Decodificando seis emoções básicas de padrões funcionais de conectividade cerebral

As emoções são uma parte importante da inteligência humana. A identificação de categorias emocionais específicas a partir de padrões neurais complexos (ou seja, a decodificação neural de informações emocionais) é uma questão-chave na pesquisa atual sobre emoções.

Os modelos de emoção categorial sugeriram um conjunto de unidades básicas de emoção (por exemplo, raiva, nojo, medo, felicidade, tristeza e surpresa) que possuem circuitos neurais especializados e independentes no cérebro para apoiar a expressão de diferentes informações emocionais. Como resultado, diferentes regiões do cérebro estão especificamente envolvidas no processamento de emoções básicas específicas. Nos últimos anos, evidências crescentes sugerem que as representações das emoções básicas podem ser apoiadas por conectividade funcional (FC) redes no cérebro.

Recentemente, um artigo intitulado “Decodificando seis emoções básicas dos padrões de conectividade funcional do cérebro” foi publicado on-line em Ciência China Ciências da Vida pelo grupo do Dr. Fang Fang na Escola de Ciências Psicológicas e Cognitivas da Universidade de Pequim.

Este estudo analisou o mecanismo neural da informação emocional representada por padrões de rede cerebral a partir de uma perspectiva baseada em dados. Ao alavancar a técnica de janela deslizante e o modelo de floresta aleatória, este estudo construiu o modelo de decodificação de redes cerebrais emocionais e forneceu evidências de que os padrões de conectividade funcional continham as informações representacionais das emoções básicas.

A equipe do Prof. Fang coletou dados de fMRI do cérebro inteiro de participantes humanos enquanto eles viam fotos de rostos expressando uma das seis emoções básicas (raiva, nojo, medo, felicidade, tristeza e surpresa) ou exibindo expressões neutras. Eles obtiveram padrões FC para cada emoção nas regiões do cérebro em todo o cérebro com o atlas de Harvard-Oxford e aplicaram a decodificação de padrões multivariados para decodificar seis emoções básicas das expressões neutras.

Os resultados mostraram que os padrões de CF de todo o cérebro classificaram com sucesso as seis emoções básicas de expressões neutras. Ao analisar a taxa de contribuição de cada região do cérebro durante a identificação das emoções, os locais de distribuição espacial dos 10 principais nós cerebrais contribuintes para cada emoção básica foram revelados.

Este método de pesquisa baseado em dados não apenas identificou regiões importantes que já foram relevantes para o estudo do processamento facial e emocional, como o giro fusiformea amígdala direita sob medo, mas também identificou algumas regiões cerebrais que raramente contribuem para representações emocionais, como o giro supramarginalcórtex supracalcarino e outras regiões do cérebro no sistema límbico.

Além disso, o modelo de decodificação baseado na rede cerebral mostrou desempenho de decodificação superior ao modelo de decodificação baseado em ativação voxelwise tradicional, tanto nas regiões do cérebro inteiro quanto nas 10 principais regiões cerebrais contribuintes. Em conclusão, os resultados deste estudo indicam ainda que os padrões de rede cerebral contêm informações mais úteis para a emoção decodificação do que os padrões de ativação voxelwise, e implicam que existe um grande potencial para estudar o reconhecimento de emoções a partir da conectividade funcional entre regiões do cérebro.