Voz en las dimensiones básicas de la emoción y en la psicopatología.

Voz en las dimensiones básicas de la emoción y en la psicopatología.

Elena González García; José Miguel Fernández Dols; Juan Antonio Talavera Martín.

Departamento de psicología Social y Metodología. Facultad de psicología,
Universidad Autónoma de Madrid.

En la emoción confluyen, quizás como en ningún otro constructo, los factores fisiológicos, psicológicos y sociales. En el trabajo se introduce brevemente los conceptos más relevantes sobre las emociones destacando sus dimensiones básicas (modelo dimensional). Se presentan los resultados más recientes que relacionan estas dimensiones con los parámetros de la voz, vehículo por excelencia de las interacciones sociales, en sujetos bajo estados emocionales inducidos mediante técnicas de sugestión. Finalmente, se comparan estos resultados con los encontrados en las voces de los sujetos con psicopatologías afectivas (depresión).

Introducción

La teoría clásica de las emociones también ha sido criticada y han emergido nuevas concepciones de la emoción (1). Estas nuevas concepciones enfatizan los procesos dinámicos multicomponente relacionados con la cognición (2, 3), más modificables y dependientes del contexto, y que otorgan un papel importante a las dimensiones primitivas del placer-displacer y activación (4, 5).

Muchos estudios han investigado las características vocales del discurso con la esperanza de definir una firma vocal para cada emoción. Por ahora, la asociación simple más fuerte encontrada ha sido con el nivel general de activación del emisor (6, 7, 8). Sin embargo, el patrón acústico relacionado con la valencia o con la dimensión del placer se muestra impreciso (6, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15).

Por ejemplo, el enfado y la alegría pueden provocar una alta F0 y una alta amplitud. Este efecto acústico básico se ha encontrado tanto en las interpretaciones de los actores como en los discursos producidos en situaciones naturales (16, 17) y sugiere que las características acústicas de la alegría y el enfado tienen algo en común, como el nivel de activación. Los efectos asociados con la valencia se muestran más ambiguos y dependientes de la interacción.

Psicopatologías afectivas y voz

Aunque para algunos sectores de la psiquiatría pudiera parecer como algo nuevo, y quizás extraño, el campo del análisis acústico de las voces de pacientes con psicopatologías tiene más de setenta años. Según nuestra revisión histórica, el primer análisis instrumental de la voz de un paciente con depresión fue realizado por el doctor alemán Zwirner en 1930 (18). Aparte de la curiosidad humana, especialmente destacada en medicina, de probar todo lo nuevo que sale para ver que resulta, existen ciertas razones para que Zwirner, Newman y Mather, Moses, Zuberbier y otros primeros investigadores intentaran estudiar las voces de los pacientes con depresión. Por un lado, tal como hemos visto anteriormente, las emociones tienen influencia sobre las voces de los sujetos. Si la depresión es una psicopatología prototípica de los desordenes afectivos, de los trastornos donde está implicado el sistema emocional, es lógico suponer que podría tener cierto impacto sobre la voz. En efecto, clínicos observadores han destacado desde hace años las particulares y distintivas cualidades de la voz que tienen los pacientes con depresión (19).

Esto ha inducido a que un número significativo de investigadores, dentro de la pequeña extensión que tiene el área, se volcaran en su estudio. Posiblemente ha habido más estudios sobre la voz de los pacientes con patologías afectivas que sobre la voz de cualquier otro síndrome psiquiátrico (20). Sin embargo, cuando se han intentado formalizar estas cualidades mediante instrumentación y aplicando diseños experimentales que cumplieran los criterios del método científico, han aparecido destacadas contradicciones. En la tabla 1 hemos recogido los estudios diseñados con suficiente metodología científica y hemos comparado sus resultados en base a cinco importantes parámetros vocales. Por ejemplo, en la frecuencia fundamental encontramos que mientras cuatro estudios dicen haber hallado mayores valores de este parámetro en las voces de pacientes con depresión respecto a las voces de los sujetos normales o respectos a las voces de pacientes ya recuperados, tres estudios parecen haber hallado lo opuesto. Por otro lado, diez trabajos han afirmado no haber encontrado diferencias estadísticamente significativas entre las frecuencias fundamentales de las voces de pacientes y las voces de los sujetos normales.

