Uma metodologia para solução de problemas de progração por objetivos com variáveis inteiras

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção

Epileptogenic focus localization and complexity analysis of its BOLD signal

Tese de mestrado integrado em Engenharia Biomédica e Biofísica, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2014Epilepsia é considerada a mais importante doença neurológica crónica a nível mundial. Esta afeta mais de 50 milhões de pessoas de todas as idades, e dessa população apenas 70% dos casos são controláveis com fármacos anti-epiléticos. Dos restantes 30%, 10% beneficiam da ressecação cirúrgica da região responsável pela atividade epilética e os restantes 20% não conseguem controlar adequadamente as suas crises. De entre as razões que justificam o baixo impacto da cirurgia encontra-se o facto de se desconhecer, na maioria dos casos, o foco desta atividade elétrica anormal. Por isso, a deteção deste foco é importante tanto para o diagnóstico como para o controlo das crises. O foco epiletogénico é um conceito teórico, consistindo na descreve a região cerebral que é necessário remover para deixar o doente livre de crises. Este é caracterizado por dois tipos de atividade epiléptica: a ictal e a interictal. A primeira diz respeito à atividade elétrica gerada durante as crises epiléticas e a segunda à atividade gerada entre as crises. A primeira é caracterizada uma intensa descarga elétrica que pode ter uma duração até alguns minutos. Já a segunda forma de atividade epiletogénica é, normalmente, mais breve no tempo e não associada a manifestações comportamentais detetáveis. Os métodos atualmente utilizados no diagnóstico da epilepsia baseiam-se quer na deteção da atividade ictal, quer deteção da atividade interictal. Estes incluem a tomografia por emissão de positrões (PET, do inglês Positron Emission Tomography), a tomografia computorizada de emissão de fotão único (SPECT, do inglês Single Photon Emission Computed Tomography), o magnetoencephalografia (MEG), o eletroencefalografia (EEG), tanto de escalpe como intracraniana, e, por fim, a combinação entre o EEG e a imagiologia por ressonância magnética funcional (fMRI, do inglês functional Magnetic Resonance Imaging). Todas estas técnicas possuem diversas limitações: em termos de baixa resolução temporal (PET, SPECT) e espacial (EEG, MEG), utilização de radiação ionizante (PET, SPECT), de carácter invasivo (EEG intracraniano), e, também, pelas dificuldade técnicas e financeiras que advêm da implementação de equipamento (MEG, EEG/fMRI). De forma a ultrapassar algumas destas dificuldades, novos métodos de processamento de dados de fMRI do estado de repouso têm sido desenvolvidos. Estes têm em vista a deteção de atividade epiletogénica interictal. A partir de estudos recentes em doentes com epilepsia do lobo temporal (TLE, do inglês Temporal Lobe Epilepsy) foi elaborada a hipótese de que o foco epiletogénico apresenta um comportamento distinto do restante parênquima cerebral quer em termos de perfil temporal, quer em termos da complexidade dos seus sinais dependentes do nível de oxigenação do sangue BOLD (do inglês Blood Oxygen Level Dependent, designação dada aos sinais provenientes da técnica fMRI). Em particular, diversos estudos de EEG/fMRI sugerem que a atividade interictal está associada a picos transientes nos sinais BOLD, apresentando estes, por conseguinte, um perfil temporal BOLD distinto da restante atividade cerebral. Adicionalmente, estudos recentes com EEG indicam que o tecido epiletogénico apresenta uma menor complexidade, em termos de perfil temporal, que o parênquima saudável. Com base nestas hipóteses, é possível aplicar uma análise de agregação temporal bi-dimensional (2dTCA, do inglês bi-dimensional Temporal Clustering Analysis) para identificar regiões cerebrais que possuam um perfil temporal semelhante. Desta análise espera-se que sejam encontrados diversos conjuntos de regiões com perfis temporais distintos, eventualmente incluindo os potenciais focos epiletogénicos. No entanto, a aplicação desta técnica isoladamente não é suficiente para identificar com segurança o foco da atividade epiletogénica. Para tal, uma avaliação da complexidade dos sinais BOLD correspondentes a essas mesmas regiões pode ser feita utilizando duas abordagens: uma baseada no nível de entropia do sinal e outra baseada nas propriedades fractais do sinal. Relativamente à primeira abordagem, o método utilizado para avaliar a dinâmica da complexidade foi a análise da entropia à multiescala (MSE, do inglês, Multiscale Entropy) desenvolvendo uma variante modificada do algoritmo original. Este baseia-se no cálculo da entropia do sinal BOLD ao longo de múltiplas escalas temporais. Na análise de sinais BOLD de origem epiletogénica postula-se que o tecido possua uma complexidade menor que o restante tecido saudável, possuindo, no geral, uma entropia mais baixa. Na segunda abordagem, o método utilizado para avaliar as correlações temporais de longo-alcance (LRTC, do inglês Long Range Temporal Correlations) ou as propriedades fractais dos sinais BOLD é a análise de flutuações com remoção de tendência (DFA, do inglês Detrended Fluctuation Analysis). Este método baseia-se na análise da auto-afinidade do próprio sinal, isto é, analisa as autocorrelações do sinal ao longo das diversas escalas temporais. No caso da análise de sinais BOLD com origem epiletogénica postula-se que as LRTCs sejam mais fortes do que as LRTCs para sinais BOLD de tecido saudável. Isto porque num sinal periódico, como é o caso da atividade interictal, é de esperar observar uma autocorrelação maior do que num