Título Los Origenes Psicofisiológicos del Potencial Evocado por el Latido Cardíaco (HEPLAB) I+D AEI
Abreviado HEPLAB
Área de gestión Proyecto
Comienzo 01/01/2019
Abstract Resumen: El potencial evocado por el latido cardiaco (del inglés, Heartbeat Evoked Potential; HEP) es una nueva medida de la respuesta neuronal a latidos cardíacos. Estudios recientes postulan que la investigación del procesamiento cerebral de señales aferentes provenientes de los sistemas orgánicos periféricos nos puede ayudar a entender mejor las sensaciones subjetivas, las emociones, y puede incluso tener un papel fundamental en el procesamiento cognitivo de los estímulos provenientes del ambiente que nos rodea. A pesar de la popularidad reciente del HEP como índice de comunicación cerebro-cuerpo, sus orígenes psicofisiológicos son desconocidos. Hasta ahora, todas las investigaciones en ese área han utilizado muestras pequeñas para explorar preguntas específicas, resultando en tamaños de efecto pequeños y falta de réplicas. Este proyecto propone la primera investigación exploratoria de los orígenes psicofisiológicos del HEP usando muestras grandes. Nuestro primer estudio va a investigar la relación entre la amplitud del HEP y una serie de parámetros cardiorespiratorios relevantes (p.ej., stroke volume, baroreflex sensitivity, heart rate variability, respiratory volumes, etc) en reposo y en adultos jóvenes. Para este estudio el análisis a priori de potencia para un modelo de regresión lineal asumiendo un tamaño de efecto pequeño ha resultado en la recomendación de recoger datos de 82 participantes. El segundo estudio contempla un experimento intrasujetos para testar los efectos de una modulación externa de parámetros cardiorespiratorios sobre la amplitud del HEP. Esa modulación se va a conseguir mediante una sesión aguda de ejercicio físico (pedalear a dos intensidades: 20% y 80% del umbral ventilatorio anaeróbico). El análisis a priori de potencia para una prueba t de muestras dependientes asumiendo un tamaño de efecto pequeño, resultó en un tamaño de muestra recomendado de 68 participantes. El tercer estudio será un experimento entre-grupos para investigar los efectos del entrenamiento interoceptivo sobre parámetros del HEP. Vamos a emplear un entrenamiento de percepción cardiaca mediante feedback auditivo proporcionado a través de un estetoscopio. Para ese estudio, el análisis de potencia para una prueba t de muestras independientes asumiendo un tamaño de efecto pequeño, resultó en un tamaño de muestra recomendado de 130 participantes por grupo. Sin embargo, vamos a utilizar una metodología de análisis secuencial, planificando cuatro análisis intermedios (p valor según criterio de Pocock = .0182 para cada análisis). Desde un punto de vista teórico, nuestra propuesta es original y relevante para el área de neurociencia cognitiva ya que propone la primera investigación sistemática de los correlatos psicofisiológicos del HEP, con el fin de describir este nuevo índice neurofisiológico en relación a otros procesos y mecanismos más estudiados. Desde un punto de vista aplicado, este proyecto ofrece nuevas posibilidades para cuantificar los efectos del entrenamiento interoceptivo sobre el cerebro y la cognición. El desarrollo de marcadores robustos de interocepción podrían ayudar a evaluar nuevos y existentes programas de entrenamiento para mejorar la comunicación y coordinación cerebro-cuerpo con posible beneficio para la salud física y mental. Abstract: The Heartbeat Evoked Potential (HEP) is a novel way to measure the neural responses to individual heartbeats. Recent investigations postulate that probing the brain processing of afferent body signals might provide a foundation for the better understanding of subjective feelings, emotions, self-awareness, and may even play a significant role in the cognitive processing of the external world. Despite the increasing popularity of the HEP as an index of brain-body interactions, its psychophysiological origins remain unknown. To date, all investigations in this area have used small sample sizes to explore specific research questions, yielding small effects without follow-up replication studies. This project aims to conduct the first large-sample exploratory investigation of the psychophysiological origins of the HEP. To this end, we propose three distinct but interrelated studies. Our first study will investigate the potential relation between HEP amplitude and a wide array of relevant cardiorespiratory parameters (e.g., stroke volume, baroreflex sensitivity, heart rate variability, respiratory volumes, etc) during a resting state condition in healthy young adults. For this study, the a priori power analysis for a linear regression model assuming a small effect size of r2=.09, with alpha=.05 and beta=.8, resulted in a recommended sample size of 82 participants. The second study will be a within-subject experiment to test the effect of an external modulation of cardiorespiratory parameters on HEP amplitude. This modulation will be achieved with an acute bout of physical exercise in a controlled laboratory setting (pedalling at two intensities: 20% and 80% of the ventilatory aerobic threshold). The a priori power analysis for a paired t-test assuming a small effect size of dz=.35, with alpha=.05 and beta=.8, resulted in a recommended sample size of 68 participants. The third study will be a between-subjects design to investigate the effects of interoceptive cognitive training on HEP parameters. We will employ a cardiac perception training using auditory feedback via a stethoscope versus a control condition of no feedback. For this study, the a priori power analysis for a paired t-test assuming an effect size of dz=.35, with alpha=.05 and beta=.8, resulted in a recommended sample size of 130 participants per group. However, we plan to run four interim analyses (p-value Pocock threshold of .0182 for each analysis): after 33, 66, 99 and 130 participants per group. From a theoretical point of view, our proposal is original and highly relevant for the area of cognitive neuroscience, as it proposes the first systematic investigation of the psychophysiological correlates of the HEP in order to describe this novel neurophysiological index in relation to better understood processes and mechanisms. From an applied point of view, this project will offer important insights into ways to quantify the effects of interoceptive training on brain and cognition. The development of robust neurophysiological markers of interoception would help evaluate new and existing training programs for improving brain-body communication and coordination with potential benefits for mental and physical health.
Entidad financiadora AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION
Importe 84700 €
Unidad Departamento de Psicología
Programa de Doctorado en Psicología