Altered gray matter morphometry and resting-state functional and structural connectivity in social anxiety disorder

In social anxiety disorder (SAD), impairments in limbic/paralimbic structures are associated with emotional dysregulation and inhibition of the medial prefrontal cortex (MPFq. Little is known, however, about alterations in limbic and frontal regions associated with the integrated morphometric, functional, and structural architecture of SAD. Whether altered gray matter volume is associated with altered functional and structural connectivity in SAD. Three techniques were used with 18 SAD patients and 18 healthy controls: voxel-based morphometry; resting-state functional connectivity analysis; and diffusion tensor imaging tractography. SAD patients exhibited significantly decreased gray matter volumes in the right posterior inferior temporal gyrus (ITG) and right parahippocampal/hippocampal gyrus (PHG/HIP). Gray matter volumes in these two regions negatively correlated with the fear factor of the Liebowitz Social Anxiety Scale. In addition, we found increased functional connectivity in SAD patients between the right posterior ITG and the left inferior occipital gyrus, and between the right PHF/HIP and left middle temporal gyms. SAD patients had increased right MPFC volume, along with enhanced structural connectivity in the genu of the corpus callosum. Reduced limbic/paralimbic volume, together with increased resting-state functional connectivity, suggests the existence of a compensatory mechanism in SAD. Increased MPFC volume, consonant with enhanced structural connectivity, suggests a long-time overgeneralization of structural connectivity and a role of this area in the mediation of clinical severity. Overall, our results may provide a valuable basis for future studies combining morphometric, functional and anatomical data in the search for a comprehensive understanding of the neural circuitry underlying SAD. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

The role of affect and affective congruence in perceptions of leaders: an experimental study

Based on the idea that emotional exchanges determine symbolic meanings in interpersonal exchanges, we hypothesized that displays of positive and congruent affect determine members' ratings of leaders in a simulated performance appraisal context. To test the hypotheses, 537 participants viewed videotapes of four male and female leaders giving positive and negative feedback, and with facial expressions of affect that were either congruent or incongruent with the verbal message that they were delivering. Results supported hypotheses that positive and message-congruent leader affect results in more positive member ratings of the leader, assessed using a seven-item measure of members' perceptions of the leader's negotiating latitude. The least positive ratings of negotiating latitude were given when positive feedback was delivered with negative facial affect. (C) 2002 Elsevier Science Inc. All rights reserved.

Robust facial expression analysis for affect-based interaction

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

Learning facial-expression models with crowdsourcing

The computational power is increasing day by day. Despite that, there are some tasks that are still difficult or even impossible for a computer to perform. For example, while identifying a facial expression is easy for a human, for a computer it is an area in development. To tackle this and similar issues, crowdsourcing has grown as a way to use human computation in a large scale. Crowdsourcing is a novel approach to collect labels in a fast and cheap manner, by sourcing the labels from the crowds. However, these labels lack reliability since annotators are not guaranteed to have any expertise in the field. This fact has led to a new research area where we must create or adapt annotation models to handle these weaklylabeled data. Current techniques explore the annotators’ expertise and the task difficulty as variables that influences labels’ correction. Other specific aspects are also considered by noisy-labels analysis techniques. The main contribution of this thesis is the process to collect reliable crowdsourcing labels for a facial expressions dataset. This process consists in two steps: first, we design our crowdsourcing tasks to collect annotators labels; next, we infer the true label from the collected labels by applying state-of-art crowdsourcing algorithms. At the same time, a facial expression dataset is created, containing 40.000 images and respective labels. At the end, we publish the resulting dataset.

Altered brain mechanisms of emotion processing in pre-manifest Huntington's disease.

