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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de Neurovisão

Book · September 2019

CITATIONS READS

0 652

4 authors:

Douglas Araújo Vilhena Ricardo Guimaraes


Federal University of Minas Gerais Hospital de Olhos Dr. Ricardo Guimarães
88 PUBLICATIONS   89 CITATIONS    68 PUBLICATIONS   362 CITATIONS   

SEE PROFILE SEE PROFILE

Márcia Reis Guimarães Maria Lucia Machado Duarte


Hospital de Olhos Dr. Ricardo Guimarães Federal University of Minas Gerais
62 PUBLICATIONS   56 CITATIONS    41 PUBLICATIONS   172 CITATIONS   

SEE PROFILE SEE PROFILE

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Simpósio Nacional de Neurovisão: debate sobre Luz Azul, Síndrome de Irlen e Estresse Visual View project

Projeto integrado de pesquisa e extensão: Integração entre o saber acadêmico e a educação básica: novas perspectivas para o alfabetizador View project

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

FICHA CATALOGRÁFICA

C7491 Congresso Brasileiro de Neurovisão (7. : 2019 : Belo Horizonte, MG)


Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de Neurovisão =
Proceedings of the 7th Brazilian Congress of Neurovision / Douglas de
Araújo Vilhena (org.) ... [et al.] - Belo Horizonte: Faculdade de Filosofia
e Ciências Humanas, 2020.

1 recurso online (122 p.) : pdf


Outros organizadores: Márcia Reis Guimarães, Ricardo Queiroz
Guimarães, Maria Lúcia Machado Duarte.
Inclui bibliografia.
ISBN: 978-65-86989-02-1

1. Neurociência - Congressos. 2. Visão – Congressos. 3. Psicologia do


desenvolvimento - Congressos. I. Vilhena, Douglas de Araújo. II.
Guimarães, Ricardo Queiroz. III. Guimarães, Márcia Reis. IV. Duarte,
Maria Lúcia. V. Título.
CDD: 617.75
CDU: 617.75

Ficha catalográfica elaborada por Vilma Carvalho de Souza – Bibliotecária – CRB-6/1390

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

COMISSÃO ORGANIZADORA

Organização:
Sociedade Brasileira de Neurovisão (SBNV)
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)

Presidente:
Prof. Douglas de Araújo Vilhena

Comissão Científica (por ordem alfabética):


Prof.ª Dr.ª Ângela Maria Vieira Pinheiro
Prof.ª Dr.ª Camila Bim
Prof.ª Dr.ª Cláudia de Almeida F. Diniz
Prof. Dr. Fabrício Soares
Prof. Dr. Jean Canestri
Prof. Dr. Jerome Baron
Prof.ª Dr.ª Márcia Reis Guimarães
Prof. Dr. Marco Túlio de Mello
Prof.ª Dr.ª Maria Lúcia Machado Duarte
Prof. Dr. Ricardo Queiroz Guimarães
Prof.ª Dr.ª Valéria Prata Lopes

Laboratórios:
Laboratório de Pesquisa Aplicada à NeuroVisão (LAPAN)
Grupo de Acústica e Vibrações em Seres Humanos (GRAVIsh)
Laboratório de Bioengenharia (LabBio)
Laboratório de Processos Cognitivos (LabCog)
Laboratório de Neurodinâmica da Visão (LANEVI)
Centro de Estudos em Psicobiologia e Exercício (CEPE)

Capa, contracapa e arte:


Luciana Helena Pereira Cardoso

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

SUMÁRIO
COMISSÃO ORGANIZADORA 4

SUMÁRIO 5

PROGRAMAÇÃO 10

CONFERÊNCIAS & CONFERENCISTAS 12

Prof. Dr. Ricardo Queiroz Guimarães ................................................................................. 13


Prof.ª Dr.ª Márcia Reis Guimarães .................................................................................... 15
Prof. Dr. Theo Motta ....................................................................................................... 16
Dr.ª Juliana Guimarães.................................................................................................... 17
Prof.ª Larissa de Souza Salvador ....................................................................................... 18
Prof. Dr. Stephen J. Loew ................................................................................................. 19
Prof. Douglas de Araújo Vilhena ....................................................................................... 20
PRÊMIO MARCOS PINOTTI 21

PRÊMIO MARCOS PINOTTI DE MELHOR RESUMO 25

Adaptações visuais de duas espécies de abelha que ocupam nichos temporais


diferentes ..................................................................................................................... 26
Priscila de Cássia Souza Araújo, Clemens Peter Schlindwein, Theo Rolla Paula Mota
RESUMOS E RESUMOS EXPANDIDOS 29

Deleções cromossômicas associadas com a síndrome de irlen .................................. 30


Renata Kozlowski Bekin, Camila Correa, Salmo Raskin, Roberto Hirochi Herai
O desenvolvimento de próteses retinianas na atualidade ........................................... 32
Renata Diniz Lemos
O que a análise de correlação vetorial revela sobre a cinemática da cabeça
de indivíduos com estresse visual? ............................................................................. 34
Cláudia de Almeida Ferreira Diniz, Marcos Vinícius Faleiro de Andrade, Maria Lúcia Machado Duarte,
Lázaro Valentim Donadom, Bruno Phillip Alves da Silva, Ricardo Guimarães, Márcia Guimarães,
Marcos Pinotti
The use of pupil dynamics as neurofeedback paradigm: a methodological
approach...................................................................................................................... 39

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

Lucas Eduardo Antunes Bicalho, Herbert Ugrinowitsch, Maicon Rodrigues Albuquerque, Guilherme
Menezes Lage
Transferência de discriminação visual e modulação por aminas biogênicas na
abelha Apis Mellifera ................................................................................................... 43
Amanda Rodrigues Vieira, Nayara Sales, Marco Aurélio, Theo Mota
Visão e escoliose: Da etiologia ao tratamento ............................................................... 46
Yaçana Maria da Costa Soares Sousa Lima, Nathalia Almeida Borges, Claysson Bruno Santos Vimieiro
Visual Stress in Today’s Classrooms............................................................................. 48
Stephen J. Loew
PRÊMIO MARCOS PINOTTI DE MELHOR TRABALHO COMPLETO ..........52

Iluminação: Sua Importância e Impacto no Ambiente Educacional Podem


Ser Erroneamente Relevados Estudo De Campo ....................................................... 53
Wellingtânia Domingos Dias, Matheus Costa de Castro, Letícia Pinheiro Guimarães, Rudolf Huebner,
Meinhard Sesselmann.
TRABALHOS COMPLETOS 72

A influência da vibração de corpo inteiro no processamento de informações


visuais .......................................................................................................................... 73
Herbert Câmara Nick, Maria Lucia Machado Duarte, Pedro Augusto Xavier Viana.
Aprendizagem motora e polimorfismo Val158Met da COMT: análise do
comportamento oculomotor ........................................................................................ 81
Nathálya Gardênia de Holanda Marinho Nogueira, Débora Marques de Miranda, Bárbara de Paula
Ferreira, Juliana Otoni Parma, Tércio Apolinário-Souza, Lucas Eduardo Antunes Bicalho, Herbert
Ugrinowitsch, Guilherme Menezes Lage.
Lâminas espectrais para a leitura: identificação e intervenção em alunos do
ensino fundamental...................................................................................................... 88
Daniela Maggioni Pereira Leão, Douglas de Araújo Vilhena, Priscila Cardoso Ottoni, Mariana Raposo
Batista, João Paulo Pereira Leão, Márcia Reis Guimarães, Silvia Graciela Ruginski Leitão.
Métodos de Detecção de Epilepsia: Revisão de Literatura.......................................... 100
Cristina Natalia Espinosa Martinez, Rudolf Huebner.
Percepção Cromática no Espaço Construído: Aspectos Neurobiológicos e
Cognitivos ................................................................................................................. 110
Ilma N. Chaves Pellizzer, Theo Mota

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PROGRAMAÇÃO

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

CONFERÊNCIAS &
CONFERENCISTAS

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

Prof. Dr. Ricardo Queiroz Guimarães


| Conferência 1 | Visão versus Psiquiatria – Distúrbios
Visuais versus Distúrbios Mentais

Graduado em Medicina pela


Faculdade de Medicina da Universidade
Federal de Minas Gerais, Especialização
em Oftalmologia e Doutorado pela
UFMG. Fellowship em Córnea e Doenças
Externas pela Hospices Civils de
Strasbourg, Estagiário do Moorfields Eye
Hospital (Londres), Attaché Étranger du
Hotel Dieu de Paris e Fellowship em
Córnea e Doenças Externas Oculares pela
Georgetown University (Washington,
DC). Fundador, Presidente e Diretor
Técnico do Hospital de Olhos de Minas Gerais e da Fundação Hospital de Olhos, Diretor
do LAPAN – Laboratório de Pesquisas Aplicadas a Neurociências da Visão, Cônsul
Honorário do Canadá, Professor convidado da UFMG, Diretor da Associação Comercial
de Minas e editor Médico da Revista Ocular Surgery News Latin America. Presidente da
Mantenedora da Faculdade da Saúde e Ecologia Humana (FASEH), Presidente da União
Brasileira pela Qualidade (UBQ).

Distúrbios Visuais e Distúrbios Mentais. Qual a relação, o porquê e como


Oftalmologistas, Neurologistas e Psiquiatras podem e devem trabalhar juntos no
diagnóstico e tratamento de Distúrbios Mentais.
O objetivo é apresentar literatura médica recente, especialmente na área da psiquiatria
demonstrando que diversas alterações do sistema visual podem ser usadas para antecipar o
diagnóstico de distúrbios mentais e que existe uma correlação entre a presença de distúrbios
visuais com a progressão ou não e aceleração do distúrbio mental.
20 a 30% dos pacientes esquizofrênicos relatam alucinações visuais (Waters et al
2014). 60% reportam e se queixam de distorções visuais. (Cutting and Dunne 1986,
Phillipson and Harris 1985). Muitos relatos e diagnósticos de distúrbios de sensibilidade ao
contraste, percepção de movimento, movimentação ocular, oculomotricidade, dificuldade
13
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

de leitura, fotofobia, enxaqueca visual e alucinações visuais diversas são também


relacionadas.
Sabemos o que são estas condições, mas não sabemos quase nada sobre a
fisiopatologia de cada uma. Quase unicamente o tratamento para a maioria delas é
farmacológico e pouco eficaz, frustrante para o medico e para o paciente. Seu diagnóstico
normalmente se baseia na etiologia subjacente ou na patologia mais evidente de cada
paciente em questão. O reconhecimento precoce e a compreensão dos mecanismos causais
são, portanto, cruciais para o diagnostico precoce e o tratamento oportuno.
O potencial de usarmos a visão e até mesmo simplesmente o olho como uma janela
do corpo e do cérebro no estudo de doenças mentais está muito aquém de nossa capacidade.
Podemos ir muito além. À medida que a compreensão dos vínculos entre distúrbios visuais
e distúrbios mentais se aprofunda, estão surgindo cada vez mais evidências de que distúrbios
visuais podem produzir ou acelerar progressão de distúrbios neurológicos e mentais.
O grande objetivo desta discussão e remover o paciente da zona cinza em que a
maioria se encontra quando traz ao consultório médico uma queixa de fotofobia, enxaqueca,
distorção ou um grande numero de alucinações visuais. Não são cuidadas pelo neurologista
ou psiquiatra por se tratar de um problema visual. Não são cuidadas pelo oftalmologista por
se tratar de um problema acontecendo no cérebro ou na mente. Alguns casos de clínicos
serão apresentados para ilustrar o conceito e estimular uma maior cooperação entre
oftalmologistas, neurologistas e psiquiatras.

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

Prof.ª Dr.ª Márcia Reis Guimarães

| Conferência 2 | Fotofobia - o que há de novo em sua fisiopatologia e formas de abordagem?

A intolerância acentuada à luz está habitualmente


associada a condições oftalmológicas e neurológicas.
O objetivo desta apresentação é discutir casos clínicos
ilustrativos com suas abordagens e resultados
terapêuticos obtidos.

Graduada em Medicina pela Universidade Federal


de Minas Gerais (UFMG), Especialista em Oftalmologia
pela Faculdade de Ciências Médicas, Mestre em Biologia
Molecular pela Universidade de Paris-V, Doutora em
Oftalmologia – área de Neuroftalmologia e Qualidade
da Visão – pela UFMG. Fellowship em Patologia
Ocular pelo Moorfields Eye Hospital de Londres
(Inglaterra) e da Armed Forces Institute of Pathology –
Walter Reed Military Hospital (Washington DC, USA).
Ex-diretora da Sociedade Brasileira de Cirurgia Refrativa.
Atuou como Professora do Departamento de Anatomia Patológica e Medicina Legal de 1978
a 1995. Docente convidada da UNIFESP desde 1989 atuando como Coordenadora da
Disciplina de Embriologia, Malformações e Histologia Ocular do Curso Ciências Básicas.
Diretora Clínica e Chefe do Departamento de Neurovisão e do Departamento de Distúrbios
de Aprendizagem Relacionados a Visão do Hospital de Olhos de Minas Gerais. Diretoria
Científica da Fundação Hospital de Olhos.

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

Prof. Dr. Theo Motta


| Conferência 3 | Aspectos neurobiológicos e cognitivos da percepção cromática: da retina ao comportamento

O estudo da visão de cores abrange diversas


disciplinas, como biofísica, neurofisiologia,
psicofísica, psicologia cognitiva, colorimetria,
arquitetura e arte. Esta ampla gama de disciplinas
reforça a ideia de que a cor não se trata de um
fenômeno físico, mas sim fisiológico, de caráter
subjetivo e individual, tornando seu estudo tão
fascinante, quanto desafiador. O objetivo desta
palestra será introduzir e discutir descobertas
relevantes e questões que permanecem sem resposta
no estudo da percepção cromática. Serão
apresentados resultados e conclusões de estudos em
nível celular, fisiológico e cognitivo, ressaltando o impacto dos mesmos em diferentes áreas do conhecimento.

Possui graduação em Ciências Biológicas pela


Universidade Federal de Minas Gerais (2004),
mestrado em Ciências Biológicas (sub-área Ciências da
Saúde) pelo Centro de Pesquisas René Rachou -
Fundação Oswaldo Cruz (2006) e doutorado em
Neurociências, Comportamento e Cognição pela
Universidade de Toulouse III, França (2011). Realizou
pós-doutorado na FIOCRUZ em parceria com a
UFMG pelo Pograma Atração de Talentos (CsF /
CNPq, 2012) e no Departamento de Neurobiologia da
Freie Universität Berlin, Alemanha (2017-2018).
Atualmente é Professor Adjunto do Departamento de
Fisiologia e Biofísica da UFMG, orientador do
Programa de Pós-Graduação em Neurociências da UFMG, Sub-coordenador do Curso de
Especialização em Neurociências da UFMG e pesquisador do INCT de Entomologia
Molecular. Tem experiência nas áreas de fisiologia comparada e neurociências, atuando
principalmente nos seguintes temas: comportamento, neuroetologia, neurocognição,
neuroanatomia e neurofisiologia de insetos. Desenvolve estudos sobre a percepção sensorial
em abelhas e triatomíneos (insetos vetores da doença de Chagas), utilizando abordagens
experimentais que abrangem tanto o nível celular e fisiológico, quanto o nível
comportamental e cognitivo.

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

Dr.ª Juliana Guimarães


| Conferência 4 | Neurociências da Visão: pesquisa e clínica

Mestrado em andamento em Pesquisa


Clínica na Dresden International University
(2018-2020). Graduação em Medicina pela
Universidade Federal de Minas Gerais (2010).
Residência Médica em Oftalmologia pela
Irmandade Santa Casa de Misericórdia de São
Paulo (2013). Fellow em Retina Clínica e
Cirúrgica (2014-2017), Uveítes (2016-2017),
Ultrassonografia e Ultrabiomicroscopia
Ocular (2015-2016) pela Irmandade Santa
Casa de Misericórdia de São Paulo.

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

Prof.ª Larissa de Souza Salvador


Doutoranda em Saúde da Criança e do Adolescente, Mestre em Neurociências, Psicóloga, UFMG

| Conferência 5 | A importante relação entre as habilidades visuoespaciais e a aprendizagem escolar

Diversos fatores cognitivos, comportamentais,


emocionais e ambientais estão associados à
aprendizagem escolar. Dentre esses fatores estão as
habilidades visuoespacias, as quais envolvem uma série
de competências como se lembrar de uma rota para
chegar em algum lugar, localizar objetos no espaço,
construir figuras e desenhos, manipular e criar imagens
mentais, resolver problemas geométricos, dentre outros.
Essas habilidades impactam não só a execução de
diversas atividades de vida diária, como também a
aprendizagem escolar. É preciso conhecer como as
habilidades visuoespacias podem se relacionar de forma
direta ou indireta à aprendizagem da leitura, escrita e matemática. A compreensão sobre essa relação serão
os objetivos centrais a serem discutidos durante a palestra.

Doutoranda pelo PPG em Saúde da


Criança e do Adolescente, Faculdade de Medicina,
UFMG. Estágio de Doutorado pela Università
degli studi di Padova (Itália). Mestre pelo PPG-
Neurociências, UFMG. Psicóloga graduada pela
Universidade Federal de Minas Gerais.
Pesquisadora colaboradora do Laboratório de
Neuropsicologia do Desenvolvimento (LND-
UFMG). Tem interesses em neuropsicologia do
desenvolvimento e genética, principalmente em transtornos de aprendizagem e habilidades
visuoespaciais.

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

Prof. Dr. Stephen J. Loew


School of Psychology, University of New England, Armidale NSW, Australia

| Conferência 6 | Visual Stress in Today's Classrooms: Are brighter lighting and visual media affecting
reading and learning?

A key stimulus behind the present review has been the growing debate among educational researchers,
politicians and the general public concerning apparent declines in the literacy and numeracy levels of school
students in developed nations. The last two decades have born witness to a plethora of studies that have
primarily focused upon reading and writing deficits in children with familiar learning disorders, such as
developmental dyslexia and attention deficit/hyperactivity disorder, while other studies have examined the
incidences of these well-publicised disorders. At the same time, however, the common visual processing disorder
Meares-Irlen/Visual Stress Syndrome (which also causes reading, writing and attention problems) has been
relatively under-researched. Although this condition remains controversial, there is now sufficient peer-reviewed
evidence indicating that its prevalence likely exceeds those of dyslexia and ADHD combined. Meares-Irlen
Syndrome, or Visual Stress (VS), is a visual processing anomaly which reportedly affects reading efficacy in
12-14% of the general population and at least 20% of dyslexics. Symptoms include visual perceptual
distortions of text when reading, as well as eyestrain, headaches and visual discomfort, all of which tend to be
exacerbated by fluorescent lighting and bright visual media. Although VS can co-occur with dyslexia, it is a
distinct condition and does not usually prevent individuals from learning to read, in fact, recent research
indicates that symptoms of VS can also affect highly proficient readers. Regarding underlying causes of this
disorder, two chief hypotheses have prevailed during recent decades: 1) Deficiencies in the magnocellular visual
pathway; and 2) Predisposition to visual cortex hyperexcitability (i.e. visual sensory-overload). Both
hypotheses also propose that VS symptoms can be alleviated through the use coloured lenses and/or overlays,
and numerous independent studies have reported highly positive results by means of such treatments.

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

Prof. Douglas de Araújo Vilhena


Doutorando Neuropsicologia, Mestre Desenvolvimento Humando, Psicólogo, UFMG

| Conferência 7 | Função visual central e periférica na Dislexia do Desenvolvimento: processamento


temporal, oculomotor

Diferentes estudos têm apontado para um déficit visual como componente da dislexia do desenvolvimento.
Para a função visual central, participantes com dislexia tiveram marginalmente pior acuidade visual
monocular e binocular; estereopsia; e forias laterais. Com relação ao movimento ocular registrado durante a
leitura de textos (Visagraph-III), participantes com dislexia tiveram pior número de Fixações oculares,
Regressões, Extensão de Reconhecimento e Taxa de Leitura. Para a função visual periférica, o DD
apresentou uma sensibilidade diminuída na detecção da frequência de duplicação da ilusão (FDT). Esses
achados sugerem que o déficit na visão periférica, baseada no sistema magnocelular e na percepção de
movimento, é um dos principais fatores que explica a dificuldade de leitura presente na dislexia.

Doutorando no Programa de Pós-Graduação


em Psicologia: Cognição e Comportamento
(Linha: Neuropsicologia do Desenvolvimento) da
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG,
2017-2021), com parte realizada na Faculdade de
Psicologia e Ciências da Educação da
Universidade do Porto (Portugal, 2019-2020).
Mestre pelo Programa de Pós-Graduação em
Psicologia do Desenvolvimento Humano (Linha:
Cognição e Linguagem) da UFMG (2013-2015).
Graduado em Psicologia pela UFMG com parte realizada na University of Leeds (Reino
Unido) (2006-2011). Técnico em Química pelo CEFET-MG (2003-2005). É coordenador
do Laboratório de Pesquisa Aplicada à Neurociências da Visão (LAPAN, 2015-atual),
pesquisador do Laboratório de Processos Cognitivos (LabCog), revisor do site DislexiaBrasil
e colaborador da Dyslexia and Literacy International. Presidente do Congresso Brasileiro de
Neurovisão (2015-atual) e Administrador Chefe do II World Dyslexia Forum (2014).
Membro da European Literacy Network (ELN-COST). Atua principalmente nos seguintes
temas: processamento cognitivo, processamento visual, linguagem escrita, dislexia, testes de
leitura. Contato: douglasvilhena@ufmg.br
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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

PRÊMIO MARCOS PINOTTI

Prof. Dr. Marcos Pinotti Barbosa


in memoriam 08/07/1965 - 21/01/2016

Graduado em Engenharia Mecânica pela


Universidade Estadual de Campinas (1989). Mestre em
Engenharia Mecânica pela Universidade Estadual de
Campinas (1992). Doutor em Engenharia Mecânica
pela Universidade Estadual de Campinas (1996). Em
2010, participou, a convite da Eisenhower Fellowship
(Estados Unidos) do Programa Multination 2010, que
permitiu estreitar relações com agências do governo
norte-americano e as principais universidade sobre o tema de inovação. Foi professor
titular da Universidade Federal de Minas Gerais. Coordenou dois laboratórios de
pesquisa, o Laboratório de Bioengenharia (Lab-Bio) que se dedica a Engenharia
Cardiovascular, Biofotônica, Tecnologia Assistiva, Biomimética, Medicina Regenerativa
e Biomecânica; e o Laboratório de Pesquisa Aplicada a Neurovisão (LAPAN, em parceria
com o Hospital de Olhos de Minas Gerais - Dr. Ricardo Guimarães) que se dedica a
neurociêncais, visão neural, processos de cognição e tecnologia da informação aplicada a
neurociências. Pinotti foi também Fellow da International Union of the Societies of
Biomaterials Sciences and Engineering (IUSBSE) e do Copenhagen Institute For Future
Studies. Foi presidente da Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Órgãos
Artificiais e Engenharia de Tecidos (SLABO), secretário da Associação Brasileira de
Engenharia e Ciências Mecânicas (ABCM) e membro do Conselho de Administração do
Parque Tecnológico de Belo Horizonte (BHTEC) como representante do Reitor da
UFMG. Faleceu em 21/01/2016 no ápice da sua carreira.

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

S EVALUATION [POSTER]

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

PRÊMIO MARCOS PINOTTI DE


MELHOR RESUMO

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

RESUMO EXPANDIDO
Adaptações visuais de duas espécies de abelha que ocupam
nichos temporais diferentes
Priscila de Cássia Souza Araújo1; Clemens Peter Schlindwein2; Theo Rolla Paula Mota3.
1
Universidade Federal de Minas Gerais; Pós-Graduação em Zoologia; Departamento de
Zoologia; Belo Horizonte, Minas Gerais
2
Universidade Federal de Minas Gerais; Pós-Graduação em Biologia Vegetal;
Departamento de Botânica; Belo Horizonte, Minas Gerais
3
Universidade Federal de Minas Gerais; Departamento de Fisiologia e Biofísica, Belo
Horizonte, Minas Gerais
e-mail: araujopri8@gmail.com

Introdução olho. Quanto maior a área do olho, mais espaço haverá


Os olhos de aposição dos insetos consistem em para os omatídeos ocuparem, assim, olhos grandes
várias unidades óticas denominadas omatídeos. Cada favorecem a sensibilidade, porque podem ser compostos
omatídeo possui uma lente córnea e um cone cristalino por lentes de diâmetros maiores, que capturam mais
que são responsáveis por focar a luz incidente no fótons, o que é crucial para forragear durante o crepúsculo
rabdoma, que é a estrutura fotorreceptora composta de [3].
microvilosidades onde são abrigadas as moléculas de Assim, o objetivo desse estudo é descrever e
rodopsina. Devido à pequena abertura dessas lentes, o comparar as adaptações morfológicas dos olhos de
designer do olho de aposição funciona melhor em aposição das abelhas crepusculares e diurnas.
intensidades de luz alta, geralmente restringindo o animal
ao hábito diurno [1]. Materiais e métodos
As abelhas são primariamente ativas durante o Nós analisamos e comparamos a morfologia dos
dia, contudo, alguns grupos evoluíram o hábito olhos de uma espécie de abelha crepuscular (n = 9) com
crepuscular, voando apenas durante o crepúsculo e/ou uma espécie diurna (n = 5) de mesmo tamanho.
noite [2]. Insetos noturnos que possuem olhos de aposição Para fazer as medidas dos olhos compostos, nós
apresentam maior diâmetro de omatídeo e área de olho cobrimos o olho direito de cada abelhas com uma fina
[3,4,5]. O tamanho da lente determina a sensibilidade a luz camada de base e a retiramos depois de 24 horas (van
e a acuidade visual. Lentes maiores investem mais em Praagh et al 1980). Os moldes retirados dos olhos foram
sensibilidade a luz e menos em acuidade visual, e a relação inseridos em uma lâmina e fotografados com o auxílio de
inversa também acontece. Assim, o diâmetro dos uma câmera acoplada ao microscópio. A partir das
omatídeos podem ser usado para averiguar se abelhas imagens obtidas, nós quantificamos o número total de
crepusculares investem mais em sensibilidade a luz do que omatídeos usando o software Matlab. A área dos olhos foi
as diurnas [6]. medida pelo contorno formado por essa estrutura ao ser
Outra característica que pode ser avaliada no colocado na lâmina. O diâmetro dos omatídeos foram
sistema visual das abelhas crepusculares e o tamanho do obtidos de diferentes regiões dos olhos.

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

Tabela 1 – medidas das estruturas dos olhos compostos de aposição.


Diâmetro dos Número de
Espécie Hábito Área do olho (mm²) Eye parameter
omatídeos (µm) omatídeos
Megalopta amoena C 34,1 (30; 35,9)* 3,44 (3,27; 3,6)* 2589 (3541; 3658) 1,63*
Augochlora esox D 21 (21; 21,1)* 0,951 (0,94; 0,988)* 2638 (2542; 3058) 0,95*
* indicam diferença estatística. C = crepuscular, D = diurna.

Para calcular a área interomatidial (Δφ), nós aposição de outros insetos noturnos e são consideradas
usamos a fórmula proposta por Land (1997): Δφ= adaptações morfológicas necessárias para forragear em
√23818/n, onde o n é o número de omatídeos por olho. horários com baixa luminosidade [7,8,9]
A partir dos valores obtidos do ângulo interomatidial, nós O padrão de maior área do olho encontrado nas
calculamos o eye parameter (P). Esse parâmetro nos permite abelhas crepusculares, quando comparado a abelhas
avaliar o trade-off entre sensibilidade a luz e acuidade visual. diurnas de mesmo tamanho corporal, também foi
Quanto maior o valor de P, maior é o investimento em observado em três outras espécies de abelhas por Jander e
sensibilidade a luz, e quanto menor, maior é o Jander (2002), e em formigas [5]. Quanto maior a área do
investimento em acuidade visual (Synder, 1979). Para olho, mais espaço haverá para os omatídeos ocuparem,
obter o valor de P é necessário multiplicar o Δφ pelo assim, olhos grandes favorecem a sensibilidade, porque
diâmetro dos omatídeos: P = Δφ.D. podem ser compostos por lentes de diâmetros maiores,
A partir dos valores obtidos, foi feito uma que capturam mais fótons, o que é crucial para forragear
comparação usando Kruskal Wallis (não paramétrico). durante o crepúsculo [4].
Como esperado, o número de facetas não foi
Resultados diferente entre os grupos de abelhas diurnas e
As abelhas crepusculares possuem maior diâmetro das crepusculares. Apesar das abelhas crepusculares e diurnas
omatídeos (p=0,0015), maior área de olho (p=0,009) e possuírem o mesmo número de facetas, o tamanho dessas
maior parâmetro dos olhos (p=0,0090) quando estruturas varia entre os dois grupos. Dessa forma, apesar
comparadas com as abelhas diurnas (tabela 1). Tanto a das abelhas crepusculares e diurnas possuírem o mesmo
espécie crepuscular quanto a diurna possuem o mesmo número de omatídeos, elas possuem diferentes tamanhos
número de omatídeos (p=0,54). de área de olho, o que está diretamente relacionado a
variação do diâmetro dos omatídeos nos dois grupos.
Discussão Todas essas características refletem nos valores
As diferenças óticas encontradas nas abelhas encontrados do eye paramenter, que é um bom indicador de
crepusculares e diurnas refletem as diferentes adaptações trade-off entre a sensibilidade a luz e a acuidade visual [4,8].
que esses grupos possuem para forragear em horários com Entre os dois grupos comparados, o valor do eye parameter
menor ou maior luminosidade, respectivamente. É das abelhas crepusculares foi maior que os das abelhas
provável que essas diferentes adaptações sejam uma diurnas. Como durante o crepúsculo, a quantidade de
resposta a pressão de seleção dos diferentes nichos fótons de luz no ambiente é baixa, as abelhas crepusculares
temporais ocupados por esses insetos. As abelhas possuem omatídeos maiores, que investem em
crepusculares possuem maiores diâmetros de omatídeos, sensibilidade à luz. Já para as abelhas diurnas, a
maior área do olho e maior eye parameter quando luminosidade não é um fator que limita a capacidade de
comparadas com as abelhas diurnas. Essas mesmas voar, assim, o menor tamanho de seus omatídeos mostra
características também foram observadas nos olhos de que há maior investem em acuidade visual. Dessa forma,

27
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

mostramos que para cada grupo analisado, o trade-off entre adaptations of eyes and ocelli to nocturnal and diurnal lifestyles.
sensibilidade e acuidade foi resolvido de acordo com as Journal of Comparative Physiology A, 195(6), 571-583.

pressões seletivas impostas pela quantidade de luz no [4] Jander, U., & Jander, R. (2002). Allometry and resolution of
bee eyes (Apoidea). Arthropod Structure & Development, 30(3),
ambiente.
179-193.
[5] Narendra, A., Reid, S. F., Greiner, B., Peters, R. A., Hemmi,
Conclusões
J. M., Ribi, W. A., & Zeil, J. (2010). Caste-specific visual
Os olhos de aposição são adaptados a alta adaptations to distinct daily activity schedules in Australian
intensidade de luz, mas as abelhas crepusculares que Myrmecia ants. Proceedings of the Royal Society B: Biological
possuem esse designer de olho desenvolveram adaptações, Sciences, 278(1709), 1141-1149.
como as descritas nesse estudo, para voar em horários com [6] Land, M. F. (1997). Visual acuity in insects. Annual review of
baixa intensidade de luz no ambiente. Essas modificações entomology, 42(1), 147-177.

envolvem maior área dos olhos, maior diâmetro das [7] Land MF& Nilsson. "Animal eyes." (2002).
[8] Warrant, E. J. and Locket, N. A. (2004). Vision in the deep
facetas e maior eye parameter. Essas adaptações, entre
sea. Biol. Rev. 79, 671-712.
outras, particionaram as espécies avaliadas em nichos
[9] Yilmaz, A., Aksoy, V., Camlitepe, Y., & Giurfa, M. (2014).
temporais diferentes.
Eye structure, activity rhythms, and visually-driven behavior are
tuned to visual niche in ants. Frontiers in behavioral
Referências neuroscience, 8, 205.
[1] Warrant, E. J. (2008). Seeing in the dark: vision and visual
behaviour in nocturnal bees and wasps. Journal of Experimental Palavras-chave: abelha crepuscular, omatídeos, olhos de
Biology, 211(11), 1737-1746. aposição.
[2] Wcislo, W. T., & Tierney, S. M. (2009). Behavioural
environments and niche construction: the evolution of dim-light
Agências financiadoras: CAPES.
foraging in bees. Biological Reviews.
[3] Somanathan, H., Kelber, A., Borges, R. M., Wallén, R., &
Warrant, E. J. (2009). Visual ecology of Indian carpenter bees II:

28
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

RESUMOS E
RESUMOS EXPANDIDOS

29
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

RESUMO

Deleções cromossômicas associadas com a síndrome de irlen

Renata Kozlowski Bekin1, Camila Correa1, Salmo Raskin2, Roberto Hirochi Herai1,3
1 Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde (PPGCS), Escola de Medicina, Pontifícia Universidade Católica do
Paraná (PUCPR), Curitiba, Brasil, 2 Escola de Medicina/PUCPR, 3 Divisão de Pesquisa Científica, Instituto Lico
Kaesemodel (ILK), Curitiba, Brasil
e-mail: roberto.herai@pucpr.br

Introdução chave primárias os termos “genética”, “processamento


A síndrome de Irlen (SI), também chamada de visual”, e respectivos sinônimos. A busca foi realizada nos
disfunção visuo-perceptual ou síndrome da sensibilidade bancos de dados PubMed, Scopus e Scielo. Após coleta
escotópica, é uma alteração visuoperceptual, que causa dos dados, os artigos duplicados e que não incluíram
desconforto nos olhos, cansaço, distração, sonolência, estudos com humanos foram removidos. Os artigos
cefaleia, irritabilidade e fotofobia [1], ocasionando restantes foram selecionados e analisados na íntegra, e
também dificuldades na leitura e aprendizado [1]. posteriormente os dados foram colocados e inseridos em
Indivíduos diagnosticados com a SI apresentam exame uma tabela avaliando a correlação entre eles. Os dados
oftalmológico normal, com alteração no processamento coletados incluíram o fenótipo cerebral observado, as
visual [1,2]. A síndrome é originada por problemas de variações genéticas associadas, e o tipo de condição dos
formação no córtex primário, região subcortical do indivíduos que faziam parte dos estudos.
cérebro (sistema magnocelular) e por alterações na via
dorsal do cérebro, causando distorções no processamento Resultados
visual [2]. Seu tratamento é feito através de lâminas A revisão identificou quatro estudos envolvendo
espectrais (overlays) e/ou filtros espectrais [3]. Embora deleções genéticas associadas com condições neurológicas
esta síndrome apresente alta prevalência, sendo de 12,5% distintas. Em um estudo envolvendo indivíduos com
na população geral e de 31% na população disléxica [4], síndrome de PraderWilli, foi identificado um grupo com
não há estudos que permitiram identificar mutações deleção no cromossomo 15 (banda 15q11-13) e
genéticas causais da SI. Alguns estudos sugerem que constatado um prejuizo na via dorsal (sistema
mutações pontuais (tipo SNP) nos genes APOB-100, magnocelular) do sistema visual, e no grupo sem deleção
DYX3 e MDH1 podem favorecer para a ocorrência da (dissomia uniparental) observada alteração da via ventral
síndrome, porém os dados ainda não são conclusivos. (parvo celular) [5]. No estudo envolvendo indivíduos com
Neste sentido, este trabalho teve como objetivo realizar síndrome de Willians, foi analisadas pessoas com deleção
uma revisão da literatura para verificar se mutações no cromossomo 7q11.23, todos apresentavam volume
genéticas relacionadas com deleções, ainda não associadas cerebral diminuído, personalidade hiperssocial, e também
com a síndrome de Irlen, podem também apresentar diminuição nas habilidades visuoespaciais (sistema
relação com os fenótipos cerebrais observados em pessoas magnocelular alterado) [6]. Outro estudo também
portadoras da síndrome. observou funções integrativas motoras e espaciais
diminuídas, e alterações na via dorsal (sistema
Método magnocelular) [7]. Na síndrome da Deleção 22q11.2,
A pesquisa realizou uma revisão da literatura foram observados problemas de aprendizado e déficitis
baseada no método Prisma, utilizando como palavras cognitivos, associada a problemas no processamento

30
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

visual e também na via dorsal, novamente envolvendo o [3] Griffiths et al. The effect of coloured overlays and
sistema magnocelular alterado [8]. lenses on reading: a systematic review of the literature.
Ophthalmic Physiol Opt. 2016 Sep;36(5):519-44;
Conclusões [4] Kriss I, Evans BJW. The relationship between dyslexia
O presente estudo baseou-se em uma revisão da and Meares‐Irlen Syndrome. Journal of Research in
literatura que permitiu identificar condições neurológicas Reading 28(3):350 - 364, 2005;
distintas, onde incluíram a síndrome de Willians, a [5] Woodcock et al. Dorsal and ventral stream mediated
síndrome de Prader-Willi e a síndrome da Deleção visual processing in genetic subtypes of Prader-Willi
22q11.2. Tais síndromes são caracterizadas por alterações syndrome. Neuropsychologia. 2009 Oct;47(12):2367-73;
no processamento visual e por problemas no sistema [6] Reiss et al. Motion processing in Williams syndrome:
magnocelular do cérebro, sugerindo que o fenótipo da Evidence against a general dorsal stream deficit. Journal of
síndrome de Irlen também ocorra nestas outras condições Vision, 3( 9): 288, 288a, 2003;
neurológicas e, principalmente, possa ser causado por [7] Zarchi et al. Auditory and visual processing in Williams
deleções cromossômicas ao invés de restritas a mutações syndrome. Isr J Psychiatry Relat Sci. 2010;47(2):125-31;
pontuais conforme reportado pelos trabalhos da literatura. [8] Magnée et al. Proline and COMT status affect visual
connectivity in children with 22q11.2 deletion syndrome.
Referências: PLoS One. 2011;6(10):e25882.
[1] Robinson GL, Foreman PJ. Scotopic sensitivity/Irlen
syndrome and the use of coloured filters: a long-term Palavras-chave: Sindrome de Irlen, deleção genética,
placebo controlled and masked study of reading alteração no processamento visual, sistema magno celular.
achievement and perception of ability. Percept Mot Skills. Agência Financiadora: Programa de Suporte à Pós-
1999 Aug;89(1):83-113; Graduação de Instituições Comunitárias de Educação
[2] Stein J, Walsh V. To see but not to read; the Superior – PROSUC/CAPES.
magnocellular theory of dyslexia. Trends Neurosci. 1997
Apr;20(4):147-52;

31
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

RESUMO EXPANDIDO

O desenvolvimento de próteses retinianas na atualidade

Renata Diniz Lemos1


1
Laboratório Interdisciplinar de Investigação Médica, UFMG, Belo Horizonte, Brasil
e-mail: rdinizlemos@gmail.com

Introdução prosthesis") OR "artificial retina") OR "visual implant".


