Os efeitos das emoções na análise de curto prazo de energia espectro da variabilidade da frequência cardíaca
Rollin McCraty, Atkinson Mike, William A. Tiller, Rein Glen, e Alan D. Watkins

American Journal of Cardiology. 1995, 76 (14): 1089-1093.

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Resumo
Referências
Resumo
IgA salivar, freqüência cardíaca e de humor foram mensurados em trinta indivíduos antes e depois de experimentar o cuidado ou a raiva. Dois métodos de induzir a estados emocionais foram comparados: auto-indução e indução externa através de fitas de vídeo. Raiva produziu um aumento significativo no total de perturbação do humor e da freqüência cardíaca, mas não em níveis de S-IgA. As emoções positivas, por outro lado, produziu um aumento significativo nos níveis de S-IgA. Examinando os efeitos ao longo de um período de seis horas observou-se que a raiva, em contraste com cuidado, produziu uma inibição significativa da IgA-S de um a cinco horas após a experiência emocional. Os resultados indicam que a auto-indução de estados emocionais positivos é mais eficaz em estimular o S-IgA do que os métodos anteriormente usados externo. técnicas de auto-indução pode ser útil para minimizar os efeitos imunossupressores das emoções negativas.



Introdução
Este estudo utiliza a análise da VFC para examinar um novo método de intencionalmente a mudança de estados emocionais, e demonstra que as emoções positivas levam a alterações no balanço simpático que podem ser benéficos no tratamento da hipertensão. Raiva, por outro lado, foi mostrado para aumentar significativamente a ativação simpática.

A transformação matemática da variabilidade da freqüência cardíaca (VFC) em densidade de potência espectral (PSD) é comumente usada como um teste não-invasivo da função neurocárdico integrada, uma vez que pode ajudar a distinguir simpática regulação parassimpática do nó sinoatrial [1]. análises da VFC e PSD têm sido usados para monitorar uma variedade de estados patológicos [1], e prever a mortalidade após infarto agudo do miocárdio [2], insuficiência cardíaca congestiva [3] e durante a angiografia coronária [4], pois eles também têm sido utilizados para determinar risco de rejeição após o transplante cardíaco [5]. Trabalhos recentes sugerem que a VFC e análise PSD também pode ser usado para caracterizar uma série de doenças mentais, incluindo depressão e transtornos do pânico [6, 7], fornecendo uma potencial ligação entre os estados emocionais e VFC. Além disso, uma série de estudos de avaliação da VFC após estresse mental e um estudo recente, olhando para a hostilidade que todos relataram aumento simpático e diminuição da atividade parassimpática [8]. Diminuição do tônus parassimpático tem sido relatada após o infarto agudo do miocárdio [9], a hipertensão arterial [10] e insuficiência cardíaca [3]. Estes achados podem explicar por que o stress mental e emocional tem sido identificado como um fator de risco independente de morte cardíaca após o infarto agudo do miocárdio [11] e pode predizer o risco de desenvolver hipertensão arterial [12]. Este estudo avalia balanço simpático, usando PSD análise da VFC, durante os estados emocionais de apreço e de raiva. Nós desenvolvemos um método simples chamado o "Freeze Frame" método [13], consistentemente produzindo alterações desejadas no tônus parassimpático e balanço simpático, e testei nos dois pessoas normais [14] e os indivíduos com um certo número de estados patológicos. A técnica tem sido empregada com sucesso em uma série de aplicações para reduzir o stress e reactividade emocional.

