Physiologische Korrelate der Emotionserkennung

Quelle: Laboratorien der Jonas T. Kaplan und der Sarah I. Gimbel-Universität von Südkalifornien

Das autonome Nervensystem (ANS) die Aktivität der inneren Organe des Körpers steuert und regelt Änderungen in ihrer Aktivität abhängig von der aktuellen Umgebung. Der Nervus Vagus, die viele der inneren Organe innerviert, ist ein wichtiger Teil des Systems. Wenn unser Gehirn Gefahr spürt, ist Vagotonus gehemmt; führt zu einer Reihe von Veränderungen im Körper entwickelt, um uns mehr bereit, zu kämpfen oder zu fliehen, zum Beispiel unsere Herzfrequenz erhöht, unsere Schülerinnen und Schüler zu erweitern, und wir atmen schneller. Umgekehrt, wenn die vagale System aktiviert ist, sind diese physiologischen Reaktionen gehemmt, führt zu einem ruhigeren Zustand. Nervus Vagus wirkt dann als eine Art "Bremse" auf unsere Erregung. Eine interessante Konsequenz aus diesem ruhiger Zustand ist, dass es dazu neigt, sozialen Interaktion zu fördern-wenn wir nicht angespannt sind und unsere unmittelbare Umgebung wir fürchten stattdessen empfänglich für die Interaktion mit anderen. Schlechte Funktionieren der dieser Regulationsmechanismus kann daher mit Schwierigkeiten im sozialen Verhalten zusammenhängen.

Ein Index der autonomen Regelung ist Herzfrequenz-Variabilität (HRV). HRV ist ein Maß für die Lücke zwischen einem Beat und den nächsten wie viel im Laufe der Zeit variiert. Hohe HRV bedeutet, dass es gibt ständige Schwankungen der Herzfrequenz im Laufe der Zeit ein Spiegelbild der erfolgreichen autonome Verordnung. Niedrige HRV bedeutet, dass es Konsistenz der Herzfrequenz im Laufe der Zeit, eine Bedingung, die Armen autonome Verordnung zugeordnet.

In dieser Studie, die wir testen ist die Hypothese, die dass die HRV erhöhte genauer Kategorisierung der emotionale Reize zugeordnet. ^1,2 nach einer Studie von Park Et Al., wir HRV messen und testen Sie die Verbindung auf eine Aufgabe, die Fähigkeit wahrzunehmen Gesichts Emotionen misst. ³

(1) 40 Teilnehmer zu rekrutieren.

1. Teilnehmer müssen normal oder korrigiert-zu-normale Vision um sicherzustellen, dass sie in der Lage, die Reize richtig zu sehen sein werden.
2. Teilnehmer sollten Alkohol, Koffein oder anderen Drogen für mindestens 6 Stunden vor dem Experiment nicht verbrauchen.
3. Die Teilnehmer sollten keine Geschichte der neurologischen, psychiatrischen oder kardiale Störungen haben.

2. Pre-Experiment-Verfahren

Abbildung 1: Platzierung der Elektrode. Legen Sie die positive Elektrode unterhalb des Herzens, in der Nähe des Brustkorbs auf der rechten Seite des Körpers. Legen Sie die negativen oberhalb des Herzens, knapp unterhalb des linken Schlüsselbeins. Die Masseelektrode unterhalb des Herzens, in der Nähe des Brustkorbs auf der linken Seite zu platzieren.

1. Legen Sie drei Elektroden auf die Brust zum Aufzeichnen der Herzfrequenz (Abbildung 1). Die Elektroden sollten vorab gelierte. Stellen Sie sicher, dass das Gel nicht getrocknet ist.
   1. Befestigen Sie die positive Elektrode unterhalb des Brustkorbs auf der rechten Seite.
   2. Die negative Elektrode unterhalb des linken Schlüsselbeins bilden eine Diagonal über das Herz mit der positiven Elektrode zu beheben.
   3. Befestigen Sie die Masseelektrode unterhalb des Brustkorbs auf der linken Seite.
2. Eine ruhende Grundlinie der Herzfrequenz-Variabilität (HRV) für 5 min aufnehmen.
   1. Die Elektroden sind mit Geräten verbunden, die verstärkt des Signals und sendet es an einen Computer für die Überwachung und Aufzeichnung.
   2. Überprüfen Sie die Qualität der kardialen Messsignal.
   3. Die kardiale Signal an Sample-Rate von 1000 Hz aufzeichnen.

3. Geben Sie Anweisungen für die Teilnehmer.

1. Sagen Sie des Teilnehmers, dass eine Reihe von Gesichtern auf dem Bildschirm angezeigt wird. Ihre Aufgabe ist zu entscheiden, ob das Gesicht einer ängstlichen Gesicht oder nicht ist. Sie sollten die F-Taste auf der Tastatur, wenn das Gesicht ängstlich ist oder die J-Taste drücken, wenn es nicht ist.
2. Weisen Sie an, Teilnehmer, so schnell und so genau wie möglich zu reagieren.

