Physiologische Korrelate der Emotionserkennung

Neuropsychology

Your institution must subscribe to JoVE's Psychology collection to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 1 hour trial to JoVE!





By clicking "Submit", you agree to our policies.

 

Overview

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

Cite this Video

JoVE Science Education Database. Neuropsychology. Physiologische Korrelate der Emotionserkennung. JoVE, Cambridge, MA, (2017).

Procedure

(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

Figure 1
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.

Physiologische Messungen können verwendet werden, psychologische Funktionsweise zu verstehen, offenbart ein interaktives Verhältnis zwischen Körper und Geist.

Wie schnell ein Mensch Herz schlägt Änderung ist Verlass auf ihre Umgebung, und — durch die Erweiterung – ihren emotionalen Zustand. Zum Beispiel kann jemand, der eine schattenhafte Gestalt, die nach ihnen in der Nacht spürt eine erhöhte Herzfrequenz durch Angst, sowie der körperlichen Anstrengung vom weglaufen zu demonstrieren.

Im Gegensatz dazu, wenn die gleiche Person betritt eine komfortable Umgebung, wie z. B. ein Treffen im Haus eines Freundes, relativ ungefährlich – außer vielleicht verschütten Wein auf dem weißen Teppich – wahrgenommen wird.

Interessant ist, obwohl die Geschwindigkeit des Herzens automatisch als Reaktion auf ihre eigenen Gefühle ändern kann, auch beeinflusst werden durch die Emotionen, die sie in anderen unterscheiden – wie Terror in einen Mann, der gerade den Host Lieblings Lampe brach.

Hier, die sehr Beobachtung der Zeichen der Furcht angesichts der Schuldige – große Augen, gefletschten Zähnen und hochgezogenen Augenbrauen – kurz die Herzfrequenz des Beobachters eskalieren können. Im Laufe dieser Erfahrungen die einzelnen hohe Herzfrequenz-Variabilität oder HRV, vertritt wirksame Regulierung angezeigt.

In diesem Video, wir erforschen wie reicht im Herz-Kreislauf-Kapazität – niedrige bis hohe HRV – kann verwendet werden, um vorherzusagen, eine individuelle Fähigkeit, Gefühle bei anderen Menschen zu erkennen.

Wir zeigen, wie zu entwerfen und führen ein Experiment, um die Herzfrequenz und emotionale Anerkennung Daten analysieren.

In diesem Experiment sind Teilnehmer zunächst ausgestattet mit Elektroden in der Herzgegend, gefragt, um sich auszuruhen, während Ausgangsmessungen aufgezeichnet werden genommen, und dann Bilder von menschlichen Gesichtern, die verschiedene Gefühle zeigen, der sie sich identifizieren müssen, wie ihre kardialen Signale kontinuierlich aufgezeichnet werden.

Während des Vorgangs erscheint eine kleine Fixierung Kreuz in der Mitte von einem Computer-Bildschirm, gefolgt von ein Bild eines einzigen menschlichen Gesichts.

Der Trick ist, dass dieses Lichtbild entweder einen ruhigen, neutralen Ausdruck sein kann – zum Beispiel jemand mit einem entspannten Mund, Augenbrauen und Stirn — oder einer der Angst.

Wenn jeder Visual präsentiert wird, müssen Teilnehmer welche Gefühl angeben, es zeigt. Die Idee dabei ist, dass die Genauigkeit ihrer Antworten ein Maß für die Fähigkeit der emotionalen Anerkennung liefert.

Jeder Versuch endet mit der Präsentation der endgültigen Fixierung Symbol der abhängigen Variablen klar zu trennen: emotionale und kardiale Reaktionen über Studien-Typen, die gleichermaßen aber in zufälliger Reihenfolge angezeigt werden.

Während Überwachung Herzfrequenz, Nachdruck, mit einer wichtigen Komponente der Diastole genannt der R-Zacke, das entspricht dem großen Höhepunkt bei jedem Schlag gelegt wird. Herzfrequenz-Variabilität – HRV — berechnet, entsprechend dem Zeitpunkt zwischen jeder Gipfel und wie es über einen bestimmten Zeitraum hinweg variiert.