Nós comparamos a diferença no balanço simpático e grau de ativação autonômica entre um período inicial de 5 minutos e um período de expressão emocional de 5 minutos. Vinte e quatro homens e mulheres saudáveis (15 mulheres e 9 homens, com idades entre 24-47 (média 39) anos se ofereceu para participar do estudo. Todos os participantes assinaram o termo de consentimento informado. Voluntários foram divididos aleatoriamente em dois grupos etários e sexo pareados . Doze indivíduos em um grupo foram convidados a experimentar a ira apreciação e outra 12. Todos os indivíduos foram previamente treinados 3-24 meses antes do estudo da técnica de congelamento de quadro. Todos os indivíduos estavam em bom estado geral sem história de doença cardiovascular e não estavam a tomar medicamentos que afectam a função cardiovascular. Os participantes foram instruídos a abster-se de álcool, cafeína e nicotina durante quatro horas antes do teste. Os indivíduos não tinham conhecimento dos parâmetros que está sendo medido, e haviam recebido treinamento no freeze-frame técnica para ajudar a controlar suas respostas emocionais e mentais.

Facilitação de estados emocionais positivos foi realizada utilizando o método da trama. Resumidamente, essa técnica instrui indivíduos conscientemente desengatar a partir de reações desagradáveis mental e emocional, deslocando a atenção para o coração, que a maioria das pessoas associam emoções positivas, e foco em apreço sincero sentimento ou uma emoção positiva semelhante em relação a alguém, em contraste com recordando mentalmente ou visualizando uma experiência positiva. A experiência adquirida com essa técnica tem mostrado que é um método eficaz de mudar o foco de atenção do estresse atual. A consciência mudança de consciência para um estado de sentimento emocional positivo parece ser a chave para o sucesso da aplicação deste manobra.

A emoção da raiva foi auto-induzida por solicitar aos indivíduos que se recordar de situações em suas vidas que ainda despertam sentimentos de raiva e / ou frustração. Este método de auto-recordação tem se mostrado eficaz induzir a estados emocionais de raiva e frustração [14]. Os indivíduos foram orientados a manter os sentimentos desejados ao longo do período de teste de 5 minutos. Períodos de cinco minutos de gravação foram selecionados uma vez que este foi o tempo mínimo necessário para resolver as freqüências de até 0,01 Hz no espectro de potência da VFC eo tempo máximo que a maioria dos indivíduos que poderiam sustentar o foco emocional. Os indivíduos foram sentados em linha reta, Cadeiras para trás, para minimizar as alterações posturais, e equipados com prata / cloreto de prata descartáveis eletrodos eletrocardiográficos. O eletrodo positivo foi localizado no lado esquerdo do peito, sobre o sexto reforço ea referência foi colocado na fossa supraclavicular direita. medições de eletrocardiograma foram registrados durante todo o período de descanso todo 15 minutos de que nos últimos cinco minutos foram utilizados como base de referência. Depois disso, os sujeitos foram convidados a experimentar conscientemente apreço ou raiva para os próximos 5 minutos. medidas de freqüência cardíaca, a VFC de curta duração, e do PSD foram calculados a partir destes dois períodos de 5 minutos. Quatro pacientes foram estudados por sessão. Um total de seis sessões foram realizadas durante um período de 2 semanas, tudo ao mesmo tempo do dia (11:00). Antes de cada sessão os participantes tinham de se abster de falar, de dormir, movimentos corporais exagerados e intencionalmente alterando sua respiração. Os indivíduos foram cuidadosamente monitorizados para garantir que não houve mudanças significativas respiratórios ou posturais durante a sessão.

O sinal de VFC de curto prazo era sob a forma de um tacograma intervalo RR. PSD foi obtida a partir da análise de séries discretas intervalo RR sucessivas tomadas a partir do sinal eletrocardiográfico, amostrados a 256 Hz. A análise da VFC, Transformada Rápida de Fourier, PSD (calculado como (batimentos / min) 2/Hz) e medidas no domínio do tempo foram realizadas utilizando o software de processamento DADiSP/32 digital de sinal (DSP Development Corporation, Cambridge, Massachusetts). Conforme descrito por outros pesquisadores [15], que divide o espectro de potência em 3 faixas de freqüência maior (de baixa freqüência (LF), média freqüência (MF), e alta freqüência (HF)). O integrante do espectro de energia dentro de cada região foi calculado. A região LF (0,01-0,08 Hz) é primeiramente considerado uma medida da atividade simpática [15] com um componente menor parassimpático [15]. Em contraste, a região do IC (0,15-0,5 Hz) está associada a arritmia sinusal respiratória e é quase exclusivamente devido à atividade parassimpática [15]. A razão BF / AF tem sido utilizada como uma medida de equilíbrio simpato [1]. A região MF (0,08-0,15 Hz) tem sido utilizado como um indicador indireto da atividade no ciclo de feedback dos barorreceptores controle da pressão arterial [16]. Poder na região MF é pensado para ser a atividade simpática e parassimpática misto, mas predominantemente a tarde [15]. Além disso, a energia total (simpático e parassimpático) (LF + HF + MF) e do MF / ratio (LF + HF) foram calculados. A este rácio foi calculado para fornecer uma medida do poder MF em relação às regiões LF e HF como nossa experiência tem demonstrado, esta área a ser altamente sensível às mudanças estados emocionais.

