Daniela Maria de Sousa Moura Proposta de Intervenção para Auxiliar a Reabilitação Motora e Cognitiva de Pacientes com Acidente Vascular Cerebral Dissertação apresentada junto ao Programa de Pós-graduação em Psicobiologia para obtenção do título de Mestre. Natal - RN 2012 Daniela Maria de Sousa Moura Proposta de Intervenção para Auxiliar a Reabilitação Motora e Cognitiva de Pacientes com Acidente Vascular Cerebral Dissertação apresentada junto ao Programa de Pós-graduação em Psicobiologia para obtenção do título de Mestre. Orientador: Prof. Dr. Antônio Pereira Jr Natal - RN 2012 Título: Proposta de Intervenção para Auxiliar a Reabilitação Motora e Cognitiva de Pacientes com Acidente Vascular Cerebral Autor: Daniela Maria de Sousa Moura Data da Defesa: 18 de abril de 2012. Banca Examinadora Prof Dr Antônio Pereira Jr Presidente e Orientador Instituto do Cérebro UFRN – Natal Profa.Dra. Kátia Karina do Monte Silva Departamento de Fisioterapia – Centro de Ciências da Saúde UFPE – Pernambuco Profa. Dra. Tania Fernandes Campos Departamento de Fisioterapia – Centro de Ciências da Saúde UFRN – Rio Grande do Norte AGRADECIMENTOS Este trabalho não teria sido possível sem a ajuda de muitas pessoas às quais agradeço o apoio dado: À minha mãe, Renato e meus irmãos, por serem sempre meu lar, onde quer que eu esteja; À Dona Tercina por ter me acolhido tão generosamente no ínicio dessa etapa, e por ter sido essencial na minha adaptação na cidade; Ao professor Antônio Pereira pela disponibilidade, apoio e conhecimento transmitido ao longo do curso de Mestrado; Aos fisioterapeutas do PRODIAVC, que ajudaram na construção de um projeto sensacional de serviço a população, trabalho em equipe, coleta de dados e troca de conhecimento; A Pablo, pela paciência, carinho e aprendizado, que nunca mediu esforços para me ajudar e estar comigo; A Laila e Júlia, pessoas especiais, que tornaram Natal um lugar que vale a pena estar, desde que seja juntas; A Ana Eliza, Carol, Chiara, Jéssica, Micarla, Mariana e Bernadete pela unidade e força que deram em todos os momentos construídos juntas, ajudando sempre a lembrar de focar no essencial da nossa vida; A todos da Lung Fu, por momentos de esforço, cansaço e superação, mas sobretudo pelo companheirismo e acolhida; Por último, mas não menos importante, agradeço aos meus amigos, colegas de curso, membros do Instituto do Cérebro e a todos os professores que partilharam seu conhecimento e amizade nesses dois anos. LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Critérios de inclusão e exclusão.................................................................. 21 Tabela 2 – Características da amostra.......................................................................... 22 Tabela 3 – Subtestes do WAIS agrupados por índices fatoriais................................... 32 Tabela 4 – Medida de Independência Funcional (MIF)................................................. 40 Tabela 5 – Resultados da avaliação e reavaliação dos pacientes controle no teste de cartas de Wisconsin....................................................................................................... 43 Tabela 7 – Resultados da avaliação e reavaliação dos pacientes experimentais no teste de cartas de Wisconsin...................................................................................................44 LISTA DE FIGURAS Figura 1 – O sistema multicomponente de memória operacional................................. 13 Figura 2 – Implementação do teste n-back utilizado por Jaegii e colaboradores (2008) ....................................................................................................................................... 16 Figura 3 – Exemplo de implementação da tarefa n-back.............................................. 24 Figura 4 - Exemplo de implementação da tarefa dual n-back e n-back........................ 25 Figura 5 – Tela do tabuleiro principal…......................................................................…28 Figura 6 – Minigames do jogo “Alice no país das mãos”…........................................….29 Figura 7 – Escores da avaliação e reavaliação da escala NIHSS em pacientes controle e experimentais…….......................................................................................................39 Figura 8 – Percentagem de melhora do escore da escala MIF em pacientes controle e experimentais …….........................................................................................................41 Figura 9 – Escores da avaliação e reavaliação do MEEM em pacientes controle e experimentais…..........................................................................................................…41 Figura 10 – Boxplots dos escores da reavaliação para avaliação dos subtestes que compõem o índice fatorial de memória operacional. ….............................................…42 Figura 11 – Percentagem de melhora do escore da escala MAS em pacientes controle e experimentais .….....................................................................................................…45 Figura 12 – Percentagem de melhora no escore da escala de Fugl Meyer em pacientes controle e experimentais……..........................................................................………….46 Figura 13 – Paciente E1 na tarefa N-back Color ….......................................................47 Figura 14 – Paciente E2 na tarefa N-back Color ….......................................................47 Figura 15 – Paciente E3 na tarefa N-back Color ….......................................................47 Figura 16 – Curva da tarefa N-back Color de 3 pacientes nas sessões 1, 5, 9 e 13..…48 Figura 17 – Paciente E1 na tarefa N-back ColorPosition.……...................................... 48 Figura 18 – Paciente E2 na tarefa N-back ColorPosition...............................................48 Figura 19 – Paciente E3 na tarefa N-back ColorPosition …….......................................48 Figura 20 – Curva da tarefa N-back ColorPosition dos 3 pacientes nas sessões 1, 5, 9 e 13…….............................................................................................................................49 Figura 21 – Paciente E1 na tarefa N-back Hand . .........................................................49 Figura 22 – Paciente E2 na tarefa N-back Hand .......................................................…49 Figura 23 – Paciente E3 na tarefa N-back Hand ...........................................................50 Figura 24 – Curva da tarefa N-back Hand de 3 pacientes nas sessões 1, 5, 9 e 13 ….50 Figura 25 – Span máximo das sessões de 3 pacientes na tarefa Genius .............……50 SUMÁRIO Página RESUMO ABSTRACT 1 REVISÃO DA LITERATURA................................................................................................................. 1 1.1 O Acidente Vascular Cerebral............................................................................................. 1 1.2 Plasticidade Cortical............................................................................................................ 5 1.3 Imagética Motora.............................................................................................................. 7 1.4 O lobo frontal e as funções executivas................................................................................... 10 1.4.1 Memória Operacional..................................................................................................... 12 1.4.2 Memória Operacional e Inteligência................................................................................... 15 1.5 Neurorreabilitação........................................................................................................... 17 1.5.1 Uso de Video games na Reabilitação de Pacientes com AVC........................................................... 18 2 OBJETIVOS………..............................................................................................................…20 2.1 Objetivo Geral…….....................................................................................................………20 2.2 Objetivos Específicos....................................................................................................... 20 3 METODOLOGIA...................................................................................................................... 21 3.1 Participantes........................................................................................................................21 3.2 Intervenção........................................................................................................................ 23 3.2.1 O Jogo............................................................................................................................. 26 3.3 Avaliação dos Resultados...................................................................................................... 30 3.3.1 Avaliação Cognitiva............................................................................................................ 31 3.3.2 Avaliação Motora.......................................................................................................... 34 3.3.3 Desempenho no Jogo .................................................................................................... 36 3.4 PRODIAVC ........................................................................................................................ 36 4 RESULTADOS................................................................................................................................. 38 4.1 Resultados Qualitativos......................................................................................................38 4.2 Resultados Clínicos.............................................................................................................. 38 4.3 Resultados da Avaliação Cognitiva......................................................................................... 41 4.4 Resultados da Avaliação Motora........................................................................................44 4.5 Resultados do Jogo..........................................................................................................46 5 DISCUSSÃO....................................................................................................................................51 6 CONCLUSÕES ...............................................................................................................................60 7 BIBLIOGRAFIA ...............................................................................................................................61 Anexos........................................................................................................................................................74 Resumo O Acidente Vascular Cerebral (AVC) é a principal causa de disabilidade motora e cognitiva combinadas em todo o mundo. Atualmente, a reabilitação dos pacientes com AVC é voltada principalmente para a recuperação motora e envolve o treinamento do membro afetado sob supervisão de fisioterapeuta. Neste projeto, apresentamos a proposta de uma terapia inovadora que combina o treinamento de imagética motora do membro superior e memória operacional para permitir a melhora da capacidade motora e cognitiva de pacientes com AVC. A proposta é que a terapia seja administrada como coadjuvante à fisioterapia. Dez indivíduos (5 homens, 5 mulheres) foram selecionados para participar do estudo-piloto, todos na fase aguda do primeiro episódio de AVC isquêmico. Cinco participantes foram designados aleatoriamente para compor o grupo controle, realizando apenas a fisioterapia, e os outros cinco formaram o grupo experimental, aliando o tratamento fisioterápico ao treinamento da imagética motora e da memória operacional em um jogo de computador especialmente criado para este estudo. Dois dos pacientes do grupo experimental abandonaram a pesquisa durante a sua realização. O treinamento foi realizado ao longo de 9 semanas, 2 vezes por semana, durante meia hora. Os pacientes relataram apreciar a utilização do jogo como complemento da