sinal com uma periodicidade mais baixa. Esta combinação metodológica tem como objetivo fornecer um biomarcador para a identificação de tecido epiletogénico a fim de ajudar no diagnóstico, na monitorização e no tratamento da epilepsia. A demonstração da aplicabilidade desta metodologia na identificação do foco epiletogénico baseou-se na análise de três doentes, cada um com um tipo diferente de epilepsia: epilepsia do lobo temporal unilateral e bilateral e displasia cortical focal (FCDE, do inglês Focal Cortical Dysplasia Epilepsy). Em todos os doentes, foi identificada uma região cerebral, cujo sinal BOLD possui um comportamento temporal distinto, concordantes com a informação clínica. A análise feita aos doentes com epilepsia do lobo temporal identificou a origem da atividade epilética baseada na hipótese que os sinais BOLD do tecido epiletogénico possuem uma entropia menor que o restante parênquima cerebral. A análise de conectividade funcional aos focos encontrados revelou correlações positivas e negativas com outras regiões cerebrais associadas quer a possíveis redes criadas pelo foco epiletogénico, quer a outras redes cerebrais que normalmente aparecem em estudos fMRI de estado de repouso. Por outro lado, a análise feita ao doente com displasia cortical focal indicou como provável foco epiletogénico uma região cerebral que não corresponde à informação clínica da lesão displásica. No entanto, uma análise da conectividade funcional da região encontrada pelo método indicou que esta possui correlações fortes com a região da lesão. De facto, as hipóteses postuladas neste trabalho baseiam-se em estudos elaborados para pacientes com TLE, pelo que ainda não existe uma assinatura de complexidade associada aos sinais BOLD de origem em FCDE. Por conseguinte, propõe-se como trabalho futuro, um estudo de uma amostra de doentes com FCDE de modo a classificar os sinais BOLD das regiões cerebrais displásicas em termos da entropia (MSE) e das LRTC (DFA). Os resultados preliminares obtidos neste estudo abrem novas perspetivas para a utilização de dados fMRI no auxílio ao diagnóstico, monitorização e tratamento da epilepsia, principalmente na avaliação pré-cirúrgica. No entanto, existem alguns limites associados à metodologia que precisam ser melhorados. O primeiro diz respeito ao facto dos sinais BOLD variarem consoante os indivíduos estudados, as zonas cerebrais e as condições dos tecidos cerebrais: se são saudáveis ou patológicos. Ou seja, é expectável haver variação da frequência, amplitude e forma destes sinais. Ainda, há estudos que demonstram que a atividade interictal pode produzir tanto um aumento como um decréscimo da magnitude do sinal BOLD, ou até não ter efeito na mesma. Resumindo, cada caso de epilepsia é único e condicionado pelos fatores descritos acima e, portanto, assumir uma resposta homogénea para todos eles torna restrita a aplicabilidade deste método. Por conseguinte, o método deve ser otimizado para cada indivíduo ou grupo de indivíduos. Concluindo, tanto quanto me é dado a conhecer, este trabalho foi o primeiro a combinar uma análise de agregação temporal de regiões cerebrais com a análise da complexidade dessas mesmas regiões utilizando dados do estado de repouso de ressonância magnética funcional. Além da contribuição deste trabalho relativamente à sua aplicação à epilepsia, a metodologia desenvolvida é igualmente válida para ser aplicada ao estudo da dinâmica dos sinais BOLD no geral, estudando, por exemplo, redes neuronais de estado de repouso em indivíduos saudáveis em termos do seu comportamento temporal e a nível da sua complexidade.Epilepsy is one of the most important chronic neurological disorders worldwide affecting more than 50 million people of all ages. Among these almost 20% of epilepsy cases are uncontrollable and have an unknown source of this abnormal electrical activity. The present methods for detection of the epileptogenic foci comprises positron emission tomography, single photon emission computed tomography, magnetoencephalography, electroencephalography (EEG) alone and EEG/functional magnetic resonance imaging (fMRI), all with limitations in terms of temporal and spatial resolutions. In order to overcome some of those limitation a new method using fMRI alone was developed based on the hypotheses that the epileptogenic focus shows Blood Oxygen Level Dependent (BOLD) temporal profiles distinct from the remaining brain parenchyma during interictal activity and that the epileptogenic focus BOLD signals show lower complexity than healthy parenchyma. Therefore, bi-dimensional temporal clustering analysis (2dTCA), a data-driven technique, was used to identify brain regions with similar temporal profiles. Then, the BOLD signals of these regions were assessed regarding complexity using a modified multiscale entropy algorithm and also detrended fluctuation analysis in order to identify which of those regions corresponded to epileptogenic tissue. In order to demonstrate the applicability of the developed method a sample of three epileptic patients were analyzed comprising three types of epilepsy: unilateral and bilateral temporal lobe epilepsies, and focal cortical dysplasia. The results showed that this method is able to detect the brain regions associated with epileptogenic tissue. The results also showed that the epileptogenic focus influences the dynamics of related brain networks. This could be a key factor in the applicability of this method to other epilepsy cases. Finally, new perspectives are envisioned concerning the use of this method in the medical care of epilepsy and in the study of other brain networks

