Repesagem multissensorial em crianças com dislexia ... · Instituto de Ciências da Atividade...
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Instituto de Ciências da Atividade Física e Esporte
Laboratório de Análise do Movimento
Repesagem multissensorial em crianças com dislexia: comportamento e mecanismos
Multisensory reweighting in children with dyslexia: behavior and mechanisms
Aluna: Milena Razuk Responsável: Prof. Dr. José Angelo Barela
Projeto de pesquisa encaminhado à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo – FAPESP, para solicitação de Bolsa de Doutorado.
São Paulo,SP Dezembro/2013
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SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 2
2. CARACTERÍSTICAS DA PROPOSTA .............................................................................. 5
2.1. Justificativa para a realização do projeto .................................................................... 5
2.2. Impacto para a sociedade ........................................................................................... 7
2.3. Características da Instituição Sede onde o projeto será desenvolvido ....................... 8
2.4. Valor gerado para a sociedade brasileira .................................................................... 9
3. Materiais e métodos ........................................................................................................... 9
3.1. Amostra ....................................................................................................................... 9
3.2. Experimento #1 ......................................................................................................... 10
3.3. Experimento #2 ......................................................................................................... 12
3.4. Experimento #3 ......................................................................................................... 16
4. CRONOGRAMA .............................................................................................................. 18
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................ 18
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RESUMO
Crianças com dislexia, além de apresentarem dificuldade na leitura e escrita, também
apresentam desempenho inferior no controle postural. Estudos sugerem que crianças com
dislexia apresentariam alteração no processo dinâmico de repesagem sensorial, que é a
capacidade do sistema de atribuir importância ou pesos diferentes para os estímulos sensoriais
de diferentes fontes, sendo uma possível explicação para essa piora no desempenho postural.
O objetivo desse estudo será avaliar como ocorre o processo dinâmico de repesagem sensorial
de múltiplas fontes sensoriais no controle postural de crianças com dislexia. Trinta crianças
com dislexia e trinta crianças sem dislexia com 10 anos de idade participarão de três
experimentos. No primeiro experimento, será investigado se crianças com dislexia modulam a
oscilação corporal em função da realização de uma tarefa de leitura de forma similar às
crianças sem dislexia. Nos experimentos dois e três serão utilizadas uma sala móvel e uma
barra de toque móvel, simultaneamente, manipulando estímulos sensoriais recebidos pelos
canais sensoriais visual e somatossensorial, respectivamente. No segundo experimento, será
examinado o mecanismo de repesagem sensório motora decorrente de mudanças nos
estímulos sensoriais visual e somatossensorial independentemente (repesagem intra-
modalidade). Por fim, no terceiro experimento, será examinado o mecanismo de repesagem
sensório motora decorrente de mudanças dos estímulos sensoriais visual e somatossensorial
concomitantemente (repesagem inter-modalidade).
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1. INTRODUÇÃO
Tradicionalmente, dislexia tem sido definida como uma dificuldade na aquisição das
habilidades de leitura e escrita, não podendo ser explicada por falta de oportunidade
educacional ou por déficit de inteligência (World Federation of Neurologists, 1968). A
prevalência de crianças com dislexia varia de 7 a 17% da população mundial [1], sendo a
mesma no Brasil com valores de 15 a 20% [2].
Apesar das dificuldades no domínio fonológico serem o aspecto mais evidente e
indicador de dislexia, alterações no desempenho de crianças disléxicas foram também
observadas no andar [3], na aprendizagem de uma tarefa motora [4], e no controle postural [5-
8]. Considerando os resultados e alterações em diversas tarefas de comportamento motor,
dificuldades de leitura e escrita, que caracterizam a dislexia, formam um conjunto de alterações
que compõem um espectro muito mais amplo e abrangente vivenciados por essa população.
Dentre as diversas alterações no domínio motor de indivíduos com dislexia, a
manutenção de uma determinada posição corporal tem sido extensivamente examinada [5-9].
Nicolson e Fawcett [10] constataram que além de desempenho inferior durante a manutenção
da posição ereta, crianças com dislexia apresentavam deterioração do desempenho com a
adição de uma segunda tarefa, sendo tal constatação corroborada por resultados de diversos
estudos [11-13]. O efeito deletério de uma segunda tarefa (cognitiva que demanda atenção) na
performance do controle postural foi utilizado para sugerir que indivíduos com dislexia não
conseguiriam “automatizar” a realização de algumas tarefas, como indivíduos sem dislexia o
fazem [14]. Mais ainda, dificuldades de automatização, mesmo de tarefas cotidianas, seriam
decorrentes de alguma pequena alteração no cerebelo [15, 16].
A proposta de dificuldades na automatização de tarefas, decorrentes de insulto
cerebelar, tem motivado um intenso debate no sentido de explicar possíveis causas da dislexia
[14, 15, 17]. Entretanto, a falta de automatização de algumas tarefas aprendidas implica em
quais processos? Especificamente, o funcionamento do sistema de controle postural implica
que o indivíduo precisa captar e integrar os múltiplos estímulos sensoriais disponíveis no
ambiente (visuais, somatossensoriais e vestibulares) [18] para obter informação precisa da
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dinâmica corporal e desencadear ações motoras apropriadas. Mais ainda, tal relacionamento é
realizado sem que o indivíduo tenha conhecimento discriminatório sobre o mesmo [19, 20].
