Environmental neurodevelopment toxicity from the perspective of Bronfenbrenner's bioecological model: a case study of toxic metals.

A growing body of literature reports the need for an integrated approach to study the effects of the physical environment on the neurodevelopment of children. Assessment of the true neurotoxicity of pollutants cannot be performed separately from the ecological and multidimensional contexts in which they act. In this study, from the perspective of the Bronfenbrenner's bioecological model, a conceptual model was developed that encompasses the social and biological characteristics of children from the gestational period to childhood, considering exposure to toxic metals. First, we present the toxicity of the main metals and some concept notions that we used in our framework, such as social and structural determinants of health, allostatic load, embodiment, and epigenetic concepts. Then, the main aspects of the Bronfenbrenner's bioecological model, which allow integration of the gene-social relationship in addition to the physical environment, where these metals act, are explained. Finally, we present and discuss the conceptual framework showing how, in real life, biological and social factors may together influence the neurodevelopment of children. Although this model is based on a group of contaminants, it opens new horizons on how environmental sciences, such as neurotoxicology and environmental epidemiology, can articulate with the theoretical models from human sciences to provide a broader approach to study the effects on human neurodevelopment.

Neuropsychological Effects of Mercury Exposure in Children and Adolescents of the Amazon Region, Brazil.

BACKGROUND: Studies with children exposed to methylmercury (MeHg) through fish consumption in the Brazilian Amazon region report that the high levels of hair Hg are associated with significant decreases in intelligence, memory, attention, and visuospatial processing. OBJECTIVE: To investigate the relationship between mercury exposure and neuropsychological functions in riverside communities of the Brazilian Amazon. METHOD: 263 participants aged 6 to 14 years old were assessed, from resettlement regions, near the Madeira river, Rondônia, Brazil. To assess the neuropsychological functions we used the following instruments: intelligence (WASI), working memory (Corsi Block-Tapping Task and Digit Span), verbal fluency (Word Generation - NEPSY II), inhibitory control (Inhibition Errors - NEPSY II), shifting (Trail Making Test) and manual motor dexterity (Grooved PegBoard Test). Socioeconomic status was obtained through household surveys. Total Hg levels were quantified hair samples (Total HgH) collected from the occipital region of the scalp and analyzed by Cold Vapor Atomic Absorption Spectrometry. RESULTS: The group in the upper quartile of Total HgH levels presented lower scores on the tasks that assessed estimated IQ, visuospatial working memory, semantic knowledge and phonological verbal fluency, when compared to the group in the lower quartile level. A regression analysis controlled for age, sex, and maternal education showed that for each increase of 10 µg/g of Total HgH, there was a decrease around half standard deviation in Verbal IQ, estimated IQ scores, semantic knowledge, phonological verbal fluency and for verbal and visuospatial working memory. CONCLUSIONS: High concentrations of Total Hg in hair were associated with a lower performance in neuropsychological functions tests. The results show that environmental exposure to Hg is associated to children and adolescents' lower neuropsychological performance in the riverine and resettled areas of the Brazilian Amazon region.

Environmental manganese exposure and associations with memory, executive functions, and hyperactivity in Brazilian children.

Manganese (Mn) is an essential element, however high levels of Mn have been associated with lower neuropsychological performance and behavioral problems in children. We investigated the associations between hair Mn concentrations and neuropsychological and behavioral performances among children with long-term exposure to airborne Mn aged between 7 and 12 years. Neuropsychological performance included tests of: verbal memory, inhibitory control, cognitive flexibility, verbal fluency, and motor function. We used the Conners Abbreviated Rating Scale for teachers to assess students' behaviors of hyperactivity. Hair manganese (MnH) concentrations in children and exposure to airborne manganese from a ferro-manganese alloy plant were analyzed and correlated with tests scores. Multivariable linear models adjusting for potential confounders showed that elevated levels of MnH were associated with lower performance in verbal memory, as measured by the free recall after interference (ß = - 1.8; 95% CI: - 3.4, - 0.2), which indicates susceptibility to interference, and Delayed Effect (ß = -2.0; 95% CI: -3.7, - 0.2), representing a loss of information over time. Additionally, we found patterns of effect modification by sex in three subtests measuring verbal memory: the free recall after interference score, Interference Effect, and Delayed Effect (all at p < 0.10). Overall, the results suggest that long-term airborne Mn exposure may be associated with lower performance in verbal memory, and hyperactivity behaviors.