Die Berechnungen werden durch eine Reihe von mathematischen Operationen, wie z. B. schnelle Fourier-Transformation und führen zu Frequenzinformationen verarbeitet. Innerhalb dieses ganze Leistungsspektrum ist einer bestimmten Band, im Hochtonbereich von Interesse, da es den Status der autonomen Verordnung widerspiegelt.

Hohe HRV bedeutet konkret, dass ein Teilnehmer Herzfrequenz kontinuierlich, ändert was darauf hindeutet, einen Index der erfolgreichen Steuerung. Im Gegensatz dazu entspricht niedrige HRV konsistente Werte und damit eine Assoziation mit schlechte Regulierung.

Wichtig ist, sind die HRV-Maßnahmen die Erkennungsergebnisse Emotion gegenüber. Basierend auf bisherigen Erfahrungen, wird es erwartet, dass Genauigkeit identifizieren Gefühle mit HRV korreliert werden.

Das heißt, nimmt dessen Herzfrequenz schwankt wie Bilder von verschiedenen Emotionen gezeigt werden eher richtig zu unterscheiden, darauf hindeutet, dass die HRV eine physiologische Korrelat dieser Identifikation-Prozess ist.

Um zu Beginn begrüßen Sie den Teilnehmer, wenn sie ankommen. Stellen Sie sicher, dass sie normales Sehvermögen, konsumiert haben keine Substanzen wie Koffein oder Alkohol in den letzten 6 Stunden, könnte ihre Herzfrequenz beeinflussen, und haben keine Geschichte der psychiatrischen oder kardiale Erkrankungen.

Dann leiten Sie die Teilnehmer sitzen vor einem Computer-Monitor und Tastatur. Sammeln Sie drei Pre-gelierte Elektroden zu, und überprüfen Sie, ob sie nicht ausgetrocknet sind, um sicherzustellen, dass die elektrischen Signale aus dem Herzen ordnungsgemäß durchgeführt werden.

Jetzt weisen Sie die Teilnehmer diese Elektroden auf der Brust mit einer etablierten Konfiguration anzubringen. Befestigen Sie die Kabel, und bestätigen Sie, dass sie richtig am Gerät angeschlossen sind, die verstärken und Weiterleiten von Informationen zum aufnehmenden Computer.

An dieser Stelle in der Software überwachen Sie die kardiale Signal um sicherzustellen, dass es frei von Rauschen und Artefakte. Darüber hinaus sicherstellen Sie, dass die Aufnahmeparameter korrekt sind, und eine Ruhe-Herzfrequenz für 5 min sammeln.

Fahren Sie fort, zu erklären, dass Bilder von menschlichen Gesichtern auf dem Monitor angezeigt werden. Betonen Sie, dass die Teilnehmer schnell 'F' auf der Tastatur drücken sollte, wenn sie ein Bild als ängstlich interpretieren. Im Gegensatz dazu betonen Sie erscheint das Gesicht neutral und frei von Emotionen, dass der 'J'-Schlüssel verwendet werden muss.

Auch bestätigen, dass die allererste Fixierung Kreuz auf dem Bildschirm für 500 ms und für jeden Versuch, das Gesichtsbild für 200 ms erscheint, gefolgt von der endgültigen Fixierung Symbol für 2 s. Nun, den Raum verlassen und weiterhin ihr Herz Signal aufzeichnen, wie sie 120 Emotion Anerkennung Versuche durchzuführen.

Mit aller Herzen stammenden Daten gesammelt zuerst navigieren Sie die grafische Benutzeroberfläche zu und isolieren Sie die R-Wellen, um die Zeit zwischen diesen identifizierten Peaks zu berechnen.

Diese Maßnahmen um das Leistungsspektrum der Frequenzen erzeugen weiter zu verarbeiten, und zeichnen Sie vor allem die Werte im Hochtonbereich, entspricht das Ausmaß der Schwankungen innerhalb von 0,15-0,4 Hz.

Zu guter Letzt berechnen Sie die Emotion-Anerkennung-Fähigkeit eines jeden einzelnen. Um dies zu tun, zuerst importieren Sie die Daten aus der Tastatureingaben aufgezeichnet, und berechnen Sie den durchschnittlichen Prozentsatz der ängstlichen Gesichter, die korrekt identifiziert wurden. Wiederholen Sie diesen Vorgang für neutrale Bilder.