Em 2010, a Organização Mundial de Saúde Como resultado inicial, foram encontrados 622 itens.
estimou que a cegueira atingia 39 milhões de pessoas em Aplicando--se os seguintes filtros: 1. Tipo de artigo:
todo o mundo. Uma porcentagem sendo atribuída a Ensaio-Clínico; 2. Data de Publicação: últimos 4 anos; e 3.
condições irreversíveis como a Retinose Pigmentar (RP) – Espécie: Humanos, chegou-se ao resultado final de cinco
prevalência estimada de 1/4000 pessoas em países artigos. Todos foram analisados e incluídos.
desenvolvidos [l] – e a Degeneração Macular Relacionada
à Idade. Tais doenças causam a degeneração de quase Resultados

todos os fotorreceptores da retina, porém, geralmente, há O ensaio clínico Argus II recrutou 30 pacientes

alguma preservação da camada de neurônios internos [2]. (14 dos EUA e 16 da UE), 1 possuía Coroideremia e os

Por séculos, pesquisadores buscaram maneiras de outros RP [1]. Dagnelie et al. avaliou 28 destes em 3 tarefas

restaurar a visão nesses indivíduos e, nas últimas décadas, de visão funcional com o sistema ligado e desligado. Para

estudos promissores com próteses retinianas têm surgido. a tarefa de Rastreamento de Calçada, o avaliador demarcou

Estas funcionam basicamente provocando fosfenos por 3 trechos de grama cercados por concreto, simulando

estimulação elétrica dos neurônios residuais funcionantes calçadas. Solicitou aos participantes que andassem ao

[2]. Existem três tipos: 1. Epirretiniana: o conjunto de longo de cada um dos 3 caminhos na calçada a menos de

eletrodos é implantando na superfície da retina; 2. 1 m da borda. Os indivíduos foram melhores com o

Subretiniana: os eletrodos ficam entre a retina e a coroide; sistema ligado (teste-t, p<0,05) [4]. Entre 2010 e 2013, em

e 3. Supracoroidea: os eletrodos situam-se entre a coroide um ensaio clínico multicêntrico, 29 pacientes que

e a esclera ou em um bolso escleral. Atualmente, há uma apresentavam degeneração retiniana em estágio final,

prótese epirretiniana (Argus II) aprovada nos Estados como a RP, receberam o Alpha IMS, o implante

Unidos (EUA) pelo “Food and Drug Administration” [3]. demonstrou restaurar funções visuais úteis, possibilitando

Na União Europeia (UE) foi aprovada uma prótese uma acuidade visual de até 20/546 (0,037) e melhorando

subretinana (Alpha IMS), e duas próteses supracoroideas o desempenho em atividades como localização e

já foram desenvolvidas por dois grupos de pesquisa, um reconhecimento de objetos no cotidiano [5]. Fujikado et al.

australiano e o outro japonês. O objetivo deste trabalho é implantou próteses supracoroideas em 3 pacientes com

revisar os ensaios clínicos mais recentes publicados a RP avançada. Na avaliação após 1 ano, as próteses

respeito de tais próteses retinianas. continuavam funcionantes e o paciente 3 apresentou


melhor desempenho (p<0,05) com a prótese ligada em
Método testes de localização [2].
Foi realizada uma revisão bibliográfica sobre o
tema na base de dados PubMed, utilizando-se a seguinte Conclusões

combinação de palavras-chave para efetuar a estratégia de As diferentes próteses apresentam vantagens e

busca: (((("retinal implants") OR "bionic eye") OR "retinal desvantagens. Fujikado et al. argumenta como vantagens

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

das próteses supracoroideas, por exemplo, o fato de que Patients With Advanced Retinitis Pigmentosa.
são mais seguras, pois os eletrodos não tocam a retina e Investigative Opthalmology & Visual Science.
têm mais estabilidade, já que estão fixados no bolso 2016;57(14):6147.
escleral. Como desvantagens, destaca-se a possibilidade de [3] Geruschat D, Richards T, Arditi A, da Cruz L, Dagnelie
pior resolução da imagem em comparação às outras G, Dorn J et al. An analysis of observer-rated functional
próteses devido à maior distância entre eletrodos e retina, vision in patients implanted with the Argus II Retinal
e a necessidade de correntes mais altas para estimular a Prosthesis System at three years. Clinical and
retina [2]. O estudo Argus II seguirá seus pacientes por 10 Experimental Optometry. 2016;99(3):227-232.
anos, portanto, ao final, será possível uma avaliação mais [4] Dagnelie G, Christopher P, Arditi A, da Cruz L,
completa de sua prótese. Além dos implantes retinianos, Duncan J, Ho A et al. Performance of real-world
outras abordagens terapêuticas para degenerações da functional vision tasks by blind subjects improves after
retina estão sendo desenvolvidas, abrangendo terapia implantation with the Argus® II retinal prosthesis system.
gênica, transplante de células-tronco e outros métodos [5]. Clinical & Experimental Ophthalmology. 2016;45(2):152-
Certamente, vários estudos surgirão nas próximas décadas 159.
possibilitando melhor compreensão dos benefícios de tais [5] Stingl K, Bartz-Schmidt K, Braun A, Gekeler F,
terapêuticas. Greppmaier U, Schatz A et al. Transfer characteristics of
subretinal visual implants: corneally recorded implant
Referências: responses. Documenta Ophthalmologica. 2016;133(2):81-
[1] da Cruz L, Dorn J, Humayun M, Dagnelie G, Handa J, 90.
Barale P et al. Five-Year Safety and Performance Results
from the Argus II Retinal Prosthesis System Clinical Trial. Palavras-chave: Próteses retinianas, Retinose Pigmentar,
Ophthalmology. 2016;123(10):2248-2254. retina artificial.
[2] Fujikado T, Kamei M, Sakaguchi H, Kanda H, Endo
T, Hirota M et al. One-Year Outcome of 49-Channel
Suprachoroidal–Transretinal Stimulation Prosthesis in

33
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

RESUMO EXPANDIDO

O que a análise de correlação vetorial revela sobre a cinemática da


cabeça de indivíduos com estresse visual?

Cláudia de Almeida Ferreira Diniz1,3; Marcos Vinícius Faleiro de Andrade1,3; Maria Lúcia Machado Duarte2; Lázaro
Valentim Donadom2; Bruno Phillip Alves da Silva2; Ricardo Guimarães 3; Márcia Guimarães 3; Marcos Pinotti1,3,4

1 Laboratório
de Bioengenharia – Labbio – DEMEC – UFMG – Minas Gerais, Brasil
Departamento de Engenharia Mecânica – DEMEC – UFMG – Minas Gerais, Brasil
2
3 Laboratório de Pesquisa Aplicada à Neurovisão – LAPAN – DEMEC – UFMG – Minas Gerais, Brasil
4
In memorian
e-mail: claudiafdiniz@yahoo.com.br

Introdução Criterion – MAC), um coeficiente de correlação para


Ficar com a cabeça erguida, parada para manter vetores [6] criado no fim da década de 1970, no
o olhar para frente a fim de visualizar alvos de interesse e Laboratório de Pesquisa de Dinâmica Estrutural da
explorar visualmente o ambiente é uma tarefa perceptivo Universidade de Cincinnati. O MAC é considerado um
motora aparentemente simples, na qual uma biomecânica indicador poderoso [7], cuja função original era comparar
complexa [1] opera em associação a processos perceptivos vetores modais diferentes e relacionar e indicar o grau de
visuais [2–4] e sobre a qual o conhecimento disponível consistência (dependência) entre eles. Em razão da
ainda é não está completo. Por essa razão, o presente qualidade do indicador, o surgimento de outras aplicações
estudo investigou correlações entre padrões cinemáticos para o MAC foi previsto desde 2003 [7]. Uma delas ocorre
que a cabeça exibe durante a realização de tarefas visuais e no presente estudo, que é o primeiro a utilizar esse critério
explorou a influência que mudanças na postura corporal para comparar vetores de movimentos humanos.
podem exercer sobre os padrões. Inicialmente, foi
desenvolvido e validado um sistema de Método
estereofotogrametria (EFG) de baixo custo, de fácil Foi realizado um estudo experimental transversal
utilização e específico para registrar a cinemática da cabeça com onze indivíduos com EV (sete mulheres e quatro
durante tarefas visuais, por quantificar as rotações e homens), com idade entre 13 e 21 anos (16,4 +2,4 anos),
translações da cabeça calculadas ao nível do ponto médio com queixa de sensibilidade aumentada à luz, cefaleia aos
entre os olhos e interferir minimamente no padrão de esforços visuais e prejuízo da função visual especialmente
movimento. Em seguida, o sistema foi utilizado num da tarefa de leitura. Os participantes puderam apresentar
estudo experimental transversal, para registrar, processar e acuidade visual normal ou corrigida e precisaram ser
quantificar os movimentos da cabeça de um grupo de capazes de andar e ficar de pé independentemente. Foram
indivíduos portadores de EV durante a realização de excluídos do presente estudo os indivíduos que
diferentes tarefas visuais. Esses indivíduos foram apresentarem história ou sintoma de problemas como
escolhidos por terem demonstrado previamente alterações labirínticas, de doença ortopédica /
dificuldade para manter a cabeça parada quando reumatológica nos membros inferiores ou alteração
solicitados a ficar parados em postura ereta [5]. Os dados neurológica que interferissem na capacidade de manter-se
obtidos deram origem a vetores de movimento que foram na postura ortostática; que tinham diagnóstico prévio de
analisados com uso de um método inédito para esta hiperatividade; que estavam em uso de medicamento para
utilização, o Critério de Correlação Modal (Modal Assurance tratamento de hiperatividade ou que interferisse no

34
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

equilíbrio; com queixa de dor de qualquer natureza na (Modal Assurance Criterion – MAC), um coeficiente de
postura ortostática à época dos testes ou apresentassem correlação para vetores [7] poderoso [8] que indica o grau
problemas visuais ou cognitivos que impedissem a de correlação entre vetores por meio de escala de cor
realização dos testes. O estudo foi aprovado por comitê de (figura 2).
ética sob nº CAAE 5070781.6.0000.5149 e o termo de
consentimento e/ou assentimento foi assinado pelos
voluntários antes dos testes. Os movimentos de quatro
marcadores (A, B, C, D) colocados na cabeça (figura 1)
foram registrados pela esquerda e por trás, durante 30s e à
taxa de 60Hz, enquanto os participantes permaneciam
parados, com a cabeça erguida e olhar na horizontal.
Figura 2: Exemplo de resultado de correlações pelo MAC.

Correlações acima de 0,70 são consideradas altas


e, acima de 0,90, muito altas. Elas indicam o grau de
correspondência entre vetores de movimento utilizados
para manter a cabeça erguida durante o testes. No presente
estudo, são mostradas em escala de cinza.

Figura 1: Posição dos marcadores na cabeça.


Resultados

Foi utilizado um sistema de estereofotogrametria A planilha de correlações entre os vetores de

desenvolvido para esse fim. Foram feitas medidas: a) de movimento de um participante representativo da amostra

olhos abertos - com fixação visual a 2 m (OA 2) e 40 cm é apresentada abaixo (figura 3). Nela, todas as correlações

(OA 40), - com movimentação ocular focalizando a 2 m em escala de cinza apresentam valores acima de 0,70, com

(OA Le 2m) e a 40 cm (OA Le 40) e de olhos fechados o valor mais elevado correspondendo 0,96, obtida entre os

(OF), nas posições sentada e em pé. O sistema utiliza duas vetores dos eixos X e Y do teste de olhos abertos com

câmeras digitais sincronizadas e está descrito em outro fixação visual a 2 metros, na postura sentada.

estudo 6. As imagens gravadas foram processadas em um


micro computador para quantificar os deslocamentos da
cabeça, calculados em nível do ponto médio entre os olhos
(ponto O, na figura 1). Esse ponto é considerado o mais
representativo dos deslocamentos que são relevantes para
a realização de tarefas visuais. Os dados processados
deram origem a vetores de movimento que foram
analisados com uso de um método inédito para esta
utilização, o Critério de Correlação Modal (Modal Assurance
Criterion – MAC), um coeficiente de correlação para Figura 3: Planilha de correlações do MAC de um

vetores [7] considerado poderoso [8]. Os dados participante com vetores correlacionados.

processados deram origem a vetores de movimento cuja


correlação foi analisada com uso de um método inédito Correlações altas e muito altas entre vetores

para esta utilização, o Critério de Correlação Modal movimento foram identificadas pelo MAC 722 vezes nos

35
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

diversos testes, posturas e condições visuais. Em 355, os


dois vetores foram registrados em testes na posição
sentada. Em 300, um dos vetores foi registrado em teste
na posição sentada e o outro em teste em pé. Em 67, os
dois vetores foram registrados em testes em pé. Um
exemplo desse resultado é observado na figura 3, em que Figura 5: Demonstração da trajetória de 2 vetores de

os tons de cinza aparecem agrupados nas partes da matriz movimento com correlação MAC baixa.

em que os dois testes são na posição sentada ou um na


posição sentada com o outro em pé. No gráfico 1, são Na Figura 6, a planilha de correlações de um

mostradas as correlações para cada participante. participante que tem poucos vetores correlacionados,
mostra que ele usou vetores de movimento diferentes, sem
correlação pelo MAC, durante a maioria dos testes.

Gráfico 1: Ilustração da correlação entre as rotações da


cabeça no eixo Y e as translações no eixo X.

A ilustração da trajetória espacial de dois vetores Figura 6: Planilha de correlações do MAC de um


altamente correlacionados é apresentada na figura 4. Elas participante com poucos vetores correlacionados.
mostram que a cabeça foi movimentada de modo bastante
semelhante nos dois casos. Discussão
Investigar a cinemática da cabeça de indivíduos
com EV com uso da análise de correlações pelo MAC abre
a possibilidade de conhecer aspectos sobre o
funcionamento do sistema de controle motor que
dificilmente seriam descritos apenas quantitativamente. A
distribuição das cores indicativas das correlações na
Figura 4: Demonstração da trajetória de 2 vetores de
planilha de cada indivíduo compõe um mosaico que
movimento com correlação MAC muito alta.
representa de modo individualizado os parâmetros
operacionais utilizados pelo sistema motor, como uma
Da mesma forma, outros dois vetores com
“assinatura”: a) a presença de muitas correlações indica
correlação baixa pelo MAC são apresentados na figura 5,
maior possibilidade de haver um ou mais padrões motores
para comparação e mostram que a cabeça foi
mais estáveis; b) a concentração de correlações em torno
movimentada de modo diferente nos dois casos.
de uma determinada postura corporal, tipo de teste ou
determinado eixo de movimento indica o tipo de
parâmetro que está sendo utilizado pelo sistema de
controle motor. A análise conjunta de várias “assinaturas”
revela os comportamentos mais frequentes dos sistemas

36
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

motores, como, por ex., o resultado de redução da [3] Wexler M, Panerai F, Lamouret I, Droulez J. Self-
quantidade de correlações quando os dois vetores foram motion and the perception of stationary objects
originados de testes em pé. Essa constatação é um forte 2001;409:85–8.
indicativo de que o mecanismo do controle postural [4] Panerai F, Metta G, Sandini G. Visuo-inertial
interfere na cinemática da cabeça. stabilization in space-variant binocular systems. Robot
Auton Syst 2000;30:195–214.
Conclusões [5] Diniz C de AF, Andrade MVF de, Silva BPA da, Duarte
Conclui-se que os padrões cinemáticos da cabeça MLM, Donadon LV, Guimarães R, et al. A low cost
de uma pessoa podem estar fortemente correlacionados e stereophotogrammetric system for the evaluation of
de modo dependente da postura corporal. tridimensional head translations during visual tasks. J Med
Eng Technol 2018;42:411–9.
Referências doi:10.1080/03091902.2018.1529203.
[1] Farkhatdinov I, Michalska H, Berthoz A, Hayward V. [6] Diniz C de AF. Estudo Estereofotogramétrico da
Review of anthropomorphic head stabilisation and Cinemática da Cabeça de Indivíduos com Estresse Visual.
verticality estimation in robots. Springer Tracts Adv Robot Universidade Federal de Minas Gerais, 2017.
2019;124:185–209. doi:10.1007/978-3-319-93870-7_9.
[2] Peh C, Panerai F, Droulez J. Absolute distance Palavras-chave: Cinemática da Cabeça; Critério de
perception during in-depth head movement : calibrating Correlação Modal; Modal Assurance Criterion; MAC.
optic flow with extra-retinal information 2003;42:1991–
2003.

37
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

38
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

RESUMO EXPANDIDO
The use of pupil dynamics as neurofeedback paradigm: a
methodological approach

Lucas Eduardo Antunes Bicalho1, Herbert Ugrinowitsch2, Maicon Rodrigues Albuquerque1, Guilherme
Menezes Lage1.
1
Departamento de Educação Física, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brasil
2
Departamento de Esportes, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brasil
e-mail: bicalho.l@hotmail.com

Introduction effectively organized, and their bit rate does not exceed the
Researches for long have investigated procedures user’s perception capabilities [8]. To ensure an efficient
aiming the improvement of motor skills. These include neurofeedback administration, five experimental steps
different resources such as practice scheduling [1], the must also be attained: (i) identification of the correct set of
manipulation of the nature of motor practice (actual vs. control points for a given type of influence, (ii) the capture
imagination) [2], the manipulation of focus of attention [3] of the brain level activity over time, (iii) the classification
and other forms of feedback administration such as the of the neural activity evoked by the presentation of a
provision of knowledge of results (KR) [4]. Together with stimulus or task, (iv) the extraction of characteristics
individual factors (e.g., cognitive effort), these have been classified in a time series directing an initial arbitrary neural
claimed to promote great influence on motor learning and state to a target state which is based on the establishment
performance. Alongside, an increasing effort have been of an optimal control point and (v) the presentation of
made to identify the most effective index/indices of neural calculated signal back to the individual.
activity associated with optimum performance [5]. Studies Although the technique had its birth in academia,
have demonstrated that individuals can achieve optimal the neurofeedback have been largely developed as a tool
brain states in situations where certain cortical activity are in the clinical environment. Evidence from clinical trials
active [6]. demonstrates its effectiveness in the treatment of an array
A well-established method that allows the of clinical disorders, such as attention-
exploitation of the brain organizational principles is deficit/hyperactivity disorder (ADHD), brain injury,
through the presentation of a set of neural signals, from tinnitus, among others [see 9 for a review]. The
the individual himself, in a real-time manner [5]. By neurofeedback has also been used as a tool in motor
measuring and providing feedback of its own brain rehabilitation on different clinical trials among different
activity, the neurofeedback technique emerges as a populations [e.g. 10, 11, 12] and these studies indicates that
powerful tool that provides a pathway of information that neurofeedback procedures help individuals to improve
builds awareness regarding the current brain state through their motor control and consequently, the quality of life of
a human-device interface [7]. The monitoring of one's own subjects with movement disorders [9]. Although this
neural biological indicator further creates a closed-loop technique has been applied strictly with direct measures of
system allowing the engagement of the individuals in their neural signals such as in Electroencephalography (EEG),
cognitive processes to regulate their own brain plasticity functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI),
[5]. This external signal of interest must be as well functional Near-Infrared Spectroscopy (fNIRS), among
perceived as the internal signals so that both can be others, recent evidences suggests that pupil diameter varies

39
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

rapidly and coherently with brain states [13]. During motor A user-interface control environment was built
learning, pupil dilation is being associated to the mental to facilitate the different procedures involved on
effort imposed by the difficulty of a given task which is neurofeedback analysis. The baseline test (Fig. 2)
also scaled according to motor practice [14]. This finding comprises the procedure that estimates the baseline of
corroborates with previous electroencephalographic pupil size of each individual that enable the estimation of
results [15-18] and also suggests that the pupil dynamics the metric of pupil gain in further tests. During this test,
might enable an indirect measurement of cortical state the individuals are required to quietly stare at a blank
fluctuations. In order to verify applications for this screen during 60s. The pre-test period indicates the
association, the present study has the purpose of develop acquisition of pupil gain during the motor task procedure
a paradigm that enable verify if the pupil dynamics can be in order to estimate the threshold of pupil diameter
useful for neurofeedback application. achieved in optimal state conditions (defined previously by
tasks constraints). The Neurofeedback procedure
Method calculates the pupil gain in real time and launches auditory
Three males and two females (mean age of 32.4 stimulus (system beep) whenever the individual reaches
± 4 years) with normal vision and not wearing glasses or the pupil threshold established in pre-test condition.
contact lenses were invited to participate in this study. All To estimate the pupil size, we used one low-cost
participants were instructed regarding task procedures and camera (HD Infra-Red Waterproof Camera ip66) placed
to the definitions of The International Commission on centered below the eye, aimed up, at an approximately 40º
Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP). The IR angle and 5cm distance of the eye of the participants.
leds used in this study have lower spectral emmitance than Artificial system techniques were employed in a custom-
[19] seminal work who demonstrated that his made algorithm with Matlab (The Mathworks Inc.,
specifications attained less than half of permitted exposure Massachusetts, EUA) to identify the pupil size in a real
rates of ICNIRP statement. While both eye-trackers time manner. The video recording went through a process
placed the cameras at the same distance, our IR diameter of manipulation of different parameters, such as re-scaling,
beam (3mm) and forward current (20 mA) is quite lower luminance retention and global threshold calculation. An
(5mm, 100mA) than [19] have used. ensemble of feature categories built to train a classifier
taking the weighted decisions of weak learners was
used to extract the eye of the first image frame of the
recording video. The classifier labeled the region into
the whole recording. After these procedures,
measurements for the set of properties of connected
components were then evaluated in order to identify
candidate features. The value beneath vertical upper
and lower extrema regarding the center of the object
in the major axis length were evaluated to ensure an
accurate definition of the dynamic area. An automatic
clipped reading function was used to count artifacts
from a differentiation procedure on the pupil center
of mass.
Two different tests were undertaken to
Figure 1. Display of software appearance.
evaluate the algorithm built to detect the pupil surface.

40
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

The first test (Test I) evaluated the percentage of artifacts Results


on pupil detection under a stationary view of 20 seconds We present descriptive analyses in Table 1 while
while the second test (Test II) evaluated the percentage of Table 2 depict statistical significance for ICC values. Since
artifacts on pupil detection under different object pursuing some individuals did not presented errors throughout
(left, right, up, down) that appeared on the screen during several trials on Test I, the differences between subjects
2seconds each in a 20seconds session. Individuals were were not maintained between repeated conditions.
instructed to perform 3 trials of each Test, sited on a chair, However, the same was not observed in Test II, which
facing a 39 in. HD-LED television (Sony Bravia, Tokyo, have demonstrated greater consistency.
Japan) in a room with standard lighting and windows
properly covered by curtains. The artifacts were organized Table 1. Descriptive statistics errors (%) in Task I and
as mean percentages of error in each trial for each Task II.
individual basing on artifact count on trial frames. The Mean error
Subject Task
Shapiro-Wilk test revealed that in both tests, the (%)
independent variable had a normal distribution. Reliability 1 1 0.333333
was calculated through intraclass correlation coefficient, 1 2 0.444444
ICC3,1, considering the individual values obtained in each 2 1 0.166667
trial of each task. ICC3,1 values were classified as weak 2 2 0.222222
(<0.4), moderate (0.4 to 0.59), good (0.6 to 0.74) and 3 1 0.277778
excellent (0.75-1). We set the level of statistical significance 3 2 0.055556
at 0.05 for statistical tests and all analyses were performed 4 1 0.111111
using SPSS 23.0.0 (Chicago, IL). 4 2 0.277778
5 1 0.055556
5 2 0.166667

Table 2. Intraclass correlation coefficient (ICC), Confidence Interval (IC) values and ICC classification for errors (%) in Task
I and Task II.
ICC IC Classification p value
Test I -.139 -.230 – .742 Weak .689
Test II 0.5 -.002 – .979 Moderate .026

Conclusion to asses pupil variations. The next step of this work is to


Given the revealed association between specific investigate if the information contained in the pupil
optimal control points and particular levels of dynamics can be used to perform neurofeedback training.
performance, the neurofeedback emerges as a promising
tool to train individuals to monitor and maintain their References
optimal brain states. The findings concerning the [1] Lage GM, Ugrinowitsch H, Apolinario-Souza T,
Vieira MM, Albuquerque MR, Benda RN. Repetition and
neurofeedback effects in the literature are robust and
variation in motor practice: A review of neural correlates.
demonstrate significant benefits in different individuals Neuroscience and biobehavioral reviews. 2015;57:132-41.
[2] Richardson A. Mental practice: A review and
who are pursuing quality of life. The preliminary results of
discussion Part I. Res Q. 1967;38(1):95-107.
this study indicates that the algorithm have good reliability [3] Wulf G, McNevin N, Shea CH. The automaticity

41
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

of complex motor skill learning as a function of Variations Modulate Neural and Behavioral Responses.
attentional focus. Q J Exp Psychol A. 2001;54(4):1143-54. Neuron. 2015;87(6):1143-61.
[4] Ferreira BP, Malloy-Diniz LF, Parma JO, [14] Bicalho LEA, Albuquerque MR, Ugrinowitsch
Nogueira N, Apolinario-Souza T, Ugrinowitsch H, et al. H, da Costa VT, Parma JO, dos Santos Ribeiro T, et al.
Self-Controlled Feedback and Learner Impulsivity in Oculomotor behavior and the level of repetition in motor
Sequential Motor Learning. Perceptual and motor skills. practice: Effects on pupil dilation, eyeblinks and visual
2018:31512518807341. scanning. Human Movement Science. 2019;64:142-52.
[5] Murphy AC, Bassett DS. A Network [15] Chalavi S, Pauwels L, Heise KF, Zivariadab H,
Neuroscience of Neurofeedback for Clinical Translation. Maes C, Puts NAJ, et al. The neurochemical basis of the
Current opinion in biomedical engineering. 2017;1:63-70. contextual interference effect. 2018;66:85-96.
[6] Gruzelier JH. EEG-neurofeedback for [16] Henz D, John A, Merz C, Schollhorn WI. Post-
optimising performance. I: a review of cognitive and task Effects on EEG Brain Activity Differ for Various
affective outcome in healthy participants. Neuroscience Differential Learning and Contextual Interference
and biobehavioral reviews. 2014;44:124-41. Protocols. Front Hum Neurosci. 2018;12:19.
[7] Sitaram R, Ros T, Stoeckel L, Haller S, [17] Lelis-Torres N, Ugrinowitsch H, Apolinario-
Scharnowski F, Lewis-Peacock J, et al. Closed-loop brain Souza T, Benda RN, Lage GM. Task engagement and
training: the science of neurofeedback. Nature reviews mental workload involved in variation and repetition of a
Neuroscience. 2017;18(2):86-100. motor skill. 2017;7(1):14764.
[8] LaConte SM, Peltier SJ, Hu XP. Real-time fMRI [18] Thurer B, Stockinger C, Putze F, Schultz T, Stein
using brain-state classification. Hum Brain Mapp. T. Mechanisms within the Parietal Cortex Correlate with
2007;28(10):1033-44. the Benefits of Random Practice in Motor Adaptation.
[9] Hammond DC. Comprehensive Neurofeedback Front Hum Neurosci. 2017;11:403.
Bibliography: 2007 Update. J Neurother. 2008;11(3):45-60. [19] Yeung Y-S. Mouse cursor control with head and
[10] Cervera MA, Soekadar SR, Ushiba J, Millan JDR, eye movements: A low-cost approach [Master thesis].
Liu M, Birbaumer N, et al. Brain-computer interfaces for Vienna: University of Applied Sciences Technikum Wien;
post-stroke motor rehabilitation: a meta-analysis. Annals 2012.
of clinical and translational neurology. 2018;5(5):651-63.
[11] Wang T, Mantini D, Gillebert CR. The potential
Palavras-chave: Pupil, Biofeedback, Quality of Life.
of real-time fMRI neurofeedback for stroke rehabilitation:
A systematic review. Cortex; a journal devoted to the study
of the nervous system and behavior. 2018;107:148-65.
Funding agency: This study was financed in part by the
[12] Niv S. Clinical efficacy and potential mechanisms
of neurofeedback. Pers Individ Dif. 2013;54(6):676-86. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível
[13] McGinley MJ, Vinck M, Reimer J, Batista-Brito
Superior - Brasil (CAPES) - Finance Code 001.
R, Zagha E, Cadwell CR, et al. Waking State: Rapid

42
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

RESUMO
Transferência de discriminação visual e modulação por
aminas biogênicas na abelha Apis Mellifera
Amanda Rodrigues Vieira1, Nayara Sales1, Marco Aurélio2 e Theo Mota1,2
1
Departamento de Fisiologia e Biofísica, UFMG, Belo Horizonte, Brasil.
2
Programa de Pós-Graduação em Neurociências, UFMG, Belo Horizonte, Brasil.
theomota@icb.ufmg.br

Introdução de abelhas naïves voando livremente. Após este


As abelhas são excelentes modelos para o estudo procedimento, as abelhas foram treinadas para discriminar
da aprendizagem visual e memória devido ao seu sistema entre uma luz monocromática (CS +) recompensada com
visual sofisticado e capacidades cognitivas surpreendentes solução de sacarose (US) e outra luz monocromática
[1, 2, 3]. A aprendizagem visual de abelhas livres em voo tem isoluminante não recompensada (CS-). Foi treinado um
sido tradicionalmente estudada usando-se o subgrupo de abelhas usando azul como CS+ e outro com
condicionamento operante em labirinto. Este é um mesmo número de animais usando verde como CS+. Dez
protocolo bem estabelecido, mas que dificilmente pode ser ensaios de CS + e 10 ensaios de CS- foram apresentados a
combinado a protocolos invasivos de neurofarmacologia e cada abelha em uma seqüência pseudo-randômica com
neurofisiologia para o estudo das bases neurais da intervalo de 10 min. Uma hora após a seção de
aprendizagem visual [1]. Assim, diferentes estratégias vêm condicionamento visual clássico do PER, cada abelha foi
sendo utilizadas para desenvolver protocolos que permitam liberada individualmente na entrada de um labirinto Y para
estudar a aprendizagem visual em abelhas fixadas no um teste de orientação aos mesmos estímulos visuais usados
laboratório, embora as performances de aprendizagem durante condicionamento clássico, apresentados agora
obtidas na maioria destes estudos tenham sido insatisfatórias simultaneamente em cada braço do labirinto. Com o objetivo
[4]. Aqui buscamos preencher esta lacuna através do de testar o efeito de antagonistas dos receptores
desenvolvimento de condicionamento visual clássico de dopaminérgicos (flupentixol) e octopaminérgicos (mianserina
abelhas fixadas no laboratório, seguido de transferência para ou epinastina) na aprendizagem visual por abelhas, animais
um teste operante em labirinto Y, envolvendo a fixados receberam injeções farmacológicas. Realizamos o
transferência de aprendizagem de um contexto clássico para condicionamento visual do PER seguido do teste de
outro operante. Além disso utilizamos injeções orientação no labirinto Y, usando os mesmos procedimentos
farmacológicas seletivas para testar o efeito da dopamina e descritos para os animais que não receberam as injeções.
octopamina na aprendizagem visual apetitiva. Realizamos ainda alguns experimentos adicionais para avaliar
se os efeitos de tratamentos farmacológicos em testes de
Método orientação operante poderiam estar relacionados a
Iniciamos com o condicionamento visual diferencial clássico interferências na retenção de memória. Two-way GLM
do reflexo de extensão da probóscide (PER), realizado em ANOVA para medidas repetidas foi utilizada para analisar o
uma sala escura, com a abelha fixada e posicionada em uma condicionamento visual do PER. O teste binomial exato foi
plataforma em um dos braços de um labirinto Y preto. Os utilizado para os testes de orientação. O teste de McNemar foi
estímulos visuais foram compostos por panoramas de luz utilizado para comparar as respostas ao CS+ e ao CS- durante
monocromática verde ou azul, cuja intensidade foi testes de retenção (memória) do PER. O nível alfa foi ajustado
previamente calibrada por um espectrofotômetro a um ponto para 0.05 (nos dois sentidos) para todas as análises. Embora o
de isoluminância perceptual, utilizando-se a resposta fototática Conselho Nacional de Controle da Experimentação Animal

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

do Brasil (CONCEA) não tenha regulamentado diretrizes Conclusões


obrigatórias para a experimentação com animais As abelhas foram capazes de transferir a aprendizagem visual
invertebrados, o presente estudo utiliza técnicas tradicionais de discriminativa de um contexto clássico para um operante.
manuseio e anestesia de abelhas que minimizam estresses e Muitas abelhas fixadas que não apresentaram respostas
dores. condicionadas durante o condicionamento visual diferencial
apresentaram escolhas corretas em relação ao CS + durante o
Resultados teste de orientação do labirinto em Y. Os resultados sugerem
Para condicionamento diferencial clássico do que a octopamina e a dopamina modulam a aprendizagem
PER constatamos que cerca de 35% dos animais foram visual apetitiva das abelhas africanizadas.
capazes de adquirir respostas condicionadas consistentes
(estímulo x trial GLM ANOVA para medidas repetidas, Referências
Efeito interação; F9,333 = 3.43, p<0.001). Nos testes de [1] Avarguès-Weber, A., Mota, T., & Giurfa, M. (2012). New
orientação em labirinto em Y, cerca de 80% dos animais vistas on honey bee vision. Apidologie, 43(3), 244-268.
exibiram escolhas discriminativas corretas no labirinto [2] Srinivasan, M. V. (2010). Honey bees as a model for vision,
(teste binomial, p = 0,0002). Abelhas injetadas com perception, and cognition. Ann Rev Entomol, 55(1), 267-284.
antagonistas de octopamina não foram capazes de [3] Zhang, S., Si, A., Pahl, M. (2012). Visually guided decision
aprender qualquer associação entre estímulos visuais e making in foraging honeybees. Front. Neurosci. 6:88.
sacarose. O bloqueio dos receptores dopaminérgicos [4] Avarguès-Weber, A., & Mota, T. (2016). Advances and
diminuiu o nível de respostas condicionadas, bem como limitations of visual conditioning protocols in harnessed bees.
das escolhas corretas em testes de orientação no labirinto Journal of Physiology-Paris, 110, 107–118.
em Y de maneira dose-dependente.
Palavras-chave: aprendizagem visual, transferência de
aprendizagem, dopamina, octopamina, Apis mellifera.

