Studio sull'effetto del suono generato dalle api sugli esseri umani attraverso la misura di parametri fisiologici

Emotions play a key role in human life. They were initially assessed using self-assessments, facial expressions and language analyzes, however, these methods are not completely reliable for detecting people's emotional changes [65]. For this reason, in recent decades, researchers have tried to develop methods to automatically recognize the emotional arousal of individuals, starting from physiological changes caused by stimuli [66]. Emotions interact directly with the autonomic nervous system, which innervates the parts that function independently of our will, producing changes in physiological parameters such as heart rate, respiratory rate and sweat secretion. Physiological changes are considered reliable for examining the psychological and emotional states of subjects [65]. Among the physiological signals, Galvanic Skin Response (GSR) and Blood Volume Pressure (BVP), are the most interesting biomedical signals for measuring the degree of affective-emotional activation of people during exposure to one or more stimuli. The BVP is a biometric index that measures the change in blood pressure in the arteries and capillaries, therefore directly related to cardiac activity, in fact it was used to trace the tacogram and therefore evaluate the variability of heart rate, while the signal GSR reflects the slight changes in the electrical properties of the skin [67]. Heart rate variability and fluctuations in skin electrical properties can be measured using two electrodes placed on specific regions of the skin surface [68]. The recent development of wearable devices has made it possible to acquire these two signals even outside the laboratory environment. The purpose of this thesis is to first provide a review of the possible effects deriving from exposure to noise, then to evaluate how individuals, males and females of different ages, react to listening to the noise of bees. The thesis is organized in five main chapters. The first two chapters present the characteristics of an acoustic wave, the types of sound, the effects resulting from exposure and the analysis of the state of the art. The third chapter provides detailed information on the characteristics of the subjects involved in the experiment, on its execution and on the device used to carry out the measurements. The fourth, shows the results obtained from the analysis of the acquired signals, before and during the acoustic stimulation, while the last chapter presents a discussion of the results obtained in the previous one, and possible future developments.

Le emozioni giocano un ruolo chiave nella vita umana. Inizialmente venivano valutate utilizzando autovalutazioni, espressioni facciali e analisi del linguaggio, tuttavia, questi metodi non sono completamente affidabili per rilevare i cambiamenti emotivi delle persone [65]. Per questo, negli ultimi decenni, i ricercatori hanno cercato di sviluppare metodi per riconoscere automaticamente l'eccitazione emotiva degli individui, a partire da cambiamenti fisiologici causati da stimoli [66]. Le emozioni vanno ad interagire direttamente con il sistema nervoso autonomo, il quale innerva le parti che indipendentemente dalla nostra volontà funzionano, producendo variazioni dei parametri fisiologici quali la frequenza cardiaca, la frequenza respiratoria e la secrezione di sudore. I cambiamenti fisiologici sono considerati affidabili per esaminare gli stati psicologici ed emotivi dei soggetti [65]. Tra i segnali fisiologici, la Galvanic Skin Response (GSR) ed il Blood Volume Pressure (BVP), sono i segnali biomedici più interessanti per misurare il grado di attivazione affettivo-emotiva delle persone durante l’esposizione a uno o più stimoli. Il BVP, è un indice biometrico che misura la variazione della pressione del sangue nelle arterie e nei capillari, quindi direttamente correlato all’attività cardiaca, infatti è stato utilizzato per risalire al tacogramma e quindi valutare la variabilità della frequenza cardiaca, mentre, il segnale GSR riflette i lievi cambiamenti nelle proprietà elettriche della pelle [67]. La variabilità della frequenza cardiaca e le fluttuazioni delle proprietà elettriche della pelle, possono essere misurate utilizzando due elettrodi posizionati su specifiche regioni della superficie cutanea [68]. Il recente sviluppo dei dispositivi indossabili ha reso possibile l'acquisizione di questi due segnali anche al di fuori degli ambienti di laboratorio. Lo scopo di questa tesi è quello di fornire dapprima una revisione dei possibili effetti derivanti dall’esposizione al rumore, poi di valutare come individui, maschi e femmine di età diverse, reagiscono all’ascolto del rumore delle api. La tesi è organizzata in cinque capitoli principali. Nei primi due capitoli vengono presentate le caratteristiche di un’onda acustica, i tipi di suono, gli effetti derivanti all’esposizione e l'analisi dello stato dell'arte. Il terzo capitolo, fornisce informazioni dettagliate sulle caratteristiche dei soggetti coinvolti nell’esperimento, sulla sua esecuzione e sul dispositivo utilizzato per effettuare le misurazioni. Il quarto, mostra i risultati ottenuti dall'analisi dei segnali acquisiti, prima e durante la stimolazione acustica, mentre l'ultimo capitolo presenta una discussione dei risultati ottenuti nel precedente, e possibili sviluppi futuri.