consecutive weeks, after which the initial evaluations were repeated. Results: The analysis has shown changes on GPMTR in terms of the total score of TMFM and especially in the dimension E, which revealed significant improvements in gross motor function, in this group. It was also found in terms electromyographic a better pattern of muscle recruitment. The ground reaction forces analysis also revealed positive alterations in the vertical component. Conclusion: This study seems to suggest that the inclusion of treadmill gait in the intervention plan can contribute to an improvement in biomechanical parameters of gait and gross moto functional measure of children with cerebral palsy (hemiplegic and dyplegic types), aged between 3 and 8 years

A compreeensão das emoções em crianças dos 9 aos 11 anos : estudo da adaptação portuguesa do TEC

Dissertação de mestrado em Psicologia (Psicologia da Educação, Desenvolvimento e Aconselhamento), apresentada à Faculdade de Psicologia e Ciências da Educação da Universidade de Coimbra.Este estudo pretende contribuir para a adaptação da versão portuguesa do Test of Emotion Comprehension - TEC (Pons & Harris, 2000; Pons, Harris & de Rosnay, 2004) através da análise do desenvolvimento da compreensão emocional em crianças com idades compreendidas entre os 9 aos 11 anos. Foram avaliadas alguns indicadores sociobiográficos, o envolvimento parental e o ajustamento comportamental da criança no contexto escolar para explorar o papel destas variáveis no nível de compreensão emocional. A amostra utilizada abarca 81 crianças com idades compreendidas entre os nove e os onze anos, tendo sido administrado os seguintes instrumentos: a adaptação portuguesa do TEC, realizada por Paixão, Franco-Borges e Roazzi, com vista a um estudo transcultural sobre o desenvolvimento da compreensão emocional; a adaptação portuguesa do Teacher’s evaluation of student’s conduct - TESC (Rohner 2008; Franco- Borges, Vaz-Rebelo, & Machado, 2008), para avaliar a perceção dos professores sobre o ajustamento comportamental da criança em contexto escolar; um questionário sociobiográfico contendo algumas questões sobre o contexto familiar e o envolvimento parental. Os resultados indicam uma relação positiva entre as habilitações literárias da mãe (mas não do pai) e o nível de compreensão das emoções e a inexistência de diferenças em função do género. A ordenação dos componentes da compreensão emocional revelou algumas discrepâncias com os dados recolhidos noutros contextos socioculturais, designadamente ao nível da compreensão do papel das crenças na experiência emocional.This study aims to contribute to the Portuguese adaption of the Test of Emotion Comprehension -TEC (Pons & Harris, 2000; Pons, Harris & de Rosnay, 2004) through the emotional comprehension analyze of children between 9 and 11 years old. It was evaluated some demographic variables, the parental involvement, and the conduct adjustment in school setting according to teachers’ perception, in order to explore their role in emotional development. We used a sample of 81 children aged between 9 and 11 years old and the instruments were the follow ones: Portuguese adaptation of TEC, made by Paixão, Franco-Borges and Roazzi, in order a transcultural study on emotion comprehension development; Portuguese adaptation of Teacher’s evaluation of student’s conduct - TESC (Rohner 2008; Franco-Borges, Vaz- Rebelo, & Machado, 2008), to evaluate teachers’ perception on student conduct in school setting; a demographic questionnaire, including some questions on family context, and on family involvement. The results show a positive relation between mother’s academic level (but not father’s academic level) and emotional comprehension’s level, and no gender differences. The emotional dimensions order revealed some discrepancies with other sociocultural contexts, regarding the beliefs’ role on emotional understanding

Chlorella vulgaris e Porphyridium purpureum: duas microalgas com polissacarídeos e outros compostos com potencial de valorização

