Neurobiologia das Emoções Chegar ao equilíbrio, uma homeostase emocional Isabela Lobo Laboratório de Neurofisiologia do Comportamento

Graduação em Ciências Biológicas: 2008 Mestrado em Neurologia/Neurociências: 2011 Doutorado em Neurologia/Neurociências: 2015 Professora Substituta no Depto de Fisiologia e Farmacologia (MFL): 2013 e 2014 Laboratório de Neurofisiologia do Comportamento (LabNeC) – Instituto Biomédico da UFF – Leticia de Oliveira

NEUROBIOLOGIA COMPORTAMENTAL: temas de interesse Consciência Memória Atenção Linguagem Percepção Emoção

Emoção  A palavra deriva do latim emovere, onde o e- (variante de ex-) significa "fora" e movere significa "movimento" Dolan (2002): “Estados fisiológicos e psicológicos complexos, os quais, em maior ou menor proporção, determinam valor a eventos.” Damásio (2000): “Conjuntos complexos de reações químicas e neurais... que levam, de um modo ou de outro, à criação de situações favoráveis ao organismo que o manifesta.”

As emoções evoluíram de respostas reflexas simples. Os comportamentos observados basicamente derivam de dois tipos de resposta: aproximação ou esquiva. Aproximação de estímulos apetitivos Esquiva de estímulos aversivos Contextos de sobrevida e procriação (alimentação, sexo, cuidados com a prole) Contextos que envolvem ameaça (imobilização, luta, fuga)

Função biológica das emoções: Repertório de comportamentos adequados frente as diferentes situações Seleção evolutiva  mais chances de sobrevivência! Imagine uma presa sem medo do predador? Você semtir alegria ao cuidar da sua prole garante que você sempre cuide da prole Você sentindo medo do predador garante que você sempre manterá uma distância segura dele

“...o homem e os animais superiores têm os mesmos sentidos, sensações, afetos e emoções similares ...embora em graus muito diferentes”. Darwin estudou as emoções (principalmente as expressões da emoção) em seus próprios filhos, em pesssoas de outras culturas e em animais, vendo que os padrões comportamentais são bastante similares, principalmente as expressões faciais, o que indica que esses comportamentos não são aprendidos e sim inatos. Charles Darwin 1809-1882 Reações necessárias à sobrevivência que foram mantidas por toda a filogênese.

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Tipos de Emoções 1 - Emoções Primárias 2 - Emoções Secundárias 3 - Emoções de Fundo www.bushorchimp.com Red – angry faces, similar in chimp and human, seems to signal anger Orange – disgust Green, same muscles but different function, appeasement & Greeting

1. Emoções Primárias ou Universais  São inatas raiva medo nojo São vistas mesmo em expressões faciais em bebês e tribos isoladas Não dependeriam de um aprendizado social surpresa alegria tristeza

1. Emoções Primárias ou Universais Dalai Lama

2. Emoções Secundárias ou Sociais Mais difíceis de reconhecer por expressões faciais São influenciadas por aprendizado e contexto social; variam de acordo com a cultura Ex.: Ciúme, vergonha, inveja, culpa ou orgulho. Dalai Lama

3. Emoções de Fundo Estado de “humor”  bem ou mal estar, calma ou tensão, fadiga ou energia. Os indutores são geralmente internos, gerados por processos físicos ou mentais contínuos. Pode ser avaliada pela postura, grau de contração de alguns músculos, velocidade dos movimentos. Sobrevivem em várias doenças neurológicas Dalai Lama

Estudos sobre lesões

Amígdala: avaliação rápida de estímulos relevantes, notadamente os que podem proporcionar perigo

A) Ele imediatamente pega a uva colocada em frente à réplica da cobra. Macaco adulto, com lesão bilateral da amígdala, participando do teste de responsividade a objetos novos. A) Ele imediatamente pega a uva colocada em frente à réplica da cobra. B) Em seguida, explora a cobra sintética. Animais normalmente não se aproximam da cobra e nunca a manuseiam. (Amaral et al., 2003) Mostrando a perda da detecção de um perigo em potencial que é a cobra!

A Amígdala na Memória Emocional Pacientes com lesão na amígdala Pacientes com lesão no hipocampo Controles sem lesão Estímulo Incondicionado: Som aversivo Estímulo Condicionado: Quadrado Azul

Controle Lesão na amígdala Lesão no hipocampo UCS: Estímulo incondicionado => Som Aversivo CS: Estímulo condicionado => Quadrado Azul Relata pareamento e tem condicionamento Controle Relata pareamento, mas não tem condicionamento Lesão na amígdala Lesão no hipocampo Não relata pareamento, mas tem condicionamento Bechara et al., 1995

Antônio Damásio e colaboradores Paciente S Estudos em humanos: Lesão na amígdala Impede o condicionamento do medo Antônio Damásio e colaboradores Paciente S  Postura extremamente positiva.  Excesso de confiança em estranhos (ingenuidade).  Não reconhece expressão de medo.  Exposição à situações de risco. Lesão da amígdala

Córtex Pré-Frontal

Phineas Gage Antes: calmo, inteligente e bom trabalhador Barra de ferro de 6 kg atingindo em cheio o lobo frontal, bilateralmente Depois: irreverente, teimoso, impaciente, grosseiro...