fisioterapia. Informaram também que realizavam um esforço mental durante a sua realização e que consideravam que o mesmo teve uma influência positiva nas suas atividades de vida diária. Não foram relatados efeitos adversos. Os resultados preliminares sugerem uma diferença entre os grupos na avaliação cognitiva realizada com o teste neuropsicológico WAIS, especificamente nos subtestes relacionados com a memória operacional, e no teste de avaliação motora de Fugl Meyer, na função do membro superior. É importante notar que as nossas conclusões são limitadas pelo pequeno tamanho da amostra. Outros resultados disponíveis na literatura dão suporte a terapia focada na utilização de imagética motora e de memória operacional que apontam para continuidade do trabalho, com um aumento na carga horária total de treinamento. ABSTRACT Stroke is the leading cause of combined motor and cognitive disability worldwide. The rehabilitation of stroke patients is mostly directed towards motor recovery through the training of the affected member under supervision of a Physical Therapist. In the present study we introduce a new approach for both cognitive and motor therapy, which relies on motor imagery of the upper limbs and working memory training. This therapy should be utilized as an adjuvant to physical therapy. Ten individuals (5 men and 5 women) were selected for the pilot study, all of them in the acute phase of the first ischemic stroke episode. The control group had 5 individuals who were submitted to physical therapy only, whilst the other 5 patients in the experimental group also performed the cognitive and motor training with a video game specially built for this study. Two patients left the experimental group before the end. Total training lasted for 9 weeks, 2 times a week, for half an hour. Patients reported they enjoyed playing the game, even though it required a lot of mental effort, according to them. Plus, they considered it had a beneficial influence in their activities of daily living. No side effects were reported. Preliminary results suggest there is a difference between groups in cognitive and upper limb motor evaluation following the intervention. It is important to notice that our conclusions are limited due the small sample number. Overall, this work is supported by other studies in literature focused in rehabilitation with motor imagery and working memory and indicate a continuity of the research, increasing total training hours. 1. INTRODUÇÃO 1.1 O Acidente Vascular Cerebral O Acidente Vascular Cerebral (AVC), popularmente conhecido como “derrame”, é um evento patológico agudo desencadeado pela interrupção do fluxo sanguíneo ou pela hemorragia de vasos no cérebro. O AVC pode causar morte e disfunção celular na área diretamente afetada e também nas regiões adjacentes, ocasionando distúrbios neurológicos cuja identidade e amplitude depende da localização e do tamanho da área cerebral acometida (Lo et al 2003). Existem dois tipos de AVC: isquêmico e hemorrágico. O AVC isquêmico ocorre tanto pela obstrução quanto pela redução brusca do fluxo sanguíneo em uma artéria cerebral, causando prejuízo na irrigação do seu território vascular. Já o AVC hemorrágico é causado pela ruptura espontânea (não traumática) de um vaso, com extravazamento de sangue para o parênquima cerebral (hemorragia intracerebral), para o sistema ventricular (hemorragia intraventricular) e/ou para o espaço subaracnóideo (hemorragia subaracnóide). A isquemia decorrente da oclusão de vasos cerebrais é responsável por cerca de 80% dos AVCs, enquanto a hemorragia corresponde aos outros 20% (Dirnagl et al 1999, Mergenthaler et al 2004). A atenção aos fatores de risco do AVC diminui a probabilidade de sua ocorrência e constitui a melhor forma de prevenção (Pearson et al 2002). Os principais fatores de risco para o AVC são a idade (65% dos casos de AVC acontecem em indivíduos acima dos 65 anos) (Roger et al 2011), histórico de doenças vasculares; doenças cardíacas; consumo de bebidas alcoólicas e 1 drogas; tabagismo; hipertensão arterial; diabetes; sedentarismo; obesidade; colesterol elevado; uso de anticoncepcionais (Lo et al 2003). Indivíduos que se enquadram nesses grupos devem fazer avaliações médicas mais frequentes e tentar mudar o estilo de vida, adotando hábitos mais saudáveis e realizando exercícios moderados frequentes. Para minimizar os danos causados pelo AVC é importante que os sinais e sintomas associados sejam prontamente identificados e o participante seja encaminhado rapidamente para atendimento especializado nas primeiras horas após o diagnóstico (Adams et al 2007). Os principais sintomas do AVC são, fraqueza nos músculos da face, fraqueza nos braços e dificuldades na fala. Estes sintomas identificam cerca de 9 entre 10 casos de AVC. Outros sintomas incluem, dormência ou fraqueza em uma metade do corpo, perda repentina da visão, tontura, dificuldades de comunicação, problemas de equilíbrio, dor de cabeça súbita e muito forte, sobretudo acompanhada de vômitos, desmaio (em casos graves)(Rathore et al 2002). No Brasil, o AVC é a principal causa de morte, tendo recentemente ultrapassado outras doenças cardiovasculares e o câncer (Lotufo 2005). Um avanço importante no tratamento do AVC isquêmico foi o desenvolvimento de terapias baseadas em trombolíticos, capazes de restaurar o fluxo sangüíneo para o cérebro (Hacke et al 2004). Entretanto, os trombolíticos funcionam melhor se administrados até três horas após o início dos sintomas. O tratamento da hemorragia cerebral também é mais eficiente quando o paciente é atendido nas primeiras horas após o evento (Hacke et al 2004). Infelizmente, a maioria dos pacientes não chega ao hospital em tempo de 2 receber tratamento adequado e o resultado são sequelas graves que poderiam ter sido evitadas (Yamashita et al 2004). Além disso, os procedimentos diagnósticos realizados no hospital são fundamentais para diferenciar o AVC de outras doenças igualmente graves e com sintomas semelhantes. Embora tenham ocorrido progressos importantes no tratamento de emergência de pacientes com AVC, não existe ainda um tratamento totalmente eficaz e a recuperação do paciente depende de intervenções de reabilitação (Langhorne et al 2009b). A maioria dos pacientes sobrevive ao AVC com graus variados de sequelas motoras e cognitivas, dependendo da região afetada. Cerca de 15 milhões de pessoas por ano em todo o mundo têm um episódio de AVC (WHO 2002) . Cinco milhões de sobreviventes ficam permanentemente incapacitados, com sequelas motoras (50-83%), cognitivas (50%), distúrbios de linguagem (23-36%), e outras sequelas psicológicas (20%) (Pinter & Brainin 2012). O comprometimento mais comum e evidente são as sequelas motoras que prejudicam os movimentos em um dos lados do corpo e causam limitação tanto no execução de atividades cotidianas quanto nas relações interpessoais. As sequelas motoras são extremamente onerosas para pacientes, família e sociedade, devido às limitações resultantes e aos custos envolvidos com a reabilitação (Langhorne et al 2009a). Os distúrbios motores decorrentes do AVC são o problema neurológico mais comum em vários países, gerando um custo elevado para os sistemas de seguridade social. 3 Por esses motivos, o maior foco da reabilitação está voltado para o reaprendizado motor e a recuperação funcional dos movimentos. As técnicas fisioterapêuticas convencionais para recuperação da função motora têm sido a principal abordagem terapêutica nos casos de AVC e, dependendo da severidade do caso, os s conseguem readquirir certa independência e controle motor (Kollen et al 2006). Existe uma variedade de intervenções propostas para a reabilitação motora de pacientes após o AVC (Langhorne et al 2009b). Uma revisão recente avaliou a eficácia de várias propostas de intervenção publicadas na literatura para recuperação da função dos braços, mãos, equilíbrio em pé, marcha e levantamento da cadeira (Langhorne et al 2009a). Por exemplo, existem várias evidências de melhora da função motora do membro superior após o AVC com as seguintes abordagens: terapia de restrição de movimento, biofeedback eletromiográfico, robótica e prática mental com imagética motora (Langhorne et al 2009a). Em uma meta-análise comparativa (Langhorne et al 2009a), a prática mental com imagética motora surgiu como uma intervenção promissora para recuperação funcional do movimento dos braços. Não existe dúvidas que a fisioterapia é eficiente na fase aguda após o AVC (Pollock et al 2007). Contudo, a avaliação de novas abordagens terapêuticas em estudos controlados podem potencializar e permitir uma reabilitação mais rápida e eficiente. As sequelas cognitivas ocorrem com bastante frequência nos casos de AVC, com estimativas de cerca de 50% dos pacientes apresentando alguma deficiência cognitiva na fase aguda do AVC (Paul et al 2007) e mais de 32% 4 dos pacientes apresentando déficits cognitivos persistentes até 3 anos após o primeiro AVC (Patel et al 2003). Os domínios cognitivos geralmente afetados pelo AVC são atenção, concentração, memória e funções executivas (Lincoln et al 2000). A avaliação do efeito de várias intervenções focadas na reabilitação cognitiva indica que o treinamento cognitivo pode melhorar o estado de alerta e atenção dos pacientes (Barker-Collo et al 2009). Mesmo após certo grau de reabilitação física, pessoas com déficits cognitivos permanecem mais dependentes de cuidadores, e essa dependência aumenta num período de 2 anos após o AVC (Grimby et al 1998, Heruti et al 2002). 1.2 Plasticidade Cortical A plasticidade é a capacidade intrínseca do sistema nervoso de modificar o organismo em resposta a mudanças e contingências ambientais, variações fisiológicas e o aprendizado. Esta capacidade de reorganização do sistema nervoso pode ser demonstrada ao nível do comportamento do animal, da anatomia, da fisiologia e até em níveis celulares e moleculares (Buonomano & Merzenich 1998). A plasticidade é um estado contínuo do cérebro, da vida intrauterina até a velhice. O cérebro muda constantemente em resposta a modificações na atividade tanto dos seus aferentes sensoriais quanto dos alvos eferentes. Entretanto, existe um período na etapa inicial da vida do animal quando os sistemas cerebrais são mais suscetíveis às alterações induzidas pelo 5 ambiente, chamado de período crítico (Hensch 2004). Por exemplo, humanos nascem com a capacidade de distinguir sons em várias línguas, mas perdem essa capacidade quando começam a usar a língua materna (Werker et al 1981). Os períodos críticos têm sido mais estudados no sistema visual e os experimentos em humanos e outras espécies de mamíferos têm ajudado a desvendar os mecanismos neuronais responsáveis por este fenômeno. O fechamento do período crítico é determinado pelo aumento da concentração de fatores inibitórios no cérebro, como proteínas associadas com a mielina (McGee et al 2005) e os proteoglicanos de sulfato de condroitina (PGSC) nas redes perineuronais de neurônios inibitórios (Berardi et al 2004). As PGSCs atuam como fatores não-permissivos à plasticidade no cérebro adulto em vários sistemas cerebrais, inclusive após lesão neuronal, quando são ativamente liberadas por astrócitos e formam a chamada cicatriz glial (SmithThomas et al 1995). A reorganização de conexões sinápticas é o mecanismo básico responsável pela plasticidade cerebral (Martin & Morris 2002). Quando ocorre o aprendizado de uma habilidade motora, por exemplo, os mapas corticais associados com a tarefa se modificam ao longo das sessões de treinamento, refletindo a destreza progressiva do sujeito na realização da tarefa (PascualLeone et al 2005). Surpreendentemente, os mapas motores corticais apresentam um padrão similar de ativação neuronal e indução de plasticidade apenas com a realização implícita da tarefa motora, ou seja, com a imaginação do movimento (Pascual-Leone et al 1995). Isso sugere que a imagética motora, da mesma maneira que o treinamento explícito, engaja os mesmos mecanismos sinápticos envolvidos na aquisição de uma habilidade 6 motora (Pascual-Leone et al 2005). A prática mental baseada na imagética motora, portanto, pode ser uma ferramenta eficiente para promover a plasticidade dos circuitos neurais sem necessidade de engajamento dos efetores