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

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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.

16

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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