Agência Financiadora: FAPEMIG e CNPq.

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

RESUMO
Visão e escoliose: Da etiologia ao tratamento
Yaçana Maria da Costa Soares Sousa Lima1, Nathalia Almeida Borges2,
Claysson Bruno Santos Vimieiro3
1Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brasil
2Departamentode Fisioterapia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brasil
3Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brasil

e-mail: yacana.arq@gmail.com

Introdução processos degenerativos, alterações genéticas,


Define-se escoliose como um desvio miopatias ou neuropatias. Entretanto, cerca de
tridimensional da coluna vertebral. O principal 80% tem etiologia desconhecida, sendo
critério diagnóstico é uma curvatura nessa classificadas como escoliose idiopática. [4] A perda
estrutura óssea que exceda 10 graus em uma da visão facilita o aparecimento de assimetrias
radiografia da coluna em posição anteroposterior posturais, caracterizadas por adaptações em
[1]. Existem outras formas de diagnóstico desta diversas regiões, entre elas a cabeça (protrusão), os
patologia. Sabe-se também que uso de fotografias ombros, a coluna vertebral e aumento das curvas
como ferramenta para avaliação postural tem sido escolióticas [5]. Na escoliose ocorre a descarga
utilizado por muitos profissionais [2]. Os assimétrica dos corpos vertebrais, gerando
tratamentos mais comuns para essa patologia são: desequilíbrio entre as partes côncavas e convexas
observação, exercícios, uso de órteses e coletes e da curva. Por meio de atividades físicas é possível
também a correção cirúrgica [3]. O objetivo deste alterar essas deformidades, trabalhando exercícios
trabalho é analisar a influência da visão na etiologia globais junto à consciência corporal,
e nos tratamentos para escoliose. A hipótese é de propriocepção e equilíbrio [6]. No método de
que esse sentido auxilie na consciência corporal do treinamento Biofeedback SKOL-AS® a visão é um
indivíduo e, por conseguinte, ajude na prática de sentido fundamental, pois o método baseia-se no
fisioterapia e outras atividades que almejem o trabalho corretivo e postural no qual os indivíduos
realinhamento da coluna vertebral. recebem um sinal visual de manômetros
específicos. Com esse tratamento é possível
Método ensinar bons hábitos além de autocorreção da
Trata-se de uma revisão de estudos na qual coluna vertebral [7].
utilizaram-se os termos de busca “scoliosis treatment”
e “vision” associados nas bases de dados do Portal Conclusões
de Periódicos CAPES, SciELO, PubMed e Google Observou-se que a perda da visão pode favorecer
Acadêmico. o aparecimento da escoliose. Percebeu-se também
a importância da visão tanto no diagnóstico
Resultados médico quanto durante o tratamento da escoliose
Durante a pesquisa foram encontrados 216 artigos, em treinamentos, exercícios e terapias.
após a análise com base nos critérios de relevância
estabelecidos, foram selecionados sete estudos
para compor o embasamento teórico desse
trabalho. A escoliose pode ser decorrente de

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

Referências [6] MANTOVANI, F.A. et al. (2011). Análise do efeito de


[1] TROBISCH, P, et al. (2010). Idiopathic scoliosis. um programa de exercício sobre as medidas da cifose e lordose em
Deutsches Arzteblatt International. V.107(49), p. 875- pacientes com escoliose idiopática. In: Colloquium Vitae. v. 3.
83. [7] KAMELSKA-SADOWSKA, A.M. et al. (2019). The
[2] WATSON, A.W.S. (1998). Procedure for the production of Effect of an Innovative Biofeedback SKOL-AS® Treatment on
high quality photographs suitable for the recording and evaluation the Body Posture and Trunk Rotation in Children with Idiopathic
of posture. Rev Fisioter Univ São Paulo, v. 5(1), p. 20-26. Scoliosis-Preliminary Study. Medicina (Kaunas, Lithuania).
[3] KALICHMAN, L., KENDELKER, L., BEZALEL, v. 55(6):254.
T. (2016). Bracing and exercise-based treatment for
idiopathic scoliosis. J. Bodyw. Mov. v. 20, p. 56–64. Palavras-chave: Escoliose, visão, tratamento.
[4] ASHER, M.A., BURTON, D.C. (2006) Adolescent
idiopathic scoliosis: natural history and long-term treatment effects. Agência Financiadora: Agradecimentos à
Scoliosis. v.1(2):10.
Agência de Fomento CAPES pelo apoio financeiro
[5] CATANZARITI, J.F, et al. (2001). Visual deficiency and
a este trabalho.
scoliosis. Spine. v. 26(1), p. 48-52.

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

RESUMO EXPANDIDO
Visual Stress in Today’s Classrooms

Stephen J. Loew

School of Psychology, University of New England, Armidale NSW, Australia


e-mail: steveloew7@gmail.com

Introduction not usually prevent individuals from


A key stimulus behind the present learning to read, in fact, recent research
review has been the growing debate indicates that symptoms of VS can also
among educational researchers, politicians affect highly proficient readers [2].
and the general public concerning Regarding underlying causes of
apparent declines in the literacy and this disorder, two chief hypotheses have
numeracy levels of school students in prevailed during recent decades: 1)
developed nations. The last two decades Deficiencies in the magnocellular visual
have born witness to a plethora of studies pathway; and 2) Predisposition to visual
that have primarily focused upon reading cortex hyperexcitability (i.e. visual
and writing deficits in children with sensory-overload). Both hypotheses also
familiar learning disorders, such as propose that VS symptoms can be
developmental dyslexia and attention alleviated through the use coloured lenses
deficit/hyperactivity disorder, while other and/or overlays, and numerous
studies have examined the incidences of independent studies have reported highly
these well-publicised disorders. At the positive results by means of such
same time, however, the common visual treatments [1].
processing disorder Meares-Irlen/Visual
Stress Syndrome (which also causes reading, Method
writing and attention problems) has been Given that reading and writing are
relatively under-researched. Although this known to involve complex phonological
condition remains controversial, there is processes, it is perhaps quite easy to forget
now sufficient peer-reviewed evidence that the crucial first step in the reading
indicating that its prevalence likely exceeds process begins when the retina receives
those of dyslexia and ADHD combined photons reflected off the written page, and
[1]. moreover, that this can be greatly
Meares-Irlen Syndrome, or Visual influenced by three external factors: 1)
Stress (VS), is a visual processing anomaly The amount of illumination; 2) The
which reportedly affects reading efficacy spectral properties of the illumination; and
in 12-14% of the general population and 3) The reflectance properties of the page
at least 20% of dyslexics. Symptoms being read (i.e. brightness and contrast).
include visual perceptual distortions of These three fundamental factors,
text when reading, as well as eyestrain, which are essential to optimal visual
headaches and visual discomfort, all of comfort, thus reading efficacy, have
which tend to be exacerbated by changed significantly in classrooms over
fluorescent lighting and bright visual the past three decades [1]. This theoretical
media. Although VS can co-occur with paper examined the details and magnitude
dyslexia, it is a distinct condition and does of such changes in order to test the

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

author’s hypothesis that visual and reading researchers also emphasised that any
discomfort in schools (due to today’s negative effects caused by this excessive
“brighter and whiter” fluorescent lighting and lighting would inherently be further
paper) may be a latent dynamic in the compounded by added glare reflected
recent trends of declining student-literacy from whiteboards and other bright visual
levels in many countries. media (such as today’s ultra-white paper).
The whiteness of copy-paper can
Results be important, as paper whiteness provides
The findings of this review contrast with the text and can add to the
indicate that today’s trend towards appearance of a document. Logically
increased blue-light content in modern however, there likely exists a limit to the
illumination and visual media (for degree of whiteness required for optimal
brightness-effect) has similar detrimental reading comfort, beyond which the
effects upon visual and reading comfort to brightness and contrast of the page might
those well-documented regarding over- actually cause discomfort, visual fatigue
illumination, and moreover, that over- and reading errors. While most book
illumination itself is also impacting visual publishing paper grades are either a cream-
comfort and therefore reading abilities. white or true-white shade [13], the whiteness
of copy paper today now greatly exceeds
Discussion all previously achievable levels of
The effects of room illuminance whiteness and brightness, and this has
and glare levels upon visual acuity and occurred due to recent changes to paper-
reading comfort have been an area of manufacturing practices rather than
research interest for many years [3-5]. customer demand. During the 1990s, a
Other studies have also investigated sudden (PC-driven) surge in the need for
whether the irregular spectrum of A4 copy-paper led to fierce competition
fluorescent lighting can affect visual acuity among paper manufacturers to secure
tasks, cognition and fatigue [6-9]. More unprecedented high-volume sales of such
recently, some researchers have paper to government departments and
questioned the appropriateness of today’s businesses.
typically high levels of illumination in However, paper manufacturers
workplace and academic settings. had limited scope for marketing their
In one such investigation, products as ‘superior’ (the size or the
Winterbottom and Wilkins [10] measured thickness of A4 copy paper cannot be
the illuminance (lux levels) at students’ enhanced). Only the ‘whiteness-index’ of a
desks in a broad-sample of 90 classrooms brand of paper offered a marketing selling-
spread across 11 schools in the UK. Their point to distinguish one brand from
study found that the lighting in 88% of another. As a consequence, market
classrooms dramatically exceeded competition amongst paper-makers
European illuminance recommendations inevitably led to a spiral of ever-increasing
for school classrooms (i.e. 300 lux: whiteness, irrespective of whether or not
European Standard EN 12464-1). any real benefits to reading comfort might
Moreover, 84% of the classrooms had be gained. In contrast, book publishers
highly excessive illumination levels (≥ opt for far less paper-whiteness in order to
1,000 lux), at which point visual enhance reading comfort.
discomfort can become a significant issue The scale of change that has
for many individuals (11, 12). The occurred to reading material in recent

49
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

years can best be gauged by comparing the indicating declining literacy and numeracy
past and present technical specifications still remain unexplained and, despite vast
of paper, as per the most widely utilised monetary interventions by governments,
whiteness-index internationally: the CIE- they appear to be irreversible.
Whiteness index (0−100), which was
defined by the Commission Internationale Key words: Visual Stress; Meares-Irlen
de l'Eclairage (CIE), Paris, France. On this syndrome; lighting-levels; fluorescent
index, for a perfect-reflecting non-fluorescent lighting; reading difficulties
white material the CIE would be 100, and
prior to 1990 the CIE of the whitest References
papers existing ranged from 75 to 85. [1] Loew, S. J., Jones, G. L., & Watson, K.
However, today’s ‘ultra-white’ papers now (2014). Meares-Irlen/visual stress
boast CIE measures of 150 to 170 on their syndrome, classroom fluorescent lighting
packaging, which begs the question: ‘How and reading difficulties: a review of the
can the whiteness of paper exceed the literature. Insights on Learning Disabilities, 11,
upper limit of 100 on the CIE-Whiteness 129-169.
index?’ In fact, this apparent ‘CIE [2] Loew, S. J., Rodriguez, C., Marsh, N.
paradox’ only became possible by V., Jones, G. L., Núñez, J. C., & Watson,
manufacturers adding Optical Brightening K. (2015). Levels of visual stress in
Agents (OBAs) to modern printing paper. proficient readers: effects of spectral
OBAs are fluorescing chemicals designed filtering of fluorescent lighting on reading
to capture light from the non-visible range discomfort. Spanish Journal of Psychology, 18,
(ultra-violet) and re-emit it back to the 1-11.
reader’s eyes as additional visible light [3] Berman, S.M., Jewett, D.L, Benson,
(blue) [13]. The key incentive for B.R., & Law, T.M. (1997). Despite
manufacturers to utilise OBAs is to exploit different wall colors, vertical scotopic
the fact that the human visual system illuminance predicts pupil size. Journal of the
perceives a higher proportion of blue light Illuminating Engineering Society, 26, 59-68.
as extra brightness. Thus, under [4] Berman, S.M., Jewett, D.J., Fein, G.,
contemporary ‘full-spectrum’ fluorescent Saika, G., & Ashford, F. (1990). Photopic
lighting, a brand of paper with a CIE 160 luminance does not always predict
(i.e. ‘Reflex Ultra-White’) can now appear perceived room brightness. Lighting
to be 60% whiter than the maximum level Research Technology, 22, 37-41.
of paper whiteness previously known [5] Conlon, E. G., Lovegrove, W. J.,
(CIE 100), and moreover, it actually Chekaluk, E., & Pattison, P. E. (1999).
reflects more visible light back to the eyes Measuring visual discomfort. Visual
of the reader than it receives from the light Cognition, 6, 637-663.
source. [6] Boyce, P. R. (1994). Is full-spectrum
lighting special? [in: J. A. Veitch (ed.), ‘Full-
Conclusion Spectrum Lighting Effects on Performance,
The current review concludes that Mood, and Health’, pp. 30-36]. IRC Internal
the above findings may be particularly Report no. 659, Ottawa: National
relevant to education, given that Research Council of Canada, Institute for
international PISA tests and other Research in Construction.
statistics consistently show declines in [7] Navvab, M. (2001). A comparison of
student-literacy levels in most developed visual performance under high and low
nations [14-18]. These statistical trends color temperature fluorescent lamps.

50
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

Journal of the Illuminating Engineering Society, [14] Leigh, A., & Ryan, C. (2011). Long-
30, 170-175. Run Trends in School Productivity:
[8] Navvab, M. (2002). Visual acuity Evidence from Australia’, Education
depends on the color temperature of the Finance and Policy, 6, 105-135.
surround lighting. Journal of the Illuminating [15] Thomson, S., & De Bortoli, L. (2008).
Engineering Society, 31, 70-84. Exploring scientific literacy: how Australia
[9] Wilkins, A. J., & Wilkinson, P. (1991). measures up. Australian Council for
A tint to reduce eye-strain from Educational Research (ACER),
fluorescent lighting? Preliminary Camberwell, Victoria, Australia.
observations. Ophthalmic and Physiological [16] Thomson, S., De Bortoli, L., &
Optics, 11, 172-175. Buckley, S. (2013). PISA in brief: highlights
[10] Winterbottom, M., & Wilkins, A. J. from the full Australian report: PISA 2012: how
(2009). Lighting and discomfort in the Australia measures up. Australian Council
classroom. Journal of Environmental for Educational Research (ACER),
Psychology, 29, 63-75. Camberwell, Victoria, Australia
[11] Rea, M. S. (1982). An overview of (http://research.acer.edu.au/ozpisa/14).
visual performance. Lighting Design and [17] Hanushek, E.A. (1997). The productivity
Application, 12, 35-41. collapse in schools. In: W. Fowler Jr., (Ed),
[12] Rea, M. S. (1983). Effects of Developments in School Finance, 1996.
Haidinger’s brushes on visual Washington, DC: U.S. Department of
performance. Journal of the Illuminating Education, National Center for Education
Engineering Society, 12, 197-203. Statistics, Pp. 183-95.
[13] Xerox Corporation. (2005). [18] Gundlach, E., Woessmann, L., &
Demystifying three key paper properties: Gmelin, J. (2001). The decline of
Whiteness, Brightness, and Shade. schooling productivity in OECD
Technical information prepared and countries. Economic Journal, 111, C135-
published by: Xerox Corporation, Global C147.
Knowledge and Language Services,
Webster, New York 14580, USA.

51
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

PRÊMIO MARCOS PINOTTI


DE MELHOR TRABALHO
COMPLETO

52
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

TRABALHO COMPLETO

Iluminação: Sua Importância e Impacto no Ambiente


Educacional Podem Ser Erroneamente Relevados
Estudo De Campo
Lighting: Its importance and Impact on the Educational
Environment Can Be Wrongly Relieved
Field study

MSc Wellingtânia Domingos Dias; Matheus Costa de Castro;


Prof. Dr. Rudolf Huebner; Prof. Dr. Meinhard Sesselmann.

Laboratório de Bioengenharia (LABBIO). Departamento de Engenharia Mecânica.


Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG – Brasil
wellingtaniad@gmail.com; matheuscdcastro@gmail.com; rudolf@ufmg.br; meinhard@ufmg.br

Resumo – A luz é um elemento que estabelecem condições adequadas para os


essencial, mas também básico ao cotidiano níveis de luminosidade nesses ambientes, foi
humano, a sua importância e impacto no avaliada a situação da iluminação do Bloco 4.
ambiente educacional podem ser Dessa forma, esse trabalho concluiu que as
erroneamente relevados. Com as tarefas sendo salas estudadas não apresentam parâmetros
realizadas cada vez mais em ambientes de iluminação dentro das referências
fechados, tendo em vista não apenas as estabelecidas pelas normas aplicáveis,
preocupações com prejuízos à saúde necessitando de adequações, a fim de oferecer
ocasionados pela exposição prolongada a maior conforto aos seus usuários.
luzes artificiais, mas também os crescentes Palavras-chave: Iluminação. Conforto Visual.
esforços empregados em aumentar os níveis Ambiente Educacional. Indivíduos.
de conforto, estudos dos efeitos da
luminosidade nos usuários desses recintos I. INTRODUÇÃO
tornaram-se mais frequentes. Dessa forma, A luz é um elemento básico e essencial a
esse trabalho objetivou avaliar a qualidade da nossa vida. Presente ativamente em todas as
iluminação das salas de aula do Bloco 4 da atividades que realizamos, com exceção, talvez,
Escola de Engenharia da UFMG. Diversos apenas dos momentos de repouso, a luz tem uma
autores concluem que condições inadequadas de suas aplicações mais expressivas na iluminação
de iluminação prejudicam o conforto visual, de ambientes, podendo, hoje, apresentar diferentes
impactam a performance dos indivíduos e características e arranjos conforme a tarefa a ser
podem gerar problemas visuais, cefaleia, realizada e o recinto que se deseja iluminar, como
fadiga e outros mais. Neste contexto, por meio hospitais, escolas, escritórios, entre outros
da análise da iluminação natural e artificial das (CASTRO, 2018). Assim, alguns princípios gerais
salas de aula, utilizando normas e diretrizes e definições da luz são descritos pela norma NBR

53
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

ISO/CIE 8995-1 2013, que estabelece que a Tabela 1. Iluminância média e índice de
“iluminância” e sua distribuição nas áreas de reprodução de cor recomendados pela Norma
trabalho e no entorno imediato têm um maior conforme ambiente e tarefa.
impacto em como um indivíduo percebe e realiza
a tarefa visual de forma rápida, segura e confortável
(ABNT, 2013, p.4). Essa Norma especifica os
requisitos de iluminação que conferem conforto
visual e segurança para a realização de trabalhos Fonte: Dados extraídos da norma ABNT 8995-
internos. Nela, são apresentadas as especificações 1(2013).
de Iluminância mantida (Em) – valor mínimo para
a iluminância média da superfície especificada –, A iluminação, conforme destaca Yang et
Qualidade de Cor, representada pelo índice geral al. (2013), também afeta a percepção das condições
de reprodução de cor (Ra), entre outros, para 31 de temperatura do ambiente, bem como as
tipos de ambiente, com suas subsequentes tarefas diferentes cores podem causar 20 emoções
e atividades. Na tabela 1, pode-se conferir as variadas nos estudantes, que, se aplicadas
especificações da Norma para os tipos de ambiente corretamente, facilitam o aprendizado. Em um
pertinentes a esse trabalho. estudo conduzido com alunos do ensino superior,
Diferentes fatores influenciam no os autores buscaram entender quais fatores os
conforto visual durante tarefas e um deles são os estudantes consideravam mais impactantes na sua
impactos da iluminância inadequada. Neste performance em sala de aula, e concluíram que a
contexto, Winterbottom e Wilkins (2008) em seus iluminação artificial estava entre aqueles mais
estudos relatam que, os prejuízos de uma relevantes. Ainda nesse ponto, os estudantes
iluminância excessiva – superior a 1000 lux o apontaram que as características que mais
conforto visual começa a diminuir. Também estiveram relacionadas com a percepção da
destacam que o uso de lâmpadas fluorescentes que iluminação foram o excesso de brilho, reflexo e a
funcionam na frequência de 100Hz em corrente tonalidade indesejada da luz, indicando que esses
alternada pode causar dores de cabeça, uma vez aspectos tinham um efeito negativo em seu
que essas lâmpadas apresentam modulações, “a aprendizado. Por outro lado, no grupo de testes,
lâmpada pisca”, – embora não conscientemente embora os estudantes tenham se apresentado
perceptíveis – que são capazes de prejudicar a insatisfeitos com a iluminação natural, não
performance visual e o conforto. Uma solução consideraram que essa tenha um impacto
simples para esse problema seria o uso de lâmpadas significativo na sua performance, porém há
que operam em altas frequências, que já estão controvérsias.
disponíveis no mercado há muito tempo. Os Nos estudos de relatam que quando a
autores ainda sobressaltam a influência da razão iluminação natural está excessiva, fotofobia é
entre a iluminância máxima e a mínima em um frequente. Como por exemplo, nos pacientes com
mesmo ambiente que, ao exceder o valor de 0,6, Síndrome de Irlen, essa queixa de dificuldade na
começa a afetar negativamente o conforto do adaptação a luz é relatada, frequentemente, como
usuário. a percepção de brilho excessivo provocado pelo
display de uma mídia eletrônica ou pela luz
refletida pelo papel branco onde se faz a leitura, em

54
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

especial sob iluminação artificial por lâmpadas Normas e regulamentações existentes,


fluorescentes ou de LED branco (LOPES et al., determinando se a iluminação do local de estudo
2018). encontra-se dentro dos padrões estabelecidos.
Os estudos conduzidos por Mott et al.
(2012) concluíram que a qualidade e a temperatura II. MATERIAIS E MÉTODOS
da luz influenciam no desempenho de leitura de
estudantes. Estes autores, somam à iluminância 2.1. CARACTERIZAÇÃO DO LOCAL DE
uma outra forma de medir a qualidade da ESTUDO
iluminação em um ambiente, que é por meio da 2.1.1 Caracterização Espacial do Bloco 4 da Escola de
temperatura da cor, medida em Kelvin, que se Engenharia (EE)
refere à tonalidade da luz e varia de luz “fria” (azul O espaço objeto do estudo foi
e branca) à luz “quente” (vermelha e amarela) caracterizado, a começar pelo prédio do Bloco 4,
(RODRIGUES, 2002). com explicitação de sua posição geográfica. É
Neste sentido, o conforto ambiental mostrado na figura 1 a localização do edifício em
interno está relacionado à avaliação dos esforços relação ao complexo de prédios da EE. O prédio
de adaptação de indivíduos (GONÇALVES et al., aparece representado como P.C.A.1 - Engenharia
2001). Por sua vez, o conforto visual é um dos Nuclear, conhecido atualmente por Bloco 4. Este,
fatores utilizados para avaliar esse esforço, desse está destacado por um retângulo na cor preta. Os
modo a iluminação de um ambiente deve ser demais prédios são os centros de experimentação
projetada de forma a proporcionar conforto visual (C. Exp) 01, 02, 03 e 04, e o Laboratório de Análise
aos ocupantes do espaço. Quando não apropriado, Experimental de Estruturas (LAEES).
o sistema de iluminação pode resultar até em
problemas visuais, fadiga e dores de cabeça, entre
outros.
Santos (2007) mostra que condições de
iluminação neste tipo de ambiente, salas de aula,
assim como de outros espaços, que não se
adequam à Norma NBR 8995- 1/2013 podem
provocar problemas visuais, prejudicar o
rendimento de indivíduos e gerar cansaço. A
iluminação deficiente também é um tema de
estudo relacionado à segurança no trabalho.
Portanto, a adequação do nível de iluminância das
Figura 1. Localização do bloco 4 em relação ao complexo
salas de aula, conforme rege a Norma, permite
de prédios da EE. Fonte: Adaptada de UFMG (2018).
maiores benefícios aos usuários como conforto
Nota: Os prédios na cor cinza não fazem parte do complexo
ambiental, visual e, assim, exige menor esforço de
da EE.
adaptação para a realização de suas tarefas.
O objetivo deste estudo foi avaliar a
A posição do Bloco 4 em relação aos
qualidade da iluminação das salas de aula do Bloco
pontos cardeais é mostrado na figura 2 para o
4 da Escola de Engenharia da UFMG,
posicionamento espacial do interlocutor nos
primariamente de forma quantitativa, com base em
momentos em que o texto detalhar regiões do

55
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

edifício e, mais especificamente, das salas de aula, sala. Escolheu-se as salas de tamanhos variados,
em que há incidência solar no decorrer do dia. A com incidência solar no decorrer do dia diferente
fachada do prédio foi considerada como sendo uma das outras, posicionadas a nordeste e outras a
aquela posicionada na direção Nordeste. O ângulo sudoeste, bem como mais no início ou ao fim de
de norte foi obtido como em torno de 45º. O cada andar.
prédio encontra-se a aproximadamente Cada sala de aula possui janelas
19º52’14.4”S 43º57’48.2”O. O prédio possui 2 basculantes verticais transparentes, cortinas
(dois) pavimentos, brise-soleils (quebra-sol, blackout, número de ventiladores que varia de
elemento arquitetônico instalado a fim de diminuir acordo com a dimensão da sala, 1 (uma) mesa e 1
a incidência solar direta dentro de edifícios) nas (uma) cadeira para o professor e um número de
paredes externas da fachada e de fundo e um carteiras individuais (plano de trabalho) com
corredor central dividindo as salas entre as direções tampo em madeira aglomerada cor cinza-claro que
Nordeste e Sudoeste. varia de 35 a 100 unidades, 1 (um) quadro ou lousa
branco, 1 (um) projetor e 1 (uma) tela de projeção
retrátil. O teto é de réguas de Policloreto de Vinila
(PVC) cor branca, as paredes são da cor bege-claro,
e o piso de concreto polido. São apresentados, na
tabela 2, os valores estimados de refletância das
principais superfícies dos ambientes estudados. As
salas são apresentadas nas figuras 3 a 10.

Figura 2. Posição espacial do bloco 4 em relação aos pontos


cardeais. Fonte: Adaptada de Google (2018).

2.1.2 caracterização das salas de aula

Figura 3. Sala 1169. CASTRO, 2018.


Após a caracterização espacial externa
citada na seção 2.1.1, foi realizado o levantamento
do número de salas utilizadas exclusivamente para
ministrar aulas, em que se contabilizou um total de
15 (quinze) salas, sendo 10 (dez) no 1º Pavimento,
e 5 (cinco) no 2º Pavimento. Destas, foram
escolhidas 8 (oito), 4 (quatro) em cada Pavimento, Figura 4. Sala 1174. CASTRO, 2018.
para serem analisadas. Portanto, as salas 1169,
1174, 1177, 1180, 2296, 2298, 2300 e 2307.
Para a seleção das salas, levou-se em
conta os seguintes fatores, com o intuito de obter
uma melhor amostragem: a distribuição espacial no
bloco, o posicionamento em relação ao corredor
central, o nível de incidência solar e o tamanho da
Figura 5. Sala 1177. CASTRO, 2018.

56
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

Tabela 2. Faixas de refletância úteis para as


superfícies internas mais importantes

Figura 6. Sala 1180. CASTRO, 2018.

Fonte: LUCENA, 2015; MENEGHETTI et al.,


2004.

Figura 7. Sala 2296. CASTRO, 2018.


2.1.3 Caracterização das Luminárias

As salas são equipadas com luminárias


para lâmpadas fluorescentes T8 de sobrepor,
modelo OS-812, com corpo em chapa de aço
tratada e pintada, refletor facetado em alumínio
Figura 8. Sala 2298. CASTRO, 2018. anodizado brilhante de alta refletância e alta
pureza. Consta na figura 11 o modelo de luminária
utilizado.

Figura 9. Sala 2300.CASTRO, 2018.

Figura 11. Luminárias modelo OS-81. Fonte:


INTRAL, 2018.

De acordo com o fabricante, esse modelo


possui as variantes com uma ou duas lâmpadas, ou
seja, 1x32W ou 2x32W. Todas as salas contêm as
duas variantes. No entanto, os modelos 2x32W
foram posicionados na mesma região, isto é, na
Figura 10. Sala 2307. CASTRO, 2018. fileira de luminárias mais próxima do quadro. As
lâmpadas utilizadas são do modelo OSRAM T8
Nos estudos de Lucena (2015) e F032W/850. Segundo dados do fabricante, elas
Meneghetti et al. (2004) obtiveram os valores de possuem fluxo luminoso de 2600 lm, temperatura
refletância para as superfícies destacadas na Tabela de cor de 5000 K e índice de reprodução de cor,
2. IRC, de 80 a 89 (OSRAM, 2013).

57
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

As luminárias nas salas observadas estão Com base nessas recomendações, foram
configuradas no formato 3 (três) “colunas” e, no realizadas 5 (cinco) séries de medições em cada
mínimo, 3 (três) “fileiras”. Na figura 12, observa- uma das salas escolhidas, com intervalo mínimo de
se a representação adimensional e generalizada das 2h entre cada uma série.
salas de aula. Cada retângulo amarelo representa
uma luminária, e o número dentro desse retângulo 2.2.1.1 Determinação do Indice Local
corresponde ao número de lâmpadas dessa
luminária específica. No caso dessa figura, tem-se Para que a medição da iluminação natural
uma configuração de luminárias 3x5. A ocorra com erro inferior a 10% a Norma estabelece
configuração para as demais salas é apresentada na um número mínimo de pontos a serem verificados
Tabela 3. de acordo com o Índice Local. A partir da
equação1 e da tabela 4, obtém-se a quantidade de
pontos a serem medidos. O índice Local, K, é um
índice que relaciona as dimensões do local em
estudo. É dado por:

(1)

Em que: C: comprimento do recinto [m]; L: largura


do recinto [m]; Hm: distância vertical entre a
superfície de trabalho e o topo da janela [m].
Figura 12. Representação adimensional generalizada da
quantidade de luminárias e lâmpadas. CASTRO, 2018.
Tabela 4. Número mínimo de pontos a serem
medidos de acordo com o valor de K calculado.
Tabela 3. Configuração das luminárias nas salas de
aula

Fonte: CASTRO, 2018.


