Fenômeno de ressonância estocástica na percepção tátil em resposta a sinais determinísticos e aleatórios.

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Márquez, Ana Fernández
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Bioengenharia; Detection threshold; Estimulação tátil; Sinusoidal signal; Stochastic resonance; White gaussian noise
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3154/tde-20102017-080647/

A ressonância estocástica (RE) mostra que certos níveis de ruído ajudam na detecção e transmissão de sinais subliminares. Melhorias no desempenho do sistema somato-sensorial e motor (dentre outros) têm sido obtidos por meio da RE gerada pela utilização de sinais aditivos de intensidade ótima. O sinal aditivo (SA) mais comumente utilizado é o ruído branco gaussiano (RBG). Este estudo teve como objetivo verificar se é possível gerar RE no sistema sensorial tátil usando como SA um sinal senoidal e comparar estes resultados com os obtidos realizando o mesmo experimento com SA de tipo RBG. Os sinais usados no experimento foram definidos como sinal de estímulo (SE) de 3Hz a ser reconhecido com a ajuda dos SA, sinal aditivo senoidal (SAS) de 150Hz e sinal aditivo de ruido branco gaussiano (SARBG) filtrado a 150Hz. Na primeira parte do estudo foi feita uma simulação do modelo de neurônio de Hodgkin e Huxley para verificar se na teoria podia se obter RE para SE e SA senoidais. Foi injetado um sinal senoidal de 3Hz no modelo com uma intensidade para a qual o neurônio não conseguia gerar potencial de ação (PA). Quando a este sinal inicial foi adicionado um sinal senoidal de frequência superior, o neurônio conseguiu responder. A mesma resposta foi obtida quando o SA usado foi RBG, conseguindo mostrar de forma qualitativa a nossa hipótese a partir de um modelo simulado. Posteriormente foi realizado um estudo psicofísico com 20 voluntários (11 homens e 9 mulheres) para verificar o desempenho do SAS e comparar este com o desempenho de SARBG para a detecção sensorial do SE. Primeiro foi achado o limiar de detecção (LD) para cada um dos sinais usados e no experimento este valor foi usado para determinar a intensidade de estímulo. No caso do SE a intensidade foi definida como 80% do LD de cada voluntário. No caso dos SA a intensidade foi variando entre 0% até 80% do LD, com o objetivo de se encontrar a melhor proporção de SA adicionado para detectar o SE. Em 90% dos casos conseguiu-se gerar RE tanto empregando um sinal senoidal de frequência rápida como SA, quanto utilizando-se RBG. Ambos SAs apresentaram uma melhoria estatisticamente significativa na proporção de detecção (PD) do SE. Porém, nenhum dos SA apresentou um melhor desempenho em relação ao outro, de maneira que poderia ser usado tanto um quanto outro tipo de SA para gerar RE no sistema somato-sensorial. Este trabalho é pioneiro em usar uma combinação de senóides para gerar RE e abre as portas à elaboração e desenvolvimento de dispositivos biomédicos que contenham uma parte geradora de RE e consigam melhorar a estabilidade e controle postural em pessoas com deficiência motora ou somato-sensorial.