Chlorella vulgaris and Porphyridium purpureum are two eukaryotic microalgae that have been highlighted from the biotechnological point of view due to their capability of producing multiple interesting metabolites, such as pigments and polysaccharides, beyond protein and lipids. Chlorella vulgaris is green due to the high cholorophyll content, representing a valuable source of this food aditive. However, since chlorophylls are sensitive compounds, they degrade easily by various mechanisms during storage. Aiming to find food grade suitable conditions for isolated chlorophylls preservation, C. vulgaris chlorophylls were extracted with 96% ethanol to study the influence of temperature, light, alkaline conditions, and modified atmosphere on the stability of the color in ethanolic solutions. Under the conditions used, the color loss was mainly due to the intense light (photoperiod 24 h), followed by the hight temperature (60 °C). The loss of green color in the ethanolic solution with temperature followed the first-order kinetic, being more significant between 28 and 60 °C, with an activation energy of 74 kJ/mol. To lower temperatures C. vulgaris chlorophylls showed resistance to the degradation when preserved in ethanol solutions. The addition of NaOH and the inert argon-rich atmosphere did not exhibit a statistically positive effect on the color preservation. Thus, C. vulgaris ethanolic extract showed to be more stable when protected from light at room temperature or bellow. C. vulgaris ethanolic extract showed to be a suitable natural food additive to coloring food stuffs. As case of study, the cooked cold rice was colored to be used in sushi. The color remained stable up to 3 days of storage at 4 ºC, either in the presence or absence of light. Beyond the high content in chlorophylls, C. vulgaris is rich in starch and structural polysaccharides that could have also great potential to be valued as food ingredients. Therefore, to fulfill this hypothesis, starch digestibility was evaluated in raw and boiled biomass, showing 43% and 71% of glucose released, respectively. The low extraction yield of starch obtained with water (13%) allowed to infer protein hindrance. This was overcome by 1 M and 4 M KOH aqueous solutions that allowed to obtain an additional 51% of starch. The final residue left showed that only 16% of total starch remained unextracted. KOH solutions allowed also to obtain galactans composed by 1,3-, 1,6- and 1,3,6-linked galactose residues. These linkages were also observed in the polysaccharides recovered from the growth medium, showing similarity between the exopolysaccharides and those present in the cell wall. The extracellular polymeric material revealed in vitro immunostimulatory effect on B lymphocytes. Porphyridium purpureum, also recognized as Porphyridium cruentum, is a red saline microalga that have been aroused commercial interest to be used for feeding fish in aquaculture. This microalga is rich in proteins and floridean starch, having the ability to excrete high levels of sulfated polysaccharides (sEPS) into the growth medium. P. purpureum is easily cultivated and could change their growth rate and composition in response to environmental variations. Thus, the impact of growth medium salinity (18, 32, and 50 g/L NaCl) on P. purpureum cells growth, biomass composition and on the extracellular polysaccharides production yield and chemical structure were evaluated. A maximum growth estimated as 5.7×106 cells/mL was obtained for 32 g/L of NaCl, after 19 days of growth. Besides biomass composition was not greatly changed, the sEPS excretion yield reflected the effect of salinity, higher for 32 g/L of NaCl (90 mg/L). The growth medium salinity slightly changed the sulfation pattern of the glucuronoglucogalactoxylan, since sEPS produced from P. purpureum grown at lower salinity tend to be more sulfated in O-3 position of xylose and O-6 position of glucose, while at higher salinity the sEPS tend to be more sulfated in O-4 position of xylose and glucose. The sEPS produced at higher salinity also revealed higher content of linear 2-Gal, 3-Gal, and 4-Gal residues. In all samples, the most representative sugar residues were constituted by t-Xyl, t-Xyl4S, 3-Xyl, 4-Xyl, t-Glc, 3-Glc6S, t-Gal, and 2,3,4-Gal. The sEPS showed immunostimulatory effect on B lymphocytes in vitro, similarly to the effect also demonstrated by the C. vulgaris extracellular polysaccharides. P. purpureum sEPS could be produced at large scale at an outdoor 800 L-flat panel photobioreactor with higher excretion yield (144 mg/L), revealing the potential of industrial production and commercialization of sEPS. In conclusion, this PhD thesis significantly upgraded the knowledge about the biotechnological potential of C. vulgaris pigments and both starch and exopolysaccharides, as food ingredients, with the additional commercial advantage of the possibility of these metabolites’ co-extraction. Moreover, P. purpureum sEPS revealed biotechnological potential to be used in aquaculture to enhance humoral immunoactivity of fish.As