Recentemente, Barela e colaboradores [8] sugeriram, portanto, que dificuldades com a
automaticidade em crianças com dislexia estaria relacionada com o uso dos estímulos
sensoriais disponíveis para realizar uma ação motora. Especificamente, crianças com dislexia
apresentaram acoplamento sensório-motor mais fraco e com maior variabilidade do que o
observado em crianças sem dislexia, confirmando a hipótese de que poderia haver uma
alteração na automaticidade do ciclo percepção-ação [8].
Para a realização de qualquer ação comportamental, estímulos sensoriais, provenientes
de diversos canais sensoriais, precisam ser utilizados. Entretanto, a importância de um
estímulo em detrimento de outros depende das condições ambientais e da tarefa a ser
realizada e, portanto, a contribuição de cada canal sensorial é variável. Dessa forma, o uso
coerente de estímulos sensoriais implica em identificar os estímulos disponíveis mais
importantes e modificar a contribuição dos muitos estímulos de acordo com a necessidade,
sendo esse processo denominado, desde longa data, de repesagem sensorial [21, 22].
Alguns indícios de que crianças com dislexia apresentam dificuldades com a repesagem
podem ser observadas na literatura, precisando, por exemplo, de uma melhor qualidade da
informação sensorial e/ou alguma dica visual para atenuar as dificuldades observadas na
leitura [23], sendo que com o aumento da letra e o aumento no espaçamento entre as letras,
disléxicos apresentaram melhora na realização da leitura. Resultados semelhantes foram
obtidos por nosso grupo no controle postural, quando crianças com dislexia aplicaram mais
força com o dedo indicador na superfície de uma barra de toque do que crianças sem dislexia
durante a realização de uma tarefa de manutenção da postura ereta [9]. Neste caso, crianças
com dislexia aplicando mais força no contato com a superfície melhoraram a qualidade do
estímulo sensorial, proveniente do contato com uma superfície, e apresentaram acoplamento
sensório-motor similar ao de crianças sem dislexia.
Recentemente, manipulação da qualidade do estímulo visual também sugeriu que
crianças com dislexia não conseguem repesar os estímulos sensoriais disponíveis para manter
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a performance durante a manutenção da postura em pé [24, 25]. Quando estímulos visuais
periféricos foram suprimidos de crianças com dislexia, oscilação corporal com maior magnitude
foi observada, sendo que tal constatação não ocorreu com crianças sem dislexia. Mais ainda,
quando oscilação corporal foi induzida pelo movimento de uma sala móvel, com e sem
informação periférica, crianças com dislexia na condição sem os estímulos provenientes do
campo visual periférico apresentaram um atraso temporal de aproximadamente 250
milissegundos entre a oscilação corporal e o movimento da sala. Tal atraso é indicativo de que
o uso de informação visual disponível (no caso estímulos provenientes apenas do campo visual
central) para gerar oscilação corporal correspondente demandou um tempo maior de
processamento sensório-motor. Diferentemente do observado para as crianças com dislexia,
nenhuma diferença foi observada para crianças sem dislexia, indicando que mesmo em
processos realizados sem o envolvimento consciente, como no acoplamento sensório-motor,
crianças com dislexia apresentam dificuldades para dinamicamente adaptar-se às condições e
às variações na qualidade dos estímulos sensoriais disponíveis. Na realidade, tal problema
também parece ocorrer em crianças com transtorno do desenvolvimento da coordenação [26].
Alguns estudos com o paradigma da sala móvel têm sugerido um modelo teórico que
propõe a atribuição de peso ou importância à determinadas informações sensoriais em
detrimento de outras [27, 28]. Assim, o sistema nervoso optaria por aumentar/diminuir a
importância de informações recebidas por determinado canal sensorial e aumentar/diminuir a
importância recebida pelos demais canais. O modelo propõe que essa alteração do peso ou
importância atribuída a estímulos provenientes de um canal sensorial ocorreria de acordo com
a disponibilidade e/ou confiabilidade das informações propiciadas por estes estímulos. Estes
processos adaptativos têm sido estudados de forma mais sistematizada por Jeka e
colaboradores [29-31] e as alterações observadas no uso de estímulos sensoriais
provenientes de diversos canais tem sido denominadas repesagem sensorial
(reweighting).
A capacidade de reajustar o peso atribuído a informações fornecidas por determinados
canais sensoriais é fundamental para a realização de ações motoras eficientes [32]. Através do
5
paradigma da sala móvel, proposto inicialmente por Lee e Lishman [33, 34], e do paradigma da
barra de toque móvel [35-37] que manipulam características de estímulos sensoriais fornecidos
pelos canais visual e somatossensorial, respectivamente, é possível investigar como esta
capacidade se altera em diferentes populações.
Recentemente, estudos têm verificado o processo dinâmico de repesagem sensorial
manipulando simultaneamente mais de um canal sensorial com a finalidade de observar as
respostas posturais produzidas [38, 39]. Particularmente, Polastri et al. [39] testaram o que foi
chamado de repesagem intra- modalidades (repesagem de uma única modalidade sensorial) e
inter-modalidades (repesagem envolvendo mais de uma modalidade sensorial
simultaneamente). Neste estudo os autores manipularam simultaneamente o movimento de
uma sala móvel virtual e de uma plataforma móvel em cima da qual os participantes estavam
posicionados. Os resultados mostraram que ao aumentar a amplitude de movimento da
plataforma móvel mantendo o movimento da sala constante foi possível observar não apenas
uma diminuição do ganho com relação à plataforma móvel (repesagem intra-modalidades),
mas também um aumento do ganho com relação ao movimento da sala (repesagem inter-
modalidades) [39]. Assim, a manipulação da informação recebida pelo canal somatossensorial
(através do movimento da plataforma móvel) foi capaz de produzir efeitos quanto ao uso pelo
SNC da informação recebida pelo canal sensorial visual. Dessa forma, foi demonstrada a
diminuição da importância atribuída ao canal somatossensorial e ao mesmo tempo o aumento
da importância atribuída ao canal visual.