Um die Daten zu analysieren, erstellen Sie zunächst ein Streudiagramm wo Genauigkeit der ängstlichen Gesicht Identifikation Diagramm ist auf der y-Achse und HRV-Werte auf der x-Achse. Enthalten Sie Daten von allen Teilnehmern in dieser Zahl. Erstellen Sie dann einen ähnlichen Plot für neutrales Gesichtsdaten.

Bestimmen Sie in jedem die Linie der beste Passform und der Korrelationskoeffizient. Wichtiger ist, je näher die Datenpunkte zu dieser Linie sind, desto stärker die lineare Korrelation zwischen Emotionserkennung und HRV.

Beachten Sie, dass die Datenpunkte stärker um die besten Fit Linie in der Furcht vor Anerkennung Grafik im Vergleich zu seinem neutralen Gegenstück gruppiert wurden.

Dies deutet darauf hin eine positive Korrelation zwischen HRV und Fähigkeit des Individuums, Schreck zu unterscheiden; Allerdings gab es keine Korrelation zwischen HRV und Teilnehmer Fähigkeit, neutralere Gesichtern, darauf hinweist, dass diese Beziehung Emotion ist zu erkennen.

Kollektiv, bedeuten diese Ergebnisse eine Verbindung zwischen dem physiologischen Phänomen der Herzfrequenz und Sozialverhalten. Speziell, ein Individuum mit hohen HRV möglicherweise eher Emotionen in anderen zu erkennen, und so zeichnen sich durch soziale Interaktionen.

Nun, Sie verstehen, wie die Korrelation zwischen autonomen Selbstregulierung und Sozialverhalten zu erkunden, schauen Sie wie Forscher die Variabilität der physiologische Erregung in einem jungen Alter und in anderen Zusammenhängen kognitive und psychische Gesundheit untersuchen.

Bis jetzt konzentrieren wir uns auf die Identifizierung von Emotionen bei Erwachsenen. Jedoch wird ähnliche Arbeiten durchgeführt, bei Kindern untersucht Faktoren, die im Zusammenhang mit frühen Herz-Kreislauf-Variation, die späteren gesundheitlichen Bedingungen vorhersagen kann.

Z. B. Maßen Forscher Herzfrequenz während Kleinkinder eine Reihe von Verhaltensstörungen Bedingungen, einschließlich ein Wiegenlied während der Rest, eine aktive Springteufel, Verkostung saure Zitronensaft und Audio eines Babys weinen zu unterwerfen.

Solche Erfahrungen führte zu verschiedenen Herzfrequenz Ergebnisse, was darauf hindeutet, dass Variabilität bei Kleinkindern hervorgerufen werden kann. Weitere Forschung ist notwendig, die Entwicklungsstörungen Flugbahn des Herz-Kreislauf-Maßnahmen bewerten und letztlich Vorhersagen zukünftigen gesundheitlichen Folgen.

In Bezug auf die Beziehung zwischen HRV und Arbeitsgedächtnis, Forschung hat gezeigt, dass eine Person mit niedriger HRV-dessen Herz schlägt auf einen kontinuierlichen, Tempo sogar trotz sogar beängstigend Umgebung – ist eher schlechte Arbeitsgedächtnis zu demonstrieren, und vergessen die Adresse wird ihnen gesagt.

Interessanterweise wiederholt aeroben Übung — wie laufen – HRV und Gedächtnis Aufbewahrung, betont die Beziehung zwischen Körper und Geist tatsächlich verbessern können.

Zu guter Letzt hat andere Arbeit sah der ob ist eine Zuordnung zwischen HRV und bestimmte psychische Erkrankungen wie Depressionen.

Speziell, möglicherweise ein Individuum mit ähnlich niedrige HRV eher depressive Symptome wie Desinteresse an Aktivitäten oder Rückzug aus dem sozialen Einstellungen aufweisen. So kann die HRV als nützlich, nicht-invasive Biomarker für dieses soziale Unordnung dienen.

Sie haben nur Jupiters Video auf die physiologische Korrelate der Emotionserkennung beobachtet. Jetzt sollten Sie wissen, wie sie gesellschaftlich relevante visuelle Reize an die Teilnehmer, zu präsentieren und zu sammeln und zu interpretieren beide Verhaltens- und HRV-Daten. Darüber hinaus sollten Sie verstehen, wie Wissenschaftler anwenden HRV, zusätzliche zusammenhängen, z. B. wie sie mit anderen kognitiven Prozessen wie Speicher zusammenhängt.

