Title (eng)
The role of emotion identification in empathy
evidence from psychopharmacological, neuroimaging, and effective connectivity approaches
Parallel title (deu)
Die Rolle der Emotionserkennung bei Empathie
Evidenz aus den Bereichen der Psychopharmakologie, neuronalen Bildgebung und effektiven Konnektivität
Author
Yili Zhao
Advisor
Claus Lamm
Assessor
Philip Jackson
Jan Haaker
Abstract (deu)
Wie wir die Gefühle Anderer wahrnehmen, beeinflusst unseren affektiven Zustand. Eine erfolgreiche Identifikation der Gefühle Anderer ist wichtig für persönliche Interaktionen, soziale Kooperation und Harmonie. Mein Ziel in dieser Doktorarbeit war es, sowohl opioiderge Mechanismen zu untersuchen, die denjenigen Prozessen zugrunde liegen, welche mit der Identifikation von Emotion in Verbindung stehen, als auch wie diese Prozesse die Konsequenzen empathischer Reaktionen regulierten. Diese Dissertation umfasst drei Studien, bei welchen behaviorale Maße, neuronale Bildgebung und psychopharmakologische Manipulation zum Einsatz kamen. In meiner ersten Studie untersuchte ich, inwiefern das Opioidsystem die Unterscheidung der Gesichtsausdrücke von Schmerz und Ekel beeinflusste. Durch die Verwendung des Opioidantagonisten Naltrexon konnte ich feststellen, dass opioiderge Modulation einen negativen Effekt auf die Erkennung von Schmerz hatte, welcher auf visuell-perzeptive Gehirnregionen zurückzuführen war, jedoch nicht auf affektive neuronale Prozesse. In meiner zweiten Studie untersuchte ich, welche neuronalen Netzwerke empathische Reaktionen bei der Beobachtung Anderer beeinflussten, wenn diese authentischen Schmerz empfinden oder Schmerz vortäuschen. Durch die Verwendung von „Dynamic Causal Modeling“ (DCM) konnte ich eine veränderte Konnektivität zwischen Gehirnregionen feststellen, welche affektiven Prozessen (anteriore Insula, aIns) und der Unterscheidung des Selbst von Anderen (rechter supramarginaler Gyrus, rSMG) unterliegen, je nachdem ob authentischer oder vorgetäuschter Schmerz beobachtet wurde. Änderungen in dieser Konnektivität tragen also augenscheinlich dazu bei zu erkennen, wie eine andere Person tatsächlich fühlt. Das Ziel der dritten Studie war es, die zweite Studie zu Schmerz zu replizieren und auszuweiten. Durch die Verwendung eines ähnlichen Paradigmas, diesmal bezogen auf Ekel (authentischer Ekel vs. vorgetäuschter Ekel), konnte ich replizieren, dass Aktivierung in der aIns eher mit geteiltem Affekt als reiner wahrgenommener Salienz in Zusammenhang stand. Um unterschiedliche Reaktionen für authentischen Ekel im Vergleich zu vorgetäuschtem Ekel zu erkennen, wurde die Konnektivität zwischen aIns und dem olfaktorischen Kortex, statt zwischen aIns und rSMG untersucht. Insgesamt konnte diese Arbeit unser Verständnis der neuronalen Netzwerke, welche in Empathie und geteilten Affekt involviert sind, verbessern, sowie die potenzielle Rolle der Emotionserkennung für diese Prozesse aufzeigen. Außerdem zeigt sie, wie Empathie als interaktiver und dynamischer Prozess untersucht werden kann, der aus unterschiedlichen perzeptiven, kognitiven und affektiven Prozessen besteht.
Abstract (eng)
Our affective states are influenced by how we perceive others’ feelings. Successful identification of others’ emotions is vital for personal interaction, social cooperation, and harmony. With this doctoral thesis, I aimed to investigate the opioidergic mechanism underlying some processes essentially related to emotion identification and how these processes regulated the consequences of empathic responses. Three studies are reported, which involved behavioral measurements, neuroimaging, and psychopharmacological manipulation. In the first study, I investigated whether and how the opioid system influenced the discrimination of painful from disgusted facial expressions. Using the opioid antagonist naltrexone, I found that opioidergic modulation had a negative effect on the recognition of pain, and that this was linked to brain areas associated with visual-perceptive rather than affective neural processing. In the second study, I examined which neural networks dissociated the empathic responses when observing others genuinely experiencing pain vs. acting out pain. Using dynamic causal modeling (DCM), I found distinct effective connectivity between brain regions underlying affect processing (i.e., anterior insula, aIns) and self-other distinction (i.e., the right supramarginal gyrus, rSMG) for genuine vs. pretended pain, which seems to track how another person really feels. The third study aimed to complement and extend the second study on pain. Using a similar paradigm but with disgust (genuine disgust vs. pretended disgust), I replicated that activation in aIns was related to affect sharing rather than merely perceptual saliency. Connectivity between aIns and the olfactory cortex, rather than between aIns and rSMG, was found to track distinctive responses for genuine compared to pretended disgust. Taken together, this thesis has advanced our understanding of the neural networks involved in empathy and affect sharing, and in the potential role of emotion identification for these processes. It also highlights how empathy can be studied as an interactive and dynamic process comprised of different perceptive, cognitive, and affective processes.
