Neuropsychophysiological correlates of interactive behavior: evidence from infant development and implications for therapeutic relationship

Tese de doutoramento em Psicologia (ramo de conhecimento em Psicologia Clínica)
The present dissertation focus on the neurophysiological correlates underlying interactive
behavior, considering that social behavior has been accounted as a core dimension involved in
developmental outcomes and, thus with important implications for the establishment of therapeutic
relationship. Therefore, this dissertation addresses two main research topics: 1) the neurophysiological
signatures associated with interactive behavior in 1-month-old infants; and 2) the physiological
correlates underlying the therapeutic dyad interactive exchanges, within the therapy context.
Regarding the neurodevelopmental studies, visual and auditory stimuli intensities were offered to
1-month-old infants, while their central and peripheral nervous system activity was recorded.
Additionally, the infants were assessed, in regards to their social behavior, with a neurobehavioral scale.
Results showed that higher visual evoked-potentials (VEP) and auditory evoked-potentials (AEP) P2
amplitude to the higher intensity stimuli. VEP N3 amplitude was found to be positively associated with
adjusted orienting and state regulation behaviors, but in the in the lower intensity condition. Similarly,
greater P2 amplitude in the lower intensity was positively correlated with the same behaviors. Moreover,
P2 amplitude in the lower intensity was found to predict language abilities in 12-month-old infants.
Furthermore, results showed that young infants displayed an increase in heart rate to the higher
auditory stimuli intensity. In addition, vagal tone, to both auditory intensities, was found to be positively
associated with regulatory abilities in 1-month-old infants, which are essential for social involvement.
These results suggest that the neurophysiological correlates are observed in regards to different sensory
stimuli intensities processing. Moreover, they seem to be associated with adjusted social behavior and
developmental competences, evidencing that early in the development we can identify specific
neurophysiological markers underlying adjusted interactive behavior. The identification of these markers
may contribute to an early identification of developmental-related problems.
Considering the studies focused on the therapeutic relationship, specifically, we aimed to
characterize the collaboration process, and the underlying physiological correlates, occurring in the
initial phase of a good outcome case. The therapeutic dyad was assessed in regards to their
physiological reactivity, during each therapeutic session. Both therapist and client heart rate (HR)
activity was recorded. Afterwards, therapy session’s collaboration process was characterized by coding the different therapeutic exchanges according to the Therapeutic Collaboration Coding System (TCCS).
In order to verify if HR pattern between the dyad was associated with the collaboration process,
physiological concordance and discordance was calculated for each therapeutic episodes identified.
Results showed that, collaboration process in the first session is mainly characterized by
collaborative exchanges, where therapist’s interventions that are coded as supporting problem and
client’s response as safety. Therapist’s challenging interventions occurring in this session were
commonly invalidated, producing non-collaborative episodes. As the initial phase of the therapy moves
on, novelty interventions introduced by the therapist tend to be more frequently validated. By the forth
session, the episodes now occurring are more often challenging, from the therapist’s side, followed by
safety or tolerable risk responses, from the client’s side (producing collaborative episodes). In general,
collaborative episodes, specifically supporting problem-safety, were accompanied by physiological
concordance, as therapist and client’s HR is similar. In non-collaborative episodes, commonly
invalidated challenges, the client tends to increase his HR, which is not accompanied by the therapist’s
HR and, therefore, physiological discordance is observed. Nevertheless, in collaborative episodes that
are characterized as validated challenging interventions, both therapist and client’s HR increased, which
may be associated with the client’s perceiving and accepting new perspectives. This acceptance is
followed by physiological signature (i.e. increase HR), which seems to be associated with cognitive and
emotional processes. These results suggest that specific collaboration exchanges are happen in the
initial phase of a good outcome case and, furthermore, such exchanges seems to be accompanied by
different HR activity patterns that are associated with collaborative and non-collaborative episodes.
Overall, this dissertation presents evidence that specific neurophysiological correlates are
associated with interactive behavior involved in infancy development that may offer a framework to
understand the dynamics of the physiological processes regarding interactive behaviors in the
therapeutic relationship.
A presente dissertação foca-se no estudo dos correlatos neurofisiológicos subjacentes ao
comportamento interativo, uma vez que o comportamento social tem sido largamente considerado
como um aspecto fundamental no desenvolvimento infantil e, da mesma forma, está associado ao
desenvolvimento do processo terapêutico, com importantes implicações para a relação entre terapeuta
e cliente. Assim, a presentação dissertação aborda dois tópicos de investigação: 1) os correlatos
neurofisiológicos associados a comportamentos sociais em crianças com 30 dias de vida; e 2) os
correlatos fisiológicos subjacentes à interação da díade terapêutica, no contexto da terapia.
