602 research outputs found
Beyond mental training: early effects of combined mindfulness-neurofeedback practice in sport
No full textThe combination of traditional empowerment and neuroscientific techniques has led to the definition of novel neurocognitive enhancement opportunities, such as at workplaces and in sports (Balconi & Crivelli, 2019; Balconi, Pala, Crivelli, & Milone, 2018; Fronda, Balconi, & Crivelli, 2018). In particular, it was shown that practicing mindfulness-based activities with the support of a dedicated neurofeedback device enhances cognitive control and affective regulation skills in people presenting mild-to-moderate stress levels (Balconi, Fronda, & Crivelli, 2018; Crivelli, Fronda, Venturella, & Balconi, 2019b, 2019a). Based on this evidence we aimed at testing neurocognitive enhancement effects of an intensive training program combining mindfulness-based practice with dedicated neurofeedback devices in mildly-stressed young adults and semi-professional athletes. 35 volunteers not regularly involved in sports or physical activity and 15 semi-professional athletes were divided into groups undergoing experimental and active control training programs. The experimental one was based on breathing-awareness practices supported by a wearable neurofeedback, while the active control one included only breathing practices. Before and after training participants underwent standardized neuropsychological and electrophysiological (electroencephalographic measures, EEG) assessment. By comparing pre-and post-training assessment data across groups, we observed a significant reduction of response times at computerized cognitive tasks in athletes who completed the training, as well as a consistent improvement of the N2 event-related potential – an electrophysiological marker of attention regulation processes. Findings are consistent with available observations on cognitive and neural effects of mental training practice (Cahn & Polich, 2006; Crivelli et al., 2019b; Lutz, Slagter, Dunne, & Davidson, 2008), but they also extend them by showing that it is possible to observe short-term training effects even after a limited period of practice. Further, present results suggest that regular physical activity might foster early training effects
Personality traits and neurophysiological correlates affect gambling behavior in Parkinson’s Disease
No full textBackground: Personality traits, such as reward sensitivity and impulsivity, and dopaminergic treatment are crucial characteristics related to the development of gambling behavior in Parkinson’s Disease (PD) patients [1]. Pathological Gambling (PG) manifests as a persistent gambling behavior, characterized by dysfunctional decision-making, emotional impairment and high-risk behaviors [2, 3]. Thus, the role of personality components and prefrontal cortex activity in Parkinson’s patients with or without gambling were explored with a special focus on emotional and decision processes [4].
Materials and methods: Iowa Gambling Task (IGT) performance and hemodynamic cortical activity, measured by functional Near-Infrared Spectroscopy (fNIRS) were recorded in PD patients, divided into three groups according to their gambling status. Sample included PD patients with active gambling behavior (Parkinson’s Disease Gamblers, PDG); PD patients who remitted from PG (Parkinson’s Disease Non- Gamblers, PDNG); and a control group composed by patients with PD only.
Results: Findings highlighted that gambling behavior in Parkinson’s Disease Gamblers is strongly predictive of dysfunctional cognitive strategy; affecting anomalous cortical response with a left hemispheric unbalance in dorsal areas; and it is related to more reward sensitivity personality trait.
Conclusions: Overall, Parkinson’s Disease Gamblers patients differed from Parkinson’s Disease Non-Gamblers and control group from both behavioral and brain response to decision-making, showing a pathological condition related to emotional and cognitive aspects.
References
1. Brewer JA, Potenza MN. The neurobiology and genetics of impulse control disorders: Relationships to drug addictions. Biochem Pharmacol. 2008; 75:63–75.
2. Balconi M, Finocchiaro R. Decisional impairments in cocaine addiction, reward bias, and cortical oscillation “unbalance.” Neuropsychiatr Dis Treat. 2015; 11:777–86.
3. Balconi M, Finocchiaro R, Campanella S. Reward Sensitivity, Decisional Bias, and Metacognitive Deficits in Cocaine Drug Addiction. J Addict Med. 2014; 8:399–406.
