Appunti di psicofisiologia generale e clinica

Psicofisiologia

Psicofisiologia = 1. studio scientifico dei processi cognitivi, emozionali e comportamentali rivelati attraverso eventi e principi fisiologici.

2. Studio delle influenze reciproche tra mente e corpo nella transazione individuo-ambiente (fisico e sociale).

3. Studio delle basi fisiologiche dei processi cognitivi.

Comportamento processi fisiologici (VI) (VD).

Premessa

Livello di attenzione a diverse temperature. Risposta fisiologica a stimoli emotigeni.

Caratteristiche distintive della psicofisiologia

L’oggetto di studio sono gli esseri umani e la loro attività fisiologica in risposta a determinati stimoli ambientali.

Soggetti umani VI VD. Processi cognitivi, emozionali e comportamentali (tipo di stimolo). Indici fisiologici.

Non si producono danni o alterazioni nel sistema dell’individuo ➔ tecniche di indagine. Utilizzo di elettrodi in superficie. Non invasive! PET lievemente invasiva (utilizzo di tracciante radioattivo). Es. stimoli subliminali.

Sensibilità a processi non consapevoli. Può essere applicata anche a soggetti con disabilità verbali/cognitive (afasia, paralisi…) e bambini.

Indici del SNC e SNP. Attività elettrica corticale, neuroni (soprattutto autonomo) + attivazione periferica.

Indagini multivariate. Combinazione di più indici = quadro più chiaro della risposta del soggetto.

1. Indagare quali sono le risposte fisiologiche di un individuo a ricerca di base e determinati stimoli applicata →.

2. Psicofisiologia clinica target terapeutico (modificare risposte non adattive) - Disegno sperimentale ben definito.

Psicologia - Metodi psicometrici (analisi e confronto delle variabili, interpretazione dei dati).

Psicologia fisiologica. Metodi della neuroscienze psicofisiologia how? Psicologia sperimentale.

Relazione mente-corpo

Premessa

1. Cervello dà indicazioni al corpo (programma azioni e organizza info) ➔ processi top-down: psicologici.

2. Corpo invia feedback al cervello (dolore, riflessi,…) ➔ processi bottom-up: omeostasi.

3. Processi inconsapevoli (funzioni automatiche: respirazione,…) in parte regolabili dal cervello.

Omeostasi

Il cervello:

• A. elabora i segnali enterocettivi (carenza di ossigeno, glucosio, variazioni di temperatura).
• B. è molto sensibile alla mancanza di omeostasi.

1. organizza le informazioni (elaboratore cognitivo).

2. permette di esperire sensazioni (grazie ai feedback periferici).

3. permette la messa in atto di comportamenti (in risposta agli stimoli e alla loro valutazione psicologica)  attivazione fisiologica!

Processi corporei processi psicologici → sensazione di fame consapevolezza di avere fame, attivazione per la ricerca di cibo. Vista di uno stimolo spaventoso → accelerazione del battito cardiaco.

Complementari.

Anatomia + fisiologia.

Psicofisiologia: i processi cognitivi, emozionali e le azioni siano fenomeni implementati in un corpo che interagisce con l’ambiente (fisico e sociale).

La mente emerge da un cervello che funziona all’interno di un corpo.

Possibili relazioni tra psicologia e fisiologia

→ 1 a 1: 1 variabile psicologica, 1 variabile fisiologica. Praticamente impossibile.

→ 1 a n: 1 variabile psicologica, diverse risposte fisiologiche e aumento conduttanza per stimoli nuovi. Diminuzione del battito.

→ n a 1: diverse variabili psicologiche, stessa risposta fisiologica. Accelerazione cardiaca per paura o felicità.

→ n a n: diversi processi psicologici, diverse variazioni fisiologiche. Aumento battito cardiaco e diminuzione attività encefalica quando si è spaventati o si esegue un compito di attenzione.

 Nulla. Tendenzialmente associazione dominio psicologico-dominio fisiologico impossibile.

Interpretazione dei pattern fisiologici nel tempo.

Studio del sistema nervoso

Principali misure fisiologiche

Misure fisiologiche classiche

N.B.

Risoluzione spaziale: nitidezza dell’immagine ottenuta.

Risoluzione temporale: visualizzazione in tempo reale dell’attivazione corticale.

Settori della psicofisiologia

Psicofisiologia cognitiva

Studia la relazione tra elaborazione dell’informazione ed eventi fisiologici.