Fonte: CIBSE (1984).
2.2. PROCEDIMENTOS PARA A ANÁLISE
DA ILUMINÂNCIA 2.2.2 Levantamento da Iluminação Artificial

2.2.1 Levantamento da Iluminação Natural 2.2.2.1 Determinação do Índice Local


Assim, como no caso da Iluminação
A NBR 15215-4/2004 estabelece os Natural, aqui, o Índice Local deve ser determinado.
procedimentos de medição de iluminância para luz No entanto, há algumas alterações na forma como
natural e recomenda que a iluminância seja ele é obtido, conforme explicitado pelas equações
verificada em intervalos de 2h a partir do início do 2, 3 e pela figura 13.
expediente, de acordo com o horário legal.

58
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

(2) A malha de cálculo, a princípio, é uma


malha necessária para a determinação das
Em que: C: comprimento do recinto [m]; iluminâncias e uniformidades médias e depende do
L: largura do recinto [m]; e o h: pé-direito útil [m]. tamanho e forma da superfície de referência.
O número de pontos de medição, n, é
O pé-direito útil consiste na distância definido, então, pelo inteiro mais próximo da
efetiva entre a luminária e o plano de trabalho. Seu relação d/p O ambiente considerado é, assim,
valor pode ser calculado conforme a equação 3, dividido em n áreas iguais, com formato o mais
cujas variáveis estão representadas na figura 13. As próximo possível de um quadrado e as medidas são
medidas de dimensão dos recintos foram tomadas tomadas no centro dessas áreas.
com o uso de uma Trena de 8 m.
2.3. MEDIÇÃO DA ILUMINÂNCIA
(3)
Uma vez definida a malha de pontos,
Sendo: H: pé-direito do recinto [m]; hs: realizou-se as medições da iluminação artificial,
altura do pendente da luminária [m]; ℎL: altura do mista (artificial + natural) e natural. O ambiente foi
plano de trabalho [m]. dividido em áreas semelhantes e retangulares, o
mais próximo possível de quadrados, conforme o
número mínimo de pontos encontrado. Em
seguida, a iluminância foi medida no centro de cada
uma dessas áreas. A fim de reduzir erros, foram
realizadas 3 (três) medidas em cada ponto, dessa
forma, o valor de iluminância apresentado
corresponde ao valor médio.
Para a medição, análise e classificação da
iluminância nas salas de aula conforme a NBR
8995-1/2013 foi utilizado o aparelho Luxímetro
Figura 13. Representação das variáveis para o cálculo do com Registro de Dados SKLD-400. O aparelho,
pé-direito útil. Fonte: MME (2011). mostrado na figura 14, possui um datalogger com
2.2.2.2 Disposição dos Pontos de Medição capacidade de registro de 16.000 dados, escala de
lux ou de vela, com níveis de precisão na faixa de
A NBR 8995-1/2013 estabelece que o 0 lux – 400 lux, 400 lux - 4 klux, 4 klux - 40 klux e
tamanho da malha de cálculo para projeto do 40 klux - 400 klux, taxa de amostragem de 1,5 vezes
sistema de iluminação é dado pela equação 4: por segundo e Certificado de Calibração com
rastreabilidade Inmetro/RBC, apresentado no
Anexo Certificado de Calibração (INSTRUTEMP,
(4) 2018).
Para a sua utilização, o luxímetro foi
Em que: p: tamanho da malha [m]; d: regulado na escala de lux, nos níveis de precisão na
maior dimensão do ambiente [m]. faixa de 0 lux – 400 lux e 400 lux – 4 klux,

59
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

conforme intensidade luminosa do ponto de entrada para a simulação o ângulo de norte, os


medição. Também foi ajustado o horário e datas horários em que se pretendem obter os resultados,
internos do aparelho. Todas as medidas foram o período do ano, a condição do céu, o ângulo de
tomadas no modo manual de registro interno de posicionamento da câmera e o formato de saída da
dados, em que há um espaço para 99 registros, que simulação, isto é, em vídeo ou imagem (VELUX,
podem ser armazenados e visualizados no 2015). Para este estudo, foi realizado a simulação
medidor, ou transferidos para o computador via dos pontos de iluminação natural nas salas de aula.
software fornecido pelo fabricante. Essa simulação também serviu como uma
A Iluminância média, Ē, foi obtida validação das medidas naturais tomadas.
simplesmente a partir da média aritmética de todos
os pontos de cálculo (ABNT, 2013). III. RESULTADOS

3.1 Resultados da Medições Dimensionais e Índice Local

A partir dos resultados das medições


dimensionais das salas do Bloco 4, bem como a
memória de cálculos necessários para a obtenção
de valores de Índice Local e Tamanho da Malha,
descritos nas seções 2.2.1.1, 2.2.2.1 e 2.2.2.2,
obteve-se o número mínimo de pontos a serem
medidos para a determinação da iluminância
natural e artificial de cada sala de aula, apresentados
a seguir na tabela 5.

Figura 14. Luxímetro digital com registro de dados Para a divisão das superfícies de
SKLD-400. Fonte: Casalab (2018). referência em malhas conforme rege a NBR 8995-
1/2013, foi considerada a condição mais
2.3.1. Cálculo da Iluminância Média conservadora, que permite maior amostragem, de
acordo com demais trabalhos existentes, como
2.3.2. Software para Análise Computacional aplicado por Nissola (2005). Assim, a sala com
menor número de pontos de medição foi a 2298,
O Software VELUX Daylight Visualizer sendo 16 deles. Na figura 15 é mostrada a

2 foi utilizado para simular a distribuição da representação da divisão dessa malha de pontos
iluminação natural dentro das salas de aula. Este para as salas de aula. Para essa exemplificação, foi

software, disponível gratuitamente na internet, escolhida a sala 1169.

permite a simulação da conservação do fluxo


luminoso, reflexão de lux em superfícies difusas,
iluminância, luminância, entre outros. Para a
obtenção da simulação, basta a construção de um
modelo 3D do recinto ou ambiente a ser estudado,
determinando as mobílias e materiais utilizados. A
partir desse modelo, insere-se como valores de

60
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

Tabela 5. Número mínimo de pontos para aula ocorreram, aproximadamente, conforme


obtenção de iluminâncias para cada sala. mostra a tabela 6:

Tabela 6. Horários de séries de medições

Fonte: CASTRO, 2018.


Fonte: CASTRO, 2018.

As medições das salas do 1º pavimento


(1169, 1174, 1177 e 1180) foram realizadas no dia
06/10/2018, enquanto a das salas do 2º pavimento
(2296, 2298, 2300 e 2307), no dia 29/09/2018. A
partir do horário inicial das tomadas de medidas
para cada sala em cada série, estabeleceu-se um
intervalo de 2h aproximadamente em para a
medições.
Apesar de os resultados relativos à quinta
série de medições serem apresentados nesse
Figura 15. Divisão de pontos para a sala relatório associados à iluminação mista, seus
1169.CASTRO, 2018. valores representam, na verdade, iluminância
exclusivamente artificial, uma vez que os dados
Foram obtidos os resultados das para essa série foram coletados apenas após o
medições de cada ponto detalhados. As demais anoitecer. Também vale ressaltar que, a partir da
salas objeto do estudo tiveram a malha de pontos terceira série, coletou-se medidas apenas da
divididas de forma semelhante, seguindo iluminação mista, uma vez que se observou que a
recomendações da Norma, conforme descrito nas contribuição da iluminação natural se tornava cada
seções 2.2.1 e 2.2.2. Por fins de concisão, apenas a vez menor a partir do pico visto na segunda série
malha da sala 1169 é exposta nesse texto. No de medições. Um motivo adicional para essa
entanto, os dados detalhados das medições para decisão é o fato de que a situação de iluminação
cada ponto podem ser solicitados ao autor, bem mista é a que melhor representa o padrão de
como, o mapa adimensional para as medições de utilização das salas de aula, dado que as
todas as salas, descrevendo o posicionamento de circunstâncias em que há apenas iluminação
todos pontos. natural não seriam suficientes para a iluminação
adequada do ambiente.
3.2. Medições de Iluminância Conforme apresentado na tabela 1
(seção1), o valor estabelecido pela Norma como a
As medições de iluminância foram iluminância média adequada para salas de aula
realizadas nos dias 29 de setembro e 06 de outubro noturnas, classes e educação de alunos é de 500 lux.
de 2018. As séries de medição interna nas salas de Já para a uniformidade, a NBR 8995-1/2013

61
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

estabelece que o valor mínimo deve ser de 0,7. anoitecer, em que se considera a iluminação natural
Todas as análises realizadas terão, então, como desprezível. Dessa forma, os valores da
referência os valores mencionados acima. iluminância externa foram obtidos para as séries de
1 a 3, conforme horários explicitados na tabela 6,
3.2.1. Iluminância. Externa em um ponto à frente da fachada do prédio,
totalmente exposto à luz solar, conforme
Uma vez que as medições foram procedimento descrito na seção 3.2. Os resultados
realizadas em datas diferentes, os valores de obtidos são apresentados na tabela 8 a seguir:
iluminância externa são importantes para a
comparação das condições de iluminação natural Tabela 8. Iluminâncias externas
obtidas em cada dia.
Conforme a NBR 15215-2/2004 (ABNT,
v.2, 2004), a condição do céu nos dias 29/09/2018
e 06/10/2018 era parcialmente encoberto ou
intermediário. A Norma descreve essa como
Fonte: CASTRO, 2018.
“condição de céu na qual a luminância de um dado
elemento será definida para uma dada posição do
É importante salientar o comportamento
sol sob uma condição climática intermediária que
imprevisível e irregular da iluminância externa no
ocorre entre os céus padronizados como céu claro
decorrer das séries de medida, como é o caso do
e totalmente encoberto”, (ABNT, 2004, v.2, p.4) O
pico de 124,4 klux na série 2 do dia 29/09/2018,
céu encoberto seria a “condição de céu na qual as
deve-se justamente à condição de céu
nuvens preenchem toda a abóbada celeste”
intermediário já explicitada acima. Isto é, ocorrem
(ABNT, 2004, v.2, p.3) e céu claro é:
variações durante o dia entre as condições de céu
claro e céu totalmente encoberto.
[...] condição na qual dada a inexistência
de nuvens e baixa nebulosidade, as
3.2.2 Resultado da análise das medições do 1º pavimento
reduzidas dimensões das partículas de
água fazem com que apenas os baixos
Nos gráficos 1 e 2 é possível ver os
comprimentos de onda, ou seja, a porção
valores de iluminância média por sala de aula para
azul do espectro emirjam em direção à
cada série de medição, conforme o tipo de
superfície da terra, conferindo a cor azul,
iluminação – mista ou natural – e, da mesma forma,
característica do céu. (ABNT, 2004, v.2,
são mostradas nas tabelas 9 e 10 os valores médios
p.3).
de uniformidade obtidos para o 1º pavimento.

Ainda durante a realização das medições,


observou-se uma tendência de estabilização nas
medições a partir da terceira série, o que significa
que a iluminação natural, diretamente proporcional
à iluminância externa, tem um papel cada vez
menor nos valores da iluminância mista. Além
disso, a série 5 de medições foi realizada após o

62
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

Gráfico 1. Médias para iluminância mista – 1º pela norma, tanto no quesito iluminância média,
pavimento quanto uniformidade.
A linha pontilhada de cor preta – que
representa a média de todas salas para uma série de
medições – para o caso de iluminação mista
permaneceu em torno de 300 lux nas primeiras 3
(três) séries. As salas 1177 e 1180 tiveram
resultados de iluminância irregulares dessa média
para as séries 2 e 3: respectivamente, 32% e 18%
para a 1177, e 24% e 15% para a 1180.
No caso da sala 1177, essa disparidade

Fonte: CASTRO, 2018. pode ser explicada pela quantidade de luminárias,


pela sua localidade no bloco e pela disposição dos

Tabela 9. Médias de uniformidade para iluminância brise-soleils na fachada do prédio, o que afeta a

mista - 1º pavimento incidência solar que chega ao recinto. Na figura 16


é demonstrada imagem externa do bloco 4. Os
brise-soleils são as estruturas levemente
acinzentadas na fachada principal. O destaque, em
Fonte: CASTRO, 2018.
amarelo, representa a localização da sala 1177.
Nesta, pode-se observar que existe uma região em
que não há brise-soleil. A ausência dessa estrutura
Gráfico 2. Médias para iluminância natural – 1º
arquitetônica faz com que essa sala tenha maior
pavimento
incidência de raios solares, o que é comprovado
pelo gráfico 2 ao se constatar que a média da
iluminância natural para esse recinto na série 2 é a
maior. Quanto à quantidade de luminárias, a sala
1177 é a única do 1º pavimento com 15 (quinze)
luminárias. No entanto, a influência desse fator é,
de certa forma, compensada pelo fato desse ser o
recinto com as maiores dimensões, o que é
corroborado pelo fato que a diferença de
Fonte: CASTRO, 2018.
iluminância em relação à média geral diminuir
cerca de 20 lux no caso de iluminação artificial
Tabela 10. Médias de uniformidade para
apenas (série 5).
iluminância natural - 1º pavimento
Na sala 1180, pode-se identificar como
agravante, o que levou à discrepância de valores
Fonte: CASTRO, 2018. registrados quando comparados à média geral, o
posicionamento e a quantidade de janelas. Na
É possível ver que nenhuma das salas do figura 17 observa-se que a sala possui uma fração
1º pavimento atendeu aos requisitos estabelecidos da parede que não possui janelas, apenas uma
pequena janela basculante vertical. Ao todo, esse

63
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

recinto possui 5 (cinco) janelas, o que é um número maiores quando comparados à média geral. Para a
baixo, dado que ele possui apenas cerca de 1m de série 2 de iluminação natural, os valores já foram
comprimento a menos que a sala 1174, por significantemente mais consistentes com os
exemplo, porém, esta já possui um total de 7 (sete) obtidos para as demais salas.
janelas. Este número reduzido resulta em um baixo É importante observar que essas
valor de iluminação natural, o que se observa no constatações de aumento da incidência solar
gráfico 2, uma vez que a sala 1180 apresentou as durante as medições eram possíveis de serem
menores médias de iluminância natural para as observadas visivelmente durante a coleta de dados.
séries 1 e 2. Um outro fator é o posicionamento da Conforme já observado, no que se refere
viga estrutural, que prejudica a distribuição da à uniformidade, em ambas as configurações de
iluminância das luminárias posicionadas ao fundo iluminação os seus valores estiveram abaixo do
da sala. estabelecido pela Norma (u> 0,70). Porém, mesmo
nos casos em que os valores calculados para este
parâmetro estiveram próximos do recomendado,
como para as salas 1174 e 1177 sob iluminação
mista, não se pode analisar esse resultado
isoladamente. Isto ocorre porque, conforme
explicitado na NBR 8995-1/2013 (diz que “é
Figura 16. Fachada do bloco 4 com destaque para sala
importante tanto para o desempenho visual quanto
1177 (amarelo) e sala 1169 (verde). Fonte: UFMG
para a sensação de conforto e bem-estar que as
(2004).
cores do ambiente, dos objetos e da pele humana
sejam reproduzidas natural e corretamente”
(ABNT, 2013, p.9), o que confere conforto visual),
o cálculo da uniformidade depende da iluminância
média e da iluminância mínima registrada.
Portanto, é necessário que ele esteja condicionado
aos valores de iluminância média dentro do padrão
da Norma. Além disso, a equação para esse cálculo
relaciona duas variáveis geralmente diretamente
Figura 17. Estruturas e posicionamento de luminárias da
proporcionais, ou seja, quanto menor a iluminância
sala 1180. CASTRO, 2018.
média, a tendência é que a iluminância mínima
também seja menor. É por esse motivo que as salas
É nítido no gráfico 2 que a média da
1174 e 1177 apresentam os mesmos valores de
iluminância natural para a série 1 da sala 1169
uniformidade mista, muito embora a curva da
esteve bem distante das demais salas. Essa
iluminância da sala 1177 seja bastante diferente
disparidade se deve provavelmente à condição do
daquela da sala 1174 no gráfico 1.
céu no dia das medições, alinhada à localização da
sala destacada em verde na figura 16, semelhante à
3.2.3 Resultado da análise das medições do 2º pavimento
da sala 1177. Variações na posição das nuvens,
somada à influência da localização da sala,
Nos gráficos 3 e 4 é possível ver a
provavelmente levaram ao pico na série 1 de
iluminância média por sala de aula para cada série
medições, resultando em valores cerca de 40%

64
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

de medição, conforme o tipo de iluminação – mista O aumento da média da iluminação


ou natural – e, da mesma forma, são mostradas nas natural da série 1 para a série 2 é consistente tanto
tabelas 11 e 12 os valores médios de uniformidade com os valores de iluminância externa registrados
obtidos para o 2º pavimento. na tabela 8, quanto com os valores de iluminância
Assim como para o 1º pavimento, mista representados no gráfico 3 para as mesmas
nenhuma das salas apresentou iluminâncias médias séries.
dentro do estabelecido pela Norma. Analisando a
tabela 8, observa-se uma queda brusca da Gráfico 3 – Médias para iluminância mista – 2º
iluminância externa da série 2 (124,4 klux) para a pavimento
série 3 (47,8 klux). Essa queda afeta diretamente na
disponibilidade de iluminação natural no interior
das salas, o que leva à consequente queda do valor
da iluminância mista, conforme atestam as médias
representadas no gráfico 3 para essas séries.
A alteração na iluminância externa foi
provocada não apenas pela condição de céu
parcialmente encoberto, conforme já explicitado
nos casos para o 1º pavimento, mas também pelo
fato de ter-se registrado chuva durante as Fonte: CASTRO, 2018.
medições, aproximadamente às 16:00h, horário de
início das medições da série 4. Portanto, até o início Verifica-se que os resultados médios da
da chuva, o céu tornou-se cada vez mais encoberto iluminância mista para a sala 2307 foram cerca de
e com abóbada cinza, reduzindo a disponibilidade 12% abaixo da média geral. Como se pode ver no
de luz solar e, por conseguinte, a iluminação gráfico 4 que a iluminância natural dessa sala está
natural nas salas de aula. Após a chuva iniciada, bastante consoante com as demais, conclui-se que
então, a iluminação dentro dos ambientes de a disparidade observada na iluminância mista deve-
estudo era quase exclusivamente artificial. Por esse se, então, à iluminação artificial. Isso ocorre,
motivo, os valores obtidos para as séries 4 e 5 são porque a sala 2307 possui área 16% maior que a
praticamente constantes. sala 2296, por exemplo, mas ambas possuem a
mesma quantidade de luminárias.
Tabela 11. Médias de uniformidade para As uniformidades calculadas estiveram
iluminância mista - 2º pavimento todas abaixo do mínimo estabelecido pela média.
Porém, conforme já foi abordado na seção 3.2.2,
não é coerente a análise da uniformidade por si só.
Fonte: CASTRO, 2018. Portanto, façamos uma análise da sala 2300 na
condição de iluminação mista, que apresentou a
Tabela 12. Médias de uniformidade para maior uniformidade para o segundo pavimento, u
iluminância natural - 2º pavimento = 0,64. Esta uniformidade foi obtida a partir de
uma iluminância média geral da sala de 338,25 lux
e iluminância mínima 216,48 lux. Claramente,
Fonte: CASTRO, 2018. constata-se que os valores estão bem distantes do

65
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

mínimo de 500 lux estabelecido pela NBR 8995-


1/2013.

Gráfico 4 – Médias para iluminância natural - 2º


pavimento

Figura 18. Modelo criado no software Velux Daylight


Visualizer 2 da sala 1169. CASTRO, 2018.

Fonte: CASTRO, 2018.

3.2.4 Simulação de Distribuição de Iluminâncias

Utilizando o Software VELUX Daylight


Visualizer 2, realizou-se a simulação da distribuição
de iluminâncias em uma sala de aula. Figura 19. Simulação de iluminação natural para sala

Para isso, foi escolhida a sala 1169. Para a 1169 às 11:10hd. CASTRO, 2018.

obtenção dessa simulação, foi construído um


modelo da sala 1169, de mesmas dimensões, Observa-se, na figura 19, um esquema de

materiais de construção, cores e distribuição de falsas cores, que representam uma escala em lux da

mobília os mais aproximados possíveis da situação iluminação natural, bem como um grid de pontos

real, dentro das opções disponíveis na biblioteca mostrando a iluminância calculada para cada um

do Software. Um exemplo desse modelo está deles. A escala à esquerda da figura mostra o valor

mostrado na figura 18. de iluminância, em lux, correspondente a cada cor

Também foram definidos para o modelo para o esquema de falsas cores. A partir dessa

a sua localização, conforme a localização real da escala, é possível identificar a iluminância de cada

sala de aula (19º52’14.4”S 43º57’48.2”O, angulo de região na simulação da sala de aula conforme as

norte 45º), condição do céu encoberto, horário, cores que apresentam.

11:10h, e data aproximada, entre 21 de setembro e As janelas, embora não apareçam na

21 de outubro. O resultado final da simulação simulação, encontram-se ao lado direito da figura,

aparece na figura 19. É importante ressaltar que o permitindo, ali, maior incidência solar. Por essa

Software simula apenas a iluminação natural. razão, nessa região a iluminância é maior. É
evidente que quanto mais se distancia das janelas,
ou quanto maior a profundidade da sala, menor a
iluminância.
Esse padrão de distribuição de
iluminância é consistente com os resultados

66
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

obtidos a partir das medições de iluminância Foram estudadas situações de


natural, obtidos neste estudo, (e que podem ser iluminação natural, artificial e mista (iluminação
solicitados ao autor) onde, estão detalhados os natural + iluminação artificial). Lucena (2015)
valores das medições para a malha de pontos da destaca alguns parâmetros para análise do
sala 1169 às 11:10h. Comparando-os com o grid de desempenho da iluminação artificial. São eles:
pontos mostrado na figura 19, constata-se que os níveis de iluminação, uniformidade, reprodução de
dados são compatíveis e, portanto, a simulação cor da fonte de luz, aparência de cor da fonte de
valida as informações obtidas pelas medições in luz, características dos materiais utilizados e
loco. ausência de ofuscamento. Dentre estes, os
parâmetros analisados nesse estudo foram os
IV. DISCUSSÃO níveis de iluminação e uniformidade, e os valores
dos índices de reprodução de cor da fonte de luz e
Kowaltowski (2011) declara que o características dos materiais utilizados foram
ambiente físico das salas de aula, onde cerca de comparados com aqueles estabelecidos pela
20% da população permanece boa parte do dia, é Norma.
o principal local em que os processos de ensino e A reprodução de cor da fonte de luz é
aprendizagem se desenvolvem. De acordo com medida pelo IRC, dado pelos fabricantes, ou índice
Gonçalves et al. (2001), quanto maior for o esforço geral de reprodução de cor (Ra), estabelecido pela
de adaptação do indivíduo – que ocorre devido a Norma. A única diferença entre os dois é a
condições adversas no ambiente –, maior será a sua nomenclatura. Por fins de consistência, usamos Ra.
sensação de desconforto. Sendo assim, é Conforme mostrado na tabela 1, o valor de Ra para
importante que todos os esforços sejam aplicados os ambientes estudados deve ser superior a 80. Na
para que o máximo de conforto seja propiciado aos seção 2.1.3 foi constatado que as lâmpadas
usuários de ambientes educacionais. A partir dessa utilizadas nas salas de aula possuem Ra na faixa de
constatação, esse trabalho focou na avaliação da 80 a 89, portanto, seu valor é adequado. Lopes
iluminação das salas de aula do Bloco 4 da EE da (2013) compara a percepção de cores diferentes
UFMG, apoiado na premissa de que a iluminação das cores originais à perda de partes de palavras em
dos ambientes educacionais estudados dentro dos uma conversa por telefone. Ou seja, a
padrões estabelecidos pela norma configura uma comunicação da mensagem genuína sofre
condição confortável visualmente. prejuízos. Por isso é essencial a manutenção da
Lamberts et al. (1997) afirma: reprodução fiel das cores em um ambiente.
Conforto visual é entendido como a Quanto às características dos materiais
existência de um conjunto de utilizados, os valores de refletância estão
condições, num determinado registrados na tabela 3. Comparando-os com os
ambiente, no qual o ser humano pode padrões estabelecidos pela Norma, observa-se que
desenvolver suas tarefas visuais com o os valores para o plano de trabalho estão acima do
máximo de acuidade e precisão visual, recomendado. Muito, embora, não haja uma
com o menor esforço, com menor recomendação para o quadro, pode-se considerar
risco de prejuízos à vista e com sua refletância, no valor de 0,88, também elevada.
reduzidos riscos de acidentes. Uma das principais consequências de superfícies
(LAMBERTS et al., 1997, p.57). com refletâncias acima do recomendado,

67
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

especialmente do plano de trabalho e, no caso de extremamente importante mencionar os benefícios


salas de aula, do quadro, é que podem levar ao de um ambiente com níveis de iluminação
ofuscamento e contrastes muito altos, acarretando adequada. Smolders et al. (2014) explorou diversos
em fadigas visuais por conta da sucessiva estudos que atestam que a exposição a níveis de
readaptação a qual os olhos são submetidos iluminância mais altos pode induzir a sensação de
(ABNT, 2013). alerta e vitalidade de indivíduos, melhorar a
No que se refere à uniformidade, performance em atividades que requerem atenção
conforme mostrado nas Tabelas 9 a 12, nenhuma fixa por maiores períodos de tempo e pode até,
das salas, tanto em condições de iluminação mista embora temporariamente, ajudar a vencer
quanto de iluminação natural, alcançou o valor condições de cansaço.
mínimo de 0,7 estabelecido pela norma. O Ressalta-se, entretanto, a existência de
significado de uma uniformidade abaixo da estudos como o de Correia (2008) que constatam
recomendada é que, muito embora um ambiente alta satisfação dos usuários dos ambientes, mesmo
tenha pontos com iluminância maior que a em ambientes onde foram identificadas condições
recomendada, há mais pontos com iluminância de iluminação deficitária, como a presença de
abaixo da régua estabelecida. ofuscamento, uniformidade fora do padrão e até
A Figura 19, com as falsas cores, baixos níveis de iluminância. No entanto, essas
permite uma excelente visualização do significado apurações são, normalmente, dependentes da
físico da uniformidade baixa. Nela, a iluminância avaliação subjetiva dos usuários, que podem
do lado direito da sala 1169 (lado direito da figura), inclusive sofrer alguns dos efeitos de uma
onde se localizam as janelas, é próxima da iluminação deficitária, mas não estabelecem
recomendada, ou até maior em alguns pontos. No relação de causa e consequência entre os sintomas
entanto, quanto mais se distancia dessa região, e as condições físicas dos ambientes que
menor a iluminância. Observa-se, assim, uma frequentam.
distribuição bem heterogênea da iluminância. De Sendo assim, pode-se afirmar que a
acordo com Hybiner (2015), a uniformidade da luz manutenção dos parâmetros de iluminação de um
é um dos fatores levados em conta no estudo do ambiente dentro dos valores estabelecidos pela
conforto visual. Portanto, a partir desse enfoque, a NBR 8995-1/2013 é benéfica em vários aspectos
uniformidade deficitária identificada no Bloco 4 da para os seus usuários, principalmente no que diz
EE da UFMG é prejudicial ao conforto visual de respeito ao conforto visual e todos os fatores que
seus usuários. Finalmente, discute-se os níveis de se desenrolam a partir dele.
iluminação. Em concordância com a análise dos É válido mencionar que as causas pelas
resultados obtidos na seção 4, nenhuma das salas quais o sistema de iluminação presente atualmente
estudadas obteve nível de iluminância média nas salas de aula do Bloco 4 não atende as
adequado conforme o recomendado pela Norma, exigências da Norma podem ser diversas. Dentre
isto é, de 500 lux (ABNT, 2013). elas, têm-se a deterioração do sistema elétrico, a
Muito se é discutido a respeito das vida útil das lâmpadas, falta de manutenção,
consequências de níveis de iluminância deficitária, instalação inadequada, posicionamento
como irritabilidade, fadiga visual, cefaleia e indução inadequado de luminárias, modelo de luminárias
a erros e acidentes (EUROPEAN COMISSION e/ou de lâmpadas. A determinação de qual ou
DIRECTORATE, 1994). No entanto, é quais deles efetivamente influenciaram na

68
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

obtenção dos resultados aqui expostos não é de aula aos valores normativos e, portanto, conferir
escopo desse estudo. No entanto, tal identificação maior conforto aos seus usuários.
pode ser ponto essencial para a elaboração de um
estudo propondo um retrofit do sistema de VI. REFERÊNCIAS
iluminação do bloco 4, adequando-o à Norma.
ASSOCIACAO BRASILEIRA DE NORMAS
V. CONCLUSÃO TECNICAS. NBR 15215-2 – Iluminação
natural – Parte 2: Procedimentos de Cálculo para
Esse estudo teve como objetivo avaliar a Estimativa da Disponibilidade de Luz Natural.
a iluminação das salas de aula do Bloco 4 da EE da ABNT: Rio de Janeiro, 2004.
UFMG de acordo com normas e regulamentações ASSOCIACAO BRASILEIRA DE NORMAS
vigentes. TECNICAS. NBR 15215-4 – Iluminação
Viu-se, a partir da revisão de estudos natural – Parte 4: Verificação experimental das
prévios acerca da iluminação, que para um condições de iluminação interna de edificações –
indivíduo realizar uma tarefa da maneira mais Método de Medição. ABNT: Rio de Janeiro, 2004.
fluida possível, é essencial que as condições do ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS
espaço físico da realização da tarefa ou onde a TÉCNICAS. NBR ISO/CIE 8995-1:
atividade é realizada sejam adequadas a fim de lhe Iluminação de Ambientes de Trabalho: Parte
proporcionar comodidade e fácil adaptação, e que 1: Interior. ABNT: Rio de Janeiro, 2013.
o conforto visual é uma das maneiras de se medir CASALAB. Produtos: Luxímetro Digital Portátil
isso. – ITLD880. [Belo Horizonte], 2018. Disponível
Dessa forma, partindo-se da premissa em:
de que a iluminação dos ambientes estudados <https://www.caslab.com.br/produtos/104/826
dentro dos padrões da Norma configura uma 6> Acesso em: 19 de setembro de 2018.
condição confortável visualmente, realizou-se o CASTRO, M.C. Avaliação da Iluminação das
levantamento da iluminação natural, artificial e salas de Aula do Bloco 4 da Escola de
mista de determinadas salas de aula do Bloco 4 e, Engenharia da UFMG. Monografia de
ao analisar os resultados obtidos, constatou-se que conclusão curso de Engenharia Mecânica –
essas encontram-se todas fora dos padrões de UFMG, Brasil. 2018.
referência estabelecidos pelas normas adequadas. CIBSE, CODE. Code for interior lighting.
Diante disso, propôs-se adequação e, a London: The Chartered Institute of Building
realização de um projeto de retrofit do sistema de Services Engineers, 1994.
iluminação do Bloco 4 da EE da UFMG. No CORREIA, A.G.U. Avaliação pós-ocupacional
entanto, para sua realização, inicialmente seria da iluminação natural das salas dos setores de
necessária a determinação das causas dos padrões aulas teóricas da universidade federal do Rio
de iluminância inadequada. Tendo estas definidas, Grande do Norte. 2008. 173f. Dissertação
seria possível traçar planos de ação, design e (Mestrado em Arquitetura e Urbanismo) –
metodologias apropriadas ao caso específico do Universidade Federal do Rio Grande do Norte,
Bloco 4 e, a partir delas, apresentar a melhor Natal, 2008.
solução para a adequação da iluminação das salas EUROPEAN COMISSION DIRECTORATE,
General For Energy. Daylighting in buildings.

