Sofia Rita Cardoso Fernandes

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Tópicos de investigação
  • Neural Stimulation
  • Realistic computer Modelling
  • Finite Element Analysis
  • tDCS
  • tsDCS
  • Brain Connectivity
  • Electroencephalography
  • Spinal Cord
  • Electromiography
  • Motor Control
  • Amyotrophic Lateral Sclerosis
  • Tissue Engineering

Biografia

Sofia Rita Cardoso Fernandes nasceu em Lisboa a 19 de Julho de 1976. Depois de terminar o ensino secundário, concluiu a licenciatura em Física (2001), pela Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (FCUL). Logo de seguida terminou o mestrado em Astronomia e Astrofísica pela mesma faculdade (2003), tendo sido bolseira no projeto PESO/P/PRO/40154/2000 “The Nearest Planet Nurseries”, financiado pela Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT).

Com um interesse crescente pelas ciências da saúde, especialmente no que diz respeito ao estudo das disfunções neurológicas do foro motor, concluiu uma licenciatura em Fisioterapia em 2009 na Escola Superior de Tecnologia da Saúde de Lisboa (ESTeSL). Durante a sua experiência profissional como fisioterapeuta, encontrou frequentemente casos de disfunções e doenças neurodegenerativas, o que contribuiu para uma necessidade crescente de compreender mais como agir para prevenir ou retardar o aparecimento de sintomas relacionados com estas doenças. Esta motivação levou-a a inscrever-se no Programa Doutoral em Neurociências da Faculdade de Medicina da Universidade de Lisboa (FMUL) em 2013. A sua formação em Física e Fisioterapia foi a principal motivação para o seu projeto de investigação de doutoramento: o estudo da aplicação não invasiva de correntes contínuas (DC) para neuromodulação de redes neuronais da medula espinhal. Em 2015, conseguiu uma bolsa FCT para o seu projeto de doutoramento, desenvolvido no Instituto de Biofísica e Engenharia Biomédica (IBEB), em colaboração com o Instituto de Medicina Molecular (IMM). Concluiu o doutoramento em 2019, com tese intitulada “Estimulação Transcutânea Espinhal por Corrente Contínua: modelação da distribuição do campo elétrico espinhal e relevância clínica” (Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, FMUL). Durante o seu doutoramento, Sofia realizou segmentação de imagens de ressonância magnética e operações com malhas de superfície para produzir o primeiro modelo realista de malha tetraédrica da medula espinhal e tecidos circundantes. Simulou vários protocolos com este modelo usando o método dos elementos finitos, para estimulação transcutânea espinhal por corrente contínua (tsDCS), sob a supervisão do Professor Pedro Cavaleiro Miranda, um dos principais precursores de modelos computacionais realistas de estimulação cerebral. Estas simulações foram aplicadas para otimizar protocolos de tsDCS e desvendar o seu potencial terapêutico, son a supervisão do Professor Mamede de Carvalho (FMUL, Instituto de Medicina Molecular João Lobo Antunes – iMM).

Quatro artigos foram publicados em revistas internacionais com revisão de pares Q1 e Q2 (desde 2018), bem como publicações em conferências internacionais (desde 2016). Atualmente co-orienta um estudante de doutoramento na FMUL sobre a aplicação da tsDCS na esclerose lateral amiotrófica (ELA), área onde o Professor Mamede tem grande impacto internacional. Com esta colaboração, desenvolveu também competências em análises estatísticas de eletromiografia (EMG) e medidas relacionadas com ELA.

Atualmente, Sofia lidera a equipa de modelação computacional de estimulação não invasiva do cérebro e da medula espinal (NIBSS) no IBEB (desde setembro de 2022) e coordena o projeto estratégico, que visa combinar as linhas de investigação em conectividade cerebral, neuromodulação e modelação computacional, incluindo supervisão de diversas teses de mestrado e estágios ( nacional e internacional). Neste âmbito, a sua investigação foca-se principalmente na análise de dados de EEG e como estes podem ser alterados com a estimulação por corrente transcraniana (tCS), usando uma abordagem combinada de modelação e experimentação.

