Functional connectivity between the anterior insula and the default mode network: associations with heart rate variability

Dissertação de mestrado interuniversitário em Neuropsicologia Clínica e Experimental
A Default Mode Network (DMN) é uma rede funcional de descanso, recrutada em
processos autorreferenciais e emocionais. A Ínsula Anterior (AI – Anterior Insula) é uma
estrutura cerebral crucial para integrar sinais emocionais e interoceptivos. A conectividade
funcional entre AI e DMN fortalece esses processos ao ligar estados corporais internos a
pensamentos autorreferenciais e processamento emocional. A Variabilidade da Frequência
Cardíaca (HRV – Heart Rate Variability), uma medida da regulação parassimpática da
atividade cardíaca, é associada com processos de regulação emocional. Este estudo
explorou a relação entre a conectividade funcional entre AI e a DMN e a HRV. A hipótese é
que uma maior conectividade funcional entre AI e a DMN estaria correlacionada com maior
HRV, indicando melhor regulação emocional.
Trinta e cinco adultos saudáveis realizaram uma aquisição de fMRI em repouso para
avaliar a conectividade funcional AI-DMN, enquanto a HRV foi medida com o sistema
BIOPAC. Encontrou-se uma correlação positiva significativa para a conectividade AI-DMN (r
= 0,71, p < 0,05), embora esta não apresentasse associação com a HRV.
Esses resultados sugerem que, embora a AI e a DMN estejam interconectadas
funcionalmente, essa conectividade não se relaciona diretamente com a HRV, indicando que
outros fatores podem influenciar a resposta fisiológica HRV. Estudos futuros devem explorar
essas variáveis para uma melhor compreensão dos mecanismos neurais da regulação
emocional e controle autonómico.
The Default Mode Network (DMN) is involved in self-referential and emotional
processes, while the Anterior Insula (AI) integrates emotional and interoceptive signals.
Functional connectivity between the AI and DMN is proposed to enhance these processes
by linking internal bodily states with self-referential thoughts and emotional regulation.
Heart Rate Variability (HRV), a measure of parasympathetic regulation of cardiac activity,
has been associated with emotional regulation capacity. This study explored the relationship
between AI-DMN functional connectivity and HRV. The hypothesis posited that stronger AIDMN
functional connectivity would correlate with higher HRV, indicating enhanced
emotional regulation.
Thirty-five healthy adults underwent resting-state fMRI to assess AI-DMN functional
connectivity, while HRV was measured using the BIOPAC system. A significant positive
correlation was found between AI-DMN functional connectivity (r = 0.71, p < 0.05), but no
correlation was observed between AI-DMN functional connectivity and HRV.
These findings suggest that while the AI and DMN are functionally interconnected,
this connectivity is not directly related to HRV. The results highlight the complexity of the
relationship between brain functional connectivity and autonomic function, suggesting that
other factors may influence HRV. Future research should explore additional variables to
better understand the neural mechanisms underlying emotional regulation and autonomic
control.