Espressioni facciali ed emozioni

-Ma lo sa che lei ha una bella faccia di bronzo?- Questa e' la battuta che una persona si sente rivolgere se gli altri pensano che non conosce vergogna o timidezza, in pratica di uno che non ha paura di fare brutte figure. Se unita a sfrontatezza si dice invece "faccia tosta". Probabilmente il modo di dire deriva da fatto che una faccia di bronzo (es. di una statua) rimane sempre inespressiva, qualunque cosa gli accada intorno. Infatti dagli ultimi studi di fisiologia risulta che il volto umano possiede un'espressivita' che non si riscontra in nessun animale. Tanto che i nuovi sistemi di trasmissione utilizzano gli emoticon per esprimere i sentimenti che altrimenti non potrebbero viaggiare sul filo. Esiste infatti una metacomunicazione delle persone, cioe' si dice una cosa per esempio, volendo esprimere un altro concetto. Quante volte, infatti, diciamo ad una persona che ha sbagliato: - E bravo!- per significare che si e' comportato male! Questo fenomeno e' dovuto a un elevato numero di muscoli della mimica e a un'assai estesa rappresentazione della muscolatura mimica nella corteccia motoria primaria. Per questo motivo, il volto e' la regione corporea dove fisiologia e psicologia sono piu' intimamente collegate. La contrazione dei muscoli facciali produce rilievi e avvallamenti cutanei e genera cosi' le caratteristiche espressioni facciali delle emozioni. Gia' il neurologo francese Guillaume Benjamin Duchenne de Boulogne (1806-1875), un pioniere dello studio sperimentale delle espressioni facciali delle emozioni mediante stimolazione elettrica locale dei muscoli mimici, aveva sottolineato che, in confronto ai muscoli dell'apparato locomotore, i muscoli facciali sono soggetti a molti meno vincoli meccanici e possono quindi essere utilizzati per generare un gran numero di espressioni. L'espressione facciale delle emozioni costituisce un "linguaggio non-verbale universale". Ekman e collaboratori hanno sviluppato un sistema di riconoscimento e classificazione delle emozioni, il facial action coding system (FACS), in base al pattern d'attivazione di quarantaquattro unita' di azione facciale (facial action unit, AU), che corrispondono approssimativamente a singoli muscoli o gruppi di muscoli mimici. Il sistema di Ekman e' utilizzato anche nei cosiddetti robot umanoidi espressivi, progettati per generare espressioni facciali simili a quelle umane.

Un esempio particolarmente eloquente della complessita' delle espressioni emotive e' il sorriso. Esistono vari tipi di sorriso e non tutti sono espressione di emozioni con valenza positiva. Una persona puo' sorridere anche in una situazione spiacevole oppure fi'ngere il sorriso (sorriso di circostanza, sorriso d'imbarazzo, sorriso insincero eccetera). Gia' Duchenne aveva messo in evidenza alcune caratteristiche che appartengono esclusivamente al sorriso spontaneo. Nel sorriso che accompagna una gioia sinceramente provata, oltre alla contrazione del muscolo grande zigomatico, che solleva gli angoli della bocca, si osserva la contrazione della parte inferiore del muscolo orbicolare dell'occhio, che causa un rigonfiamento delle borse infraorbitarie. Nel sorriso simulato, oppure nel sorriso artificiale indotto dalla stimolazione elettrica del muscolo grande zigomatico, questo non avviene. Il sorriso genuino o spontaneo e' stato percio' chiamato anche sorriso di Duchenne.


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Nel corso della storia della neurofisiologia, sono stati condotti molti esperimenti per cercare di evidenziare eventuali differenze di intensita' espressiva tra la meta' destra e quella sinistra del volto, allo scopo di sostenere l'ipotesi di una specializzazione emisferica nell'elaborazione delle emozioni. Di fatto, pero', questi esperimenti non hanno permesso di arrivare a conclusioni certe. Gli esperimenti di Duchenne, insieme con altri esperimenti sul riconoscimento di emozioni facciali miste, suggeriscono piuttosto che le espressioni facciali siano organizzate lungo l'asse che divide la parte superiore da quella inferiore del volto. La contrazione isolata dei muscoli della parte superiore del volto, a differenza di quelli inferiori, tende a generare espressioni complete: per esempio, la contrazione isolata del muscolo corrugatore del sopracciglio e' sufficiente a produrre un'espressione di sofferenza. Questo elemento puo' essere utilizzato per cercare tracce di vissuti emotivi non coerenti con quelli che il soggetto esprime verbalmente.

