Correlações fisiológicas do Reconhecimento de Emoções

Fonte: Laboratórios de Jonas T. Kaplan e Sarah I. Gimbel - Universidade do Sul da Califórnia

O sistema nervoso autônomo (ANS) controla a atividade dos órgãos internos do corpo e regula mudanças em sua atividade dependendo do ambiente atual. O nervo vago, que inerva muitos dos órgãos internos, é uma parte importante do sistema. Quando nosso cérebro sente o perigo, o tom vagal é inibido, levando a um conjunto de mudanças no corpo projetadas para nos tornar mais preparados para lutar ou fugir; por exemplo, nossa frequência cardíaca aumenta, nossas pupilas se dilatam, e respiramos mais rapidamente. Por outro lado, quando o sistema vagal é ativado, essas respostas fisiológicas são inibidas, levando a um estado mais calmo. O nervo vago, então, age como uma espécie de "freio" em nossa excitação. Uma consequência interessante desse estado mais calmo é que ele tende a promover a interação social - quando não estamos tensos e com medo do nosso ambiente imediato, em vez disso, somos receptivos a interagir com os outros. O mau funcionamento desse mecanismo regulatório, portanto, pode estar associado a dificuldades de comportamento social.

Um índice de regulação autônoma é a variabilidade da frequência cardíaca (VHB). HRV é uma medida de quanto a diferença entre uma batida e a próxima varia ao longo do tempo. O ALTO HRV significa que há flutuações contínuas na frequência cardíaca ao longo do tempo, um reflexo da regulação autônoma bem sucedida. Baixo HRV significa que há consistência da frequência cardíaca ao longo do tempo, uma condição associada à má regulação autônoma.

Neste estudo, testaremos a hipótese de que o aumento do VV está associado a uma categorização mais precisa dos estímulos emocionais. ^1,2 Após um estudo realizado por Park et al., mediremos o HRV e testaremos sua associação em uma tarefa que mede a habilidade na percepção das emoções faciais. ³

1. Recrute 40 participantes.

1. Os participantes devem ter uma visão normal ou corrigida para o normal para garantir que eles serão capazes de ver os estímulos corretamente.
2. Os participantes não devem consumir álcool, cafeína ou outras drogas por pelo menos 6 horas antes do experimento.
3. Os participantes não devem ter histórico de distúrbios neurológicos, psiquiátricos ou cardíacos.

2. Procedimentos pré-experimento

Figura 1: Colocação de eletrodos. Coloque o eletrodo positivo abaixo do coração, perto da caixa torácica do lado direito do corpo. Coloque o negativo acima do coração, logo abaixo da clavícula esquerda. Coloque o eletrodo moído abaixo do coração, perto da caixa torácica do lado esquerdo.

1. Anexar três eletrodos ao peito para registrar a frequência cardíaca(Figura 1). Os eletrodos devem ser pré-gelados. Verifique se o gel não está seco.
   1. Fixar o eletrodo positivo abaixo da caixa torácica do lado direito.
   2. Fixar o eletrodo negativo abaixo da clavícula esquerda formando uma diagonal através do coração com o eletrodo positivo.
   3. Conserte o eletrodo do solo abaixo da caixa torácica do lado esquerdo.
2. Regisso de repouso a linha de base da variabilidade da frequência cardíaca (HRV) por 5 minutos.
   1. Os eletrodos estão conectados a equipamentos que amplificam o sinal e o enviam para um computador para monitoramento e gravação.
   2. Verifique a qualidade do sinal cardíaco medido.
   3. Registo o sinal cardíaco à taxa amostral de 1000 Hz.

3. Forneça instruções para o participante.

1. Diga ao participante que uma série de rostos aparecerão na tela. Sua tarefa é decidir se o rosto é um rosto temeroso ou não. Eles devem pressionar a tecla F no teclado se o rosto estiver com medo, ou a tecla J se não estiver.
2. Instrua os participantes a responder o mais rápido e com precisão possível.

4. Realize a tarefa de reconhecimento de emoções faciais.

1. Cada teste começa com uma cruz de fixação que permanece na tela por 500 ms.
2. Em seguida, aparece um rosto e permanece na tela por 200 ms.
3. Metade dos rostos exibem uma expressão temerosa, e metade exibe uma expressão neutra. A ordem dos rostos é aleatória para cada participante.
4. O rosto é substituído por uma cruz de fixação que permanece na tela por 2 s.
5. Apresentará 120 ensaios.

5. Analise os dados.

1. Calcule a medida do HRV a partir do sinal cardíaco gravado.
   1. Use software automatizado para identificar o pico de cada ciclo cardíaco conhecido como onda R.
   2. Inspecione visualmente os dados para garantir que cada onda R seja devidamente identificada e faça quaisquer ajustes necessários.
   3. Calcule o tempo de cada onda R identificada para a próxima, e registe esses valores.
   4. Use software especializado para calcular a potência hrv de alta frequência, que corresponde ao grau de HRV dentro da faixa de 0,15 a 0,4 Hz.
2. Analise o desempenho comportamental na tarefa de reconhecimento de emoções faciais.
   1. Calcule a precisão separadamente para rostos medrosos e neutros.
3. Analise a relação entre HRV e reconhecimento de emoções.
   1. Calcular a correlação entre HRV e precisão na identificação de rostos temerosos e neutros, separadamente.

O desempenho na tarefa de reconhecimento de emoções faciais é tipicamente muito alto; em nossos dados a precisão geral foi de 92,5%. Os participantes foram mais precisos na identificação de rostos neutros (94,1%) em comparação com rostos temerosos (90,9%). É importante ressaltar que a potência hrv de alta frequência correlaciona-se significativamente com a precisão na identificação de rostos temerosos (Figura2). Indivíduos com ALTO HRV foram mais precisos na identificação de rostos temerosos (r = 0,36). O poder hrv não se correlaciona com a precisão na identificação de rostos neutros, indicando que a associação é específica para a emoção.

Figura 2: O HRV se correlaciona com a precisão da emoção facial. HrV de alta frequência de potência correlacionada com a precisão para rostos temerosos (esquerda), mas não para faces neutras (direita). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Esses dados demonstram associação entre diferenças individuais relacionadas à atividade no sistema nervoso autônomo e habilidade para identificar emoções socialmente relevantes em estímulos visuais. Esse achado confirma a ligação entre a auto-regulação autônoma bem sucedida e o comportamento social; indivíduos que são mais bem sucedidos em bombear os freios em sua excitação fisiológica parecem ser melhores em tarefas que requerem regulação emocional e interação social.

Este experimento demonstra o poder dos dados fisiológicos para fornecer uma visão da cognição humana. A descoberta de que as medidas do coração podem ser usadas para entender o funcionamento psicológico nos lembra da conexão íntima entre o cérebro e o corpo. Um índice de controle cognitivo saudável e regulação das emoções, a variabilidade da frequência cardíaca pode servir como um biomarcador relativamente não invasivo para a saúde mental. Por exemplo, o baixo HRV está associado aos transtornos de ansiedade⁴ e depressão,⁵ e também se correlaciona com a gravidade da depressão. O HRV baixo também pode prever a suscetibilidade ao TEPT. ⁶ Essa simples medida do sistema nervoso autônomo, portanto, serve como uma janela para a saúde emocional do cérebro e do corpo.

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).