Danke fürs Zuschauen!

Results

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.

Figure 2
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.

Applications and Summary

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.

References

  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).

(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

Figure 1
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.

Physiologische Messungen können verwendet werden, psychologische Funktionsweise zu verstehen, offenbart ein interaktives Verhältnis zwischen Körper und Geist.

Wie schnell ein Mensch Herz schlägt Änderung ist Verlass auf ihre Umgebung, und — durch die Erweiterung – ihren emotionalen Zustand. Zum Beispiel kann jemand, der eine schattenhafte Gestalt, die nach ihnen in der Nacht spürt eine erhöhte Herzfrequenz durch Angst, sowie der körperlichen Anstrengung vom weglaufen zu demonstrieren.

Im Gegensatz dazu, wenn die gleiche Person betritt eine komfortable Umgebung, wie z. B. ein Treffen im Haus eines Freundes, relativ ungefährlich – außer vielleicht verschütten Wein auf dem weißen Teppich – wahrgenommen wird.

Interessant ist, obwohl die Geschwindigkeit des Herzens automatisch als Reaktion auf ihre eigenen Gefühle ändern kann, auch beeinflusst werden durch die Emotionen, die sie in anderen unterscheiden – wie Terror in einen Mann, der gerade den Host Lieblings Lampe brach.

Hier, die sehr Beobachtung der Zeichen der Furcht angesichts der Schuldige – große Augen, gefletschten Zähnen und hochgezogenen Augenbrauen – kurz die Herzfrequenz des Beobachters eskalieren können. Im Laufe dieser Erfahrungen die einzelnen hohe Herzfrequenz-Variabilität oder HRV, vertritt wirksame Regulierung angezeigt.

In diesem Video, wir erforschen wie reicht im Herz-Kreislauf-Kapazität – niedrige bis hohe HRV – kann verwendet werden, um vorherzusagen, eine individuelle Fähigkeit, Gefühle bei anderen Menschen zu erkennen.

Wir zeigen, wie zu entwerfen und führen ein Experiment, um die Herzfrequenz und emotionale Anerkennung Daten analysieren.

In diesem Experiment sind Teilnehmer zunächst ausgestattet mit Elektroden in der Herzgegend, gefragt, um sich auszuruhen, während Ausgangsmessungen aufgezeichnet werden genommen, und dann Bilder von menschlichen Gesichtern, die verschiedene Gefühle zeigen, der sie sich identifizieren müssen, wie ihre kardialen Signale kontinuierlich aufgezeichnet werden.

Während des Vorgangs erscheint eine kleine Fixierung Kreuz in der Mitte von einem Computer-Bildschirm, gefolgt von ein Bild eines einzigen menschlichen Gesichts.

Der Trick ist, dass dieses Lichtbild entweder einen ruhigen, neutralen Ausdruck sein kann – zum Beispiel jemand mit einem entspannten Mund, Augenbrauen und Stirn — oder einer der Angst.

Wenn jeder Visual präsentiert wird, müssen Teilnehmer welche Gefühl angeben, es zeigt. Die Idee dabei ist, dass die Genauigkeit ihrer Antworten ein Maß für die Fähigkeit der emotionalen Anerkennung liefert.

Jeder Versuch endet mit der Präsentation der endgültigen Fixierung Symbol der abhängigen Variablen klar zu trennen: emotionale und kardiale Reaktionen über Studien-Typen, die gleichermaßen aber in zufälliger Reihenfolge angezeigt werden.

Während Überwachung Herzfrequenz, Nachdruck, mit einer wichtigen Komponente der Diastole genannt der R-Zacke, das entspricht dem großen Höhepunkt bei jedem Schlag gelegt wird. Herzfrequenz-Variabilität – HRV — berechnet, entsprechend dem Zeitpunkt zwischen jeder Gipfel und wie es über einen bestimmten Zeitraum hinweg variiert.

Die Berechnungen werden durch eine Reihe von mathematischen Operationen, wie z. B. schnelle Fourier-Transformation und führen zu Frequenzinformationen verarbeitet. Innerhalb dieses ganze Leistungsspektrum ist einer bestimmten Band, im Hochtonbereich von Interesse, da es den Status der autonomen Verordnung widerspiegelt.