Considerando os estudos apresentados sobre o neurodesenvolvimento infantil, duas intensidade
de estímulos visuais e auditivos foram oferecidos aos bebés, enquanto a atividade dos sistemas
nervoso central e periférico era registada. Adicionalmente, estes bebés foram avaliados considerando o
seu comportamento social, através de uma escala neurocomportamental. Os resultados indicam que
maior amplitude do componente de onda P2, na maior intensidade, é observada tanto em relação aos
potenciais evocados visuais (PEVs), como nos potenciais evocados auditivos (PEAs). A amplitude do
componente N3 nos PEVs parece estar positivamente associada com comportamentos de orientação e
de regulação dos estados, na intensidade mais baixa. De igual modo, a amplitude do componente P2
nos PEAs, na intensidade mais baixa, parece estar associada aos mesmos comportamentos interativos
e, mais ainda, a predizer o desenvolvimento da linguagem destas crianças a 1 ano de idade. Além
disso, os resultados indicam que os bebés apresentam um aumento da frequência cardíaca perante o
estímulos auditivos de a maior intensidade. Adicionalmente, a resposta vagal, em ambas as
intensidades, parece estar relacionada com comportamento de regulação dos estados nos bebés,
essencial para o envolvimento social. Estes resultados parecem indicar que correlatos neurofisiológicos
estão subjacentes ao processamento sensorial e associados ao comportamento social e a
competências desenvolvimentais. Assim, evidenciamos que desde cedo, podemos identificar
marcadores neurofisiológicos específicos que estão subjacentes ao comportamento interativo. A
identificação destes marcadores pode contribuir para a identificação precoce de problemas associados
ao desenvolvimento. Relativamente aos estudos centrados na relação terapêutica, o principal objectivo era descrever
a processo de colaboração terapêutica e os correlatos fisiológicos subjacentes a este processo, durante
fase inicial de um processo terapêutico de caso de sucesso. A atividade cardíaca do terapeuta e cliente
foi registada simultaneamente ao longo das sessões terapêuticas. De seguida, cada sessão foi
codificada em relação ao processo de colaboração de acordo com o Sistema de Codificação da
Colaboração Terapêutica (SCCT). Seguidamente, e de forma a perceber se a atividade cardíaca está
associada ao processo colaborativo, concordância e discordância fisiológica foi calculada para cada
episódio terapêutico de colaboração codificado.
Os resultados mostram que na primeira sessão terapêutica o processo de colaboração é
essencialmente caracterizado por interações colaborativas, em que as intervenções do terapeuta são
maioritariamente suporte no problema e as respostas do cliente segurança. As intervenções de desafio,
por parte do terapeuta, são na maior parte invalidadas, resultando em episódios não-colaborativos.
Assim que a fase inicial da terapia avança, as intervenções suporte na novidade por parte do terapeuta
tendem a ser mais frequentemente validadas pelo cliente. Já na quarta sessão, os episódios mais
recorrentes são intervenções de desafio seguidas por respostas de segurança ou risco tolerável
(episódios colaborativos). Em relação à atividade fisiológica, de uma forma geral, os episódios
colaborativos suporte no problema-segurança são acompanhados por concordância fisiológica, uma
vez que a frequência cardíaca do terapeuta e cliente é semelhante. Em episódios não-colaborativos,
maioritariamente desafios invalidados, o cliente apresenta um aumento da frequência cardíaca, o que
não é observado no terapeuta, e, portanto, há discordância fisiológica. Em intervenções de desafio que
são validadas produzindo episódios colaborativos, a frequência cardíaca da díade aumenta
simultaneamente, o que parece estar indicar que o cliente percebe e aceita novas perspectivas
introduzidas pelo terapeuta. A aceitação de novidade pelo cliente parece ser acompanhada um padrão
fisiológico (aumento de frequência cardíaca) que parece estar associado a processos cognitivos e
emocionais. Estes resultados sugerem episódios específicos de colaboração terapêutica ocorrem na
fase inicial da terapia de um caso de sucesso e, adicionalmente, estes episódios parecem ser
acompanhados por diferentes padrões de atividade cardíaca associada a episódios colaborativos e nãocolaborativos.
De uma forma geral, esta dissertação apresenta evidência para a existência de correlatos
neurofisiológicos específicos que estão associados ao desenvolvimento do comportamento interativo
em crianças e que podem permitir uma melhor compreensão dos correlatos fisiológicos envolvidos nas
interações terapêuticas.
Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) under a PhD grant (reference SFRH/BD/68263/2010).
Fundação Bial grant number 42/08.