1 Módulo I – Motivações Primárias Comportamento Reflexo 1) Enquadramento a. Conceitos fundamentais: Lei dos Valores Iniciais; Activação; Relação Cardíacosomática (breve referência aos reflexos de defesa e orientação) b. Bases psicofisiológicas e significado dos registos electrocardiográficos e pletismográficos c. Demonstração do equipamento poligráfico e das técnicas de captação dos referidos índices 2) Aplicação a. Elaboração de uma experiência para testar os efeitos da variação da temperatura ambiente nos níveis de activação b. Execução da experiência 3) Análise e discussão dos resultados 4) Avaliação © 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aulas de 25/10 a 8/11/2004 2 Módulo I – Motivações Primárias Comportamento Reflexo 1) Enquadramento a. Conceitos Psicofisiológicos Fundamentais • Introdução ! Importância da definição rigorosa dos conceitos ! (Inter)Relação entre conceitos e investigação experimental • Lei dos Valores Iniciais (LVI) ! “A resposta psicofisiológica particular a uma dada situação-estímulo depende do nível de pré-estimulação do sistema em estudo” (Wilder, 1957, 1967, 1976) ! Corolários: " Quanto maior for o nível inicial, menor será o aumento da resposta psicofisiológica à situação-estímulo "Quanto maior for o nível inicial, maior será o decréscimo produzido por estímulos capazes de causar decréscimo ! Exemplos do valor preditivo em situações experimentais © 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aulas de 25/10 a 8/11/2004 3 Restricções à LVI ! A LVI tem maior valor preditivo para o RC, Actividade Vascular e Ritmo Respiratório do que para a CEP e Temperatura Cutânea. ! A LVI é dependente das condições experimentais, das situações-estímulo e da reactividade dos indivíduos © 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aulas de 25/10 a 8/11/2004 4 • Activação ! Activação refere-se ao reflexo da intensidade do comportamento no nível de reactividade de certas variáveis psicofisiológicas ! Aumentos no RC, CEP ou dessincronização EEG estão associados a maiores níveis de activação ! O conceito de activação tenta explicar a relação entre o nível de actividade psicofisiológica e alterações no comportamento ! Papel do SARA (Sistema de Activação Reticular Ascendente) ! A performance melhora com o aumento do nível de activação psicofisiológico até um ponto óptimo para a tarefa em causa, a partir do qual posteriores aumentos produzem decréscimos de performance ! Exemplos do valor preditivo em situações experimentais © 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aulas de 25/10 a 8/11/2004 5 Restricções ao conceito ! Não existe apenas uma, mas várias formas de activação: Central, Autónoma, Somática e Comportamental ! A interdependência entre essas formas de activação não é linear, por exemplo, o aumento do RC pode ser acompanhado por menor activação cortical e a diminuição do RC pode ser acompanhada por aumento da CEP Activação diferencial © 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aulas de 25/10 a 8/11/2004 6 • Relação Cardíaco-Somática ! A desaceleração cardíaca parece estar associada com a inibição de actividades somáticas irrelevantes para a tarefa, reflectindo a actuação de um mecanismo cerebral que ajusta a actividade cardíaca às necessidades metabólicas ! Corolário: As respostas cardíacas facilitam a preparação e performance de respostas comportamentais ! Exemplos do valor preditivo em situações experimentais: decréscimo simultâneo da actividade cardíaca e miográfica espontânea em experiências de TR Restricções ao conceito ! A relação cardíaco-somática é mais evidente em paradigmas experimentais em que o sujeito é passivo ! Quando a situação-estímulo implica o envolvimento emocional activo do sujeito a resposta cardíaca é mais mobilizada do que as somáticas © 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aulas de 25/10 a 8/11/2004 7 b. Bases psicofisiológicas e