microalgas eucarióticas Chlorella vulgaris e Porphyridium purpureum têm-se destacado do ponto de vista biotecnológico devido à capacidade de produzirem vários metabolitos com interesse comercial, como pigmentos e polissacarídeos, para além da proteína e dos lípidos. A Chlorella vulgaris é verde devido ao seu alto teor em clorofila, sendo uma fonte valiosa deste aditivo alimentar. No entanto, uma vez que as clorofilas são compostos bastante sensíveis, podem degradar-se facilmente por vários mecanismos quando armazenadas. Assim, com o objetivo de determinar as condições mais apropriadas para a preservação de clorofilas isoladas, as clorofilas da C. vulgaris foram extraídas com 96% de etanol para estudar a influência da temperatura, luz, alcalinidade e atmosfera modificada na estabilidade da cor nas soluções etanólicas. Nas condições avaliadas, a perda da cor verde deveu-se principalmente à ação da luz (com um fotoperíodo de 24 h), seguida da temperatura elevada (60 °C). A perda da cor verde das soluções etanólicas com o aumento da temperatura seguiu uma cinética de 1.ª ordem, sendo mais significativa entre os 28 e os 60 °C, apresentando uma energia de ativação de 74 kJ/mol. Para temperaturas mais baixas observou-se uma resistência das clorofilas à degradação quando preservadas em etanol. A adição de NaOH e a atmosfera inerte rica em árgon não apresentaram um efeito estatisticamente positivo na preservação da cor verde. Desta forma, o extrato etanólico de C. vulgaris foi mais estável quando preservado no escuro à temperatura ambiente ou a temperaturas mais baixas. Os extratos etanólicos da C. vulgaris mostraram ser um aditivo alimentar natural adequado para corar produtos alimentares de verde. Como caso de estudo, foi corado arroz cozido frio para ser usado em sushi. Esta cor manteve-se estável durante pelo menos 3 dias de armazenamento, tanto na presença como na ausência de luz. Para além do alto teor em clorofilas, a microalga C. vulgaris é rica em amido e polissacarídeos estruturais, que podem também ter elevado potencial de valorização enquanto ingredientes alimentares. Assim, de forma a testar esta hipótese, a digestibilidade do amido foi avaliada na biomassa crua e cozida de C. vulgaris, apresentando uma libertação de 43 e 71% de glucose, respetivamente. A baixa extratabilidade do amido obtido com água quente mostrou um impedimento devido à presença de proteína. Este impedimento de extração foi ultrapassado usando soluções aquosas de 1 M e de 4 M de KOH, permitindo obter mais 51% do total de amido da microalga. O resíduo final obtido após as extrações mostrou que apenas 16% do amido ficou por extrair. Para além disso, as soluções de KOH também permitiram obter galactanas contendo resíduos de galactose com ligações nos carbonos 1,3, 1,6 e 1,3,6. Estas ligações também foram observadas nos polissacarídeos recuperados do meio de cultura, mostrando uma similaridade entre os polissacarídeos extracelulares e os polissacarídeos presentes na parede celular. O material polimérico extracelular revelou um efeito imunoestimulador in vitro em linfócitos B. A microalga vermelha salina Porphyridium purpureum, também conhecida por Porphyridium cruentum, tem despertado interesse comercial para ser usada para alimentação de peixes em aquacultura. Esta microalga é rica em proteínas, amido florídeo e tem a capacidade de excretar elevados níveis de polissacarídeos sulfatados (sEPS) para o meio de cultura. A microalga P. purpureum é cultivada facilmente e pode alterar a sua taxa de crescimento e a sua composição em resposta a alterações ambientais. Neste contexto, foi avaliado o impacto da salinidade do meio de cultura (18, 32 e 50 g/L de NaCl) no crescimento celular da P. purpureum, assim como na composição da sua biomassa e no rendimento de produção e estrutura química dos seus polissacarídeos extracelulares. Um crescimento máximo estimado de 5.7×106 células/mL foi obtido no meio de cultura com uma salinidade de 32 g/L de NaCl, após 19 dias de crescimento. Apesar da composição da biomassa da microalga P. purpureum não mudar significativamente com o nível de salinidade do meio de cultura, o rendimento de excreção dos sEPS foi maior para a cultura com 32 g/L de NaCl (90 mg/L). Para além disso, a salinidade do meio de cultura também alterou ligeiramente o padrão de sulfatação das glucuronoglucogalactoxilanas, uma vez que os sEPS produzidos pela P. purpureum que cresceu com o menor nível de salinidade, tendem a ser mais sulfatados na posição O-3 da xilose e na posição O-6 da glucose, enquanto a salinidades superiores