La variación de la frecuencia fundamental, relacionada con la monotonía de la voz, parece tener menos contradicciones que la propia frecuencia fundamental. Suelen ser mayoría los resultados que reflejan una menor variación. Sin embargo, si se consideran parámetros como la variabilidad ciclo a ciclo de la frecuencia fundamental (“vocal jitter”) no podemos afirmar esta menor variación. Así, hay estudios en que se encuentran valores superiores en los sujetos con depresión que en los sujetos normales (21).

Estos resultados, junto con la necesidad de conocimientos interdisciplinarios para acometer su análisis, explican la razón del porque los estudios de la voz todavía permanecen dentro de un pequeño circulo de investigadores.

Tabla 1


Nosotros consideramos que las discrepancias que aparecen en la tabla pueden deberse, entre otros factores, a que la voz es sensible a la tarea o tipo de procesamiento cognitivo que realizan los sujetos cuando están produciendo la muestra para ser analizada. En ciertos estudios recogidos en la tabla 1 se grabaron entrevistas, diálogos libres o comentarios a fotografías (22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36). En otros estudios se grabaron lecturas en voz alta o seguimiento con sombreado binaural (37, 38, 39, 40, 20, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 33, 47, 48). Mientras que en otros trabajos se pidió a los sujetos que contaran de uno a diez (49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56).

En estos últimos trabajos, donde hay más uniformidad en las tareas que realizaban los sujetos, es donde se han encontrado más concordancias. Es más, nos están indicando hacia donde se orientan alguno de los parámetros vocales más centrales de la depresión (57).

En el trabajo que se presenta se quiere conocer que relación tienen estos parámetros vocales encontrados en las psicopatologías afectivas con los parámetros vocales de las dimensiones del afecto. En particular se desea conocer si los mayores tiempos de reacción que exhibe el habla de los pacientes con depresión son también una característica del extremo negativo (displacer) de la dimensión emocional placer-displacer.

Metodología

Selección y características de la muestra

En la presente investigación se ha contado con una muestra de ciento cinco personas, con un nivel global de sugestionabilidad medio, medido por el inventario de sugestionabilidad, González Ordi y Miguel Tobal (58). Nuestro objetivo fue inducir distintos estados afectivos en los sujetos y grabar su voz en esos distintos estados.

Los protocolos acústicos

Cómo se han elaborado los protocolos

La elaboración de los protocolos experimentales ha estado basada en el modelo bidimensional de la emoción. Este modelo establece como base de cualquier emoción la existencia de dos dimensiones; el grado de activación, o nerviosismo-tranquilidad y, el nivel de placer-displacer. Si establecemos ambas dimensiones como ejes cartesianos, tomando como eje X el nivel de valencia y como eje Y el grado de activación, obtenemos cuatro cuadrantes bien diferenciados con las cuatro combinaciones posibles (x1y1, x1y2, x2y1, x2y2).

Instrucciones e historias de los protocolos acústicos

Durante la situación experimental se han inducido distintos estados afectivos en los sujetos, utilizando protocolos específicos para ello. De este modo se han elaborado cuatro historias, cada una correspondiente a uno de esos cuadrantes, que han escuchado todos los sujetos. Al principio de los protocolos se ha introducido una primera historia de inducción emocional o profundización en la sugestión con la Técnica Del Descenso Por La Montaña (59).

Al final de estas cuatro historias se le pedía al sujeto que dijera en voz alta una frase con una parte común, “En este momento me siento muy…”. Frase que ha sido la que posteriormente se ha analizado con técnicas acústicas.
Por ejemplo, la narración presentada como representativa del primer cuadrante, tenía dos características. La primera de ellas es influir negativamente sobre el eje del placer-displacer. La segunda cualidad que ha de tener es la de provocar un estado de activación al sujeto mientras la escucha, es decir, aumentar el nivel del eje de activación-desactivación. Los otros tres protocolos manipulaban, igualmente, las dos dimensiones del afecto: placer y activación (vid. gráfico).