A aprendizagem de um instrumento musical em contexto individual e em contexto de grupo

Relatório de estágio apresentado à Escola Superior de Artes Aplicadas do Instituto Politécnico de Castelo Branco para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Ensino de Música – Instrumento e Música de Conjunto.O presente trabalho é composto por duas partes: a primeira centra-se na descrição da Prática de Ensino Supervisionada de aulas individuais e de aulas de música de conjunto de alunos que integram o projeto Orquestra Geração; e a segunda parte consiste no Projeto de Investigação, cujo foco incide sobre a aprendizagem de um instrumento musical em contexto individual e em contexto de grupo. Pretende-se constituir um espaço de reflexão sobre os dois contextos de aprendizagem de um instrumento musical, com o intuito de compreender a influência e importância do grupo na aprendizagem de um instrumento musical, e nos fatores que condicionam essa aprendizagem e que decorrem da mesma – entre os quais se refere a motivação, o desenvolvimento técnico e musical, e a postura em situação de performance individual e coletiva.Abstract: This work consists of two parts: the first focuses on the description of Supervised Teaching Practice of individual lessons and ensemble lessons for students who set up the project Orquestra Geração; and the second part consists of the Research Project, whose focus is on learning a musical instrument in individual context and in a group context. It is intended to provide a space for reflection on the two contexts of learning a musical instrument, in order to understand the influence and importance of the group while learning a musical instrument, as well as the influence and importance of the group on the factors that influence this learning and derive from this - among which: motivation, technical and musical development, and posture, in the context of individual and collective performance

O empowerment estrutural como mediador na relação do trabalho emocional e engagement.