Keywords (eng)
Empathyemotion identificationpaindisgustfunctional magnetic resonance imaging (fMRI)dynamic causal modellingpsychopharmacology
Keywords (deu)
EmpathieEmotionserkennungSchmerzEkelfunktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT)dynamic casual modellingPsychopharmakologie
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
Extent (deu)
132 Seiten : Illustrationen
Number of pages
138
Study plan
Doktoratsstudium NAWI aus dem Bereich Naturwissenschaften (DissG: Psychologie NaWi)
[UA]
[796]
[605]
[298]
Association (deu)
Title (eng)
The role of emotion identification in empathy
evidence from psychopharmacological, neuroimaging, and effective connectivity approaches
Parallel title (deu)
Die Rolle der Emotionserkennung bei Empathie
Evidenz aus den Bereichen der Psychopharmakologie, neuronalen Bildgebung und effektiven Konnektivität
Author
Yili Zhao
Abstract (deu)
Wie wir die Gefühle Anderer wahrnehmen, beeinflusst unseren affektiven Zustand. Eine erfolgreiche Identifikation der Gefühle Anderer ist wichtig für persönliche Interaktionen, soziale Kooperation und Harmonie. Mein Ziel in dieser Doktorarbeit war es, sowohl opioiderge Mechanismen zu untersuchen, die denjenigen Prozessen zugrunde liegen, welche mit der Identifikation von Emotion in Verbindung stehen, als auch wie diese Prozesse die Konsequenzen empathischer Reaktionen regulierten. Diese Dissertation umfasst drei Studien, bei welchen behaviorale Maße, neuronale Bildgebung und psychopharmakologische Manipulation zum Einsatz kamen. In meiner ersten Studie untersuchte ich, inwiefern das Opioidsystem die Unterscheidung der Gesichtsausdrücke von Schmerz und Ekel beeinflusste. Durch die Verwendung des Opioidantagonisten Naltrexon konnte ich feststellen, dass opioiderge Modulation einen negativen Effekt auf die Erkennung von Schmerz hatte, welcher auf visuell-perzeptive Gehirnregionen zurückzuführen war, jedoch nicht auf affektive neuronale Prozesse. In meiner zweiten Studie untersuchte ich, welche neuronalen Netzwerke empathische Reaktionen bei der Beobachtung Anderer beeinflussten, wenn diese authentischen Schmerz empfinden oder Schmerz vortäuschen. Durch die Verwendung von „Dynamic Causal Modeling“ (DCM) konnte ich eine veränderte Konnektivität zwischen Gehirnregionen feststellen, welche affektiven Prozessen (anteriore Insula, aIns) und der Unterscheidung des Selbst von Anderen (rechter supramarginaler Gyrus, rSMG) unterliegen, je nachdem ob authentischer oder vorgetäuschter Schmerz beobachtet wurde. Änderungen in dieser Konnektivität tragen also augenscheinlich dazu bei zu erkennen, wie eine andere Person tatsächlich fühlt. Das Ziel der dritten Studie war es, die zweite Studie zu Schmerz zu replizieren und auszuweiten. Durch die Verwendung eines ähnlichen Paradigmas, diesmal bezogen auf Ekel (authentischer Ekel vs. vorgetäuschter Ekel), konnte ich replizieren, dass Aktivierung in der aIns eher mit geteiltem Affekt als reiner wahrgenommener Salienz in Zusammenhang stand. Um unterschiedliche Reaktionen für authentischen Ekel im Vergleich zu vorgetäuschtem Ekel zu erkennen, wurde die Konnektivität zwischen aIns und dem olfaktorischen Kortex, statt zwischen aIns und rSMG untersucht. Insgesamt konnte diese Arbeit unser Verständnis der neuronalen Netzwerke, welche in Empathie und geteilten Affekt involviert sind, verbessern, sowie die potenzielle Rolle der Emotionserkennung für diese Prozesse aufzeigen. Außerdem zeigt sie, wie Empathie als interaktiver und dynamischer Prozess untersucht werden kann, der aus unterschiedlichen perzeptiven, kognitiven und affektiven Prozessen besteht.
Abstract (eng)
Our affective states are influenced by how we perceive others’ feelings. Successful identification of others’ emotions is vital for personal interaction, social cooperation, and harmony. With this doctoral thesis, I aimed to investigate the opioidergic mechanism underlying some processes essentially related to emotion identification and how these processes regulated the consequences of empathic responses. Three studies are reported, which involved behavioral measurements, neuroimaging, and psychopharmacological manipulation. In the first study, I investigated whether and how the opioid system influenced the discrimination of painful from disgusted facial expressions. Using the opioid antagonist naltrexone, I found that opioidergic modulation had a negative effect on the recognition of pain, and that this was linked to brain areas associated with visual-perceptive rather than affective neural processing. In the second study, I examined which neural networks dissociated the empathic responses when observing others genuinely experiencing pain vs. acting out pain. Using dynamic causal modeling (DCM), I found distinct effective connectivity between brain regions underlying affect processing (i.e., anterior insula, aIns) and self-other distinction (i.e., the right supramarginal gyrus, rSMG) for genuine vs. pretended pain, which seems to track how another person really feels. The third study aimed to complement and extend the second study on pain. Using a similar paradigm but with disgust (genuine disgust vs. pretended disgust), I replicated that activation in aIns was related to affect sharing rather than merely perceptual saliency. Connectivity between aIns and the olfactory cortex, rather than between aIns and rSMG, was found to track distinctive responses for genuine compared to pretended disgust. Taken together, this thesis has advanced our understanding of the neural networks involved in empathy and affect sharing, and in the potential role of emotion identification for these processes. It also highlights how empathy can be studied as an interactive and dynamic process comprised of different perceptive, cognitive, and affective processes.
Keywords (eng)
Empathyemotion identificationpaindisgustfunctional magnetic resonance imaging (fMRI)dynamic causal modellingpsychopharmacology
Keywords (deu)
EmpathieEmotionserkennungSchmerzEkelfunktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT)dynamic casual modellingPsychopharmakologie
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
Number of pages
138
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