Teste do Jogo de Cartas Voluntários controles sem lesão: descobriam que a pilha B era mais segura e a escolhiam mais. Antes de escolherem a pilha A, apresentavam um aumento da sudorese. Pacientes com lesão pré-frontal: Não escolhiam preferencialmente a pilha menos arriscada (B) e também não apresentavam respostas de sudorese antes da escolha da pilha A. Curiosamente, ao serem perguntados, os pacientes com lesão diziam que a pilha A era a mais arriscada! Voluntários sem lesão (controles) e pacientes com lesão pré-frontal deveriam virar aleatoriamente cartas que representavam ganho ou perda de dinheiro. Não havia nenhum conhecimento prévio por parte dos voluntários, mas a pilha A, apesar de envolver somas maiores de dinheiro, era mais desvantajosa e representava perda de dinheiro a longo prazo em relação à pilha B. No decorrer do jogo, os voluntários sem lesão passam a escolher a pilha mais vantajosa e apresentam uma resposta de sudorese aumentada (SCRs, no painel inferior) antes de virar as cartas da pilha de alto risco. Interessantemente, os pacientes com lesão pré-frontal não escolhem preferencialmente a pilha menos arriscada e não apresentam respostas antecipatórias de sudorese

A importância das emoções na tomada de decisões Os pacientes sabiam “racionalmente” qual era a melhor decisão. Por que não escolhiam corretamente? Segundo o pesquisador Antônio Damásio, nossas decisões são embasadas não apenas na “avaliação racional”, mas também em uma “avaliação emocional” sobre como nos sentiremos após ter tomado um ou outra decisão. Petrovic P, Kalso E, Petersson KM, Ingvar M. Placebo and opioid analgesia – imaging a shared neuronal network. Science 2002;295:1737–40. Kalisch R, Wiech K, Herrmann K, Dolan RJ. Neural correlates of self-distraction from anxiety and a process model of cognitive emotion regulation. J Cogn Neurosci 2006;18:1266–76. Levesque J, Eugene F, Joanette Y, Paquette V, Mensour B, Beaudoin G, et al. Neural circuitry underlying voluntary suppression of sadness. Biol Psychiatry 2003;53:502–10.

Como estudar as emoções em laboratório de forma não invasiva?

2 desafios: 1- Desencadear emoções 2- Medir as respostas

Como desencadear as respostas emocionais? NIMH Center for the Study of Emotion and Attention, Gainesville, FL

Como “medir” as respostas? Medidas Psicométricas Medidas Fisiológicas Medidas Comportamentais

Eletroencefalografia - EEG Medida da atividade elétrica cortical através de eletrodos no escalpo

Vantagens do EEG técnica central não invasiva altíssima resolução temporal (milissegundos) bem menos custosa que outras técnicas centrais mais simples de ser implementada em clínicas e laboratórios não necessita de administração de contrastes não é claustrofóbica Vantagens do EEG Petrovic P, Kalso E, Petersson KM, Ingvar M. Placebo and opioid analgesia – imaging a shared neuronal network. Science 2002;295:1737–40. Kalisch R, Wiech K, Herrmann K, Dolan RJ. Neural correlates of self-distraction from anxiety and a process model of cognitive emotion regulation. J Cogn Neurosci 2006;18:1266–76. Levesque J, Eugene F, Joanette Y, Paquette V, Mensour B, Beaudoin G, et al. Neural circuitry underlying voluntary suppression of sadness. Biol Psychiatry 2003;53:502–10.

