Correlatos fisiológicos de reconocimiento de la emoción

Fuente: Laboratorios de Jonas T. Kaplan y Sarah I. Gimbel, University of Southern California

Sistema nervioso autónomo (ANS) controla la actividad de los órganos internos del cuerpo y regula cambios en su actividad dependiendo del entorno actual. El nervio vago que inerva muchos de los órganos internos, es una parte importante del sistema. Cuando nuestro cerebro detecta peligro, tono vagal se inhibe, a un conjunto de cambios en el cuerpo diseñado para hacernos más preparado para luchar o huir; por ejemplo, aumenta el ritmo cardiaco, nuestras pupilas se dilatan y respirar más rápidamente. Por el contrario, cuando se activa el sistema vagal, estas respuestas fisiológicas son inhibidas, llevando a un estado más tranquilo. El nervio vago, entonces, actúa como una especie de "freno" en nuestro despertar. Una consecuencia interesante de este estado más tranquilo es que tiende a promover la interacción social-cuando nosotros no estamos tenso y miedo de nuestro entorno inmediato son receptivos a interactuar con otras personas. Mal funcionamiento de este mecanismo de regulación, por lo tanto, puede asociarse con dificultades en el comportamiento social.

Un índice de regulación autonómica es la variabilidad del ritmo cardíaco (HRV). HRV es una medida de cuánto la brecha entre un latido y el siguiente varía con el tiempo. HRV alta significa que hay continuas fluctuaciones en la frecuencia cardiaca con el tiempo, un reflejo de la exitosa regulación autonómica. VFC bajo significa que hay consistencia de la frecuencia cardiaca con el tiempo, una condición asociada a la pobre regulación autonómica.

En este estudio que vamos a probar la hipótesis de que el aumento de HRV se asocia con una clasificación más precisa de estímulos emocionales. ^{1, 2} por un estudio de Park et al., vamos a medir HRV y probar su asociación en una tarea que mide la habilidad para percibir emociones faciales. ³

1. reclutar a 40 participantes.

1. Los participantes deben tener visión normal o corregida a normal para asegurar que será capaces de ver correctamente a los estímulos.
2. Los participantes no deben consumir alcohol, cafeína u otras drogas para por lo menos 6 horas antes del experimento.
3. Los participantes deben no tienen antecedentes de trastornos neurológicos, psiquiátricos o cardiacos.

2. pre-experimento procedimientos

Figura 1: colocación del electrodo. Coloque el electrodo positivo debajo del corazón, cerca de la caja torácica en el lado derecho del cuerpo. Coloque el negativo por encima del corazón, justo debajo de la clavícula izquierda. Coloque el electrodo de tierra por debajo del corazón, cerca de la caja torácica en el lado izquierdo.

1. Coloque tres electrodos en el pecho para registrar la frecuencia cardíaca (figura 1). Los electrodos deben ser pregelados. Verifique que el gel no se seca.
   1. Fijar el electrodo positivo debajo de la caja torácica en el lado derecho.
   2. Fijar el electrodo negativo debajo de la clavícula izquierda formando una diagonal a través del corazón con el electrodo positivo.
   3. Fijar el electrodo de tierra por debajo de la caja torácica en el lado izquierdo.
2. Registrar una base descansa de variabilidad del ritmo cardíaco (VRC) durante 5 minutos.
   1. Los electrodos están conectados a un equipo que amplifica la señal y la envía a una computadora para el monitoreo y grabación.
   2. Verificar la calidad de la señal cardiaca medida.
   3. Registro de la señal cardiaca en velocidad de muestreo de 1000 Hz.

3. proporcionar instrucciones para el participante.

1. Dile a los participantes que una de las caras aparecen en la pantalla. Su tarea es decidir si la cara es una cara de miedo o no. Debe presionar la tecla F del teclado si la cara es Mieda, o la tecla J Si no es así.
2. Instruir a los participantes a responder tan rápidamente y tan exactamente como les sea posible.

4. realizar la tarea de reconocimiento facial de la emoción.

1. Cada ensayo comienza con una fijación cruzada permanece en la pantalla de ms de 500.
2. Una cara entonces aparece y permanece en la pantalla de ms 200.
3. La mitad de las caras muestran una expresión temerosa y mitad mostrar una expresión neutra. El orden de las caras es aleatorio para cada participante.
4. La cara es sustituida por una fijación cruzada que permanece en la pantalla 2 s.
5. Presentar 120 ensayos.

5. analizar los datos.

1. Calcular la medida HRV de la señal cardiaca grabada.
   1. Usar software automatizado para identificar el pico de cada ciclo cardiaco, conocido como la onda R.
   2. Inspeccione visualmente los datos para asegurarse de que cada onda R se identifica correctamente y hacer los ajustes necesarios.
   3. Calcular el tiempo de cada onda R identificado a la siguiente y registrar estos valores.
   4. Utiliza software especializado para el cálculo de potencia de alta frecuencia HRV, que corresponde al grado de HRV dentro de la gama de 0.15 a 0.4 Hz.
2. Analizar el comportamiento en la tarea de reconocimiento facial de la emoción.
   1. Calcular precisión por separado para los rostros temerosos y neutrales.
3. Analizar la relación entre el reconocimiento de la HRV y la emoción.
   1. Calcular la correlación entre la HRV y la exactitud en identificables rostros temerosos y neutrales, por separado.

Rendimiento en la tarea de reconocimiento facial de la emoción es típicamente muy alto; en nuestros datos precisión fue 92.5%. Los participantes fueron más precisos en la identificación de neutro caras (94,1%) en comparación con rostros temerosos (90.9%). Lo importante, poder HRV alta frecuencia correlacionaron significativamente con exactitud en la identificación de caras temerosas ()figura 2). Individuos con alta HRV fueron más precisos en la identificación de caras temerosas (r = 0,36). Poder HRV no correlacionaron con precisión en la identificación de rostros neutros, indicando que la asociación es específica de la emoción.

Figura 2: HRV se correlaciona con la precisión de la emoción facial. Energía de alta frecuencia HRV correlacionada con exactitud para las temerosas caras (izquierda) pero no para neutro caras (derecha). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Estos datos demuestran una asociación entre las diferencias individuales relacionadas con la actividad en el sistema nervioso autónomo y la habilidad para identificar las emociones socialmente relevantes en estímulos visuales. Este hallazgo confirma el vínculo entre éxito autorregulación autonómica y comportamiento social; individuos que tienen más éxito en el bombeo de los frenos en su excitación fisiológica parecen ser mejores en tareas que requieren regulación emocional y la interacción social.

Este experimento demuestra el poder de datos fisiológicos para proporcionar la penetración en la cognición humana. El hallazgo de que las medidas del corazón pueden utilizarse para entender el funcionamiento psicológico nos recuerda de la íntima conexión entre el cerebro y el cuerpo. Un índice de saludable control cognitivo y regulación de la emoción, variabilidad del ritmo cardíaco puede servir como un biomarcador relativamente no invasiva para la salud mental. Por ejemplo, HRV baja se asocia con trastornos de ansiedad⁴ y depresión,⁵ y también se correlaciona con la severidad de la depresión. VFC bajo también puede predecir susceptibilidad a PTSD. ⁶ esta medida simple del sistema nervioso autónomo por lo tanto sirve como una ventana a la salud emocional del cerebro y del cuerpo.

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).