os sEPS tendem a ser mais sulfatados na posição O-4 da xilose e da glucose. Os sEPS produzidos com salinidades maiores também revelaram uma maior percentagem de resíduos lineares de 2-Gal, 3-Gal e 4-Gal. No entanto, em todas as amostras, os resíduos de açúcares mais representativos foram os t- Xyl, t-Xyl4S, 3-Xyl, 4-Xyl, t-Glc, 3-Glc6S, t-Gal e 2,3,4-Gal. Os sEPS mostraram um efeito imunoestimulador in vitro nos linfócitos B, à semelhança do efeito também demonstrado pelos polissacarídeos extracelulares da C. vulgaris. A produção destes sEPS pela microalga P. purpureum pode ser realizada a larga escala num fotobiorreator de placas planas verticais de 800 L com um bom rendimento de excreção (144 mg/L), comprovando a viabilidade destes sEPS para produção industrial e comercialização. Em conclusão, esta tese de doutoramento aumentou o conhecimento do potencial biotecnológico dos pigmentos e polissacarídeos da C. vulgaris como ingredientes alimentares, com a vantagem comercial adicional de poderem ser co-extraídos. Além disso, os polissacarídeos extracelulares sulfatados da microalga P. purpureum revelaram um grande potencial para serem usados na aquacultura, de forma a aumentar a atividade imunoestimuladora dos peixes.Programa Doutoral em Química Sustentáve

Initial Condition Estimation in Flux Tube Simulations using Machine Learning

Space weather has become an essential field of study as solar flares, coronal mass ejections, and other phenomena can severely impact Earth's life as we know it. The solar wind is threaded by magnetic flux tubes that extend from the solar atmosphere to distances beyond the solar system boundary. As those flux tubes cross the Earth's orbit, it is essential to understand and predict solar phenomena' effects at 1 AU, but the physical parameters linked to the solar wind formation and acceleration processes are not directly observable. Some existing models, such as MULTI-VP, try to fill this gap by predicting the background solar wind's dynamical and thermal properties from chosen magnetograms and using a coronal field reconstruction method. However, these models take a long time, and their performance increases with good initial guesses regarding the simulation's initial conditions. To address this problem, we propose using varied machine learning techniques to obtain good initial guesses that can accelerate MULTI-VP's computational time

BIOMECHANICS OF JUMPS IN RHYTHMIC SPORT GYMNASTICS (RSG) KINEMATIC ANALYSIS OF THE PRINCIPAL JUMPS IN RSG

INTRODUCTION: The aim of this study was to analyze the fundamental kinematic parameters and the technique used in RSG to perform the ‘leap jump’, the ‘leap jump with trunk extension and foot at head’, the ‘corso jump with trunk extension and foot at head’, and the ‘lateral removal jump’. These jumps are the basic jumps in RSG and the most usual in the routines of high level RSG gymnasts. METHODS: Twenty-nine junior high level RSG gymnasts aged 12.9±1.1years, 36.4±6.4 Kg weight and 152.8±8.2 cm height, and seventeen senior high level RSG gymnasts aged 15.7±1.1 years, 47.6±5.5 Kg weight and 165.0±6.2 cm height were observed. Each gymnast performed the four different jumps of their routines, and an international judge selected the best of three attempts. The jumps were filmed and analyzed using the Peak 5 System (Peak Performance Technologies Inc. – Video and Analog Motion Measurement Systems), and the different kinematics parameters observed were: duration of the take off, flight phase and total time of the jumps; horizontal distance traveled; height of the center of mass (CM) at take off, highest point, and the total height of the jumps; linear velocity of CM at take off (horizontal, vertical and resultant); angle of outlet at take off; angle of maximal removal of lower legs during the flight phase; trunk/thigh angle at the highest point of the jump and finally the minimal trunk/thigh angle reached during the flight phase. RESULTS AND CONCLUSIONS: The main results of the kinematics parameters show that in both groups of gymnasts the kinematic structure of the basic jumps in RSG may be described solely according to the following parameters: duration of the take off, duration of the flight phase, height of the CM on take off, height of the CM at the highest point, linear velocity of CM at take off (horizontal and vertical), angle of outlet on take off and angle of maximal removal of lower legs during the flight phase. The angle of outlet at take off was the kinematic parameter with the greatest influence on the performance of the junior and senior high gymnasts during the execution of these jumps. REFERENCES: Lisitkaja, T.S. (1985). Ginnastica Ritmica. Societa’ Stampa Sportiva, Rome, Italy. Manoni, L. (1986). Analisi Biomeccanica Computerizzata con Metodo Cinematografico della Doppia Enjambèe. Gymnica, Primo Semestre. Micheles, C.; Ruat, M. (1997). Classification des Sauts à partir de l’étude des Actions Motrices Déclenchées pendant la Phase Aérienne. GRS: Le Sens d’une Évolution. Insep-Publications 18-19,123-129

