Por Alan Macy, BIOPAC Systems, Inc.
El Modelo Circumplex de Afecto fue descrito por primera vez en 1980 por James Russell. Los estados afectivos surgen del comportamiento de dos sistemas neurofisiológicos independientes, los sistemas de excitación y valencia. Los estados afectivos son una función de estos dos sistemas. El modelo circumplex es bidimensional, con excitación y valencia definidas como ejes ortogonales (perpendiculares). El eje de excitación, trazado verticalmente, varía de cero excitación a alta excitación.El eje de valencia, trazado horizontalmente, varía de negativo a positivo. Se dispone de índices fisiológicos objetivos de afecto o emoción. Como ejemplos de valencia, el afecto positivo se indica aumentando la actividad del cigomático y el afecto negativo se indica aumentando la actividad del corrugador. Los índices fisiológicos de ejemplo de excitación incluyen la frecuencia cardíaca y la actividad electrodérmica.
Quizás aún más fundamental para el estado emocional es el concepto de estado motivacional. El estado motivacional está indexado por estados fisiológicos específicos, expresados en el cuerpo, que se pueden medir fácilmente. El estado motivacional se basa en el concepto de temas relacionales centrales, llamados «desafío» y «amenaza». Durante el transcurso de la vida, los seres humanos se relacionan con circunstancias ambientales difíciles como una combinación de desafío y amenaza. Una respuesta de desafío es similar a la respuesta fisiológica aeróbica e implica un aumento del volumen de ictus y del gasto cardíaco, una frecuencia cardíaca inalterada o aumentada, una disminución de la resistencia vascular y una presión arterial relativamente inalterada. Esta respuesta es indicativa de una movilización eficiente de la energía disponible para hacer frente a las circunstancias. Una respuesta a una amenaza se caracteriza por un aumento de la frecuencia cardíaca y la presión arterial, un aumento o un cambio escaso de la resistencia vascular, un volumen de ictus disminuido o inalterado y un gasto cardíaco relativamente inalterado. Una respuesta al desafío ocurre cuando el sujeto experimenta recursos suficientes para satisfacer demandas circunstanciales en una situación de desempeño donde los objetivos son importantes. Una respuesta a una amenaza ocurre cuando el sujeto experimenta recursos insuficientes para satisfacer esas mismas demandas circunstanciales. Si se determina que una circunstancia es desafiante, el rendimiento del sujeto generalmente es adecuado. Si se determina que una circunstancia es amenazante, el rendimiento del sujeto tiende a empeorar. La información sobre el estado de motivación se puede utilizar para reflejar mejor las diferencias objetivas entre emociones definidas por modelos circumplex similares, como la ira y el miedo.
La actividad electrodérmica (EDA) es una señal fisiológica que indica un aumento de la actividad del SNS. La EDA es representativa de los cambios en la conductancia eléctrica de la piel debido a la actividad de la glándula ecrina (sudor). La actividad del SNS aumenta las secreciones de las glándulas sudoríparas. Las glándulas ecrinas solo reciben señales de activación del SNS, por lo que el aumento de la EDA es un indicador de aumento de la excitación.
Los cambios en la temperatura de la piel (TSC) son impulsados principalmente por variaciones en el flujo sanguíneo. Estas variaciones locales son causadas principalmente por cambios en la resistencia vascular o la presión arterial. La resistencia vascular local es modulada por la actividad del músculo liso, mediada por el SNS. La variación del SCT refleja la actividad del SNS y es un indicador del estado emocional. En particular, la temperatura de la punta de los dedos es un marcador de cambios inducidos por simpatías en la microcirculación.
El Pulso de Volumen Sanguíneo (PVB), también conocido como Pletismograma de Pulso (GPP), refleja las variaciones en la microcirculación. A medida que aumenta la resistencia de la vasculatura al flujo, sujeto a un aumento de la NS, disminuye la microcirculación. En consecuencia, una reducción de la amplitud de PPG (BVP) refleja el aumento de la actividad del SNS.
El corazón y el cerebro están conectados bidireccionalmente a través del nervio vago. La estimulación vagal de PsNS, procedente del cerebro, influye en el corazón a través del nodo sino-auricular (SA). Las señales de los barorreceptores, procedentes del corazón, viajan a lo largo del nervio vago para afectar al cerebro. El nódulo SA es el marcapasos del corazón. El nodo SA recibe entradas tanto del SNS como del PsNS. El nodo SA puede considerarse un generador de tren de espigas cuyo intervalo de disparo entre espigas está modulado por los niveles de actividad de SNS y PsNS. Debido a que tanto la actividad de SNS como la de PsNS influyen en la activación del pico del nodo SA, se puede considerar que el comportamiento de la frecuencia cardíaca depende de una variedad de estados emocionales. La actividad de SNS aumenta la frecuencia cardíaca y la actividad de PsNS disminuye la frecuencia cardíaca.
La variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC) es una medida de los cambios de la frecuencia cardíaca a lo largo del tiempo. La VFC tiene un rango de frecuencia de 0,003 a 0,4 Hz y se considera que tiene cuatro subbandas: HF, LF, VLF y ULF. La potencia de banda de alta frecuencia HRV (HF-HRV) está en el rango de 0,18 a 0,4 Hz y refleja principalmente influencias PsNS. La potencia de banda HF-VFC refleja la modulación de la actividad del nervio vago, impulsada por la respiración. Esta modulación se denomina arritmia sinusal respiratoria (ASR). La potencia de banda de HRV de baja frecuencia (LF-HRV) está en el rango de 0,05-0,15 Hz y parece reflejar influencias de SNS y PsNS. La potencia de banda de VFC de muy baja frecuencia (VLF-VFC) está en el rango de 0,003 a 0,05 Hz y puede reflejar enfermedad cardiovascular, ciclos termorreguladores y actividad de renina en plasma sanguíneo. La potencia de banda de frecuencia ultrabaja HRV (ULF-HRV) está en el rango de DC-0,003 Hz y puede reflejar la actividad del ritmo circadiano.
Las influencias PsNS ocurren en los rangos de frecuencia LF y HF de la VFC. Las influencias de SNS caen a aproximadamente 0,15 Hz y más. Las influencias de PsNS pueden afectar la frecuencia cardíaca en una fracción de segundo, pero las influencias de SNS solo pueden afectar la frecuencia cardíaca después de unos segundos. En consecuencia, las influencias PsNS son excepcionalmente capaces de producir cambios de alta velocidad en la frecuencia cardíaca. La inervación del PsNS del corazón es controlada por el nervio vago derecho a través del nódulo SA. Los cambios inducidos por PsNS en la frecuencia cardíaca están asociados con la actividad del nervio vagal que es modulada por la respiración. La espiración causa un aumento en la actividad del nervio vagal, por lo que la frecuencia cardíaca disminuye. La inspiración provoca la supresión de la actividad del nervio vagal, por lo que la frecuencia cardíaca vuelve a subir. Esta acción combinada se conoce como arritmia sinusal respiratoria (RSA). La RSA se considera, en parte, un marcador para el control vagal de la frecuencia cardíaca y también para la regulación emocional. La VFC total parece estar correlacionada positivamente con la valencia.
Cuando la atención aumenta, hay una desaceleración a corto plazo de la frecuencia cardíaca. La excitación también se correlaciona con una aceleración a largo plazo en la frecuencia cardíaca. La frecuencia cardíaca también proporciona una indicación de valencia. En comparación con los estímulos neutros, tanto los estímulos positivos como los negativos muestran primero una disminución a corto plazo de la frecuencia cardíaca. A largo plazo, los estímulos positivos se correlacionan con un aumento de la frecuencia cardíaca, mientras que los estímulos negativos generalmente se correlacionan con una disminución de la frecuencia cardíaca.
La actividad respiratoria se produce a través de la contracción y relajación periódicas de los músculos respiratorios, incluidos el diafragma, los músculos intercostales y abdominales. Las salidas motoras para controlar la respiración son generadas por neuronas eferentes en la médula espinal. Existen vías respiratorias autonómicas y voluntarias a estas neuronas eferentes relacionadas con las vías respiratorias. Una variedad de entradas aferentes (sensoriales) influyen en la frecuencia respiratoria y el volumen corriente en apoyo de las demandas metabólicas del cuerpo. La actividad de SNS aumenta la frecuencia respiratoria y la actividad de PsNS reduce la frecuencia respiratoria.
Varios estudios de EEG sugieren que la valencia emocional está vinculada a la activación del lóbulo frontal, típicamente indexada por el poder alfa. Valencia positiva se correlaciona con una mayor activación del lóbulo frontal izquierdo y valencia negativa se correlaciona con una mayor activación del lóbulo frontal derecho. Otros estudios han sugerido que la asimetría de activación del EEG en el lóbulo frontal refleja el equilibrio relativo del estado motivacional, más que la valencia emocional. En este trabajo, la activación mejorada del lóbulo frontal izquierdo predijo estados disposicionales hacia el desafío y la activación mejorada del lóbulo frontal derecho predijo estados disposicionales hacia la amenaza.
Obra de arte adaptada de Russell, J. A. (1980). Un modelo circunflejo de afecto.Revista de Personalidad y Psicología Social, 39, 1161-1178.
Para obtener más información sobre la amplia gama de herramientas de BIOPAC para registrar, mostrar, clasificar y analizar mediciones psicofisiológicas, incluidos EEG, ECG, EDA, PPG y estados emocionales, visite las páginas de aplicaciones de BIOPAC y vea la línea completa de sistemas de adquisición y análisis de datos fisiológicos, electrodos, amplificadores y transmisores y registradores portátiles inalámbricos de BIOPAC.
BIOPAC Systems, Inc. proporciona a los investigadores y educadores de ciencias de la vida sistemas de adquisición y análisis de datos que inspiran a las personas y permiten un mayor descubrimiento sobre la vida. Visítenos en www.biopac.com.