Infelizmente, nenhum estudo buscou examinar como ocorre o processo de repesagem
de informações sensoriais, em crianças com dislexia, manipulando simultaneamente e
sistematicamente dois canais sensoriais. Dessa forma, o objetivo geral desse estudo será
verificar os mecanismos de repesagem sensorial em crianças com dislexia.
2. CARACTERÍSTICAS DA PROPOSTA
2.1. Justificativa para a realização do projeto
O avanço no entendimento de possíveis causas da dislexia em crianças perpassa pela
análise do relacionamento entre informação sensorial e ação motora. Problemas de
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aprendizagem parecem não estar relacionados tão somente aos aspectos de linguagem per si,
mas ao uso de informação sensorial disponível para a realização de um ato motor, seja para
emissão de sons (fala) ou para a realização de traços (escrita) ou para obter informação sobre
a posição do corpo no ambiente e produzir atividade muscular apropriada para alcançar ou
manter uma determinada orientação postural.
A sugestão apresentada acima é compartilhada por alguns autores que têm sugerido
que a origem da dislexia é causal, especificamente, relacionada com anormalidades no
cerebelo [14] e diversas evidências empíricas têm confirmado tal sugestão [40] ou pelo menos
indicado anormalidades em outras regiões do cérebro [41, 42]. De acordo com Fawcett e
Nicolson [14], diferentemente da linguagem, a leitura é uma habilidade que necessita ser
aprendida e que algumas crianças, por razões de funcionamento do cerebelo, não conseguem
no processo de aprendizagem desta habilidade alcançar automatização observada em outras
pessoas. Esta dificuldade de automatização não apenas afetaria a leitura, mas também
diversas outras tarefas que envolvem habilidades motoras, incluindo controle postural,
coordenação motora, qualidade da escrita cursiva, etc [14]. Novamente, crianças com dislexia
conseguem realizar estas tarefas, entretanto, por não conseguirem realizá-las de forma
automática (possivelmente sem envolvimento consciente e com dispêndio atencional) o
desempenho e qualidade das mesmas são comprometidas.
A influência da manipulação da informação sensorial, proveniente de uma sala ou barra
de toque móvel, dependendo das propriedades da manipulação, ocorre de forma que crianças,
adultos e adultos idosos discriminam e verbalizam a ocorrência da manipulação e respectiva
influência na oscilação corporal. Na realidade, quando envolvimento consciente ocorre, o
relacionamento entre a informação sensorial manipulada e a ação motora desencadeada é
alterado [19, 20]. Este comportamento ocorre sem envolvimento consciente dos participantes,
refletindo a dinâmica de funcionamento do sistema nervoso com relação ao uso de informação
sensorial para controlar ações motoras [43]. Crianças com dislexia, da mesma forma que seus
pares sem dificuldades de aprendizagem, oscilaram junto com a sala móvel sem discriminar
que assim o fazem [8]. Entretanto, a qualidade e performance das oscilações corporais foram
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inferiores ao de crianças sem dificuldade de aprendizagem. Portanto, crianças com dislexia
apresentaram diferenças na utilização de forma automática de informação sensorial para
realizar a oscilação corporal correspondente, à manipulação de informação sensorial.
Mais importante, entretanto, foi que o paradigma utilizado por Barela e colaboradores
[8] foi sensível para indicar diferenças entre crianças com e sem dificuldades de aprendizagem.
Neste caso, este paradigma pode constituir, a partir de um melhor entendimento e
conhecimento dos mecanismos envolvidos, uma forma de possível diagnóstico de crianças
com dificuldades na automatização de tarefas: um marco biológico/comportamental na
identificação precoce de potenciais crianças com dificuldades de aprendizagem.
Recentemente, sugestão de possível marco para a identificação de crianças com alto risco de
dislexia desenvolvimental justamente envolveu manipulação de informação sensorial, neste
caso, informação auditiva [44].
Finalmente, assumindo que a ocorrência de dislexia tem origens causais, ou seja,
ontogenéticas [14] e identificando potenciais crianças nos primeiros anos de vida, protocolos de
intervenção poderiam ser desenvolvidos e ministrados de forma a minimizar e até mesmo
evitar a ocorrência futura de maiores transtornos, como sugerido recentemente [44], tanto na
realização de tarefas motoras quanto na leitura e escrita. Neste sentido, promoção de
programas específicos de atividade física, envolvendo atividades sensório-motoras poderia ser
crucial e fundamental para reverter ou minimizar os efeitos relacionados à dificuldade na
alfabetização e ao desempenho motor, atualmente, observados para as crianças
diagnosticadas com dislexia. Ampliando o espectro de entendimento dos processos adjacentes
à dificuldade de aprendizagem, a atuação de profissionais atuando nesta área com certeza
será decisiva para resolver os possíveis problemas destas crianças.
