Identifikation der verwendeten Gesichtsinformationen zur Emotionserkennung bei Kindern und Jugendlichen mit nicht-suizidalem selbstverletzenden Verhalten mithilfe der Bubble-Technik

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	7 August 2024
Referee:	Prof. Dr. Berthold Langguth and Prof. Dr. Romuald Brunner and Prof. Dr. Gregor Volberg and Prof. Dr. Mark Greenlee
Date of exam:	26 July 2024
Institutions:	Medicine > Lehrstuhl für Kinder- und Jugendpsychiatrie
Keywords:	NSSV, Emotionswahrnehmung, visuelle Ortsfrequenzen, Emotionsregulation Emotionale Kompetenz, Jugendliche
Dewey Decimal Classification:	100 Philosophy & psychology > 150 Psychology
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	58772

Abstract (English)

Approximately 18 % of adolescents engage in non-suicidal self-injury (NSSI), with dysfunctional emotion regulation seen as a key contributor. However, we lack clarity on whether emotion regulation difficulties already manifest at the earliest level of per-ception in adolescents with NSSI and which factors influence this process. Therefore, this study explores emotion recognition in female ...

Abstract (English)

Approximately 18 % of adolescents engage in non-suicidal self-injury (NSSI), with dysfunctional emotion regulation seen as a key contributor. However, we lack clarity on whether emotion regulation difficulties already manifest at the earliest level of per-ception in adolescents with NSSI and which factors influence this process. Therefore, this study explores emotion recognition in female adolescents with NSSI. Partici-pants, comprising 42 patients and 43 controls, judged images of faces for emotional or neutral expressions across sessions featuring happy and sad valences. Employing the bubble technique, gaussian apertures at random locations unveiled different faci-al areas in distinct spatial frequencies in each trial for emotion classification. With over 33,000 trials per group and valence, images from correct emotion classification were used to train an image classifier distinguishing emotional vs. neutral facial ex-pressions. Cross-validation demonstrated deviating performance between the NSSI and control models in classifying sad facial expressions, with the NSSI model mis-classifying sad expressions more frequently as neutral. Layer-wise relevance propa-gation revealed that the key facial features for emotion perception were utilized less by the NSSI model for emotion classification compared to the control model. Further analyses uncovered components of emotional competence, age, and school type as predictors for the utilization of specific facial regions for the classification of sad ex-pressions. The observed disparity in identifying sad emotions suggests a potential avoidance strategy at perception among adolescents with NSSI, wherein visual facial information related to sad emotions might be disregarded as a mechanism for emo-tion regulation.

Translation of the abstract (German)

Nicht-suizidales selbstverletzendes Verhalten (NSSV) betrifft etwa 18 % der Ju-gendlichen und ist oft mit Schwierigkeiten in der Emotionsregulation verbunden. Es ist jedoch unklar, ob Defizite im Emotionsregulationsprozess bereits auf der frühes-ten Wahrnehmungsebene bei Jugendlichen mit NSSV auftreten und welche Faktoren diesen Prozess beeinflussen. Daher untersucht diese Studie die ...

Translation of the abstract (German)

Nicht-suizidales selbstverletzendes Verhalten (NSSV) betrifft etwa 18 % der Ju-gendlichen und ist oft mit Schwierigkeiten in der Emotionsregulation verbunden. Es ist jedoch unklar, ob Defizite im Emotionsregulationsprozess bereits auf der frühes-ten Wahrnehmungsebene bei Jugendlichen mit NSSV auftreten und welche Faktoren diesen Prozess beeinflussen. Daher untersucht diese Studie die Emotionserkennung bei biologisch weiblichen Jugendlichen mit NSSV. In zwei Sitzungen mit unterschied-licher Valenz (fröhlich und traurig) beurteilten die Patient*innen (n = 42) und Kontroll-proband*innen (n = 43), ob Gesichtsstimuli emotionale oder neutrale Ausdrücke zeig-ten. Mithilfe der Bubble-Technik wurden durch zufällig platzierte Gauß-Glocken in verschiedenen Ortsfrequenzbereichen für jeden Durchgang unterschiedliche Ge-sichtsinformationen für die Emotionsklassifikation bereitgestellt. Über 33.000 korrekt klassifizierte Bilder pro Gruppe und Valenz wurden daraufhin zum Training eines Image Classifiers verwendet, der zwischen emotionalen und neutralen Gesichtsaus-drücken differenzierte. Die Kreuzvalidierung zeigte abweichende Leistungen zwi-schen dem NSSV- und dem Kontrollmodell bei der Klassifizierung trauriger Gesichts-ausdrücke, wobei das NSSV-Modell traurige Ausdrücke häufiger fälschlicherweise als neutral klassifizierte. Mittels Layer-wise Relevance Propagation wurde identifiziert, dass das NSSV-Modell die für die Emotionserkennung relevanten Gesichtsmerkmale weniger nutzte als das Kontroll-Modell. Dabei lag der Fokus des NSSV-Modells be-vorzugt auf den angrenzenden Gesichtsregionen der zentralen Gesichtsmerkmale. Weitere Analysen ergaben, dass das Alter, die Schulart und Komponenten der emo-tionalen Kompetenz die bevorzugte Betrachtung bestimmter Gesichtsregionen prädi-zierten, jedoch nicht die emotionale Reaktivität und die Ausprägung verschiedener Komorbiditäten. Die beobachtete Diskrepanz bei der Identifizierung trauriger Emotio-nen legt eine potenzielle Vermeidungsstrategie bei Jugendlichen mit NSSV nahe, die bereits auf Wahrnehmungsebene stattfindet und bei der visuelle Gesichtsinformatio-nen im Zusammenhang mit potenziell aversiven Emotionen als Mechanismus zur eigenen Emotionsregulation vermieden werden.

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