O teste de Mann Whitney rank sum foi utilizado para comparar os valores basais entre os dois grupos para todas as variáveis e para a comparação entre a raiva ea apreciação. Comparação de dados de base não ajustada com as durante a expressão emocional dentro de 2 grupos também foi realizada utilizando o teste de Wilcoxon rank sum utilizando a soma dos postos das diferenças positivas e negativas para cada grupo. valores de p de Wilcoxon foram tomadas a partir da tabela de valores críticos para o teste de Wilcoxon. Porque houve uma diferença significativa entre grupos em variáveis iniciais (MF e MF / (LF + HF) a relação), os dados também foram analisados após o ajuste para diferenças basais. escores de mudança Regressed foram calculados e analisados utilizando testes de significância t 2-tailed de variância desigual contra um valor de zero.

Tabela 1 e Tabela 2

A comparação dos traços no domínio do tempo revelou que a maioria dos indivíduos desenvolveram um padrão rítmico sine wave-like, durante a apreciação em relação à raiva ou à linha de base. valores de dados brutos para a mudança da freqüência cardíaca e da freqüência cardíaca DP para cada período de 5 minutos são apresentados na Tabela 1 (n = 12). Os resultados dos testes T e os testes de Wilcoxon foram os mesmos, exceto onde indicado. A freqüência cardíaca SD aumentou significativamente durante as duas raiva (p0.01) e da valorização (p0.01). A freqüência cardíaca, por outro lado, manteve-se inalterada durante a apreciação e aumentou durante raiva (p0.01). No entanto, o aumento da freqüência cardíaca no grupo de raiva não foi significativa com o escore de base ajustada. As médias e desvios-padrão dos escores de base ajustada para cada variável são apresentadas nas Tabelas I e II.

Figuras 1 e 2 mostram as representações gráficas. Os resultados mostram que ambas as emoções causou uma ativação geral autônomo, como demonstrado por um aumento na atividade autonômica total (MF + LF + HF) e em SD média da freqüência cardíaca. Assim, a atividade autonômica total aumentou significativamente durante a raiva (p 0 0,01) e durante a apreciação (p <0,01). No entanto, os dois estados emocionais diferentes efeitos produzidos no balanço simpático. Raiva resultou em um aumento significativo no poder de LF (p <0,01) sem alterar a potência HF. Em contrapartida, a apreciação produziu um aumento na potência LF (p <0,01) e potência HF (p 0 0,05). O aumento do poder de IC não foi significativa quando escores de mudança de linha de base ajustada foram utilizados. Devido ao aumento do poder de LF, a razão BF / AF aumentou significativamente durante a raiva (p <0,01) e manteve-se inalterada durante a apreciação. Atividade na região MF foi significativamente aumentada durante a raiva (p <0,01), bem como durante a apreciação (p <0,01). No MF / (LF + HF) Relação, apreço produziu um aumento significativo (p <0,01), enquanto a raiva não mostrou nenhuma mudança. Os espectros de potência média para todos os 12 indivíduos, antes e durante os 2 estados emocionais são apresentados na Figura 2.