O Paradigma de Stroop nos estudos brasileiros: uma revisão de escopo / The Stroop Paradigm in Brazilian studies: a scope review / El Paradigma de Stroop en los estudios brasileños: una revisión del alcance

O paradigma do Stroop é amplamente utilizado na avaliação das funções executivas. Este estudo investigou o uso de tarefas baseadas no paradigma de Stroop em estudos nacionais publicados entre 2000 e 2022, por meio de uma revisão de escopo. Buscaram-se estudos empíricos nas bases de dados: Pubmed, Scielo Brazil, LILACS, Pepsic, Index Psi Periódicos, Index-Psi teses, Biblioteca Digital Brasileira de Teses e Dissertações (BDTD) e Portal CAPES de Teses e Dissertações. Do montante inicial de 1448 estudos, 147 foram selecionados (90 teses/dissertações e 57 artigos). A maioria dos artigos foi publicada em revistas de psicologia e psiquiatria, e o controle inibitório foi o constructo mais mencionado como alvo das tarefas. Quatro versões foram identificadas, sendo a mais utilizada o Stroop de cores e palavras clássico (124 estudos). Diferentes escores/índices foram relatados. Houve poucos estudos psicométricos e com normas das tarefas. Versões computadorizas ainda são pouco utilizadas. A revisão colabora para mapeamento das versões utilizadas no âmbito nacional.

The Stroop paradigm is widely used in the executive functions assessment. This study investigated the use of tasks based on the Stroop paradigm in national studies published between 2000 and 2022, by doing a scope review. Empirical studies were selected in the following databases: Pubmed, Scielo Brazil, LILACS, Pepsic, Index Psi Periódicos, Index-Psi teses, Biblioteca Digital Brasileira de Teses e Dissertações (BDTD) and Portal CAPES de Teses e Dissertações. From the initial 1448 studies found, 147 were selected (90 theses/dissertations and 57 articles). Most articles were published in psychology and psychiatry journals, and the construct most targeted by the tasks was inhibitory control. Four versions were identified, and the classic Stroop Color and Word test was the most used one (124 studies). Different scores were reported. There were few psychometric studies and few studies with task norms. Computerized versions are still little used. The review helps to outline the versions used at the national context.

El paradigma de Stroop se usa ampliamente en la evaluación de las funciones ejecutivas. Este estudio investigó el uso de tareas basadas en esto paradigma en estudios nacionales publicados entre 2000 y 2022, haciendo una revisión de alcance. Los estudios empíricos fueron seleccionados en las bases de datos: Pubmed, Scielo Brasil, LILACS, Pepsic, Index Psi Periódicos, Index-Psi teses, Biblioteca Digital Brasileira de Teses e Dissertações (BDTD) y el Portal CAPES de Teses e Dissertações. De los 1448 estudios iniciales encontrados, se seleccionaron 147 (90 tesis / disertaciones y 57 artículos). La mayoría de los artículos se publicaron en revistas de psicología y psiquiatría, y el constructo más citado de las tareas fue el control inhibitorio. Se identificaron cuatro versiones, siendo la prueba clásica Stroop Colores y Palavras la más utilizada (124 estudios). Se informaron diferentes puntuaciones. Hubo pocos estudios psicométricos y pocos estudios con normas de tareas. Las versiones computarizadas todavía se utilizan poco. La revisión ayuda a identificar las versiones utilizadas a nivel nacional.

Environmental neurodevelopment toxicity from the perspective of Bronfenbrenner's bioecological model: a case study of toxic metals / Toxicidade neurodesenvolvimental ambiental sob a perspectiva do modelo bioecológico de Bronfenbrenner: um estudo de caso de metais tóxicos / Toxicidad en el neurodesarrollo ambiental desde la perspectiva del modelo bioecológico de Bronfenbrenner: un estudio de caso de metales tóxicos

A growing body of literature reports the need for an integrated approach to study the effects of the physical environment on the neurodevelopment of children. Assessment of the true neurotoxicity of pollutants cannot be performed separately from the ecological and multidimensional contexts in which they act. In this study, from the perspective of the Bronfenbrenner's bioecological model, a conceptual model was developed that encompasses the social and biological characteristics of children from the gestational period to childhood, considering exposure to toxic metals. First, we present the toxicity of the main metals and some concept notions that we used in our framework, such as social and structural determinants of health, allostatic load, embodiment, and epigenetic concepts. Then, the main aspects of the Bronfenbrenner's bioecological model, which allow integration of the gene-social relationship in addition to the physical environment, where these metals act, are explained. Finally, we present and discuss the conceptual framework showing how, in real life, biological and social factors may together influence the neurodevelopment of children. Although this model is based on a group of contaminants, it opens new horizons on how environmental sciences, such as neurotoxicology and environmental epidemiology, can articulate with the theoretical models from human sciences to provide a broader approach to study the effects on human neurodevelopment.