Emozioni e sistema nervoso centrale


Oggi si ritiene che i meccanismi e quindi anche le tracce piu' specifiche delle emozioni siano da ricercare nel sistema nervoso centrale. Il riconoscimento degli stati affettivi in base alla misurazione di parametri fisiologici ha pero' una lunga storia nella psicofisiologia. A questo ambito appartengono i numerosi tentativi di valutare la colpevolezza o innocenza di un imputato sulla base della registrazione e valutazione del grado di attivazione autonomica (misurata per esempio attraverso la conduttivita' elettrodermica), che accompagnano le risposte verbali date dall'imputato a domande-chiave (macchina della verita'). Il principio e' molto semplice: se l'attivazione autonomica registrata mentre l'imputato risponde a domande-chiave ("hai compiuto tu la rapina?") e' piu' intensa di quella che da' a domande di controllo che suscitano in lui una risposta affettiva, l'imputato starebbe mentendo. L'affective computing, una recente branca dell'informatica che mira a sviluppare algoritmi di apprendimento per il riconoscimento automatico degli stati affettivi in base a parametri fisiologici periferici. Esistono degli  studi nei quali ai partecipanti sono mostrate immagini emotivamente significative ed e' loro richiesto di valutare soggettivamente le caratteristiche delle immagini secondo differenti scale, l'analisi fattoriale rivela due fattori principali che spiegano gran parte della varianza delle risposte date dai soggetti, ovvero la valenza affettiva e l'intensita' affettiva (arousal). Se negli stessi soggetti vengono misurati contemporaneamente parametri fisiologici quali la frequenza cardiaca, la conduttivita' elettrodermica e l'attivita' elettrica di alcuni muscoli mimici, emergono interessanti correlazioni che confermano l'ipotesi che valenza affettiva e intensita' affettiva sono i fattori predominanti neh'organizzare sia le risposte fisiologiche sia l'esperienza affettiva.

RICONOSCIMENTO E CLASSIFICAZIONE DELLE EMOZIONI

Il riconoscimento delle emozioni umane e' un problema particolarmente importante ma anche assai complesso. Sebbene sia corretto affermare che, come gia' segnalato da Charles Darwin (1809-1882), alcune espressioni emotive di base sono universali, l'espressione delle emozioni mostra una gran variabilita' ed e' fortemente condizionata da fattori come la cultura e il contesto sociale. e' noto, per esempio, che molte culture tendono a evitare espressioni emotive eccessive, riferite a rabbia o a disgusto, per sostituirle con altre socialmente accettabili. Si osserva anche la tendenza a nascondere emozioni che possano rivelare debolezza, fragilita' o paura. Basti citare il libro " Caratteri, Passioni e mafia" del prof. Nicola Glielmi, dove si cita che il "vero mafioso non deve essere tradito nemmeno dalle sue budella", nel senso che deve questi deve evitare che il borbottio delle visceri possa tradire le sue emozioni, cioe' la paura; oppure nella "sceneggiata napuletana" di Mario Merola, l'attore principale, di fronte ad un'offesa che non sa contenere,  cita spesso la frase: - Chi scuornu!- e poi continua a chiedere ai musicisti: -Musica, musicanti!- Per sottolineare l'onta ricevuta a cui deve conseguire il messaggio sonoro dell'orchestra che sottolinea l'evento, mentre il popolo napoletano va in  visibilio e si appassiona alla vicenda (cfr 'A pagella o la madre che se ne more mentre il figlio e' in carcere! ).  Le moderne classificazioni delle emozioni sono basate su comportamenti osservabili e misurabili (espressioni facciali, alterazioni di parametri fisiologici, parametri d'attivita' cerebrale) e tendono a essere molto differenti tra loro, secondo gli indici di espressione emotiva utilizzati. In generale, vi e' una crescente tendenza a utilizzare combinazioni di indici di risposta emotiva, non solo per una maggiore affidabilita', ma anche per riconoscere eventuali concordanze o discordanze tra le differenti espressioni delle emozioni. e' possibile individuare tre approcci fondamentalmente diversi per distinguere i tipi differenti di emozioni:

- in base al solo grado di arousal (termine che in italiano puo' essere tradotto con "attivazione" oppure "eccitamento"), come indice globale di attivazione emotiva, che puo' variare da un valore minimo (stato di apatia) a uno massimo (stato di massima agitazione). Il rendimento migliore, per esempio nell'esecuzione di particolari test, e' tipicamente ottenuto in stati intermedi d'attivazione emotiva. Oggi, tuttavia, il concetto di arousal ha perso parte del suo significato, in quanto si e' osservato che i vari apparati e sistemi fisiologici (cardiovascolare, respiratorio, endocrino eccetera) non vengono attivati in modo uniforme, come se esistesse un unico interruttore centrale, ma ognuno di essi ha una propria sensibilita' ai vari stimoli, secondo il contesto;


- lungo scale continue in uno spazio multidimensionale: generalmente ci si riferisce a uno spazio a due dimensioni (piacere/dispiacere e grado d'attivazione emotiva o arousal). A queste due dimensioni si puo' aggiungere una terza: avvicinamento/allontanamento. Questa classificazione trae la sua origine da studi compiuti su organismi semplici, nei quali l'arousal puo' essere considerato come una forza non-specifica che rinforza l'avvicinamento oppure l'allontanamento dallo stimolo. Questo approccio e' convalidato anche da studi sull'uomo, nei quali e' stato richiesto a un gran numero di soggetti di valutare vari tipi di stimoli (visivi, uditivi, testuali) utilizzando differenti scale di valutazione delle caratteristiche degli stimoli stessi. L'analisi fattoriale delle risposte ha dimostrato che i due fattori principali responsabili della varianza sono la valenza edonica degli stimoli (piacere/dispiacere) e il grado di attivazione o arousal. Un esempio dei risultati di tali studi e' mostrato nella figura 1. E' interessante notare la maggiore pendenza della retta di regressione "avversiva" rispetto a quella "appetitiva". Questo risultato e' spiegato con la necessita' basilare di un organismo di difendersi da una minaccia (per esempio, un predatore) prima di appagare un bisogno (per esempio, nutrirsi). e' necessario pero' aggiungere, per completezza, che nella vita di tutti i giorni (quindi al di fuori delle situazioni sperimentali o di lotta per la sopravvivenza), gli stimoli sono spesso complessi e possono suscitare, contemporaneamente, sia risposte appetitive sia avversive nello stesso soggetto, ovvero dare origine a veri e propri dilemmi, per esempio quello suscitato in una persona che desideri donare il midollo osseo ma ne tema le conseguenze negative in termini di sofferenza fisica; - in stati discreti: gia' Rene' Descartes (1596-1650) aveva definito sei emozioni fondamentali quali la meraviglia, l'amore, la gioia, il desiderio, l'odio e la tristezza. Una classificazione molto usata oggi, particolarmente per le espressioni facciali, e' quella sviluppata da Paul Ekman e collaboratori (1982; 1993); secondo Ekman tutti gli esseri umani, indipendentemente dall'appartenenza culturale, sono in grado di riconoscere sei famiglie di espressioni emotive fondamentali o archetipiche: rabbia, disgusto, paura, gioia, tristezza, sorpresa, oltre a un'espressione definita "neutrale". Il termine famiglia sta a indicare che non esiste una singola espressione per ciascuna emozione. Per esempio, Ekman e collaboratori hanno individuato sessanta differenti espressioni che vengono identificate come espres-sioni facciali di rabbia. Questa variabilita' espressiva trova riflesso anche nel linguaggio colloquiale, basti pensare ai numerosi sinonimi italiani utilizzati per indicare una persona arrabbiata. I differenti termini appartenenti alla stessa famiglia possono anche connotare differenti intensita' di arrabbiatura, per esempio "irritato" e "imbestialito" che sottintendono gradi diversi d'espressione emotiva. Per esempio, la forte correlazione negativa tra l'attivita' del muscolo corrugatore del sopracciglio e la valenza affettiva, che conferma l'ipotesi secondo la quale questo muscolo e' attivato in situazioni avversive, causando il caratteristico aggrottamento delle sopracciglia che e' espressione di sofferenza, dispiacere, perplessita' eccetera. Gia' Duchenne aveva osservato che la contrazione isolata di questo muscolo e' sufficiente a produrre un'espressione completa di sofferenza, indistinguibile da quella genuina, particolarmente nei bambini.