Hohe HRV bedeutet konkret, dass ein Teilnehmer Herzfrequenz kontinuierlich, ändert was darauf hindeutet, einen Index der erfolgreichen Steuerung. Im Gegensatz dazu entspricht niedrige HRV konsistente Werte und damit eine Assoziation mit schlechte Regulierung.

Wichtig ist, sind die HRV-Maßnahmen die Erkennungsergebnisse Emotion gegenüber. Basierend auf bisherigen Erfahrungen, wird es erwartet, dass Genauigkeit identifizieren Gefühle mit HRV korreliert werden.

Das heißt, nimmt dessen Herzfrequenz schwankt wie Bilder von verschiedenen Emotionen gezeigt werden eher richtig zu unterscheiden, darauf hindeutet, dass die HRV eine physiologische Korrelat dieser Identifikation-Prozess ist.

Um zu Beginn begrüßen Sie den Teilnehmer, wenn sie ankommen. Stellen Sie sicher, dass sie normales Sehvermögen, konsumiert haben keine Substanzen wie Koffein oder Alkohol in den letzten 6 Stunden, könnte ihre Herzfrequenz beeinflussen, und haben keine Geschichte der psychiatrischen oder kardiale Erkrankungen.

Dann leiten Sie die Teilnehmer sitzen vor einem Computer-Monitor und Tastatur. Sammeln Sie drei Pre-gelierte Elektroden zu, und überprüfen Sie, ob sie nicht ausgetrocknet sind, um sicherzustellen, dass die elektrischen Signale aus dem Herzen ordnungsgemäß durchgeführt werden.

Jetzt weisen Sie die Teilnehmer diese Elektroden auf der Brust mit einer etablierten Konfiguration anzubringen. Befestigen Sie die Kabel, und bestätigen Sie, dass sie richtig am Gerät angeschlossen sind, die verstärken und Weiterleiten von Informationen zum aufnehmenden Computer.

An dieser Stelle in der Software überwachen Sie die kardiale Signal um sicherzustellen, dass es frei von Rauschen und Artefakte. Darüber hinaus sicherstellen Sie, dass die Aufnahmeparameter korrekt sind, und eine Ruhe-Herzfrequenz für 5 min sammeln.

Fahren Sie fort, zu erklären, dass Bilder von menschlichen Gesichtern auf dem Monitor angezeigt werden. Betonen Sie, dass die Teilnehmer schnell 'F' auf der Tastatur drücken sollte, wenn sie ein Bild als ängstlich interpretieren. Im Gegensatz dazu betonen Sie erscheint das Gesicht neutral und frei von Emotionen, dass der 'J'-Schlüssel verwendet werden muss.

Auch bestätigen, dass die allererste Fixierung Kreuz auf dem Bildschirm für 500 ms und für jeden Versuch, das Gesichtsbild für 200 ms erscheint, gefolgt von der endgültigen Fixierung Symbol für 2 s. Nun, den Raum verlassen und weiterhin ihr Herz Signal aufzeichnen, wie sie 120 Emotion Anerkennung Versuche durchzuführen.

Mit aller Herzen stammenden Daten gesammelt zuerst navigieren Sie die grafische Benutzeroberfläche zu und isolieren Sie die R-Wellen, um die Zeit zwischen diesen identifizierten Peaks zu berechnen.

Diese Maßnahmen um das Leistungsspektrum der Frequenzen erzeugen weiter zu verarbeiten, und zeichnen Sie vor allem die Werte im Hochtonbereich, entspricht das Ausmaß der Schwankungen innerhalb von 0,15-0,4 Hz.

Zu guter Letzt berechnen Sie die Emotion-Anerkennung-Fähigkeit eines jeden einzelnen. Um dies zu tun, zuerst importieren Sie die Daten aus der Tastatureingaben aufgezeichnet, und berechnen Sie den durchschnittlichen Prozentsatz der ängstlichen Gesichter, die korrekt identifiziert wurden. Wiederholen Sie diesen Vorgang für neutrale Bilder.

Um die Daten zu analysieren, erstellen Sie zunächst ein Streudiagramm wo Genauigkeit der ängstlichen Gesicht Identifikation Diagramm ist auf der y-Achse und HRV-Werte auf der x-Achse. Enthalten Sie Daten von allen Teilnehmern in dieser Zahl. Erstellen Sie dann einen ähnlichen Plot für neutrales Gesichtsdaten.

