Questo studio, Brain mechanisms underlying the modulation of heart rate variability when accepting and reappraising emotions, a firma di Simón Guendelman, Laura Kaltwasser, Mareike Bayer, Vittorio Gallese, Isabel Dziobek, dimostra che mentre l’HRV a riposo e l’HRV da compito mostrano una correlazione positiva, l’HRV a riposo sembra essere un predittore migliore della capacità di regolazione emozionale. L’HRV a riposo e l’ HRV da task sono stati associate all’attivazione cerebrale della corteccia prefrontale dorsomediale (DMPFC).
La variabilità della frequenza cardiaca (HRV) è stata collegata alla resilienza e alla regolazione delle emozioni (ER). Tuttavia, il modo in cui HRV e l’elaborazione cerebrale interagiscono durante la regolazione emozionale è rimasto elusivo.
In questa ricerca sessantadue soggetti hanno completato l’acquisizione di HRV a riposo e HRV da compito durante l’esecuzione di un paradigma di risonanza magnetica funzionale (fMRI) ER, che includeva le strategie differenziali di rivalutazione e accettazione emozionale (componenti della regolazione emozionale) nel contesto della visione di immagini avversive. Abbiamo trovato alte correlazioni di HRV a riposo e HVR da compito in tutte le strategie di regolazione delle emozioni. Inoltre, gli individui con alti livelli di HRV a riposo, ma non del compito, hanno mostrato un disagio numericamente inferiore durante l’ER con accettazione. Le analisi di modulazione parametrica fMRI dell’intero cervello hanno rivelato che una HRV del compito più elevata covariava con l’attivazione prefrontale dorso-mediale per la rivalutazione e l’attivazione prefrontale dorso-mediale, cingolata anteriore e della giunzione temporo-parietale per l’accettazione. I soggetti con HRV a riposo elevato, rispetto ai soggetti con HRV a riposo basso, hanno mostrato una maggiore attivazione nell’area motoria pre-supplementare durante l’ER utilizzando un approccio di regione di interesse. Questo studio dimostra che mentre l’HRV a riposo e quella da compito presentano una correlazione positiva, l’HRV a riposo sembra essere un predittore migliore della capacità di regolazione emozionale. L’HRV a riposo e quella da compito sono state associate all’attivazione cerebrale ER nella corteccia frontale mediana (cioè DMPFC).
Regolazione emozionale: rivalutazione e accettazione
Un fattore chiave associato alla resilienza e alla salute mentale è la regolazione delle emozioni (ER), la capacità di modificare lo stato emotivo che è stata descritta come una sottocomponente dell’intelligenza emotiva. Durante circostanze stressanti, le capacità ER facilitano la down-regulation dei livelli di disagio a livello psicologico (vale a dire auto-riportato) e fisiologico. La letteratura ha distinto tra strategie ER maladattive, come collegate alla psicopatologia, e strategie ER adattive, come precursori della salute mentale. Le strategie ER adattive più studiate includono la rivalutazione (modifica della cornice cognitiva dell’evento stressante) e l’accettazione consapevole (accogliere/permettere in modo non reattivo lo stato emotivo).
Da un punto di vista psicologico, entrambe le strategie coinvolgono risorse cognitive diverse (riformulazione cognitiva degli stimoli emotivi vs accettazione così come sono), e quindi potrebbero essere realizzate tramite una diversa implementazione dei processi cerebrali e fisiologici. In effetti, l’unico studio che ha confrontato direttamente queste strategie ER ha mostrato che la rivalutazione era più efficace nel ridurre il disagio ma consumava più risorse in termini di elaborazione cognitiva, cerebrale (maggiore attivazione nelle regioni regolatrici, come la corteccia prefrontale) e fisiologica (frequenza cardiaca più elevata), suggerendo costi metabolici più elevati. Dato che entrambi sono parte centrale degli attuali approcci terapeutici (rivalutazione nella terapia cognitivo comportamentale – CBT e accettazione nella terapia di accettazione e impegno – ACT), un’ulteriore comprensione della loro base neurofisiologica è fondamentale per far progredire la comprensione dei meccanismi di azione degli interventi psicologici.