2.2. Impacto para a sociedade
O estudo será desenvolvido por pesquisadores e alunos de pós-graduação e graduação
da Universidade Cruzeiro do Sul. Pessoas da sociedade (pais de crianças com e sem
dificuldades de aprendizagem) serão informadas, mobilizadas e selecionadas, com a ajuda do
Instituto de Fonoaudiologia Clínica (CEFAC), para a participação voluntária do projeto. Esses
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responsáveis assinarão Termo de Consentimento Livre e Esclarecido e receberão todas as
informações referentes à importância da realização do estudo. Os resultados obtidos serão
publicados e disponibilizados para toda a sociedade, além de serem apresentados e discutidos
com os diversos profissionais do CEFAC para que possíveis metodologias que atualmente
compõem os protocolos e programas de intervenção, orientados pelo CEFAC, possam também
ser adequados, caso necessário.
2.3. Características da Instituição Sede onde o projeto será desenvolvido
O projeto será desenvolvido na Universidade Cruzeiro do Sul, Instituto de Ciências da
Atividade Física e Esporte (ICAFE), Programa de Pós-Graduação em Ciências do Movimento
Humano, o qual possui toda infra-estrutura e pessoal acadêmico-profissional necessário para a
realização do mesmo. A Universidade Cruzeiro do Sul possui capacidade técnica e de infra-
estrutura, assim como apoio institucional suficientes para garantir a realização do projeto. O
Programa conta com as seguintes linhas de pesquisa: “Atividade Física e Saúde”,
“Coordenação e Controle do Movimento Humano”, “Fisiologia do Exercício” e “Nutrição
Aplicada à Atividade Física, Esporte e Saúde”.
Todos os docentes do programa possuem grande experiência acadêmica, qualificação
suficiente e expressiva produção científica, assim como, razoável captação de recursos de
agências de fomento à pesquisa. Esses fatores são fundamentais e necessários para garantir a
utilização dos equipamentos multiusuários a longo prazo. Além disso, a Universidade Cruzeiro
do Sul possui uma política claramente a favor do crescimento e desenvolvimento científico,
conforme indicativos abaixo. A instituição possui bolsistas de iniciação científica (FAPESP,
PIBIC-CNPq e PIBIC-Cruzeiro do Sul) e de mestrado (FAPESP, CAPES e CNPq), além de
possuir um “Programa de Incentivo à Pesquisa” aos bolsistas, com redução parcial ou total das
mensalidades. Esse programa também incentiva os docentes da instituição com bônus anual
de acordo com os recursos captados por cada um desses docentes. Além disso, a
Universidade Cruzeiro do Sul possui vários outros programas de incentivo, entre eles o
“Programa de Capacitação Docente” que disponibiliza bolsas para estágios em outras
instituições nacionais e internacionais, “Programa de Qualificação Docente” que disponibiliza
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verba para participação em eventos nacionais e internacionais e “Materiais de Pesquisa” com
verba disponível para esse fim. A instituição também organiza e incentiva a realização de
eventos científicos (nacionais e internacionais).
2.4. Valor gerado para a sociedade brasileira
Os problemas oriundos das frustrações no processo de ensino e aprendizagem
vivenciados pelas crianças com dislexia são cruciais para o ensino formal e tem alcançado
proporções preocupantes (Nicolson & Fawcett, 2008). Esse também é o caso vivenciado no
sistema escolar brasileiro, inclusive com Instituição voltada para tal população (CEFAC).
Os problemas enfrentados não se findam apenas na dificuldade de aprendizagem das
crianças que apresentam tal dificuldade, mas também traz reflexos para todo o sistema
educacional e prejuízo de diversas crianças também presentes na sala de aula. Assim,
entender os mecanismos e examinar o quão estes mecanismos são sensíveis à intervenção,
preferencialmente o mais precocemente possível, são cruciais para minimizar os problemas
vivenciados na sala de aula.
3. MATERIAIS E MÉTODOS
Este projeto está sendo submetido ao Comitê de Ética em Pesquisa da Instituição e
aguardará sua aprovação para que o mesmo possa ser iniciado. Os responsáveis pelos
participantes deverão assinar o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE),
concordando com a participação no estudo. Esses procedimentos são necessários para que as
informações obtidas nos experimentos possam ser utilizadas para posterior publicação em
periódicos e divulgação em eventos científicos.
3.1. Amostra
Inicialmente, baseado em estudos anteriores [8, 9], a amostra populacional que fará
parte deste estudo será composta de 30 crianças com dislexia, idade de 10 anos, e 30 crianças
sem dificuldade de aprendizagem. Porém, o número exato será definido após testes pilotos,
onde a variabilidade das características investigadas será verificada e o cálculo amostral será
realizado.
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As crianças com dislexia serão devidamente diagnosticas por profissionais especialistas
que realizarão um diagnóstico multidisciplinar, inclusive envolvendo a participação de entidades
pertinentes (por exemplo, CEFAC). As crianças sem dificuldades de aprendizagem serão
pareadas com as crianças diagnosticas com dislexia quanto à idade e gênero. A referida faixa
etária foi escolhida, pois por volta dos 10 anos de idade o processo de integração sensorial em
crianças é similar ao observado em adultos [45, 46].