El desarrollo experimental

Se explicó a los sujetos que el experimento consistía en escuchar atentamente una serie de historias que tenían que imaginar, vivir y dejarse llevar por ellas. Se les indicaba que al final de algunas historias se les iba a pedir que repitieran una frase, muy corta y sencilla, en voz alta. Asimismo, se les informó que se iba a grabar esa frase, por eso había un micrófono en los cascos y unos magnetófonos en la mesa. Para que no estuviesen tensos, se les aseguró de que no contábamos con cámaras o similares, y que sólo grabaríamos sus voces.

A continuación se les pedía que se colocaran ellos mismos los cascos de tal modo que les resultaran cómodos y que no se movieran durante todo el experimento. En este punto, se les colocaba el micrófono a una distancia de siete centímetros de la boca y con una ángulo de cuarenta y cinco grados respecto a la horizontal. Al tiempo que esto se llevaba a cabo, se les iba explicando que esta era la colocación indicada para poder grabar sus voces correctamente y evitar el ruido producido por la espiración durante la respiración. También se aprovechaba para repetirles que intentaran no mover el micrófono durante todo el tiempo que duraba la prueba.

Finalmente, se les pedía que cerraran los ojos y se activaban las dos cintas de casete, una con la reproducción del protocolo, la otra en modo record para poder grabar las muestras de voz.

Una vez terminada esta parte de la prueba, el mismo investigador entraba en la sala y le entregaba el último test, o post-test, en el que evaluaban las historias. En la primera historia de Inducción se evaluó, concretamente, el grado de sed que habían sentido, lo cual nos informaba sobre el efecto de la sugestionabilidad. En el resto de las historias evaluaron: (a) la categoría de emociones relacionadas con la valencia positiva o negativa de las mismas, el eje placer-displacer, (b) el nivel de tranquilidad e inquietud sentido, correspondiente al eje activación-desactivación, y (c) el grado en que habían conseguido imaginarse la escena como si fuera real.

La sala experimental

La sala experimental utilizada para la grabación de las muestras de voz ha sido el Laboratorio de análisis acústico de la Facultad de psicología de la Universidad Autónoma de Madrid, el cual tiene unas dimensiones de 3x3 metros cuadrados, con una altura de 2’5 metros. Para su iluminación se cuenta con tres filas de tres focos alógenos. Asimismo, esta habitación cuenta con una ventana de observación unidireccional de 1’5x0’8 metros.
Su nivel de insonorización respecto al exterior es de 36 decibelios. Además, cuenta en su estructura con un apantallamiento de rejilla metálica y paneles de reducción del eco.

Extracción de parámetros acústicos

Las cintas con las grabaciones se reprodujeron en la pletina B de un Marantz SD275. Este magnetófono fue directamente conectado, por su canal de salida izquierdo, a la tarjeta de sonido del ordenador. Asimismo, también se conectaron los auriculares experimentales al Marantz para que el investigador pudiera seleccionar sólo la muestra de voz prevista, esto es, desde que el narrador de las historias termina hasta que el sujeto finaliza de repetir en voz alta la frase estipulada.

Cuando se transmite la señal sonora de la cinta al ordenador esta es digitalizada, es decir, muestreada y cuantificada. En muestro caso, y para poder realizar un buen análisis acústico, en esta digitalización se ha utilizado una frecuencia de muestreo de 22050, lo cual significa que cada segundo sonoro ha sido dividido en 22050 partes, con 16 bits por dato. Los archivos de sonido del ordenador fueron guardados bajo el formato AIFC, abreviación de AIFF(C) o Audio Interchange File Forman (uncompresed), formato muy utilizado en los análisis acústicos por su calidad.