Bestimmen Sie in jedem die Linie der beste Passform und der Korrelationskoeffizient. Wichtiger ist, je näher die Datenpunkte zu dieser Linie sind, desto stärker die lineare Korrelation zwischen Emotionserkennung und HRV.

Beachten Sie, dass die Datenpunkte stärker um die besten Fit Linie in der Furcht vor Anerkennung Grafik im Vergleich zu seinem neutralen Gegenstück gruppiert wurden.

Dies deutet darauf hin eine positive Korrelation zwischen HRV und Fähigkeit des Individuums, Schreck zu unterscheiden; Allerdings gab es keine Korrelation zwischen HRV und Teilnehmer Fähigkeit, neutralere Gesichtern, darauf hinweist, dass diese Beziehung Emotion ist zu erkennen.

Kollektiv, bedeuten diese Ergebnisse eine Verbindung zwischen dem physiologischen Phänomen der Herzfrequenz und Sozialverhalten. Speziell, ein Individuum mit hohen HRV möglicherweise eher Emotionen in anderen zu erkennen, und so zeichnen sich durch soziale Interaktionen.

Nun, Sie verstehen, wie die Korrelation zwischen autonomen Selbstregulierung und Sozialverhalten zu erkunden, schauen Sie wie Forscher die Variabilität der physiologische Erregung in einem jungen Alter und in anderen Zusammenhängen kognitive und psychische Gesundheit untersuchen.

Bis jetzt konzentrieren wir uns auf die Identifizierung von Emotionen bei Erwachsenen. Jedoch wird ähnliche Arbeiten durchgeführt, bei Kindern untersucht Faktoren, die im Zusammenhang mit frühen Herz-Kreislauf-Variation, die späteren gesundheitlichen Bedingungen vorhersagen kann.

Z. B. Maßen Forscher Herzfrequenz während Kleinkinder eine Reihe von Verhaltensstörungen Bedingungen, einschließlich ein Wiegenlied während der Rest, eine aktive Springteufel, Verkostung saure Zitronensaft und Audio eines Babys weinen zu unterwerfen.

Solche Erfahrungen führte zu verschiedenen Herzfrequenz Ergebnisse, was darauf hindeutet, dass Variabilität bei Kleinkindern hervorgerufen werden kann. Weitere Forschung ist notwendig, die Entwicklungsstörungen Flugbahn des Herz-Kreislauf-Maßnahmen bewerten und letztlich Vorhersagen zukünftigen gesundheitlichen Folgen.

In Bezug auf die Beziehung zwischen HRV und Arbeitsgedächtnis, Forschung hat gezeigt, dass eine Person mit niedriger HRV-dessen Herz schlägt auf einen kontinuierlichen, Tempo sogar trotz sogar beängstigend Umgebung – ist eher schlechte Arbeitsgedächtnis zu demonstrieren, und vergessen die Adresse wird ihnen gesagt.

Interessanterweise wiederholt aeroben Übung — wie laufen – HRV und Gedächtnis Aufbewahrung, betont die Beziehung zwischen Körper und Geist tatsächlich verbessern können.

Zu guter Letzt hat andere Arbeit sah der ob ist eine Zuordnung zwischen HRV und bestimmte psychische Erkrankungen wie Depressionen.

Speziell, möglicherweise ein Individuum mit ähnlich niedrige HRV eher depressive Symptome wie Desinteresse an Aktivitäten oder Rückzug aus dem sozialen Einstellungen aufweisen. So kann die HRV als nützlich, nicht-invasive Biomarker für dieses soziale Unordnung dienen.

Sie haben nur Jupiters Video auf die physiologische Korrelate der Emotionserkennung beobachtet. Jetzt sollten Sie wissen, wie sie gesellschaftlich relevante visuelle Reize an die Teilnehmer, zu präsentieren und zu sammeln und zu interpretieren beide Verhaltens- und HRV-Daten. Darüber hinaus sollten Sie verstehen, wie Wissenschaftler anwenden HRV, zusätzliche zusammenhängen, z. B. wie sie mit anderen kognitiven Prozessen wie Speicher zusammenhängt.

Danke fürs Zuschauen!

A subscription to JoVE is required to view this article.
You will only be able to see the first 20 seconds.

RECOMMEND JoVE