Uma crescente literatura relata a necessidade de uma abordagem integrada para estudar os efeitos do ambiente físico no neurodesenvolvimento de crianças. A avaliação da verdadeira neurotoxicidade dos poluentes não pode ser realizada separadamente dos contextos ecológicos e multidimensionais em que atuam. Neste estudo, sob a perspectiva do modelo bioecológico de Bronfenbrenner, um modelo conceitual foi desenvolvido para abranger as características sociais e biológicas das crianças desde o período gestacional até a infância, considerando a exposição a metais tóxicos. Primeiro, apresentamos a toxicidade dos principais metais e algumas noções conceituais que utilizamos em nossa abordagem, tais como determinantes sociais e estruturais da saúde, carga alostática, incorporação e conceitos epigenéticos. Em seguida, explicamos os principais aspectos do modelo bioecológico de Bronfenbrenner, que permitem a integração da relação gene-social, além do ambiente físico, onde esses metais atuam. Por fim, apresentamos e discutimos o quadro conceitual mostrando como, na realidade, fatores biológicos e sociais podem, em conjunto, influenciar o neurodesenvolvimento das crianças. Embora esse modelo seja baseado em um grupo de contaminantes, ele abre novos horizontes sobre como as ciências ambientais, como a neurotoxicologia e a epidemiologia ambiental, podem dialogar com os modelos teóricos das ciências humanas para ter uma abordagem mais ampla ao estudar os efeitos no neurodesenvolvimento humano.

Una creciente literatura informa la necesidad de un enfoque integrado para estudiar los efectos del entorno físico en el neurodesarrollo de los niños. La evaluación de la verdadera neurotoxicidad de los contaminantes no puede llevarse a cabo por separado de los contextos ecológicos y multidimensionales en los que actúan. En este estudio, desde la perspectiva del modelo bioecológico de Bronfenbrenner, se desarrolló un modelo conceptual para abarcar las características sociales y biológicas de los niños desde el período gestacional hasta la infancia, considerando la exposición a metales tóxicos. Primero, presentamos la toxicidad de los principales metales y algunas nociones conceptuales que utilizamos en nuestro enfoque, como los determinantes sociales y estructurales de la salud, la carga alostática, la incorporación y los conceptos epigenéticos. A continuación, explicamos los principales aspectos del modelo bioecológico de Bronfenbrenner, que permiten la integración de la relación gen-social, además del entorno físico, donde actúan estos metales. Finalmente, presentamos y discutimos el marco conceptual que muestra cómo, en realidad, los factores biológicos y sociales pueden, en conjunto, influir en el neurodesarrollo de los niños. Aunque este modelo se basa en un grupo de contaminantes, abre nuevos horizontes sobre cómo las ciencias ambientales, como la neurotoxicología y la epidemiología ambiental, pueden dialogar con los modelos teóricos de las ciencias humanas para adoptar un enfoque más amplio al estudiar los efectos sobre el neurodesarrollo humano.

Software de rastreamento ocular adaptado para reabilitação auditiva de pessoas com múltiplas deficiências no SUS / Eyetracking software adapted for auditory rehabilitation of people with multiple disabilities at the Unified Public Health System

Introdução: O desenvolvimento tecnológico em Audiologia possibilita acriação e aplicação de ferramentas voltadas à reabilitação da pessoa comdeficiência auditiva. Todavia, os recentes avanços ainda não abrangemtodas as competências necessárias para atender às demandas específicasde pessoas com múltiplas deficiências.Objetivo: Avaliar a tecnologia de rastreamento ocular como auxílio àintervenção interdisciplinar para a reabilitação auditiva de pessoas commúltiplas deficiências no Sistema Único de Saúde - SUS.Método: Trata-se de um estudo de caso, descritivo, exploratório, denatureza qualiquantitativa. Foram realizadas: elaboração de um banco deimagens e construção de um software para o gerenciamento de imagens;aplicação de pilotos para adequação da metodologia; aplicação dosprocedimentos desenvolvidos na reabilitação auditiva em seis usuárioscom múltiplas deficiências.Resultados: O software desenvolvido gerencia 244 imagens validadas,que utilizadas em conjunto com a tecnologia de rastreamento ocular,possibilitou a aplicação da entrevista social e anamnese otorrinolaringológicadiretamente aos usuários, assim como, a avaliação audiológica básica,indicação de prótese auditiva, terapia fonoaudiológica e psicológica.As tecnologias propostas foram utilizadas de maneira interdisciplinar, epossibilitaram maior inserção dos usuários em seu processo terapêutico.Conclusão: Este estudo apontou que é viável a associação do software deimagens à tecnologia assistiva de rastreamento ocular para uso em umaparcela de pessoas com múltiplas deficiências, possibilitando obtençãode respostas e maior participação durante a realização dos procedimentosem saúde auditiva(AU)