Huntington's disease is an inherited neurodegenerative disease that causes motor, cognitive and psychiatric impairment, including an early decline in ability to recognize emotional states in others. The pathophysiology underlying the earliest manifestations of the disease is not fully understood; the objective of our study was to clarify this. We used functional magnetic resonance imaging to investigate changes in brain mechanisms of emotion recognition in pre-manifest carriers of the abnormal Huntington's disease gene (subjects with pre-manifest Huntington's disease): 16 subjects with pre-manifest Huntington's disease and 14 control subjects underwent 1.5 tesla magnetic resonance scanning while viewing pictures of facial expressions from the Ekman and Friesen series. Disgust, anger and happiness were chosen as emotions of interest. Disgust is the emotion in which recognition deficits have most commonly been detected in Huntington's disease; anger is the emotion in which impaired recognition was detected in the largest behavioural study of emotion recognition in pre-manifest Huntington's disease to date; and happiness is a positive emotion to contrast with disgust and anger. Ekman facial expressions were also used to quantify emotion recognition accuracy outside the scanner and structural magnetic resonance imaging with voxel-based morphometry was used to assess the relationship between emotion recognition accuracy and regional grey matter volume. Emotion processing in pre-manifest Huntington's disease was associated with reduced neural activity for all three emotions in partially separable functional networks. Furthermore, the Huntington's disease-associated modulation of disgust and happiness processing was negatively correlated with genetic markers of pre-manifest disease progression in distributed, largely extrastriatal networks. The modulated disgust network included insulae, cingulate cortices, pre- and postcentral gyri, precunei, cunei, bilateral putamena, right pallidum, right thalamus, cerebellum, middle frontal, middle occipital, right superior and left inferior temporal gyri, and left superior parietal lobule. The modulated happiness network included postcentral gyri, left caudate, right cingulate cortex, right superior and inferior parietal lobules, and right superior frontal, middle temporal, middle occipital and precentral gyri. These effects were not driven merely by striatal dysfunction. We did not find equivalent associations between brain structure and emotion recognition, and the pre-manifest Huntington's disease cohort did not have a behavioural deficit in out-of-scanner emotion recognition relative to controls. In addition, we found increased neural activity in the pre-manifest subjects in response to all three emotions in frontal regions, predominantly in the middle frontal gyri. Overall, these findings suggest that pathophysiological effects of Huntington's disease may precede the development of overt clinical symptoms and detectable cerebral atrophy.

Serotonergic modulation of face-emotion recognition

Facial expressions of basic emotions have been widely used to investigate the neural substrates of emotion processing, but little is known about the exact meaning of subjective changes provoked by perceiving facial expressions. Our assumption was that fearful faces would be related to the processing of potential threats, whereas angry faces would be related to the processing of proximal threats. Experimental studies have suggested that serotonin modulates the brain processes underlying defensive responses to environmental threats, facilitating risk assessment behavior elicited by potential threats and inhibiting fight or flight responses to proximal threats. In order to test these predictions about the relationship between fearful and angry faces and defensive behaviors, we carried out a review of the literature about the effects of pharmacological probes that affect 5-HT-mediated neurotransmission on the perception of emotional faces. The hypothesis that angry faces would be processed as a proximal threat and that, as a consequence, their recognition would be impaired by an increase in 5-HT function was not supported by the results reviewed. In contrast, most of the studies that evaluated the behavioral effects of serotonin challenges showed that increased 5-HT neurotransmission facilitates the recognition of fearful faces, whereas its decrease impairs the same performance. These results agree with the hypothesis that fearful faces are processed as potential threats and that 5-HT enhances this brain processing.

Measuring Effectiveness of Marketing Message: The Role of Verbal, Visual and Brand Elements

The aim of this paper is to study the role of verbal, visual and brand elements while meas-uring effectiveness of marketing message. The thesis is written in the context of mobile gaming industry. The object of the study is marketing message. To achieve the aim, the main research question was formulated: How do the elements of marketing message, such as verbal, visual and brand, affect the consumer’s attitude toward the ad, emotional response and attention capture? The theory development chapter lays on three corner stones – analysis of previous litera-ture on marketing message and its elements, namely verbal, visual and brand; overview of literature on attitude formation and particularly attitude toward the ad. In addition, investiga-tion of key points of emotional response and attention capture literature finalizes the chap-ter. The empirical part consists of experiment, conducted with 27 participants. Experiment includes the self-report semantically anchored scale, measuring the attitude toward the ad, as well as autonomic measures – eye tracking (attention capture) and facial expressions (emotional response). The results of the experiment showed that the size of the brand element – the logo – has an effect on the attention capture and the overall attitude toward the ad. The bigger the logo, the more time people spend viewing it, and they realise the message is more educa-tional and factual. The measure related to the visual element – the visual complexity – in-creases the intensity of participant’s facial expression. While the measure of verbal ele-ment – the contrast between text and background colours – leads to a better attitude to-ward the ad. The higher the contrast between text and background, the more known the message appears to the viewer.