69
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

Energy Research Group, School of Architecture, MENEGHETTI, Lucia Helena Borges; DE


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71
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

TRABALHOS COMPLETOS

72
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

TRABALHO COMPLETO
A influência da vibração de corpo inteiro no processamento de
informações visuais
Experimento preliminar com universitários do grupo de adultos jovens
The influence of whole-body vibration on visual
information processing
Preliminary experiment with university students within group young adulthood
Herbert Câmara Nick; Maria Lucia Machado Duarte; Pedro Augusto Xavier Viana
Grupo de Acústica e Vibrações em Seres Humanos (GRAVISH),
Departamentos de Engenharia Mecânica (DEMEC), Escola de Engenharia,
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
Belo Horizonte / MG – Brasil
hcn.nick@gmail.com ; mlmduarte@ufmg.br ; pedro.vxa@gmail.com

Resumo – Com a finalidade de potencializar o processamento foi avaliada por meio da


tempo durante o trajeto, pessoas procuram pontuação obtida no jogo cognitivo. Os
manter a mente ativa com atividades de resultados mostraram que durante a VCI, os
estudos ou trabalho ou em busca de voluntários apresentaram uma diminuição de
socialização com intuito de distração ou rendimento no jogo cognitivo. Esse resultado
entretenimento e, cada vez mais, elas utilizam evidência uma constatação preliminar de que
aplicativos nos celulares ou tablets para esses o processamento visual da informação é
fins. As pessoas interagem com seus prejudicado em atividades durante o
smartphones inúmeras vezes por dia. Dessa deslocamento em meios de transportes
forma, leituras são feitas por meio do uso de veiculares, principalmente na frequência de 5
celular ou tablet durante o trajeto que as Hz, porém, o tipo de aparelho não influencia
pessoas fazem em transportes veiculares. nesta frequência.
Esses transportes são geradores da vibração de
corpo inteiro (VCI) que pode influenciar na Palavras-chave: Vibração de corpo inteiro;
cognição alterando o processamento visual da Cognição; Velocidade visual de processamento.
informação. Este experimento objetivou-se
em analisar a influência de 2 frequências de I. INTRODUÇÃO
VCI na velocidade de processamento Os avanços na tecnologia de dispositivos
utilizando um celular e um tablet por meio de móveis e computadores sem fio transformaram a
jogo de treinamento cerebral (cognitivo). Os forma como os indivíduos se comunicam,
40 voluntários foram separados em 4 Grupos tornando o uso de tais dispositivos cada vez mais
distintos sendo 10 para o grupo com celular a populares. Com a finalidade de potencializar o
5 Hz; 10 para o grupo com tablet a 5 Hz; 10 tempo durante o trajeto, pessoas procuram manter
para o grupo com celular a 30 Hz; e, 10 para o a mente ativa com atividades de estudos ou
grupo com tablet a 30 Hz. A velocidade de trabalho ou em busca de socialização com intuito

73
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

de distração ou entretenimento e, cada vez mais, de parâmetros como deslocamento, velocidade e


elas utilizam aplicativos nos celulares ou tablets aceleração. [4].
para esses fins. As pessoas interagem com seus A leitura de mídia digital ou impressa em
smartphones inúmeras vezes por dia, imediatamente um meio vibratório exige do sistema visual
após despertar, durante o dia, antes de ir dormir e humano um esforço na execução da atividade de
mesmo no meio da noite. Isso despertou o leitura para garantir o entendimento do assunto
interesse da comunidade científica em realizar lido. [5]. As frequentes distorções visuais na
estudos com foco em como essa interação do tentativa de corrigir a vibração das letras e palavras
indivíduo com o celular pode afetar o desempenho do texto ocasiona um estresse visual que provoca
cognitivo. [1]. irritabilidade nos olhos e fragmentação da leitura,
Com o advento da Era Digital, pessoas de e, consequentemente, reduz a eficiência da
diferentes faixas etárias, gêneros, níveis de compreensão do texto. [6].
escolaridade passaram a ter acesso à informação, Um exemplo de interferência da vibração
por meio de leituras de ebooks (livros digitais), redes são os efeitos exercidos na cognição do indivíduo
sociais e blogs de notícias. O surgimento e a e que se manifestam como facilidades ou
expansão de cursos de educação à distância (EaD) dificuldades motoras ou psicomotoras de atenção,
também contribuíram para o uso maciço de memorização, compreensão, percepção,
celulares e tablets como meio de leitura para o associação, raciocínio, juízo, imaginação,
processo de ensino e aprendizagem e, em várias pensamento e linguagem. Existe uma redução
oportunidades, essa leitura é feita durante o significativa da velocidade de leitura em pessoas
traslado em meios de transportes diversos. [2]. expostas às vibrações similares a de em meios de
As vibrações são encontradas em diversas transporte públicos. [7].
atividades humanas, como em viagens, lazer e em A visão e a atenção são processos que
atividades laborais, e, por isso, a exposição é integram a área cognitiva da velocidade de
inevitável ao indivíduo. Durante o itinerário das processamento e que, portanto, dependem de
pessoas, [3] os veículos são fontes geradoras de discriminadores que interpretará as informações
vibração que, por definição, são movimentos globais, tendo os olhos como a porta de entrada e
oscilatórios periódicos ou alternados de um corpo que interferem diretamente na atenção do
com dissipação de energia proveniente de forças indivíduo. [8].
desequilibradas. Essa vibração veicular (ônibus, O principal objetivo é apresentar os
carros, caminhões) são chamadas de vibração de resultados da influência da vibração de corpo
corpo inteiro (VCI), pois são vibrações inteiro na cognição em âmbitos distintos (tipo de
transmitidas ao corpo todo com a pessoa sentada, aparelho utilizado e frequência de exposição) como
em pé ou deitada. Com isso, afirma-se que os uma contribuição à pesquisa científica e
órgãos do corpo humano são sensíveis às tecnológica por análise do processamento visual
vibrações, competindo ao cérebro combinar a utilizando um aplicativo de jogos em celular ou
informação visual, vestibular, somática e auditiva tablet para treinamento cerebral, e avaliar a
para perceber os estímulos vibracionais. Tais habilidade cognitiva de velocidade de
efeitos da vibração são complexos e difíceis de processamento.
medir, sendo obtidos por experimentos extraídos

74
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

II. MÉTODO Tabela 2. Distribuição da amostra de voluntários


em grupos para o experimento
2.1. PARTICIPANTES Grupo Sigla Amostra Aparelho Frequência

A participação na atividade experimental 1 C5 10 Celular 5 Hz


foi voluntária e a pesquisa foi aprovada pelo 2 T5 10 Tablet 5 Hz
Comitê de Ética da Universidade Federal de Minas 3 C30 10 Celular 30 Hz
Gerais sob o nº CAAE 55602816.4.0000.5149. 4 T30 10 Tablet 30 Hz
Todos os participantes assinaram o Fonte: os autores.
Termo de Consentimento Livre Esclarecido
(TCLE) e responderam o questionário de aptidão Os voluntários foram expostos a 2
para participação nos testes com vibração frequências diferentes em ambos os eixos “z”
(Anamnese) conforme diretrizes estabelecidas na (vertical), visto que este é o eixo geralmente de
norma internacional ISO 13090-1:1998 “Mechanical maior importância. Foi medido os níveis
Vibration and Shock – Guidance on Safety Aspects of vibratórios na mão dos voluntários nos eixos “x”,
Tests and Experiments with People”. [9] “y” e “z”. Em cada frequência, a vibração foi
A amostra total foi constituída de 40 apresentada na magnitude de 0,8 m/s². As
indivíduos universitários com faixa etária dentro frequências escolhidas para o estudo foram de 5
do grupo adultos jovens (20 a 40 anos), saudáveis, Hz correspondente à frequência veicular, e de 30
sem desvios refrativos oculares (ou devidamente Hz correspondente à frequência de plataformas
corrigidos), e tendo as medidas autorreferidas de vibratórios comerciais com a função de exercitar a
idade, altura e peso, e gênero apresentada na musculatura corporal.
Tabela 1.
2.2. INSTRUMENTOS
Tabela 1. Média das medidas autorreferidas de 2.2.1. Plataforma vibratória GRAVISH – UFMG e
idade, altura e peso dos voluntários outros
Média ± Desvio Padrão Para executar o teste experimental
Gênero n Idade Peso Altura utilizou-se um Tablet Ipad3, um celular iPhone 5S
(anos) (kg) (m) e a plataforma de excitação de vibração de corpo
22,4 ± 63,9 ± 1,64 ± inteiro do GRAVISH com um sistema de controle
Fem. 20
1,26 5,05 0,03 e aquisição de dados embarcados desenvolvido
24,6 ± 73,7 ± 1,75 ± [10] para controle dos parâmetros.
Masc. 20
1,58 5,05 0,02 Os voluntários ficaram em uma posição
23,5 ± 68,8 ± 1,70 sentada confortável em um assento rígido de
Geral 40
1,43 5,05 ±0,05 madeira e ferro tipo cadeira escolar na plataforma

Fonte: os autores. de excitação de vibração com as costas apoiadas


em um encosto vertical rígido com os pés apoiados

Os participantes foram agrupados em 4 no piso da plataforma de vibração, que se movia

grupos distintos como mostra a Tabela 2. com o assento.


Para aquisição dos dados utilizou-se um
computador digital e o sistema dinâmico de análise

75
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

de sinal PHOTON II LDS DACTRON com um compreensão e definição de escolha se o direito de


acelerômetro triaxial modelo 4524 Brüel & Kjær. passagem na zona de conflito de uma interseção é
possível. Em milissegundos, o cérebro assimila as
imagens captadas pelos olhos, comparando-as com
as informações de um sinaleiro, na qual a cor
vermelha indica que o fluxo naquele sentido está
interrompido.

Figura 2. Jogo Fit Brain Traffic Light Speed.


Figura 1. Plataforma vibratório do GRAVISH – Fonte: os autores.
UFMG.
Fonte: os autores. 2.2.3. Questionário de análise subjetiva
Para realizar uma análise subjetiva da VCI
2.2.2. Aplicativo para treinamento cerebral percebida pelo voluntário na realização da tarefa,
O desempenho cognitivo por meio da utilizou-se um questionário para verificar,
percepção visual, que traduz a habilidade para qualitativamente, por meio de uma escala, a
visualizar e interpretar informações claras do dificuldade e o conforto, divididas da seguinte
espectro visual que chegam aos nossos olhos forma:
(velocidade de processamento), possivelmente a. Dificuldade: (0 - Muito fácil) A realização da
afetado pelos movimentos oculares durante a tarefa ocorreu sem problema algum; (1 –
leitura sob VCI, foram avaliados, pelo aplicativo Fácil) A realização da tarefa foi possível, não
Fit Brain por meio do jogo de treinamento cerebral como o normal, mas ainda com certa
Traffic Light Speed. facilidade; (2 – Difícil) A realização da tarefa
Esse jogo tem como parâmetro avaliar a encontrou empecilhos ou alguma dificuldade,
habilidade cognitiva de velocidade de mas pode ser concluída; (4 – Muito difícil) A
processamento. Quanto mais elevada for a realização da tarefa foi complicada ou difícil a
velocidade de processamento (pontuação obtida ponto da tarefa quase não ser concluída.
no jogo), mais eficiente será sua capacidade de b. Conforto: (0 – Muito confortável) A
pensamento e aprendizagem. Basicamente, o jogo realização da tarefa não causou mal-estar
consiste em clicar, com precisão e rápida reação, na algum ou nenhum incômodo; (1 –
tela do tablet ou celular sempre que a luz verde do Confortável) A realização da tarefa fugiu dos
semáforo acender como mostra a Figura 2. padrões normais trazendo alguma sensação,
Ao identificar o instrumento farol, mas ainda não causou desconforto ou
intuitivamente inicia-se o processo cognitivo de incômodo; (2 – Desconfortável) A realização

76
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

da tarefa causou mal-estar ou incômodo; (4 – da estatística descritiva com os valores da média,


Muito desconfortável) A realização da tarefa mediana, desvio padrão e erro padrão, além do
causou mal-estar ou incômodo a ponto de teste de hipótese em que a hipótese nula podemos
causar alguma sensação como dor de cabeção, considerar uma igualdade entre os grupos.
náuseas, enjoos, vistas emparelhadas ou
outros.

2.3. Análise dos Dados


Foram realizados testes estatísticos não
paramétricos, independentes por meio da análise
de Wilcoxon para o teste de hipóteses. Os métodos
não paramétricos requerem poucos pressupostos
sobre a população a partir da qual os dados estejam
sendo obtidos. Também foi apresentado
Figura 3. Boxplot Celular VCI 5 Hz gerado no
graficamente os resultados da pontuação dos
Minitab software.
voluntários em 3 tempos distintos (tempo inicial
Fonte: os autores.
antes do início da VCI; tempo vibrando com VCI;
tempo final após 5 min. sem VCI) por meio do uso
do software Minitab. O intervalo de confiança foi
de 95%. [11].

III. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados da evolução da pontuação


nos 3 instantes distintos (tempo inicial; tempo
vibrando; tempo final) estão apresentados nas
Figuras 3 – 6, que mostram um decaimento na Figura 4. Boxplot Celular VCI 30 Hz gerado no
pontuação durante a exposição da VCI no tempo Minitab software.
vibrando. Também, pode-se visualizar no tempo Fonte: os autores.
final, após 5 min sem VCI, que a pontuação dos
voluntários começa a aumentar com tendência ao
retorno dos valores iniciais apresentados no tempo
inicial.
Na Tabela 3, estão os dados do grupo
Tablet 5 Hz e Celular 5 Hz para os parâmetros da
estatística descritiva com os valores da média,
mediana, desvio padrão e erro padrão, além do
teste de hipótese em que a hipótese nula podemos
considerar uma igualdade entre os grupos.
Figura 5. Boxplot Tablet VCI 5 Hz gerado no
Na Tabela 4, estão os dados do grupo
Minitab software.
Tablet 30 Hz e Celular 30 Hz para os parâmetros
Fonte: os autores

77
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

Na Tabela 4 estão apresentados os dados


da correlação do grupo Tablet 30 Hz com o grupo
Celular 30 Hz. Par aum nível de significância de
0,05, podemos concluir que a hipótese nula deve
ser rejeitada, uma vez que o p valor calculado 0,001
é menor que α = 0,05, ou seja, existe uma evidência
de uma diferença significativa ao executar a
atividade com tablet comparando com o celular na
frequência de 30 Hz.
Figura 6. Boxplot Tablet VCI 30 Hz gerado no
Minitab software.
Tabela 4. Correlação grupo Tablet 30 Hz x Celular
Fonte: os autores.
30 Hz
Correlação de dois grupos dependentes
Ao correlacionar o grupo Tablet 5 Hz
Descrição Tablet 30 Hz Celular 30 Hz
com o grupo Celular 5 Hz (ver Tabela 3), por meio
Média 4139,17 4321,67
de análise estatística para um nível de significância
Mediana 4140,00 4270,00
de 0,05, a decisão é de não rejeitar a hipótese nula,
Desvio Padrão 593,04 375,57
pois o p-valor calculado 0,40 é superior a α = 0,05,
Erro Padrão 76,56 48,49
ou seja, conclui-se que a mediana da pontuação
utilizando celular é igual ao tablet na mesma
frequência, o que nos leva a uma tendência de que Teste Wilcoxon

o tipo de aparelho não interfere na leitura sob uma H0: Mediana Tablet 30 Hz = Mediana

frequência de 5 Hz. Celular 30 Hz


H1: Mediana Tablet 30 Hz < Mediana

Tabela 3. Correlação grupo Tablet 5 Hz x Celular Celular 30 Hz

5 Hz p-valor = 0,118%

Correlação de dois grupos dependentes Rejeitar a hipótese nula H0

Descrição Tablet 5 Hz Celular 5 Hz Fonte: os autores

Média 3767,50 3801,35


Na avaliação subjetiva dos voluntários
Mediana 3815,00 3805,00
sobre o conforto da atividade, 65% do grupo
Desvio Padrão 668,30 563,48
Celular 30 Hz disseram se sentir mais confortável
Erro Padrão 86,28 72,74
ou muito confortável, enquanto no grupo Tablet
30 Hz esse número foi de 45%. Já no grupo Celular
Teste Wilcoxon
5 Hz, essa avaliação foi de 60% para sensação de
H0: Mediana Tablet 5 Hz = Mediana
confortável ou muito confortável, enquanto no
Celular 5 Hz
grupo Tablet 5 Hz essa sensação foi de 57%.
H1: Mediana Tablet 5 Hz > Mediana
Na avaliação subjetiva dos voluntários
Celular 5 Hz
para a dificuldade em realizar a atividade (jogo),
p-valor = 40,047%
66% dos voluntários do grupo Celular 5 Hz
Não rejeitar a hipótese nula H0
afirmaram ser difícil, enquanto 45% dos
Fonte: os autores
voluntários do grupo Tablet 5 Hz também

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

alegaram ser difícil a atividade. Já no grupo Celular realizadas em diferentes mídias e sob estresse
30 Hz, 40% disseram ser difícil a atividade, visual: estudo preliminar. Tese de Doutorado,
enquanto no grupo Tablet 30 Hz, 45% dos Universidade Federal de Minas Gerais, Brasil,
voluntários disseram ser difícil a atividade. 2017.
[3] GRIFFIN, M. J. Handbook of Human
IV. CONCLUSÃO Vibration. London: Academic Press, 1996. 988 p.
[4] Firmino, Sabrina Glicéria. Influência da
Este experimento preliminar avaliou a vibração de corpo inteiro em cobradores de
influência da VCI no processamento da ônibus avaliada através de teste de cognição.
informação visual com a variação do tipo de Monografia de conclusão de curso de graduação,
dispositivo (celular ou tablet) e em duas Departamento de Engenharia Mecânica, Escola de
frequências diferentes (5 Hz e 30 Hz). Engenharia, Universidade Federal de Minas
Os resultados mostraram que durante a Gerais, Brasil, 2017.
VCI existe um decaimento na área cognitiva [5] ROMERO, R. C. S.; et. al.. Influência da
velocidade de processamento, o que nos leva a crer vibração de corpo inteiro na atividade de leitura:
que é devido ao comportamento ocular que revisão de literatura. 6º Congresso Brasileiro de
apresenta dificuldade de foco devido a influência Neurovisão, 2017, Belo Horizonte, Minas Gerais,
da VCI. Isso também pode ser confirmado pelos Brasil: Laboratório de Pesquisa Aplicada à
resultados apresentados após 5 min da exposição Neurovisão, Faculdade de Filosofia e Ciências
que caracteriza o restabelecimento da normalidade Humanas, Escola de Engenharia, Universidade
da área cognitiva aos padrões normais antes de Federal de Minas Gerais.
qualquer exposição. [6] LOPES, V. P. et. al.. Influência da vibração de
Também, chega-se à conclusão de que na corpo inteiro na atividade de leitura: revisão de
frequência de 5 Hz a que afeta mais a área da literatura. 6º Congresso Brasileiro de
cabeça, o tipo de aparelho não é uma variável a ser Neurovisão, 2017, Belo Horizonte, Minas Gerais,
considerada, ou seja, a frequência de 5 Hz Brasil: Laboratório de Pesquisa Aplicada à
provavelmente é a variável que interfere mais no Neurovisão, Faculdade de Filosofia e Ciências
processamento visual da informação. Humanas, Escola de Engenharia, Universidade
Federal de Minas Gerais.
V. REFERÊNCIAS [7] GRIFFIN, M. J.; HAYWARD, R. A.. Effects
of horizontal whole-body vibration on reading.
[1] FELDBUSCH A; SADEGH-AZAR H.; Applied Ergonomics, V. 25, n. 3. 1994.
AGNE, P.. Vibration analysis using mobile [8] MÉDICI, E. A.; THOMÉ, N. G. K.;
devices (smartphones or tablets). In: X REZENDE, L. G.. Discriminadores visuais e a
international conference on structural dynamics, atenção. 6º Congresso Brasileiro de
EURODYN 2017. Kaiserslautern, Germany. Neurovisão, 2017, Belo Horizonte, Minas Gerais,
Procedia Engineering—ScienceDirect, pp 2790– Brasil: Laboratório de Pesquisa Aplicada à
2795. Neurovisão, Faculdade de Filosofia e Ciências
[2] LOPES, V. P. Influência da vibração de Humanas, Escola de Engenharia, Universidade
corpo inteiro e da iluminação artificial na Federal de Minas Gerais.
cinemática ocular durante atividades de leitura

79
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

[9] ISO, INTERNATIONAL testes de vibração de corpo inteiro. Monografia de


ORGANIZATION FOR conclusão de curso de graduação, Departamento
STANDARDIZATION. ISO 13090-1:1998. de Engenharia Mecânica, Escola de Engenharia,
Mechanical vibration and shock — Guidance Universidade Federal de Minas Gerais, Brasil,
on safety aspects of tests and experiments with 2015.
people — Part 1: Exposure to whole-body [11] LEVINE, D. M. et. al.. Estatística – teoria e
mechanical vibration and repeated shock. aplicações. Tradução e revisão técnica SOUZA, T.
1998. C. P.. 7ª ed.. Rio de Janeiro: LTC, 2017.
[10] AMARAL, T. P.. Implementação e verificação
de um sistema de controle para plataforma de

80
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

TRABALHO COMPLETO
Aprendizagem motora e polimorfismo Val158Met da COMT:
análise do comportamento oculomotor

Nathálya Gardênia de Holanda Marinho Nogueira1, Débora Marques de Miranda2, Bárbara


de Paula Ferreira1, Juliana Otoni Parma1, Tércio Apolinário-Souza1, Lucas Eduardo
Antunes Bicalho1, Herbert Ugrinowitsch1, Guilherme Menezes Lage1
1
Departamento de Educação Física, Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG, Belo
Horizonte - MG, Brasil
2
Departamento de Pediatria, Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG, Belo
Horizonte - MG, Brasil
E-mail: nogueiranathalya@gmail.com

Introdução influenciam a transmissão dopaminérgica e está


A estabilidade e a flexibilidade motora são envolvido nos desempenhos cognitivo e motor
características importantes envolvidas na aquisição relacionado ao córtex pré-frontal (CPF) e à
de um comportamento habilidoso [1]. A primeira dopamina (DA), uma vez que níveis
se refere à produção de um padrão espaço- dopaminérgicos no CPF são afetados pela
temporal bem definido ao longo do tempo, e a disponibilidade da enzima catecol-o-
segunda à capacidade de ajustar esse padrão metiltransferase (COMT) [8] [9] [10].
espaço-temporal às demandas ambientais, Uma distribuição trimodal da atividade
mantendo sua identidade [2]. A aprendizagem da COMT é encontrada em populações humanas
dimensão relativa da habilidade, caracterizada pela devido ao polimorfismo funcional Val158Met
capacidade de reproduzir um padrão temporal bem (rs4680). Sua sequência de codificação consiste na
definido entre os componentes do movimento, transição de uma guanina para a adenina no códon
está associada ao ganho de estabilidade. Por outro 158 da MB-COMT, o que resulta na substituição
lado, a aprendizagem da dimensão absoluta da de uma valina (Val) por uma metionina (Met) [11].
habilidade, caracterizada pela capacidade de Os homozigotos Met estão associados a menor
parametrização, está associada ao ganho de atividade enzimática [12], resultando em mais DA
flexibilidade no comportamento [2] [3] [4]. disponível nas fendas sinápticas. Por outro lado, os
Tarefas de aprendizagem de sequência homozigotos Val mostram maior atividade
motora com metas de tempo relativo e absoluto enzimática e menor concentração de DA nas
permitem investigar o ganho de estabilidade e fendas sinápticas [11].
flexibilidade ao longo da prática [2] [5] [3] [4]. Os Efeitos funcionais do polimorfismo da
ganhos nos níveis de estabilidade e flexibilidade, COMT na neurotransmissão da DA podem ser
que refletem a aquisição da habilidade motora mais bem compreendidos a partir de ideias
podem ser influenciados por diferenças emergentes sobre os papéis tônico e fásico da DA
individuais. Os genes, por exemplo, influenciam o no processamento cognitivo [13] [14]. É proposto
comportamento de um indivíduo através dos seus que o estímulo tônico dos receptores D1 corticais
efeitos no cérebro [6], como o gene COMT [7]. O estabiliza e mantém as informações relevantes,
gene COMT possui variantes genéticas que enquanto a estimulação fásica de receptores D2 do
81
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

estriado fornece flexibilidade cognitiva, como de informação relacionada às exigências de


atualização e manipulação de informação [14] [15]. flexibilidade, caracterizadas pela parametrização do
Assim, estendendo os efeitos do polimorfismo da movimento. Uma análise do comportamento
COMT, foi proposto que o alelo Met está oculomotor pode testar essa hipótese de que as
associado a um aumento da transmissão tônica da características cognitivas de estabilidade e
DA o que gera estabilidade cognitiva, e o alelo Val flexibilidade geradas pelos genótipos da COMT
a um aumento da transmissão fásica da DA estarão associadas ao tipo de informação que
associada à flexibilidade cognitiva [13] [15]. alimentará os estágios iniciais do planejamento e
Tanto os estudos sobre funções controle motor. Portanto, este estudo tem como
cognitivas, quanto os estudos sobre objetivo investigar a associação entre o
comportamento motor mostram que existem polimorfismo da COMT e a aquisição de uma
diferenças no desempenho e na aprendizagem tarefa de sequência motora. As hipóteses são de
motora entre os homozigotos Val e Met do que (a) o alelo Met favorecerá a produção do
polimorfismo da COMT [8] [9] [16] [17] [18] [19] padrão de movimento e o alelo Val favorecerá a
[15] [20]. Além disso, existem indicativos dos parametrização do movimento; (b) os
efeitos dos genótipos da COMT nos papéis tônico homozigotos Met buscarão predominantemente
e fásico da DA. Porém, estudos que relacionam o informações visuais relacionadas ao padrão de
polimorfismo da COMT e a aprendizagem motora movimento e os homozigotos Val à
não investigaram tal associação quando se utiliza parametrização.
uma tarefa de sequência motora que requer o
ganho de estabilidade e flexibilidade Método
simultaneamente [21]. Nossa hipótese é que a Este estudo incluiu uma amostra final de
estabilidade cognitiva associada ao alelo Met 42 estudantes destros (15 mulheres), média (M) de
favorece a produção de um padrão espaço- idade de 25,12 anos (desvio padrão [DP] = 5,84).
temporal durante a aquisição de uma tarefa de Todos os participantes possuíam visão normal ou
sequência motora, enquanto a atualização e corrigida, não declararam histórico de
manipulação de informações relacionadas ao alelo comprometimento neurológico ou psiquiátrico ou
Val favorece a capacidade de ajustar o padrão uso de medicamentos que pudessem alterar as
espaço-temporal temporal à dinâmica do funções cerebrais, e obtiveram pelo menos 80
ambiente. pontos no Inventário de Dominância Lateral de
Investigar os mecanismos subjacentes à Edimburgo (IDLE) [25], indicando preferência
relação entre aprendizagem motora e genótipo pela mão direita. Todos os participantes assinaram
também é necessário. A busca de informações no o termo de consentimento livre e esclarecido
ambiente para alimentar processos perceptivos é (TCLE). Um comitê de ética local aprovou todos
crucial para o planejamento e controle motor [22] os procedimentos de acordo com a Declaração de
[23]. Aprendizes com o alelo Met podem Helsinque (versão 2014).
apresentar uma predominância por busca de A extração de DNA do sangue total foi
informações sobre meta e feedback na dimensão feita pelo método salino. A amplificação do
estável a ser aprendida, o padrão de movimento. material de DNA foi realizada por PCR em tempo
Aprendizes com o alelo Val , por outro lado, real e a análise do polimorfismo funcional
podem apresentar uma predominância por busca Val158Met da COMT (rs4680) foi feita utilizando

82
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

o TaqMan Genotype. O genótipo foi determinado fase de aquisição e testes de aprendizagem. Foram
com base no modo de discriminação alélica. O identificadas a posição de cada feedback e metas da
sistema de eye-tracker consistia em um rastreador tarefa. Para medir a quantidade de informações
ocular móvel SensoMotoric conectado a um laptop. visuais coletadas no feedback e nas metas durante a
Os participantes foram solicitados a fase de aquisição, o tempo total de permanência
pressionar sequencialmente quatro teclas (2, 8, 6 e (TTP) em cada áreas de interesse fornecida foi
4) no teclado numérico com o dedo indicador da computado nas dimensões relativa e absoluta. O
mão direita, nos tempos absolutos (TA) de 700, TTP foi normalizado em segundos, particionado
900 e 1.100 ms e um tempo relativo (TR) entre as em tentativas/blocos e posteriormente
teclas (22.2% de 2 para 8, 44.4% de 8 para 6 e segmentado em período de feedback (PF) e
33.3% de 6 para 4). Cada participante praticou 40 planejamento (PP) [22].
tentativas em cada um dos três TAs de forma O teste de Shapiro-Wilk revelou que
aleatória. Os tempos relativos não se alteraram todas as medidas tiveram uma distribuição normal.
entre tentativas, requerendo assim a aprendizagem As medidas de desempenho motor foram
de um só padrão de movimento. As informações organizadas em blocos de 12 tentativas. Os EA e
relacionadas à estabilidade cognitiva foram: (a) ER na fase de aquisição foram analisados por uma
metas para o TR antes da execução, (b) CR sobre ANOVA two-way (3 grupos x 10 blocos) com
erro percentual de cada um dos três TRs e (c) erro medidas repetidas no segundo fator. Foram
relativo total. As informações relacionadas à realizadas ANOVAs one-way (3 grupos × 1 bloco)
flexibilidade cognitiva foram as (a) metas de TA para analisar os testes de aprendizagem 1 e 2. Para
antes da execução e o (b) CR sobre o TA realizado. investigar as alterações na quantidade de
Após a realização da coleta do sangue informações visuais coletadas no CR e nas metas
para posterior extração do DNA e processo de da tarefa do primeiro ao último bloco da fase de
genotipagem e definição dos grupos, a tarefa aquisição, o TTP foi analisado utilizando
motora foi realizada em dois dias consecutivos. No ANOVAs two-way (3 grupos × 2 blocos de
primeiro dia foi realizada a fase de aquisição e no aquisição) com medidas repetidas no último fator.
segundo dia, os testes de aprendizagem 1 (TA de Apenas os resultados principais, envolvendo o
900 ms) e 2 (TA de 1.300 ms) com 12 tentativas fator grupos, serão apresentados.
cada e sem o fornecimento de CR. O teste de
aprendizagem 1 se deu a partir da execução de um Resultados
parâmetro já produzido (900 ms), em um novo Erro absoluto (EA)
contexto, o de prática constante, pois na fase de Fase de aquisição – Foi encontrado
aquisição houve mudanças nos tempos absolutos efeito principal de grupos [F(2,39) = 3,809, p =
tentativa a tentativa. O teste de aprendizagem 2 se 0,031, ηp2 = 0,163]. O grupo Val/Val foi superior
deu a partir da produção de um novo parâmetro ao grupo Val/Met (p = 0,044). Testes de
(1.300 ms) com prática constante. Os tempos aprendizagem - Houve diferença significativa
relativos foram mantidos. Duas variáveis entre os grupos no teste de aprendizagem 1
dependentes motoras foram medidas: (1) o erro [F(2,39) = 3,324, p = 0,046, ηp2 = 0,171]. O grupo
absoluto (EA) e (2) o erro relativo (ER). O EA Val/Val foi superior ao grupo Met/Met (p =
informa sobre flexibilidade cognitiva e o ER sobre 0,036). Não houve diferenças no teste de
estabilidade. A oculometria foi utilizado durante a aprendizagem 2.

83
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

Erro relativo (ER) p <0,001, ηp2 = 0,354. O grupo Val/Val


Fase de aquisição – Não houve efeito apresentou TTP maior que os grupos Met/Met e
principal de grupos. Testes de aprendizagem – Val/Met no primeiro bloco, e também o grupo
Não houve diferença entre os grupos no teste de Met/Met apresentou maior TTP que o grupo
aprendizagem 1 ou no teste de aprendizagem 2. Val/Met no primeiro bloco.
TTP no tempo relativo para a meta:
Tempo total de permanência (TTP) período de planejamento – Houve efeito
TTP no tempo absoluto para o principal de grupos, F (2,39) = 26,896, p <0,001,
feedback: período de planejamento - Houve ηp2 = 0,580. O grupo Met/Met apresentou um
efeito principal significativo para grupos, F (2,39) TTP maior que os grupos Val/Val e Val/Met. O
= 3,549, p = 0,038, ηp2 = 0,154. O grupo Val/Val TTP diminuiu do primeiro para o último bloco.
apresentou um TTP maior que o grupo Met/Met. Não houve interação entre grupos e blocos.
Não houve interação entre grupos e blocos. TTP no tempo relativo para a meta:
TTP no tempo absoluto para o período de feedback - Houve efeito principal de
feedback: período de feedback – Houve efeito grupos, F (2,39) = 37,90, p <0,001, ηp2 = 0,660.
principal de grupos, F (2,39) = 3,297, p = 0,050, O grupo Met/Met apresentou um TTP maior que
ηp2 = 0,142. O grupo Val/Val apresentou um TTP os grupos Val/Val e Val/Met. Houve interação
maior que o grupo Val/Met. Não houve interação entre grupos e blocos, F (2,78) = 17,14, p <0,001,
entre grupos e blocos. ηp2 = 0,468. O grupo Met/Met apresentou TTP
TTP no tempo relativo para o maior que os grupos Val/Val e Val/Met no
feedback: período de planejamento – Não primeiro bloco e apresentou TTP maior que o
houve efeito principal de grupos. Não houve grupo Val/Met no último bloco.
interação entre grupos e blocos.
TTP no tempo relativo para o Discussão
feedback: período de feedback – Houve efeito Os resultados desse estudo mostraram
principal de grupos, F (2,39) = 3,765, p = 0,032, que o alelo Val favoreceu a parametrização do
ηp2 = 0,162. O grupo Met/Met apresentou um movimento. Além disso, os homozigotos Val
TTP maior que o grupo Val/Val. Não houve buscaram predominantemente informações
interação entre grupos e blocos. relacionadas à parametrização, enquanto os
TTP no tempo absoluto para a meta: homozigotos Met buscaram predominantemente
período de planejamento – Houve efeito informações relacionadas ao padrão de
principal de grupos, F (2,39) = 38,780, p <0,001, movimento. A hipótese de que o alelo Met
ηp2 = 0,665. O grupo Val/Val apresentou TTP favoreceria a aprendizagem do padrão de
maior que os grupos Met/Met e Val/Met. Não movimento foi à única que não foi confirmada. O
houve interação entre grupos e blocos. grupo Val/Val teve um desempenho melhor que o
TTP no tempo absoluto para a meta: grupo Met/Met no teste de aprendizagem que
período de feedback - Houve efeito principal de exigiu um tipo diferente de processamento de
grupos, F (2,39) = 15,83, p <0,001, ηp2 = 0,448. informações. O teste de aprendizagem 1 exigiu a
O grupo Val/Val apresentou TTP maior que os recuperação e o desempenho consecutivo de
grupos Met/Met e Val/Met. Foi encontrada apenas um dos parâmetros anteriormente
interação entre grupos e blocos, F (2,78) = 10,67, praticados na aquisição.