Há uma clara mudança no poder espectral para o MF (0,1 Hz) região durante a apreciação e à LF ou região simpática durante raiva. Ao comparar a raiva para apreciação, o poder LF foi significativamente maior durante a raiva (p = 0,032), enquanto o poder MF foi maior durante a apreciação (p = 0,0001). A razão BF / AF foi significativamente maior durante a raiva (p = 0,037), enquanto o / MF (LF + HF) foi significativamente maior durante a apreciação (p = 0,0001).

Há agora um corpo substancial de evidências que indicam o impacto do balanço simpático sobre a morbidade e mortalidade por doenças cardiovasculares [2, 3]. Os efeitos nocivos do estresse mental e emocional sobre a função cardiovascular em humanos também têm sido bem documentados [11, 12, 17]. No entanto, com exceção de dois estudos que investigaram os efeitos da alegria e felicidade, não temos conhecimento de quaisquer estudos que examinam os efeitos das emoções positivas sobre a função cardiovascular. Da mesma forma que há uma escassez de dados sobre os efeitos das emoções positivas e negativas sobre a VFC no domínio do tempo ou análise PSD.

Neste estudo, tanto a raiva ea valorização causou um aumento global de ativação autonômica medida como o poder em todas as freqüências do espectro de potência da VFC e HRV curto prazo, medido pelo SD freqüência cardíaca. Os dois estados emocionais, no entanto, poderiam ser distinguidas pela análise espectral de potência. Embora ambos os estados emocionais produziu um aumento na atividade simpática, no caso da raiva, da ativação simpática foi responsável pelo aumento significativo da relação BF / AF. Estes resultados expandem estudos anteriores, demonstrando que, semelhante ao estresse mental, sentimentos de raiva produzem um espectro de potência simpatia dominado. O uso da técnica de congelamento de quadro para reforçar os sentimentos de apreço, por outro lado, permitiu que indivíduos a mudar sua balanço simpático na direção oposta, para aumento da MF e HF predominância. Experiência anterior com indivíduos não treinados na técnica de congelamento de quadro mostrou que simplesmente experimentando sentimentos de raiva produz aumento da atividade simpática, enquanto experimentando a apreciação geral, só aumenta o poder autonómico total [14, 18]. A técnica de congelamento de quadro é necessário para produzir as mudanças na VFC e PSD análise visto neste estudo.

Um estudo recente da Sloan et al [19] sugere que o estresse aumenta a atividade mental LF e MF e diminui a atividade de IC [20]. Da mesma forma, a raiva expressa por personalidades do tipo A produz um aumento da atividade simpática e elevação da resposta neuroendócrina [20]. De acordo com estes dados, verificamos também que a auto-recordar raiva causada ativação simpática, como indicado pelo poder LF aumento e / LF um aumento do índice IC. Neste estudo, observamos um aumento no poder durante MF estados emocionais. Em contraste com raiva, esse aumento foi observado durante a apreciação seja expressa como uma porcentagem do total de energia ou como a razão E / MF (LF + HF). Embora nossos dados não examinar os mecanismos, não há evidências de que esse aumento do poder de MF durante valorização reflete o aumento da atividade aferente dos barorreceptores, [21]. atividade dos barorreceptores é que inibem a saída simpática eferente aos leitos vasculares periféricas, ao passo que aumenta o estresse fluxo simpático, inibindo a atividade do barorreflexo. Todos os 12 indivíduos no grupo apreciação tiveram um aumento na região MF de seus espectros de potência, que é claramente visível nos espectros de potência média ilustrada na Figura 2. É possível que este aumento do poder de MF podem ter implicações importantes no controle da hipertensão arterial, já que a sensibilidade do barorreflexo é reduzida em muitos hipertensos [22]. Esta visão é apoiada por evidência anedótica de nosso laboratório, onde nós temos observado uma redução dramática na pressão arterial em pacientes hipertensos após terem aprendido a mudar sua atenção para o coração e engajar os estados emocionais positivos. A redução da pressão arterial observada é geralmente acompanhada por um aumento da potência MF. Um grande escala estudos clínicos está sendo projetado para testar esta hipótese. Várias intervenções psicológicas têm sido mostrados para reduzir a movimentação simpática e / ou aumento da atividade vagal. Por exemplo, os indivíduos podem ser treinados para controlar conscientemente a sua freqüência cardíaca, utilizando técnicas de biofeedback. No entanto, esta é provavelmente mediada pelo controle da freqüência respiratória, aumentando a atividade vagal. Mais recentemente foi demonstrado que a hipnose neutro [23], ou o condicionamento operante da freqüência cardíaca [24], pode produzir uma redução na razão BF / AF, que é independente das técnicas de respiração controlada.