Sofia também trabalhou como investigadora doutorada no Centro para o Desenvolvimento Rápido do Produto (CDRSP, 2020), no desenvolvimento de digital twins de estimulação de culturas in vitro em engenharia de tecidos, colaboração que ainda mantém através da orientação de uma tese de doutoramento. Também leciona Bioeletricidade e Eletrofisiologia e Movimento Humano e Controlo Motor em programas de Mestrado em Engenharia Biomédica e Fisioterapia. A sua investigação multidisciplinar também desencadeou colaborações internacionais, nomeadamente: representante português no consórcio internacional sobre a aplicação de tsDCS em doenças do neurónio motor (EU JPND call 2022); investigação em tsDCS com o Professor Yasin Dhaher, UT Southwestern; investigação em tDCS de alta definição com o Doutor Amparo Callejon, Universidade de Sevilha, incluindo coorientação de um estágio de doutoramento no final de 2023; organização de simpósios internacionais e membro da comissão organizadora da conferência anual Brain and Human Body Modeling desde 2022 (Martinos Center, Harvard Medical School).

https://www.webofscience.com/wos/author/record/JHU-1228-2023

Publicações

Publicações em revistas

Vasco Marques da Silva, Hugo Ferreira, Sofia Rita Fernandes (2023) Effect of tDCS montages in EEG-based functional connectivity of the sensorimotor network, Brain Stimulation 16(1), p. 372, Elsevier, doi:10.1016/j.brs.2023.01.732

P S Teixeira, S R Fernandes, J F Alves, J C Correia, C J Lada, E A Lada, F D Santos () Circumstellar Disk Frequency in Young Clusters

Sofia Rita Fernandes, Mariana Pereira, Alexandre Andrade, Hugo Alexandre Ferreira, Mamede de Carvalho (2023) Model-guided transcutaneous direct current stimulation of the brain and spinal cord to repair ALS-induced motor dysfunctions, Brain Stimulation 16(1), p. 187-188, Elsevier, doi:10.1016/j.brs.2023.01.218

Mariana Pereira, Sofia Rita Fernandes, Mamede De Carvalho, Pedro Cavaleiro Miranda (2022) TH-183. Relevance of realistic human models to guide non-invasive spinal stimulation: A review of current findings, Clinical Neurophysiology 141, p. S139, Elsevier, doi:10.1016/j.clinph.2022.07.363

Mariana Pereira, Sofia Rita Fernandes, Pedro Cavaleiro Miranda, Mamede de Carvalho (2022) Lumbar trans-spinal direct current stimulation: A modeling-experimental approach to dorsal root ganglia stimulation, Frontiers in Neuroscience 16, p. 1041932, Frontiers, doi:10.3389/fnins.2022.1041932

Mamede de Carvalho, Sofia R. Fernandes, Mariana Pereira, Marta Gromicho, Miguel Oliveira Santos, Inês Alves, Susana Pinto, Michael Swash (2022) Respiratory function tests in amyotrophic lateral sclerosis: The role of maximal voluntary ventilation, Journal of the Neurological Sciences 434, p. 120143, Elsevier, doi:10.1016/j.jns.2022.120143

João Meneses, Sofia Fernandes, Nuno Alves, Paula Pascoal-Faria, Pedro Cavaleiro Miranda (2022) Author Correction: How to correctly estimate the electric field in capacitively coupled systems for tissue engineering: a comparative study (Scientific Reports, (2022), 12, 1, (11049), 10.1038/s41598-022-14834-2), Scientific Reports 12(1), p. 11049, Nature Publishing Group UK London, doi:10.1038/s41598-022-16724-z

Mariana Pereira, Sofia Rita Fernandes, Pedro Cavaleiro Miranda, Mamede de Carvalho (2021) Neuromodulation of lower limb motor pathways with trans-spinal direct current stimulation: an overview of current findings, Annals of Medicine 53(sup1), p. S32-S32, Taylor & Francis, doi:10.1080/07853890.2021.1896902

Sofia Rita Fernandes, Ricardo Salvador, Mamede de Carvalho, Pedro Cavaleiro Miranda (2020) Modelling Studies of Non-invasive Electric and Magnetic Stimulation of the Spinal Cord, Brain and Human Body Modeling 2020: Computational Human Models Presented at EMBC 2019 and the BRAIN Initiative, p. 139-165, doi:10.1007/978-3-030-45623-8_8

João Meneses, João C. Silva, Sofia R. Fernandes, Abhishek Datta, Frederico Castelo Ferreira, Carla Moura, Sandra Amado, Nuno Alves, Paula Pascoal-Faria (2020) A multimodal stimulation cell culture bioreactor for tissue engineering: A numerical modelling approach, Polymers 12(4), p. 940, Multidisciplinary Digital Publishing Institute, doi:10.3390/POLYM12040940

Sofia Rita Fernandes, Mariana Pereira, Ricardo Salvador, Pedro Cavaleiro Miranda, Mamede de Carvalho (2019) Cervical trans-spinal direct current stimulation: A modelling-experimental approach, Journal of Neuroengineering and Rehabilitation 16(1), p. 1-14, BioMed Central

Sofia Rita, Cardoso Fernandes, Orientadores Prof, Doutor Pedro, Cavaleiro Miranda (2019) Transcutaneous Spinal Direct Current Stimulation : Modelling the spinal electric field distribution and clinical relevance .

