Effects of diazepam on facial emotion recognition

Effects of diazepam on facial emotion recognition

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J Psychiatry Neurosci 2003;28(6):452-63

Nick J. Coupland, MBChB, MRCPsych; Anita J. Singh, BSc; Ryan A. Sustrik, BSc; Patricia Ting, BSc; R. James Blair, PhD

Coupland, Sustrik, Ting — Psychopharmacology Research Unit, Department of Psychiatry, University of Alberta, Edmonton, Alta.; Singh — Faculty of Medicine, St. George’s University, Grenada; Blair — Unit on Affective Cognitive Neuroscience, Mood and Anxiety Disorders Program, National Institute of Mental Health, Bethesda, Md.

Abstract

Objective: There have been few studies of the pharmacologic modulation of facial emotion recognition. The present study aimed to replicate and extend the finding that recognition of facial anger was selectively impaired by diazepam. The hypothesis was that, in comparison with placebo, diazepam would impair the recognition of facial anger in healthy volunteers, but not the recognition of 5 other basic emotions: happiness, surprise, fear, sadness and disgust.

Design: A randomized, counterbalanced, double-blind, placebocontrolled, within-subjects comparison of diazepam with placebo.

Setting: A university psychopharmacology research unit.

Participants: Healthy male (n = 6) and female (n = 22) volunteers, aged 18– 45 years.

Procedures: Subjects were tested on 2 tasks following the administration of diazepam, 15 mg, and placebo on separate occasions. In the first “multimorph” task, images of facial expressions were morphed to produce continua between the neutral and full expressions of 6 basic emotions. Accuracy and identification thresholds were assessed for stimuli in which the intensity of expression gradually increased. In the second “emotional hexagon” task, facial expressions were morphed between pairs of emotions. Single images were presented, and accuracy and speed of response were assessed.

Results: Diazepam produced broad impairments in response accuracy, recognition thresholds and response speed on the facial emotion tasks that were not limited to angry expressions.

Conclusions: The present study found that diazepam, 15 mg, impaired facial emotion recognition, but not selectively. In the emotional hexagon task, a reaction-time analysis suggested that the identification of facial anger might be differentially sensitive to variations in stimulus duration, complicating the interpretation of this paradigm.

Résumé

Objectif : Les études sur la modulation pharmacologique de la reconnaissance des émotions sur le visage sont peu nombreuses. La présente étude visait à reproduire et à étendre la constatation selon laquelle le diazépam nuit de façon sélective à la reconnaissance de l’expression faciale de la colère. L’hypothèse posée était la suivante : chez des volontaires en bonne santé, le diazépam, comparativement à un placebo, nuirait à la reconnaissance de l’expression faciale de la colère mais non à la reconnaissance de cinq autres émotions de base : bonheur, surprise, peur, tristesse et dégoût.

Conception : Comparaison randomisée, compensée, à double insu et contrôlée par placebo, chez les sujets mêmes, entre le diazépam et un placebo.

Contexte : Service de recherche universitaire en psychopharmacologie.

Participants : Hommes (n = 6) et femmes (n = 22) volontaires en bonne santé âgés de 18 à 45 ans.

Interventions : On a soumis les sujets à deux tâches après leur avoir administré 15 mg de diazépam et un placebo à des occasions distinctes. Au cours de la première tâche de «multimorphage», on a transformé graduellement des images d’expressions faciales pour produire des continuums entre l’expression neutre et complète de six émotions de base. On a évalué des seuils d’exactitude et d’identification reliés aux stimuli où l’intensité de l’expression a augmenté graduellement. Dans la deuxième tâche dite de «l’hexagone affectif», on a transformé des expressions du visage entre des paires d’émotions. On a présenté des images individuelles et évalué l’exactitude et la vitesse de la réponse.

Résultats : Le diazépam a produit des déficits généraux aux niveaux de l’exactitude de la réponse, des seuils de reconnaissance et de la vitesse de réaction dans les tâches reliées aux émotions faciales non limitées à l’expression de colère.

Conclusion : Cette étude a révélé que 15 mg de diazépam nuisaient à la reconnaissance des émotions sur le visage, mais non de façon sélective. Dans le contexte de la tâche dite de l’hexagone affectif, une analyse du temps de réaction a indiqué que l’identification de la colère sur le visage pourrait être d’une sensibilité différentielle à des variations de la durée du stimulus, ce qui complique l’interprétation de ce paradigme.


Medical subject headings: diazepam; emotions; facial expression; gamma-aminobutyric acid; perception.

Submitted Aug. 28, 2002; Revised Feb. 26, 2003; Accepted Apr. 23, 2003

Acknowledgements: We gratefully acknowledge the assistance of Misha Hartfeil with data collection/entry and John McIntyre with programming for the hexagon task. We thank Dr. Andrew Calder, MRC Cognition and Brain Sciences Unit, Cambridge, United Kingdom, for providing the emotional hexagon images and Professor Paul Ekman, University of California, for permission to use the images derived from the Pictures of Facial Affect series. Support was received from the Alberta Heritage Foundation for Medical Research (N.C., R.S.), the University of Alberta Hospital Foundation (N.C.) and the University of Alberta Faculty of Medicine and Dentistry 75th anniversary award fund (A.S.).

Competing interests: None declared.

Correspondence to: Dr. Nick J. Coupland, 1E7.16 WMC, Psychopharmacology Research Unit, Department of Psychiatry, University of Alberta, 8440–112 St., Edmonton AB T6G 2B7; fax 780 407-6672; nc2@ualberta.ca