Os pais ou responsável por cada criança que fará parte da amostra receberão
previamente as devidas explicações sobre os objetivos e a metodologia que será adotada
durante a pesquisa, além de ter a garantia da preservação da identidade e da liberdade do
participante sair da mesma sem ônus e a qualquer momento. Os dados gerais, demográficos e
antropométricos das crianças como idade, co-morbidades associadas, massa (kg) e estatura
(m) serão registrados em uma ficha estruturada e previamente elaborada pelos pesquisadores
responsáveis. Os três experimentos apresentados neste estudo serão realizados em três
visitas ao Laboratório de Análise do Movimento (LAM), Instituto de Ciências da Atividade Física
e Esporte, Universidade Cruzeiro do Sul.
3.2. Experimento #1
Objetivo: Investigar a capacidade de crianças com dislexia modular a oscilação corporal
em função da realização de uma tarefa de leitura.
Hipótese: Crianças sem dislexia reduzem a oscilação corporal na tarefa de leitura
comparada a simples inspeção visual, como já observado [47]. Entretanto, crianças com
dislexia não apresentariam esta redução, mantendo o mesmo desempenho nas duas tarefas.
Procedimentos: Neste estudo, cada participante será solicitado a permanecer em pé e
descalços sobre uma plataforma de força (Kistler, modelo 9286BA), na posição ereta e quieta,
com braços posicionados ao lado do corpo. O posicionamento dos pés será demarcado na
plataforma de força, antes de iniciar a aquisição dos dados, para garantir o posicionamento
correto em todas as tentativas. A plataforma de força será posicionada entre três paredes
formadas por biombos pretos, com dimensões aproximadas de 1,5 m de largura a parede
frontal e 4,0 m de largura as paredes laterais com 1,8 de altura cada, para evitar qualquer
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interferência do ambiente durante a realização da tarefa. Um monitor LCD (Liquid Crystal
Display – Monitor de Cristal Líquido) será posicionado a frente do participante, com 1 m de
distância. Dois tipos de tarefas supraposturais serão realizados. Na primeira tarefa
suprapostural, o alvo será um texto exibido na tela do monitor LCD, no qual o participante
deverá realizar a leitura silenciosamente. Na segunda tarefa suprapostural, o alvo será a tela
branca do monitor LCD, no qual o participante deverá apenas fixar seu olhar. O participante
realizará ambas as tarefas supraposturais olhando para o alvo durante 60 s. Para ambas as
tarefas supraposturais, serão realizadas três tentativa totalizando seis tentativas.
Análise: As variáveis dependentes que serão calculadas a partir do centro de pressão
(CP) para investigar o desempenho do controle postural das crianças serão: amplitude média
de oscilação (AMO) do CP, velocidade média de deslocamento do CP, área de deslocamento
do CP e frequência mediana de oscilação do CP. A amplitude média de oscilação (AMO)
corresponde à variabilidade do centro de pressão ao longo da tentativa. AMO será calculada
nas direções AP e ML. Inicialmente, será subtraído um polinômio de primeira ordem dos dados
e a média de todos os valores da tentativa. Em seguida, será calculado o desvio padrão, para
que seja obtida a variabilidade dos valores da respectiva tentativa que indica a magnitude de
oscilação corporal ao longo da tentativa. A velocidade média de deslocamento do CP
determina o quão rápido foi o deslocamento do CP durante a manutenção da postura ereta e
quieta nas direções AP e ML. Essa variável será calculada a partir da trajetória do
deslocamento do CP em cada direção (AP e ML) dividida pelo tempo total da tentativa. A área
de deslocamento do CP corresponde à estimativa da dispersão dos dados do CP considerando
as direções AP e ML simultaneamente. A área de deslocamento será calculada por meio do
método estatístico para análise dos componentes principais, que obtém uma elipse que
engloba aproximadamente 85% dos dados do CP. Após a definição dessa elipse, a mesma
será calculada. A frequência mediana do CP corresponde ao ponto médio da área do espectro,
e será computada utilizando a estimativa de densidade espectral (PSD) do deslocamento do
CP nas direções AP e ML.
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Serão realizadas uma ANOVA 2 x 2 e três MANOVAs 2 x 2, tendo como fator grupo
(disléxico e controle), e tarefa suprapostural (alvo branco e alvo com texto), sendo o último fator
tratado como medidas repetidas. A variável dependente área de deslocamento do CP para a
ANOVA, e amplitude média de oscilação (AMO), velocidade média e frequência mediana do
CP nas direções AP e ML para as MANOVAS, respectivamente. Ainda, quando apropriado,
serão realizados testes post hoc, Tukey HSD. Todas as análises serão computadas utilizando o
programa SPSS for Windows 10,0 (SPSS, Inc.) e o nível de significância será mantido em 0,05
para todas as análises.
3.3. Experimento #2
Objetivo: Examinar o mecanismo de repesagem sensório motora decorrente de
mudanças nos estímulos sensoriais visual e somatossensorial independentemente (repesagem
intra-modalidade).
Hipótese: Espera-se que crianças sem dislexia adaptem-se as mudanças nos estímulos
sensoriais, embora não de forma tão refinada como crianças mais velhas e adultos, enquanto
crianças sem dislexia não apresentariam esta mesma capacidade de adaptação.
Procedimentos: Neste experimento, será manipulada a informação visual e
somatossensorial, utilizando os paradigmas da sala e barra de toque móvel, respectivamente.