84
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

De acordo com a hipótese do Quando os requisitos de transferência são


processamento apropriado a transferência [26], o diferentes dos processados na parte final da
desempenho constante da habilidade nos testes de aquisição, a sobreposição esperada dos processos
aprendizagem após praticá-lo aleatoriamente na cerebrais não pode ocorrer efetivamente [24]. Essa
aquisição não favorece uma transferência hipótese explicativa de uma interação do tipo de
apropriada da prática para o teste. Uma prática, genótipo e processamento exigido nos
transferência melhor ocorre quando o testes de aprendizagem deve ser investigada em
processamento experimentado durante a prática é estudos futuros.
semelhante ao exigido no teste de transferência. O As análises do comportamento
desafio apresentado no teste de aprendizagem 1 oculomotor dos grupos reforçam que diferentes
exigiu flexibilidade cognitiva, que foi melhor genótipos do polimorfismo da COMT estão
observada no grupo Val/Val do que no grupo associados à estabilidade / flexibilidade cognitiva
Met/Met. O grupo Val/Met apresentou [15]. Essas são descobertas sem precedentes, pois
desempenho intermediário. Curiosamente, as evidências anteriores surgiram estritamente das
vantagens do grupo Val/Val não foram mais performances dos grupos. Os homozigotos Val
observadas quando a demanda de processamento buscaram ativamente por informações visuais que
aumentou no teste de aprendizado 2, que exigiu a beneficiam a flexibilidade, enquanto os
prática consecutiva de um único parâmetro e a homozigotos Met buscaram informações visuais
produção de um novo parâmetro. que beneficiam a estabilidade. A prática aleatória
O aumento da demanda de por si só promove uma maior busca por
processamento de informações exigido no teste de informações que favorecem a flexibilidade
aprendizagem 2 igualou a capacidade de cognitiva [22] [23]. No entanto, a análise da
flexibilidade dos grupos. Este é um achado interação entre tipo de prática e genótipo mostra
importante ao considerar o limiar de flexibilidade que o estado dopaminérgico do CPF está associado
criado pelos níveis dopaminérgicos. Esse achado ao tipo de busca de informações ambientais.
apoia a afirmação de Tunbridge et al. [11] sobre Durante a prática, os aprendizes lidaram com
uma simplificação na noção de que um aumento informações sobre (a) o padrão de movimento a
ou diminuição do fluxo de DA no CPF está ser aprendido e (b) as variações dos parâmetros
diretamente associado a um aumento ou tentativa a tentativa. Os homozigotos Val
diminuição no desempenho. As interações entre os buscaram predominantemente informações
estados do CPF com a natureza da tarefa executada relacionadas à parametrização. Esse
produziram diferentes níveis de processamento comportamento corresponde ao desempenho
cognitivo. A interação entre a prática aleatória e o aprimorado na fase de aquisição e no teste de
alelo Val levou ao aumento do desempenho aprendizagem 1.
quando foi necessária a manutenção de um único Em relação ao desempenho semelhante
parâmetro anteriormente praticado na memória de do grupo Met/Met e dos demais no desempenho
trabalho (MT) (teste de aprendizagem 1). e aprendizagem do padrão de movimento, estudos
No entanto, essa interação não levou a que utilizaram tarefas cognitivas [15] [16] [17]
um melhor processamento quando foi necessária a mostraram maior estabilidade cognitiva do grupo
manipulação de informações anteriores para gerar Met/Met. No entanto, estudos que investigam
um novo parâmetro (teste de aprendizagem 2). aprendizagem e o desempenho motor

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

apresentaram resultados conflitantes [8] [9] [18] [2] Apolinário-Souza, T. et al. (2016). The primary
[19] [20]. Essas divergências parecem se dever à motor cortex is associated with learning the
natureza das tarefas motoras avaliadas nesses absolute, but not relative, timing dimension of a
estudos. Quando estabilidade e flexibilidade são task: A tDCS study. Physiol Behav, 160, 18-25.
avaliadas em uma única tarefa, como em nosso [3] Lai, Q. et al. (2000). Optimizing generalized
estudo, o comportamento oculomotor do grupo motor program and parameter learning. Res Q
Met/Met foi diferente dos demais. A varredura Exerc Sport, 71(1), 10-24.
visual para procurar informações que alimentam os [4] Lai, Q. et al. Generalized Motor Program
processos de planejamento e execução motora (GMP) Learning: Effects of Reduced Frequency of
enfatizou as informações relacionadas ao padrão Knowledge of Results and Practice Variability. J
de movimento. No entanto, esse comportamento Mot Behav, 30(1), 51–9.
não levou a uma melhor aprendizagem e [5] Lage, G.M. et al. (2007). The combination of
desempenho motor nesta dimensão da habilidade. practice schedules: Effects on relative and absolute
Possivelmente, a permuta de parâmetros tentativa dimensions of the task. J Hum Mov Studies, 52(1),
a tentativa interrompeu o intrincado processo que 21-35.
envolve a estabilização e manutenção de [6] Meyer-Lindenberg, A. et al. (2006). Impact of
informações relevantes na MT. complex genetic variation in COMT on human
brain function. Mol Psychiatry, 11(9), 867-77.
Conclusões [7] Diamond, A. et al. (2004). Genetic and
Os achados do presente estudo mostram Neurochemical Modulation of Prefrontal
uma associação entre o polimorfismo Val158Met Cognitive Functions in Children. Am J Psychiatry,
da COMT e a aprendizagem motora. O alelo Val 161, 125–132.
está associado a um melhor desempenho e [8] Baetu, I. et al. (2015). Commonly-occurring
aprendizagem da dimensão absoluta da habilidade. polymorphisms in the COMT, DRD1 and DRD2
As caraterísticas genotípicas levam a diferentes genes influence different aspects of motor
escaneamentos visuais em busca de informações sequence learning in humans. Neurobiol Learn
que alimentam diferentemente os processos de Mem, 125, 176-188.
planejamento e execução dos movimentos. A [9] Krause, D. et al. (2014). Effect of catechol-O-
investigação conjunta dos níveis de análise methyltransferase-val158met-polymorphism on
comportamental e molecular indicou que the automatization of motor skills - a post hoc view
mecanismos relacionados à estabilidade e on an experimental data. Behav Brain Res, 266,
flexibilidade motora envolvidos na aquisição de 169-173.
um comportamento habilidoso se relacionam com [10] Lage, G.M. et al. (2014). Association between
as características genéticas. the catechol-O-methyltransferase (COMT)
Val158Met polymorphism and manual aiming
Referências control in healthy subjects. PLoS One, 9(6),
[1] Glencross, D.J. et al. (1994). Motor control, e99698.
motor learning and the acquisition of skill: [11] Tunbridge, E.M. et al. (2006). Catechol-o-
historical trends and future directions. Int. J. Sport methyltransferase, cognition, and psychosis:
Psychol, 25, 32–52. Val158Met and beyond. Biol Psychiatry, 60(2),
141-151.

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

[12] Chen, J. et al. (2004). Functional analysis of stimulation-induced cortical plasticity. J Neurosci,
genetic variation in catechol-O-methyltransferase 32(13), 4553-4561.
(COMT): effects on mRNA, protein, and enzyme [21] Nogueira, N.G.H.M. et al. (2019). Association
activity in postmortem human brain. Am J Hum between the catechol-O-methyltransferase
Genet, 75(5), 807-821 (COMT) Val158Met polymorphism and motor
[13] Bilder, R.M. et al. (2004). The catechol-O- behavior in healthy adults: A study review. Brain
methyltransferase polymorphism: relations to the Res Bull, 144, 223–232.
tonic-phasic dopamine hypothesis and [22] Bicalho, L.E.A. et al. (2019). Oculomotor
neuropsychiatric phenotypes. behavior and the level of repetition in motor
Neuropsychopharmacology, 29(11), 1943-1961. practice: Effects on pupil dilation, eyeblinks and
[14] Grace, A.A. (1991). Phasic versus tonic visual scanning. Hum movement sci, 64, 142–152.
dopamine release and the modulation of dopamine [23] Lelis-Torres, N. et al. (2017). Task engagement
system responsivity: a hypothesis for the etiology and mental workload involved in variation and
of schizophrenia. Neuroscience, 41(1), 1-24. repetition of a motor skill. Sci Rep, 7(1), 147-64.
[15] Rosa, E.C. et al. (2010). COMT Val158Met [24] Lage, G.M. et al. (2017). The effect of constant
polymorphism, cognitive stability and cognitive practice in transfer tests. Motriz, 23(1), 22–32.
flexibility: an experimental examination. Behav [25] Oldfield, R.C. (1971). The assessment and
Brain Funct, 6, 53. analysis of handedness: the Edinburgh inventory.
[16] Malloy-Diniz, L.F. et al. (2013). Association Neuropsychologia, 9, 97–113.
between the Catechol O-methyltransferase [26] Bransford, J.D. et al. Some general constraints
(COMT) Val158met polymorphism and different on learning and memory. In Levels of processing
dimensions of impulsivity. PLoS One, 8(9), in human memory Lawrence Erlbaum Associates,
e73509. p.331–355, 1979.
[17] Nolan, K.A. et al. (2004). Catechol O- [27] Seidler, R.D. (2010). Neural correlates of
methyltransferase Val158Met polymorphism in motor learning, transfer of learning, and learning
schizophrenia: differential effects of Val and Met to learn. Exerc Sport Sci Rev, 38, 3–9.
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[18] Noohi, F. et al. (2014). Association of COMT Neurophysiol, 99(4), 1836–45.
val158met and DRD2 G>T genetic
polymorphisms with individual differences in Palavras-chave: Comportamento Motor.
motor learning and performance in female young Polimorfismo da COMT. Genética. Visão.
adults. J Neurophysiol, 111(3), 628-640.
[19] Noohi, F. et al. (2016). Interactive effects of Agência Financiadora: Este estudo foi
age and multi-gene profile on motor learning and financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa
sensorimotor adaptation. Neuropsychologia, 84, do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
222-234. (concessão APQ-03305-15).
[20] Witte, A.V. et al. (2012). Interaction of BDNF
and COMT polymorphisms on paired-associative

87
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

TRABALHO COMPLETO
Lâminas espectrais para a leitura: identificação e intervenção em alunos do ensino fundamental

Daniela maggioni Pereira Leão¹, Douglas de Araujo Vilhena², Priscila Cardoso Ottoni3, Mariana Raposo
Batista3, João Paulo Pereira Leão4, Márcia Reis Guimarães, Silvia Graciela Ruginski Leitão³

¹ Oftalmologista pela Unifenas, Mestre pela Universidade Federal de Alfenas - UNIFAL, Minas Gerais, Brasil,
² Colaborador e Coordenador do Laboratório de Pesquisa Aplicada à Neurociência da Visão, doutorando no
PPG em Psicologia: Cognição e Comportamento, Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG, Minas
Gerais, Brasil - e na Faculdade de Psicologia e Ciências da Educação da Universidade do Porto, Portugal.
3 Discente do 9⁰ período de Medicina da Univercidade Federal de Alfenas - UNIFAL/MG
4 Discente do 2⁰ período de Medicina do Centro Universitário Serra dos Órgão - UNIFESO/RJ
5 Hospital de Olhos de Minas Gerais – Dr. Ricardo Guimarães, Laboratório de Pesquisa Aplicada à

Neurociências da Visão (LAPAN), Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil.


6 Orientadora e Docente do Programa de Pós-Graduação em Biociências Aplicadas à Saúde, Universidade

Federal de Alfenas - UNIFAL, Minas Gerais, Brasil


dmaggioni@bol.com.br; douglasvilhena@ufmg.br

RESUMO – O estresse visual, também Assim, o estudo confirma o uso das overlays
referido como Síndrome de Irlen, é como método de intervenção de alta eficiência
caracterizado como uma sensibilidade do e baixo custo no em reduzir o estrese visual,
sistema visual a comprimentos de onda melhorando a capacidade de aprendizado.
espectrais, que podem provocar distorções no Palavras-chave: Síndrome de Meares Irlen.
processamento pós-retiniano, que Leitura. Aprendizagem. Crianças.
compromete a habilidade de leitura e escrita
dos indivíduos. O objetivo foi identificar os
INTRODUÇÃO
alunos com estresse visual em escolas
municipais de Alfenas/MG e melhorar a Grande parte das queixas de mau
leitura e intervir com lâminas espectrais. Das desempenho escolar é causada por alterações no
58 crianças avaliadas 42 (72,4%) foram processo de aprendizagem e dificuldades na
diagnosticadas com estresse visual moderado linguagem. A leitura é a habilidade que se apresenta
a severo, integrando o grupo de intervenção mais prejudicada, uma vez que envolve
(GI), e as 16 (27,6%) restantes não processamentos neurobiológicos complexos que
apresentaram ou relataram sintoma muito recebem a influência de vários fatores,
leves de estresse visual, integrando o grupo principalmente da visão. O ato de ver o resultado
placebo ativo (GP). As overlays foram de três etapas de transmissão distintas - a ótica, a
selecionadas e distribuídas aos alunos para química e a nervosa. Estudos apontam que esta
uso por um período de três meses, ao final do influência da visão sobre a leitura se manifesta
qual as crianças foram reavaliadas. Com base principalmente em crianças com estresse visual
nos resultados obtidos, identificou-se uma (referido frequentemente na área educacional
prevalência de estresse visual de 18%. A como Síndrome de Irlen), que é um transtorno do
pesquisa também mostrou um claro benefício processamento neurovisuais que afetam a
do uso das overlays nas crianças do grupo GI, adaptação à luz (COSTA; ALCHIERI, 2014;
as quais apresentaram média de desempenho SCHIRMER; FONTOURA; NUNES, 2004;
maior do que 10% no Teste de Taxa de Leitura. SIQUEIRA; GIANNETTI, 2011).

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

O estresse visual é definido como uma disfunção intervenção correta e eficaz. O diagnóstico
visual-perceptiva que está relacionada à exposição incorreto, sem os métodos adequados, pode levar
a fonte de luz, luminância, intensidade, a um desestímulo do aluno frente a sua capacidade
comprimento de onda, contraste da cor, frequência de aprender, afetando sua autoestima e o seu
espacial e temporal, que leva a dificuldades no interesse pelos estudos (AURIGLIELTI, 2014;
processamento da informação e cuja base GUIMARÃES; GUIMARÃES, 2013; SILVA
neurológica é sustentada por um déficit no sistema FILHO; ARAUJO, 2017).
magnocelular e no córtex visual primário Crianças com estresse visual podem
(BERNAL, 2015; BICALHO, 2015; apresentar problemas na resolução de fundo, ou
CHOUINARD et al., 2012; HOLLIS; ALLEN, seja, intolerância ao fundo branco da página escrita
2006). A sensibilidade do sistema visual a certos em preto, pois o fundo pode parecer muito claro e
comprimentos de ondas espectrais provoca uma com padrão de brilho intenso. Podem apresentar
distorção no processamento pós-retiniano. Assim, problemas na distinção de um grupo de palavras
os impulsos elétricos chegam ao córtex cerebral em no mesmo momento, isto é, em uma pequena área
momentos diferentes, com perda da qualidade da um grupo de letras é claramente definido, mas tudo
interpretação visual. Há um desequilíbrio na ao redor está fora de foco (BERNAL, 2015;
capacidade de adaptação à luz que, BICALHO, 2015; BOYLE; SNAPE, 2012;
consequentemente, provoca alterações no córtex PENG, 2013). Assim, estas crianças terão leitura
visual quando há uma demanda maior de atenção lenta e ineficiente, de baixa compreensão, além de
visual, em especial durante a leitura de textos inabilidade de leitura contínua, com fadiga,
(COSTA; ALCHIERI, 2014). desconforto visual e astenopia, que constitui um
O estresse visual pode afetar de 12 a 14% conjunto de sinais e sintomas caracterizados por
da população geral, e 46% daqueles com ardência, ressecamento ocular, aumento da
problemas de aprendizagem (BERNAL, 2015; necessidade do piscar, necessidade de apertar os
BICALHO, 2015; CHOUINARD et al., 2012; olhos, coçá-los, vermelhidão e lacrimejamento,
HARRIS et al., 2014; UCCULA; ENNA; provocados pelo estresse visual. Estas
MULATTI, 2014). É frequentemente manifestações determinam diminuição da
diagnosticada em pacientes com dislexia, concentração, ansiedade e irritabilidade
Transtorno de Déficit de Atenção/Hiperatividade (BICALHO, 2015; ENNA; MULATTI, 2014;
e Transtorno do Espectro Autista. Portanto, o UCCULA; KIM et al., 2015).
diagnóstico diferencial é imprescindível para a
Tabela 1. Principais sintomas e consequências do estresse visual
Sintomas Exemplo Consequências
Brilho da incidência da luz no Letras borram, pulam, movem-se, tremem e
Sensibilidade à luz
papel, fotofobia até desaparecem.
Problemas de
Escrita preta em fundo branco Desconforto visual e fadiga,
Contraste
Leitura lenta e ineficaz,
Restrição de Campo Fixa a palavra e tudo ao redor está
Irritabilidade, Ansiedade, diminuição da
visual embaçado
Concentração
Fonte: Próprio autor.

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

Em suma, o córtex das pessoas com Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE). O


estresse visual não consegue processar facilmente estudo possui anuência da Secretaria Municipal de
as imagens ao receber informações visuais, ficando Educação de Alfenas, e aprovação do Comitê de
sobrecarregado. O que ocorre é uma Ética em Pesquisa com Humanos da Universidade
hiperexcitação dos neurônios corticais. Essa Federal de Alfenas, conforme o parecer de número
alteração pode ser facilmente corrigida com o uso 58223616.4.0000.5142.
de lâminas coloridas (overlays) ou filtros espectrais, Trata-se de um estudo clínico
os quais geram uma diminuição da hiperexcitação intervencional, longitudinal e prospectivo, que
cortical causada pelo estresse visual durante as procura identificar e intervir nos sintomas de
atividades de leitura. O uso de filtros espectrais e estresse visual. Fizeram parte da amostra inicial 770
lâminas espectrais (overlays) elimina os sinas e alunos, de 7 a 10 anos, do 3⁰ e 4⁰ ano do ensino
sintomas do estresse visual, proporcionando uma fundamental, provenientes de quatro escolas
melhor qualidade de vida a essas crianças, pois a municipais, sendo três urbanas e uma rural. Todas
lâmina aprimora o contraste e reduz o brilho do as etapas do estudo estão apresentadas nos
papel e o filtro bloqueia a transmissão da faixa de fluxogramas das Figuras 1. Foram excluídos 533
luz visível que interfere, possivelmente, no participantes que não apresentaram o TCLE ou
controle dos mecanismos de movimentação que faltaram nos dias da avaliação. Foram
sacádica controlada pela via magnocelular. Esta excluídos 149 participantes sem sintomas de
intervenção pode ser considerada uma estresse visual, definido pelo escore abaixo de 4
neuromodulação espectral e para a obtenção do pontos nos Questionários de Dificuldades e
efeito adequado deve ser selecionada Desconforto com leitura do IRPS.
individualmente (CHANG et al., 2014; Foram pré-selecionados para avaliação
CHOUINARD et al., 2012; ENNA; MULATTI, oftalmológica 87 alunos com dificuldade de leitura
2014; GUIMARÃES; GUIMARÃES, 2012; (entre o Percentil 10 a 30 no TELCS), com
HARRIES et al., 2014; UCCULA; ENNA; exclusão dos não alfabetizados (Percentil inferior a
MULATTI, 2014). 7 no TELCS) e bons leitores (Percentil superior a
Especificamente, este estudo tem como 30 no TELCS). Eliminou-se seis participantes com
objetivo rastrear e verificar a frequência do estresse diagnóstico de erros refracionais não corrigidos
visual entre escolares de 7 a 10 anos, aplicar um (ex., miopia, hipermetropia e astigmatismo, em um
protocolo de intervenção com lâminas espectrais ou em ambos os olhos), encaminhados para
nas crianças diagnosticadas com estresse visual, e serviço oftalmológico de referência do município
avaliar a eficácia deste protocolo na melhoria das para tratamento adequado.
condições de leitura e aprendizagem destas Os referidos alunos com fraco
crianças. desempenho de leitura (percentil 10-30 TELCS),
sem sintomas de SMI (na triagem, seção 1) e com
MÉTODO adequada acuidade visual foram integrados ao
Grupo Placebo (GP) (ver Figuras 1), que recebeu
Participantes
as mesmas intervenções, diminuindo o viés
Somente participaram da pesquisa as experimental. Todos os leitores selecionados que
crianças que assinaram o termo de assentimento e obtiveram sintomas moderados ou severos no
cujos pais ou responsáveis assinaram o Termo de questionário de triagem do estresse visual (seção 1)

90
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

que possuíam adequada acuidade visual e fraco propostos pela Organização Mundial de Saúde
desempenho de leitura (percentil 10-30) foram (OMS) (ALVES; KARA-JOSÉ, 1998).
avaliados para fins diagnósticos quanto à presença Para a triagem do estresse visual, foi
do estresse visual e integraram o Grupo entregue um questionário, proposto inicialmente
Intervenção (GI). por Irlen (1987), composto por uma lista com 17
perguntas na categoria “dificuldade” e 17
perguntas na categoria “desconforto” durante a
leitura. As questões são objetivas, sendo as
respostas disponíveis “com frequência”, “às
vezes”, “nunca” e “não sei”. O número total de
respostas “com frequência” foi multiplicado por 1
e o número total de respostas “às vezes”
multiplicado por ½. Os pontos foram somados
separadamente por categoria e foram considerados
- 0 = sem Irlen; 1-3 = Irlen leve; 4-7 = Irlen
moderado e 8-17 = Irlen severo (BERNAL, 2015).

Teste de Leitura - Compreensão e Sentença


Para eliminar os alunos com
analfabetismo, utilizou-se um critério de corte no
percentil 7 no Teste de Leitura - Compreensão e Sentença
(TELCS), composto por 36 sentenças incompletas
seguidas por 5 alternativas de resposta. O TELCS
foi desenvolvido a partir do teste de Lecture 3 de
Lobrot, de origem francesa, e avalia a precisão de
leitura dos alunos do ensino fundamental, com
idades de 7 a 11 anos, assim como avalia a
Figura 1. Fluxograma de seleção da amostra com velocidade, o conhecimento de vocábulo e a
critérios de inclusão e exclusão. Fonte: Própria compreensão da palavra escrita. Os dados da sua
autoria. validação, no contexto cultural e linguístico
brasileiro, revelam que o teste é confiável para
Istrumentos acessar a capacidade de leitura dos alunos que vão
Rastreio do Estresse Visual desde o analfabetismo até altas performances
Os alunos selecionados na triagem foram globais de proficiência em leitura para a idade
submetidos a uma avaliação oftalmológica para (VILHENA et al., 2016). O TELCS foi aplicado
verificação da acuidade visual (AV), ou seja, coletivamente, com tempo limite de 5 minutos para
identificação de algum erro de refração (miopia, as respostas. Após a aplicação do TELCS os alunos
hipermetropia e astigmatismo) que poderia foram classificados de acordo com o seu
acarretar uma dificuldade de leitura. Considerou-se desempenho de leitura exposto em Tabela 1, cujo
normal a AV superior a 0,67 decimais (20/30), percentil de 7 a 15 equivale a transtorno de leitura,
estabelecendo-se como déficit de AV valores de 25, equivale à dificuldade de leitura, de 30 a 50,
inferiores a este, baseando se nos critérios

91
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

desempenho de leitura na média, de 60 a 80, página; c) alcance de reconhecimento, que tem o


desempenho de leitura acima da média e percentis objetivo de avaliar o ponto de fixação e se o aluno
de 90 a 95, desempenho de leitura superior. é capaz de identificar, no seu campo de visão, o
próximo ponto de fixação; e d) Tarefas Visuais,
Teste de Taxa de Leitura teste no qual o aluno deve localizar uma palavra em
O Teste de Taxa de Leitura (RRT- um texto de língua estrangeira, com o fechamento
Português) é uma adaptação para o português do e abertura dos olhos. O tempo que ele leva para
“Rate of Reading Test” (RRT- inglês), que é o teste encontrar a palavra é cronometrado 3 vezes sem a
mais utilizado na literatura internacional para lâmina, e depois 3 vezes com a lâmina espectral.
investigar os efeitos das lâminas espectrais, Calcula-se a média do tempo gasto em cada uma
desenvolvido por Wilkins e colaboradores (1996). das etapas.
Este teste avalia a taxa de reconhecimento de 3) Seleção das transparências (seção 3),
palavras, em crianças e adultos, já que utiliza os que tem a finalidade de diminuir ou eliminar o
processos cognitivos e fonoarticulatórios para o estresse e as distorções visuais provocadas pelas
reconhecimento lexical e a pronúncia em voz alta tarefas visuais. Nesta seção, o aluno escolheu
de palavras familiares, dispostas lado a lado em individualmente qual a lâmina que lhe ofereceu
linha, como a de um texto, mas sem apresentarem, maior conforto visual e assim, diminuiu estresse
entre si, relação sintática ou semântica. visual. Irlen (1987) utiliza a Página Holandesa para
seleção ou combinação das lâminas coloridas que
Teste para diagnóstico do estresse visual (Irlen, oferecem melhor contraste visual.
1987) 4) Provas de distorções visuais (seção 4),
que identificam o tipo de distorção apresentada, as
A metodologia proposta por Irlen (1987),
quais mimetizam relatos de pacientes.
a Irlen Reading Perceptual Scale (IRPS), é
O critério para classificação final do estresse visual
composta de quatro etapas:
foi estabelecido com base em relatos de NOBLE e
1) Questionário serviu como um
colaboradores (2004), os quais usaram uma
indicativo da dificuldade e do desconforto na
pontuação de 4 ou mais relatos (sinais e sintomas)
leitura como já explicado na triagem da amostra.
para cada atividade nas tarefas visuais (seção 2),
No final, somaram-se os pontos, resultando na
associado à pontuação da 1ª seção do IRPS. Todo
estratificação do desconforto e a dificuldade em
o exame foi registrado em folha de resposta, na
nenhum(a), leve, moderado(a) e severo(a). Estes
qual foi anotado o desempenho do aluno avaliado.
resultados, somados aos resultados das outras
Todos os questionários, figuras e testes usados
seções, é que compuseram o diagnóstico definitivo
foram retirados do manual de instrução propostos
de SMI.
por Irlen (1987).
2) Provas de estresse visual, com o
objetivo de levar a distorções visuais (seção 2).
Procedimentos
Foram utilizadas as provas a) Caixa A, Caixa B e
Abóbora, nas quais o aluno teve que efetuar As crianças que não apresentaram erros
movimentos com os olhos sem a ajuda de qualquer de refração durante a verificação da acuidade visual
instrumento; b) prova das linhas musicais, na qual ou que tiveram os seus graus corrigidos por meio
o aluno, além de efetuar os movimentos oculares, de óculos refrativos, foram submetidas a testes
teve que responder questões sobre as linhas da para diagnóstico de estresse visual. Durante a

92
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

aplicação do teste, as crianças foram submetidas a análise dos resultados do teste RRT-Português,
tarefas de esforço visual intenso e selecionaram as utilizamos a Análise de Variância de duas vias
lâminas espectrais que lhes proporcionaram (Two- Way Anova) com pós-teste de Sidak,
melhor conforto para leitura. Para controlar o considerando como variáveis o grupo (Placebo ou
efeito Placebo, todas as crianças foram submetidas Intervenção) e o período de avaliação (pré- ou pós-
aos mesmos testes de esforço visual, com a intervenção). Para a análise da diferença de gênero,
finalidade de selecionarem as lâminas espectrais de foi utilizado o teste Chi-quadrado (χ2), que
maneira semelhante entre os grupos. determina diferenças significativas entre dados
Estas crianças foram igualmente categóricos.
instruídas de que as lâminas provinham melhor
conforto durante a leitura, sendo o seu uso RESULTADOS
incentivado durante todos os meses desta pesquisa. Utilizando uma etapa inicial do
Os grupos GI e GP receberam as lâminas diagnóstico de estresse visual (seção 1 do IRPS),
espectrais que julgaram ser a ideal e foram das 58 crianças investigadas, 12%, 62% e 26%
submetidos ao Teste de Taxa de Leitura. Os alunos apresentaram dificuldade de leitura identificada
passaram três meses utilizando as lâminas como leve, moderada e severa, respectivamente. Já
espectrais durante a leitura de materiais impressos em relação ao desconforto apresentado durante as
(ex., livros, revistas) ou sobre a tela do computador. tarefas, os níveis leve, moderado e severo
Foi entregue aos alunos uma pasta contendo a corresponderam a aproximadamente 43%, 36% e
overlay, escolhida pela criança, uma orientação de 20%, respectivamente.
como usar e como conservar o material, e uma Estes resultados também foram
orientação aos pais e/ou responsáveis informando fundamentais para permitir a escolha da lâmina
o que e o porquê as crianças estavam levando o espectral que mais trouxesse conforto na leitura
material para casa, ressaltando o motivo do uso das após o estresse visual. Utilizando os critérios
lâminas espectrais e a importância do apoio deles estabelecidos pelo Instituto Irlen para as nas seções
ao uso. A mesma orientação foi entregue aos 2, 3 e 4 do IRPS, observamos que 72,4% das 58
professores das crianças. Ao final dos três meses, crianças foram diagnosticadas com estresse visual
todos os alunos (GP e GI) foram novamente moderado a severo, integrando o grupo
avaliados com o teste RRT-Português, sendo os experimental (GI); e as 27,6% restantes não
desempenhos comparados. Uma das crianças do apresentaram ou relataram sintoma muito leves de
grupo GP mudou de cidade, passando este grupo SMI, sendo alocadas no grupo placebo (GP). Em
a ter 15 crianças. resumo, das 237 crianças que iniciaram a pesquisa,
42 crianças (18%) foram diagnosticadas com SMI
Apresentação e análise dos dados moderada ou severa, o que está próximo do que já
foi relatado na literatura brasileira e internacional
Todas as etapas da pesquisa foram devidamente
(FARIA, 2011; WILKINS et al., 2001).
registradas por meio de anotações dos resultados
nas folhas de respostas dos testes e os resultados
foram teorizados e discutidos, levando-se em conta
os achados mais frequentes. Os dados preliminares
foram submetidos a análises estatísticas descritivas
(média, frequência simples e percentagem). Para a

93
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

Tabela 2. Caracterização da Amostra


CARACTERÍSTICAS N %
GÊNERO
Feminino 36 62
Masculino 22 38
IDADE
Média desvio-padrão 8,6
Amplitude (Min.- 7-
Max.) 10
ANO ESCOLAR
Figura 2. Número absoluto e porcentagem de
3⁰ 19 32,8
crianças alocadas no Grupo Placebo e no Grupo
4⁰ 39 67,2
Intervenção (Tratado).
TELCS
Fonte: Própria autora.
Percentil 10 18 31
Percentil 15 13 22,4
Dentre os 237 participantes que
Percentil 25 9 15,6
entregaram o TCLE e participaram da avaliação da
Percentil 30 18 31
leitura e estresse visual, 133 eram meninas (56%) e
DIFICULDADE DE LEITURA
104 eram meninos. Conforme representado na
Leve 7 12
Figura 3, observou-se que tanto no Grupo Placebo
moderada 36 62
(26 meninas, 68,8%) como no Grupo Intervenção
severa 15 26
(11 meninas, 61,9%) houve predominância do sexo
DESCONFORTO DE LEITURA
feminino. Não houve diferença significativa entre
Leve 25 43
os GI e o GP quanto a proporção de participantes
Moderado 21 36
do sexo feminino (chi-square = 0.235, p = 0.628).
Severo 12 20
ESTRESSE VISUAL
Ausente 7 12,1
Leve 9 15,5
Moderado 24 41,4
Severo 18 31
Fonte: Própria autora.

Figura 3. Número de crianças segundo o gênero


nos grupos Placebo (GP) e Tratado (GI). Fonte:
Própria autora.

