Mecanismos autonómicos de la modulación de la respuesta cardíaca de defensa

Resumen

La respuesta cardíaca de defensa (RCD) constituye el componente cardíaco de la respuesta defensiva humana y está caracterizada por un complejo patrón de cambios en la tasa cardíaca que se produce ante un sonido intenso e inesperado. Este patrón de respuesta presenta dos componentes acelerativos/desacelerativos en orden secuencial alterno y tiene una duración aproximada de 80 s. La RCD ha sido investigada en un número considerable de estudios en los que se ha utilizado como paradigma básico la presentación de un sonido intenso e inesperado para evocar la RCD durante la realización de diferentes tareas (Vila et al., 2007). Varios de esos estudios (Fernández, 1986; Guerra, 2007; Mata et al., 2009; Ramírez et al., 2005; Turpin, 1986; Vila et al., 1997) se han centrado en examinar una de las características más destacables de la RCD, su rápida habituación tras la repetición de un estímulo evocador de la RCD, que es especialmente pronunciada para el segundo componente acelerativo/desacelerativo de la RCD. Se ha encontrado que intervalos entre estímulos (IEE) cortos producen habituación de la respuesta, mientras que IEE más largos producen recuperación. Algunos estudios (Fernández & Vila, 1989a; Pérez et al., 2000; Ramírez et al., 2010; Ruiz-Padial et al., 2005; Sánchez et al., 2002, 2009; Vila et al., 1997) han examinado la significación cognitiva y motivacional de la RCD. La significación cognitiva de la RCD se ha puesto a prueba mediante el registro de la RCD y la manipulación de la orientación atencional (externa vs. interna), encontrándose que existe una relación positiva entre la RCD y la orientación atencional externa, así como con procesos atencionales de aceptación sensorial. La significación motivacional de la RCD se ha puesto a prueba mediante el registro de la RCD y la manipulación del estado afectivo. Se ha encontrado que existe una potenciación de la RCD durante la visualización de imágenes con contenido emocional desagradable y que, por tanto, activan el sistema motivacional defensivo. Además, otros estudios (Árbol, 2017; Fernández & Vila, 1989b; Reyes del Paso et al., 1993, 1994) han examinado la influencia autonómica en la RCD mediante la evocación de la RCD junto con la utilización de distintos índices de la actividad autonómica y procedimientos de tipo farmacológico. Los resultados de estos estudios sugieren una mediación de las dos ramas del sistema nervioso autónomo en la RCD, con mayor influencia parasimpática durante el primer componente acelerativo/desacelerativo y mayor influencia simpática durante el segundo componente acelerativo/desacelerativo. De este modo, se ha ampliado nuestro conocimiento acerca de los mecanismos fisiológicos subyacentes a la RCD. Sin embargo, estos mecanismos podrían ser diferentes si se utilizan procedimientos experimentales en los que, además de evocar la RCD, se manipule el IEE y factores de tipo atencional y emocional para producir habituación y recuperación de la respuesta, así como modulación atencional y emocional. Por lo tanto, el objetivo general de este proyecto consiste en avanzar en el conocimiento de las influencias autonómicas en la RCD en relación a procesos de habituación y recuperación de su patrón de respuesta, así como a su modulación tanto por factores atencionales como emocionales. Para la consecución de este objetivo se han realizado tres estudios experimentales. El objetivo del primer estudio consistió en examinar la implicación del sistema nervioso simpático en los procesos de habituación y recuperación de la defensa cardíaca. Para ello, se presentó en tres ocasiones un estímulo acústico con las características paramétricas apropiadas para evocar la RCD (i.e., un ruido intenso e inesperado) y se manipuló el IEE, de forma que había un IEE corto y un IEE largo que se presentaban en orden contrabalanceado. Se llevó a cabo el registro psicofisiológico de la tasa cardíaca y del período de pre-eyección. Este último constituye un índice del control cardíaco simpático. De acuerdo con los resultados obtenidos en el estudio de Mata et al. (2009), IEE cortos producen una habituación de la RCD mientras que IEE más largos producen una recuperación de la respuesta, que es mayor conforme este intervalo temporal aumenta. El objetivo del segundo estudio consistió en examinar la implicación autonómica en relación con la modulación atencional de la defensa cardíaca. Esto se llevó a cabo mediante dos presentaciones de un estímulo acústico evocador de la RCD y la manipulación de la orientación atencional, a través de la realización de la tarea de búsqueda