Nossos resultados sugerem que as experiências emocionais desempenham um papel na determinação do balanço simpático independente da freqüência cardíaca e da respiração. As mudanças no balanço simpático para com MF maior e poder HF eram manifestações fisiológicas de experimentar o estado emocional de gratidão. Este estudo, acreditamos, é o primeiro a demonstrar que as emoções positivas podem influenciar significativamente a VFC e PSD. Embora nós só analisou um pequeno número de pacientes durante um curto período de tempo, resultados suportam trabalhos anteriores e sugerem que intervenções psicológicas que minimizem as reações negativas, como raiva, hostilidade e ansiedade e melhorar a estados emocionais positivos, tais como a apreciação, poderá um impacto significativo na função cardiovascular. Maiores estudos avaliando os efeitos deste tipo de intervenção comportamental e análise de avaliações seriadas da VFC e os resultados são necessários para determinar a utilidade clínica deste tipo de intervenção.

Em resumo, este trabalho estende os resultados anteriores, demonstrando que a raiva produz um espectro de potência simpatia dominados, enquanto que a gratidão produz um deslocamento espectral de potência para MF e da atividade de IC. Os resultados sugerem que as emoções positivas levam a alterações na VFC, que pode ser benéfico no tratamento da hipertensão e na redução da probabilidade de morte súbita em pacientes com insuficiência cardíaca congestiva e doença arterial coronariana.

The Effects of Emotions on Short-Term Power Spectrum Analysis of Heart Rate Variability
Rollin McCraty, Mike Atkinson, William A. Tiller, Glen Rein, and Alan D. Watkins

American Journal of Cardiology. 1995; 76(14): 1089-1093.

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Summary
References
Summary
Salivary IgA, heart rate and mood were measured in thirty individuals before and after experiencing care or anger. Two methods of inducing the emotional states were compared: self-induction and external induction via video tapes. Anger produced a significant increase in total mood disturbance and heart rate, but not in S-IgA levels. Positive emotions, on the other hand, produced a significant increase in S-IgA levels. Examining the effects over a six hour period we observed that anger, in contrast to care, produced a significant inhibition of S-IgA from one to five hours after the emotional experience. Results indicate that self-induction of positive emotional states is more effective at stimulating S-IgA levels than previously used external methods. Self-induction techniques may therefore be useful in minimizing the immunosuppressive effects of negative emotions.



Introduction
This study utilizes HRV analysis to examine a new method of intentionally shifting emotional states, and demonstrates that positive emotions lead to alterations in sympathovagal balance that may be beneficial in the treatment of hypertension. Anger, on the other hand, was shown to significantly increase sympathetic activation.

