Kognitif tekniklerin bilince ulaşan ve ulaşmayan görsel uyaranların emosyonel işlemlenmesi üzerine etkisinin 0,1 hz kalp atım hızı değişkenliği ile saptanması
Evaluation of the effects of cognitive techniques on the emotional processing of visual stimuli in and out of awareness by the means of 0,1 hz heart rate variability
Yazar: NECATİ SERKUT BULUT
Danışman: PROF. DR. MEHMET ZİHNİ SUNGUR
Marmara Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ruh Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2015
Konu: Psikiyatri = Psychiatry ; Psikoloji = Psychology
Dizin: Bilinç = Consciousness ; Biliş = Cognition ; Biliş bozuklukları = Cognition disorders ; Bilişsel işlevler = Cognitive functions ; Duygu = Emotion ; Kalp hızı = Heart rate ; Uyarılmış potansiyeller-görsel = Evoked potentials-visual

Özet:
Bu tez çalışmasında, bilinçli algı oluşturan ve oluşturmayan görsel uyaranların emosyonel işlemlenme süreçlerinin incelenmesi ve kognitif tekniklerin emosyonun düzenlenmesi üzerindeki etkilerinin objektif yöntemlerle ortaya konması amaçlanmıştır. Bu doğrultuda, örneklemleri, kronoloji ve metodojileri itibariyle birbirinden farklı ancak hipotetik temelleri itibariyle birbirini destekleyen üç ayrı çalışma yürütülmüştür.
ÇALIŞMA NO 1 Dar tanımıyla, emosyonel bir yanıtın oluşumu ve bu yanıtın etkin biçimde kontrol altına alınması aşamalarını içeren emosyon regülasyonunun nesnel yöntemlerle tespiti oldukça zordur. Son dönem görüntüleme çalışmaları, kognitif tekniklerin uygulanması esnasında aktive olan üst kortikal devrelerin, amigdala merkezli korku yanıtının kontrol altına alınmasında önemli rol oynadığına işaret etmektedir. Bu çalışmada ilk olarak, emosyon regülasyonunun tespitinde oldukça yeni ve özelleşmiş bir psikofizyolojik parametre olarak öne sürülen 0,1 Hz Kalp Atım Hızı Değişkenliği indekslerinin duyarlılığının test edilmesi ve diğer psikofizyolojik parametrelerle kıyaslanması, ikinci aşamada ise kognitif "mesafelenme" tekniğinin emosyon regülasyonu üzerinde yaratacağı etkinin bu indesklerle nesnel biçimde ortaya konması amaçlanmıştır. Çalışmaya alınma kriterlerini karşılayan 28 sağlıklı gönüllü, afektif resimlere bakarken uygulayacakları yönteme göre 14'er kişilik kontrol ve bilişsel teknik gruplarına dağıtılmıştır. Tüm katılımcılar, özel bir gösterim paterniyle hazırlanmış, nötral ve negatif resim bloklarından oluşan bir görsel görevi tamamlamışlardır. Kontrol grubundakilerden resimlere herhangi çaba göstermeksizin serbestçe bakmaları, teknik grubundakilerden ise resim gösterimleri esnasında kognitif mesafelenme tekniği uygulamaları istenmiştir. Psikofizyolojik veri, deri iletkenliği ve kızıl ötesi kan hacmi-nabız sensörleri ile kaydedilmiş; başta 0,1 Hz indeksleri olmak üzere kalp atım hızı değişkenliği ve elektrodermal aktivite parametrelerinin bloklara göre değişim skorları hesaplanmıştır. Tüm KAHD indeksleri için negatif uyaran bloğundaki değişim nötrale kıyasla anlamlı düzeyde yüksek saptanmıştır. Bu parametreler içinde blokların afektif niteliğine duyarlılığı en yüksek olan 0,1 Hz KAHD indeksleridir (p< 0,001). Deri iletkenlik seviyesi değişimi ise bloklar arasında fark göstermemiştir. Teknik ve kontrol gruplarında afektif bloklara göre kaydedilen KAHD değişimlerinin düzeyi kıyaslandığında, yalnızca 0,1 Hz KAHD n.u indeksinin anlamlı değişim gösterdiği saptanmıştır. Bir başka deyişle, kognitif mesafelenme tekniği uygulayan grupta, nötrale kıyasla negatif uyaranlarda görülen 0,1 Hz KAHD n.u artışı, kontrol grubundakinden anlamlı düzeyde yüksektir.