Potencial Positivo Tardio - LPP EEG em estudos de emoção: Potencial Positivo Tardio - LPP _______ Negativas _______ Neutras Neutras Maior para estímulos emocionais que para neutras (Schupp et al., 2003; Keil et al., 2002, Cuthbert et al., 2000; Schupp et al., 2000; Cacioppo et al., 1993) => reatividade emocional Indício de maior alocação de recursos de atenção, dada a relevância biológica dos estímulos emocionais (Bradley, 2000). Sensível à variabilidade individual (Franken et al., 2003, 2004, 2008; Kolassa et al., 2005; MacNamara & Hajcak, 2009; Miltner et al., 2005; Mocaiber et al., 2010; Stockburger et al., 2009) Petrovic P, Kalso E, Petersson KM, Ingvar M. Placebo and opioid analgesia – imaging a shared neuronal network. Science 2002;295:1737–40. Kalisch R, Wiech K, Herrmann K, Dolan RJ. Neural correlates of self-distraction from anxiety and a process model of cognitive emotion regulation. J Cogn Neurosci 2006;18:1266–76. Levesque J, Eugene F, Joanette Y, Paquette V, Mensour B, Beaudoin G, et al. Neural circuitry underlying voluntary suppression of sadness. Biol Psychiatry 2003;53:502–10.

Doutorado: PPG Neurologia/Neurociências Reatividade Emocional em vítimas de eventos traumáticos: violência urbana, doméstica ou sexual; perda de entes queridos, vivência de desastres naturais, acidentes automobilísticos...

Alterações negativas no humor e na cognição Alterações na reatividade Transtorno de Estresse Pós-Traumático (TEPT): Exposição a um evento traumático onde a pessoa: Vivencia diretamente, vive a exposição repetida, testemunha ou descobre que ocorreu com ente querido Exposição ou ameaça real de morte, ferimentos graves ou violência sexual Apresenta, 4 grupos de sintomas Petrovic P, Kalso E, Petersson KM, Ingvar M. Placebo and opioid analgesia – imaging a shared neuronal network. Science 2002;295:1737–40. Kalisch R, Wiech K, Herrmann K, Dolan RJ. Neural correlates of self-distraction from anxiety and a process model of cognitive emotion regulation. J Cogn Neurosci 2006;18:1266–76. Levesque J, Eugene F, Joanette Y, Paquette V, Mensour B, Beaudoin G, et al. Neural circuitry underlying voluntary suppression of sadness. Biol Psychiatry 2003;53:502–10. Intrusão Evitação Alterações negativas no humor e na cognição Alterações na reatividade (DSM V, American Psychiatric Association, 2013)

Incorporação de aspectos biológicos na psiquiatria: Research Domain Criteria (RDoC) Proposta de mudança na classificação dos transtornos mentais criada pelo Instituto Nacional de Saúde Mental Americano (NIMH): Dados empíricos da genética e da neurociência Variáveis clínicas e biológicas de forma contínua, em um espectro que varie do normal ao anormal Transtornos como alterações de estrutura e função do cérebro que implicam em domínios específicos do comportamento, da cognição e das emoções Petrovic P, Kalso E, Petersson KM, Ingvar M. Placebo and opioid analgesia – imaging a shared neuronal network. Science 2002;295:1737–40. Kalisch R, Wiech K, Herrmann K, Dolan RJ. Neural correlates of self-distraction from anxiety and a process model of cognitive emotion regulation. J Cogn Neurosci 2006;18:1266–76. Levesque J, Eugene F, Joanette Y, Paquette V, Mensour B, Beaudoin G, et al. Neural circuitry underlying voluntary suppression of sadness. Biol Psychiatry 2003;53:502–10. (Cuthbert, 2014; Simmons e Quinn, 2013; Insel et al., 2010).

Avaliar se a gravidade dos sintomas de TEPT está associada à reatividade cerebral para estímulos negativos. 43 estudantes da UFF 20 com gravidade de sintomas de TEPT 23 com baixa gravidade de sintomas de TEPT

Paradigma Experimental: Neutras: pessoas em situações cotidianas Imagem Negativa Negativas: corpos mutilados

Valência e PCL: F (1,41) = 6.22, p < 0.05 LPP para negativas em relação às neutras foi MAIOR NO GRUPO ALTO que no grupo baixo LPP não difere para as figuras neutras de cada grupo (p = 0.34, n.s.). n = 23 n = 20 Mapas de interpolação

Conclusão EEG como medida sensível à gravidade de sintomas de TEPT Evidência a favor da hiperreatividade emocional no TEPT

Livros interessantes sobre neurobiologia das emoções

Obrigada! isabela@vm.uff.br www.uff.br/labnec Petrovic P, Kalso E, Petersson KM, Ingvar M. Placebo and opioid analgesia – imaging a shared neuronal network. Science 2002;295:1737–40. Kalisch R, Wiech K, Herrmann K, Dolan RJ. Neural correlates of self-distraction from anxiety and a process model of cognitive emotion regulation. J Cogn Neurosci 2006;18:1266–76. Levesque J, Eugene F, Joanette Y, Paquette V, Mensour B, Beaudoin G, et al. Neural circuitry underlying voluntary suppression of sadness. Biol Psychiatry 2003;53:502–10. isabela@vm.uff.br www.uff.br/labnec