De la difficulté des enfants dysphasiques à décoder des émotions de base : éclairages sur un syndrome méconnu

On évoque souvent des difficultés à interagir socialement chez les enfants ayant une dysphasie. Ces difficultés sont généralement attribuées aux troubles du langage, mais elles pourraient aussi provenir d’un problème à décoder les émotions des autres. Le but de la présente recherche est d’explorer cette voie chez les enfants dysphasiques de 9 à 12 ans. Différents stimuli émotionnels leur ont été présentés sous forme de vidéos ainsi qu’à des enfants d’un groupe contrôle selon cinq conditions : parole non filtrée, parole filtrée, visage dynamique, visage dynamique accompagné de la parole non filtrée, et visage dynamique avec parole filtrée. Les enfants dysphasiques et les enfants du groupe contrôle ne se comportent pas différemment de manière significative en fonction des émotions présentées et des conditions testées. Par contre, un sous-groupe d’enfants ayant une dysphasie mixte commet significativement plus d’erreurs pour l’ensemble de la tâche que le sous-groupe d’enfants sans dysphasie de même âge chronologique. En fait une part seulement des enfants dysphasiques mixtes ont des scores plus faibles. Ces mêmes enfants présentent un QI non verbal faible tandis que leur compréhension du langage est équivalente à celle de leur sous-groupe (enfants dysphasiques mixtes). Malgré ces différences significatives, les scores des enfants dysphasiques mixtes restent relativement élevés et les difficultés observées sont subtiles. Sur le plan clinique, les praticiens (orthophonistes, psychologues, éducateur) devront systématiser l’évaluation des habiletés de décodage des émotions chez l’enfant dysphasique dont les difficultés ne sont pas forcément évidentes dans la vie quotidienne. La recherche devra développer un outil de dépistage sensible aux troubles de décodage émotionnel et des stratégies thérapeutiques adaptées.

Analyse de mouvements faciaux à partir d'images vidéo

Lors d'une intervention conversationnelle, le langage est supporté par une communication non-verbale qui joue un rôle central dans le comportement social humain en permettant de la rétroaction et en gérant la synchronisation, appuyant ainsi le contenu et la signification du discours. En effet, 55% du message est véhiculé par les expressions faciales, alors que seulement 7% est dû au message linguistique et 38% au paralangage. L'information concernant l'état émotionnel d'une personne est généralement inférée par les attributs faciaux. Cependant, on ne dispose pas vraiment d'instruments de mesure spécifiquement dédiés à ce type de comportements. En vision par ordinateur, on s'intéresse davantage au développement de systèmes d'analyse automatique des expressions faciales prototypiques pour les applications d'interaction homme-machine, d'analyse de vidéos de réunions, de sécurité, et même pour des applications cliniques. Dans la présente recherche, pour appréhender de tels indicateurs observables, nous essayons d'implanter un système capable de construire une source consistante et relativement exhaustive d'informations visuelles, lequel sera capable de distinguer sur un visage les traits et leurs déformations, permettant ainsi de reconnaître la présence ou absence d'une action faciale particulière. Une réflexion sur les techniques recensées nous a amené à explorer deux différentes approches. La première concerne l'aspect apparence dans lequel on se sert de l'orientation des gradients pour dégager une représentation dense des attributs faciaux. Hormis la représentation faciale, la principale difficulté d'un système, qui se veut être général, est la mise en œuvre d'un modèle générique indépendamment de l'identité de la personne, de la géométrie et de la taille des visages. La démarche qu'on propose repose sur l'élaboration d'un référentiel prototypique à partir d'un recalage par SIFT-flow dont on démontre, dans cette thèse, la supériorité par rapport à un alignement conventionnel utilisant la position des yeux. Dans une deuxième approche, on fait appel à un modèle géométrique à travers lequel les primitives faciales sont représentées par un filtrage de Gabor. Motivé par le fait que les expressions faciales sont non seulement ambigües et incohérentes d'une personne à une autre mais aussi dépendantes du contexte lui-même, à travers cette approche, on présente un système personnalisé de reconnaissance d'expressions faciales, dont la performance globale dépend directement de la performance du suivi d'un ensemble de points caractéristiques du visage. Ce suivi est effectué par une forme modifiée d'une technique d'estimation de disparité faisant intervenir la phase de Gabor. Dans cette thèse, on propose une redéfinition de la mesure de confiance et introduisons une procédure itérative et conditionnelle d'estimation du déplacement qui offrent un suivi plus robuste que les méthodes originales.