The mathematical transformation of heart rate variability (HRV) into power spectral density (PSD) is commonly used as a non-invasive test of integrated neurocardiac function, since it can help distinguish sympathetic from parasympathetic regulation of the sinoatrial node [1] . HRV and PSD analyses have been used to monitor a variety of pathological states [1] , and predict mortality following myocardial infarction [2] , and congestive heart failure [3] and during coronary angiography [4] ; they have also been used to determine risk of rejection after cardiac transplantation [5] . Recent work has suggested that HRV and PSD analysis also can be used to characterize a number of psychological illnesses including major depression and panic disorders [6, 7] providing a potential link between emotional states and HRV. In addition, a number of studies assessing HRV following mental stress and a recent study looking at hostility have all reported increased sympathetic and decreased parasympathetic activity [8] . Decreased parasympathetic tone has been reported following acute myocardial infarction [9] , hypertension [10] and heart failure [3] . These findings may explain why mental and emotional stress has been identified as an independent risk factor in cardiac death following acute myocardial infarction [11] and may predict the risk of developing hypertension [12] . This study assesses sympathovagal balance, using PSD analysis of HRV, during the emotional states of appreciation and anger. We have developed a simple method termed the "Freeze-frame" method [13] , for consistently producing desired shifts in parasympathetic tone and sympathovagal balance, and have tested it in both normal persons [14] and subjects with a number of pathological states. The technique has been successfully employed in a number of applications to reduce stress and emotional reactivity.

We compared the difference in sympathovagal balance and degree of autonomic activation between a 5-minute baseline period and a 5-minute emotional expression period. Twenty-four healthy men and women (15 females and 9 males, aged 24-47 (mean 39) years volunteered to participate in this study. All subjects signed informed consent forms. Subjects were randomly assigned into 2 age- and gender-matched groups. Twelve individuals in 1 group were asked to experience appreciation and the other 12 anger. All subjects were previously trained from 3 to 24 months before this study in the freeze-frame technique. All subjects were in good general health with no history of cardiovascular disease and were not currently taking prescription drugs known to affect cardiovascular function. Subjects were instructed to abstain from alcohol, caffeine and nicotine for 4 hours before testing. The subjects had no knowledge of the parameters being measured, and had received training in the freeze-frame technique to help manage their mental and emotional responses.

Facilitation of positive emotional states was accomplished utilizing the freeze-frame method. Briefly stated, this technique instructs subjects to consciously disengage from unpleasant mental and emotional reactions by shifting attention to the heart, which most people associate with positive emotions, and focus on sincerely feeling appreciation or a similar positive emotion toward someone in contrast to mentally recalling or visualizing a past positive experience. Previous experience with this technique has shown that it is an effective method of shifting focus of attention away from current stressors. The conscious shifting of awareness to a positive emotional feeling state appears to be a key to the successful application of this maneuver.

The emotion of anger was self-induced by asking subjects to recall situations in their lives which still arouse feelings of anger and/or frustration. This self-recall method has been shown to effectively induce the emotional states of anger and frustration [14] . Subjects were asked to maintain the desired feelings throughout the 5 minute test period. Five minute recording periods were selected since this was the minimum time required to resolve frequencies down to 0.01 Hz in the HRV power spectrum and the maximum time that most subjects could sustain the emotional focus. Subjects were seated in straight, high back chairs, to minimize postural changes, and fitted with silver/silver chloride disposable electrocardiographic electrodes. The positive electrode was located on the left side of the chest over the sixth rib and the reference was placed in the right supraclavicular fossa. Electrocardiographic measurements were recorded throughout the entire 15-minute rest period of which the last 5 minutes were used as the baseline. Following this, the subjects were asked to consciously experience appreciation or anger for the next 5 minutes. Heart rate, short-term HRV, and PSD measures were calculated from these two 5 minute periods. Four subjects were studied per session. A total of 6 sessions were conducted over a 2 week period all at the same time of day (11 AM). Before each session subjects were asked to refrain from talking, falling asleep, exaggerated body movements and intentionally altering their respiration. Subjects were carefully monitored to insure there were no significant respiratory or postural changes during the session.