Al contrario del muscolo corrugatore del sopracciglio, l'attivita' del muscolo grande zigomatico correla positivamente con la valenza affettiva e cio' e' coerente con la sua funzione esclusiva nell'esprimere gioia e benevolenza (Duchenne l'ha soprannominato "il muscolo della gioia"). Inoltre, si osserva una forte correlazione positiva tra fre-quenza cardiaca e valenza affettiva, ma una debole correlazione (negativa) con l'intensita' affettiva, il che e' coerente con l'ipotesi che l'aumento di frequenza cardiaca sia indice di piacevolezza piuttosto che di arousal. La situazione opposta e' invece rappresentata dalla conduttivita' elettrodermica, che evidenzia una forte correlazione positiva con l'intensita' affettiva e che risulta quindi essere un indice generico di arousal, nonostante le immagini spiacevoli tendano ad attivare la conduttanza piu' di quelle piacevoli (correlazione negativa con il grado di piacevolezza). Infine e' possibile notare che il tempo d'osservazione e' soprattutto un indice di arousal, piuttosto che di valenza affettiva (semmai, le immagini spiacevoli vengono osservate meno a lungo di quelle piacevoli).

Neuroanatomia funzionale delle emozioni

Le emozioni, come e' stato piu' volte sottolineato, hanno un ruolo fondamentale nella vita sociale ed e' quindi difficile stabilire un confine tra un "cervello emotivo" e un "cervello sociale": infatti, alcune regioni che sono considerate centrali per le emozioni (corteccia prefrontale mediale, amigdala, giro anteriore del cingolo, porzione anteriore dell'insula) sono le stesse che vengono considerate come facenti parte del cervello sociale.

Gli stati affettivi sono spesso integrati in processi di teoria della mente , decisionali e di pianificazione, che coinvolgono altre aree cerebrali e non solo quelle strettamente emotive. In ogni caso, le conoscenze piu' recenti hanno portato ad ampliare notevolmente i confini del cervello emotivo, ben oltre il classico sistema limbico. Il concetto di sistema limbico, proposto per la prima volta da James Papez (1883-1958) e ulteriormente ampliato da Paul MacLean (1913-2007), ha una rilevanza essenzialmente storica. A Papez e' riconosciuto il merito di avere per primo formulato un'ipotesi sui circuiti nervosi delle emozioni coerente con le osservazioni di Cannon e con altre osservazioni cliniche e sperimentali. Papez ipotizzo' un circuito comprendente l'ipotalamo, i nuclei talamici anteriori, il giro del cingolo e l'ippocampo. Oggi la teoria di Papez non e' piu' considerata valida perche' non tiene conto di aree considerate fondamentali per le emozioni, come per esempio l'amigdala, la corteccia orbitofrontale e l'insula, e perche' assegna erroneamente all'ippocampo un ruolo centrale nelle emozioni. Nella discussione della neuroanatomia funzionale delle emozioni occorre distinguere tra quei sistemi che sono necessari per l'organizzazione delle risposte somatiche e viscerali (ipotalamo e tronco encefalico) e quelli coinvolti nell'elaborazione della valenza emotiva degli stimoli, nella conseguente scelta degli schemi motori e nel controllo cognitivo delle emozioni (aree corticali e sottocorticali). Una sintesi schematica delle varie aree cerebrali frequentemente associate a stati emotivi e' rappresentata in figura 2. Si puo' riconoscere un gruppo piu' ristretto di aree (evidenziato in rosso), che comprende l'amigdala, il nucleo accumbens (NA), l'ipotalamo, la corteccia orbitofrontale/corteccia prefrontale ventromediale (OFC/VMPFC) e la regione anteriore del giro del cingolo (ACC). Il nucleo accumbens viene solitamente associato agli stati motivazionali. A questo gruppo ristretto si aggiunge un gruppo piu' ampio (evidenziato in verde), che comprende l'area tegmentale ventrale (VTA), l'ippocampo, la sostanza grigia periacqueduttale (PAG), il setto (e relativo telencefalo basale, qui non evidenziato), la regione posteriore del giro del cingolo (PCC), la regione anteriore dell'insula (AI), la corteccia prefrontale (PFC), la re-gione anteriore del lobo temporale (ATL), la scissura temporale superiore e la corteccia somatosen-soriale.