4. Balconi M, Grippa E, Vanutelli ME. What hemodynamic (fNIRS), electrophysiological (EEG) and autonomic integrated measures can tell us about emotional processing. Brain Cogn. 2015; 95:67–76
Neurocognitive enhancement at workplace: the potential of a technology-supported neurofeedback training program
No full textRecently, implications of neurocognitive enhancement have been investigated in various researchareas (Farah et al., 2004). Neurocognitive enhancement consists of improving cognitiveperformance through neuroscientific tools that can modulate brain activity and cognitive behavior.In recent years, numerous studies have shown how different neurocognitive enhancementtechniques can improve cognitive skills such as attention and memory (Crivelli, Fronda, Venturella,& Balconi 2019b; Lucke & Partridge, 2013). The development of tools for neurocognitiveenhancement has made more relevant neuroethical questions, in order to investigate ethicalimplications of mental and physical enhancement techniques and the impact on perceived quality oflife in professionals (Bostrom & Sandberg, 2009; Crivelli, Fronda, Venturella, & Balconi 2019a;Fronda, Balconi, & Crivelli, 2018; Fronda, Crivelli, Venturella, & Balconi, 2018; Nagel, 2014).Moving from such framework, this study aimed at investigating potential effects and ethicalimplications of a neurocognitive enhancement training at workplace, in a sample of 16 healthymiddle-aged professionals occupying managerial positions. Professionals underwent a briefintensive mindfulness program supported by a neurofeedback device. Such program aimed atimproving cognitive efficiency and reducing work stress levels, which cause deterioration ofperformance. To evaluate training effects, participants’ cognitive performance and restingelectrophysiological activity were evaluated at the beginning and the end of the program. Analysisof data showed that at the end of the program there was an increase of attention and concentrationand a decrease of perceived stress levels. Consistently, it was also observed an increase ofparticipants’ alpha/beta ratio (an electrophysiological marker of relaxation vs. agitation) and vagaltone. In addition, the perceived quality of life at workplace was consistently improved. Findingssuggest that the tested program might act as a valuable opportunity to better performances andwellbeing of professionals exposed to work-related stressors. The ethical impact was alsoconsidered as a consequence of these results
Fundamentals of Electroencephalography and Optical Imaging for Sport and Exercise Science. From the Laboratory to On-the-Playing-Field Acquired Evidence
No full textThe present chapter will focus on the use of electroencephalography (EEG) and cerebral optical imaging (functional Near-Infrared Spectroscopy, fNIRS) techniques within the domain of sport and exercise sciences. After a brief introduction on brain functioning and how it is mirrored by electrophysiological and hemodynamic responses, we will present examples from literature concerning the application of EEG and fNIRS to study the correlates and consequences of sport activity and physical exercise, with a focus on both clinical and non-pathological domains. Finally, we will present a technical-methodological primer for the use of EEG and fNIRS, and discuss some troubleshooting practical advice to account for limitations and technical issues when using them as investigation tools for sport applied research
From Investigation to Intervention. Biofeedback and Neurofeedback Biomarkers in Sport
No full textSport neuroscience, lying at the intersection of applied neuroscience and sport psychology, includes, among its hot topics, the cognitive and affective processes and mechanisms that accompany the athletic performance. This chapter focuses on present applications of psychophysiological and electrophysiological techniques, such as biofeedback and neurofeedback, to support or empower performance in sports. In particular, you will find an introduction to the mechanisms of action of most relevant techniques in the field, neural-bodily-behavioral modulations that are targeted by different intervention opportunities, and technical application notes. We will discuss the value of self-awareness and of the ability to properly recognize bodily feedbacks, especially when athletes have to face competition, and the relevance of robust self-regulation skills to achieve maximum performance. Further, we will report a critical comparison between the efficacy and strong/weak points of bio/neurofeedback techniques and more traditional mental training techniques within the field of sport science. Finally, we will present and discuss different protocols applied to specific sports, such as baseball, golf, soccer, and gymnastics
Effetti di un training di potenziamento neurocognitivo supportato da wearable devices: evidenze psicometriche, neuropsicologiche e psicofisiologiche nel lifespan
No full textIntroduzione: Negli ultimi anni, si è osservato un crescente trend di diffusione di dispositivi indossabili, come le smart-bands e gli activity-tracker, progettati per la promozione della salute. I più recenti sviluppi di questo trend hanno visto l’applicazione di wearable devices in grado di rilevare in modo non-invasivo biosegnali periferici (come la frequenza cardiaca) e centrali (come l’attività elettroencefalica) per il potenziamento neurocognitivo, delineando possibili implicazioni pratiche anche in ottica di prevenzione primaria dei processi di declino cognitivo. In particolare, è stato mostrato come protocolli intensivi di potenziamento che integrino pratiche di consapevolezza basate sull’approccio mindfulness e allenamento tramite dispositivi neurofeedback indossabili possano comportare una riduzione dei marker fisiologici e soggettivi di stress e migliorare l'efficienza neurocognitiva in campioni di adulti sani (Balconi, Fronda, & Crivelli, 2019; Bhayee et al., 2016; Crivelli, Fronda, Venturella, & Balconi, 2019). A partire da tali evidenze, il presente lavoro mira ad esplorare il potenziale di tale protocollo integrato di potenziamento neurocognitivo in diverse fasce d’età.