Após o diagnóstico, foi realizado o teste


para a seleção das overlays. Todas as crianças
(grupos GP e GI) foram avaliadas com o teste
RRT-Português antes e após a intervenção
(período de 3 meses contínuos com o uso das
overlays). Como mostra a Figura 5, todas as crianças

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

diagnosticadas com estresse visual moderado e OHLWEILER; RIESGO, 2016; SCHIRMER;


severo (GI) demonstraram melhora na média da FONTOURA; NUNES, 2004).
taxa de leitura com a overlay, quando comparadas às Utilizando uma etapa inicial do
do grupo placebo (GP) no momento pré- diagnóstico de SMI (seção 1 do IRPS) a maioria das
intervenção (16,10 ± 3,82% versus -0,98 ± 2,01%, crianças relatou dificuldade de leitura moderada a
F(1, 111) = 11,19, p < 0,001, d = 6,28). No período severa e desconforto de leitura leve. Este perfil é
pós-intervenção, apesar do claro efeito de melhora muito similar ao encontrado por Garcia, Santos e
observado, os dados não atingiram relevância Vilhena (2017), que demonstraram que 62% da
estatística. amostra apresentou dificuldade moderada a severa
e 54% relatou desconforto leve de leitura.
Estes achados, em conjunto com os
resultados do TELCS, estão coerentes com o baixo
desempenho nas avaliações internacionais do
sistema educacional brasileiro. A literatura aponta,
no Brasil, um desempenho médio de leitura

Figura 5. Desempenho do RRT-Português antes e inalterado entre os anos de 2000 a 2015 (GARCIA;

depois do período de intervenção. Fonte: Própria SANTOS; VILHENA, 2017; IDEA, 2016; PISA,

autora. 2015). Esse dado se justifica pelo fato do Brasil ter


a terceira maior taxa de abandono escolar entre os

DISCUSSÃO 100 países com maior Índice de Desenvolvimento


Humano (IDH), com um índice de 24,3%, só atrás
O presente estudo de intervenção contou
da Bósnia Herzegovina (26,8%) e das ilhas de São
com uma amostra de 58 participantes, coerente
Cristovam e Névis, no Caribe (26,5%). No PNUD,
com a maioria dos estudos publicados na literatura,
segundo dados de 2010, o Brasil apresenta a menor
que relatam um número de 37 até 77 alunos
média de anos de estudo entre os países da
participantes, variando de acordo com o grupo de
América do Sul, com uma média de escolaridade
pesquisa e o país onde foram desenvolvidos os
de 7,2 anos, em contraste com os esperados 14,2
trabalhos. Já em relação à faixa etária investigada, a
anos (AURIGLIETI 2014; SILVA FILHO;
maior parte dos trabalhos avaliados restringem a
ARAUJO, 2017).
investigação à faixa entre 7 e 11 anos, fase em que
Em relação à prevalência de SMI entre
a criança aprender a habilidade de leitura, como
meninos e meninas, a grande maioria dos estudos
resultado da neuroplasticidade de diversas vias
apresentam, uma equidade entre os sexos (FARIA,
neuronais envolvidas no processo de
2011; GARCIA; SANTOS; LIMA, 2006;
aprendizagem (FARIA, 2011). É importante o
GOMES; RAMOS; COIMBRA, 2016;
rastreio do estresse visual, especialmente entre os
VILHENA, 2017). Não houve uma composição
alunos do 3º e 4º ano do ensino fundamental, pois
igualitária de gênero na amostra de crianças que
estão passando pela alfabetização.
realizaram a avaliação de leitura (N = 237), com
Consequentemente, é o período em que
maior proporção de participantes do sexo
normalmente são diagnosticadas as dificuldades de
feminino (56%). Essa maior proporção de
aprendizagem e leitura, e assim torna-se mais fácil
meninas, na amostra triada, refletiu na composição
a investigação do ganho acadêmico (ROTTA;
dos grupos amostrais. Conforme os resultados

95
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

apresentados, não houve diferença estatística entre O Teste de Taxa de Leitura (RRT-
o GI e o GP quanto a proporção de participantes Português), uma adaptação para o português do
do sexo feminino. Isto evidencia que a presença da “Rate of Reading Test” (RRT-Inglês), avalia os
SMI não foi influenciada pelo gênero. Ou seja, não efeitos das sobreposições das lâminas espectrais na
se pode afirmar que as meninas possuem mais velocidade de reconhecimento de palavras. O RRT
dificuldade de leitura ou mais sintomas de SMI do tem baixa dificuldade linguística e apresenta foco
que meninos. no aspecto visual da leitura. Neste estudo, utilizou-
De modo a fornecer um diagnóstico se o RRT-Português para a avaliação da leitura em
definitivo e confirmar os achados obtidos na etapa dois momentos - previamente ao uso das lâminas
inicial, o presente estudo procedeu aos testes espectrais (pré-intervenção) e após 3 meses de uso
constantes nas seções 2, 3 e 4 do IRPS. Estes contínuo das mesmas para as atividades de leitura
resultados também foram fundamentais para (pós-intervenção). Em relação ao número total de
permitir a escolha da lâmina espectral que mais crianças da amostra (58), 46% apresentaram
trouxesse conforto na leitura após o estresse visual. ganhos maiores do que ≥5%, 29% delas
Como detalhado na parte metodológica, as lâminas apresentaram resultados maiores do que ≥10% e
espectrais ou overlays são prescritas após testes de 18% apresentaram um aumento na velocidade de
esforço visual intenso, que é diminuído pelo leitura em mais do que ≥15%. Ao se relacionar os
interposicionamento das mesmas, selecionando-se resultados da Taxa de Leitura com os grupos
a lâmina que ofereça maior e melhor conforto experimentais (GP e GI), observou-se um ganho
visual para a leitura. A tonalidade das lâminas ou significativo na velocidade de leitura,
overlays é escolhida de maneira idiossincrática, particularmente no GI, composto por crianças
específica e consistente. Não existe uma tonalidade com diagnóstico de SMI moderada e severa. Das
genérica que melhore a percepção do texto para 42 crianças deste grupo, na fase pré-intervenção,
todas as pessoas, por isto é necessária a exposição 57% (24 crianças) tiveram um ganho na velocidade
individual a estas lâminas. A leitura é a habilidade de leitura de no mínimo ≥5% e 19% (8 crianças)
cognitiva que mais responde às overlays, as quais são apresentaram mais de ≥ 25% de ganho na
usadas para melhorar o reconhecimento das letras, velocidade de leitura. Esses resultados foram
a velocidade e a compreensão do texto, na medida superiores a de alguns relatos da literatura, os quais
em que melhoram o contraste e diminuem o brilho constataram, em média, que 34% da população
do papel (GUIMARÃES; GUIMARÃES, 2012; estudada (crianças e adultos com SMI) apresentam
GUIMARÃES; VILHENA; GUIMARÃES, ahead ganhos de, no mínimo, 5% na velocidade de leitura,
of print; NOBLE et al., 2004; WILKINS; EVANS, 15% apresentam mais de 10% de melhora e 4%
2009). Embora esta seleção seja subjetiva, o melhoraram mais de 25% o seu desempenho
desempenho de leitura com as lâminas ideais já foi (EVANS; JOSEPH, 2002; VILHENA et al., ahead
demonstrado ser superior aos das escolhidas de of print; WILKINS et al., 1996; WILKINS, 2001).
forma aleatória (BOULDOUKIAN; WILKINS; Uma melhoria na velocidade de leitura de ≥ 5% é
EVANS, 2002; WILKINS; LEWIS, 1999) e das considerada um indicativo de que o benefício é
escolhidas por opção estética (LUDLOW; derivado da sobreposição das lâminas ou overlays,
WILKINS; HEATON, 2008). sendo este efeito instantâneo, porém mantido no
caso de uso contínuo (GARCIA; SANTOS;
VILHENA, 2017; NORTHWAY, 2003;

96
Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

WILKINS et al., 1996). Garcia, Santos, Vilhena este que alcançou um plateau após três meses de uso
(2017) relatam ainda que, apesar da melhoria de contínuo das lâminas. Interessantemente, este
≥5% na taxa de leitura com uma sobreposição efeito benéfico não foi observado no grupo GP,
preferida é considerada um efeito da lâmina, eles indicando a alta especificidade do diagnóstico e da
recomendam que se o teste é usado isoladamente intervenção proposta.
na avaliação de crianças, o critério de um aumento Assim, se destacou o uso das overlays
de ≥15% na taxa de leitura é recomendado, pois como método de intervenção de alta eficiência,
representa uma melhoria além do intervalo de baixo custo e simples manejo para tratamento do
variabilidade intraindividual. estresse visual. A alta relação custo-benefício é
Como definido anteriormente, a segunda particularmente importante quando se avalia o
fase da pesquisa consistiu na exposição por três atual cenário político e econômico brasileiro, bem
meses ininterruptos ao uso das overlays para as como as condições do processo educativo no país.
atividades de leitura, sendo os alunos, ao final deste Assim, esta pesquisa procurou contribuir para a
período, reavaliados pelo teste RRT-Português. A difusão do conhecimento sobre o estresse visual no
amostra não incluiu participantes com diagnóstico contexto científico, na medida em que atinge
de erros refracionais não corrigidos, uma vez que profissionais interdisciplinarmente nas áreas da
podem comprometer a acuidade visual, a leitura e saúde e da educação, abrindo um horizonte de
a identificação do estresse visual. informações e qualificando melhor estes
Observou-se, no período pós- profissionais para os desafios que irão encontrar
intervenção, que as crianças do grupo GI, dentro de seus consultórios ou em salas de aula. No
mantiveram a melhora, com uma média em torno contexto social, esta pesquisa pretendeu contribuir
de 10% na velocidade de leitura, no RRT- para a valorização da capacidade dos próprios
Português. Do total de crianças da amostra, 34,4% estudantes, os quais, sem o diagnóstico adequado,
apresentaram mais de 10% de melhora na acabam discriminados pelos próprios professores
velocidade de leitura, semelhante ao reportado na ou pelos colegas de sala, na medida em que os ajuda
literatura, principalmente por Kriss e Evans (2005) a desenvolver seu aprendizado.
que demonstrou 31% da amostra com melhora
acima de 10%. (GARCIA; SANTOS; VILHENA, REFERÊNCIAS
2017; HENDERSON; TSOGKA; SNOWLING,
ALVES, M.R.; KARA-JOSÉ, N. Campanha “Veja bem
2013; KRISS; EVANS, 2005).
Brasil". Manual de Orientação. São Paulo - Conselho
Em conclusão, identificou-se uma Brasileiro de Oftalmologia; São Paulo, 1998.
prevalência da SMI de 18% em crianças com AURIGLIETTI, R.C.R. Evasão e Abandono Escolar -
dificuldade de leitura, do ensino fundamental de Causas, Consequências e alternativas- O Combate a
escolas da rede pública da cidade de Alfenas, Minas evasão Escolar sob a perspectiva dos alunos. Cadernos

Gerais. Dado semelhante ao reportado por outros PDE.,Curitiba, n.1, p., 2014.
BERNAL, M. Prevalencia del Síndrome Meares-
autores, como Faria (2011) que encontrou uma
Irlen/Estres Visual que Afecta la Lectura em Ninos de
prevalência de 19% de SMI entre crianças com
Tercer Grado. Revista de la DIUC. MASKANA, v. 6, n.
dificuldade de leitura. A pesquisa também mostrou
1, p. , 2015.
um claro benefício do uso das overlays nas crianças
BICALHO, L.F.et al. Síndrome de Irlen - Um olhar
do grupo GI, evidenciado já a partir do teste RRT- atento sobre o funcionamento cerebral durante a leitura.
Português realizado antes da intervenção, efeito

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TRABALHO COMPLETO
Métodos de Detecção de Epilepsia: Revisão de Literatura
Methods of Epileptic Seizure Detection: Review

Cristina Natalia Espinosa Martinez, nespinosa@ufmg.br


Rudolf Huebner, rudolf@ufmg.br
Laboratório de Bioengenharia (LabBIO), Departamentos de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de
Minas Gerais, Belo Horizonte, MG – Brasil

Resumo – A necessidade de identificar uma crise Esta enfermidade é caracterizada por convulsões que podem
convulsiva é imperiosa, vários métodos têm sido ser desde episódios breves até convulsões prolongadas e
desenvolvidos para a detecção de epilepsia como uma graves, podendo variar a frequência de ocorrência desde
ajuda para diagnósticos médicos. Também alguns menos de uma por ano até algumas por dia, apresentando
dispositivos têm sido fabricados para detectar uma crise sintomas temporais como perda da consciência, alterações do
epiléptica tônico-clônica no momento da convulsão. No movimento, dos sentidos, estado de ânimo ou outras funções
presente trabalho é apresentada uma revisão de cognitivas. Segundo a OMS, aproximadamente uns 50
literatura de distintos métodos de detecção de epilepsia, milhões de pessoas padecem desta doença no mundo e cerca
com o fim encontrar os mais promissórios. Por outra do 80% dos pacientes vivem em países subdesenvolvidos,
parte, na literatura encontra-se que o dispositivo mais por não recebem tratamento adequado. Além disso o risco
eficaz e confiável para diferenciar uma crise convulsiva de morte prematura é três vezes maior em pessoas que
através dos sinais cerebrais é um eletroencefalograma padecem desta doença. Por outro lado, estima-se que 2,4
(EEG), além disso a ferramenta para processamento de milhões de casos de epilepsia são diagnosticados anualmente.
sinais mais usada pelos pesquisadores é a Em países desenvolvidos os casos registrados a cada ano são
Transformada Discreta de Wavelt (DWT) e o de 30 a 50 por cada 100.000 habitantes e em países
classificador baseado em redes neurais artificiais subdesenvolvidos a cifra pode-se duplicar, provavelmente
(ANN) também com maior uso é Sopport Vector pela incidência de traumatismos conexos com acidentes de
Machine (SVM), com base nos métodos de detecção trânsito, traumatismos resultados do parto, um sistema de
propostos pode-se chegar a um algoritmo que permita a saúde pública ineficiente, entre outros. E apesar de ser uma
detecção de crise convulsiva minutos antes de ocorrer. doença bastante comum os pacientes com epilepsia ainda são
estigmatizados pela sociedade.
Palavras-chave: Epilepsia, Detecção, EEG, Métodos. De acordo à OMS, com um diagnóstico e tratamento
adequado, 70% das pessoas tratadas eficazmente poderiam
I. INTRODUÇÃO viver sem convulsões, inclusive, em 60 % dos casos, depois
de 2 a 5 anos sem apresentar convulsões o medicamento
A epilepsia é um transtorno neurológico comum que se pode ser retirado sem risco de recaídas. Em muitos casos o
produz por distúrbios elétricos transitórios e inesperados no indivíduo adquire resistência à droga o que é conhecida como
cérebro. (Gautam, Sriya, & Chauhan, 2015). A Organização epilepsia farmacorresistente, nestes casos outros tratamentos
Mundial da Saúde 2017 (OMS) define como uma doença são considerados, tais como cirurgia, estimulação do nervo
cerebral crônica que afeta a pessoas de todas as idades e é vago, entre outros.
classificada pela Liga Internacional Contra a Epilepsia (ILAE) em A finalidade de um tratamento é controlar a epilepsia para
crises generalizadas, focais ou desconhecidas. (Torres, 2015) isto o primeiro passo é diagnosticá-la, tendo a necessidade de

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ter acontecido ao menos duas crises separadas, e logo Para a revisão dos métodos de detecção os artigos
classificá-la. (Pascual & Izquierdo, 2019). Para um melhor foram classificados pelo estudo em que foram realizados: na
diagnóstico da epilepsia os médicos especialistas usam primeira subseção encontra-se os métodos que usarem
estudos complementários tais como: eletroencefalograma estudos de eletroencefalograma, na segunda subsecção
(EEG), eletrocorticograma ou eletroencefalograma encontra-se os métodos que usarem estudos de imagem, e na
intracraniano (ECoG), estudos de monitorização e vídeo-EEG, última subsecção apresenta-se outros métodos de detecção.
métodos de neuroimagem estrutural, analíticos, entre outros. Para apresentar o resumo de métodos de detecção
(Torres, 2015). foram feitas tabelas que contém as técnicas de processamento
É evidente que a epilepsia ao ser uma doença catastrófica o dos sinais, os classificadores de epilepsia e precisão do
indivíduo tem que aprender a conviver com ela e com o método, divididas em períodos de quatro anos desde o 2008
tratamento farmacológico, pois a doença provoca um até 2019.
impacto psicoemocional, familiar e econômico na vida da Finalmente, são feitas tabelas de resumo do estudo,
pessoa que a padece; por outro lado nos casos onde o ferramentas e algoritmos mais usados e conclui-se em base a
tratamento falha, a necessidade de identificar uma crise esses resultados.
convulsiva é imperiosa.
O objetivo do presente trabalho é identificar os algoritmos III. REVISÃO DE METODOS DE
mais promissórios para detecção e monitorização da DETECÇÃO
epilepsia, mediante uma revisão da literatura. Além disso, são
apresentadas análises dos trabalhos coletados de bases de Nesta seção é feita a revisão dos métodos de
dados científicas nesta linha de pesquisa, num período de detecção de epilepsia pelo qual os artigos revisados foram
doze anos, expondo e comparando os resultados de cada classificados pelo estudo em que foram realizados: na
estudo, com a finalidade de concluir quais métodos poderiam primeira subseção encontra-se os métodos que usaram
ser os mais promissórios para a implementação de um estudos de eletroencefalograma, na segunda subseção
sistema de detecção de cresses epilépticas. encontra-se os métodos que usarem estudos de imagem, e na
O documento está composto por seis seções, na seção II última subseção apresenta-se outros métodos de detecção.
descreve-se o método de análise da literatura e as
características que vão ser examinadas, na seção III a revisão 3.1. Métodos de detecção em EEG
dos artigos é feita resumindo os métodos e classificadores Em (Schad et al., 2008) é estudado o
usados, o estudo em que foi aplicado e a precisão do método, desempenho de um método multivariável fundamentado no
na seção IV os resultados da revisão da literatura e a discussão modelo Integrate - Fire Neuron onde os tempos em que os
dos métodos é feita, e finalmente na seção V encontra-se as valores absolutos do sinal EEG diferenciado no tempo
conclusões deste trabalho. excedem um determinado limite, são marcados com
impulsos unitários para cada canal EEG investigado,
II. MÉTODO obtendo uma taxa de picos, o algoritmo detecta uma
convulsão sempre que a taxa de pico excede um limite fixo.
A revisão bibliográfica foi realizada num período de O método foi aplicado a base de dados de EEG não invasivo
doze anos do 2008 ao 2019 com uma coleta de estudos nas e eletroencefalograma intracraniano (iEEG).
seguintes base de dados de publicações científicas Em (Chan, Sun, Boto, & Wingeier, 2008) é
ScienceDirect, IEEE explorer e Scopus usando as seguintes proposto um algoritmo que extrai as características espectrais
palavras chave seizure detection, seizure detection e temporais em cinco faixas de frequência para o
device, epilepsy detection, epilepsy prediction. processamento da base de dados de iEEG é usando Discrete

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Wavelet Transform (DWT) e Fast Fourier Transform (FFT) e via Em (Chaibi et al., 2012) foi desenvolvida uma
Support Vector Machine (SVM) o sinal é classificada para interface gráfica como ferramenta para detectar High-
estimar os tempos do início da convulsão com ajuda de um Frequency Oscillations (HFOs) em EEG, as altas frequências
algoritmo de regressão. compreende a faixa de 80-500 Hz e são importantes bio-
No estudo de (Dorai, 2010) é indicado um marcadores de zonas epilépticas no cérebro, para o
algoritmo usando que mostra o potencial de prever uma processamento de sinais utilizou-se DWT e para classificar o
convulsão um minuto antes de ocorrer, usando para o sinal a rede neural Matching Pursuit (MP). Por outro lado em
processamento do sinal do base de dados de iEEG, técnicas (Besio et al., 2014) o uso de eletrodos de anel concêntrico
lineais e não lineais tais como Phase Shift Correlation (PSC), tripolar (TCRE) é sugerido, pois atenuam automaticamente
Lyapunov Exponents (LE), DWT, FFT, Hilbert Transform os artefatos musculares e fornecem melhor qualidade do sinal
Statitics (HTS), Power Spectra Analysis (PSA), entre outros, e facilita a detecção de ondas de alta frequência em estudos
como também a combinação de quatro classificadores de EEG.
baseados em redes neuronais artificiais (ANN) que são Linear No estudo de (López-Tercero, 2013) são
Discriminant Analysis (LDA), K-Nearest Neighbor (KNN), SVM avaliados 3 métodos de detecção de epilepsia: Lempel-Ziv
e Cross-Validation by Elimination (CVE). (LZ), o Multistate Lempel-Ziv (MLZ) e o Average Rectified Value
Em (Pazos, Guo, Rivero, Dorado, & Rabu, 2010) (ARV). Com estes três algoritmos o sinal de EEG é estudado
é apresentado uma análise de uma base de dado de EEG para determinar o momento em que começa e finaliza uma
usando a transformada DWT, pois provê uma representação crise. Sendo o último método o que obtive uma maior
mais flexível em tempo-frequência, logo os sinais são quantidade de acertos.
classificadas com o uso de processamento de informação por Em (Kim, Artan, Selesnick, & Chao, 2013) é
redes neurais neste caso foi utilizada a rede neural Multi-Layer proposta uma arquitetura em cascada combinando diferentes
Perceptron Neural Network (MLPNN). algoritmos o primeiro Area um recurso no domínio do tempo
Em (Zandi, Javidan, Dumont, & Tafreshi, 2010) para calcular a amplitude do sinal do EEG, logo Multi-Window
é aplicado a cada canal do EEG estudado a DWT e Count (MWC) e Spectral Entropy (SPE) para o análise do sinal
empregando o classificador Combined Seizure Index (CSI) no domínio da frequência desta forma é possível melhorar a
obtém-se uma faixa de frequência de detecção de 1-30 Hz precisão de detecção em dispositivos implantáveis iEEG.
para determinar a existência e não existência da convulsão. No artigo (Al-Omar, Kamali, Khalil, & Daher,
No trabalho de (Azamimi, Saufiah, Rahim, 2013) é usado a coeficientes de Wavelet para o processamento
Ibrahim, & Eeg, 2012) são usados ANN especificamente do sinal do EEG e Feedforward Neural Network (FNN) uma
Feedforward Backpropagation Networks (BPNN) junto com as rede neural treinada para detecção de sinais normais e
técnicas de processamento de sinais DWT e FFT aplicadas a epilépticas.
base de dados de EEG, individualmente e combinadas para Na pesquisa de (Hao, Chen, & Zhao, 2016) é
melhorar a precisão da detecção proporcionando um longo exposta uma nova estratégia de classificação e predição de
tempo de resposta para treinar a rede. epilepsia a partir do método de construção de rede de
Em (Rana et al., 2012) é apresentado um detector gráficos de visibilidade (NVG), e realiza um mapeamento
de convulsões baseado em Phase-Slope Index (PSI) que séries temporais de EEG para encontrar diferencias entre os
identifica aumentos nas interações espaço-temporais entre coeficientes de agrupamento no período ictal e interictal.
canais do ECoG que distinguem claramente a convulsão da No trabalho de (Damayanti, Pratiwi, &
atividade interictal. E para o processamento de sinais utiliza Miswanto, 2017) é proposto um método hibrido otimizado,
filtros e LE. combinando a rede neural de BPNN, o algoritmo Firefly e

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Simulated Annealing (S.A), desenvolvendo um processo de (Hugle et al., 2018) apresenta uma rede neural
aprendizagem para detecção de convulsões. para detecção antecipada de convulsões on-line SeizureNet
Em (Assi, Nguyen, Rihana, & Sawan, 2017) são para ser aplicado num dispositivo implantável.
mencionados estudos preliminares de um algoritmo de Em (Zazzaro et al., 2019) mostra como analise os
ponderação de espectro (ADTF) baseado em algoritmo dados do EEG usando técnicas de Data Mining (DM), para
genético (GA) para localização do foco de crise epiléptica o esta aplicação desenvolvem uma ferramenta de
algoritmo foi testado em iEEG de cães. processamento de sinais chamada Training Builder baseado
No estudo de (Liu, Aimin, & Xu, 2017) é em SVM.
apresentado um método usando incremento de entropia
(IncrEn) para extrair as características do EEG e SVM para 3.2. Métodos de detecção em imagem
classificar a epilepsia.
Em (Krishnan & Balasubramanian, 2017) propõe O método de nano partícula supermagnética
um método para minimizar o tempo de análise do EEG (SPMN) é exposto por (Pedram, Shamloo, Alasty, & Ghafar-
medindo entropia em tempo-frequência e processando o Zadeh, 2015) onde usando o campo magnético faz um
sinal com o método S-Transform (ST), o sinal logo é estudo contrastando com Imagem de Ressonância Magnética
classificado usando Least Square Support Vector Machine (MRI) para localização e detecção da epilepsia.
(LSSVM).
(Zhang & Chen, 2017) aplica o algoritmo Local 3.3. Outros métodos de detecção
Mean Decomposition (LMD) que descompõe o sinal do EEG
em series de produto de funções, e classificar usando SVM (Conradsen et al., 2009) desenvolveu um sistema
otimizada pelo algoritmo genérico (GA-SVM). inteligente automático uni ou multimodal aplicado na
Neste artigo (Or Rashid & Ahmad, 2017) propõe detecção do início de crise epiléptica obtendo dados de
um método simples de detecção usando DWT e classificando movimentos usando sensores de eletromiografia (sEMG),
as sinais com ANN para diferenciar períodos EEG normais, acelerômetros (ACC) e sensores de velocidade angular
interictal e ictal. (ANG). Para a classificação do sinal é usado o SVM.
Em (Sayeed, Kougianos, Mohanty, & Zaveri, Em (Jallon, Bonnet, Antonakios, & Guillemaud,
2018) é proposto uma arquitetura para um detector de 2009) e (Jagtap & Bhosale, 2018) é proposto um método para
detectar os movimentos causados por uma em crises tônico-
convulsão implantável usando um circuito de detecção de
clônicas, utilizando um acelerômetro para este fim.
sinal hiper-síncrono e um algoritmo de rejeição de sinal Igualmente (Kusmakar et al., 2019) propõe um sistema de
(SRA), o algoritmo proposto reduz um 12% a detecção de detecção de convulsões (GTCS) sem fios para
monitoramento remoto de pacientes com epilepsia usado um
falsos positivos.
acelerômetro, detectando crise maiores ou iguais a 10
No artigo (Rajaguru & Prabhakar, 2018) segundos.
implementa conversores de código que codifica os valores de No trabalho (Heldberg et al., 2015) propõe uma
detecção de convulsões com atividades motoras, medindo
saída amostrados do EEG processado como um código
Atividade Eletrodérmica (EDA), a sensibilidade do método é
individual e otimiza os resultados usando o classificador boa mais a precisão é baixa.
Adaboost Classifer. Nas Tabelas 1, 2, 3 mostra-se o resumo dos
Em (Kougianos & Zaveri, 2018) propõe um métodos revisados neste artigo, organizados
cronologicamente, divididos em períodos de quatro anos
método de detecção usando a transformada DWT e o Tabela 1. período 2008-2011, Tabela 2. período 2012-2015 e
classificador KNN e o método de detecção é conectado a Tabela 3. período 2016-2019 e as ferramentas utilizadas para
uma plataforma para monitorização da epilepsia. processamento dos sinais, e para classificação de epilepsia
junto com a precisão de cada método apresentado por autor.

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Tabela 1. Resumo de métodos de detecção de epilepsia no período de 2008 - 2011


Resultados
Ano Autores Titulo Estudo Método
Precisão
Processamento dos (%)
Classificador Outros
Sinais
Chan,
Automated seizure onset detection for accurate onset time determination DWT
2008 Alexander M. et iEEG SVM 80 -98
in intracranial EEG FFT
al.
Schad, Ariane Application of a multivariate seizure detection and prediction method to iEEG Integrate-Fire 73
2008
et al. non-invasive and intracranial long-term EEG recordings EEG Neuron 62
Jallon, Pierre et Detection system of motor epileptic seizures through motion analysis with
2009 - ACC -
al. 3D accelerometers
DWT, FFT, HTS, LDA, KNN,
2010 Dorai, Arvind Automated epileptic seizure onset detection EEG 84
PSA, PSC, LE SVM, CVE
Pazos, Automatic epileptic seizure detection in EEGs based on line length feature
2010 EEG DWT MLPNN 97,77
Alejandro et al. and artificial neural networks
sEMG
Conradsen, Isa Seizure onset detection based on a Uni- or Multi-modal Intelligent Seizure
2010 - ACC 91- 100
et al. Acquisition (UISA/MISA) system
ANG
Zandi, Ali Automated real-time epileptic seizure detection in scalp EEG recordings
2010 EEG DWT CSI 90,5
Shahidi et al. using an algorithm based on wavelet packet transform

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Tabela 2. Resumo de métodos de detecção de epilepsia no período de 2012 - 2015


Resultados
Ano Autores Titulo Estudo Método
Precisão
Processamento dos (%)
Classificador Outros
Sinais
DWT 97
Azamimi, Azian
2012 Development of EEG-based Epileptic Detection using Artificial Neural Network EEG FFT FNN- BPNN 58,89
et al.
DWT + FFT 98,89

Chaibi, Sahbi et DEVELOPEMENT OF MATLAB-BASED GRAPHICAL USER INTERFACE ( GUI ) FOR


2012 EEG DWT MP -
al. DETECTION OF HIGH FREQUENCY OSCILLATIONS ( HFOs ) IN EPILEPTIC PATIENTS

Rana, Puneet et Filtragem


2012 Seizure detection using the phase-slope index and multichannel ECoG ECoG PSI -
al. LE

LZ 90,9
López-Tercero,
2013 Detección de crisis epilépticas partir de señales EEG mediante índices basados en el algoritmo de Lempel-Ziv EEG LZM 81,8
Iván Mora
ARV 100
Area
Kim, Taehoon et
2013 Seizure Detection Methods Using A Cascade Architecture For Real-Time Implantable Devices EEG MWC 80
al.
SPE

Al-Omar, Sally et
2013 Classification of EEG signals to detect epilepsy problems EEG DWT FNN -
al.

Besio, Walter G. High-Frequency Oscillations Recorded on the Scalp of Patients With Epilepsy Using Tripolar Concentric Ring
2014 EEG TCRE 78
et al. Electrodes
Heldberg, Beeke Using wearable sensors for semiology-independent seizure detection - Towards ambulatory monitoring of
2015 EEG EDA 88
E. et al. epilepsy
Pedram, Maysam
2015 MRI-Guided Epilepsy Detection MRI SPMN -
Z. et al.

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Tabela 3. Resumo de métodos de detecção de epilepsia no período de 2016 - 2019


Resultados
Método
Ano Autores Titulo Estudo Precisão
Processamento dos (%)
Classificador Outros
Sinais

2016 Hao, Chongqing et al. Analysis and Prediction of Epilepsy Based on Visibility Graph EEG NVG -
Epilepsy detection on EEG data using backpropagation, firefly algorithm and simulated Firefly
2017 Damayanti, Auli et al. EEG BPNN 93,3
annealing S.A

2017 Assi, E. Bou et al. Refractory Epilepsy: Localization, Detection, and Prediction EEG ADTF SVM GA -

Or Rashid, Md Mamun et
2017 Epileptic seizure classification using statistical features of EEG signal EEG DWT 80-100
al.

IncrEn
2017 Liu, Xiaofeng et al. Automated epileptic seizure detection in EEGs using increment entropy EEG 97,32
SVM

Krishnan, Palani Thanaraj


2017 Automated EEG seizure detection based on S-Transform EEG ST LSSVM 86
et al.
2017 Zhang, Tao et al. LMD Based Features for the Automatic Seizure Detection of EEG Signals Using SVM EEG SVM LMD 98,1
2018 Jagtap, Pranjal T. et al. IOT Based Epilepsy Monitoring using Accelerometer sensor - ACC -
Adaboost
2018 Rajaguru, Harikumar et al. Analysis of adaboost classifier from compressed EEG features for epilepsy detection EEG 94,58
Classifier
2018 Kougianos, Elias et al. A Fast and Accurate Approach for Real-Time Seizure Detection in the IoMT EEG DWT KNN 97,9
Early Seizure Detection with an Energy-Efficient Convolutional Neural Network on an
2018 Hugle, Maria, et al. iEEG SeizureNet 96
Implantable Microcontroller
2018 Sayeed, Abu et al. An Energy Efficient Epileptic Seizure Detector EEG SRA -

2019 Zazzaro, Gaetano et al. EEG signal analysis for epileptic seizures detection by applying Data Mining techniques EEG DM 99

2019 Kusmakar, Shitanshu et al. Automated detection of convulsive seizures using a wearable accelerometer device - ACC 86,95

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IV. RESULTADOS V. CONCLUSÃO

Com base a os resultados apresentados,


Nesta seção são apresentados os resultados da
encontrou-se que o 83% dos artigos utilizam estudos
revisão bibliográfica feita sobre métodos de detecção de
baseados em EEG e iEEG, os métodos de processamento
epilepsia, como é mostrado na Tabela 4. O 83,33%. Estes
mais usados e com uma maior sensibilidade são as
artigos revisados foram feitos em base de dados ou
transformadas DWT e FFT. Sendo a transformada DWT
aquisição de sinais cerebrais de EEG médio ou iEEG,
quem apresenta a maior sensibilidade entre o 80-97%.
3,33% artigos foram desenvolvidos com dados obtidos
Entre os trabalhos analisados, as redes neurais são as
por estudos de imagem e 13,33% foram elaborados com
ferramentas mais utilizadas para a classificação dos sinais,
uso de sensores, neste último caso para detecção
sendo a SVM a mais usada pelos pesquisadores. Além
unicamente de crise tônico-clônica, pois, para os tipos de
disso, encontrou-se dois algoritmos que podem detectar
epilepsias que não apresentam movimentos do corpo,
uma convulsão um minuto antes de ocorrer.
estes métodos falham.
Tabela 6. Ferramentas de processamento do sinal
Tabela 4. Resumo de Pesquisas Revisadas no período 2008-2019 Método
Estudo Artigos Precisão
Processamento (%)
25 Classificador Outros
EEG - iEEG de Sinais
MIR 1 DWT
SVM 80 -98
Outros 4 FFT
Integrate-Fire 73
Neuron 62
Dos artigos que trabalham com EEG ou iEEG, as DWT, FFT,
LDA, KNN,
ferramentas mais utilizadas pelos pesquisadores são a HTS
SVM, CVE
84
transformada DWT e FFT, como mostrado na Tabela 5. PSA, PSC, LE
DWT MLPNN 97,77
Tabela 5. Uso das Ferramentas de processamento do sinal sEMG
Processamento de sinais Número de usos ACC 91- 100
ANG
DWT 9
FFT 3 DWT CSI 90,5

HTS 1 DWT 97
FFT FNN- BPNN 58,89
PSA 1 DWT + FFT 98,89
PSC 1 LZ 90,9
LE 1 LZM 81,8
ARV 100
ST 1
Area
MWC 80
Dos 30 artigos revisados 9 não possuem um SPE
TCRE 78
valor quantitativo de precisão do método desenvolvido,
EDA 88
por tanto a precisão do método se analisa em base aos 21
Firefly
BPNN 93,3
artigos restantes, encontrou-se que 11 artigos dos 21 S.A

analisados quantitativamente, tem trabalhado com rede DWT 80-100


IncrEn
neurais, sendo a SVM, a rede neural mais utilizada, como 97,32
SVM
se pode ver na Tabela 6. Em quanto a método de ST 86
LSSVM
processamento do sinal, a transformada DWT apresenta SVM LMD 98,1
uma sensibilidade do 80-97% independentemente dos Adaboost
94,58
Classifier
métodos de classificação. Para o caso da transformada DWT KNN 97,9
FFT, mostra-se uma sensibilidade entre 60-80%. Além SeizureNet 96

disso, a combinação destas duas transformadas DM 99


ACC 86,95
incrementa a sensibilidade num 98,89%.

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

VI. REFERÊNCIAS empirical mode decomposition. 2015 International


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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

Percepção Cromática no Espaço Construído:


Aspectos Neurobiológicos e Cognitivos

Chromatic Perception in Constructed Space:


Neurobiological and Cognitive Aspects

Ilma N. Chaves Pellizzer1 & Prof. Dr. Theo Mota1,2


1Programa de Pós-graduação em Neurociências, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brasil.
2Departamento de Fisiologia e Biofísica, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo
Horizonte, Brasil.