visual de Sternberg para inducir atención externa vs. ninguna tarea (condición control). Se registró la tasa cardíaca, el período de pre-eyección y la presión arterial sistólica. El período de pre-eyección constituye un índice del control cardíaco simpático y la presión arterial sistólica proporciona información indirecta tanto sobre sobre el control cardíaco simpático como parasimpático. El objetivo del tercer estudio consistió en examinar la implicación autonómica en relación con la modulación atencional y emocional simultáneas de la defensa cardíaca. Esto se llevó a cabo mediante dos presentaciones de un estímulo acústico evocador de la RCD; la manipulación de la orientación atencional a través de la realización de la tarea de búsqueda visual de Sternberg para inducir atención externa; y la manipulación del estado afectivo utilizando imágenes con distinta valencia (agradable, neutral o desagradable) como estímulos visuales que forman parte de la tarea. Se registró la tasa cardíaca, el período de pre-eyección y la presión arterial sistólica. El período de pre-eyección constituye un índice del control cardíaco simpático y la presión arterial sistólica proporciona información indirecta tanto sobre sobre el control cardíaco simpático como parasimpático. Las principales conclusiones de la presente tesis doctoral son las siguientes: 1. La presentación repetida de estimulación auditiva intensa e inesperada para evocar la RCD con un IEE corto (2.5 min) se encuentra asociada con la habituación de la respuesta de tasa cardíaca y el control cardíaco simpático, mientras que ambas respuestas muestran un cierto grado de recuperación con un IEE largo (12.5 min). Tanto la habituación como la recuperación de la RCD son más pronunciadas para el segundo componente acelerativo/desacelerativo que para el primer componente acelerativo/desacelerativo. 2. En relación a la implicación simpática en los procesos de habituación y recuperación de la RCD, durante el primer componente acelerativo/desacelerativo, los patrones de respuesta de la tasa cardíaca y el control cardíaco simpático sugieren que las dos ramas del sistema nervioso autónomo, simpática y parasimpática, tienen un modo de funcionamiento acoplado no-recíproco con dominancia parasimpática; durante el segundo componente acelerativo/desacelerativo, serían posibles tanto un modo de funcionamiento acoplado recíproco como uno desacoplado, con dominancia simpática. 3. El sistema nervioso simpático parece tener un papel fundamental en los procesos de habituación y recuperación de la RCD y su mediación se encuentra limitada al segundo componente acelerativo/desacelerativo. 4. Se confirma la modulación atencional de la RCD mediante inducción de atención externa. Los efectos atencionales son observables para los dos componentes de la RCD, con una potenciación del segundo componente acelerativo/desacelerativo y una tendencia a la reducción del primer componente desacelerativo. 5. Se confirma la modulación emocional de la RCD. Se observa un efecto de arousal emocional para el segundo componente de la RCD, con una potenciación del segundo componente acelerativo durante la visualización de imágenes afectivas en comparación con imágenes neutras. Las imágenes agradables son las que presentan una mayor amplitud del segundo componente acelerativo. 6. En relación a la implicación autonómica tanto en la modulación atencional como en la modulación atencional y emocional simultáneas de la RCD, durante el primer componente acelerativo/desacelerativo, los patrones de respuesta de la tasa cardíaca y el control cardíaco simpático indican que las dos ramas tienen un modo de funcionamiento acoplado no-recíproco con dominancia parasimpática; durante el segundo componente acelerativo, ambas ramas tienen un modo de funcionamiento acoplado recíproco con dominancia parasimpática; mientras que durante el segundo componente desacelerativo, los sistemas simpático y parasimpático podrían estar funcionando tanto con un modo acoplado recíproco como con un modo desacoplado. Además, la respuesta de presión arterial parece estar mediada por el sistema nervioso parasimpático durante el primer componente acelerativo/desacelerativo de la RCD, mientras que la mediación autonómica en dicha respuesta durante el segundo componente acelerativo/desacelerativo aún se desconoce. 7. El sistema nervioso parasimpático parece estar implicado en la modulación atencional de la RCD mediante inducción de atención externa. 