Business article: M&A as the Portuguese route to Brazil

A Work Project, presented as part of the requirements for the Award of a Masters Degree in Management from the NOVA – School of Business and EconomicsThis thesis project is aimed to be a business magazine article to discuss the specific Portuguese route to enter into Brazil of mergers and acquisitions, analyzing the particularities of cultural compatibility. The relevance of this article relies not only on the world’s sixth economy’s potential, which, as a BRIC country, has been facing high expectations of promising growth and opportunities, but particularly on the fact that Portuguese companies have additional incentives to invest there, such as the low levels of cultural distance (Silva, 2005), psychic distance (Sousa; Bradley 2005) and institutional distance. Moreover, M&A has been a focus of many international business articles as an increasingly popular mode of entry (Akgöbek, 2012; Grant Thornton, 2012), especially in countries like Brazil with relatively high challenges in doing business (World Bank, 2012). Taking into account the high failure rate of M&As as well as the specific Portuguese-Brazilian challenge of neglecting preparation by relying on cultural compatibility - psychic distance paradox (Silva, 2012; Cyrino, 2010) - it is crucial to educate Portuguese companies in these internationalization processes. Nevertheless, little literature exists analyzing the strengthened relationship of Portugal and Brazil in a practical perspective of M&A. Therefore, this article provides Portuguese companies with a model for these internationalization processes to Brazil to contribute for the corporate knowledge and future operations’ success. The M&A model (Dowling, Festing, Engle, 2008) was adapted from the knowledge retrieved from companies interviewed for this project, which are present in the market (comprising the environment, ICT, aeronautics and telecommunication sectors) and/or advising those who engage in these operations (including a global law firm and a Portuguese investment bank also present in Brazil)

Decoding gait phases from neural activity in rat

Tese de mestrado integrado em Engenharia Biomédica e Biofísica, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2017Introdução. A assistência médica prevista em casos de traumatismo na medula espinhal é escassa, o que em conjunto com a incapacidade de autorregeneração do sistema nervoso central, implica que a recuperação após trauma seja lenta e muitas vezes impossível. O conceito de uma interface cérebro-espinhal aparece quando exploramos o potencial da estimulação elétrica epidural como técnica de restauração da locomoção após trauma na medula espinhal. Esta técnica já provou ser eficaz em macacos, porém não em ratos. O modelo do rato é significativamente diferente, especialmente quando consideramos a complexidade da sua organização neuronal. Partindo desta problemática procurámos descobrir se é possível decodificar fases da marcha a partir da atividade neuronal em ratos. Este projeto foi desenvolvido durante um estágio de seis meses no laboratório de Gregoire Courtine, localizado no EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne), Suíça. Este laboratório especializa-se em neuro-reabilitação e neuro-regeneração. Ao longo desta dissertação será feita a análise e discussão deste projeto. Revisão da literatura. A marcha humana é produzida por uma série de contrações de músculos extensores e flexores a um ritmo predeterminado. Duas fases podem ser identificadas, uma fase de apoio seguida de uma fase de balanço. Os mecanismos que controlam a locomoção ainda não são completamente conhecidos, e a maioria da evidência encontrada surge de estudos realizados em modelos animais. No entanto, podem fornecer alguma orientação. Atualmente, sabe-se que não é necessário controlo supra-espinhal para produzir o ritmo básico da marcha, e que este padrão pode ser gerado por circuitos neuronais que existem na medula espinhal. Porém, várias estruturas do cérebro controlam e regulam as variantes da