musculares do paciente. É comum, após o AVC, assim como outras formas de injúria do sistema nervoso, observar uma recuperação espontânea parcial das funções motoras e cognitivas afetadas (Cramer 2008). A recuperação funcional é um processo complexo que provavelmente ocorre através da combinação de diversos fatores, tanto espontâneos como dependentes de aprendizado. Os dados obtidos experimentalmente com animais não-humanos sugerem que essa recuperação ocorre através da reorganização sináptica de circuitos motores (Nudo et al 1996). O retorno espontâneo do comportamento motor depende em grande parte de respostas compensatórias que envolvem o engajamento de outras áreas normalmente conectadas com a região afetada, mudança na dominância hemisférica funcional favorecendo o hemisfério contralesionado e mudanças nos mapas motores em regiões vizinhas à área infartada (Cramer 2008). É razoável propor que os eventos que permitem a recuperação funcional espontânea sejam os mesmos que devem ser o alvo de terapias regenerativas (Cramer 2008) 1.3 Imagética Motora De acordo com Kosslyn e colaboradores (2005), a imagética mental ocorre quando "uma representação do tipo criado durante as fases iniciais da percepção está presente, mas o estímulo não está sendo realmente 7 percebido; tais representações preservam as propriedades perceptuais do estímulo e podem causar a experiência subjetiva de percepção". Existem vários tipos de imagética mental, como a imagética visual de objetos se movendo no espaço (Shepard & Metzler 1971), a imagética auditiva e a imagética motora (Moulton & Kosslyn 2009). A imagética mental é um processo que engaja as mesmas representações da mente que permitem a percepção (Moulton & Kosslyn 2009). A imagética torna acessível, portanto, de maneira implícita, as mesmas informações que são registradas pelos receptores sensoriais durante a percepção, tal como cor, contraste e movimento, no caso da imagética visual. A imagética motora (IM), por outro lado, é "o ensaio simbólico de uma atividade física na ausência de qualquer movimento muscular evidente", segundo a definição de Richardson (1967). Foi demonstrado que os mesmos circuitos neuronais são ativados pela imagética motora e por movimentos reais da mão (Lacourse et al 2005). A IM pode ser dividida em dois tipos diferentes. A imagética motora explícita ocorre quando a simulação mental do movimento é voluntária e ativamente construída, como por exemplo ao seguir a instrução: “segurar a chave com a mão direita e inseri-la na fechadura”. Existe uma série de estudos com pacientes de AVC que utilizam o paradigma da IM explícita (Dijkerman et al 2004, Malouin et al 2004). A IM também pode ser evocada implicitamente em situações experimentais específicas, como no reconhecimento da lateralidade de uma figura da mão humana (Parsons 1987) e na simulação do manuseio de ferramentas (de'Sperati & Stucchi 8 1997). A IM implícita também tem sido utilizada na reabilitação de pacientes com AVC (Johnson et al 2002, Tomasino et al 2003). O engajamento das representações motoras dos movimentos reais durante a realização da imagética motora é comprovado pelo fato de que a rotação mental da mão humana, por exemplo, está sujeita às mesmas restrições biomecânicas que limitam o movimento do membro real (Lameira et al 2009, Parsons 1987). Durante a imagética motora, a representação de uma ação específica é internamente reativada pela memória operacional sem expressão motora evidente (Decety & Grèzes 1999). Os efeitos decorrentes do treinamento com a imagética motora dependem da capacidade de manter e manipular informação na memória de trabalho (Malouin et al 2004). A IM vem sendo utilizada por mais de 50 anos para melhorar o desempenho de atletas (Driediger et al 2006) e começou a ser usada apenas recentemente na reabilitação de pacientes com AVC para promover o reaprendizado motor (Liu et al 2004). Na clínica, a imagética motora também tem sido usada no treinamento de participantes com limitação de movimento para controle de interfaces cérebro-máquina (Neuper et al 2009) e também para detectar consciência em pacientes em estado vegetativo (Owen et al 2006). A imagética motora é reconhecida como uma técnica de fisioterapia e faz parte dos procedimentos para ativar redes motoras danificadas pelo AVC em pacientes hemiplégicos (Pomeroy et al 2005). A idéia é que a imagética motora é uma alternativa para ativar redes motoras danificadas pelo AVC em pacientes hemiplégicos (Liu et al 2004). 9 1.4 - O lobo frontal e as funções executivas O conceito de funções executivas tem raízes na observação de pacientes com lesões do lobo frontal. Estes pacientes geralmente apresentam deficiências em planejamento, aplicação de estratégias para solução de problemas, auto-regulação, inibição, comportamento dirigido a objetivos, etc. O controle executivo do comportamento possibilita a coordenação de pensamentos e ações e para alcançar objetivos específicos (Pennington & Ozonoff 1996). A conclusão das tarefas de maneira eficiente e bem sucedida requer a capacidade de evitar distração e manter o esforço mental focado na tarefa até que esteja completa. Pacientes com lesões no lobo frontal são afetados nessa capacidade, como demonstrado de maneira eloquente no famoso caso do paciente Phineas Gage (Damasio et al 1994), cuja lesão seletiva do lobo frontal causou mudanças comportamentais que resultaram em inadequação social severa (Miller 2000). As funções executivas são mecanismos responsáveis pelo controle e regulação de vários sub-processos cognitivos (Miyake et al 2000). Uma análise de variáveis latentes demonstra que os fatores componentes das funções executivas são: inibição de interferência ou de resposta prepotente (controle da impulsividade), flexibilidade de controle mental e memória operacional (Miyake et al 2000). Na clínica, as funções executivas são avaliadas com tarefas como o Teste Wisconsin de Classificação de Cartas (WCST, do inglês Wisconsin Card Sorting Test), Fluência Verbal Fonêmica (Passos et al 2011) e o Teste 10 de Stroop de Cor e Palavra (Lima et al 2009). Pacientes com lesão no lobo frontal apresentam deficiências no desempenho dessas tarefas (Miyake et al 2000). Além disso, existe uma concordância na literatura de que as funções executivas estão relacionadas com a inteligência humana (Friedman et al 2006). A palavra inteligência é geralmente utilizada como um correlato da habilidade mental geral dos indivíduos. Embora haja uma grande controvérsia sobre a sua avaliação através de testes psicológicos, é fato que a inteligência medida por testes de QI é o parâmetro individual mais correlacionado com a performance acadêmica e profissional dos indivíduos (Gottfredson 1997). Em termos psicométricos, a inteligência é representada por um fator “g”, que mede as correlações positivas observadas no desempenho de indivíduos em vários testes cognitivos (Spearman 1904). O fator g pode ser subdividido em duas dimensões, a inteligência fluida (gF), comumente medida em testes de raciocínio e resolução de novos problemas e a inteligência cristalizada (gC), que representa habilidades e conhecimento adquiridos (Deary et al 2010). Destes, a gF possui a relação mais estreita com g e é um determinante importante do desempenho acadêmico e profissional (Kaufman et al 2009). A gF tem sido fortemente associada com a memória operacional (Kane et al 2005) e a inibição de interferência (Toplak et al 2010). Vários estudos demonstram que o córtex frontal/pré-frontal proporciona um substrato neural unificado para a expressão da inteligência humana (Bishop et al 2008, Duncan et al 2000, Kane & Engle 2002, Roca et al 2010). 11 1.4.1 Memória Operacional A memória operacional (MO) é um construto cognitivo utilizado para explicar o papel da memória de curto-prazo na cognição (Kane & Engle 2002). A MO controla o armazenamento temporário e a manipulação de informações importantes para organizar várias funções cognitivas, como o raciocínio, a compreensão de textos e a resolução de problemas (Baddeley 2003, Kyllonen & Christal 1990). Têm sido proposto na literatura que as deficiências na MO são a maior causa de declínio cognitivo associado com o envelhecimento normal (Verhaeghen & Salthouse 1997), além de serem observados em várias condições neurológicas cuja característica principal é a disfunção executiva (Barch 2005, Owen et al 1997). Um bom exemplo do uso da MO em tarefas cotidianas é a realização mental de procedimentos aritméticos simples, como a multiplicação de números com dois dígitos (p. ex., 22 vezes 12). Para realizar a tarefa com sucesso, é necessário armazenar os dois números e aplicar as regras básicas de multiplicação, armazenando os resultados intermediários enquanto a operação prossegue. Os processos dependentes da MO são extremamente sensíveis à perturbação da atenção e possuem um limite na quantidade de informação que pode ser armazenada e processada em cada tarefa (Baddeley 2003). A MO é geralmente descrita em termos da sua capacidade de armazenamento e da velocidade de processamento. A capacidade da MO é normalmente medida em tarefas de retenção de sequências de itens (dígitos, letras) simples ou complexas, que requerem processos de retenção e manipulação simultâneos (Kane & Engle 2002). 12 De acordo com o modelo multi-componente proposto por Alan Baddeley e Graham Hitch (Baddeley & Hitch 1974), a MO inclui um controlador executivo com capacidade atencional limitada que interaje com repositórios de memória de curto-prazo distintos para informação visuoespacial e fonológica (auditiva e verbal). Em 2000, Alan Baddeley incluiu um quarto componente no modelo, um “regulador episódico”, que serve como interface entre os outros três sistemas e a memória de longa-duração (Baddeley 2003) (ver Figura 1). Figura 1-­‐ O sistema multicomponente de memória operacional. MLP: memória de longo prazo (modificado de Baddeley, 2003) A MO depende de uma rede de áreas corticais extensamente interconectadas, que foi originalmente identificada a partir de estudos de pacientes com lesões localizadas e, mais recentemente, com a utilização de métodos de neuroimagem. De acordo com estes estudos, a alça fonológica é representada no hemisfério esquerdo, mais especificamente com as áreas de 13 Brodmann 40 e 44, associadas com a linguagem (Paulesu et al 1993). O rascunho visuoespacial está associado com áreas visuais, de representação espacial e de controle frontal no hemisfério direito (Baddeley & Hitch 2010). O executivo central é provavelmente uma propriedade emergente da operação de várias regiões do córtex pré-frontal (Baddeley & Hitch 2010, GoldmanRakic 1996). Em primatas não-humanos, a persistência de atividade em neurônios localizados em áreas do córtex pré-frontal e parietal durante o intervalo entre a apresentação de um estímulo e a resposta motora condicionada sugerem que estes neurônios representam a memória de curto prazo em processos de memória operacional (Fuster & Alexander 1971, Goldman-Rakic 1996, Kubota & Niki 1971). Em humanos, recentemente foi demonstrado o mesmo padrão de atividade em áreas homólogas no córtex pré-frontal e no córtex parietal posterior (Srimal & Curtis 2008). As aferências dopaminérgicas da via mesocortical para o córtex préfrontal desempenham um papel crucial nos processos cognitivos normais e patológicos associados com as funções executivas. Em especial, a dopamina regula a função da MO, estabilizando a atividade dos neurônios que codificam itens de memória até que uma resposta adequada seja executada (Seamans & Yang 2004). 