Por otro lado, el rango dinámico utilizado en este proceso, y que determina la presencia de ruido admitido, ha sido fijado en 50 decibelios, El ruido no supone un problema en el análisis acústico cuando todas las grabaciones se realizan en situaciones silenciosas, y bajo las mismas condiciones, como ha ocurrido en este caso.
Siendo conscientes de que, en la actualidad, no hay un conjunto de parámetros consensuados, validados y admitidos por todos, la elección de los parámetros estudiados para la medición del constructo de emoción ha estado basada en las posibilidades que nos aportan los equipos que utilizados. De este modo, una vez obtenida la parte común de las distintas frases, se han estudiado los siguientes parámetros acústicos: la amplitud mínima, máxima y media y su valor eficaz, la energía, la potencia, la intensidad, el tono mínimo, máximo y medio, los formantes (F1, F2, F3, F4 y F5), los anchos de banda los formantes (ban1, ban2, ban3, ban4 y ban5), el número y porcentaje de fragmentos sordos, el número y porcentaje de los intervalos de descansos, diferentes tipos de jitter, y diferentes tipos de shimmer.

Asimismo, también se han obtenido los valores de la duración total de la frase común y el tiempo de reacción de los sujetos, medido este último desde el momento en que la narración termina hasta que aparece una fluctuación diferenciadora en la onda de voz, tomada como indicativa del inicio de la repetición de la frase por parte del sujeto.

Análisis estadístico de los datos

Para el análisis de los datos se ha realizado un análisis de varianza con medidas repetidas conocido como modelo Lineal General de Medidas Repetidas. Entre las ventajas de un diseño de medidas repetidas está el que requiere menos sujetos que un diseño completamente aleatorizado y permite eliminar la variación debida a las diferencias entre sujetos.

Asimismo, en este análisis estamos hablando de un modelo de dos factores, correspondiente uno al eje de valencia y el otro al eje de activación, con dos niveles cada factor, placer-displacer y activación-desactivación respectivamente. Ambos con medidas repetidas, donde los sujetos que participan pasan por todas las condiciones experimentales. Es decir, todos los sujetos pasan por las cuatro combinaciones posibles: placer-activación, placer-desactivación, displacer-activación y displacer-desactivación.

Para cada parámetro acústico se ha realizado MLG de Medidas Repetidas, donde se ha pretendido averiguar si existen diferencias en el valor del parámetro acústico dependiendo del su nivel de valencia y nivel de activación inducido.

Por consiguiente, se trata de un diseño de dos factores de medidas repetidas (eje de valencia y eje de activación, con dos niveles cada uno) y una variable dependiente (el parámetro acústico en cuestión

Por otro lado, este tipo de análisis estadístico nos ha permitido controlar los efectos de determinadas variables, o covariables como son: (a) la edad que tenían los sujetos en el momento de realizar el protocolo experimental, (b) su nivel de estudios (c) el montaje utilizado para la adquisición de las muestras de voz, (d) su nivel de ansiedad, conceptualizada como rasgo, mediante el STAI-AR, y (e) la existencia de algún trastorno psicológico reconocido por el sujeto, bien en el presente, bien en el pasado.

Resultados

Dada la extensión de los parámetros estudiados, nos vamos a centrar únicamente en los más relevantes.
El primero de ellos es el tiempo de reacción. En la historia correspondiente a los niveles negativos en los dos ejes estudiados, displacer y tranquilidad (X1Y1), obtenemos una media total de 1’36 ± 0’47 sg. En la narración que induce displacer y activación (X1Y2), la media es de 1’44 ± 0’71 sg. En aquella en la que se incitaba al sujeto a sentirse bien y relajado (X2Y1), la media de los tiempos de reacción subió a 1’70 ± 0’57 sg. Finalmente, cuando el sujeto se sentía feliz y exaltado (X2Y2) la media obtenida es de 1’27 ± 0’48 sg. Sin embargo, y en contra de lo esperado, este parámetro no se ha mostrado diferenciador de los niveles de ambos ejes, placer-displacer y activación-desactivación.

El siguiente parámetro que nos llama la atención de los resultados obtenidos en nuestra investigación es el ancho de banda del quinto formante. Este parámetro, medido en hercios, muestra su valor mayor en la historia correspondiente a unos altos niveles de placer y de activación (X2Y2), con una media de 601’17 ± 256’47 hz. A su vez, las narraciones en las cuales se induce al sujeto a sentirse nervioso y asustado (X1Y2), y bien y relajado (X2Y1) proporcionan valores medios muy parecidos, 509’85 ± 210’85 y 509’37 ± 292’40 hz. respectivamente. Cuando la persona se sentía triste y aburrida (X1Y1), la media del ancho de banda del quinto formante alcanza sus niveles más bajos, 450’59 ± 173’35 hz.