A sala móvel é constituída de uma armação de alumínio, com dimensões de 2 x 2 x 2 m (altura,
largura e comprimento), montada sobre quatro rodas que deslizam sobre trilhos, possibilitando
o movimento da sala para frente e para trás, independente do piso, por um motor AC (Ottime,
modelo SM23 SSF1192108) e drive para motor (Ottime, MBD 2278AC), controlados por
programas específicos. As paredes internas da sala são brancas, com faixas pretas, formando
listras verticais. Na parte superior da sala (teto), duas lâmpadas fluorescentes compacta de 20
Watts permanecerão acesas durante todo o experimento, garantindo assim o mesmo nível de
luminosidade dentro da sala móvel entre as tentativas e participantes.
A barra de toque móvel será constituída de uma superfície de contato de metal com 1,7
cm de diâmetro, fixada por meio de um sistema de apoio em um transdutor de força (ATI
Industrial Automation, modelo Nano17 titanium), e será apoiada sobre um tripé que permite
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regulagem da altura desejada. O transdutor de força fornece informações sobre as forças e
momentos horizontais (médio-lateral e ântero-posterior) e vertical aplicados na barra de toque.
Todo este aparato será montado sobre uma guia linear (Ottime, modelo PL3-30C-LE-MT-R000)
e, quando desejado, a barra também poderá ser movimentada para frente e para trás, relativo
ao participante, por um motor AC (Ottime, modelo SM3452808) e drive para motor (Ottime,
modelo MBD2278AC), controlados por programas específicos (Motion Planner 4.3). As forças
verticais e horizontais aplicadas na barra móvel, após serem amplificadas (300 vezes –
Amplificador EMG System), serão adquiridas com frequência de 100 Hz. A conversão dos
sinais analógicos para digitais será realizada por uma unidade do sistema de análise de
movimento (OPTOTRAK CERTRUS - ODAU II), sendo que este sistema possibilitará a
visualização e monitoramento das forças aplicadas, pelo participante, em tempo real.
Os participantes serão solicitados a assumir a posição em pé, o mais estático possível,
dentro de uma sala móvel, 150 cm de distância da parede frontal. A barra de toque móvel será
posicionada a frente do participante a uma distância confortável para que o toque da ponta do
dedo indicador direito ocorra no centro da superfície de metal, mantendo o ângulo da
articulação do cotovelo em aproximadamente 165º. A altura da barra de toque será ajustada ao
nível da articulação do quadril do participante, aproximadamente na altura do trôcanter maior.
As crianças poderão aplicar no máximo 1 N de força (aproximadamente 98 gramas) e
caso este limite seja ultrapassado, um alarme sonoro será disparado. Quando isso ocorrer, as
crianças serão informadas que deverão diminuir a força aplicada na superfície, porém sem
perder o contato da ponta do dedo com a superfície. O limite de 1 N será utilizado para garantir
que o toque suave com a superfície propicie informação sensorial e um mínimo de suporte
mecânico [48-50].
Os participantes serão submetidos a duas tentativas de cinco minutos de duração,
divididas em três condições (pré-mudança, mudança e pós-mudança), sem intervalo entre elas,
sendo uma das tentativas com movimentação somente da sala e a outra com movimentação
somente da barra móvel. A condição pré-mudança terá duração de dois minutos com amplitude
de movimento da sala/barra móvel de 0,5 cm e velocidade de 0,6 cm/s. A condição mudança
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terá duração de um minuto com amplitude de movimento da sala/barra móvel de 3,2 cm e
velocidade de 3,5 cm/s. Por fim, a condição pós-mudança terá duração de dois minutos com os
mesmos parâmetros de movimentação da sala/barra móvel da condição pré-mudança (i.e.,
amplitude de 0,5 cm e velocidade de 0,6 cm/s). A frequência de movimentação da sala/barra
móvel será de 0,2 Hz, ao longo da tentativa, totalizando 60 ciclos.
Três emissores infravermelhos de um sistema de análise de movimento tridimensional
(OPTOTRAK CERTUS – Northern Digital Inc.) serão afixados: um entre as escápulas (altura da
6a vértebra torácica); um na parede frontal da sala móvel; e um na base metálica da barra
móvel para registro da oscilação corporal dos participantes ao longo das tentativas e do
movimento da sala e da barra, respectivamente, quando estas forem movimentadas, nas
direções ântero-posterior. A frequência de aquisição destes sinais será de 100 Hz.