Psicofisiologia sociale

Studia gli effetti cognitivi, emozionali e comportamentali dei sistemi sociali (esposizione al pubblico,…) attraverso misure fisiologiche.

Psicofisiologia clinica

Studia i meccanismi psicofisiologici alla base dei disturbi psicopatologici e psicosomatici.

1. valutazione diagnostica.

2. trattamento.

Psicofisiologia dello sviluppo

Studia lo sviluppo psicologico e l’invecchiamento attraverso misure fisiologiche.

I tre domini (livelli) della psicofisiologia

Modificazioni fisiologiche: biosegnali (anche inconsapevoli) misurati tramite specifiche tecniche  → modificazione fisiologica esperienza soggettiva.

Non c’è sempre covariazione!

→ Persona con elevati livelli biologici di ansia riferisce tranquillità.

→ Persona con bassi livelli biologici di ansia riferisce agitazione.

Esperienza soggettiva: valutazione consapevole dei propri livelli di ansia, stress, del proprio umore prima e dopo un’esperienza.

Comportamento manifesto: azioni messe in atto dal soggetto durante un compito.

Assunti principali

1. Covariazione e dissociazione

Covariazione: tutte le variabili variano insieme secondo una relazione lineare e positiva → ++ frequenza cardiaca percezione di maggiore accuratezza e velocità di risposta.

Dissociazione: almeno una variabile ha un comportamento diverso dalle altre.

2. Asincronia e sincronia

Asincronia: discrepanza temporale tra 2 misure fisiologiche o livelli di risposta (modificazioni fisiologiche-esperienza soggettiva,…).

Tra misure fisiologiche:

1. attività corticale (+++ veloce).

2. attività cardiaca (++ veloce).

3. conduttanza cutanea (+ veloce).

Tra livelli di risposta → 1. risposta di paura fisiologica (+ veloce) → 2. categorizzazione dello stimolo comportamentale (+ lenta).

Sincronia: contemporaneità di 2 misure fisiologiche o livelli di risposta.

3. Frazionamento

Frazionamento: attivazione di più indici fisiologici che vanno in due direzioni opposte (uno si attiva e l’altro si deattiva).

All’interno dello stesso livello di risposta: quello fisiologico!

In generale.

Freq. e conduttanza aumentano: preparazione all’azione in risposta a una minaccia.

Freq. e conduttanza si riducono: rilassamento.

L’elettrologia

Intensità di corrente

Movimento di cariche elettriche attraverso un conduttore: numero di elettroni che attraversano una superficie in una certa unità di tempo.

Differenza di potenziale (voltaggio)

Differenza di concentrazione di cariche opposte ai due poli.

In psicofisiologia: diversa concentrazione di elettrodi tra 2 punti del conduttore in un determinato istante.

Vasi comunicanti.

Senza differenza di potenziale non c’è corrente!

Differenza di potenziale costante

Le cariche elettriche, una volta fluite verso l’altro polo, vengono riportate a quello di partenza tramite una pompa.

How? si ristabilisce la differenza di potenziale e la corrente non arriva mai a 0 ➔ La pila.

Resistenza

Indice della difficoltà con cui la corrente attraversa un conduttore.

I legge di Ohm: V = i * R e formule inverse.

Impedenza

Difficoltà con cui la corrente attraversa un conduttore.

Confronto

 Resistenza impedenza (distinzione convenzionale).

Biosegnale e suoi parametri

Biosegnale

Qualsiasi informazione prodotta da un organismo vivente e connessa al funzionamento delle sue strutture anatomiche.

Which?

Segnali biofisici: biosegnali di natura fisica. Pressione. Respiro.

Segnali biochimici: biosegnali di natura chimica. Ormoni (curva giornaliera di cortisolo…). Enzimi.

Potenziale bioelettrico

Segnale: grandezza fisica che varia nel tempo ➔ info sull’organo, sistema o processo che lo ha generato.

Bioelettrico: generato dalle fibre eccitabili di una struttura biologica, che producono un segnale elettrico ➔ caso particolare di segnale biologico.

Segnale bioelettrico: segnale generato da una sorgente (cellula o gruppo di cellule) che si trova all’interno di un volume conduttore (tessuti circostanti).

*forma sinusoidale: il segnale oscilla nel tempo a seconda di alcuni parametri.

*periodo = tempo necessario per compiere 1 ciclo completo.

Ampiezza e frequenza inversamente proporzionali.

Da cosa è generato? → Variazione di distribuzione degli ioni all’interno o all’esterno di cellule specializzate. Ionizzazione.

Dove viene misurato? Misurazione sulla superficie (scalpo, pelle).