8. El sistema nervioso parasimpático también parece estar implicado en la modulación emocional de la RCD. 9. Estos hallazgos apoyan el modelo atencional-motivacional de la RCD, según el cual la RCD se encuentra mediada por las dos ramas del sistema nervioso autónomo, simpática y parasimpática, y tiene una significación tanto cognitiva como motivacional. Bibliografía Árbol, J. R. (2017). Influencias simpáticas de la defensa cardíaca: Análisis de las variaciones fásicas en el período de pre-eyección [Sympathetic influences on the cardiac defense: Analysis of the phasic variations in pre-ejection period; Doctoral dissertation, University of Granada]. DIGIBUG: Repositorio Institucional de la Universidad de Granada. http://hdl.handle.net/10481/47072 Fernández, M. C. (1986). Consistencia del patrón de la respuesta cardíaca de defensa en humanos [Stability of the cardiac defense response pattern in humans]. Revista Española de Terapia del Comportamiento, 4, 31-41. Fernández, M. C., & Vila, J. (1989a). Cognitive versus motivational significance of the cardiac defense response to intense auditory stimulation. International Journal of Psychophysiology, 8(1), 49-59. https://doi.org/10.1016/0167-8760(89)90019-6 Fernández, M. C, & Vila, J. (1989b). Sympathetic-parasympathetic mediation of the cardiac defense response in humans. Biological Psychology, 28(2), 123-133. https://doi.org/10.1016/0301-0511(89)90094-X Guerra, P. (2007). Componentes periféricos y centrales de la atención y las respuestas defensivas [Peripheral and central components of attention and defensive responses; Doctoral dissertation, University of Granada]. DIGIBUG: Repositorio Institucional de la Universidad de Granada. http://hdl.handle.net/10481/1468 Mata, J. L., Rodríguez-Ruiz, S., Ruiz-Padial, E., Turpin, G., & Vila, J. (2009). Habituation and sensitization of protective reflexes: Dissociation between cardiac defense and eye-blink startle. Biological Psychology, 81(3), 192-199. https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2009.04.006 Pérez, M. N., Fernández. M. C., Vila, J., & Turpin, G. (2000). Cognitive and emotional modulation of the cardiac defense response in humans. Psychophysiology, 37(3), 275-282. https://doi.org/10.1111/1469-8986.3730275 Ramírez, I., Guerra, P., Muñoz, M. A., Perakakis, P., Anllo-Vento, L., & Vila, J. (2010). The dynamics of cardiac defense: From attention to action. Psychophysiology, 47(5), 879-887. https://doi.org/10.1111/j.1469-8986.2010.01008.x Ramírez, I., Sánchez, M. B., Fernández, M. C., Lipp, O. V., & Vila, J. (2005). Differentiation between protective reflexes: Cardiac defense and startle. Psychophysiology, 42(6), 732–739. https://doi.org/10.1111/j.1469-8986.2005.00362.x Reyes del Paso, G. A., Godoy, J., & Vila, J. (1993). Respiratory sinus arrhythmia as an index of parasympathetic cardiac control during the cardiac defense response. Biological Psychology, 35(1), 17-35. https://doi.org/10.1016/0301-0511(93)90089-Q Reyes del Paso, G. A., Vila, J., & García, A. (1994). Physiological significance of the defense response to intense auditory stimulation: A pharmacological blockade study. International Journal of Psychophysiology, 17(2), 181–187. https://doi.org/10.1016/0167-8760(94)90034-5 Ruiz-Padial, E., Mata, J. L., Rodríguez, S., Fernández, M. C., & Vila, J. (2005). Non-conscious modulation of cardiac defense by masked phobic pictures. International Journal of Psychophysiology, 56(3), 271-281. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2004.12.010 Sánchez, M. B., Guerra, P., Muñoz, M. A., Mata, J. L., Bradley, M. M., Lang, P. J., & Vila, J. (2009). Communalities and differences in fear potentiation between cardiac defense and eyeblink startle. Psychophysiology, 46(6), 1137-1140. https://doi.org/10.1111/j.1469-8986.2009.00861.x Sánchez, M., Ruiz-Padial, E., Pérez, N., Fernández, M. C., Cobos, P., & Vila, J. (2002). Modulación emocional de los reflejos defensivos mediante visualización de imágenes afectivas [Emotional modulation of defense reflexes by means of affective image visualization]. Psicothema, 14(4), 702-707. Turpin, G. (1986). Effects of stimulus intensity on autonomic responding: The problem of differentiating orienting and defense reflexes. Psychophysiology, 23(1), 1-14. https://doi.org/10.1111/j.1469-8986.1986.tb00583.x Vila, J., Guerra, P., Muñoz, M. A., Vico, C., Viedma-del Jesús, M. I., Delgado, L. C., Perakakis, P., Kley, E., Mata, J. L., & Rodríguez, S. (2007). Cardiac defense: From attention to action. International Journal of Psychophysiology, 66(3), 169-182. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2007.07.004 Vila, J., Pérez, M. N., Fernández, M. C., Pegalajar, J., & Sánchez, M. (1997). Attentional modulation of the cardiac defense response in humans. Psychophysiology, 34(4), 482-487. https://doi.org/10.1111/j.1469-8986.1997.tb02393.x