Sofia R. Fernandes, Ricardo Salvador, Cornelia Wenger, Mamede De Carvalho, Pedro C. Miranda (2018) Transcutaneous spinal direct current stimulation of the lumbar and sacral spinal cord: A modelling study, Journal of Neural Engineering 15(3), p. 36008, IOP Publishing, doi:10.1088/1741-2552/aaac38

Mariana Pereira, Sofia Rita Fernandes, Pedro C. Miranda, Mamede de Carvalho (2018) Neuromodulation of lower limb motor responses with transcutaneous lumbar spinal cord direct current stimulation, Clinical Neurophysiology 129(9), p. 1999-2009, Elsevier, doi:10.1016/j.clinph.2018.07.002

Mariana Pereira, Sofia Rita Fernandes, Pedro C. Miranda, Mamede de Carvalho (2018) Neuromodulation of lower limb motor responses with transcutaneous lumbar spinal cord direct current stimulation, Clinical Neurophysiology 129(9), p. 1999-2009, Elsevier, doi:10.1016/j.clinph.2018.07.002

S.R. Fernandes, R. Salvador, C. Wenger, M. de Carvalho, P.C. Miranda (2017) P084 Electric field distribution in the lumbar spinal cord during trans-spinal magnetic stimulation, Clinical Neurophysiology 128(3), p. e48-e50, Elsevier, doi:10.1016/j.clinph.2016.10.209

S.R. Fernandes, R. Salvador, C. Wenger, M. de Carvalho, P.C. Miranda (2017) Influence of electrode configuration in neuromodulation of cervical spinal cord during non-invasive direct current stimulation, Brain Stimulation 10(2), p. 458, Elsevier, doi:10.1016/j.brs.2017.01.345

L. Santos, M. Martinho, R. Salvador, C. Wenger, S. Fernandes, O. Ripolles, G. Ruffini, P.C. Miranda (2017) Effects of tissue conductivities in tCS of the motor cortex with different electrode configurations, Brain Stimulation 10(2), p. 438, Elsevier, doi:10.1016/j.brs.2017.01.306

Pedro C. Miranda, Ricardo Salvador, Cornelia Wenger, Sofia R. Fernandes (2017) Optimizing Electric-Field Delivery for tDCS: Virtual Humans Help to Design Efficient, Noninvasive Brain and Spinal Cord Electrical Stimulation, IEEE Pulse 8(4), p. 42-45, IEEE, doi:10.1109/MPUL.2017.2701259

P. S. Teixeira, S. R. Fernandas, J. F. Alves, J. C. Correia, F. D. Santos, E. A. Lada, C. J. Lada (2004) Near infrared imaging of NGC 2316, Astronomy and Astrophysics 413(1), p. L1--L4, EDP Sciences, doi:10.1051/0004-6361:20034621

Publicações em conferências

Sofia R. Fernandes, Mariana Pereira, Sherif M. Elbasiouny, Yasin Y. Dhaher, Mamede de Carvalho, Pedro C. Miranda (2023) Interplay Between Electrical Conductivity of Tissues and Position of Electrodes in Transcutaneous Spinal Direct Current Stimulation (tsDCS), Brain and Human Body Modelling 2021, p. 101-122, doi:10.1007/978-3-031-15451-5_7

Andreia S. Videira, Diogo Canadas, Leonor De O. Pires, Alexandre Andrade, Hugo A. Ferreira, Pedro C. Miranda, Sofia R. Fernandes (2022) How the Number and Distance of Electrodes Change the Induced Electric Field in the Cortex during Multichannel tDCS, Proceedings of the Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, EMBS 2022-July, p. 2357-2360, doi:10.1109/EMBC48229.2022.9871114