marcha em situações que envolvem uma marcha mais precisa e criteriosa. Os propriocetores musculares também têm um papel importante neste processo. Contudo considera-se que a marcha de um ser humano está mais dependente de um controlo cerebral. O córtex motor tem um papel de supervisão durante o decorrer da marcha e é a estrutura com o maior nível de abstração em termos da sua atividade elétrica, comparativamente a outras estruturas envolvidas na marcha. Apresenta muita atividade, especialmente quando um movimento requer a ativação de vários grupos musculares. Aquando de uma lesão espinhal, técnicas de reabilitação como a fisioterapia e a estimulação elétrica são utlizadas com algum grau de sucesso. Geralmente, o foco da reabilitação encontra-se em readquirir alguma qualidade de vida e destreza motora por parte do doente. No entanto nos casos em que a gravidade da lesão é tal que não existem células neuronais que mantenham qualquer ligação da espinhal medula as perspetivas de reabilitação tornam-se significativamente inferiores. Técnicas que potenciem a plasticidade neuronal e técnicas que viabilizem a regeneração neuronal devem ser então exploradas. A interface cérebro-espinhal utiliza a estimulação elétrica neuronal, controlando o seu ritmo, recorrendo a primitivas descodificadas de atividade neuronal que identificam momentos específicos do ciclo da marcha. Procuramos então obter uma prova de conceito, de que é possível obter variáveis discretas de locomoção a partir de atividade neuronal usando o modelo do rato. Métodos. A área que é conhecida por codificar informações sobre a locomoção no rato é o córtex sensoriomotor primário. Esta informação é transmitida através do caminho descendente do córtex sensoriomotor através da medula para os nervos eferentes que acionam os grupos musculares necessários na locomoção, garantindo a flexão e a extensão faseadas dos membros inferiores. Nos casos onde há uma lesão na medula espinhal e subsequente paralisia dos membros inferiores, a gravidade dos danos neuronais impedem a transmissão do sinal. O objetivo da interface cérebroespinal é capturar a atividade neuronal relacionada com a locomoção implantando uma matriz de microeléctrodos de 32 canais no córtex sensorimotor primário direito e usando métodos de classificação para prever momentos específicos do ciclo da marcha, que neste caso foram: o aplanamento e o impulso do pé. A nomenclatura usada para estes dois momentos foi de foot strike e foot off , respetivamente. Dois ratos fêmeas da raça Lewis designados por r263 e r328 receberam o implante cortical. Após o tempo de recuperação recomendado pós-cirurgia, prosseguimos com os ensaios, que consistiam na execução de aproximadamente um metro e meio de caminhada quadrupede. Um sistema de captura e análise de movimentos tridimensionais (Vicon Motion Systems®) foi utilizado para gravar as variáveis cinemáticas e o vídeo. No total, considerámos vinte e quatro sessões para r263 e trinta e uma sessão para r328. Após a análise das variáveis obtidas pelo sistema Vicon, extraímos o tempo real dos dois momentos do ciclo da marcha: foot strike e foot off. Os potenciais de campo locais (LFPs) obtidos durante os ensaios foram processados de modo a obter três componentes diferentes do signal: uma no domínio do tempo (LPC), e outras duas no domínio das frequências (TRFT-low and TRFT-high). Primeiramente, o sinal sofreu common average re-referencing e os ensaios e canais anormais foram removidos. Depois, para obtermos a LPC aplicamos um filtro Savitzky-Golay de segunda ordem. As outras duas componentes foram obtidas através da utilização de uma transformada de Fourier. A identificação da banda de frequência de TRFT-high e TRFT-low foi feita olhando para os valores de SNR ( Signal-to-noise ratio ). Para r263 TRFT-high estava entre os 3 e 15 Hz e TRFT-low entre os 39 e os 747 Hz. Para r328 TRFT-high estava entre os 3 e 21 Hz e TRFT-low entre os 105 e os 693 Hz. No final, para cada evento (foot strike, foot off e baseline) um total de 93 características foram extraídas sendo usadas para treinar um classificador de análise discriminante regularizado. Usando o método de validação cruzada, treinamos diferentes classificadores com diferentes combinações de parâmetros e selecionámos os valores de informação mútua como preditor do modelo que seria o ótimo. Toda a análise relativa à atividade neuronal foi feita com o auxílio do software Matlab®. Resultados & Discussão. Dos três componentes de sinal extraídos, TRFT-low demonstrou possuir a informação mais relevante em torno do momento