4. Aufgabe der facial Emotion Anerkennung.

1. Jeder Prozess beginnt mit einer Fixierung Kreuz, bleibt auf dem Bildschirm für 500 ms.
2. Ein Gesicht erscheint und bleibt auf dem Bildschirm für 200 ms.
3. Die Hälfte der Flächen zeigen einen ängstlichen Ausdruck, und die Hälfte zeigt einen neutralen Gesichtsausdruck. Die Reihenfolge der Gesichter ist für jeden Teilnehmer randomisiert.
4. Das Gesicht wird ersetzt durch eine Fixierung Kreuz bleibt auf dem Bildschirm für 2 s.
5. 120 Studien zu präsentieren.

(5) die Daten zu analysieren.

1. Berechnen Sie die HRV-Maßnahme aus dem aufgezeichneten kardiale Signal.
   1. Verwenden Sie automatisierten Software, um dem Höhepunkt jedes Herzzyklus bekannt als die R-Zacke zu identifizieren.
   2. Überprüfen Sie die Daten, um sicherzustellen, dass jede R-Zacke ordnungsgemäß identifiziert wird und Anpassungen vorzunehmen, die erforderlich sind.
   3. Berechnen Sie die Zeit von jeder identifizierten R Welle zur nächsten, und zeichnen Sie diese Werte.
   4. Verwenden Sie speziellen Software, um Hochfrequenz-HRV macht, zu berechnen, was den Grad der HRV im Bereich von 0,15 bis 0,4 Hz entspricht.
2. Verhaltens Leistung auf die Gesichts Emotion Erkennungsaufgabe analysieren.
   1. Genauigkeit für ängstlich und neutralen Flächen getrennt zu berechnen.
3. Analysieren Sie die Beziehung zwischen HRV und Emotion Anerkennung.
   1. Die Korrelation zwischen HRV und Genauigkeit bei der Ermittlung ängstlich und neutralen Gesichtern, separat zu berechnen.

Leistung auf die Gesichts Emotion Erkennungsaufgabe ist in der Regel sehr hoch; in unserer Datenbank war Gesamtgenauigkeit 92,5 %. Teilnehmer waren genauer bei der Identifizierung von neutraler Gesichtern (94,1 %) im Vergleich mit ängstlichen Gesichtern (90,9 %). Wichtig ist, hochfrequente HRV macht korreliert deutlich mit Genauigkeit bei der Ermittlung von ängstlichen Gesichter ()Abbildung 2). Personen mit hohen HRV waren genauer bei der Identifizierung von ängstlichen Gesichter (R = 0,36). HRV macht korrelierte nicht mit Genauigkeit bei der Ermittlung von neutraler Gesichtern, darauf hinweist, dass der Verein Emotion-spezifisch ist.

Abbildung 2: HRV korreliert mit facial Emotion Genauigkeit. HRV-Hochfrequenz-Energie korreliert mit Genauigkeit für ängstliche Gesichter (links) aber nicht für neutrale Gesichter (rechts). Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Diese Daten belegen einen Zusammenhang zwischen individuellen Unterschiede, die einen Bezug zur Tätigkeit im vegetativen Nervensystem und Fähigkeit zur Identifizierung von gesellschaftlich relevanter Emotionen in visuelle Reize. Dieser Befund bestätigt die Verbindung zwischen erfolgreichen autonome Selbstregulierung und Sozialverhalten; Personen, die mehr Erfolg bei der Pumpen der Bremsen auf ihre physiologische Erregung scheinen besser auf die Aufgaben, die emotionale Regulation und soziale Interaktion.

Dieses Experiment demonstriert die Macht von physiologischen Daten Einblick in menschliche Kognition. Die Feststellung, dass Messungen aus dem Herzen zu verstehen psychologische Funktion erinnert an die enge Verbindung zwischen dem Gehirn und den Körper verwendet werden können. Ein Index der gesunde kognitive Kontrolle und Emotionsregulation, Herzfrequenz-Variabilität kann als relativ nicht-invasive Biomarker für die psychische Gesundheit dienen. Z. B. niedrige HRV ist Angst Störungen⁴ und Depression,⁵ zugeordnet und auch korreliert mit der Schwere der Depression. Niedrige HRV kann auch Anfälligkeit für PTBS Vorhersagen. ⁶ diese einfache Maßnahme des vegetativen Nervensystems dient somit als Fenster in den emotionalen Zustand des Gehirns und des Körpers.

1. Appelhans, B.M. & Luecken, L.J. Heart rate variability as an index of regulated emotional responding. Rev Gen Psychol 10, 229-240 (2006).
2. Thayer, J.F. & Lane, R.D. A model of neurovisceral integration in emotion regulation and dysregulation. J Affect Disord 61, 201-216 (2000).
3. Park, G., Van Bavel, J.J., Vasey, M.W., Egan, E.J. & Thayer, J.F. From the heart to the mind's eye: cardiac vagal tone is related to visual perception of fearful faces at high spatial frequency. Biol Psychol 90, 171-178 (2012).
4. Chalmers, J.A., Quintana, D.S., Abbott, M.J. & Kemp, A.H. Anxiety Disorders are Associated with Reduced Heart Rate Variability: A Meta-Analysis. Front Psychiatry 5, 80 (2014).
5. Kemp, A.H., et al. Impact of depression and antidepressant treatment on heart rate variability: a review and meta-analysis. Biol Psychiatry 67, 1067-1074 (2010).
6. Gillie, B.L. & Thayer, J.F. Individual differences in resting heart rate variability and cognitive control in posttraumatic stress disorder. Front Psychol 5, 758 (2014).