1.4.2 Memória Operacional e Inteligência Geralmente se considera que a MO possui uma capacidade limitada mas que pode ser ampliada com o treinamento. Jaeggi e colaboradores (2008a) mostraram recentemente a transferência dos ganhos obtidos com o treinamento em uma tarefa de MO para o desempenho em testes 14 de Inteligência fluida. Este trabalho pioneiro gerou bastante especulação pela possibilidade inédita de obter ganhos significativos em escores de inteligência com a manipulação de fatores ambientais, não-genéticos. No trabalho de Jaeggi e colaboradores (2008a) foi utilizado um paradigma de treinamento baseado em uma tarefa de MO chamada de dual n-back. As tarefas do tipo n-back dependem do reconhecimento contínuo de sequências de estímulos, tais como letras ou imagens. Para cada item na sequência, o sujeito deve dizer se o mesmo corresponde ao que foi apresentado n passos atrás. No trabalho de Jaeggi e colaboradores (2008a) (Fig. 2), era apresentado aos participantes duas séries de estímulos, de maneira sincronizada a uma taxa de 3 segundos por estímulo. O participante precisava monitorar dois estímulos sensoriais simultâneos: o som com o nome das letras individuais e a posição de um quadrado em uma matriz de 3 linhas por 3 colunas (3x3) apresentados na tela de um computador. O valor de n varia de um bloco experimental para o outro, com os ajustes sendo feitos continuamente de acordo com a performance de cada participante. À medida que o desempenho do sujeito melhorava, n era aumentado em um item e quando piorava era subtraído de um item. Dessa forma, a tarefa se adaptava ao desempenho do participante (Jaeggi et al 2008b). 15 Figura 2-­‐ Implementação do teste n-­‐back utilizado por Jaeggi e colaboradores (2008). Recentemente, também foi demonstrado que o treinamendo da MO promoveu uma melhora na atenção seletiva e das habilidades cognitivas em geral em camundongos (Light et al 2010). Os trabalhos disponíveis na literatura demonstram que o estado cognitivo e emocional de pacientes com AVC depende de uma combinação de 3 fatores. Primeiro, a localização da lesão na substância cinzenta determina as deficiências. Em segundo lugar, a disfunção neuronal difusa determina a velocidade mental, desordens de memória, e funções executivas reduzidas. Em terceiro lugar, o grau de evolução cognitiva presumivelmente depende de fatores como idade do paciente, sexo, nível pré-mórbido de funcionamento, e comorbidades (de Haan et al 2006). Déficits na MO têm um profundo efeito sobre o organismo, seja por perturbar o processo de 16 aprendizagem, ou por afetar diretamente as atividades que dependem de uma MO intacta (Rosen & Viskontas 2008). 1.5 – Neurorreabilitação A reabilitação de participantes com AVC apresenta desafios específicos para a pesquisa e a prática clínica. Em primeiro lugar, embora o re-aprendizado motor seja crucial para o processo de reabilitação, os mecanismos neurais responsáveis ainda são pouco entendidos (Murphy & Corbett 2009). Em segundo lugar, as intervenções bem-sucedidas tendem a ser bastante complexas e contém vários componentes inter-relacionados (Craig et al 2008). Em terceiro lugar, os tratamentos podem ser direcionados a solucionar vários problemas diferentes de aliviar deficiências muito específicas para melhorar a atividade e participação do paciente. Provas substanciais apoiam equipes multidisciplinares de cuidados como a base para a reabilitação do AVC (1997). A neurorreabilitação após o AVC depende de um processo cíclico envolvendo: 1- avaliação, para identificar e quantificar as necessidades do paciente; 2- estabelecimento de metas realistas; 3- intervenção, para auxiliar no alcance de metas; e 4- reavaliação, para medir o progresso em relação às metas acordadas. Resultados promissores dependem da motivação e engajamento tanto do participante quanto dos familiares. A neurorreabilitação deve começar o mais cedo possível após a fase aguda inicial do AVC (Bernhardt et al 2009) e, idealmente, deve contar com uma equipe multidisciplinar, incluindo médicos, enfermeiros, fisioterapeutas, terapeutas ocupacionais, 17 fonoaudiólogos, psicólogos, com reuniões regulares para avaliação dos resultados (Saposnik et al 2009). A recuperação funcional do paciente, tanto espontânea como resultante de tratamentos intensivos, é atribuída a plasticidade do cérebro adulto. A sugestão é de que qualquer intervenção para promover a recuperação das funções deve ser uma prática repetitiva, tarefa-específica e de alta intensidade, com feedback da performance do paciente. O treinamento intensivo e repetitivo de observação, prática, e representação em um visor, de atividades tarefa-específicos podem facilitar os mecanismos de plasticidade do cérebro a engajar o sistema de neurônios espelho ou efeitos de potenciação de longo prazo (Saposnik et al 2010). 1.5.1 – Uso de Video games na Reabilitação Cognitiva de Pacientes com AVC Pacientes com AVC têm um risco maior de desenvolver demência de origem vascular e doença de Alzheimer (Desmond et al 2000, Henon et al 2001). O declínio nas habilidades cognitivas associadas com o AVC pode causar uma maior dificuldade na realização das atividades instrumentais da vida diária (AVD) (Stuck et al 1999) e mesmo na aderência do paciente aos programas de neurorreabilitação (Duncan et al 2002). Os avanços tecnológicos na área da microeletrônica têm popularizado o uso dos video games tanto no aperfeiçoamento das funções cognitivas normais como na reabilitação de s com AVC (Bavelier et al 2010, Saposnik et al 2010). Os video games oferecem um ambiente de treinamento seguro e personalizável, que pode manter os níveis de engajamento e aumentar a 18 motivação do paciente. Os jogos utilizados em reabilitação normalmente possuem um dispositivo de entrada (por exemplo, joystick, sensor de movimento, etc.), um dispositivo de saída (por exemplo um monitor, projetor, capacete-visor) e um computador. Atualmente, consoles comerciais de video games como o Nintendo Wii também têm sido utilizados em tarefas de reabilitação do AVC (Saposnik et al 2010). Os jogos utilizados na reabilitação de participantes com AVC enfatizam movimentos repetitivos, semelhante àqueles realizados na terapia tradicional para a reabilitação do membro superior. Os jogos normalmente são simples e fáceis de jogar, tendo em vista o perfil demográfico dos pacientes com AVC, que normalmente têm pouco contato prévio com video games ou podem apresentar comprometimentos cognitivos (ver acima). Os jogos também podem ser adaptados para utilização por pessoas com diferentes graus de comprometimento do movimento. Além da recuperação motora, os jogos promovem melhoria cognitiva e perceptual (Dye et al 2009, Li et al 2011) e estes ganhos podem ser transferidos para outras habilidade cognitivas (Green & Bavelier 2012). Há muitos estudos que investigam o uso de dispositivos com tecnologia eletrônica na reabilitação após o AVC, com efeitos positivos na função motora (Cameirão et al 2008). Com relação aos jogos de computador, há poucos estudos investigando o seu uso na reabilitação. Entretanto, os resultados iniciais têm sido positivos e os participantes relatam que a experiência com esses jogos é geralmente agradável e motivadora (James et al., 2009). 19 2. OBJETIVOS 2.1 Objetivo Geral Avaliar a viabilidade de uma terapia baseada no treinamento combinado da memória operacional e da imagética motora para promover a reabilitação motora e cognitiva de pacientes com AVC. 2.2 Objetivos Específicos • Investigar os efeitos cognitivos em pacientes com AVC da utilização regular de um video game com ênfase no treinamento da memória operacional • Investigar os efeitos na reabilitação motora de pacientes com AVC do treinamento da imagética motora do membro superior através de um video game 20 3. METODOLOGIA 3.1. Participantes O estudo foi realizado no Serviço de Fisioterapia do Hospital Universitário Onofre Lopes (HUOL) da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (Natal, Rio Grande do Norte). Foram recrutados voluntários com diagnóstico de primeiro caso de AVC na fase aguda (até três meses da data do evento), em vários hospitais da região metropolitana de Natal (RN). Os pacientes foram contactados e encaminhados para uma entrevista de triagem. Os critérios utilizados para inclusão e exclusão dos pacientes são listados na tabela 1. Tabela 1 – Critérios de inclusão e exclusão Critérios de inclusão Idade entre 30 - 60 anos Critérios de exclusão Mini Exame do Estado Mental < 18 Diagnóstico de ocorrência de AVC Deficiência auditiva e/ou visual primária isquêmico há menos de 3 meses, que não possa ser melhorada com lentes documentado por ressonância magnética, corretivas ou aparelhos auditivos; tomografia computadorizada, etc. Deficiência de compreensão de Hemiparesia em uma das extremidades linguagem que impeça o entendimento superiores das instruções necessárias para complementar as tarefas Capacidade de realizar imagética avaliado Deficiência motora ou perceptual que com teste de reconhecimento de impeça o uso do computador lateralidade de mãos 21 Movimento restrito do pescoço ou membros superiores devido a problemas médicos anteriores, incluindo desordens neurológicas; Histórico de abuso de álcool e/ou drogas ilícitas. As características da amostra estão representadas na tabela 2. A média de idade foi de 50,00 ± 9,13 anos no grupo controle e 48,60 ± 8,77 no grupo experimental. Cinco participantes foram designados aleatoriamente para o grupo controle e cinco para o grupo experimental, através do website (www.randomization.com). Dois participantes abandonaram a pesquisa. Um por motivo de acidente, que exigiu a imobilização do membro superior afetado pelo AVC e inviabilizou as técnicas de fisioterapia e outro por frequência insuficiente ao atendimento. Tabela 2 – Características da amostra. Sujeitos iniciados com a letra C pertencem ao grupo controle, e sujeitos com a letra E pertencem ao grupo experimental. M=masculino, F=feminino. Sujeito C1 C2 C3 C4 C5 E1 E2 E3 Idade (anos) 56 40 40 57 57 45 41 60 Gênero M F M M F F M M Lateralidade do AVC esquerdo direito direito esquerdo direito esquerdo direito direito Dominância manual Destro Destro Destro Destro Destro Destro Destro Destro Escolaridade (anos) 6 10 12 6 12 7 7 12 O protocolo experimental foi aprovado pelo comitê de ética com pesquisa em seres humanos da UFRN (Protocolo 064/10). Os indivíduos 22 foram informados dos objetivos do trabalho e assinaram um termo de consentimento livre e esclarecido, de acordo com a resolução 196/96 do Conselho Nacional de Saúde. Para avaliação do estado clínico dos pacientes, no momento da entrevista e admissão dos participantes e após a intervenção, foram utilizadas as seguintes escalas funcionais: Escala de Avaliação de Fugl-Meyer (EFM); Escala de Avaliação Motora (MAS); National Institute Health Stroke Scale (NIHSS); Medida de Independência Funcional (MIF); Mini-exame do estado mental (MEEM), Escala de Inteligência de Adultos de Weschler (WAIS), Teste Wisconsin de Classificação de Cartas (WCST). 3.2. Intervenção O grupo controle foi submetido apenas ao tratamento fisioterápico convencional enquanto o grupo experimental foi submetido ao treinamento da memória operacional e imagética motora utilizando o video game, além da fisioterapia convencional. Levando em consideração a logística envolvida na locomoção dos pacientes, atividades no hospital, tempo de treinamento e rotina de atendimentos, foram realizadas 2 sessões de tratamento por semana, durante 8 semanas. Em cada sessão, os participantes realizavam 30 minutos de prática. O paciente ficava sentado confortavelmente em uma cadeira em uma sala iluminada e a uma distância de 50 cm do monitor de um computador. As mãos ficavam posicionadas em uma mesa em frente ao corpo e os pacientes 23 usaram um joystick com feedback háptico para dar as respostas do jogo com a mão saudável. As tarefas de treinamento da memória operacional são do tipo n-back, que consistem na apresentação de figuras coloridas ou imagens da mão humana esquerda ou direita, mostrados em ordem pseudo-aleatória em diferentes ângulos e configurações (Fig. 3). A estratégia do teste é semelhante para os dois tipos de estímulo (Fig. 4). Por exemplo, no caso da figura da mão, o participante deve indicar se a lateralidade da mão é semelhante à de n passos atrás. Após um bloco de 30 tentativas, se o número de acertos alcançar 75%, por cinco vezes consecutivas, o participante avança para uma fase de maior nível de dificuldade (n+1). Dessa forma, a tarefa se adapta ao desempenho individual do participante. Figura 3 -­‐ Exemplo de implementação da tarefa n-­‐back, com n igual a 1. Ao ver a terceira imagem (da esquerda para a direita), o paciente deve selecionar a resposta positiva, que sinaliza correspondência da lateralidade e na quarta imagem a resposta deve sinalizar não-­‐ correspondência (ver texto). 