Temporal and multisensory integration of cardiac and auditory signals: implications on interoception, cardiac function, and emotion

Dissertação de mestrado interuniversitário em Neuropsicologia Clínica e Experimental
A capacidade de integrar informação sensorial do ambiente (exteroceção) e de estados
fisiológicos internos (interoceção) – integração intero-exterocetiva – é um aspeto fundamental da
nossa consciência, resultando numa representação multissensorial do nosso corpo no mundo. Ao
coordenar a sua atividade neural às dinâmicas intero-exterocetivas, o cérebro produz respostas
temporais adaptativas à sua complexidade através de sincronização temporal, modulando as
dinâmicas fisiológicas, emocionais, e cognitivas das nossas esferas individuais e sociais. Deste
modo, anomalias nestes processos podem resultar em incerteza em relação a estados corporais
e estados emocionais e cognições mal adaptativas. Intervenções recentes baseadas em
biofeedback cardíaco, mindfulness, e audição musical têm demonstrado resultados promissores
neste aspeto. O objetivo deste estudo foi desenvolver um sistema musical interativo baseado em
biofeedback cardíaco e observar o seu efeito em aspetos de interoceção, função cardíaca, e
estados emocionais subjetivos, bem como explorar diferenças individuais em interoceção
(autorrelato), psicopatologia, e representação emocional. Uma amostra de 24 participantes
saudáveis foi dividida em três grupos, cada um efetuando uma sessão de uma tarefa de atenção:
1) atenção cardíaca mindful (interocetiva), 2) audição musical não-interativa (exterocetiva), e 3)
audição musical interativa (intero-exterocetiva). Foram avaliadas medidas de interoceção
(comportamentais e de autorrelato), função cardíaca, estados emocionais subjetivos,
psicopatologia e representação emocional. Encontrámos diferenças significativas em precisão
interocetiva no grupo intero-exterocetivo, bem como melhorias em função cardíaca e redução de
afeto negativo em todos os grupos. Também confirmámos o papel preditivo de aspetos de
psicopatologia, e habilidades interocetivas e de representação emocional. Em suma, estes
resultados demonstraram a eficácia do sistema musical interativo na otimização de interoceção,
função cardíaca, e estados emocionais, sugerindo que esta abordagem poderá facilitar processos
de integração intero-exterocetiva e sincronização temporal, melhorando níveis de certeza acerca
de estados corporais, e convidando atenção plena e estados emocionais e fisiológicos calmos.
The ability to integrate sensory information from the environment (exteroception) and
internal physiological states (interoception) – intero-exteroceptive integration – is a key aspect of
our consciousness, resulting in a multisensory representation of our body in the world. By
coordinating its neural activity to intero-exteroceptive dynamics, the brain produces temporal-based
responses to adapt to their complexity through temporal synchronization, modulating the
physiological, emotional, and cognitive dynamics of our individual and social spheres of experience.
Abnormalities in these processes may thus result in uncertainty about bodily states and
maladaptive emotional states and cognitions. Recent interventions employing cardiac biofeedback,
mindfulness, and music listening have shown promising results in this respect. The aim of this
study was to develop a cardiac biofeedback-based interactive music system and observe its effect
on interoception, cardiac function, and subjective emotional states. We also aimed to explore
individual differences in self-reported interoception, psychopathology, and emotion representation.
A sample of 24 healthy participants was divided into three groups, each performing a single-session
attention task: 1) heartbeat mindful attention (interoceptive), 2) non-interactive music listening
(exteroceptive), and 3) interactive music listening (intero-exteroceptive). Measures of self-report and
task-based interoception, cardiac function, subjective emotional states, psychopathology, and
emotion representation were assessed. Significant differences were found in interoceptive accuracy
in the intero-exteroceptive group, as well as improvements in cardiac function and reduction of
negative affect in all groups. We also confirmed the predictive role of psychopathology, and
interoceptive and emotion representation abilities. Together, these results demonstrated the
effectiveness of interactive music systems in improving aspects of interoception, cardiac function,
and subjective emotional states, suggesting that this approach may facilitate intero-exteroceptive
integration and temporal synchronization, enhancing one’s certainty about bodily states, while
inviting mindful attention and calm emotional and physiological states.