Resumo - Devido à sua complexidade e propriedades ao século XXI, o “tempo de retorno da cor” (Rem
multidimensionais, a cor é objeto de estudo em Koolhaas), facilitado por novas tecnologias de
diversos campos do saber, como filosofia, arte, colorimetria. Em paralelo, estudos neurobiológicos e
arquitetura, física, fisiologia, neurociências, dentre cognitivos sobre a percepção cromática no espaço
outros. Embora saibamos que a percepção cromática construído estão emergindo. Nesta revisão,
no espaço construído influencia o comportamento compilamos o conhecimento advindo destes estudos e
humano, os parâmetros usados pelos profissionais para demonstramos o potencial destes para agregar maior
a definição da cor na arquitetura são ainda pouco significado e funcionalidade ao espaço construído.
fundamentados. Pouco se tem investigado o motivo Além disso, visamos colaborar com novas abordagens
pelo qual uma pessoa prefere uma cor ou os impactos de interação entre o arquiteto e seus clientes, que se
que a cor em um ambiente tem sobre nossos inspirem no conhecimento atual advindo das
comportamentos e emoções. O conhecimento da neurociências. Palavras-
história da cor na humanidade é fundamental para chave: cor, visão de cores, preferência cromática,
entendermos este estado de estagnação observado nos comportamento, arquitetura, espaço construído.
estudos sobre o uso da cor em ambientes construídos.
Alguns dos movimentos mais importantes para a I. INTRODUÇÃO
concepção do papel das cores em ambientes O estudo da percepção da cor esteve por muito
construídos emergiram no início do século XX nas tempo na história relacionado exclusivamente à lei física da
Escolas Bauhaus (Alemanha) e De Stijl (Holanda), refração e reflexão de Isaac Newton (1642–1727). Nesta
inspiradas pelos estudos pioneiros de Goethe. Após abordagem, o sujeito era visto como um mero espectador
este período, entretanto, movimentos influenciados do fenômeno físico da cor. A obra de Johann Wolfgang von
pelo Modernismo começam a se apoiar no desapego Goethe (Farbenlehre - Teoria ou Doutrina das Cores, 1810)
cromático e na irrelevância das cores para o espaço questionou fortemente essa visão, apresentando novas
construído, como nos estilos, Purismo e Minimalismo. experiências psicofísicas que subvertiam a câmara escura
Desde o final do século XX, diversos autores usada por Newton, colocando o sujeito como co-autor na
questionam o fato de que a “cromofobia” instaurada percepção do raio luminoso (BOETIUS et al,1998). Goethe
naquela época retirou a cor dos currículos centrais da argumentava que as cores se tornavam realidade apenas
maioria das escolas de arquitetura. Entretanto, adentra através de uma ação fisiológica que envolvia o olho do

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

observador. Este autor concluiu através de seus Bauhaus entre 1919 e 1923 ressaltava que o estudo da cor
experimentos que não existiria o “raio de luz ideal” que incorpora domínios da física (vibração eletromagnética),
pudesse produzir o resultante espectro de Newton. Ao química (corantes e pigmentos), fisiologia (função do
contrário, o olho de cada indivíduo, em sua fisiologia, sistema visual), psicologia (aprendizagem e memória visual)
interagia com a cor e a elaborava em uma percepção própria e artes (efeitos estéticos). Defendeu que as cores deveriam
(CRARY, 1990). Cabe ressaltar que na teoria de Newton não ser compreendidas de uma forma holística, a fim de se obter
se atribuía à cor púrpura (magenta), descoberta no espectro princípios para harmonizá-las. Itten foi um pouco além de
de Goethe, nenhuma frequência específica, sendo a mesma Goethe no estudo da relação entre a cor e o homem,
considerada uma mistura de cores. No entanto, ainda hoje, incorporando valores psicológicos e culturais às cores
o modelo newtoniano, embasado na teoria ondulatória da primárias e secundárias: verde era a cor de vegetais e
luz, tem sido uma grande referência nas interpretações do fotossíntese, enquanto o vermelho era a cor do sangue,
fenômeno cromático. portanto exalava calor e atividade. Já o amarelo representava
Em função de seus experimentos descrevendo a a cor da luz em si e exalava a ausência de peso (SADAR,
natureza psicofisiológica da cor, Goethe pode ser 2015).
considerado um precursor dos estudos neurocientíficos Paralelo à valorização do estudo psicofísico da cor
nesta direção (BOETIUS et al, 1998). Este brilhante autor pela Bauhaus, surge na Holanda o movimento De Stijl, que
demonstrou importantes fenômenos fisiológicos da defendia a consciência sobre a Teoria da Cor de Goethe e
percepção cromática, tais como os efeitos de contraste, pós- anunciava a cor como um dos elementos essenciais do
imagens, sombras coloridas e halos, que segundo ele espaço (MINAH,1996). Na França, o arquiteto suíço Le
"pertenciam ao olho em um estado saudável”. Goethe desenvolveu Corbusier demonstrou grande influência da Escola Bauhaus
o conceito de cores complementares, exemplificado em seu em suas obras de início de carreira, após uma passagem pela
círculo cromático que representa um diagrama de Alemanha, em 1910. Posteriormente, após alguns artigos
alternância de cores primárias e secundárias, incluindo publicados, nega a importância da cor na construção do
também o fenômeno de cores opostas (RILEY, 1995). espaço e acredita que a ideia de forma precede a cor e
Segundo o autor, o olho humano vê em termos de azul ou colabora na introdução do Purismo, o branco como o tema
amarelo, mas nunca amarelo-azulado e, similarmente, em dominante da arquitetura na década de 1930. Neste início do
termos de vermelho ou verde, mas nunca verde- século XX, o estudo da cor na arte na arquitetura tinha
avermelhado. Em seus estudos, Goethe concluiu que a ganhado uma significativa e reverenciada projeção, tendo
percepção da cor era diferente para aqueles que tivessem como ápice o Dia da Conferência Alemã da Cor (1919), que
diferenças em seus sistemas visuais desde o nascimento ou marcou o Fim da Guerra (MINAH,1996).
que houvessem sofrido dano posteriormente, como no caso No início do século XX, as intensas
de pessoas com cianoblepsia ou catarata, respectivamente reflexões psicológicas sobre a cor, as quais ponderavam sua
(SADAR, 2015). natureza subjetiva, irão desencadear um olhar sobre a cor
A partir de Goethe começa uma nova era no que a traduz em uma relação subjugada com o ambiente
estudo da percepção cromática, durante a qual este autor construído. Neste período, a cor foi comumente tratada com
influenciou muitos filósofos, pintores e até músicos, desdém pela arquitetura moderna, evento também descrito
inspirados pela ideia de criação de ambientes cromáticos como “cromofobia” (BATCHELOR, 2000). O movimento
com maior significado (DURÃO,2012). Foi ele um dos moderno na arquitetura teve como característica um
maiores influenciadores da famosa Escola Bauhaus desmembramento da cor e da forma, como se, para a
(Alemanha, 1919), de onde saiu a primeira Oficina de Cores segunda, a primeira a invalidasse. Como indício de origem
(RILEY, 1995). Johannes Itten, professor da Escola desta linha de invalidação, podemos citar os pensamentos

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

do filósofo alemão Immanuel Kant, que acreditava que as conhecido como tom, espectro ou comprimento de onda;
cores são inferiores à forma. (RILEY, 1995). Por valor, também conhecido como leveza, brilho ou luminância;
conseguinte, o excessivo branco do arquiteto moderno saturação, também conhecida como chroma (MUNSELL,
purista tinha a intenção de permitir que a cor da paisagem 1912; ITTEN, 1961; GAGE, 1999). Devem ser ressaltados
servisse para realçar o contraste com a arquitetura, o que também os estudos sobre contraste cromático, que
muitas vezes era auxiliado pelo uso de vidro (KANE, C., definiram o conceito de “contraste simultâneo”, no qual
2015; CAIVANO, 2005). Como efeito, a cor adentra no a aparência das cores é profundamente afetada pela
século XXI com sequelas em seu uso. Estudos atuais justaposição de uma cor com a outra, Eugene Chevrell, 1839
revelam que a falta de uma formação sólida dos arquitetos (WYSZECKI, ed.1982). Entretanto, se a luz é uma entidade
para o emprego da cor no espaço construído tem como física, a cor é percepção, mesmo sabendo das variações
origem a falta de disciplinas que contemplem o ensino da significativas na percepção individual da cor, ainda hoje não
cor na grade curricular das principais academias temos meios eficientes de codificá-la psicofisicamente,
(MOTAMED, 2017). sendo os recursos disponíveis para a codificação da cor
Se na arquitetura o estudo da natureza e do uso da baseados majoritariamente em parâmetros físicos
cor sofre de lacunas históricas, o mesmo não podemos dizer (LIVINGSTONE, 2002).
sobre o estudo da cor nas áreas de fisiologia e psicologia, Para a codificação e aplicação de cores, as versões
antes mesmo da descoberta das células fotorreceptoras na de sistemas mais usuais são o Munsell e o NCS (Swedish
retina, Thomas Young (1773-1829) propões que o olho Natural Colour System). Ambas as versões são originadas do
humano apenas enxerga três cores primárias (vermelho, sistema de cor elaborado por Ewald Hering em 1839, e estão
verde e azul), sendo que as outras cores seriam originadas baseadas nos três atributos principais da cor :matiz, valor e
das combinações destas três cores no cérebro saturação (LIVINGSTONE, 2002). O Sistema Munsell de
(YOUNG,1802,MAXWELL,HERMANN,1971). Apesar Ordenação de Cores (Munsell, 1915) baseia-se no princípio
de relativamente simplista, o trabalho de Young estabeleceu definido pelo artista plástico e professor Albert Hery
as bases da teoria da visão tricromática, onde três classes de Munsell como “equidistância percebida”, a percepção de cores
cone na retina humana, sensíveis aos comprimentos de onda pelo sistema visual humano (WYSZECKI,1982).
curtos (S), médios (M) e longos (L), são responsáveis por Atualmente, na arquitetura e design, o sistema mais usual é
nossa visão de cores (MITCHELL E RUSHTON, 1971). A o NCS, que hoje foi incorporado a um recurso de
retina do olho humano é estimulada por uma faixa de harmonização de cores composto por um
comprimentos de ondas entre aproximadamente 380 e 740 espectrofotômetro portátil (color Pin), cuja função é a
nm, definida como espectro da luz visível (GUYTON et.al, leitura da cor pela identificação do espectro de luz refletido
2017). Estes comprimentos de onda definem os conceitos por qualquer material (SIVIK, 1981).
de cores frias e quentes, referindo-se a comprimentos de Outro método disponível para a concepção de
onda longos e curtos, respectivamente. Estudos ambientes cromáticos foi criado pela Comissão
demonstram que esta energia da onda cromática também Internacional de Iluminação (CIE,1976): o espaço de cor
pode ser sentida através da pele (FEHRMAN & CIELAB. Este modelo de espaço perceptual cromático é
FEHRMAN, 2004; JIN et al., 2005), sendo esta característica também baseado nos 3 atributos da cor, além de incorporar
provavelmente usada por pessoas com deficiência visual o sistema de oposição cromática (vermelho vs verde; amarelo
para reconhecer a cor (NURLELAWATI, 2011). vs azul). A sigla CIELAB origina-se de L*a*b*, onde L* =
Pesquisas psicofísicas relatam três características luminosidade, a* = coordenada vermelho/verde (+a indica
fundamentais para a capacidade do ser humano de vermelho e –a indica verde) e b* = coordenada amarelo /
percepção e distinção do fenômeno cor: matiz, também

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

azul (+b indica amarelo e –b indica azul. (WYSZECKI, espaço construído na fisiologia e no comportamento
1982). humano. Esperamos que este compilado de estudos possa
Um relevante movimento que surgiu no final da servir como base para o desenvolvimento de novas
década de 20, direcionado ao uso da luz solar e da cor como abordagens de concepção cromática na arquitetura, baseadas
tratamento nos centros de saúde, pondera o estado não apenas em critérios de harmonização física, mas atentas
denominado “cor invisível”, referindo-se aos efeitos não à subjetividade cognitiva da cor.
visuais da luz (ROLLIER,1927). Este movimento,
juntamente com o domínio da tecnologia do vidro, mudou II. MÉTODO
o paradigma de projeto para ambientes de hospitais e Trata-se de um estudo de revisão narrativa da
escolas. Iniciou-se com Nightingale e Pleasanton, que literatura. As buscas foram realizadas em quatro bancos de
embora desprendidos de rigor científico, ressaltaram os dados de referência bibliográfica: PubMed, Web of Science,
efeitos não visuais que a luz e cor apresentavam na Scielo, Google Scholar. Para contextualização histórica,
recuperação de doenças, lesões, bem como no foram selecionados artigos publicados entre 1900 e 2019.
desenvolvimento e na estimulação do crescimento (SADAR, Para análise de estudos neurobiológicos e cognitivos sobre
2015). o efeito da cor no ambiente construído, foram selecionados
Anos depois, no final da década de 90, são artigos publicados entre 1970 a 2019. Foram considerados
descobertas células especializadas em nosso sistema nervoso artigos publicados em inglês, português ou espanhol.
que não participam de nossa visão, mas respondem à luz Durante as buscas, as principais palavras-chave utilizadas, e
azul. Esta luz-cor interage fisiologicamente com o combinadas de forma livre, foram: cor, emoção, cognição,
organismo, alterando nosso ciclo circadiano (ciclos de 24 comportamento, arquitetura, visão de cores, percepção
horas: sono / vigília, fome, estado de alerta, temperatura cromática, preferência cromática, física da cor, modelo
corporal e produção hormonal) (PECHACEK et al, 2008; cromático, neurobiologia da cor, cor na clínica, cor no
SADAR, 2015). Nesta mesma década, Akasaki, Amano ambiente, cor no espaço construído, cor na arquitetura.
e Nakamura, descobrem o LED (Light-Emitting Diode) azul. Principalmente durante a busca direcionada à
O LED azul permitiu o desenvolvimento do LED branco, contextualização histórica, outras palavres-chave foram
revolucionando o uso dos LEDs para a iluminação de utilizadas para localizar referências sobre temas mais
ambientes em geral, somando-se aos LEDs coloridos já específicos.
descobertos na década de 60 (FRANZ, et.al, 2015).
Diante dos avanços científicos e das novas III. RESULTADOS / DISCUSSÃO
tecnologias disponíveis no emprego da cor em ambientes
construídos, bem como da crise de identidade cromática 3.1- Considerações neurobiológicas sobre a percepção

oriunda do minimalismo modernista do século XX, Rem cromática

Koolhaas acredita que no século XXI estamos adentrando o O processamento cromático inicia-se na

“tempo de retorno da cor” (KOOLHAAS R. et al, 2001; estimulação dos três tipos de cone presentes na retina, base

MOTAMED, 2017). Apesar disso, nota-se certo despreparo de nossa visão de cores tricromática. Podermos prever, com

dos profissionais na área da arquitetura para a concepção de precisão, como essas três classes de cones reagem a qualquer

ambientes cromáticos que levem em consideração a estímulo cromático, mas permanecem muitos mistérios

fisiologia e a psicologia visual humana (MOTAMED, 2017). sobre como esse código originado na retina é trabalhado no

Reconhecendo a multidisciplinaridade da cor e de sistema visual para originar a percepção de cor

seu uso, este artigo de revisão visa apresentar estudos (MITCHELL,et al,1971; VERWEIJ, et.at 2003, CONWAY,

neurobiológicos e cognitivos sobre o efeito das cores do 2018 ).Tradicionalmente, aplicam-se os mesmos nomes das
cores primárias aos tipos de cones identificados na retina

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

(vermelho, verde, azul), porém esta nomenclatura é córtex temporal inferior (TI) por Komatsu (1998) (SCHEIN
equivocada, uma vez que os cones não correspondem às et al, 1990; CONWAY et al,. 2018).). Principalmente devido
percepções de cores. O pico de sensibilidade do cone a limitações técnicas nos estudos anatômicos e
“vemelho”, por exemplo, não se relaciona à região do neurofisiológicos realizados no córtex visual de primatas,
espectro que chamamos de vermelho, mas à região verde- muitas controvérsias existiram sobre o papel de diferentes
amarelo. Por esta razão, definiu-se como mais adequada a áreas corticais no processamento de cores. Nas duas últimas
classificação dos cones em L, M e S, para comprimentos de décadas, entretanto, estudos de fMRI combinados a
onda longos (pico em ~ 566 nm), médios (pico em ~ 541 registros unitários com microeletrodos, assim como novas
nm) e curtos (pico em ~ 441 nm), respectivamente. As cores abordagens na modelização de circuitos cromáticos,
primárias vermelho, verde e azul representam a saída do enriqueceram nossa compreensão sobre os mecanismos de
sistema visual, e não a entrada (NURLELAWATI el al,2012 processamento de cores pelo cérebro humano. A partir
;MILOJEVIC, et al 2018). destas novas descobertas, tanto os mecanismos de segundo
No sistema visual humano, os processamentos de estágio de oposição de cones (L-M; S-(L+M); L+M), quanto o
cor (matiz) e valor (luminância) estão vinculados na retina, clássico modelo de cores opostas (verde vs vermelho; azul vs
embora posteriormente constituirão dois sistemas paralelos: amarelo e preto vs branco) têm sido fortemente debatidos,
um cromático e outro acromático (MILOJEVIC, et al levantando-se inconsistências fisiológicas sobre os mesmos
2018)). Estes dois atributos visuais não se distinguem através (revisado em CONWAY et al, 2018).
da dicotomia cones vs. bastonetes. O processamento da cor Paralelo a este debate que questiona alguns dos
ocorre pela ativação diferencial dos distintos tipos de cones, paradigmas clássicos sobre o processamento de cores por
enquanto a luminância é processada a partir do somatório nosso cérebro, segue sem uma clara explicação o conhecido
de respostas de cones e bastonetes (LIVINGSTONE, fenômeno da preferência cromática. Buscando preencher
2002). O código tricromático é transformado logo na esta lacuna, estudos recentes modelizaram a preferência
primeira estação sináptica entre fotorreceptores e células cromática humana utilizando uma grande variedade de
bipolares, envolvendo ainda células horizontais, em um métricas dos modelos perceptuais cromáticos disponíveis
mecanismo que dá origem à oposição de cones (CONWAY et al, (SCHLOSS et al, 2018). Estes estudos identificaram como
2018). Este mecanismo, que envolve interações subtrativas melhor modelo preditivo aquele especificado no sistema
entre cones de diferentes tipos, não deve ser confundido CIELAB, o qual incluía 1ª e 2ª harmônicas de matiz. Estes
com oposição de cores, relacionada à fenomenológica aparência resultados são interessantes, pois se relacionam fortemente
oposta das cores descrita inicialmente por Hering (1878). Os com a codificação identificada em V4 de uma representação
dois tipos mais importantes de oposição descritos na retina uniforme do espaço perceptual cromático (em especial
ocorrem entre cones L e M, e entre cones S e uma CIELAB), conectando assim fisiologia, percepção e
combinação de cones L e M (CONWAY et al. 2018). provavelmente preferência cromática (BOHON el al, 2016;
A maneira como a cor é codificada no córtex ainda CONWAY et al 2016, 2018).
representa uma grande questão na área de neurociência da
visão (CONWAY et al, 2016). Os primeiros registros 3.2- Considerações cognitivas sobre a percepção
eletrofisiológicos em V1 levaram à surpreendente conclusão cromática no ambiente construido.
de que poucos neurônios desta região tinham respostas O mundo percebido por qualquer indivíduo resulta
seletivas às cores, ao contrário do previamente observado das suas experiências vividas (ARNHEIM, 1986). A
no LGN (Wiesel & Hubel, 1966). Circuitos maiores de sensação de harmonia cromática nos ambientes construídos
neurônios envolvidos em processamento cromático fora de depende, além desta bagagem individual, de outros vários
V1 e V2 foram descobertos em V4 por Zeki (1973) e no fatores, como a luminância e a temperatura da cor

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

(LIVINGSTONE, 2002). Alguns estudos demonstram que cor no espaço construído sobre a neurofisiologia e a
este último atributo pode ter influência até mesmo na psicologia humana
pressão arterial, de forma que ambientes visuais afetam os .
seres humanos não apenas psicologicamente, mas também 3.3- Interferência da cor nos ambientes construídos
fisiologicamente (KUNISHIMA,1983; KOBAYASHI,
1992). Embora as cores pareçam ordenadas fisicamente,
Diferenças na percepção cromática podem ter sua não temos ainda uma compreensão clara das regras que
origem em diferenças individuais na expressão dos genes governam nossa percepção das mesmas nos espaços
(ligados ao cromossomo X) codificadores dos construídos. Estudos demonstram que as propriedades da
fotopigmentos (opsinas) dos cones (BONCI, et al.,2013). cor (matiz, luminância e saturação) possuem tanto vias de
Em função desta característica cromossômica, esta diferença processamento independente no cérebro, quanto vias de
de percepção pode incidir mais em homens que em integração (CONWAY et al, 2018). Entretanto, ainda não
mulheres, como no caso do daltonismo (BONCI, et existe na literatura uma maneira empírica ou teórica clara de
al.,2013). Além de questões hereditárias, divergências de relacionar essas dimensões entre si e aplicá-las no ambiente
percepção cromática podem advir de diferenças nas de acordo com uma proposta funcional que contemple
respostas cognitivas aos aumentos na complexidade, aspectos neurofisiológicos e/ou cognitivos.
variação ou novidade de estímulos na cena visual Na Tabela 1, apresentamos uma compilação de
(KWALLEK et al, 1990) resultados obtidos por estudos sobre os impactos
A capacidade de atenção e triagem de estímulos fisiológicos e psicológicos das cores no ser humano
relevantes na cena visual, ligada a traços de personalidade (PORTER & MIKELLIDES 1976, WRIGHT 2007,
(MEHRABIAN,1977; MIKELLIDES, 2012 ), parece estar KAMARUZZAMAN & ZAWAWI, 2010). Nestes estudos,
intimamente relacionada aos efeitos das cores em ambientes as três dimensões das cores (matiz, resistência cromática e
(KWALLEK et al, 1997 apud DIJKSTRA, 2008). luminosidade) foram sistematicamente manipuladas,
Uma das técnicas mais utilizadas para medir a enquanto medidas fisiológicas e psicológicas diversas foram
ativação cerebral induzida pelas cores é o coletadas. Como dados fisiológicos, foram obtidos registros
eletroencefalograma (EEG). Através desta técnica, que de EEG e medidas de alterações na taxa de pulso. As
mede distintos tipos de ondas cerebrais, é possível inferir diferentes variáveis medidas foram submetidas a análises
ambientes estimulantes, estressantes ou que causam estatísticas de agrupamento (cluster) para determinar o
sonolência. Alterações na taxa de pulso também podem ser componente principal de significado de cada cor (Tabela 1).
usadas como um indicador de ativação e estresse diante de Pesquisas diversas em psicologia ambiental
um determinado ambiente cromático, embora este seja um demonstraram que diferentes estímulos do ambiente podem
método mais difícil de ser interpretado (MIKELLIDES, afetar tanto o humor quanto o comportamento humano
2012). (WATTS, et al, 2003; MATTILA et al, 2001;
Estudos de abordagem psicossocial e de DIJKSTRA,2008). Grande parte destes estudos teve como
contextualização das preferências cromáticas individuais foco as potenciais mudanças de humor, motivação e
indicam que diversos fatores a influenciam, como moda, produtividade em ambientes de trabalho (e.g. STONE AND
marketing, política, simbolismo, gênero, cultura e até mesmo ENGLISH 1998; KÜLLER et al, 2006, 2008;
a arquitetura na qual o sujeito se insere (KHOUW, 1995; KAMARUZZAMAN & ZAWAWI, 2010). Embora
MADDEN, T. et al, 2000). A seguir, apresentaremos existam diferenças nos efeitos fisiológicos e cognitivos
resultados de estudos que buscaram avaliar a influência da registrados em distintos indivíduos, todos esses estudos
concluem que a cor do ambiente de trabalho pode afetar

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

significativamente o bem-estar, o humor e a produtividade documento de orientação sobre o uso da cor e da luz em
dos trabalhadores. projetos hospitalares (DALKE et al., 2005).
Estudos realizados em mais de 1000 espaços Estudos sobre os efeitos da cor do ambiente no
construídos visando avaliar o impacto da presença ou estado de ansiedade identificaram escores mais altos nos
ausência de cores no ambiente constataram melhoras de grupos expostos à cor vermelha e amarelo, quando
humor e produtividade nos trabalhadores submetidos a comparados aos expostos a cores cor azuis e verdes
ambientes coloridos com matizes de saturação moderada (RUELLER,2007). Embora cores quentes como o vermelho
(KÜLLER et al., 2006; KWALLEK et al., 2007; possam impactar na ansiedade, estudos mostram que
MIKELLIDES & JANSSEN 2007). Um estudo pessoas expostas às cores quentes tendem a permanecerem
comparando aspectos fisiológicos e cognitivos entre pessoas mais despertas e estimuladas em relação àquelas expostas a
submetidas a um ambiente de trabalho cinza ou um cores frias (KAYA et al., 2004; JACOB et al., 1975 apud
ambiente de trabalho colorido identificou uma maior DIJKSTRA,2008). Efeitos positivos no aumento do
atividade cerebral (medida por ondas alfa do EEG) e uma relaxamento e conforto foram confirmados para as cores
menor frequência cardíaca no grupo submetido ao ambiente verde e azul (KAYA et al, 2004; DIJKSTRA,2008). Em
colorido (KÜLLER et al., 2008). Em testes cognitivos para relação à cor verde, esse efeito pode estar associado à relação
avaliar o nível de atenção dos participantes, não foram da mesma com a natureza, as plantas e as árvores
identificadas diferenças significativas entre os dois grupos (DIJKSTRA,2008).
(cinza vs colorido). Ao compararem o efeito de uma sala de Um estudo realizado na Suécia comparou as
trabalho azul com o de uma vermelha, os mesmos autores impressões de pessoas sobre um edifício com cores atípicas
identificaram maior atividade de ondas delta no EEG e na arquitetura do país: o azul e o lilás. Na primeira fase do
maior sonolência nos participantes da sala azul, enquanto estudo, as pessoas avaliaram negativamente uma simulação
participantes da sala vermelha apresentaram menor do projeto com estas cores. No entanto, quando foram
frequência cardíaca (KÜLLER et al., 2008). Uma conclusão convidadas a avaliar estas cores no ambiente real, a avaliação
comum nos estudos sobre efeito da cor no ambiente de do azul no edifício tornou-se significativamente mais
trabalho é o fato de que cores frias favorecem a calma, positiva, enquanto a avaliação do lilás permaneceu inalterada
enquanto cores quentes são estimulantes. (SIVIK, 1974, 1976). O motivo dessa mudança de
Outro tipo de ambiente construído no qual o efeito percepção parece estar na contextualização da cor do
da cor já foi avaliado em diversos estudos é o ambiente edifício em relação a seus arredores, algo relevante para a
hospitalar (e.g. DALKE et al., 2004, 2005, 2006; DIJKSTRA harmonização de cores (MIKELLIDES, 2001).
et al., 2008; DUNCAN, 2011). Segundo Dalke e Após a recente descoberta sobre os impactos da luz
colaboradores (2006), um ambiente hospitalar cromática em nossa produção de melatonina e
cromaticamente aprimorado pode aumentar em até 10% as cronobiologia, um projeto inserido na revolução digital e no
taxas de recuperação dos pacientes. A Tabela 2 compila movimento denominado Machining Architecture é o Melatonin
dados de estudos sobre o efeito das cores no ambiente Room (SPUYBROEK, 2004). Produzido pelos arquitetos
hospitalar, que contemplam, além das áreas destinadas aos Décosterd & Rahm para a exposição Art in Techonological
pacientes, os escritórios do setor corporativo. Esta Times, no Museu de Arte Moderna de São Francisco
compilação de dados fez parte de um estudo realizado pelo (SFMOMA) em 2001, o projeto era composto por espaços
Serviço Nacional de Saúde da Inglaterra (NHS) em alternantes, contendo lâmpadas de halogênio e de ultra-
20 unidades hospitalares de Londres, e teve como principal violeta, organizadas em divisórias acrílicas com revestimento
objetivo fornecer resultados de pesquisa para criar um acolchoado. Desenvolvida em colaboração com a
cronobióloga suíça Anna Wirz Justice, reconhecida no

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Livro de publicações do 7º Congresso Brasileiro de NeuroVisão: Neurociências da Visão

estudo da relação da luz cromática com a segregação de O objetivo do projeto, equipado com iluminação que
melatonina e suas consequências no humor, a instalação pode ser ajustada para obtenção de efeitos biológicos, foi
sensorial conscientiza sobre o tema (RAHM, 2002, 2005). agregar ao espaço um “potencial circadiano”.
Outro exemplo na mesma linha da arquitetura funcional é
o Split Time, café concebido pelo arquiteto francês Philippe
Rahm (RAHM, 2002, 2005. REIS, 2015).

Tabela 1. Impactos fisiológicos e psicológicos das cores em seres humanos, avaliados por escalas semânticas, testes cognitivos,
registros de EEG, pressão sanguínea e frequência cardíaca (Adaptado de KAMARUZZAMAN & ZAWAWI, 2010, conforme
dados compilados de PORTER & MIKELLIDES, 1976 e WRIGHT, 2007).

MATIZ EFEITO DESCRIÇÃO


Aumenta a taxa de respiração e a pressão arterial; cor enfática; significa perigo e romance;
Vermelho
Emociona estimula a fome; chama a atenção; gera excitação, força, coragem e convicção.
Diminui a frequência cardíaca e a pressão arterial; associa-se ao céu e ao oceano; calmante,
Relaxa
Azul expansivo e cativante; ajuda na concentração; traz conforto, harmonia, veracidade e facilidade;
Descansa
suprime a fome; parece fresco e despretensioso.
Aumenta a atividade cardio-pulmonar; mais reflexivo, percebe-se rapidamente; gera alegria;
Amarelo Alegria produz estimulação leve, aberta, expansiva; associa-se a riqueza, inteligência, atenção,
esclarecimento espiritual; pode também ser associado a covardia e fraqueza.
Símbolo da vida, fertilidade e renascimento; relaxa; favorece a fala, o discurso e a meditação;
Relaxa
Verde associa-se à grama e às árvores; calmante e repousante para os olhos; gera motivação; filtra a
Descansa
distração.
Subjugar;
Bom para a reflexão interior; místico ou ameaçador (na versão escura); mágico ou brincalhão (na
Roxo amortece;
versão lilás); associa-se à grandeza e ao luxo.
velar

IV. CONCLUSÃO além da nossa visão, a luz cromática emitida ou refletida


apresenta efeitos diretos no nosso sistema nervoso
Através desta revisão narrativa da literatura, autônomo e em diversas funções fisiológicas controladas
percebe-se a grande relevância da cor para a arquitetura. por nosso relógio circadiano. Dessa forma, torna-se de
Embora tenha sofrido duros ataques durante os anos do grande importância uma maior conscientização dos
modernismo e minimalismo, o debate sobre o uso profissionais
consciente da cor nos espaços construídos torna-se da arquitetura sobre a necessidade de adotar novas
extremamente relevante diante dos novos avanços abordagens de concepção cromática que levem em
científicos e tecnológicos nas áreas de neurofisiologia, consideração esse conhecimento.
psicofísica da visão e colorimetria. As últimas décadas foram No objetivo de ajudar a preencher esta lacuna,
marcadas por intensas discussões sobre como nosso cérebro nosso trabalho ressalta, dentro de uma contextualização
processa as cores, como esse processamento impacta nosso histórica, descobertas importantes sobre como as cores
comportamento e nossas emoções. Cabe ressaltar que muito impactam o homem em distintos tipos de ambientes

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construídos. Ainda que a literatura sobre este tema não seja percepção cromática. Dada a diversidade de componentes
extensa, notamos um crescente interesse de distintas áreas que a envolve a cor, é recomendável que seu uso extrapole
do conhecimento sobre este assunto, incluindo a psicologia, o domínio estético, e permita a concepção de ambientes
a neurofisiologia e, obviamente, a arquitetura. funcionais, que favoreçam o bem-estar, sem negligenciar as
Esperamos que o conteúdo disponibilizado neste particularidades de seu público frequentador. Entender que
artigo desperte no profissional arquiteto uma maior a resposta à cor não é a mesma em uma simulação de projeto
sensibilização quanto à natureza subjetiva da cor e a ou no ambiente real construído, que o entorno altera a
importância de agregar maior significado ao seu uso. percepção cromática, que o contraste e a harmonia são
Abordagens de concepção cromática baseadas apenas em entidades psicológicas e não puramente físicas, são algumas
princípios de harmonização física ou de modismos estéticos das lições que merecem ser incorporadas nas novas
desconsideram todo o conhecimento advindo deste os abordagens de concepção do espaço na arquitetura
tempos de Goethe, sobre o impacto psicológico da
.

Tabela 2. Conclusões obtidas por estudos realizados em unidades hospitalares sobre o efeito das cores em diferentes
ambientes construídos. (Baseada no artigo de Dalke et al, 2005)

Da Arquitetura do edifício Cor e Crianças Cor e Adulto Cor e Idosos Ambiente confinado

- 'Cores frias' como azul e Um estudo


verde promovem relaxamento, Em crianças Efeitos analisou a Estudos na

'Cores quentes' como vermelho, em idade escolar fisiológicos frequência de universidade de Viena-

laranja e amarelo promovem a (50 a 55 meses) semelhantes da cor comportament demonstrou que em

atividade física e social, enquanto foram medidas rosa também foram os escritório dos funcionários

cores como cinza ou bege, efeito de salas avaliados em adultos, "indesejáveis" sendo coloridos, com

minimizam a atenção coloridas rosa, observados alteração apresentados tensão balanceada, criou a

(Gulak,1991). azul e cinza na frequência por pacientes maior concentração.

Na recepção, cor forte por (controle) na cardíaca, bem como idosos, com
atividade motora alterações Salas acinzentadas
trás da recepcionista ajuda a comportament
grossa (força comportamentais, produziram menos
identificar o ponto chave na os indecisos
física) e humor. redução de concentração no escritório
entrada do edifício em torno de
Estas comportamento pessoal (Hager, 2001)
Nos corredores, o uso de portas e em
apresentaram agressivo e antissocial . Ambientes
códigos de cores em alguns relação a
maior força quando comparado brancos podem produzir
andares é recomendado para caminhar, que
física e um com paciente em resultados extremos; estudos
ajudar novos funcionários, foram
humor positivo quartos pintados de com digitadores ambientes
visitantes e pacientes a reduzidas
alto quando sob creme. Mas a taxa branco resultou em
encontrarem seu caminho. mudando a cor
a condição rosa aumentou e atingindo mais erros do que aqueles
Azul e verde em edifícios de das paredes.
(Hamind et o nível de pico na em ambientes coloridos
saúde, apesar de usuais, foram (Copeer, 1989)
al,1989) primeira metade do (Kwallek et al, 1990)
relatados como tendo um efeito
de exacerbação da depressão em ano rosa (Hamind et

ambientes de saúde mental. al, 1989).

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Trabalho de “wayfinding”: Cor e iluminação Cor e deficiência visual

Usado ao longo dos corredores de hospitais, o A pesquisa mostrou que Para os VIPs (pessoas
wayfinding é um estímulo intuitivo e sensorial á acuidade, a visualização de uma cena com deficiências visuais) uso de
mapeamento cognitivo e compreensão da forma. natural pode ter um efeito ambientes com cores de contraste
Pode ser usada para zoneamento simples de não mais de dramático sobre a taxa de em todos os possíveis obstáculos
quatro espaços de um edifício, para orientação por cor. melhora clínica, por
Código de cor como: norte verde, sul vermelho, leste azul, e comparação aos pacientes razões de segurança.
oeste amarelo, preferencialmente no chão. Com restrição a cor que estavam em quartos em Cor e contraste, detalhes
Turquesa, pois algumas pessoas percebem o turquesa como uma cena urbana estática tonais podem dar pistas para a
azul, outros como verde. Pode ocorrer mudança nas (Ulrich, 2002) forma de espaços como
tonalidades de acordo com a cultura. corredores ou salas.
(HIDAYETOGLU,2012)

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