ÇALIŞMA NO 2 Kognitif psikoloji alanında, bilinçli algı oluşturmayan görsel uyaranların işlemlenme süreçlerine dair çok sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmaların büyük kısmında, görece basit ve zayıflatılmış uyaranların çok kısa süreli (15-40 ms) gösterimlerine dayalı maskeleme teknikleri kullanılmıştır. Bilinçli deneyim oluşturmayan nöronal işlevlerin nitelik ve kapasitesine dair çıkarsamalar, uyaran gösterimlerindeki son derece kısıtlı koşullar nedeniyle tartışma yaratmaktadır. Bu çalışmada, görsel uyaranların çok daha uzun sürelerde (saniyelerden dakikalara uzanan) gösterimlerine karşın, bilinçli algı oluşturmalarını engelleyen yeni bir yöntem olarak "sürekli flaş yoluyla baskılama" tekniğinin etkinliğinin test edilmesi; ayrıca başarılı baskılanmanın sağlandığı bireylerde, bilince ulaşmayan görsel uyaranların afektif niteliğinin beyinde ne derece ayrıştırılabildiğinin 0,1 Hz KAHD indeksleri ile ortaya konması amaçlanmıştır. 
Çalışmaya 32 sağlıklı gönüllü dahil edilmiş, katılımcılara aynalı bir stereoskop yardımıyla 15'er adet negatif ve nötral resimden oluşan uyaran blokları randomize sırayla gösterilmiştir. Katılımcıların 29'unda SFYB tekniği tama yakın etkinlik göstermiş, afektif resimlerin bilinçli algı oluşturması engellenmiştir. 0,1 Hz KAHD indekslerinde, negatif afektif resim blokarında kaydedilen değişim skoru, nötrallere kıyasla anlamlı derecede yüksek saptanmıştır. Bir başka deyişle gösterilen resimlerin afektif nitelikleri, bilinç düzeyinde algılanmamalarına karşın ilgili nöral devrelerde ayrıştırılabilmiştir. ÇALIŞMA NO 3 Kognitif nörobilim perspektifinden bilinçli algının oluşumu büyük oranda, son derece karmaşık nöral ağların elektrofizyolojik etkileşim prensipleri ile belirlenir. Bu çalışmada, bilince ulaşması fizyolojik gereklilikler itibariyle mümkün olmayan negatif afektif uyaranların işlemlenmesi esnasında ortaya çıkan emosyon regülasyonunun etkinliğinin, bilinç düzeyindeki kognitif bir işlev ile ne denli değiştirilebileceğinin araştırılması amaçlanmıştır. Çalışmaya 29 sağlıklı gönüllü dahil edilmiş, katılımcılara aynalı bir stereoskop yardımıyla, birbirine denk 15'er negatif resimden oluşan iki uyaran bloğu randomize sırayla gösterilmiştir. Tüm katılımcılar, her bir baskılanmış uyaran gösteriminin bitiminde kendilerine verilen komuta göre ekrandaki noktaya odaklanmış (kontrol koşulu) ya da geometrik şekil kombinasyonlarını etkin bir çaba ile tanımlamışlardır (kognitif teknik koşulu). Katılmcıların 26'sında sürekli flaş yoluyla baskılama tekniği etkinlik göstermiştir. Kognitif bir teknik olarak tanımlama işlevinin aktive edilmesi, 0,1 Hz KAHD indekslerinde kontrol koşuluna kıyasla anlamlı düzeyde artışa yol açmıştır. Bir başka deyişle emosyonel yanıt, bilince ulaşmayan bir uyarana bağlı ortaya çıkmış olmasına rağmen, bilinç düzeyinde kognitif bir çabayla daha etkin biçimde regüle edilmiştir.

