La Frequenza cardiaca può variare a seconda dei bisogni fisici del corpo, in funzione della necessità di assorbire ossigeno ed espellere anidride carbonica.
Tale misura coincide col “polso” misurato in un qualsiasi punto periferico del corpo umano. Le attività che possono provocarne la variazione comprendono l’esercizio fisico, il sonno, l’ansia, lo stress, la malattia, e il consumo di droghe.

La Frequenza cardiaca normale di un adulto a riposo è compresa nell’intervallo 60-100 bpm. La Tachicardia è un’elevata frequenza cardiaca, per definizione superiore ai 100 bp a riposo. La Bradicardia invece corrisponde ad una bassa frequenza, per definizione inferiore ai 60 bpm a riposo. Durante il sonno è tipico un battito lento con frequenze intorno ai 40-50 bpm ed è considerato normale, non patologico. Quando il cuore non batte con un ritmo regolare, tale fenomeno è chiamato aritmia. Queste anomalie nella frequenza cardiaca in genere indicano una patologia.

Oltre a queste applicazioni cliniche, studi psicofisiologici hanno evidenziato la relazione tra le variazioni di frequenza cardiaca e le risposte emotive umane. Infatti, la frequenza cardiaca è regolata dal Sistema Nervoso Autonomo (ANS). In particolare, emozioni positive inducono la reazione del ramo Simpatico (SNS) del Sistema Nervoso Autonomo, riflesse da un incremento dell’ HR rispetto alla baseline soggettiva. Al contrario, emozioni negative inducono la reazione del ramo Parasimpatico (PNS), con un conseguente decremento di HR.

Ulteriori studi hanno evidenziato la relazione tra il segnale HR ed alcuni stati mentali, come ad esempio stress, attenzione focale, stanchezza e coinvolgimento.

In generale, il segnale ECG è molto facile da registrare, applicando due elettrodi al petto o ad entrambi i polsi, e dunque utilizzabile per la stima del segnale HR. In alternativa il segnale HR può essere registrato, in maniera meno invasiva, attraverso sensori ottici ad infrarossi. Recentemente sono stati sviluppati nuovi dispositivi commerciali dedicati all’healthcare sempre più indossabili ed alla moda (bracciali, orologi), dunque tale misurazione è utilizzabile in qualsiasi attività di ricerca nel dominio delle neuroscienze anche in condizioni sperimentali diverse da quelle tipiche di un laboratorio.