Dissertação de mestrado apresentada ao ISPA - Instituto SuperiorCada vez mais as Organizações têm consciência da importância do papel das interacções estabelecidas entre os colaboradores e clientes, nos outcomes organizacionais, assim procuram controlar essas interacções o mais possível, estabelecendo directrizes pelas quais os colaboradores se devem guiar. Assim, o objectivo da presente investigação é perceber o papel das estruturas disponíveis no ambiente laboral, da ligação ao trabalho no trabalho emocional. Assim como também, procurou-se saber o tipo de relação estabelecida entre estas variáveis e as estratégias de coping usadas em situações de stress. Um total de 147 trabalhadores de prestação de serviços, participaram neste estudo. Utilizou-se a ELS - Emotional Labour Scale, desenvolvida por Brotheridge e Lee (1998) para avaliar o trabalho emocional, a Utrecht Work Engagement Scale – UWES, de Schaufelli e Bakker (2003), para a avaliação do Engagement, e a Coping Survey de Latack (1986), para avaliar as estratégias de copinjg, adaptados por D’Oliveira (2013), e por fim para avaliar o Empowerment Estrutural foi utilizada a Conditions of Work Effectiveness Questionnaire II – CWEQ-II2, desenvolvida por Laschinger et al. (2001), e adaptada por D’Oliveira (2014). Apesar de os resultados, não terem confirmado o papel de mediador do Empowerment Estrutural, na relação do Trabalho Emocional e Engagement, foram encontrados efeitos negativos do trabalho emocional, nomeadamente da actuação superficial, no Engagement e nas duas dimensões do Empowerment estrutural (Empowerment Formal e Informal). Os resultados revelaram ainda que a Actuação Profunda e o Engament, são bons preditores do Coping de Controlo Cognitivo. A relevância dos resultados para o desenvolvimento de intervenções aplicadas nomeadamente no âmbito da gestão das emoções é apresentada, bem como discutidas pistas para futuras investigações.ABSTRACT------ More and more organizations are aware of the importance of the role of interactions established between employees and clients in organizational outcomes, and seek to control these interactions as much as possible, establishing guidelines by which employees should be guided. Thus, the aim of this research is to understand the role of structures available in the work environment and work Engagment on Emotional Labour. Being that we also, sought to know the type of relationship between these variables and the coping strategies used in stressful situations. A total of 147 services workers, participated in this study. Was used ELS - Emotional Labour Scale developed by Brotheridge and Lee (1998) to assess the emotional work, Utrecht Work Engagement Scale - UWES of Schaufelli and Bakker (2003) for the assessement of engagement, and the Coping Survey of Latack (1986), to evaluate coping strategies, adapted by D'Oliveira (2013). Finally to evaluate the Structural Empowerment was used the Empowerment Conditions of Work Effectiveness II Questionnaire - CWEQ-II2 developed by Laschinger et al. (2001), and adapted by D'Oliveira (2014). Although the results have not confirmed the mediating role of Structural Empowerment on the relationship of Engagement and Emotional Labour, negative effects of Emotional Labour, particularly Surface Acting, were found on Engagement and the two dimensions of Structural Empowerment (Formal and Informal Empowerment). The results also revealed that Deep Performance and Connection to the Job, are good predictors of Cognitive Control Coping. The relevance of the results for the development of applied interventions particularly in emotions management is presented as well as discussed clues for future research

De Luís de Freitas Branco a Alexandre Delgado: uma linhagem de compositores que marcou a escrita musical do século vinte em Portugal

Dissertação apresentada ao Instituto Politécnico de Castelo Branco para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Música, área de especialização em Violoncelo.Ao longo do presente trabalho pode encontrar-se uma síntese sobre o panorama musical em Portugal no século vinte, assim como uma reflexão sobre em que medida a linguagem musical que atravessou o século vinte em Portugal pode estar representada na produção musical dos compositores Luís de Freitas Branco, Fernando Lopes-Graça, Joly Braga Santos, Jorge Peixinho e Alexandre Delgado.Throughout the following essay one may find a summary about the musical scene in Portugal along the twentieth century, as well as a reflection in to what extent the musical language that crossed the twentieh century in Portugal may be represented in the musical work of the composers Luís de Freitas Branco, Fernando Lopes-Graça, Joly Braga Santos, Jorge Peixinho and Alexandre Delgado

Sex differences in functional connectivity between resting state brain networks in Autism Spectrum Disorder

© The Author(s) 2021. Open Access This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License, which permits use, sharing, adaptation, distribution and reproduction in any medium or format, as long as you give appropriate credit to the original author(s) and the source, provide a link to the Creative Commons licence, and indicate if changes were made. The images or other third party material in this article are included in the article's Creative Commons licence, unless indicated otherwise in a credit line to the material. If material is not included in the article's Creative Commons licence and your intended use is not permitted by statutory regulation or exceeds the permitted use, you will need to obtain permission directly from the copyright holder. To view a copy of this licence, visit http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.Functional brain connectivity (FBC) has previously been examined in autism spectrum disorder (ASD) between-resting-state networks (RSNs) using a highly sensitive and reproducible hypothesis-free approach. However, results have been inconsistent and sex differences have only recently been taken into consideration using this approach. We estimated main effects of diagnosis and sex and a diagnosis by sex interaction on between-RSNs FBC in 83 ASD (40 females/43 males) and 85 typically developing controls (TC; 43 females/42 males). We found increased connectivity between the default mode (DM) and (a) the executive control networks in ASD (vs. TC); (b) the cerebellum networks in males (vs. females); and (c) female-specific altered connectivity involving visual, language and basal ganglia (BG) networks in ASD-in suggestive compatibility with ASD cognitive and neuroscientific theories.VT received support from Fundação Ciência e Tecnologia (FCT) PhD fellowship (PD/BD/114460/2016) and paid by FCT DSAIPA/DS/0065/2018 Grant. DP was supported by the European Commission Seventh Framework Programme Marie Curie Career Integration Grant FP7-PEOPLE-2013-CIG-631952, the 2016 Bial Foundation Psychophysiology Grant Ref. 292/16, and the IF/00787/2014, LISBOA-01-0145-FEDER-030907 and DSAIPA/DS/0065/2018 FCT Grants, and the iMM Lisboa Director’s Fund Breakthrough Idea Grant 2016; and is co-founder and shareholder of the neuroimaging research services company NeuroPsyAI, Ltd. MA was supported by FCT Grant UID/MAT/00006/2013.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Cooperative Musical Creation Using Kinect, WiiMote, Epoc and Microphones: A Case Study With MinDSounDS

