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Vocal Indicators of Mood Change
           in Depression
  (Heiner Ellgring and Klaus R. Scherer)



                             Curci Stefania
                            Menici Stefania
                             Merati Valeria
                         Vergani Valentina
Introduzione
Frequenza fondamentale della
      voce e la Depressione
• La qualità della voce dipende dalla natura delle caratteristiche
  respiratorie e fonetiche.

• Molto studiata è sempre stata la F0 (Frequenza Fondamentale):
  questa variabile è direttamente legata alla vibrazione delle
  corde vocali, ed è interessante in funzione della sua relazione
  con una generale tensione muscolare del parlante.

• A livello paralinguistico dà informazioni prosodiche, quindi è
  importante per l'espressività del discorso.
•   Molti studi ma non c'è accordo sul ruolo di F0. Questa
    discrepanza apparente può essere spiegata con il fatto che:

    a) nella maggior parte degli studi non è stata fatta una
    distinzione tra maniaci e depressi. Così non si esclude che
    almeno una percentuale fossero bipolari.

    b) attenzione ai cambiamenti dovuti ai cambiamenti
    circadiani (es. ora del giorno).

    c) differenze di genere.

•   Conclusioni: stato depressivo alto tono muscolare, stretto
    range e        bassa variabilità; dopo la terapia bassa F0 e
    aumento range e variabilità.
Lo stato dell'arte: la letteratura
             esistente
  Speech rate e F0 sono le due variabili dipendenti che, secondo
  la letteratura esistente, descrivono bene la remissione della
  depressione.

1. Ipotesi ritardo psicomotorio: peggioramento del sistema
  motorio. Il comportamento discorsivo è indipendente da fattori
  quali genere, emozioni, tipo di discorso, contesto.

 Effetti basati sul sistema extrapiramidale: il principale agente è
  la rigidità della muscolatura che porta ad articolazione e
  fonetica più lente, articolazione imprecisa, pause lunghe,
  frequenza fondamentale alta e meno variabile.
2. Ipotesi cognitiva: deficit nei processi attentivi e nella
pianificazione antecedenti al comportamento discorsivo.

Effetti aumento del numero e della durata delle pause, in
particolare quelle di esitazione. No effetti F0.



3. Ipotesi socio-cognitiva: include sia meccanismi cognitivi che
psicofisiologici, come effetti che potenziano lo stato emotivo
che è dominante.

Effetti specificità degli effetti in relazione al tipo di emozione.
Es: apatia: articolazione/fonetica rallentate, pause lunghe e F0
minore vs ansia: F0 alta e comportamento discorsivo diverso a
seconda del tipo d'ansia.
Obiettivi della ricerca
1. Confronto e studio dei cambiamenti temporali del discorso e
  degli aspetti di frequenza della voce.

2. Introduzione in modo esplicito della variabile genere.

3. Confronto e studio di differenti argomenti nei comportamenti
  discorsivi.

4. Distinzione tra diversi tipi di variabili temporali nel discorso
  (rate, tipi di pausa).

5. L'uso di tecniche di analisi digitali.

6. Studio con soggetti non anglofoni.
Metodo
Campione di soggetti


• 16 pazienti ( 11 donne e 5 uomini)

• Età media: 55,6 anni

• 14 pazienti presentano: Disturbo di depressione maggiore e
  Disturbo bipolare; 2 presentano una diagnosi di Nevrosi
  depressiva
Setting
• I campioni di discorso sono raccolti tramite interviste effettuate
  in orari fissi da 5 operatori.

• Per ogni paziente sono state selezionate due fasi durante il
  ricovero:

  a) Fase di Depressione: 5 giorni dopo il ricovero in ospedale;

  b) Fase di Remissione: dopo 50 giorni di trattamento clinico.

• Il benessere soggettivo dei pazienti viene valutato tramite una
  Scala Visiva di tipo Analogico (VAS) i cui valori sono compresi
  tra 0 (Benessere estremo) e 100 (Disagio Estremo).
Selezione dei Campioni di discorso
• Sono stati selezionate 4 parti relative a due punti diversi (T1 e
  T2) della prima fase dell’intervista:

  T1  Risposte alle domande 1 e 2

  T2  Risposte alle domande 27 e 28

• Le risposte devono avere una lunghezza di almeno 25 sillabe
  per essere ritenute valide per l’analisi.