24 Figura 4 - Exemplo de implementação da tarefa dual n-back e n-back, com n igual a 2. Na tarefa dual N-back, o sujeito deve prestar atenção simultaneamente a dois parâmetros de estímulos diferentes, tal como cor e posição. Quando n = 2 o sujeito observa a sequência de estímulos e deve responder se o estímulo atual corresponde ao de 2 estímulos anteriores. Além do n-back, o treinamento da MO era realizado através de uma tarefa adaptativa de memorização de uma sequência de cores e sons (baseado no jogo Simon™, da Hasbro™). A tarefa primária do video game é avançar pelas casas de um tabuleiro virtual, dependendo do acerto em um teste de identificação de lateralidade manual que envolve a imagética motora (Parsons 1987). Tanto a orientação quanto a lateralidade das mãos apresentadas na tela do computador são aleatórias e o desempenho é medido pela percentagem de acerto dos pacientes. Um dos desafios da utilização da imagética motora explícita em atividades dessa natureza é a garantia do engajamento do paciente na execução da tarefa. Na nossa implementação, optamos por 25 utilizar um teste de lateralidade de estímulos de mãos, que depende da imagética motora implícita para ser realizado (Parsons 1987). O progresso dos participantes nos testes era informado no decorrer da tarefa, de forma a motiva-los a melhorar continuamente o desempenho. Os pacientes foram acompanhados por um pesquisador durante toda a sessão do jogo e eram instruídos a não realizarem movimentos com a mão, a menos que fosse para responder a tarefa requisitada e também procurar se engajar na tarefa de imagética em primeira pessoa, como se a própria mão estivesse sendo representada na tela. 3.2.1 – O Jogo A intervenção é baseada em um video game criado especificamente e exclusivamente para este estudo e chamado de “Alice no País das Mãos” (ALICE). O programa foi concebido e implementado em colaboração com o Departamento de Informática e Matemática Aplicada (DIMAP) da UFRN. As tarefas implementadas em ALICE são caracterizadas pelo(a): (i) a manutenção de estímulos múltiplos na memória operacional, (ii) nível de dificuldade do jogo adaptado ao desempenho individual, (iii) utilização da imagética motora dos membros superiores. O jogo foi desenvolvido usando o XNA, plataforma de criação de jogos criada pela Microsoft™. A escolha da plataforma XNA se deve principalmente ao fato da aplicação fazer uso de um joystick com retorno de força, que necessita de bibliotecas específicas para sua implementação. Essas bibliotecas não são providas diretamente pelo XNA, mas pelo DirectInput™, outra ferramenta também disponibilizada pela Microsoft™ que gerencia 26 dispositivos de entrada genéricos, entre eles o joystick utilizado neste projeto. A plataforma permite a criação de jogos para computador, para o console de jogos Xbox 360 e também para dispositivos móveis que utilizam o Windows Phone 7™. Os recursos disponibilizados facilitam a programação, abstraindo grande parte da complexidade envolvida em tarefas freqüentes e comuns a todos os jogos. Além disso, o XNA é disponibilizado gratuitamente para desenvolvimento de jogos para computador. Já para utilização de jogos online usando os servidores da Microsoft™ ou para o console Xbox 360 é necessário a aquisição de uma licença de desenvolvimento. Para execução do jogo é necessário um computador com uma placa de vídeo de boa qualidade. Placas antigas não oferecem recursos de shading e outras tecnologias que são condição essencial para implementação de jogos em XNA, mesmo que estes recursos não sejam utilizados no aplicativo em questão. A linguagem de programação utilizada foi a C#, linguagem padrão para o desenvolvimento na plataforma XNA. Esse foi outro fator de peso para a escolha da plataforma, visto que a equipe de desenvolvimento já estava familiarizada com essa linguagem. Como resultado das escolhas supracitadas, a versão inicial do ALICE foi desenvolvida em um período de dois meses pela equipe de desenvolvimento. A arquitetura do software permitia a inclusão de diversos minijogos distintos e independentes entre si. Após a versão inicial, extensões e atualizações continuaram a ser desenvolvidas até um período próximo a 27 data do experimento realizado. Essas atualizações foram definidas após a realização de testes preliminares. Ao avançar nas casas do tabuleiro à medida que acerta a lateralidade da figura da mão apresentada (direita ou esquerda) (Fig. 5), o participante pode participar de minigames, com tarefas de memória operacional do tipo nback, e dual n-back, distribuídas ao longo do percurso. Foram utilizados quatro minigames: n-back color, n-back hand, n-back color position e genius (Fig. 6). Figura 5 – Tela do tabuleiro principal. O jogador deve responder qual a lateralidade da mão apresentada para avançar nas casas. O minigame intitulado n-back color consiste na determinação da similaridade da cor de quadrados apresentados em sequência. O minigame n-back hand depende da imagética motora implícita do participante comparar 28 a lateralidade de imagens da mão humana apresentadas em sequência. O minigame n-back Color Position, se assemelha ao n-back Color, com o adicional de que a tarefa de memorização deve ser realizada com duas características da imagem, a cor e a posição do quadrado em uma grade com nove posições possíveis (o teste consiste em uma variação da tarefa dual n-back utilizada por Jaeggi e colaboradores, 2008). O minigame Genius consiste na apresentação de uma sequência de cores e sons que o sujeito tem que repetir. O comprimento da sequência é crescente, dependendo do acerto do paciente. Quando ocorre um erro, a sequência é repetida sem a adição de um novo elemento. No terceiro erro, o minigame é interrompido. A C B D país das mãos”. (A) N-back Color. (B) NFigura 6 – Minigames do Jogo “Alice no back Hand. (C) N-back Color Position. (D) Genius. 29 3.3 - Avaliação dos resultados Os resultados foram avaliados em três dimensões de desempenho: cognição, função motora do membro superior afetado e desempenho nas sessões de jogo. Além dessas três dimensões, também foram utilizadas escalas de classificação da gravidade do AVC e do seu impacto nas atividades da vida diária do paciente. A escala NIHSS é um instrumento de uso sistemático que permite uma avaliação quantitativa das sequelas neurológicas associadas ao AVC. Esta escala é utilizada para indicar o tamanho da lesão e a gravidade do AVC. A NIHSS tem valor prognóstico, tanto a curto como a longo prazo (Connors et al 2009) e foi desenvolvida para ser um instrumento simples, válido e confiável, que pode ser aplicado à cabeceira do doente, de forma consistente, por médicos, enfermeiros ou terapeutas. A NIHSS possui 15 itens de exame neurológico para avaliação das consequências agudas do AVC no nível de consciência, linguagem, negligência, perda de campo visual, movimentos oculares, força muscular, ataxia, disartria e perda sensorial (Connors et al 2009). Um observador treinado classifica a capacidade do doente em responder questões e efetuar manobras. Cada item é classificado de 3 a 5 graus, com o valor 0 (zero) correspondendo à situação normal. A avaliação completa de um paciente requer menos de 10 minutos. A escala de Medida de Independência Funcional (MIF) avalia a independência do indivíduo em realizar satisfatoriamente e efetivamente atividades básicas. A escala é organizada em 2 dimensões, motora e cognitiva, subdivididas em categorias com um total de 18 ítens. Neste 30 trabalho, foram utilizados apenas os ítens da dimensão motora devido a utilização de outros testes para avaliação cognitiva. Estas atividades incluem auto cuidado, controle do esfíncter, transferência e locomoção (dimensão motora), comunicação e cognição social (dimensão cognitiva). Nesse instrumento, o escore de 7 (sete) pontos representa o nível de completa independência e o escore 1(um), completa dependência. O escore total na escala MIF é calculado a partir da soma de pontos atribuídos a cada item dentro das categorias (Hobart et al 2001). 3.3.1 - Avaliação Cognitiva Os pacientes foram avaliados com o Mini Exame do Estado Mental (MEEM) para admissão no Programa e ao final da intervanção. O MEEM, como é conhecido, foi elaborado por Folstein e colaboradores (1975) e avalia os seguintes domínios cognitivos: Orientação Temporal e Espacial, Memória de Curto Prazo, Atenção e Cálculo, Evocação, Linguagem e Praxia. Tem sido utilizado em ambientes clínicos para avaliar suspeita de declínio cognitivo, para o seguimento de quadros demenciais e no monitoramento de resposta ao tratamento. É um dos testes mais empregados e mais estudados em todo o mundo pela sua praticidade e simplicidade. O escore máximo do MEEM é de 30 pontos (Lourenço & Veras 2006). A capacidade cognitiva dos pacientes também foi avaliada mais detalhadamente pela Escala de Inteligência Wechsler para Adultos (WAIS, Wechsler Adult Intelligence Scale) e pelo Teste Wisconsin de Classificação de Cartas (WCST, Wisconsin Card Sorting test). 31 O WAIS é um teste geral de inteligência (QI) que avalia itens como: índice de compreensão verbal, de organização perceptual, de memória operacional e de velocidade de processamento. A sua aplicabilidade abrange vários contextos, como por exemplo a avaliação pedagógica (p.e. dificuldades de aprendizagem, prognóstico de sucesso escolar, identificação de casos de super-dotação) o diagnóstico de deficiências neurológicas e a avaliação intelectual de candidatos em processos seletivos. Além da escala total global, os subtestes podem ser agrupados por índices fatoriais, para uma análise cognitiva com maior resolução psicométrica (tabela 3). Tabela 3. Subtestes do WAIS-III agrupados por índices fatoriais, que permitem maior resolução na análise cognitiva. Compreensão Verbal Vocabulário Semelhanças Informação Organização Perceptual Completar Figuras Cubos Raciocínio Matricial Memória Operacional Aritmética Dígitos Sequências de números e letras Velocidade de Processamento Códigos Procurar Símbolos O Teste Wisconsin de Classificação de Cartas (WCST) (GRANT & BERG 1948) é um teste neuropsicológico criado para avaliar a resolução de problemas, planejamento estratégico, inibição de resposta impulsiva e uso de feedback ambiental para mudar o planejamento da execução de tarefas (setshifting), ou seja, a flexibilidade comportamental através do monitoramento de reforço positivo ou negativo. No WCST, as cartas utilizadas no teste variam em três características básicas de cor, forma, e número de ítens e devem ser classificados de acordo com uma característica de cada vez. Quando a escolha do participante coincide com a característica da vez, o 32 critério deve ser mantido por 10 acertos consecutivos. Então, as regras mudam e as cartas devem ser classificadas de acordo com um novo critério. Depois que todos os três critérios foram utilizados para classificar as cartas, os indivíduos devem realizá-los novamente na mesma ordem como faziam antes. Cada vez que o critério é alterado, o seguinte deve ser descoberto por tentativa e erro. O WCST é considerado uma medida de flexibilidade cognitiva, baseado nos seguintes escores: Número de categorias completadas. Número de categorias (isto é, cada sequência de 10 pareamentos corretos consecutivos com a categoria critério de classificação) que o participante completou com êxito durante o teste. Os escores podem variar de um mínimo de 0 (zero) a um máximo de 6 (seis). Ensaios para completar a primeira categoria. Número total de ensaios para completar com sucesso a primeira categoria. Dá uma indicação da conceitualização inicial, antes que seja requerida uma mudança de contexto. Percentual de erros perseverativos. O percentual de erros perseverativos reflete a “densidade” ou concentração de erros perseverativos em relação ao desempenho global do teste. Quando o sujeito persiste em responder a uma característica do estímulo que é incorreta, a resposta é considerada como combinando com o “princípio perseverante” Fracasso em manter o contexto. Ocorre um fracasso quando um sujeito faz cinco ou mais pareamentos corretos consecutivos antes de cometer um erro e não completar a categoria com sucesso. 