Variabilità della frequenza cardiaca e funzionamento socio-emotivo
La variabilità della frequenza cardiaca (HRV), il grado di variazione del battito cardiaco, è stata collegata a una miriade di risultati sulla salute mentale (ad esempio, resilienza). La letteratura precedente ha dimostrato che livelli più elevati di HRV sono collegati a un funzionamento esecutivo, cognitivo e sociale più elevato, e anche livelli più bassi di HRV sono stati mostrati in diverse condizioni mediche e di salute mentale come ansia o disturbi dell’umore. L’HRV (qui useremo “HRV” per riferirci a ciò che di solito è l’intervallo ad alta frequenza dell’HRV), è stato proposto come un marcatore fisiologico per l’attività del “sistema parasimpatico”, un ramo del sistema nervoso autonomo, che insieme al sistema simpatico esercita il controllo su diverse funzioni viscerali, tra cui frequenza cardiaca, frequenza respiratoria, infiammazione, tra le altre. Il dominio ad alta frequenza dell’HRV, nel contesto dell’analisi del dominio di frequenza, è stato suggerito come la migliore rappresentazione del tono parasimpatico, come è stato dimostrato in studi precedenti. Diversi resoconti hanno postulato un ruolo centrale per il sistema parasimpatico, vale a dire la teoria dell’integrazione neuroviscerale di Thayer e Lane (2000) e la teoria polivagale di Stefen Porges, collegando in particolare i processi di autoregolazione di ordine superiore e volitivi e la regolazione adattativa della frequenza cardiaca, tramite regioni frontali (medie) cerebrali (Thayer, Åhs, Fredrikson, Sollers e Wager). Questo ruolo di collegamento della corteccia cerebrale con la modulazione cardiaca autonoma potrebbe essere fondamentale per la regolazione emozionale, che, per definizione, include la modifica dei livelli di stress sia psicologici che fisiologici.
Variabilità della frequenza cardiaca come marcatore della regolazione delle emozioni
Diversi studi hanno quindi collegato specificamente HRV e regolazione emozionale. Utilizzando l’HRV a riposo, acquisendo misurazioni dell’HRV durante una condizione di riposo, studi che utilizzano strumenti comportamentali e auto-riportati hanno dimostrato che i soggetti con un’HRV a riposo più elevata hanno uno stress giornaliero inferiore e una ER migliore delle emozioni negative, il che nel complesso descrive un ER più adattivo e strategie di risposta flessibili. D’altro canto, studi che indagano l’ER e l’HRV del compito, acquisendo misurazioni dell’HRV durante una condizione di compito, hanno mostrato un modello simile, suggerendo che l’HRV del compito più elevata è collegata a maggiori sforzi di autoregolazione o recupero dallo stress. Tuttavia, per quanto ne sappiamo, nessuno studio precedente ha indagato sia l’HRV a riposo che quella del compito durante la regolazione emozionale, prendendo anche in considerazione i loro meccanismi cerebrali. Processi cerebrali alla base della variabilità della frequenza cardiaca e della regolazione delle emozioni Gli studi che indagano le basi neurobiologiche dell’ER, utilizzando compiti in cui i soggetti devono esplicitamente ridurre le emozioni negative, hanno mostrato un coinvolgimento privilegiato di aree come le parti dorsali e ventrali della corteccia prefrontale laterale (DLPFC, VLPFC), ma anche di regioni della linea mediana della corteccia prefrontale (PFC), come l’area motoria pre-supplementare (pre-SMA), la corteccia cingolata anteriore (ACC), tra le altre. Allo stesso modo, gli studi che esaminano la relazione tra HRV, sebbene mescolino HRV a riposo e durante il compito, e l’attivazione cerebrale durante i compiti di controllo cognitivo ed emotivo, hanno mostrato una relazione positiva tra HRV e le regioni dell’insula e della linea mediana della PFC (vale a dire PFC mediale, pre-SMA e ACC; meta-analisi di Mulcahy, Larsson, Garfinkel e Critchley, 2019; Thayer et al., 2012). Inoltre, pochi studi hanno esaminato insieme HRV e specifici processi cerebrali ER: uno studio che confrontava soggetti con HRV a riposo basso e alto ha mostrato che quest’ultimo gruppo aveva una maggiore attivazione nella PFC dorso-mediale (DMPFC). Un altro studio ha mostrato che i soggetti con HRV a riposo più elevato avevano una connettività più forte tra DMPFC e amigdala. Questi studi suggeriscono che l’HRV a riposo è associata a meccanismi cerebrali alla base della regolazione delle emozioni. Tuttavia, questi studi presentano diverse carenze metodologiche, tra cui piccole dimensioni del campione, mancata valutazione sia dell’HRV a riposo che dell’HRV a riposo, segnalazione di valori p non corretti, ecc. (ad es. Steinfurth et al., 2018). È interessante notare che, finora, nessuno studio ha esaminato la relazione tra HRV a riposo e dell’HRV da compito e la ER da una prospettiva comportamentale e cerebrale dell’interazione incarnata. Più specificamente, il modo in cui il cervello e il cuore interagiscono durante la regolazione emozionale è rimasto sfuggente.
