Di Alan Macy, BIOPAC Systems, Inc.
Il modello Circumplex di affetto è stato descritto per la prima volta nel 1980 da James Russell. Gli stati affettivi derivano dal comportamento di due sistemi neurofisiologici indipendenti, i sistemi di eccitazione e valenza. Gli stati affettivi sono una funzione di questi due sistemi. Il modello circumplex è bidimensionale, con eccitazione e valenza definiti come assi ortogonali (perpendicolari). L’asse di eccitazione, tracciato verticalmente, varia da zero eccitazione ad alta eccitazione.L’asse di valenza, tracciato orizzontalmente, varia da negativo a positivo. Sono disponibili indici fisiologici oggettivi di affetto o emozione. Come esempi di valenza, l’effetto positivo è indicato aumentando l’attività dello zigomatico e l’effetto negativo è indicato aumentando l’attività dell’ondulatore. Gli indici di esempio fisiologici per l’eccitazione includono la frequenza cardiaca e l’attività elettrodermica.
Forse ancora più fondamentale per lo stato emotivo è il concetto di stato motivazionale. Lo stato motivazionale è indicizzato da stati fisiologici specifici, espressi corporalmente, che possono essere facilmente misurati. Lo stato motivazionale si basa sul concetto di temi relazionali di base, chiamati “sfida” e “minaccia”. Nel corso della vita, gli esseri umani si riferiscono a circostanze ambientali difficili come una combinazione di sfida e minaccia. Una risposta challenge è simile alla risposta fisiologica aerobica e comporta un aumento del volume della corsa e della gittata cardiaca, una frequenza cardiaca invariata o aumentata, una diminuzione della resistenza vascolare e una pressione sanguigna relativamente invariata. Questa risposta è indicativa di una mobilitazione efficiente dell’energia disponibile per far fronte alle circostanze. Una risposta alle minacce è caratterizzata da un aumento della frequenza cardiaca e della pressione sanguigna, una resistenza vascolare aumentata o poco modificata, un volume di ictus diminuito o invariato e una gittata cardiaca relativamente invariata. Una risposta alla sfida si verifica quando il soggetto sperimenta risorse sufficienti per soddisfare le richieste circostanziali in una situazione di prestazioni in cui gli obiettivi sono importanti. Una risposta alle minacce si verifica quando il soggetto sperimenta risorse insufficienti per soddisfare le stesse richieste circostanziali. Se una circostanza è determinata per essere difficile, quindi le prestazioni soggetto è di solito adeguata. Se una circostanza è determinata a essere minacciosa, le prestazioni del soggetto tendono a peggiorare. Informazioni stato motivazionale può essere utilizzato per riflettere meglio le differenze oggettive tra simili modello circomplex emozioni definite, come la rabbia e la paura.
L’attività elettrodermica (EDA) è un segnale fisiologico che indica un aumento dell’attività SNS. L’EDA è rappresentativo dei cambiamenti nella conduttanza elettrica della pelle dovuti all’attività della ghiandola eccrina (sudore). L’attività SNS aumenta le secrezioni delle ghiandole sudoripare. Le ghiandole eccrine ricevono solo segnali di attivazione dal SNS, quindi l’aumento dell’EDA è un indicatore di aumento dell’eccitazione.
I cambiamenti di temperatura cutanea (SKT) sono principalmente guidati da variazioni nel flusso sanguigno. Queste variazioni locali sono principalmente causate da cambiamenti nella resistenza vascolare o nella pressione arteriosa. La resistenza vascolare locale è modulata dall’attività della muscolatura liscia, che è mediata dal SNS. Variazione SKT riflette l’attività SNS, ed è un indicatore di stato emotivo. In particolare, la temperatura del polpastrello è un marker per i cambiamenti indotti dal simpatico nella microcircolazione.
Blood Volume Pulse (BVP), noto anche come Pletismogramma a impulsi (PPG), riflette le variazioni della microcircolazione. Con l’aumentare della resistenza vascolare al flusso, soggetta ad un aumento di SNS, la microcircolazione diminuisce. Di conseguenza una riduzione dell’ampiezza di PPG (BVP) riflette l’aumento dell’attività SNS.
Il cuore e il cervello sono collegati bidirezionalmente tramite il nervo vago. Stimolazione vagale PsNS, dal cervello, influenza il cuore attraverso il nodo sino-atriale (SA). I segnali barocettori, dal cuore, viaggiano indietro lungo il nervo vago per influenzare il cervello. Il nodo SA è il pacemaker del cuore. Il nodo SA riceve input sia da SNS che da PSNS. Il nodo SA può essere considerato un generatore di spike-train il cui intervallo inter-spike (firing) è modulato da entrambi i livelli di attività SNS e PsNS. Poiché sia l’attività SNS che PsNS influenzano il picco del nodo SA, il comportamento della frequenza cardiaca può essere considerato dipendente da una serie di stati emotivi. L’attività SNS aumenta la frequenza cardiaca e l’attività PsNS diminuisce la frequenza cardiaca.