• Per la fase di dialogo libero viene estratto un altro campione
  (T3) di risposta di lunghezza superiore a 25 sillabe.
Analisi del Discorso e della Voce
Discorso:

• È stata effettuata una trascrizione letterale degli enunciati,
  utilizzando una velocità dimezzata del registratore;

• Sono state eliminate tutte le parti dell’intervista che coincidevano con
  le pause di silenzio dei pazienti;

• Le pause di riempimento, seguite o precedute da lunghi silenzi, sono
  state cancellate dal file di analisi e sottoposte all’Analisi Digitale delle
  Pause;

• Vengono utilizzati 3 parametri:

  a) SR Tasso di intervento

  b) MPD Durata Media delle Pause

  c) NOP Numero di Pause
Voce:

• I segnali del discorso vengono trasformati dal formato
  analogico a quello digitale;

• Viene calcolata la F0, dopo aver eliminato tutte le pause di
  silenzio di lunghezza superiore a 240 ms;

• L’analisi viene effettuata utilizzando il GISYS;

• Vengono individuati 3 parametri:

  a) MF0  Media delle Frequenze Fondamentali

  b) RaF0  Range delle Frequenze Fondamentali

  c) MinF0  Minimo delle Frequenze fondamentali
Risultati
Valutazione dell’umore:

•   Vengono riscontrati maggiori cambiamenti nel benessere soggettivo dei
    pazienti dopo il trattamento terapeutico;

•   I valori sono generalmente maggiori nei soggetti donna.

Differenza tra argomento e relativo campione di dialogo:

•   Si riscontra una modificazione della lunghezza media delle sillabe 
    lunghezza maggiore nella Remission rispetto alla Depression;

•   Non sono state registrate significative differenze tra i tre punti di
    campionamento sia per i contenuti che per la forma.

Intercorrelazione tra i parametri del discorso e della voce:

•   Voce  MF0 è correlato con MinF0e RaF0; RaF0 e MinF0 variano
    indipendentemente
•   Discorso  SP è correlato negativamente con NOP e MPD; non ci sono
    relazioni tra NOP e MPD
•   I parametri di discorso e voce sembrano variare in modo indipendente
Effetti della terapia sullo speech :


• SR risulta maggiore nella fase di remissione rispetto alla fase iniziale di
     depressione, senza mostrare differenze di genere
• Il risultato del SR è causato maggiormente dalla frequenza delle pause
     rispetto ai cambiamenti nel tasso di articolazione/fonazione


    Effetti della terapia sulla voce :


•     Per l’analisi della variazione dell’umore è stato scelto il parametro MinFo
•     uomini - no differenze significative di umore tra le due fasi ( Depressione
      e Remissione )
•     donne - si differenze ( MinFO diminuisce mentre RaFO aumenta )
Correlazione tra le variabili Speech/Voice e Benessere Soggettivo :

    Date le differenze di genere riscontrate ( miglioramento dell’umore e
    cambiamenti nella voce ) questa volta le correlazioni sono state fatte
    separatamente


•    Donne - MinFO SR e MPD risultano correlate significativamente con
      il benessere soggettivo ( RaFO e NOP poco sign. con p ‹ .06 )


•     Uomini - non sono state riscontrate correlazioni significative


    Queste differenze di genere possono essere dovute allo scarso
    beneficio che gli uomini hanno ricevuto dalla terapia
DISCUSSIONE
Effetti dell’Ordine:
 L’Ordine sembra non avere effetti importanti sui cambiamenti di voce
 e di speech trovati, infatti. . .