Introduction: The technological development in Audiology allows thecreation and application of tools for rehabilitation of hearing impairedsubjects. However, recent advances still do not encompass all skills neededto meet the specific demands of people with multiple disabilities.Purpose: To evaluate the eyetracking technology as an aid to the interdisciplinaryintervention for the auditory rehabilitation of people withmultiple deficiencies in the Unified Public Health System.Method: This is a descriptive, exploratory, qualitative-quantitative casestudy. The steps were: elaboration of an image bank and construction ofsoftware for assistive communication using these images; dry-run evaluationsto adapt the methodology; application of the procedures developedin auditory rehabilitation in six users with multiple disabilities.Results: The software developed managed 244 validated images, whichused in conjunction with ocular tracking technology, allowed the applicationof social interview and otorhinolaryngological anamnesis, directlyto the users, as well as the basic audiological evaluation, indication ofhearing aid, speech and psychological therapy. The proposed technologieswere used in an interdisciplinary way, and enabled the insertion ofthese users in their therapeutic process.Conclusion: This study showed that it is feasible to associate imagingsoftware with assistive eyetracking technology for people with multipledisabilities. Improving user participation during the performance of auditoryhealth procedures(AU)

Software de rastreamento ocular adaptado para reabilitação auditiva de pessoas com múltiplas deficiências no SUS / Eyetracking software adapted for auditory rehabilitation of people with multiple disabilities at the Unified Public Health System

INTRODUÇÃO: O desenvolvimento tecnológico em Audiologia possibilita a criação e aplicação de ferramentas voltadas à reabilitação da pessoa com deficiência auditiva. Todavia, os recentes avanços ainda não abrangem todas as competências necessárias para atender às demandas específicas de pessoas com múltiplas deficiências. OBJETIVO: Avaliar a tecnologia de rastreamento ocular como auxílio à intervenção interdisciplinar para a reabilitação auditiva de pessoas com múltiplas deficiências no Sistema Único de Saúde - SUS. MÉTODO: Trata-se de um estudo de caso, descritivo, exploratório, de natureza qualiquantitativa. Foram realizadas: elaboração de um banco de imagens e construção de um software para o gerenciamento de imagens;aplicação de pilotos para adequação da metodologia; aplicação dos procedimentos desenvolvidos na reabilitação auditiva em seis usuários com múltiplas deficiências. RESULTADOS: O software desenvolvido gerencia 244 imagens validadas,que utilizadas em conjunto com a tecnologia de rastreamento ocular,possibilitou a aplicação da entrevista social e anamnese otorrinolaringológica diretamente aos usuários, assim como, a avaliação audiológica básica,indicação de prótese auditiva, terapia fonoaudiológica e psicológica.As tecnologias propostas foram utilizadas de maneira interdisciplinar, e possibilitaram maior inserção dos usuários em seu processo terapêutico. CONCLUSÃO: Este estudo apontou que é viável a associação do software de imagens à tecnologia assistiva de rastreamento ocular para uso em uma parcela de pessoas com múltiplas deficiências, possibilitando obtenção de respostas e maior participação durante a realização dos procedimentos em saúde auditiva.

INTRODUCTION: The technological development in Audiology allows thecreation and application of tools for rehabilitation of hearing impaired subjects. However, recent advances still do not encompass all skills needed to meet the specific demands of people with multiple disabilities. PURPOSE: To evaluate the eyetracking technology as an aid to the interdisciplinary intervention for the auditory rehabilitation of people with multiple deficiencies in the Unified Public Health System. METHOD: This is a descriptive, exploratory, qualitative-quantitative casestudy. The steps were: elaboration of an image bank and construction ofsoftware for assistive communication using these images; dry-run evaluationsto adapt the methodology; application of the procedures developedin auditory rehabilitation in six users with multiple disabilities. RESULTS: The software developed managed 244 validated images, whichused in conjunction with ocular tracking technology, allowed the applicationof social interview and otorhinolaryngological anamnesis, directlyto the users, as well as the basic audiological evaluation, indication ofhearing aid, speech and psychological therapy. The proposed technologieswere used in an interdisciplinary way, and enabled the insertion ofthese users in their therapeutic process. CONCLUSION: This study showed that it is feasible to associate imaging software with assistive eyetracking technology for people with multipledisabilities. Improving user participation during the performance of auditory health procedures.