(Abstract to follow

Geographic Variation in Top-10 Prescribed Medicines and Potentially Inappropriate Medication in Portugal: An Ecological Study of 2.2 Million Older Adults

Multiple medication intake by older adults is considered a serious public health concern since it is associated with increased risk of adverse drug reactions and potentially inappropriate medication (PIM). This study described the top-10 prescribed active substances considering geographical distribution and PIM prescription in older adults. A cross-sectional ecological study using data on the active substances prescribed to people aged 65 years or older during 2020 was conducted. Information on active substances and the respective defined daily doses (DDD) stratified by age group, sex and region were collected from a Portuguese health administrative database. The average number of prescribed packages and DDD per 1000 inhabitants per day of top-10 active substances were assessed. This study included a total of 2,228,090 older adults (58% females). The furosemide and atorvastatin were the active substances with higher prescription rates (mean DDD/1000 inhabitants/day) in all ARS in both males and females, in comparison with the other top-10 active substances. Our results showed geographic differences in prescription, illustrated by more prescriptions in ARS North and Centre and fewer prescriptions in ARS Algarve. In females, two out of the 10 most prescribed active substances were PIM (benzodiazepines and opioids). Geographic disparities in PIM prescription across Portuguese regions were also observed. This study shows that drugs for the cardiovascular system were the active substances most prescribed to older adults. The prescription of benzodiazepines and opioids, classified as PIM, among females, alerts officials to the need of health policies to decrease inappropriate medication. The observed geographic differences in the 10 most prescribed active substances and in PIM prescription emphasized the importance of investing in medication optimization across the Portuguese regions

Microencapsulation of essential oils: a review

Essential oils (EOs) are complex mixtures of volatile compounds extracted from different parts of plants by different methods. There is a large diversity of these natural substances with varying properties that lead to their common use in several areas. The agrochemical, pharmaceutical, medical, food, and textile industry, as well as cosmetic and hygiene applications are some of the areas where EOs are widely included. To overcome the limitation of EOs being highly volatile and reactive, microencapsulation has become one of the preferred methods to retain and control these compounds. This review explores the techniques for extracting essential oils from aromatic plant matter. Microencapsulation strategies and the available technologies are also reviewed, along with an in-depth overview of the current research and application of microencapsulated EOs.roject ReleaseME-POCI-01-0247-FEDER-033268, for their research grants from the Agência Nacional de Inovação, co-funded by the European Regional Development Fund (ERDF), through the Operational Programme for Competitiveness and Internationalisation (COMPETE 2020), under the PORTUGAL 2020 Partnership Agreement. Juliana F. Marques and Marta A. Forte are grateful to the Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) of Portugal for their Ph.D. grants, SFRH/BD/112868/2015 and PD/BD/128491/2017, respectively. The authors also acknowledge the funding from FCT/PIDDAC through the Strategic Funds project reference UIDB/04650/2020-2023. This research was funded by the project Repel+: New solutions for mosquito repellence as an application for malaria control (project number 47036) from the Agência Nacional de Inovação, co-funded by the European Regional Development Fund (ERDF), through the Operational Programme for Competitiveness and Internationalisation (COMPETE 2020), under the PORTUGAL 2020 Partnership Agreement

Ocorrência de esporos de endomicorrizas em solos sob leguminosas arbóreas do Estado do Ceara, Brasil

A preliminary survey on the identification of V.A. mycorrhizae spores in soils under legume trees, cultivated with Clitoria ternatea for at least two months, is presented. Out of 19 soils from different sites studied, V.A. mycorrhizae spores of the genus Glomus were present in 16, the genus Sclerocystis in six and the genus Gigospora in four of them. The more acid soil (pH = 5.0) was the only soil with no spores of V.A. mycorrhizae.São apresentados resultados preliminares da ocorrência de esporos de micorrizas vesículo-arbusculares, em solo plantado com Clitoria ternatea L. (cunhã) com pelo menos dois meses, sem adição de fósforo. De 19 solos coletados debaixo de leguminosas arbóreas, de diversas origens, 16 apresentaram esporos do gênero Glomus, seis apresentaram esporos do gênero Sclerocystis e quatro do gênero Gigospora. O solo com pH mais ácido (5,0) não apresentou esporos