significado dos registos electrocardiográficos e pletismográficos • Bases fisiológicas da ECG ! Principal função do coração ! Importância do circuito sistémico (para a pletismografia) ! Tipos de células necessárias à função " Geradores de ritmo (sinais eléctricos) nódulos " De condução do sinal – feixe de Hiss " De contracção miocárdio © 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aulas de 25/10 a 8/11/2004 8 ! Processos eléctrico-mecânicos subjacentes ao ECG: " O sinal eléctrico é gerado pelo Nódulo SA (pace-maker, 60-80 bpm) " A despolarização do nódulo SA provoca difusão do sinal eléctrico ao músculo auricular, que contrai " O impulso é também conduzido ao Nódulo Aurículo-ventricular por fibras internodais " Após 0,2s, o impulso é conduzido ao músculo ventricular através do Feixe de Hiss (feixe Aurículoventricular) com uma ramificação direita e outra esquerda, levando à contracção (Sístole) " A repolarização do Nódulo SA é conduzido pelos mesmos processos levando ao relaxamento auricular e ventricular (Diástole) © 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aulas de 25/10 a 8/11/2004 ! O Ritmo Cardíaco (RC) e a força da contracção são controladas pelo SNA Simpático (efeito acelerador e intensificador) e Parassimpático (efeito contrário) 9 P.e., sempre que é necessário mais oxigénio, seja por exercício físico, seja por decréscimo de pressão sanguínea, aumenta a influência simpática ! Os potenciais eléctricos gerados pela actividade do músculo cardíaco podem ser captados na superfície cutânea através de electródos, sendo depois ampliados e registados ! O registo desse sinal eléctrico é designado de Electrocardiograma e permite inferir a actividade mecânica do coração ! Componentes do Electrocardiograma (ECG): " Linha Basal - Linha Isoeléctrica " Onda P - despolarização auricular " Complexo QRS – despolarização ventricular (início da sístole) " Onda T – repolarização ventricular (início da diástole) A repolarização auricular está mascarada sob o complexo QRS " Intervalo PQ – tempo que o impulso demora a chegar do nódulo SA aos ventrículos " Segmento PQ – atraso imposto pelo Nódulo AV na transmissão do impulso aos ventrículos Enquanto que os intervalos se medem do início de uma onda ao início da seguinte os segmentos medem-se do fim de uma onda ao início da seguinte © 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aulas de 25/10 a 8/11/2004 10 • Bases fisiológicas da Pletismografia ! A actividade eléctrica dos ventrículos (complexo QRS) precede a contracção mecânica dos respectivos músculos (Sístole) ! A Sístole começa no pico da Onda R e finaliza no fim da Onda T (repolarização dos ventrículos) ! A Diástole (relaxamento dos músculos ventriculares) tem início no fim da Onda T e termina no pico da Onda R ! Como um ciclo cardíaco contém uma Sistole e uma Diástole, a sua duração (1 batimento) mede-se pelo período de tempo de R a R ! Quando o ventrículo esquerdo se contrai (Sístole), o sangue é bombeado pelo circuito sistémico através da Aorta © 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aulas de 25/10 a 8/11/2004 11 ! As artérias possuem paredes musculares que se expandem para receber o fluxo e as suas propriedades elásticas exercem uma pressão que impulsiona o sangue ao longo do sistema ! A acção mecânica de bombeamento dos ventrículos também dá início a uma onda de pressão que é transmitida ao longo das paredes arteriais ! A pressão arterial aumenta com a Sístole e diminui com a Diástole ! Quando a onda de pressão chega aos orgãos ou à extremidade dos dedos, à medida em que os vasos sanguíneos se dilatam há um aumento do volume dos tecidos (pulso) ! O registo das alterações de volume sanguíneo, habitualmente captadas através de transducers fotoeléctricos, é designado de Pletismografia Maior volume sanguíneo Maior absorção de luz Menos luz reflectida Menos luz convertida em sinal eléctrico ! O fluxo sanguíneo