Materiali e Metodi: Un totale di 55 volontari (30 giovani-adulti, 15 adulti over-50, 10 anziani over-65) hanno preso parte allo studio. I partecipanti giovani-adulti sono stati randomicamente divisi in un gruppo di controllo attivo (N = 15) e un gruppo sperimentale (N = 15). Tutti i partecipanti sono stati sottoposti a protocolli di training intensivo della durata di tre settimane, costituiti da sessioni quotidiane di pratica. I gruppi sperimentali (giovani-adulti, over-50 e over-65) hanno praticato esercizi tratti dall’approccio mindfulness con il supporto di un dispositivo neurofeedback dedicato, mentre il gruppo di controllo ha praticato esercizi di respirazione senza il supporto del dispositivo. Al fine di testare i risultati del training, tutti i partecipanti sono stati sottoposti a sessioni standardizzate di assessment psicometrico, neuropsicologico e psicofisiologico in ingresso e al termine del percorso.
Risultati: Il confronto tra i dati di valutazione pre- e post-training ha evidenziato, per tutti i gruppi sperimentali, migliori capacità di controllo esecutivo, una riduzione dei livelli di stress percepito e un miglioramento dei marcatori psicofisiologici di tono vagale e controllo parasimpatico della risposta da stress. In aggiunta, i partecipanti sperimentali giovani-adulti hanno mostrato un miglioramento dei marcatori elettrofisiologici di regolazione dell'attenzione (ampiezza della componente ERP N2 in compiti attentivi), i partecipanti sperimentali over-50 hanno mostrato un
miglioramento dei marcatori elettroencefalografici di reattività e di bilanciamento tra stato di rilassamento e attivazione in resting-state, mentre i partecipanti sperimentali over-65 hanno mostrato un miglioramento dei marcatori elettrofisiologici di regolazione emotiva (indice di asimmetria frontale per la banda alpha) associato alla riduzione della sintomatologia depressiva subclinica.
Discussione: Lo studio mette in luce il potenziale dell’integrazione di interventi tradizionali di potenziamento e nuove tecnologie sia in ottica di promozione del benessere soggettivo e miglioramento delle abilità di regolazione affettiva, sia di potenziamento neurocognitivo con fine preventivo, attraverso diverse fasce d’età.