The short-term HRV signal was in the form of an RR interval tachogram. PSD was obtained from the analysis of successive discrete RR interval series taken from the electrocardiographic signal, sampled at 256 Hz. Analyses of HRV, fast Fourier Transforms , PSD (calculated as (beats/min)2/Hz), and time-domain measurements were performed using DADiSP/32 digital signal processing software (DSP Development Corporation, Cambridge, Massachusetts). As described by other investigators [15] , we divided the power spectrum into 3 major frequency ranges (low frequency(LF), medium frequency (MF ), and high frequency (HF)). The integral of the power spectrum within each region was calculated. The LF region (0.01-0.08 Hz) is primarily considered a measure of sympathetic activity [15] with a minor parasympathetic component [15] . In contrast, the HF region (0.15-0.5 Hz) is associated with respiratory sinus arrhythmia and is almost exclusively due to parasympathetic activity [15]. The LF/HF ratio has been used as a measure of sympathovagal balance [1] . The MF region (0.08-0.15 Hz) has been used as an indirect indicator of activity in the baroreceptor feedback loop controlling blood pressure [16] . Power in the MF region is thought to be mixed sympathetic and parasympathetic activity, but predominately the later [15] . In addition, total (sympathetic and parasympathetic) power (LF + MF + HF) and the MF/(LF + HF) ratio were calculated. The latter ratio was calculated to provide a measure of the MF power relative to the LF and HF regions as our experience has shown this area to be highly responsive to changing emotional states.

The Mann Whitney rank-sum test was used to compare baseline values between the 2 groups for all variables and for comparison between anger and appreciation. Comparison of unadjusted baseline data with those during emotional expression within the 2 groups was also performed using the Wilcoxon rank sum test utilizing the sum of the ranks for positive and negative differences for each group. Wilcoxon p values were taken from the table of critical values for the Wilcoxon signed rank test. Because there was a significant intergroup difference in baseline variables (MF and MF/(LF+HF) ratio), the data were also analyzed after adjustment for baseline differences. Regressed change scores were calculated and analyzed for significance using 2-tailed t tests for unequal variance against a value of zero.

Table 1 & Table 2

Comparison of the time-domain traces revealed that most of subjects developed a rhythmic sine wave-like pattern during appreciation compared to anger or baseline. Raw data values for change in heart rate and heart rate SD for each 5-minute period are presented in Table 1 (n=12). The results from both t tests and the Wilcoxon tests were the same except where noted. Heart rate SD significantly increased during both anger ( p0.01) and appreciation (p0.01). Heart rate, on the other hand, was unchanged during appreciation and increased during anger (p0.01). However, the increase in heart rate in the anger group was not significant using the baseline adjusted scores. Means and SDs of baseline adjusted scores for each variable are presented in Tables I and II.

Figures 1 and 2 show the graphical representations. Results show that both emotions caused an overall autonomic activation as demonstrated by an increase in total autonomic activity (LF + MF+ HF) and in mean heart rate SD. Thus, total autonomic activity increased significantly during anger (p 0 .01) and during appreciation (p 0.01). However, the 2 emotional states produced different effects on sympathovagal balance. Anger resulted in a significant increase in LF power (p 0.01) with no change in the HF power. In contrast, appreciation produced an increase in LF power (p 0.01) and HF power (p 0 .05). The increase in HF power was not significant when baseline adjusted change scores were used. Because of the increase in LF power, the LF/HF ratio was significantly increased during anger (p 0.01) and remained unchanged during appreciation. Activity in the MF region was significantly increased during anger (p 0.01) as well as during appreciation (p 0.01). In the MF/(LF + HF) ratio, appreciation produced a significant increase (p 0.01) while anger showed no change. The mean power spectra for all 12 subjects before and during the 2 emotional states are presented in Figure 2.

There is a clear shift in spectral power to the MF (0.1 Hz) region during appreciation and to the LF or sympathetic region during anger. When comparing anger to appreciation, the LF power was significantly greater during anger (p = 0.032), while the MF power was greater during appreciation (p 0.0001). The LF/HF ratio was significantly greater during anger (p = 0.037) whereas the MF/(LF+HF) ratio was significantly greater during appreciation (p 0.0001).

There is now a substantial body of evidence indicating the impact of sympathovagal balance on morbidity/mortality for cardiovascular disease [2, 3] . The detrimental effects of mental and emotional stress on cardiovascular function in humans have also been well documented [11, 12, 17] . However, with the exception of 2 studies investigating the effects of joy and happiness, we are unaware of any studies examining the effects of positive emotions on cardiovascular function. Similarly there is a paucity of data on the effects of positive and negative emotions on time domain HRV or PSD analysis.