Processi cerebrali alla base della modulazione della variabilità della frequenza cardiaca durante la regolazione delle emozioni
Lo studio attuale ha cercato di chiarire ulteriormente la relazione tra HRV a riposo e da compito e la ER a livello comportamentale e cerebrale, e più specificamente i ricercatori si sono prefissati di testare l’ipotesi che i soggetti con HRV a riposo più elevato mostrino anche HRV di compito più elevato durante un compito di regolazione emozionale. Allo stesso modo, hanno cercato di indagare se i livelli di HRV a riposo e compito moderino le capacità di regolazione delle emozioni, ipotizzando che i soggetti con HRV a riposo e compito più elevati mostreranno un minore disagio personale, quando regolano le proprie emozioni in modo più generale, quindi, quando utilizzano strategie sia di rivalutazione che di accettazione.
A livello cerebrale, e utilizzando l’HRV del compito come regressore parametrico nelle analisi di primo livello, i ricercatori ha previsto un aumento della covariazione cervello-HRV durante la ER con rivalutazione nelle regioni cerebrali della linea mediana, come la PFC dorso-mediale, l’ACC ventrale e la pre-SMA (Thayer et al., 2012). Utilizzando lo stesso approccio, hanno previsto un aumento della covariazione cervello-HRV durante la ER con accettazione nelle regioni cerebrali della linea mediana, come la PFC dorso-mediale, l’ACC ventrale e la pre-SMA, ma anche nelle cortecce insulari e parietali, collegate all’elaborazione somatosensoriale (Goldin et al., 2019; Thayer et al., 2012). Pertanto, la covariazione cervello-HRV del compito sarà particolarmente evidente nelle regioni cerebrali della ER per entrambe le strategie. Inoltre, utilizzando l’HRV a riposo come covariata tra soggetti per analisi di livello superiore, abbiamo previsto che i soggetti con HRV a riposo più elevato avrebbero mostrato una maggiore attivazione cerebrale nelle stesse regioni della linea mediana, in particolare in quelle coinvolte nella modulazione della ER che in quella della HRV (ad es. pre-SMA), quando si confrontano sia la rivalutazione che l’accettazione con una condizione di base. Hanno dunque cercato di replicare i risultati precedenti che associano l’attivazione cerebrale HRV a riposo e ER.
Infine, per indagare ulteriormente le differenze tra rivalutazione e accettazione, hanno adottato un approccio esplorativo e confrontato le mappe di covariazione dell’attivazione cerebrale HRV del compito tra entrambe le strategie. Qui i ricercatori si aspettavano che la rivalutazione rispetto all’accettazione avrebbe portato a una maggiore covariazione cervello-HRV nelle regioni della linea mediana (DMPFC), mentre l’accettazione rispetto alla rivalutazione avrebbe portato a una maggiore covariazione cervello-HRV nelle regioni somatosensoriali (ad es., lobulo parietale inferiore, giunzione temporo-parietale), poiché l’accettazione comporta un coinvolgimento volontario con l’esperienza corporea attuale. Pertanto, queste analisi favorirebbero la comprensione dei substrati neurofisiologici differenziali tra entrambe le strategie.
Per valutare queste domande, i ricercatori hanno sfruttato un set di dati precedentemente acquisito nel contesto di uno studio di intervento di mindfulness, implementando un compito di regolazione delle emozioni (ERT), in cui i soggetti dovevano alternare tra la regolazione delle proprie emozioni con rivalutazione e accettazione e una condizione di base (emozioni consentite), mentre venivano esposti a immagini avversive. I soggetti hanno completato l’ERT nello scanner a risonanza magnetica, mentre venivano misurati i punteggi di stress auto-riportati e la frequenza cardiaca.
Qui è possibile trovare l’intero studio:
https://www.nature.com/articles/s41598-024-68352-4.pdf