Bibliografia
Balconi, M., Fronda, G., & Crivelli, D. (2019). Effects of technology-mediated mindfulness practice on stress: psychophysiological and self-report measures. Stress, 22(2), 200–209. https://doi.org/10.1080/10253890.2018.1531845
Bhayee, S., Tomaszewski, P., Lee, D. H., Moffat, G., Pino, L., Moreno, S., & Farb, N. A. S. (2016). Attentional and affective consequences of technology supported mindfulness training: a randomised, active control, efficacy trial. BMC Psychology, 4(1), 60. https://doi.org/10.1186/s40359-016-0168-6
Crivelli, D., Fronda, G., Venturella, I., & Balconi, M. (2019). Supporting mindfulness practices with brain-sensing devices. Cognitive and electrophysiological evidences. Mindfulness, 10(2), 301–311. https://doi.org/10.1007/s12671-018-0975-
L’utilizzo di un approccio neuroscientifico per l’indagine dei correlati neurali e autonomici sottostanti il comportamento di decisione morale in ambito manageriale
No full textIntroduzione: Recentemente, l’interesse delle neuroscienze si è focalizzato sull’indagine dei processi cognitivi ed emotivi sottostanti la presa di decisione morale in determinati contesti, come quello manageriale, in cui le decisioni degli individui possono avere delle conseguenze rilevanti a livello personale e sociale (Balconi & Fronda, 2019). La presa di decisione morale, infatti, si caratterizza come un costrutto complesso e multicomponenziale influenzato da diversi fattori relativi alla valutazione dei rischi e dei benefici associati alla scelta e alla considerazione delle possibili conseguenze future. Nonostante l’esistenza di un’ampia letteratura sul tema del comportamento decisionale (Naqvi, Shiv, & Bechara, 2006; Schiebener & Brand, 2015), soltanto pochi studi hanno osservato le possibili implicazioni della presa di decisione morale in ambito manageriale che, se non considerate, possono condizionare il benessere personale e organizzativo.
Materiali e Metodi: Alla luce di queste evidenze, il seguente studio si è proposto di indagare i correlati neurali e autonomici di 18 manager, attraverso l’utilizzo dell’elettroencefalografia (EEG), della Spettroscopia Funzionale nel Vicino Infrarosso (fNIRS) e del biofeedback, durante lo svolgimento di un compito richiedente di prendere alcune decisioni morali in differenti contesti di scelta. Nello specifico, il primo contesto di scelta ha richiesto ai partecipanti di decidere relativamente alla suddivisione di una somma di denaro per un lavoro svolto insieme ad un collega (benessere personale); il secondo contesto ha proposto la suddivisione di una somma di denaro per l’introduzione di alcuni benefit aziendali nel proprio ambiente lavorativo (benessere aziendale) e il terzo contesto ha richiesto di prendere una decisione in merito alla suddivisione di una somma di denaro per aiutare finanziariamente il parente di un collega malato (benessere prosociale). Per ogni contesto di scelta sono state proposte tre tipologie di offerte relative alla suddivisione del denaro: vantaggiose per il partecipante, svantaggiose per il partecipante e neutre.
Risultati: I risultati ottenuti hanno evidenziato una differente attivazione a livello centrale e autonomico in relazione ai tre contesti di scelta e alle offerte proposte. Nello specifico, è stato osservato il ruolo predominante della corteccia prefrontale nei processi di elaborazione cognitiva associati alla presa di decisione morale, come evidenziato da un aumento dell’attività delle onde delta, theta e beta e della concentrazione di emoglobina ossigenata (O2Hb) in questa regione. Inoltre, è emersa una maggiore risposta dell’emisfero sinistro per le offerte vantaggiose nella condizione di massimo vantaggio personale (benessere personale) e una maggiore risposta dell’emisfero destro durante la presentazione di offerte svantaggiose nella condizione di minore vantaggio personale (benessere aziendale). Infine, anche a livello autonomico, è emerso un maggiore coinvolgimento emotivo, sottolineato da un aumento della variabilità cardiaca e della conduttanza cutanea, durante i contesti di presa di decisione comportanti un maggiore vantaggio a livello personale e sociale (benessere personale e sociale).
Discussione: Il presente studio ha quindi contribuito ad evidenziare i fattori e le variabili che influenzano la presa di decisione morale in ambito manageriale, come gli interessi personali, la percezione di giustizia e la valutazione delle implicazioni personali e sociali di una scelta, ponendo l’attenzione su un tema ancora poco esplorato al fine di progettare nuove linee d’intervento per il miglioramento del benessere individuale e organizzativo.
Bibliografia
Balconi, M., & Fronda, G. (2019). Physiological Correlates of Moral Decision-Making in the Professional Domain. Brain Sciences, 9(9), 229.
Naqvi, N., Shiv, B., & Bechara, A. (2006). The role of emotion in decision making: A cognitive neuroscience perspective. Current directions in psychological science, 15(5), 260-264.