In this study, both anger and appreciation caused an overall increase in autonomic activation measured as the power in all frequencies of the HRV power spectrum and short-term HRV measured by the heart rate SD. The 2 emotional states, however, could be distinguished by power spectral analysis. Although both emotional states produced an increase in sympathetic activity, in the case of anger, sympathetic activation was responsible for the significant increase in the LF/HF ratio. These results extend previous studies by demonstrating that, similar to mental stress, feelings of anger produce a sympathetically dominated power spectrum. The use of the freeze-frame technique to enhance feelings of appreciation, on the other hand, enabled subjects to shift their sympathovagal balance in the opposite direction toward increased MF and HF predominance. Previous experience with subjects untrained in the freeze-frame technique has shown that simply experiencing feelings of anger produces increased sympathetic activity, whereas experiencing appreciation normally only increases total autonomic power [14, 18] . The freeze-frame technique is required to produce the changes in HRV and PSD analysis seen in this study.

A recent study by Sloan et al [19] suggests that mental stress increases LF activity and decreases MF and HF activity [20] . Similarly, anger expressed by type A personalities produces an increase in sympathetic activity and elevated neuroendocrine responses [20] . In keeping with these data, we also found that self-recalled anger caused sympathetic activation, as indicated by increased LF power and an increased LF/HF ratio. In this study, we observed an increase in MF power during emotional states. In contrast to anger, this increase was seen during appreciation whether expressed as a percentage of total power or as the MF/(LF+HF) ratio. Although our data do not examine mechanisms, there is evidence that this increase in MF power during appreciation reflects increased baroreceptor-afferent activity [21] . Baroreceptor activity is known to inhibit sympathetic efferent outflow to peripheral vascular beds, whereas stress increases sympathetic outflow, inhibiting baroreflex activity. All 12 of the subjects in the appreciation group had an increase in the MF region of their power spectra, which is clearly displayed in the average power spectra illustrated in Figure 2. It is possible that this increase in MF power may have important implications in the control of hypertension, since baroreflex sensitivity is reduced in many hypertensive individuals [22] . This view is supported by anecdotal evidence from our laboratory, where we have observed dramatic reductions in blood pressure in hypertensive patients after they have learned to shift their attention to the heart and engage positive emotional states. The reduction in blood pressure observed is usually accompanied by an increase in MF power. A large scale clinical studies is now being designed to test this hypothesis. Various psychological interventions have been shown to reduce sympathetic drive and/or increase vagal activity. For example, subjects can be trained to consciously control their heart rate using biofeedback techniques. However, this is probably mediated by controlling respiratory rate, thereby increasing vagal activity. More recently it was demonstrated that neutral hypnosis [23] , or operant conditioning of the heart rate [24] , can produce a decrease in the LF/HF ratio, that is independent of controlled breathing techniques.

Our results suggest that emotional experiences play a role in determining sympathovagal balance independent of heart rate and respiration. The shifts in sympathovagal balance toward increased MF and HF power were physiologic manifestations of experiencing the emotional state of appreciation. This study, we believe, is the first to demonstrate that positive emotions can significantly influence HRV and PSD. Although we only examined a small number of patients over a short period of time, results support previous work and suggest that psychological interventions which minimize negative reactions, such as anger, hostility, and anxiety, and enhance positive emotional states, such as appreciation, could significantly impact cardiovascular function. Larger studies assessing the effects of this type of behavioral intervention and examining serial assessments of HRV and outcomes are necessary to determine the clinical utility of this type of intervention.

In summary, this work extends previous findings by demonstrating that anger produces a sympathetically dominated power spectrum, while appreciation produces a power spectral shift toward MF and HF activity. Results suggest that positive emotions lead to alterations in HRV, which may be beneficial in the treatment of hypertension, and in reducing the likelihood of sudden death in patients with congestive heart failure and coronary artery disease.