Ipotalamo

L'ipotalamo svolge un ruolo centrale nell'espressione degli stati emotivi. Esso puo' essere considerato il "ganglio cefalico" del sistema nervoso autonomo, del sistema endocrino e del sistema nervoso somatico per quanto riguarda l'espressione di stati emotivi organizzati. L'ipotalamo riceve proiezioni dirette da aree frontali (in particolar modo dalla corteccia prefrontale mediale e orbitofrontale) oltre che da aree coinvolte in risposte affettive automatiche (per esempio, l'amigdala) ed e' quindi in grado di organizzare risposte affettive sia volontarie sia involontarie. Come dimostrato dagli esperimenti di lesione di Cannon e da esperimenti complementari di stimolazione elettrica compiuti da Walter Rudolf Hess (1881-1973) , l'ipotalamo e' in grado di organizzare, in modo indipendente dalla corteccia, risposte stereotipate finalizzate alla sopravvivenza (risposta di fight/flight o di lotta/fuga). Nell'uomo, lesioni dell'ipotalamo sono quasi sempre accompagnate da disturbi affettivi non spiegabili dalle sole alterazioni delle secrezioni endocrine e i disturbi affettivi, in particolare il disturbo depressivo, sono spesso associati ad alterazioni dell'asse ipotalamo-ipofisi-surrene.

 Amigdala


Nei primati, l'amigdala occupa il polo anteriore del lobo temporale, ha una struttura complessa e puo' essere suddivisa in vari sottonuclei. I nuclei basolaterali ricevono afferenze prevalentemente dal talamo e dalle cortecce primarie e associative, corrispondenti a varie modalita' sensoriali (udito, vista, gusto). Nell'uomo e nei primati la quantita' d'informazione visiva che arriva all'amigdala e' maggiore di quella proveniente da altri organi di senso: cio' riflette il fatto che nei primati e nell'uomo gran parte del comportamento e' regolato da segnali visivi. Il nucleo centrale proietta a centri di controllo au-tonomico, endocrino e motorio dell'ipotalamo e del tronco encefalico e a regioni corticali. La stimolazione elettrica del nucleo centrale provoca attivazione autonomica (aumento della frequenza cardiaca, della pressione arteriosa e della conduttivita' elettrodermica) e attivazione del sistema somatomotorio. Lesioni del nucleo centrale bloccano queste risposte. Il nucleo centrale proietta anche a cortecce associative e influenza quindi anche la componente cognitiva delle emozioni. Si ritiene che l'amigdala sia coinvolta nella marcatura emotiva di stimoli rilevanti per la sopravvivenza. Essa interviene sia nell'associare a uno stimolo una valenza appetitiva oppure avversiva sia nel predisporre l'organismo a rispondere allo stimolo.

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