Correlazioni fisiologiche del riconoscimento delle emozioni

Le misurazioni fisiologiche possono essere utilizzate per comprendere il funzionamento psicologico, rivelando una relazione interattiva tra il corpo e la mente.

La velocità con cui i battiti cardiaci di una persona possono cambiare dipende dall'ambiente circostante e, per estensione, dal suo stato emotivo. Ad esempio, qualcuno che percepisce una figura oscura che lo segue di notte può dimostrare una frequenza cardiaca elevata a causa della paura, così come lo sforzo fisico dovuto alla fuga.

Al contrario, quando lo stesso individuo entra in un ambiente confortevole, come una riunione a casa di un amico, non si percepisce alcun pericolo, tranne forse versare del vino sul tappeto bianco.

È interessante notare che, sebbene la velocità del cuore possa cambiare automaticamente in risposta ai propri sentimenti, può anche essere influenzata dalle emozioni che distinguono negli altri, come il terrore in un uomo che ha appena rotto la lampada preferita del padrone di casa.

Qui, la sola osservazione di segni di terrore sul volto del colpevole – occhi spalancati, denti scoperti e sopracciglia alzate – può aumentare brevemente la frequenza cardiaca dell'osservatore. Durante tutte queste esperienze, l'individuo ha mostrato un'elevata variabilità della frequenza cardiaca, o HRV, che rappresenta una regolazione efficace.

In questo video, esploriamo come gli intervalli di capacità cardiovascolare, da bassa ad alta, possono essere utilizzati per prevedere la capacità di un individuo di riconoscere i sentimenti in altre persone.

Dimostriamo come progettare ed eseguire un esperimento per analizzare sia la frequenza cardiaca che i dati di riconoscimento emotivo.

In questo esperimento, i partecipanti vengono prima dotati di elettrodi intorno al cuore, viene chiesto loro di riposare mentre vengono effettuate le registrazioni di base e quindi vengono mostrate immagini di volti umani che esprimono emozioni diverse, che devono identificare mentre i loro segnali cardiaci vengono continuamente registrati.

Durante l'attività, una piccola croce di fissazione viene visualizzata al centro dello schermo di un computer, seguita da un'immagine di un singolo volto umano.

Il trucco è che questa immagine facciale può essere di un'espressione calma e neutra, ad esempio qualcuno con la bocca, le sopracciglia e la fronte rilassate, o di paura.

Quando ogni immagine viene presentata, i partecipanti devono indicare quale sentimento rappresenta. L'idea qui è che l'accuratezza complessiva delle loro risposte fornisce una misura della capacità di riconoscimento emotivo.

Ogni prova termina con la presentazione di un simbolo di fissazione finale per separare chiaramente le variabili dipendenti: risposte emotive e cardiache tra i tipi di prove che vengono mostrate allo stesso modo ma in ordine casuale.

Durante il monitoraggio della frequenza cardiaca, l'accento è posto su una componente critica del ciclo cardiaco chiamata onda R, che corrisponde al grande picco durante ogni battito. Viene calcolata la variabilità della frequenza cardiaca, l'HRV, corrispondente al tempo che intercorre tra ogni picco e il modo in cui varia in un periodo di tempo.

I calcoli vengono elaborati attraverso una serie di operazioni matematiche, come la trasformazione di Fourier veloce, e si traducono in informazioni sulla frequenza. All'interno di tutto questo spettro di potenza, una certa banda, la gamma delle alte frequenze, è interessante poiché riflette lo stato di regolazione autonomica.

In particolare, un HRV elevato significa che la frequenza cardiaca di un partecipante cambia continuamente, il che suggerisce un indice di controllo riuscito. Al contrario, un HRV basso equivale a valori coerenti e quindi a un'associazione con una scarsa regolamentazione.

È importante sottolineare che le misure HRV vengono confrontate con i risultati del riconoscimento delle emozioni. Sulla base dell'esperienza precedente, si prevede che l'accuratezza dell'identificazione dei sentimenti sarà correlata all'HRV.

In altre parole, un partecipante la cui frequenza cardiaca fluttua quando vengono mostrate immagini di emozioni diverse è più probabile che le distingua correttamente, suggerendo che l'HRV è un correlato fisiologico di questo processo di identificazione.

Per iniziare, saluta il partecipante quando arriva. Verifica che abbiano una vista normale, che non abbiano consumato sostanze, come caffeina o alcol, nelle ultime 6 ore, che potrebbero influenzare la loro frequenza cardiaca e che non abbiano una storia di disturbi psichiatrici o cardiaci.

Quindi, chiedi al partecipante di sedersi davanti al monitor e alla tastiera di un computer. Raccogli tre elettrodi pregellati e controlla che non si siano asciugati, per assicurarti che i segnali elettrici dal cuore siano condotti correttamente.

Ora chiedi al partecipante di applicare questi elettrodi sul torace utilizzando una configurazione stabilita. Collegare i cavi e verificare che siano collegati correttamente all'apparecchiatura che amplificherà e trasmetterà le informazioni al computer di registrazione.

A questo punto, nel software monitora il segnale cardiaco per assicurarsi che sia privo di rumori e artefatti. Inoltre, verificare che i parametri di acquisizione siano corretti e iniziare a raccogliere una frequenza cardiaca a riposo per 5 minuti.