33 Percentual de respostas de nível conceitual. O percentual de respostas de nível conceitual presumivelmente reflete insight dos princípios corretos de classificação. As respostas de nível conceitual são definidas como respostas consecutivas que ocorrem em cursos de três ou mais. Essas respostas são chamadas de respostas de nível conceitual, porque se presume que algum insight da estratégia correta de classificação é requerido, a fim de fazer três ou mais pareamentos corretos consecutivos e que uma série correta deste comprimento seria improvável de ocorrer somente por acaso. 3.3.2- Avaliação Motora A Escala de Fugl-Meyer (EFM) e a Escala de Avaliação Motora (MAS) foram utilizados para avaliar a função motora dos pacientes antes e depois das intervenções. O EFM é uma das escalas mais conhecidas e utilizadas para a pesquisa e/ou prática clínica (Malouin et al 1994). As medidas propostas na EFM são baseadas no exame neurológico e na atividade sensório-motora de membros superiores e inferiores. A EFM foi construída de acordo com a perspectiva de que a reabilitação da função motora nos pacientes hemiplégicos segue uma sequência estereotipada. Assim, para um paciente com hemiparesia, a volta dos reflexos precede a ação motora voluntária, seguida por completa dependência de sinergias e o movimento ativo aparecerá sucessivamente menos dependente de reflexos e reações primitivas. Finalmente, a função motora voluntária completa, com reflexos motores normais pode ser alcançada (Fugl-Meyer et al 1975). 34 A EFM é um sistema de pontuação numérica acumulativa que avalia seis aspectos do paciente: a amplitude de movimento, dor, sensibilidade, função motora da extremidade superior e inferior e equilíbrio, além da coordenação e velocidade, totalizando 226 pontos. Uma escala ordinal de três pontos é aplicada em cada item: 0- não pode ser realizado, 1- realizado parcialmente e 2 realizado completamente (Fugl-Meyer 1980). Esta escala tem um total de 100 pontos para a função motora normal, em que a pontuação máxima para a extremidade superior é 66. A avaliação motora inclui medida do movimento, coordenação e atividade reflexa de ombro, cotovelo, punho, mão, quadril, joelho e tornozelo. Fugl-Meyer e colaboradores (1975) determinaram uma pontuação de acordo com o nível de comprometimento motor, em que um escore menor do que 50 pontos indica um comprometimento motor severo; 50-84 comprometimento marcante; 85-95 comprometimento moderado; e 96-99 comprometimento leve. Devido ao foco da terapia com o vídeo game, no presente trabalho utilizaremos apenas a pontuação referente ao membro superior. A Escala de Avaliação Motora (MAS) é uma escala baseada no desempenho, com o objetivo de avaliar a função motora de pacientes pósAVC. O MAS é baseado em uma abordagem que avalia tarefas funcionais ao invés de padrões isolados de movimento por meio de oito tarefas motoras: passar de supino para decúbito lateral, supino para sentado, equilíbrio sentado, sentado para ortostase, marcha, função de membros superiores, movimento das mãos e atividades manuais avançadas. O MAS é administrado facilmente, provê medidas objetivas e apresenta bons indicadores como validade, confiabilidade, sensibilidade, simplicidade e 35 relevância clínica. Além disso, a ênfase em medir a função motora o torna útil para pesquisa e prática clínica (Conte et al., 2009). 3.3.3 – Desempenho no Jogo Durante todas as sessões de execução do jogo, os dados de acerto/ erro e latência de resposta foram registrados para avaliar o desempenho dos indivíduos no decorrer do treinamento e confirmar o engajamento na realização das tarefas. 3.4 – PRODIAVC Em Natal, não existia um sistema multidisciplinar adequado para o atendimento e acompanhamento de pacientes com AVC. O Hospital Walfredo Gurgel é o principal hospital de emergência da região para atendimento dos casos de AVC. Após a alta hospitalar, os pacientes ficam sem muitas opções para o tratamento das sequelas no sistema público de saúde. Em 2006 foi criado o PRODIAVC (Programa de Diagnóstico e Intervenção no Acidente Vascular Cerebral), um programa multicêntrico envolvendo diversas instituições federais como a UFRN, UFPB, UFAM, UNB, USP, UFMG e UFSM. O PRODIAVC é uma inicitativa do Departamento de Fisioterapia da UFRN, com recursos financeiros do MCT-CNPq / MS-SCTIEDECIT. Em agosto de 2010 foi implantado no Setor de Fisioterapia do Hospital Universitário Onofre Lopes da UFRN um projeto sistematizado de atendimento aos pacientes com AVC contando com a participação dos Departamentos de Fisiologia e Psicologia, do Instituto de Cérebro e do Departamento de Informática e Matemática Aplicada (DIMAP). Os pacientes 36 são encaminhados por neurologistas para atendimento no PRODIAVC, onde passam por entrevistas de triagem e de conscientização sobre o AVC. Os atendimentos têm sido realizados por fisioterapeutas, psicólogos, biólogos e alunos de graduação e pós-graduação de vários cursos, orientados por professores dos Departamentos mencionados anteriormente. Um dos objetivos do PRODIAVC, além do atendimento dos pacientes, é a realização de pesquisas científicas voltadas para a reabilitação funcional do paciente. Os pacientes que se enquadram nos critérios das pesquisas, são convidados a participar dos projetos de pesquisa, assinando um termo de consentimento livre e esclarecido. O Programa também realiza reuniões regulares de discussão científica e troca de experiências entre os profissionais envolvidos. Além das atividades rotineiras, o programa participou da campanha Mundial de conscientização do AVC no dia 29 de outubro (o Dia Mundial do AVC) dos anos de 2010 e 2011, integrando a cidade a cidade de Natal com outras instituições e grupos empenhados nessa campanha em nível nacional. 37 4. RESULTADOS 4.1 – Resultados qualitativos Em geral, os participantes demonstraram satisfação com a decisão de participar como voluntários deste estudo, Os participantes declararam se perceberem mais atentos e concentrados nas suas atividades diárias ao longo do treinamento e que o jogo exigia esforço mental. Nenhum dos participantes considerou o tempo da sessão longo demais, ou cansativo e entediante. Com relação à tecnologia utilizada, os participantes não relataram nenhuma dificuldade no aprendizado e familiarização dos comandos. Algumas instruções das tarefas do jogo foram modificadas para facilitar a compreensão dos pacientes durante as primeiras sessões. A melhora da função motora da mão em decorrência do jogo não foi relatada especificamente pelos participantes, embora todos tenham relatado que sentiam necessidade de movimentar suas próprias mãos durante a tarefa de reconhecimento de lateralidade. 4.2 – Resultados clínicos Os protocolos utilizados para avaliação dos pacientes foram aplicados na ocasião da admissão ao PRODIAVC e ao final da intervenção. O NIHSS, que avalia o grau de severidade do AVC, apresentou uma redução na pontuação de todos os pacientes, tanto controle quanto experimentais (Fig 7), caracterizando uma melhora no prognóstico. Os pacientes C2 e C3, do grupo controle, apresentaram escore 0 (zero) na reavaliação. 38 14 12 10 8 6 4 2 0 C1 C2 C3 C4 NIHSS Avaliação C5 E1 E2 E3 NIHSS reavaliação Figura 7 – Escores da da escala NIHSS (National Institute of Health Stroke Scale) na admissão (avaliação, barra preta) e ao final da intervenção (reavaliação,barra cinza) em pacientes controle (C) e experimentais(E). A tabela 4 e a figura 8 apresentam os resultados da avaliação Medida de Independência Funcional (MIF). Na Tabela 4 é possível visualizar os escores brutos dos pacientes no momento de admissão (AV) e na reavaliação ao final da intervenção (REAV), depois de 9 sessões. A pontuação máxima da escala na categoria motora (constituída por 13 ítens) é de 91 pontos, Esses itens são divididos nas subcategorias: cuidados pessoais, controle de esfíncter, mobilidade/transferência, locomoção. Devido a problemas na reavaliação o paciente E2 não foi incluído na análise dos dados. 39 TABELA 4 -­‐ Medida de Independência Funcional (MIF) -­‐ Subcategorias e Pontuação Total Controle Esfíncter reav av Locomoção av reav Total da escala av reav Autocuidados av reav Transferência av reav C1 29 41 15 21 13 14 3 7 60 83 C2 21 42 18 21 14 14 11 12 64 89 C3 42 42 21 21 14 14 11 13 88 90 C4 27 30 -­‐ -­‐ -­‐ -­‐ 6 9 33 39 C5 27 18 15 3 14 10 7 2 63 33 E1 20 40 13 18 14 14 5 7 52 79 E3 17 42 8 21 13 14 2 13 40 90 O contraste entre os escores dos participantes na avaliação e reavaliação com o MIF (Fig. 8) foi calculado com a seguinte fórmula: (escore na REAV - escore na AV) PF% =___________________________________x 100% (escore na AV) Os pacientes experimentais E1 e E3 foram os que apresentaram um maior contraste positivo entre a avaliação e reavaliação, de 51% e 125% respectivamente. Com exceção do participante C5, todos os controles apresentaram um contraste positivo, embora menor que os participantes do grupo experimental. O participante E2 não foi incluído na análise por problemas na reavaliação. 40 140 120 100 80 60 40 20 0 C1 -­‐20 C2 C3 C4 C5 E1 E3 -­‐40 -­‐60 Figura 8 – Percentagem de melhora do escore da escala MIF em pacientes controle (C) e experimentais(E). 4.3 - Resultados Avaliação Cognitiva Os resultados do Mini Exame do Estado Mental (MEEM) apresentaram pouca variação entre a avaliação e reavaliação dos pacientes (Fig 9). Todos os pacientes ficaram acima da pontuação de corte de 18 pontos para escolaridade média (Bertolucci et al 1994). 29 29 21 28 28 23 C1 27 23 C2 C3 C4 MEEM AV 27 26 25 21 C5 21 20 20 E1 26 E2 E3 MEEM RE Figura 9 – Escores da avaliação (barra preta) e reavaliação (barra cinza) do Mini Exame do Estado Mental (MEEM) em pacientes controle (C) e experimentais (E). Os subtestes do WAIS associados com o índice fatorial de memória operacional são: Aritmética, Dígitos e Sequência de números e letras. Os 41 resultados dos pacientes nestes subtestes são apresentados na Figura 10 através da diferença entre os escores da avaliação e reavaliação. A B C Figura 10 – Boxplots da diferença dos escores nos subtestes que compõem o índice fatorial de memória operacional. (A) Variação dos escores dos grupos controle e experimental do subteste de aritmética. (B) Variação dos escores dos grupos controle e experimental do subteste de dígitos. (C) Variação dos escores dos grupos controle e experimental do subteste de sequência. 42 O grupo experimental, que participou do treinamento de memória operacional com o video game, mostrou uma variação da pontuação do teste na escala de dois pontos, enquanto o grupo controle apresentou uma variação em torno de um ponto. Em uma análise preliminar, o teste de cartas de Wisconsin não apresentou diferenças representativas em uma análise preliminar. Houveram variações na pontuação das medidas do teste, porém não foram identificados agrupamentos lógicos nos indivíduos testados. Os resultados brutos podem ser visualizados nas tabelas 5 e 6. Tabela 5 – Resultados da avaliação e reavaliação dos pacientes controle no teste de cartas de Wisconsin C1 Ensaios Respostas Corretas Erros Respostas Perseverativas Erros NãoPerseverativos Erros perseverativos Número de Categorias Completadas Percentual de Erros Perseverativos Ensaios para completar primeira categoria Percentual de Respostas de Nível Conceitual Fracassos de Contexto C2 C3 C4 C5 A 128 50 78 35 R 128 75 53 1 A 83 65 18 0 R 77 64 13 0 A 128 33 95 0 R 128 32 96 0 A 128 53 75 0 R 128 74 54 0 A 128 74 54 0 R 128 67 61 2 48 30 52 1 18 0 13 0 95 0 96 0 75 0 54 0 54 0 59 2 2 2 6 6 0 0 2 4 4 4 23,44% 0,78% 0 0 0 0 0 0 0 1,56% 10 65 14 11 -­‐ -­‐ 18 75 14 10 18,75% 41,41% 73,49% 79,22% 4,69% 4,69% 31,25% 46,88% 47,66% 39,06% 0 2 0 0 0 0 1 1 2 1 43 Tabela 6 – Resultados da avaliação e reavaliação dos pacientes controle no teste de cartas de Wisconsin E1 Ensaios E2 E3 A R A R A R 128 128 128 128 128 128 Respostas Corretas 72 73 44 31 49 76 Erros 56 55 84 97 79 52 Respostas Perseverativas 11 0 0 0 2 0 Erros Não-Perseverativos 47 55 84 97 77 52 Erros perseverativos 9 0 0 0 2 0 Número de Categorias Completadas 4 2 1 0 2 2 7,03 0 0 0 1,56 0 41 41 10 64 44% 41% 13% 0% 20% 45% 2 2 0 0 0 4 Percentual de Erros Perseverativos (%) Ensaios para completar primeira categoria Percentual de Respostas de Nível Conceitual (%) Fracassos de Contexto 21 -­‐ 4.4 – Resultados da Avaliação Motora Os resultados da escala MAS estão apresentados na figura 11 através do percentual de variação da pontuação na avaliação e reavaliação. Apenas o paciente C5 mostrou um decréscimo na pontuação do MAS. O paciente C1 apresentou uma melhora de 84%, mas a maior diferença na pontuação foi do participante do grupo experimental E3, com 100% de variação na pontuação da escala. Devido a problemas na coleta dos dados, o indivíduo E2 não foi incluído na análise. 