Joao Meneses, Sofia R. Fernandes, Abhishek Datta, Sandra Amado, Nuno Alves, Paula Pascoal-Faria (2022) Numerical Modelling of a Bioreator Design Targeting Optimal Conditions for Cell Culture, AIP Conference Proceedings 2425(1), doi:10.1063/5.0081336

Sofia R. Fernandes, João Meneses, Abhishek Datta, Sandra Amado, Nuno Alves, Paula Pascoal-Faria (2022) Comparison of Electromagnetic Stimulation Fields Generated by Different Experimental Setups: a Biophysical Analysis, AIP Conference Proceedings 2425(1), doi:10.1063/5.0081338

Joao Meneses, Sofia R. Fernandes, Nuno Alves, Paula Pascoal-Faria, Pedro Cavaleiro Miranda (2021) Effects of Scaffold Electrical Properties on Electric Field Delivery in Bioreactors, Proceedings of the Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, EMBS, p. 4147-4151, doi:10.1109/EMBC46164.2021.9630711

Sofia Rita Fernandes, Mariana Pereira, Mamede de Carvalho, Pedro Cavaleiro Miranda (2020) Non-invasive Spinal Cord Stimulation: Relevance of Modelling Studies in Clinical Protocol Design, IFMBE Proceedings 76, p. 1767-1773, doi:10.1007/978-3-030-31635-8_214

S. R. Fernandes, R. Salvador, M. De Carvalho, P. C. Miranda (2019) Electric Field Distribution during Non-Invasive Electric and Magnetic Stimulation of the Cervical Spinal Cord∗, Proceedings of the Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, EMBS, p. 5898-5901, doi:10.1109/EMBC.2019.8857129

Laura Santos, Miguel Martinho, Ricardo Salvador, Cornelia Wenger, Sofia R. Fernandes, Oscar Ripolles, Giulio Ruffini, Pedro C. Miranda (2016) Evaluation of the electric field in the brain during transcranial direct current stimulation: A sensitivity analysis, Proceedings of the Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, EMBS 2016-Octob, p. 1778-1781, doi:10.1109/EMBC.2016.7591062

Pedro C. Miranda, Ricardo Salvador, Cornelia Wenger, Sofia R. Fernandes (2016) Computational models of non-invasive brain and spinal cord stimulation, Proceedings of the Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, EMBS 2016-Octob, p. 6457-6460, doi:10.1109/EMBC.2016.7592207

Sofia R. Fernandes, Ricardo Salvador, Cornelia Wenger, Mamede A. De Carvalho, Pedro C. Miranda (2016) Influence of electrode configuration on the electric field distribution during transcutaneous spinal direct current stimulation of the cervical spine, Proceedings of the Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, EMBS 2016-Octob, p. 3121-3124, doi:10.1109/EMBC.2016.7591390

S.R Fernandes, C. Wenger, R. Salvador, Mamede de Carvalho, P. C. Miranda (2015) Transcutaneous Spinal Cord Stimulation: Modeling the Electric Field Distribution using the Finite Element Method, EMBC'15 - 37th Annual International Conference of the IEEE Engineeting in Medicine and Biology Society, Milan. Italy, 2015., p. b, url

S R Fernandes, R Salvador C Wenger, Mamede de Carvalho, P C Miranda (2015) Transcutaneous Spinal Direct Current Stimulation : Modelling the Electric Field Distribution in the Cervical Spinal Cord, 3rd International Congress on Neurotechnology Electronics and Informatics – Neurotechnix 2015, Lisboa, Portugal, 2015., p. a

P S Teixeira, S R Fernandes, J F Alves, J C Correia, F D Santos, E A Lada, C J Lada (2004) Timescale for Disk Dissipation in Young Clusters, Extrasolar Planets: Today and Tomorrow 321, p. 337

S R Fernandes, P S Teixeira, J C Correia (2004) What Can We Learn from Protoplanetary Disk Frequency in Young Clusters ?, IAU Symposium 321, p. 237-243

S R Fernandes, P S Teixeira, J C Correia (2004) What Can We Learn from Protoplanetary Disk Frequency in Young Clusters ?, Extrasolar Planets: Today and Tomorrow 321, p. 237-243

Soa R Fernandes, Paula S Teixeira, Joao F Alves, Jose C Correia, Filipe D Santos, Charles J Lada, Elizabeth A Lada (2003) Protoplanetary Disk Fraction in Young Clusters and the Timescale for Planet Formation, Galactic Star Formation Across the Stellar Mass Spectrum 287, p. 325-329

Capítulos de livros

Dissertações/Teses

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