Este parámetro se mostrado válido a la hora de diferenciar las dimensiones de valencia y activación. Es decir, nos ofrece un resultado significativo respecto al eje X, o eje placer-displacer (F = 6’762, p = 0’014). Sin embargo, no ocurre lo mismo con el eje Y, o eje nerviosismo-tranquilidad (F = 1’073, p = 0’308), ni con la interacción de ambos (F = 0’004, p = 0’950).

El último parámetro que queremos destacar es el correspondiente al logaritmo en base diez de de las diferentes amplitudes en periodos consecutivos multiplicadas por veinte, conocido como shimmer local. Esta característica acústica, medida en decibelios, alcanza una media de 1’08 ± 0’21 db. en la historia que induce nerviosismo y ansiedad (X1Y2), un valor de 1’05 ± 0’21 db. en las narraciones correspondientes a la tristeza y aburrimiento (X1Y1) y felicidad y exaltación (X2Y2) y, finalmente, en la historia que hace sentirse a la persona bien y relajado una media de 1’05 ± 0, 21 db. De este modo se observa que la media de las historias que provocan la activación del sujeto (1’08+1’05 / 2 = 1, 065 db. ) es mayor que la media de las narraciones que inducen a la tranquilidad (1’05+1’00 / 2 = 1, ’025 db. ). Este dato se confirma en el análisis estadístico realizado, el cual nos muestra únicamente un resultado significativo para el eje Y (F = 5’352, p = 0’027).

Discusión y resultados

El trabajo, entre otros objetivos, plantea una hipótesis muy específica. Se espera que en el extremo negativo de la dimensión placer-displacer (eje X de la representación bidimensional), o dimensión de evaluación para algunos autores, los sujetos tengan unas emisiones vocales con unos tiempos de reacción más largos que en las otras condiciones experimentales. Se asumía así dado que es lo encontrado en el habla de los pacientes con depresión y estos supuestamente muestran un elevado grado de displacer. Sin embargo, los resultados experimentales no parecen corroborar dicha suposición. Es más, parece que es una característica genuina de la depresión y no de la dimensión placer-displacer. Cuando están los pacientes en un periodo depresivo mayor sus tiempos de reacción vocal se alargan (47, 50). Por tanto, su discurso tiene unas pausas muy largas tal como diversos autores han sistemáticamente constatado (49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56). Por otro lado, los sujetos normales bajo una inducción en laboratorio de displacer realizan unas emisiones vocales con tiempos de reacción no significativamente mayores que en otros estados emocionales.

Las voces parecen ser afectadas de otra forma. Así, un parámetro que si pudiera ser propio de la dimensión placer-displacer es la anchura de banda del quinto formante. Esta anchura de banda es un parámetro acústico que no interviene en el contenido lingüístico. Según los sujetos sienten más placer, sus voces se modifican, con toda probabilidad de forma inconsciente, incrementándose la anchura de la banda del quinto formante.

Por otro lado, la dimensión de activación-somnolencia (eje Y en la representación bidimensional), mostró una influencia sobre las voces relativamente esperada. En el extremo de tranquilidad, las voces de los sujetos tenían menores variaciones en la amplitud ciclo a ciclo (shimmer). Esto fue así independientemente de la valencia de la emoción: tanto cuando los sujetos estaban alegres como cuando estaban tristes. También, tanto en estado de tristeza como en estado de alegría, las voces de los sujetos mostraban mayores variaciones en la amplitud ciclo a ciclo cuando estos estaban en el extremo superior de la dimensión de activación.

Finalmente, debemos recordar que los resultados se han obtenido en laboratorio y con emociones inducidas a los sujetos mediante técnicas de sugestión. Queremos, por tanto, enfatizar que se debe tener una especial precaución en extender directamente estos hallazgos a las emociones que sienten las personas en situaciones reales.

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