de cada evento. O valor mais alto de informação mútua obtido para eventos relativos ao lado esquerdo da marcha foi de 0,617, considerando 1 o máximo. Relativamente aos eventos do lado direito, o desempenho do algoritmo foi 25-30% mais baixo, comparativamente. Facto este que pode ser justificado visto que o implante foi colocado no córtex sensório-motor direito. A continuação deste trabalho, requer mais ensaios e se possível num maior número de ratos. Conjuntamente, um algoritmo mais sofisticado e com uma maior precisão deve ser estudado. Também é importante continuar os esforços no sentido de perceber a dinâmica neuronal e de que maneira todos os sistemas se integram para garantir funções motoras num estado saudável de modo a otimizar a abordagem terapêutica em patologias que comprometem estes sistemas. Conclui-se dizendo que a ideia de uma interface cérebroespinal revela-se viável usando o modelo do rato, uma vez que é possível descodificar primitivas de marcha utilizando a atividade neuronal registada a partir do córtex sensório-motor. No entanto, isto foi apenas o primeiro passo no desenvolvimento de uma interface cérebroespinal completamente funcional.Introduction. Clinical assistance when it comes to nerve damage and spinal cord trauma falls short, and rehabilitation and recovery can sometimes be impossible due to the inability to self-regenerating. The brain spinal interface (BSI) is a concept that arises when exploring epidural electrical stimulation as a potential technique that is able to restore locomotion after a spinal cord injury. BSI’s in monkeys and humans have already been proven successful, however not in rats. The rat model is significantly different from the other ones, especially when it comes to its neural organization and complexity. For this reason we searched for proof that it is also possible to decode gait phases from neural activity in rat. This thesis was originated from the work done in a six month internship in Gregoire Courtine laboratory, based in Switzerland. Background. In rats the area that is known to encode information about movement is the primary sensorimotor cortex. This information is passed on through the descending neural pathway in the medulla and then on to the efferent nerves that trigger the necessary muscle groups that enforce motion and ensure time specific flexion and extension. In case of a spinal cord injury and subsequent lower limbs paralyses, the nerves are severed in such a way that this signal is lost. The BSI aims to capture gait related neural activity by implanting a 32-channel microelectrode array (Tucker-Davis Technologies (TDT), Alachua, FL, USA) in the right sensorimotor cortex and use classification methods to obtain quantitative prediction outputs. For the purposes of this thesis these outputs were the conditions of foot strike and foot off. Methods. We implanted two female Lewis rats designated by r263 and r328 and used a dedicated motion capture system (Vicon Motion Systems®) to record 3D kinematics and video. After sufficient recovery time after the surgery we proceeded to do the overground recordings. Each recording session consisted of one rat performing a full length runway walk walking quadrupely. We had 24 sessions for r263 and 31 for r328. From the Vicon files we extracted the real time of left foot off and left foot strike. The data sets containing the neural activity were pre-processed, and at the end we preserved 31 channels and extracted three different signal components (LPC, TRFT-low, TRFT-high). For each event (left foot off, left foot strike and baseline) we had a total of 93 extracted features that were used to train a regularized discriminant analysis classifier. Using cross-validation we trained different classifiers using different combinations of model parameters and choose the mutual information values to be our predictor for the optimum detection model. Results & Discussion. From the three extracted signal components, the TRFT-low showed the most information around the time of the event. The highest mutual information value found was of 0.617, considering that 1 was the highest possible number. We also built a decoder for predicting right side events, however it had a performance around 25-30 percent lower, comparatively to the left side prediction. This is justified by the fact that the implant was placed on the right sensorimotor cortex. The idea of a BSI, proves to be feasible on the rat model since it is possible to decode gait primitives using neural activity recorded from the sensorimotor cortex