Análise: Considerando que o movimento da sala e da barra ocorrerá na direção ântero-
posterior (AP), todas as análises envolvendo a relação entre estímulo sensorial e oscilação
corporal serão realizadas nesta direção, através de rotinas específicas desenvolvidas em
ambiente Matlab (MathWorks, Inc.). Para examinar o relacionamento entre informação
sensorial e oscilação corporal durante as condições em que a sala e a barra são
movimentadas, serão utilizadas as seguintes variáveis dependentes: amplitude média de
oscilação (AMO), coerência, ganho, fase, ganho transiente, variabilidade de posição e
variabilidade de velocidade. A amplitude média de oscilação (AMO) será calculada obtendo o
desvio padrão da oscilação corporal após a subtração da média de todos os valores da
respectiva tentativa. Desta forma, esta variável indica a variância dos valores ao redor da
média e possibilita inferir a magnitude de variabilidade durante a manutenção da orientação
corporal. A variável coerência será calculada na frequência do estímulo (0,2 Hz) e representará
a força do relacionamento entre estímulo sensorial e oscilação corporal. Valores próximos de 1
indicam forte dependência entre os dois sinais e valores próximos de zero indicam baixa ou
nenhuma dependência entre os sinais. A Frequency-Response Function (FRF) será computada
a partir dos dados de oscilação corporal dos participantes e do estímulo visual (sala móvel) e
somatossensorial (barra de toque móvel) cada participante e tentativa. Esta função consiste em
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dividir as transformações de Fourier da oscilação corporal pelas transformações de Fourier dos
estímulos visuais/somatossensoriais, gerando uma função de valores complexos (transfer
function). A partir destes valores complexos, ou seja, do mapeamento da relação entre o
estímulo visual/somatossensorial (input) e as respostas corporais (output), as variáveis de
ganho e fase serão calculadas para cada tentativa. O ganho é o valor absoluto da transfer
function na frequência do estímulo, sendo a razão entre a amplitude da resposta (isto é, a
oscilação corporal) pela amplitude do estímulo. Valores de ganho menores ou maiores do que
1 indicam que a resposta da oscilação corporal do participante foi menor ou maior que a
amplitude do estímulo sensorial, respectivamente. A fase é o argumento da transfer function,
sendo uma medida da relação temporal entre a oscilação corporal e o movimento sala móvel
e/ou barra de toque. Valores de fase positivos / negativos indicam que a oscilação do corpo
estava atrás /à frente do movimento da sala e/ou barra de toque. A análise das variáveis
dependentes ganho e fase serão realizadas a cada ciclo do estímulo sensorial. Dessa forma,
considerando uma tentativa de 5 minutos, haverá 60 ciclos de cinco segundos cada. Ainda,
será computado o ganho transiente que será obtido calculando a média do ganho de dois
ciclos ante e após a primeira transição (pré-mudança → mudança) e após a segunda transição
(mudança → pós-mudança). Esta medida indica a alteração na amplitude do ganho devido à
manipulação abrupta do estímulo sensorial (visual/somatossensorial). Variabilidade de posição
e velocidade de oscilação corporal serão computadas obtendo o desvio padrão da trajetória de
oscilação corporal depois que o componente de oscilação corporal correspondente à
frequência do estímulo visual foi removido (trajetória residual). A variabilidade de posição e
velocidade indicarão a amplitude de oscilação corporal em frequências diferentes da frequência
do estímulo sensorial (0,2 Hz).
Serão realizadas duas MANOVAs 2 x 3, a primeira para as variáveis ganho e fase e a
segunda para as variáveis variabilidade de posição e variabilidade de velocidade. Ainda, serão
realizadas três ANOVAs 2 x 3, para as variáveis amplitude média de oscilação (AMO),
coerência e ganho transiente, tendo como fator grupo (disléxico e controle) e condição (pré-
mudança, mudança e pós-mudança), sendo este último tratado como medidas repetidas.
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Todas as análises descritas serão realizadas separadamente para as variáveis calculadas em
relação ao estímulo visual (sala) e somatossensorial (barra). Ainda, quando apropriado, serão
realizadas análises univariadas e testes post hoc, Tukey HSD. Todas as análises serão
computadas utilizando o programa SPSS for Windows 10,0 (SPSS, Inc.) e o nível de
significância será mantido em 0,05 para todas as análises.
3.4. Experimento #3
Objetivo: Examinar o mecanismo de repesagem sensório motora decorrente de
mudanças dos estímulos sensoriais visual e somatossensorial concomitantemente (repesagem
inter-modalidade).
Hipótese: Espera-se que crianças sem dislexia adaptem a importância atribuída a
determinados estímulos sensoriais ao longo do tempo, enquanto que crianças com dislexia não
apresentariam tal adaptação. No caso da mudança abrupta do estímulo sensorial, espera-se
que crianças com dislexia sejam menos eficientes em desacoplar suas oscilações corporais de
estímulos de amplitude muito elevada. Por fim, espera-se que crianças com dislexia
apresentem atraso temporal na resposta postural após a mudança abrupta do estímulo
sensorial na condição de baixa para alta amplitude.
Procedimentos: Neste experimento, também será manipulada a informação visual e
somatossensorial, utilizando os paradigmas da sala e barra móvel, respectivamente. No
entanto, ambos com apresentação dos estímulos de forma diferente.
Os participantes realizarão tentativas com duração de 100 segundos, sendo que na
primeira delas sala e barra permanecerão estacionárias. Nas tentativas subsequentes, ambos
os estímulos serão movimentados simultaneamente. A amplitude de movimento da sala
permanecerá constante, enquanto que a barra poderá ser movimentada com duas amplitudes
diferentes: 0,5 (baixa) e 3,2 cm (alta); a frequência de movimento da barra permanecerá em 0,2
Hz. Nos primeiros 50 s de cada tentativa será utilizada uma das amplitudes de movimento da
barra, e nos últimos 50 s a outra amplitude. Ainda, as mesmas amplitudes serão utilizadas para
movimentar a sala móvel, enquanto barra permanecerá constante na frequência de 0,2 Hz.
Dessa forma, haverá quatro condições experimentais, amplitude de movimento da barra/sala
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(baixa → alta) e (alta → baixa). A ordem das condições será definida aleatoriamente. Serão
realizadas duas tentativas em cada condição, totalizando oito tentativas. Em todas as
tentativas, o estímulo sensorial movimentado constantemente apresentará uma frequência de
0,2 Hz e amplitude de 0,6 cm.