Procedi spiegando che le immagini di volti umani verranno mostrate sul monitor. Sottolinea che il partecipante dovrebbe premere rapidamente "F" sulla tastiera se interpreta un'immagine come spaventosa. Al contrario, se il viso appare neutro e privo di emozioni, sottolinea che deve essere utilizzato il tasto "J".

Conferma inoltre che la prima croce di fissazione appare sullo schermo per 500 ms e, per ogni prova, l'immagine del viso per 200 ms, seguita dal simbolo di fissazione finale per 2 s. Ora, lascia la stanza e continua a registrare il loro segnale cardiaco mentre eseguono 120 prove di riconoscimento delle emozioni.

Con tutti i dati derivati dal cuore raccolti, per prima cosa naviga nell'interfaccia utente grafica e isola le onde R per calcolare il tempo tra questi picchi identificati.

Elaborare ulteriormente queste misure per generare lo spettro di potenza delle frequenze e, in particolare, registrare i valori nella gamma delle alte frequenze, che rappresenta il grado di fluttuazione entro 0,15-0,4 Hz.

Infine, calcolare la capacità di riconoscimento delle emozioni di ciascun individuo. Per fare ciò, importa prima i dati registrati dalla pressione dei tasti e calcola la percentuale media di volti impauriti che sono stati identificati correttamente. Quindi, ripeti questo processo per le immagini neutre.

Per analizzare i dati, iniziare creando un grafico a dispersione in cui l'accuratezza dell'identificazione dei volti spaventosi è rappresentata graficamente sull'asse y e i valori HRV sull'asse x. Includi i dati di tutti i partecipanti in questa figura. Quindi, creare un grafico simile per i dati delle facce neutre.

In ciascuno, determinare la linea di adattamento migliore e il coefficiente di correlazione. È importante sottolineare che più i punti dati sono vicini a questa linea, più forte è la correlazione lineare tra il riconoscimento delle emozioni e l'HRV.

Si noti che i punti dati erano raggruppati più strettamente attorno alla linea di adattamento migliore nel grafico di riconoscimento della paura, rispetto alla sua controparte neutra.

Ciò suggerisce una correlazione positiva tra l'HRV e la capacità di un individuo di distinguere la paura; tuttavia, non esisteva alcuna correlazione tra HRV e partecipanti? capacità di riconoscere volti neutri, indicando che questa relazione è specifica per le emozioni.

Collettivamente, questi risultati implicano un legame tra il fenomeno fisiologico della frequenza cardiaca e il comportamento sociale. In particolare, un individuo con HRV elevato può avere maggiori probabilità di riconoscere le emozioni negli altri e quindi eccellere nelle interazioni sociali.

Ora che hai capito come esplorare la correlazione tra autoregolazione autonomica e comportamento sociale, diamo un'occhiata a come i ricercatori stanno studiando la variabilità dell'eccitazione fisiologica in giovane età e in altri contesti cognitivi e di salute mentale.

Fino ad ora, ci siamo concentrati sull'identificazione delle emozioni negli adulti. Tuttavia, un lavoro simile viene svolto nei bambini per studiare i fattori correlati alla variazione cardiovascolare precoce che possono prevedere condizioni di salute successive.

Ad esempio, i ricercatori hanno misurato la frequenza cardiaca sottoponendo i bambini a una serie di condizioni comportamentali, tra cui una ninna nanna durante il riposo, un jack-in-the-box attivo, la degustazione di succo di limone acido e l'audio di un bambino che piange.

Tali esperienze hanno portato a diversi esiti della frequenza cardiaca, suggerendo che la variabilità può essere suscitata nei bambini piccoli. Sono necessarie ulteriori ricerche per valutare la traiettoria di sviluppo delle misure cardiovascolari e, in ultima analisi, prevedere i futuri risultati di salute.

In termini di relazione tra HRV e memoria di lavoro, la ricerca ha dimostrato che una persona con HRV basso – il cui cuore batte a un ritmo continuo e uniforme nonostante l'ambiente circostante sia spaventoso – ha maggiori probabilità di dimostrare una scarsa memoria di lavoro e dimenticare l'indirizzo che gli è stato detto.

È interessante notare che l'esercizio aerobico ripetuto, come la corsa, può effettivamente migliorare l'HRV e la ritenzione della memoria, enfatizzando la relazione tra corpo e mente.

Infine, altri lavori hanno esaminato se esiste un'associazione tra l'HRV e alcuni disturbi di salute mentale, come la depressione.

In particolare, un individuo con un HRV altrettanto basso può avere maggiori probabilità di mostrare sintomi depressivi, come il disinteresse per le attività o il ritiro dai contesti sociali. Pertanto, l'HRV può fungere da biomarcatore utile e non invasivo per questo disturbo sociale.

Hai appena visto il video di JoVE sui correlati fisiologici del riconoscimento delle emozioni. A questo punto, dovresti sapere come presentare stimoli visivi socialmente rilevanti ai pazienti e raccogliere e interpretare sia i dati comportamentali che quelli HRV. Inoltre, dovresti capire come gli scienziati stanno applicando l'HRV a contesti aggiuntivi, ad esempio come si relaziona ad altri processi cognitivi come la memoria.

Grazie per l'attenzione!