La variabilità della frequenza cardiaca (HRV) è una misura delle variazioni della frequenza cardiaca nel tempo. HRV ha una gamma di frequenza da 0,003 a 0,4 Hz ed è considerato avere quattro sottobande: HF, LF, VLF e ULF. La potenza della banda HRV (HF-HRV) ad alta frequenza è compresa tra 0,18 e 0,4 Hz e riflette principalmente le influenze PsNS. La potenza della banda HF-HRV riflette la modulazione dell’attività del nervo vago, guidata dalla respirazione. Questa modulazione è chiamata aritmia sinusale respiratoria (RSA). La potenza della banda HRV a bassa frequenza (LF-HRV) è nell’intervallo 0,05-0,15 Hz e sembra riflettere sia le influenze SNS che PSNS. La potenza della banda HRV (VLF-HRV) a frequenza molto bassa è compresa tra 0,003 e 0,05 Hz e può riflettere malattie cardiovascolari, cicli termoregolatori e attività della renina plasmatica. La potenza della banda ultra bassa frequenza HRV (ULF-HRV) è nell’intervallo DC-0.003 Hz e può riflettere l’attività del ritmo circadiano.
Le influenze PsNS si verificano sulle gamme di frequenza LF e HF di HRV. Le influenze SNS scendono a circa 0,15 Hz e oltre. Le influenze PsNS possono influenzare la frequenza cardiaca in una frazione di secondo, ma le influenze SNS possono influenzare la frequenza cardiaca solo dopo alcuni secondi. Di conseguenza, le influenze PsNS sono unicamente in grado di produrre cambiamenti ad alta velocità nella frequenza cardiaca. L’innervazione PsNS del cuore è controllata dal nervo vago destro attraverso il nodo SA. I cambiamenti indotti da PsNS nella frequenza cardiaca sono associati all’attività del nervo vagale modulata dalla respirazione. L’espirazione provoca un aumento dell’attività del nervo vagale, quindi la frequenza cardiaca diminuisce. L’ispirazione causa la soppressione dell’attività del nervo vagale, quindi la frequenza cardiaca risale. Questa azione combinata è nota come aritmia sinusale respiratoria (RSA). RSA è considerato, in parte, un marker per il controllo vagale della frequenza cardiaca e anche per la regolazione emotiva. L’HRV totale sembra essere correlato positivamente con la valenza.
Quando l’attenzione aumenta, c’è una decelerazione a breve termine della frequenza cardiaca. L’eccitazione è anche correlata a un’accelerazione a lungo termine della frequenza cardiaca. La frequenza cardiaca fornisce anche un’indicazione di valenza. Rispetto agli stimoli neutri, sia gli stimoli positivi che quelli negativi mostrano prima una diminuzione a breve termine della frequenza cardiaca. A lungo termine, gli stimoli positivi sono correlati con un aumento della frequenza cardiaca mentre gli stimoli negativi di solito sono correlati a una diminuzione della frequenza cardiaca.
L’attività respiratoria si verifica attraverso la contrazione periodica e il rilassamento dei muscoli respiratori, compresi il diaframma, i muscoli intercostali e addominali. Le uscite motorie per il controllo della respirazione sono generate da neuroni efferenti nel midollo spinale. Esistono vie respiratorie autonome e volontarie a questi neuroni efferenti correlati alle vie respiratorie. Una varietà di input afferenti (sensoriali) influenza la frequenza respiratoria e il volume delle maree a sostegno delle richieste metaboliche del corpo. L’attività SNS aumenta la frequenza respiratoria e l’attività PsNS riduce la frequenza respiratoria.
Diversi studi EEG suggeriscono che la valenza emotiva è legata all’attivazione del lobo frontale, tipicamente indicizzata dal potere alfa. La valenza positiva è correlata ad una maggiore attivazione del lobo frontale sinistro e la valenza negativa è correlata ad una maggiore attivazione del lobo frontale destro. Altri studi hanno suggerito che l’asimmetria di attivazione EEG del lobo frontale riflette l’equilibrio relativo dello stato motivazionale, più della valenza emotiva. In questo lavoro, l’attivazione del lobo frontale sinistro migliorata ha previsto gli stati disposizionali verso la sfida e l’attivazione del lobo frontale destro migliorata ha previsto gli stati disposizionali verso la minaccia.
Opere d’arte adattate da da Russell, J. A. (1980). Un modello circonflesso di affetto.Journal of Personality and Social Psychology, 39, 1161-1178.
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