Análise: Considerando que o movimento da sala e da barra ocorrerá na direção ântero-
posterior (AP), todas as análises envolvendo a relação entre estímulo sensorial e oscilação
corporal serão realizadas nesta direção, através de rotinas específicas desenvolvidas em
ambiente Matlab (MathWorks, Inc.). Para examinar o relacionamento entre informação
sensorial e oscilação corporal durante as condições em que a sala e a barra são
movimentadas, serão utilizadas as seguintes variáveis dependentes: amplitude média de
oscilação (AMO), ganho, fase, variabilidade de posição e variabilidade de velocidade.
A análise das variáveis dependentes amplitude média de oscilação, variabilidade de
posição e velocidade serão realizadas igualmente ao Experimento #2. A análise das variáveis
dependentes ganho e fase serão realizadas a cada ciclo do estímulo sensorial. Dessa forma,
considerando uma tentativa de 100 segundos, haverá 20 ciclos de cinco segundos cada.
Serão realizadas três tipos de MANOVAs 2 x 2. O primeiro tipo de MANOVA visando
analisar a adaptação lenta antes da transição do estímulo, com fatores grupo (disléxico e
controle) e ciclo (1° e 10°). O segundo tipo de MANOVA visando analisar a adaptação rápida
(transição), com fatores grupo (disléxico e controle) e ciclo (10° e 11°). O terceiro tipo de
MANOVA visando analisar a adaptação lenta após a transição do estímulo com fatores grupo
(disléxico e controle) e ciclo (11° e 20°). Os três testes MANOVAs descritos serão realizados
tanto para a condição de alta para baixa amplitude quanto baixa para alta amplitude,
totalizando 6 MANOVAs, com variáveis dependentes ganho e fase. Adicionalmente, 6
MANOVAs serão utilizadas com as análises descritas, porém com as variáveis dependentes
variabilidade de posição e velocidade. Todas as análises descritas serão realizadas
separadamente para as variáveis calculadas em relação ao estímulo visual (sala) e
somatossensorial (barra). Ainda, quando apropriado, serão realizadas análises univariadas e
testes post hoc, Tukey HSD. Todas as análises serão computadas utilizando o programa SPSS
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for Windows 10,0 (SPSS, Inc.) e o nível de significância será mantido em 0,05 para todas as
análises.
4. CRONOGRAMA
Este projeto será desenvolvido no período de 36 meses, em que as atividades principais
serão divididas em três etapas, como segue:
ATIVIDADES Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Adequação do laboratório e desenvolvimento de programas computacionais para análise dos dados referentes ao estudo
X
Estudo piloto X Análise dos dados do estudo piloto e, caso necessário, readequação metodológica
X
Apresentação dos resultados do estudo piloto em eventos científicos
X
Seleção dos participantes para o estudo X Coleta de dados X Redação e preparação para a qualificação X Processamento e análise dos dados X X Apresentação dos resultados em eventos científicos X X Preparação de manuscritos para submissão em periódicos da área
X
Redação e defesa da tese X
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Rochelle KS, Talcott JB. Impaired balance in developmental dyslexia? A meta-analysis of the contending evidence. Journal of child psychology and psychiatry, and allied disciplines 2006 Nov;47(11):1159-66. [2] Habib M. The neurological basis of developmental dyslexia: an overview and working hypothesis. Brain. 2000 Dec;123 Pt 12:2373-99. [3] Moe-Nilssen R, Helbostad JL, Talcott JB, Toennessen FE. Balance and gait in children with dyslexia. Experimental Brain Research. 2003;150:237-44. [4] Fawcett AJ, Nicolson RI. Persistent deficits in motor skill for children with dyslexia. 1995;27:235-41. [5] Stoodley CJ, Fawcett AJ, Nicolson RI, Stein JF. Impaired balancing ability in dyslexic children. Experimental Brain Research. 2005. [6] Pozzo T, Vernet P, Creuzot-Garcher C, Robichon F, Bron A, Quercia P. Static postural control in children with developmental dyslexia. Neuroscience letters. 2006 Aug 7;403(3):211-5. [7] Patel M, Magnusson M, Lush D, Gomez S, Fransson PA. Effects of dyslexia on postural control in adults. Dyslexia. 2010 May;16(2):162-74. [8] Barela JA, Dias JL, Godoi D, Viana AR, Freitas Junior PB. Postural control and automaticity in dyslexic children: The relationship between visual information and body sway. Research in Developmental Disabilities. 2011;32:1814-21. [9] Viana AR, Razuk M, Freitas Junior PB, Barela JA. Sensorimotor integration in dyslexic children under different sensory stimulations. PloS one. 2013;8(8). [10] Nicolson RI, Fawcett AJ. Automaticity: a new framework for dyslexia research? Cognition. 1990;35(2):159-82. [11] Vieira S, Quercia P, Michel C, Pozzo T, Bonnetblanc F. Cognitive demands impair postural control in developmental dyslexia: A negative effect that can be compensated. Neuroscience Letters. 2009;462:125-9. [12] Quercia P, Demougeot L, Dos Santos M, Bonnetblanc F. Integration of proprioceptive signals and attentional capacity during postural control are impaired but subject to improvement in dyslexic children. Exp Brain Res. 2011 Apr;209(4):599-608.
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