Étude de l'attention spatiale en condition d'interférence émotionnelle chez les enfants avec un trouble autistique

Le déficit social, incluant la perturbation du traitement du regard et des émotions, est au cœur de l’autisme. Des études ont montré que les visages de peur provoquent une orientation rapide et involontaire de l’attention spatiale vers leur emplacement chez les individus à développement typique. De plus, ceux-ci détectent plus rapidement et plus efficacement les visages avec un regard direct (vs regard dévié). La présente étude vise à explorer l’effet de l’émotion de peur et de la direction du regard (direct vs dévié) sur l’attention spatiale chez les enfants autistes à l’aide d’une tâche d’attention spatiale implicite. Six enfants avec un trouble autistique (TA) ont participé à cette étude. Les participants doivent détecter l’apparition d’une cible à gauche ou à droite d’un écran. L’apparition de la cible est précédée d’une amorce (paire de visages peur/neutre avec regard direct/dévié). La cible peut être présentée soit dans le même champ visuel que l’amorce émotionnellement chargée (condition valide), soit dans le champ visuel opposé (condition invalide). Nos résultats montrent que les amorces avec un visage de peur (vs les amorces avec un visage neutre) provoquent un effet d’interférence au niveau comportemental et divergent l’attention de leur emplacement chez les enfants avec un TA.

L’utilisation de l’information visuelle en reconnaissance d’expressions faciales d’émotion

L’aptitude à reconnaitre les expressions faciales des autres est cruciale au succès des interactions sociales. L’information visuelle nécessaire à la catégorisation des expressions faciales d’émotions de base présentées de manière statique est relativement bien connue. Toutefois, l’information utilisée pour discriminer toutes les expressions faciales de base entre elle demeure encore peu connue, et ce autant pour les expressions statiques que dynamiques. Plusieurs chercheurs assument que la région des yeux est particulièrement importante pour arriver à « lire » les émotions des autres. Le premier article de cette thèse vise à caractériser l’information utilisée par le système visuel pour discriminer toutes les expressions faciales de base entre elles, et à vérifier l’hypothèse selon laquelle la région des yeux est cruciale pour cette tâche. La méthode des Bulles (Gosselin & Schyns, 2001) est utilisée avec des expressions faciales statiques (Exp. 1) et dynamiques (Exp. 2) afin de trouver quelles régions faciales sont utilisées (Exps. 1 et 2), ainsi que l’ordre temporel dans lequel elles sont utilisées (Exp. 2). Les résultats indiquent que, contrairement à la croyance susmentionnée, la région de la bouche est significativement plus utile que la région des yeux pour discriminer les expressions faciales de base. Malgré ce rôle prépondérant de la bouche, c’est toute de même la région des yeux qui est sous-utilisée chez plusieurs populations cliniques souffrant de difficultés à reconnaitre les expressions faciales. Cette observation pourrait suggérer que l’utilisation de la région des yeux varie en fonction de l’habileté pour cette tâche. Le deuxième article de cette thèse vise donc à vérifier comment les différences individuelles en reconnaissance d’expressions faciales sont reliées aux stratégies d’extraction de l’information visuelle pour cette tâche. Les résultats révèlent une corrélation positive entre l’utilisation de la région de la bouche et l’habileté, suggérant la présence de différences qualitatives entre la stratégie des patients et celle des normaux. De plus, une corrélation positive est retrouvée entre l’utilisation de l’œil gauche et l’habileté des participants, mais aucune corrélation n’est retrouvée entre l’utilisation de l’œil droit et l’habileté. Ces résultats indiquent que la stratégie des meilleurs participants ne se distingue pas de celle des moins bons participants simplement par une meilleure utilisation de l’information disponible dans le stimulus : des différences qualitatives semblent exister même au sein des stratégies des participants normaux.