• Non ci sono differenze significative nel tasso d’intervento SR durante
   le parti standardizzate dell’intervista ( T1 e T2 )
• T3 essendo un dialogo libero varia da intervista a intervista, ma non
   emergono differenze tra T1, T2 e T3


Effetti dei Medicinali :
• Analisi Post-hoc sui cambiamenti nei parametri vocali non indicano
   modifiche sistematiche causate dai medicinali


  ( Dovrebbero essere contro l’ipotesi della ricerca e sono difficili da
  dimostrare. . . La letteratura non offre risposta a queste domande! )
Repliche di ricerche passate:
TEMPORAL SPEECH
•   Lo speech risulta rallentato negli stati depressivi acuti senza
    differenze di genere
•   L’alta correlazione tra speech rate/benessere sogg. e i parametri
    relativi alle pause indica che l’effetto è determinato dalla riduzione
    nel numero e nella durata delle pause


    VOCAL FREQUENCY
•   Studi attuali confermano i dati passati relativi alla presenza di un FO
     alto negli stati depressivi acuti ( con decremento di FO in
    remission )
Sottolineando i meccanismi…
1. Se il comportamento del discorso nella Depressione fosse realmente
    influenzato da disfunzioni neurobiologiche non ci sarebbero
    differenze di genere
2. Un’ ipotesi esclusivamente cognitiva non giustificherebbe i
    cambiamenti in FO per le Donne
3. Una spiegazione socio – emotiva sembra la migliore
                                    Infatti
Letteratura clinica e ricerca empirica sull’espressione facciale delle
emozioni, suggeriscono come nella Depressione siano coinvolti diversi
stati emotivi ( tristezza, ansia, ecc. ) e come i differenti effetti sulla voce
e sullo speech dipendano dallo stato emotivo dominante
•    Per cui reazioni individuali/differenze di gruppo ( es. diff di
    genere )
    possono essere studiate come effetto delle diverse emozioni
UOMINI:
•   scarso numero di pazienti
•   i risultati non possono essere semplicemente spiegati dall’ansia a
    causa dell’assenza di effetti chiari rispetto alla Voice Frequency e
    dalla presenza di emozioni diverse come tristezza e rassegnazione
DONNE :
•   i risultati possono essere spiegati dalla presenza di uno stato
    ansioso alto che si riduce con la terapia
             come già accennato . . . ansia - › speech pauses
. . . e l’ansia è uno dei sintomi maggiormente presenti nelle pazienti
donne depresse, sintomo che spiegherebbe il rallentamento nello
  speech


Ricerche future :
Accertamenti sugli stati emotivi, effetti dei medicinali, valutazioni
neurologiche, differenze individuali, strategie comunicative e sociali

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Indicatori vocali e cambiamento di umore nella depressione