44 120 100 80 60 40 20 0 C1 C2 C3 C4 C5 E1 E3 -­‐20 Figura 11 – Percentagem de melhora do escore da escala MAS em pacientes controle (C) e experimentais (E). No teste piloto, foi observado que a escala era pouco específica para os objetivos do estudo, que focava na reabilitação de movimentos do membro superior. Passamos então a utilizar a subdivisão da escala de Fugl-Meyer que avalia a função do membro superior. Os resultados são apresentados na Figura 12. Como foi adicionada a posteriori, a maior parte dos participantes do grupo controle não foram submetidos a essa avaliação. A figura 12 apresenta os resultados baseados na percentagem de melhora do membro superior com relação à avaliação por ocasião da admissão. Os participantes do grupo experimental apresentaram uma diferença de 9, 21 e 24%, respectivamente. O único participante do grupo controle avaliado não apresentou diferença entre os escores da avaliação e reavaliação. 45 25 20 15 10 5 0 C1 E1 E2 E3 Figura 12 – Percentagem de melhora no escore da escala de Fugl Meyer em pacientes controle (C) e experimentais (E). 4.5 – Resultados do jogo Apenas os dados dos participantes do grupo experimental são apresentados nesta seção, tendo em vista que os participantes do grupo controle não realizaram o treinamento com o video game. O minigame N-back Color é a forma mais simples de apresentação do paradigma n-back. Consiste apenas na comparação da cor de um quadrado com aquela de um estímulo que apareceu n-passos atrás. Nos três participantes do grupo experimental, não houve qualquer dificuldade no entendimento da tarefa. No decorrer das sessões o desempenho manteve-se elevado. Em determinadas sessões é possível visualizar uma queda no rendimento dos pacientes. Quando o paciente atingia 75% de acerto em 7 trials seguidos, a complexidade do jogo aumentava para o nível 2-back. Inicialmente, os pacientes apresentam dificuldade com a mudança, confundindo as duas 46 tarefas quando elas se alternavam (Figs. 13, 14, 16). Posteriormente, acostumavam-se e melhoravam o desempenho. A tarefa 2-back, por ser mais complexa, apresenta uma curva de aprendizado mais lenta. Devido à característica adaptativa do teste, ocorre uma diminuição do n quando é atingido o número de erros limite. Entretanto, o tempo passado na fase 1back é menor na segunda vez. O paciente E2 foi o único a alcançar o nível 3-back durante o treinamento (Fig 14). Fig 13 – Paciente E1 na tarefa N-back Color. O “n” corresponde ao nível da tarefa nback. Fig 14 – Paciente E2 na tarefa N-back Color. O “n” corresponde ao nível da tarefa nback. Fig 15 – Paciente E3 na tarefa N-back Color. O “n” corresponde ao nível da tarefa nback. 47 Fig 16 – Curva da tarefa N-back Color de 3 pacientes nas sessões 1, 5, 9 e 13. No minigame intitulado n-back color position, os resultados obtidos sugerem uma maior complexidade na tarefa, pelo aumento no número de elementos a serem armazenados na MO. O paciente E1 (fig 17) apresentou maior dificuldade no aprendizado e execução do minigame, com um nível de acerto de 50%. Houve um tempo menor de permanência na tarefa 2-back dos participantes que conseguiram alcançá-la (E2 e E3) (Figs. 18, 19). Entretanto, é possível observar uma curva de aprendizado (Fig 20). Fig 17 – Paciente E1 na tarefa N-back ColorPosition. O “n” corresponde ao nível da tarefa n-back. Fig 18 – Paciente E2 na tarefa N-back Color. O “n” corresponde ao nível da tarefa nback. Fig 19 – Paciente E3 na tarefa N-back ColorPosition. O “n” corresponde ao nível da tarefa n-back. 48 Fig 20 – Curva da tarefa N-back ColorPosition dos 3 pacientes nas sessões 1, 5, 9 e 13. O minigame intitulado N-back hand consiste na tarefa n-back associada ao teste de identificação da lateralidade da mão. Os resultados mostram curvas de aprendizado com grandes oscilações (Figs. 21, 22, 23). Apenas o paciente E3 apresentou uma curva de aprendizado mais nítida e atingiu o nível 2-back no jogo (Fig 22). Os participantes também relataram que a tarefa possuía uma grande demanda cognitiva e era a mais difícil dos quatro minigames. Fig 21 – Paciente E1 na tarefa N-back Hand. O “n” corresponde ao nível da tarefa nback. Fig 22 – Paciente E2 na tarefa N-back Hand. O “n” corresponde ao nível da tarefa nback. 49 Fig 23 – Paciente E3 na tarefa N-back Hand. O “n” corresponde ao nível da tarefa nback. Fig 24 – Curva da tarefa N-back Hand de 3 pacientes nas sessões 1, 5, 9 e 13. O minigame Genius consiste na apresentação de uma sequência de cores e sons que têm que ser repetidas pelos participantes. O gráfico na figura 25 mostra o alcance médio atingido pelos pacientes no decorrer das sessões. O alcance era calculado no ponto de conclusão da sequência, seja pelo seu encerramento ou por erro do paciente. Um aumento progressivo da memorização e acerto das sequências mais longas pode ser visualizado na média dos 3 pacientes (Fig 25). Fig 25 – Span máximo das sessões de 3 pacientes na tarefa genius. 50 5 – DISCUSSÃO Neste estudo-piloto, testamos a eficácia de um video game baseado em imagética motora e treinamento de memória operacional em promover a reabilitação motora e cognitiva de pacientes com AVC na fase aguda. A reabilitação motora é implementada através da imagética motora de movimentos integrados do membro superior, incluindo ombro, braço, antebraço e dedos da mão. Todos os pacientes, dos grupos controle e experimental, apresentaram uma melhora no quadro geral, com exceção do paciente (C5), do grupo controle. Essa melhora generalizada já era esperada, pela ação do tratamento fisioterapêutico e pela recuperação espontânea, que são comuns nas primeiras fases do AVC (Hacke et al 2000). Entretanto, foram observadas melhoras na função motora de pacientes do grupo experimental, possivelmente devido ao tratamento, de acordo com a avaliação com a escala de Fugl Meyer, no qual o único paciente do grupo controle não apresentou melhora no membro superior, e os pacientes experimentais aumentaram entre 9 e 25% a sua pontuação inicial (ver figura 12). Com relação à função cognitiva, os subtestes do teste WAIS, Dígitos, Aritmética e Sequência de números e letras, agrupados no índice fatorial de memória operacional, sugerem um efeito positivo da intervenção na função cognitiva dos pacientes do grupo experimental. Apesar de não ser possível corroborar os efeitos positivos da intervenção nos domínios motor e cognitivo com testes estatísticos adequados, devido ao tamanho pequeno da amostra, acreditamos que 51 nossos dados indicam uma tendência que deve ser explorada em estudos posteriores, com amostras maiores. Além disso, existem evidências apresentadas na literatura que corroboram os nossos resultados e suportam a continuação do estudo com a participação de mais pacientes. A neurorreabilitação baseada na prática mental é um objeto de estudo em evidência atualmente (de Vries & Mulder 2007). O potencial de sua utilização para estimular a função motora, apesar da ausência de movimentos evidentes, é uma oportunidade para incentivar e consolidar o aprendizado motor e permitir a reabilitação funcional do paciente. Tarefas realizadas a partir de imagens explícitas e implícitas diferem em termos da vulnerabilidade às críticas sobre a garantia da sua realização efetiva (Pylyshyn 2002). Em uma tarefa de imagética explícita, é solicitada a imaginação de uma determinada ação motora. A confirmação da realização da ação baseia-se principalmente no relato do sujeito. Na imagética motora implícita, a simulação mental do movimento é inconsciente e ocorre em paralelo à realização de uma tarefa explícita como o julgamento da lateralidade de uma imagem da mão. No nosso estudo, os participantes só eram admitidos se obtivessem um grau de acerto maior do que 75% em um teste preliminar do julgamento de lateralidade da figura da mão humana, para garantir que a competência para realização da imagética motora implícita estava presente. Esse resultado é semelhante ao obtido no estudo de Malouin e colaboradores (2008), onde a resposta a questionários específicos para medir a capacidade de imagética motora em pacientes com AVC foi similar a do grupo controle. 52 No mesmo estudo, foi demonstrado que os pacientes apresentam escores mais altos para imaginação de movimentos do lado não afetado. Os nossos resultados provenientes da utilização de escalas motoras coindicidem com o trabalho de Page e colaboradores (2009), no qual além dos resultados de Fugl Meyer, também foram encontradas evidências de reorganização cortical através do treinamento da imagética motora do membro superior utilizando ressonância magnética funcional (Page et al 2009). Esses resultados são comparáveis às mudanças motoras resultantes de outras intervenções. A grande vantagem relativa ao treinamento com IM é que a mesma pode ser realizada sem o acompanhamento de um terapeuta, não necessita de equipamentos especiais, e tem um custo mínimo. A IM é um estado dinâmico no qual a representação de uma ação específica é internamente reativada na MO sem qualquer movimento externo (Decety & Grèzes 1999). O treino mental requer que o sujeito mantenha e manipule a informação visual e cinestésica na sua memória operacional. Portanto, uma deficiência na memória operacional pode dificultar a imagética motora e assim reduzir os resultados da prática mental. A existência de uma memória operacional cinestésica foi proposta por Dolman e colaboradores (2000). Estes autores hipotetizaram que os 3 domínios da memória operacional – visuoespacial, cinestésico e verbal – estão diretamente envolvidos na imagética motora e que o comprometimento da memória operacional pode afetar a eficácia da prática mental. Segundo Malouin e colaboradores, 2004, é consistente a noção que a memória operacional está envolvida no aprendizado de novas habilidades motoras, especialmente nas 53 fases de aprendizado inicial, sugerindo que a IM é afetada em pacientes com deficiências na MO. Tais resultados enfatizam o papel de fatores cognitivos na reabilitação motora e sugerem que alterações cognitivas devem ser levadas em consideração na abordagem terapêutica. A associação dessas duas abordagens tem um papel potencializador para a recuperação do paciente e foi o foco do presente estudo. Aparentemente, o treinamento da memória operacional através do teste nback causa uma melhora desse domínio cognitivo e pode ter tido uma influência na recuperação motora do paciente. Uma das justificativas para realizar o treinamento da memória operacional do paciente após o AVC decorre do fato que a MO é necessária para a função normal de uma ampla gama de habilidades cognitivas que são cruciais para o desempenho profissional e as tarefas de vida diária, como por exemplo o raciocínio (Engle et al 1999), o controle da atenção (Desimone & Duncan 1995), e a habilidade de resistir a distração de estímulos irrelevantes (de Fockert et al 2001). A maior parte das intervenções cognitivas em pacientes com AVC envolve a prática de componentes específicos da atenção, p.ex., treinamento de vigília, assim como manutenção, divisão e mudança da atenção (Cicerone et al 2005, Sohlberg & Mateer 1987). O treinamento computadorizado utilizado neste estudo difere desses outros estudos de reabilitação cognitiva pós AVC por ser especificamente focado no treinamento da MO. Para otimizar o efeito do treinamento, foram inseridos elementos diferentes para 54 treinamento da MO sem mudar a tarefa, sempre ajustando ao desempenho do paciente. No trabalho de Westerberg e colaboradores (2007), também foi utilizado o treinamento computadorizado da MO, mas associando os resultados obtidos com o desempenho em atividades de vida diária de pacientes crônicos através de questionários específicos. Os resultados desse trabalho sugeriram uma melhora nos testes neupsicológicos administrados (Span Board e dígitos), de forma semelhante ao nosso trabalho (Westerberg et al 2007). Além disso, os resultados desse trabalho são consistentes com estudos prévios usando o mesmo método, em outros distúrbios neurológicos (Klingberg et al 2005, Olesen et al 2004), mostrando que os ganhos obtidos com o treino da MO podem ser transferido para outras tarefas, como as de atenção. A razão pode ser que a MO e atenção são constructos psicológicos que se superpõem, em grande medida. A utilização de um jogo de computador desenhado para os fins específicos de reabilitação motora e cognitiva mostrou-se bastante positivo e promissor. Através do jogo de computador é possível controlar as variáveis a serem trabalhadas com o paciente, tornando o tratamento mais personalizado. Todavia, uma limitação do presente estudo foi a de que não havia um grupo experimental específico formado para verificar o efeito isolado do trabalho com computadores. Entretanto, existem várias evidências na literatura demonstrando a eficácia de jogos especializados em relação à défices específicos dos domínios cognitivos, devido ao ajuste das características do jogo às necessidades do jogador (Peretz et al 2011). 