Abstract:
ABSTRACT This thesis examines different aspects of the emotional processing of visual stimuli in and out of awareness, as well as the the impact of cognitive techniques on the effectivity of the emotion regulation by means of objective measures. In order to do this it was devided into three different studies looking at this topic with progressively more complex methodology. STUDY NO 1 Emotion regulation –a process consisting of both the generation of an emotional response and it's effective control phase by the organism- is quite hard to be measured by objective means. Recent brain imaging studies point out to the role of higher cortical structures that are activated during the use of cognitive techniques, in regulating fear responses initiated by the amygdala and limbic structures. In this study, we first aimed to test the sensitivity of 0,1 Hz Heart Rate Variability  -a new and special index reported to be highly sensitive for the detection of emotion regulation activity - and compare it with other psychophysiological parameters. Secondly we aimed to use this index to objectively determine the possible impact of the use of cognitive "distancing" technique on the effectivity of emotion regulation. Twenty eight healthy volunteers who met the inclusion criteria for the study were equally distributed to control and cognitive technique groups, differing by the method to be applied during the presentation of affective pictures. All participants completed a visual task consisting of negative and neutral picture blocks presented in a special display pattern. Those in the control group were told to freely look at the pictures, without exerting any special effort where as partipants in technique group were asked to use the cognitive distancing technique while looking at the same stimuli. 
Psychophysiolocigal data were recorded by the means of skin conductance and infrared blood volume pulse sensors and change scores in respect to affective blocks for 0,1 Hz indices as well as other HRV and electrodermal activity parameters were calculated. For all HRV indices, mean change scores were significantly increased for negative picture blocks in comparison with neutral ones. Between all indices, 0,1 Hz HRV indices have shown the largest increase and were the most sensitive to the affective quality (p< 0,001). Skin conductance level change scores, on the other hand showed no difference between blocks. Next, change scores for all indices in response to affective cues across two groups were analyzed. Among all parameters, normalized 0,1 Hz HRV index was the only one to show a significant change In other words, relative increase in normalized 0,1 Hz HRV index in response to negative picture blocks was significantly higher in the cognitive technique group than the controls. 
STUDY NO 2 Numerous studies in cognitive neuroscience have focused to the processing of visual stimuli that do not create a conscious percept. The principle technique in the majority of these experiments consisted of masking procedures, based on the presentation of relatively simple stimuli for very short durations (15-40 ms). The inferences about the capacity and the qualities of unconscious neural processes have created controversy because of the extremely restricted conditions of stimulus presentation. In this study, we first aimed to test the effectiveness of a relatively new technique called continuous flash suppression which is reported to prevent visual stimuli to create conscious percepts even in much longer display durations (ranging from seconds to minutes). Secondly, including only participants with successful stimulus suppression, we aimed to explore the extent to which the affective content of unconscious stimuli  can be differentiated in the brain, by using 0,1 Hz HRV indices as measure. 32 healthy volunteers participated the study. Participants were all presented negative and neutral picture blocks by means of a mirror stereoscope. in randomized order. In 29 of participants, CFS technique provided successful suppression, that is they did not experience conscious percepts of the presented stimuli. Change in 0,1 Hz HRV indices scores were significantly higher in negative picture blocks than the neutral ones. In other words, the affective cues of the pictures were sensitively differentiated by involved neural networks despite the absence of conscious perception. 
STUDY NO 3 According to theories in  cognitive neuroscience, generation of a conscious perception is largely determined by the electrophysiological interaction principles of extremely complex neural networks.  In this study we aimed to investigate the extent to which a conscious cognitive technique may alter the effectiveness of emotion regulation activity elicited by negative affective stimuli which can not reach consciousness due to physiological conditions. 29 healthy volunteers participated in the study. All participants were presented 2 equivalent negative blocks of 15 pictures, by means of a mirror stereoscope in randomized order. According to the command given, they either focused on a dot displayed on the screen (control condition)  or geometric shapes appearing just after the suppressed images with the task to decribe them (cognitive technique condition).  In 26 of participants, CFS technique provided successful suppression. The effort to describe geometric shapes, as a cognitive technique caused significant increase in 0,1 Hz HRV indices in comparasion to control condition. In other words, emotional responses were more effectively regulated by conscious cognitive effort even if the fear eliciting stimuli had been processed out of consciousness.