  • 1. Vocal Indicators of Mood Change in Depression (Heiner Ellgring and Klaus R. Scherer) Curci Stefania Menici Stefania Merati Valeria Vergani Valentina
  • 3. Frequenza fondamentale della voce e la Depressione • La qualità della voce dipende dalla natura delle caratteristiche respiratorie e fonetiche. • Molto studiata è sempre stata la F0 (Frequenza Fondamentale): questa variabile è direttamente legata alla vibrazione delle corde vocali, ed è interessante in funzione della sua relazione con una generale tensione muscolare del parlante. • A livello paralinguistico dà informazioni prosodiche, quindi è importante per l'espressività del discorso.
  • 4. Molti studi ma non c'è accordo sul ruolo di F0. Questa discrepanza apparente può essere spiegata con il fatto che: a) nella maggior parte degli studi non è stata fatta una distinzione tra maniaci e depressi. Così non si esclude che almeno una percentuale fossero bipolari. b) attenzione ai cambiamenti dovuti ai cambiamenti circadiani (es. ora del giorno). c) differenze di genere. • Conclusioni: stato depressivo alto tono muscolare, stretto range e bassa variabilità; dopo la terapia bassa F0 e aumento range e variabilità.
  • 5. Lo stato dell'arte: la letteratura esistente Speech rate e F0 sono le due variabili dipendenti che, secondo la letteratura esistente, descrivono bene la remissione della depressione. 1. Ipotesi ritardo psicomotorio: peggioramento del sistema motorio. Il comportamento discorsivo è indipendente da fattori quali genere, emozioni, tipo di discorso, contesto. Effetti basati sul sistema extrapiramidale: il principale agente è la rigidità della muscolatura che porta ad articolazione e fonetica più lente, articolazione imprecisa, pause lunghe, frequenza fondamentale alta e meno variabile.
  • 6. 2. Ipotesi cognitiva: deficit nei processi attentivi e nella pianificazione antecedenti al comportamento discorsivo. Effetti aumento del numero e della durata delle pause, in particolare quelle di esitazione. No effetti F0. 3. Ipotesi socio-cognitiva: include sia meccanismi cognitivi che psicofisiologici, come effetti che potenziano lo stato emotivo che è dominante. Effetti specificità degli effetti in relazione al tipo di emozione. Es: apatia: articolazione/fonetica rallentate, pause lunghe e F0 minore vs ansia: F0 alta e comportamento discorsivo diverso a seconda del tipo d'ansia.
  • 7. Obiettivi della ricerca 1. Confronto e studio dei cambiamenti temporali del discorso e degli aspetti di frequenza della voce. 2. Introduzione in modo esplicito della variabile genere. 3. Confronto e studio di differenti argomenti nei comportamenti discorsivi. 4. Distinzione tra diversi tipi di variabili temporali nel discorso (rate, tipi di pausa). 5. L'uso di tecniche di analisi digitali. 6. Studio con soggetti non anglofoni.
  • 9. Campione di soggetti • 16 pazienti ( 11 donne e 5 uomini) • Età media: 55,6 anni • 14 pazienti presentano: Disturbo di depressione maggiore e Disturbo bipolare; 2 presentano una diagnosi di Nevrosi depressiva
  • 10. Setting • I campioni di discorso sono raccolti tramite interviste effettuate in orari fissi da 5 operatori. • Per ogni paziente sono state selezionate due fasi durante il ricovero: a) Fase di Depressione: 5 giorni dopo il ricovero in ospedale; b) Fase di Remissione: dopo 50 giorni di trattamento clinico. • Il benessere soggettivo dei pazienti viene valutato tramite una Scala Visiva di tipo Analogico (VAS) i cui valori sono compresi tra 0 (Benessere estremo) e 100 (Disagio Estremo).
  • 11. Selezione dei Campioni di discorso • Sono stati selezionate 4 parti relative a due punti diversi (T1 e T2) della prima fase dell’intervista: T1  Risposte alle domande 1 e 2 T2  Risposte alle domande 27 e 28 • Le risposte devono avere una lunghezza di almeno 25 sillabe per essere ritenute valide per l’analisi. • Per la fase di dialogo libero viene estratto un altro campione (T3) di risposta di lunghezza superiore a 25 sillabe.
  • 12. Analisi del Discorso e della Voce Discorso: • È stata effettuata una trascrizione letterale degli enunciati, utilizzando una velocità dimezzata del registratore; • Sono state eliminate tutte le parti dell’intervista che coincidevano con le pause di silenzio dei pazienti; • Le pause di riempimento, seguite o precedute da lunghi silenzi, sono state cancellate dal file di analisi e sottoposte all’Analisi Digitale delle Pause; • Vengono utilizzati 3 parametri: a) SR Tasso di intervento b) MPD Durata Media delle Pause c) NOP Numero di Pause
  • 13. Voce: • I segnali del discorso vengono trasformati dal formato analogico a quello digitale; • Viene calcolata la F0, dopo aver eliminato tutte le pause di silenzio di lunghezza superiore a 240 ms; • L’analisi viene effettuata utilizzando il GISYS; • Vengono individuati 3 parametri: a) MF0  Media delle Frequenze Fondamentali b) RaF0  Range delle Frequenze Fondamentali c) MinF0  Minimo delle Frequenze fondamentali