Schiebener, J., & Brand, M. (2015). Decision making under objective risk conditions–a review of cognitive and emotional correlates, strategies, feedback processing, and external influences. Neuropsychology review, 25(2), 171-198
Entry and innovation: an analysis of the fabless semiconductor business
No full textPre-entry experience, Patenting, Fabless semiconductor business, L26, L63, O31, O34,
Consciousness and emotion: attentive vs. pre-attentive elaboration of face processing
No full textEmotional facial expressions represent facial displays of emotions which determine different patterns of muscular correlates, cognitive responses, and brain activation. Autonomic and central nervous systems cooperate in order to provide a coherent pattern of mimic responses to specific contextual cues. Positive (i.e., happiness) vs. negative (i.e., anger) facial expressions are produced respectively in consequences to aversive or appetitive contexts. People are able to consciously produce and comprehend facial expressions, but in many cases, they may obtain emotional information from face by using an unconscious processing (pre-attentive processing)
Valutare le abilità di attenzione spaziale negli sport da combattimento: evidenze comportamentali ed elettrofisiologiche su un task ecologico
No full textIntroduzione: Le pratiche di assessment funzionale sono uno strumento prezioso per profilare atleti e adattare i metodi di allenamento alle esigenze individuali. Un aspetto cruciale ma, ad oggi, ancora in via di sviluppo riguarda la valutazione delle abilità neurocognitive necessarie per ottimizzare la performance sportiva (Aidman, 2017; Memmert, 2009; Park et al., 2015). Secondo l’ipotesi dell’efficienza neurale (Li & Smith, 2021), l’efficienza nell'esecuzione del gesto atletico si accompagnerebbe a un incremento specifico della connettività, della sincronizzazione e/o della specializzazione delle strutture neurali coinvolte nella sua pianificazione, implementazione e gestione. A partire da tale premessa, abbiamo testato un compito ecologico dedicato alla valutazione delle abilità di attenzione spaziale in atleti di sport da combattimento, utilizzando una metodologia di neuroassessment integrato (Crivelli & Balconi, 2022).
Metodo: Per lo studio sono stati reclutati 40 atleti agonisti non-professionisti, di cui 20 praticanti sport da combattimento (SC; boxe, kick-boxing) e 20 praticanti altri sport (AS; tra cui pallacanestro, tennis, orienteering). I partecipanti hanno completato un protocollo di neuroassessment in cui sono state testate le funzioni attentive tramite compiti computerizzati integrati con registrazioni elettrofisiologiche, in particolare elettroencefalografia (EEG) e potenziali evento-relati (ERPs). Nello specifico, per le abilità di attenzione spaziale è stato utilizzato un compito cueing ecologico e digitalizzato, in cui i partecipanti dovevano bloccare colpi di mano e di piede provenienti da varie posizioni, preceduti da cue valide o non valide.
Risultati: L'analisi dei dati ha rivelato, nel gruppo di atleti SC, tempi di risposta ridotti, accompagnati da una diminuzione dell'ampiezza del componente ERPs P3 parietale, per i trial con cue valida rispetto trial con cue non valida. Inoltre, si è riscontrato, per i trial con cue non valida, un incremento della latenza picco-picco per il componente ERPs P3 centrale nel gruppo di atleti SC rispetto a quello degli atleti AS.
Conclusioni: In linea con l'ipotesi dell'efficienza neurale, i risultati evidenziano la coerenza interna dei profili di performance che emergono dall’integrazione dei dati comportamentali ed elettrofisiologici, connotati da una sistematica diminuzione dei tempi di risposta e delle risorse attentive allocate per identificare ed elaborare gli stimoli ecologici. Quanto osservato suggerisce il potenziale della metodologia presentata nell’esplorare i correlati cognitivi delle performance atletiche negli sport da combattimento.
Take-over: Scopri le potenzialità di un approccio di neuroassessment integrato per la valutazione delle abilità neurocognitive a supporto della performance sportiva. Affiancandosi alle pratiche di assessment funzionale e fisiologico, tale approccio può fornire informazioni preziose nel delineare il profilo dell’atleta e personalizzare training e preparazione
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