The Neuropsychophysiological basis of empathy

Tese de doutoramento em Psicologia (área de especialização em Psicologia Clínica)
Durante muitas décadas a definição de empatia (a capacidade de sintonizar-se com as
experiências do outro) tem sido objeto de extenso debate. O conceito de empatia tem sido usado
numa diversidade de afirmações. Um aspeto negligenciado da experiência empática, que tem um
papel central nas interações sociais, é a habilidade de responder empaticamente. O objetivo desta
tese é explorar os correlatos neurais da variabilidade individual na resposta empática, através da
combinação de medidas do sistema nervoso periférico e central. A fim de atingir estes objetivos nós
conduzimos quatro estudos. No ‘Estudo 1’ (veja o capítulo II), o objetivo foi explorar os correlatos
psicofisiológicos periféricos (tal como medido pela atividade eletrodérmica e pela atividade cardíaca)
subjacentes à resposta empática. O ‘Estudo 2’ (veja o capítulo III) teve como objetivo explorar as
redes cerebrais centrais implicadas na resposta empática. O principal objetivo desse estudo
funcional das redes de descanso foi explorar a associação entre o padrão de conectividade funcional
da “Default Mode Network” e uma medida de auto-relato da empatia, incluindo as componentes
cognitiva e afetiva. O ‘Estudo 3’ (veja o capítulo IV) explorou a relação entre a qualidade da resposta
empática e os padrões de atenuação da DMN. O ‘Estudo 4’ (veja o capítulo V) descreve uma
caracterização da variação do volume da substância cinzenta associada com a variabilidade
interindividual em responder empaticamente. Globalmente, os resultados dos quatro estudos
integrados sugerem que há um padrão de diferenciação, a nível central e periférico, subjacente à
variabilidade na capacidade de responder empaticamente. Mais especificamente, a capacidade de
responder com altos níveis de empatia foi associada ao aumento da resposta cardíaca, à
persistência da atividade da DMN, e à volumetria da substância cinzenta em regiões cerebrais
associadas com diferentes componentes do funcionamento afetivo, cognitivo e de programação
comportamental.
For several decades the definition of empathy (the capacity to tune in with other’s experience)
has been object of extensive debate. The concept of empathy has been used in a diversity of
assertions. An overlooked aspect of the empathic experience, which has a central role in social
interactions, is the ability of responding empathically. This dissertation aimed at exploring the neural
correlates of individual variability in the empathy response, by combining peripheral and central
nervous system measures. In order to accomplish these objectives we conducted four studies. In
‘Study 1’ (see chapter II), the objective was to explore the peripheral psychophysiological correlates
(as measured by the electrodermal and the cardiac activities) underlying the empathy response. The
‘Study 2’ (see chapter III) aimed to examine the core brain networks implicated in the empathy
response. The main goal of this resting-state functional study was to explore the association between
the functional connectivity pattern of the Default Mode Network (DMN) and a self-report measure of
empathy, including both its cognitive and affective components. ‘Study 3’ (see chapter IV) explored
the relationship between the quality of the empathy response and patterns of attenuation of the
DMN. ‘Study 4’ (see chapter V) outlined a characterization of variation in gray matter volume
associated with the inter-individual variability in responding empathically. Taken as a whole, the
integrated results from the four empirical studies suggested that there was a pattern of
differentiation, at the peripheral and central level, underlying the variability in the ability of responding
empathically. More specifically, the ability to respond with high levels of empathy was associated with
an increased cardiac response, persistence of the DMN activity, and regional variation in gray matter
volume in brain regions associated with different components of affective, cognitive and behavioral
programming functioning.
Portuguese Foundation for Science and Technology (FCT) doctoral grant (reference number: SFRH / BD / 65892 / 2009).
Bial Foundation, under the fellowship number 89/08.