  • 15. Valutazione dell’umore: • Vengono riscontrati maggiori cambiamenti nel benessere soggettivo dei pazienti dopo il trattamento terapeutico; • I valori sono generalmente maggiori nei soggetti donna. Differenza tra argomento e relativo campione di dialogo: • Si riscontra una modificazione della lunghezza media delle sillabe  lunghezza maggiore nella Remission rispetto alla Depression; • Non sono state registrate significative differenze tra i tre punti di campionamento sia per i contenuti che per la forma. Intercorrelazione tra i parametri del discorso e della voce: • Voce  MF0 è correlato con MinF0e RaF0; RaF0 e MinF0 variano indipendentemente • Discorso  SP è correlato negativamente con NOP e MPD; non ci sono relazioni tra NOP e MPD • I parametri di discorso e voce sembrano variare in modo indipendente
  • 16. Effetti della terapia sullo speech : • SR risulta maggiore nella fase di remissione rispetto alla fase iniziale di depressione, senza mostrare differenze di genere • Il risultato del SR è causato maggiormente dalla frequenza delle pause rispetto ai cambiamenti nel tasso di articolazione/fonazione Effetti della terapia sulla voce : • Per l’analisi della variazione dell’umore è stato scelto il parametro MinFo • uomini - no differenze significative di umore tra le due fasi ( Depressione e Remissione ) • donne - si differenze ( MinFO diminuisce mentre RaFO aumenta )
  • 17. Correlazione tra le variabili Speech/Voice e Benessere Soggettivo : Date le differenze di genere riscontrate ( miglioramento dell’umore e cambiamenti nella voce ) questa volta le correlazioni sono state fatte separatamente • Donne - MinFO SR e MPD risultano correlate significativamente con il benessere soggettivo ( RaFO e NOP poco sign. con p ‹ .06 ) • Uomini - non sono state riscontrate correlazioni significative Queste differenze di genere possono essere dovute allo scarso beneficio che gli uomini hanno ricevuto dalla terapia
  • 19. Effetti dell’Ordine: L’Ordine sembra non avere effetti importanti sui cambiamenti di voce e di speech trovati, infatti. . . • Non ci sono differenze significative nel tasso d’intervento SR durante le parti standardizzate dell’intervista ( T1 e T2 ) • T3 essendo un dialogo libero varia da intervista a intervista, ma non emergono differenze tra T1, T2 e T3 Effetti dei Medicinali : • Analisi Post-hoc sui cambiamenti nei parametri vocali non indicano modifiche sistematiche causate dai medicinali ( Dovrebbero essere contro l’ipotesi della ricerca e sono difficili da dimostrare. . . La letteratura non offre risposta a queste domande! )
  • 20. Repliche di ricerche passate: TEMPORAL SPEECH • Lo speech risulta rallentato negli stati depressivi acuti senza differenze di genere • L’alta correlazione tra speech rate/benessere sogg. e i parametri relativi alle pause indica che l’effetto è determinato dalla riduzione nel numero e nella durata delle pause VOCAL FREQUENCY • Studi attuali confermano i dati passati relativi alla presenza di un FO alto negli stati depressivi acuti ( con decremento di FO in remission )
  • 21. Sottolineando i meccanismi… 1. Se il comportamento del discorso nella Depressione fosse realmente influenzato da disfunzioni neurobiologiche non ci sarebbero differenze di genere 2. Un’ ipotesi esclusivamente cognitiva non giustificherebbe i cambiamenti in FO per le Donne 3. Una spiegazione socio – emotiva sembra la migliore Infatti Letteratura clinica e ricerca empirica sull’espressione facciale delle emozioni, suggeriscono come nella Depressione siano coinvolti diversi stati emotivi ( tristezza, ansia, ecc. ) e come i differenti effetti sulla voce e sullo speech dipendano dallo stato emotivo dominante • Per cui reazioni individuali/differenze di gruppo ( es. diff di genere ) possono essere studiate come effetto delle diverse emozioni
  • 22. UOMINI: • scarso numero di pazienti • i risultati non possono essere semplicemente spiegati dall’ansia a causa dell’assenza di effetti chiari rispetto alla Voice Frequency e dalla presenza di emozioni diverse come tristezza e rassegnazione DONNE : • i risultati possono essere spiegati dalla presenza di uno stato ansioso alto che si riduce con la terapia come già accennato . . . ansia - › speech pauses . . . e l’ansia è uno dei sintomi maggiormente presenti nelle pazienti donne depresse, sintomo che spiegherebbe il rallentamento nello speech Ricerche future : Accertamenti sugli stati emotivi, effetti dei medicinali, valutazioni neurologiche, differenze individuali, strategie comunicative e sociali