Reconnaissance émotionnelle faciale et psychopathie : un protocole exploratoire à l’aide de personnages virtuels animés

La présente recherche est constituée de deux études. Dans l’étude 1, il s’agit d’améliorer la validité écologique des travaux sur la reconnaissance émotionnelle faciale (REF) en procédant à la validation de stimuli qui permettront d’étudier cette question en réalité virtuelle. L’étude 2 vise à documenter la relation entre le niveau de psychopathie et la performance à une tâche de REF au sein d’un échantillon de la population générale. Pour ce faire, nous avons créé des personnages virtuels animés de différentes origines ethniques exprimant les six émotions fondamentales à différents niveaux d’intensité. Les stimuli, sous forme statique et dynamique, ont été évalués par des étudiants universitaires. Les résultats de l’étude 1 indiquent que les stimuli virtuels, en plus de comporter plusieurs traits distinctifs, constituent un ensemble valide pour étudier la REF. L’étude 2 a permis de constater qu’un score plus élevé à l’échelle de psychopathie, spécifiquement à la facette de l’affect plat, est associé à une plus grande sensibilité aux expressions émotionnelles, particulièrement pour la tristesse. Inversement, un niveau élevé de tendances criminelles est, pour sa part, associé à une certaine insensibilité générale et à un déficit spécifique pour le dégoût. Ces résultats sont spécifiques aux participants masculins. Les données s’inscrivent dans une perspective évolutive de la psychopathie. L’étude met en évidence l’importance d’étudier l’influence respective des facettes de la personnalité psychopathique, ce même dans des populations non-cliniques. De plus, elle souligne la manifestation différentielle des tendances psychopathiques chez les hommes et chez les femmes.

Corps et âme en mouvement. Expression et signification du mouvement dans la peinture de vases en Grèce ancienne (VIe-IVe s. av. J.-C.). Ivresse, possession divine et mort.

Thèse réalisée en cotutelle avec l'université de Franche-Comté, école doctorale Langage, espace, temps et société.

Variations in the human cannabinoid receptor (CNR1) gene modulate striatal responses to happy faces.

Happy facial expressions are innate social rewards and evoke a response in the striatum, a region known for its role in reward processing in rats, primates and humans. The cannabinoid receptor 1 (CNR1) is the best-characterized molecule of the endocannabinoid system, involved in processing rewards. We hypothesized that genetic variation in human CNR1 gene would predict differences in the striatal response to happy faces. In a 3T functional magnetic resonance imaging (fMRI) scanning study on 19 Caucasian volunteers, we report that four single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the CNR1 locus modulate differential striatal response to happy but not to disgust faces. This suggests a role for the variations of the CNR1 gene in underlying social reward responsivity. Future studies should aim to replicate this finding with a balanced design in a larger sample, but these preliminary results suggest neural responsivity to emotional and socially rewarding stimuli varies as a function of CNR1 genotype. This has implications for medical conditions involving hypo-responsivity to emotional and social stimuli, such as autism.

Interpretation of infant facial expression in the context of maternal postnatal depression

Postnatal maternal depression is associated with difficulties in maternal responsiveness. As most signals arising from the infant come from facial expressions one possible explanation for these difficulties is that mothers with postnatal depression are differentially affected by particular infant facial expressions. Thus, this study investigates the effects of postnatal depression on mothers’ perceptions of infant facial expressions. Participants (15 controls, 15 depressed and 15 anxious mothers) were asked to rate a number of infant facial expressions, ranging from very positive to very negative. Each face was shown twice, for a short and for a longer period of time in random order. Results revealed that mothers used more extreme ratings when shown the infant faces (i.e. more negative or more positive) for a longer period of time. Mothers suffering from postnatal depression were more likely to rate negative infant faces shown for a longer period more negatively than controls. The differences were specific to depression rather than an effect of general postnatal psychopathology—as no differences were observed between anxious mothers and controls. There were no other significant differences in maternal ratings of infant faces showed for short periods or for positive or neutral valence faces of either length. The findings that mothers with postnatal depression rate negative infant faces more negatively indicate that appraisal bias might underlie some of the difficulties that these mothers have in responding to their own infants signals.