Ma: dissipazione del segnale elettrico se misurato in superficie (dovuta all’attraversamento di molti tessuti).

Conseguenze:

1. voltaggio minore.

2. morfologia del segnale distorta.

So  segnali elettrici rilevati anziché analisi del singolo segnale.

Misurazione del potenziale bioelettrico = misurazione dell’effetto della sorgente sulla superficie del volume conduttore.

La catena di registrazione

1. Applicazione di biosensori in loco.

2. Amplificazione e filtraggio del segnale.

3. Registrazione del segnale (analogica o digitale).

Captazione del segnale

Caratteristiche degli elettrodi.

Tipi di elettrodi.

• Ad ago.

1. Sottocutanei.

2. Rilevano attività di un numero limitato di cellule.

3. segnale molto più specifico ➔ argento/cloruro d’argento (Ag, AgCl) → invasivi non utilizzati in psicofisiologia.

• Superficiali.

1. Applicati sulla pelle con un cerotto o collarini bio-adesivi o utilizzando una cuffia.

Applicazione degli elettrodi

Passaggio preliminare.

Pulizia della pelle e dermoabrasione.

Why? Ridurre impedenza dovuta alle cellule morte che si accumulano sulla superficie e che fungono da isolante per il segnale.

How?

1. Alcol.

2. Gel o pasta elettroconduttrice.

1. Individuazione di siti specifici di applicazione.

2. Dimensioni e distanza reciproca tra gli elettrodi uguali per tutti i soggetti testati.

Montaggio degli elettrodi

→ Almeno 2 elettrodi differenza di potenziale!

1 sito attivo.

1 sito neutro (cellule che non producono un segnale elettrico).

• Mastoide (ossicino dietro l’orecchio).
• Lobo dell’orecchio.
• Punta del naso.

Montaggio monopolare: attività specifica del sito attivo = differenza di potenziale sito attivo – sito neutro. 2 siti attivi  (biosegnale 0).

Montaggio bipolare: attività specifica del sito attivo = differenza di potenziale tra i 2 siti attivi.

Trasduzione

Trasformazione di una forma di energia in un’altra  V → Biosegnale meccanico, termico, pressorio potenziale elettrico.

Amplificazione

Valore che bisogna inserire nell’apparecchio amplificatore per avere un voltaggio in uscita = 1V mantenendo inalterate le caratteristiche del segnale in entrata.

Guadagno: è il numero che va inserito nell’amplificatore.

Rapporto tra le ampiezze del segnale in uscita e di quello in entrata.

Gain = Vout / Vin.

È un numero puro (coefficiente).

Meccanismo dell’amplificazione: voltaggio finale = moltiplicare il voltaggio iniziale per un certo valore.

Tipi di amplificatori

Filtraggio

Premessa: rapporto segnale-rumore

Rumore = segnale elettrico indesiderato, che può provocare contaminazione e distorsione del segnale indagato.

Who?

• Altri biosegnali (respiro, sudore, movimento,…).
• Apparato di registrazione (presa di corrente, movimento di elettrodi,…).
• Ambiente di registrazione (monitor, pc,…).

Scopo delle analisi in psicofisiologia è eliminare il rumore al fine di captare con la massima accuratezza possibile il segnale indagato.

How?

1. Filtraggio.

Operazione che ha lo scopo di attenuare o eliminare specifiche frequenze al di fuori del range del segnale indagato e consentire il passaggio di quelle desiderate.

How? Induzione di cambiamenti di ampiezza in funzione della frequenza.

Utilizzo di filtri per rimuovere le parti non di interesse.

Tipi di filtri

Frequenza di taglio → frequenza alla quale il segnale viene attenuato del 30% oltre di essa: f non di interesse.

Filtro digitale: permette di osservare solo alcune caratteristiche del segnale esaminato.

Passa basso (taglia alto): riduce del 30% (attenua) tutte le frequenze dei segnali superiori alla frequenza di taglio stabilita (oltre tale frequenza si pone che esistano frequenze non di interesse). Passano solo i segnali con f < f di taglio.

Passa alto: passano solo i segnali con f > f di taglio.

Passa banda: elimina le frequenze al di sopra e al di sotto di un certo range di frequenze. Passano solo i segnali con f < f < flow high.

Notch filter (taglia banda): elimina frequenze dirette (solo una classe di frequenze). Passano solo i segnali con f < f e f > flow high.

Dopo l’applicazione: ➔ segnale più uniforme, senza micro-fluttuazio.