é mais lento do que a onda de pressão ! As alterações de volume sanguíneo podem ser provocadas pelo SNA, factores ambientais (p.e., temperatura), actividade metabólica, etc. ! A velocidade da onda de pressão pode ser afectada pela força de contracção do coração, pela elasticidade e pelo diâmetro dos vasos ! Tais factores variam em função da posição do corpo, dos impulsos simpáticos, do estado emocional, etc © 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aulas de 25/10 a 8/11/2004 12 • Significado psicofisiológico (alguns exemplos) ! Medida inespecífica de activação do SNC ! Correlato de processos cognitivos - p.e., < RC em situações de RO ou face ao aumento de informação sensorial ! Correlato de processos emocionais, a estímulos intensos ou a rejeição ambiental - p.e., redução do impacto de Es aversivos) ! Relação com a estimulação do hemisfério direito © 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aulas de 25/10 a 8/11/2004 c. Demonstração do equipamento e técnicas de captação 13 • Introdução ! Classificação das técnicas psicofisiológicas EEG e PE " Pertencentes ao SNC Téc.Imagiológicas EMG (incluindo oculografia) " Pertencentes ao SNS ou Sensório-motor Actividade respiratória " Pertencentes ao SNA Act. Electrodérmica e Temperatura Cutânea Actividade Cardiovascular Act. Pupilar ! Funções dos índices psicofisiológicos " Função descritiva Caracterização da resposta: presença ou ausência, intensidade, localização, tempo, configuração " Função Explicativa Caracterização do sistema: nível de actividade, estabilidade, reactividade e reacção previsível Caracterização do estímulo © 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aulas de 25/10 a 8/11/2004 14 ! Processo de obtenção e tratamento dos índices 1. Captação: Através de Transducers (fenómenos físicos) ou Eléctrodos (fenómenos bioeléctricos), que podem ser de Superfície ou Microagulhas, em montagem Bipolar ou Unipolar e ainda, Exossomática ou Endossomática 2. Modulação: Consiste em filtrar Artefactos, (i.é., interferências nos sinais fisiológicos de interesse, que podem ter origem fisiológica ou não-fisiológica) e/ou transformar o sinal eléctrico “bruto” em outro sinal eléctrico de análise mais fácil (p.e., EMG integrado) 3. Amplificação: Consiste em aumentar a amplitude do sinal eléctrico modulado até que a voltagem de saída seja compatível com o registo (cerca de 1 volt) No ECG o sinal original tem uma amplificação de 1000 vezes enquanto que no EEG a amplificação é de 20 000 vezes 4. Registo: Sinal fisiológico descrito em termos da função Voltagem X Tempo, comum para todos os índices 5. Análise: A nível fásico ou ao longo do tempo, utilizando diversas medidas (amplitude, frequência, tempo de latência, tempo de resposta, semi-tempo de resposta, aceleração, desaceleração,...) 6. Interpretação © 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aulas de 25/10 a 8/11/2004 15 • Objectivos fundamentais do módulo: ! Conhecer o ECG como uma técnica para avaliar acontecimentos electromecânicos que ocorrem no coração ! Conhecer a utilidade da pletismografia para avaliar alterações periféricas no volume sanguíneo ! Relacionar os eventos eléctricos do registo cardiográfico com os eventos mecânicos que ocorrem em cada ciclo cardíaco ! Registar e observar alterações reflexas de Ritmo Cardíaco e pressão sanguínea em condições de variação de temperatura ! Determinar a velocidade aproximada da onda de pressão ! Relacionar a actividade cardíaca com o fluxo do sangue através do organismo • Materiais experimentais: ! Polígrafo electrónico modelo BIOPAC MP30, com cabos SS3L e SS4L, ligados a um PC com Windows 95 ! Transducer e eléctrodos descartáveis ! Software de recolha e análise de dados BSL V3.0 ! 1 recipiente com água fria ou outro material-estímulo seleccionado pelos alunos para estudar comportamentos reflexos © 2004/05: FPCEUP, Psicofisiologia (FB) Aulas de 25/10 a 8/11/2004