55 Além disso, a questão da escolha de uma condição placebo adequada nem sempre é tão simples como parece à primeira vista. Ao contrário de pílulas placebo, os participantes em estudos de treinamento baseados em jogos eletrônicos tem conhecimento da intervenção de treinamento podem ter recebido. Condições basais placebo só são eficazes se as pessoas não sabem se estão no grupo placebo ou condição experimental Na ultima década, têm ocorrido grandes avanços no desenvolvimento de novas tecnologias para auxiliar na neurorreabilitação motora. A revisão de Cameirão e colaboradores (2008), por exemplo, apresenta diferentes sistemas de realidade virtual que geralmente proporcionam melhoras significativas em vários aspectos de performance motora, com um impacto nas atividades de vida diária (Cameirão et al 2008). Apenas alguns estudos utilizam grupos controles, o que é um ponto positivo no nosso trabalho para avaliar uma eficiência real de terapias computadorizadas na reabilitação. Apesar de ser um estudo-piloto, os objetivos principais do nosso estudo já foram atingidos com o jogo testado. O paciente interage com o software de forma a distrair-se do objetivo principal da terapia. Ao mesmo tempo, o conhecimento de que é um jogo que supostamente promoverá uma melhora do seu quadro clínico, mesmo sem entender os seus princípios de funcionamento, é um estímulo para dedicar-se mais à terapia. Outro fator a se considerar é que as simulações de jogos estruturam o foco atencional do sujeito. A hipótese é que quando o indivíduo utiliza um foco interno de atenção (foco em seus movimentos) podem por fim restringir ou interferir com processos de controle automático que normalmente regulam 56 o movimento, enquanto um foco externo de atenção (foco no efeito do movimento) permite que o sistema motor seja capaz de se auto-organizar mais naturalmente (Wulf et al 2000). Os jogos estariam funcionando como um direcionador a estímulos externos, e em pessoas com e sem deficiência que tem sido demonstrado que a aprendizagem de uma tarefa motora é mais eficaz quando a atenção está focada em estímulos externos (Wulf & Prinz 2001). Mesmo com a existência de grupos controle e medidas explícitas da eficácia do treinamento, os benefícios do jogo podem levar a mudanças na estratégia original para resolução da tarefa ao invés de mudanças nas capacidades cognitivas mais básicas, levando a efeitos aleatórios dependentes da estratégia adotada pelo participante. O tempos de exposição e treinamento, por exemplo, têm um efeito determinante nos resultados do treinamento. Exposição de curto e longo prazo parecem produzir uma mudança nas estratégias de resolução do jogo (Nelson & Strachan 2009). Por exemplo, jogadores experientes exploram as características do jogo mais profundamente do que não-jogadores, levando a um melhor desempenho de detecção de mudança do comportamento e solução do desafio. No nosso trabalho, todos os sujeitos apresentavam pouco, ou nenhum contato com computadores e jogos de video game. É possível que o tempo da terapia deva ser ajustado em estudos posteriores para encontrar maiores efeitos. Para explorar possíveis contribuições de diferentes estratégias que os participantes possam escolher para solucionar os desafios do jogo, pode ser interessante adicionar processos para rastrear essas abordagens, tais como 57 protocolos de pensar em voz alta, relatórios de como o paciente se comportou durante a execução, e gravação de movimento dos olhos. A literatura de neuplasticidade e aprendizado motor propõe que a aquisição de uma habilidade motora é dose-dependente (Kwakkel 2006). Na reabilitação, a dose é geralmente medida como o número de repetições de tarefas ou horas práticas. Com base em revisões, foi sugerido que a dose mínima para alcançar alterações funcionais significativas seria de pelo menos 16 horas de prática (Kwakkel 2006). No nosso trabalho, apesar de terem sido encontrados respostas positivas de alterações funcionais, está sendo estudada a possibilidade de aumentar a carga horária de treinamento, juntamente com o aumento da frequência de sessões por semana. Possivelmente uma alternativa seria proporcionar o treinamento na residência dos pacientes, em paralelo com o acompanhamento fisioterapêutico na clínica. Ao contrário de estudos transversais, estudos de treinamento são custosos para conduzir, muitas vezes exigindo grande carga horária, com muitos participantes envolvidos em várias etapas do processo, por semanas ou meses. Apesar disso, tais ensaios clínicos são necessários para inferências causais sobre o benefício de terapias. A literatura apresenta menos estudos de treinamento que os transversais, pois poucos laboratórios têm recursos para realizá-los (Boot et al 2011). É importante notar que as nossas conclusões são limitadas pelo tamanho pequeno da amostra. A principal perspectiva a curto-prazo do projeto é aumentar o número de participantes. Além disso, vamos procurar 58 utilizar outras medidas funcionais para avaliar a eficácia do tratamento, como eletroencefalografia (EEG), ressonância magnética, estimulação magnética transcraniana, etc. Também planejamos melhorar a disponibilidade do jogo para o paciente, utilizando uma plataforma online, ou implementações em dispositivos móveis, como celular e tablet, para facilitar o envolvimento do paciente e aumentar a carga horária e frequência da terapia. Contudo, ainda assim, de acordo com os resultados observados no presente projeto e os dados disponíveis na literatura, parece haver um consenso de que a tecnologia pode ser utilizada com boas perspectivas de sucesso em programas de neurorreabilitação. Em resumo, as vantagens para o uso de novas tecnologias com novas abordagens é vasto, e acreditamos que desenvolvimentos importantes ocorrerão cada vez mais nos próximos anos como formas de tratamento de patologias do sistema nervoso. 59 6 – CONCLUSÕES • O programa de treinamento de imagética motora e memória operacional desenvolvido para esta pesquisa foi bem recebido pelos pacientes testados • O treinamento da memória operacional utilizando o paradigma n-back aponta uma melhora no desempenho dos pacientes em subtestes do WAIS relacionados com esse domínio cognitivo, sugerindo a possibilidade de sua utilização na reabilitação cognitiva de pacientes com AVC agudo e subagudo • O treinamento da imagética motora do membro superior sugere a possibilidade de sua utilização como coadjuvante para a fisioterapia convencional, possivelmente potencializando a plasticidade cortical 60 7 – BIBLIOGRAFIA 1997. Collaborative systematic review of the randomised trials of organised inpatient (stroke unit) care after stroke. Stroke Unit Trialists' Collaboration. BMJ 314: 1151-9 Adams HP, Jr., del Zoppo G, Alberts MJ, Bhatt DL, Brass L, et al. 2007. Guidelines for the early management of adults with ischemic stroke: a guideline from the American Heart Association/American Stroke Association Stroke Council, Clinical Cardiology Council, Cardiovascular Radiology and Intervention Council, and the Atherosclerotic Peripheral Vascular Disease and Quality of Care Outcomes in Research Interdisciplinary Working Groups: the American Academy of Neurology affirms the value of this guideline as an educational tool for neurologists. Stroke 38: 1655-711 Baddeley A. 2003. Working memory: looking back and looking forward. Nat Rev Neurosci 4: 829-39 Baddeley A, Hitch GJ. 1974. Working memory. pp. 47-89. New York: Academic Press. Baddeley A, Hitch GJ. 2010. Working memory. Scholarpedia 5 Barch DM. 2005. 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[Patients with ischemic stroke are taken care quickly in Sao Paulo Hospital]. Arq Neuropsiquiatr 62: 96-102 73 ANEXOS Anexo 1 – Termo de Consentimento Livre e Esclarecido UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO Esclarecimentos Este é um convite para você participar da pesquisa intitulada “Intervenção para auxiliar a reabilitação motora e cognitiva de pacientes após acidente vascular cerebral (AVC)” que é coordenada pelo Professor Antônio Pereira Júnior, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Sua participação é voluntária, o que significa que você poderá desistir a qualquer momento, retirando seu consentimento, sem que isso lhe traga nenhum prejuízo ou penalidade. O objetivo dessa pesquisa é investigar a eficácia de um método de reabilitação da função motora e cognitiva de pacientes de AVC (derrame), como uma proposta de complementar a reabilitação fisioterápica tradicional. Caso decida aceitar o convite, você será submetido(a) ao(s) seguinte(s) procedimentos: Treinamento cinco dias por semana em sessões de meia hora com um programa de informática implementado em computador e criado especificamente para este estudo. Você poderá fazer parte do grupo experimental ou de um grupo controle, que irá utilizar um programa de informática diferente, sem provável efeito na competência cognitiva que queremos avaliar. Você deverá realizar alguns testes psicológicos e passar por uma avaliação motora antes e depois da intervenção. Além disso, poderá ter que realizar exames neurológicos, como o imageamento com ressonância magnética funcional e registro eletroencefalográfico, para verificar a eficácia da intervenção proposta. O Projeto não apresenta riscos físicos significativos. O benefício provável da pesquisa, caso a nossa hipótese seja confirmada, é a melhoria do seu desempenho cognitivo e da função motora do braço/mão afetado. Entretanto, existe a possibilidade de que a intervenção proposta não produza efeitos benéficos observáveis na sua condição. Todas as informações obtidas serão sigilosas e seu nome não será identificado em nenhum momento. Os dados serão guardados em local seguro e a divulgação dos resultados será feita de forma a não identificar os voluntários. Se você tiver algum gasto que seja devido à sua participação na pesquisa, você será ressarcido, caso solicite. Em qualquer momento, se você sofrer algum dano comprovadamente decorrente desta pesquisa, você terá direito a indenização. Você ficará com uma cópia deste Termo e toda a dúvida que você tiver a respeito desta pesquisa, poderá perguntar diretamente para o Prof. Antonio Pereira Junior, no 74 endereço Av. Salgado Filho s/n – Lagoa Nova – UFRN – Natal, ou pelo telefone (84) 3215-­‐ 3135. Dúvidas a respeito da ética dessa pesquisa poderão ser questionadas ao Comitê de Ética em Pesquisa da UFRN no endereço Praça do Campus Universitário, Lagoa Nova. Caixa Postal 1666, CEP 59072-­‐970 Natal/RN ou pelo telefone (84) 3215-­‐3135. Consentimento Livre e Esclarecido Declaro que compreendi os objetivos desta pesquisa, como ela será realizada, os riscos e benefícios envolvidos e concordo em participar voluntariamente da pesquisa “Intervenção para auxiliar a reabilitação motora e cognitiva de pacientes após acidente vascular cerebral (AVC)”. Participante da pesquisa: Pesquisador responsável: Antônio Pereira Junior Av.. Senador Salgado Filho s/n, Lagoa Nova Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN Natal, RN Caixa Postal-­‐1666 CEP – 59.078-­‐900 (84) 3215-­‐3135 Comitê de ética e Pesquisa Comitê de Ética - UFRN Praça do Campus Universitário, Lagoa Nova. Caixa Postal 1666, CEP 59072-970 Natal/RN Telefone/Fax (84)215-3135 75 76