stringtranslate.com

Электродермальная активность

Образец сигнала КГР длительностью 60 секунд

Электродермальная активность ( ЭДА ) — это свойство человеческого тела, которое вызывает непрерывное изменение электрических характеристик кожи . Исторически ЭДА также была известна как кожная проводимость , гальваническая кожная реакция (ГКР), электродермальная реакция (ЭДР), психогальванический рефлекс (ПГР), реакция кожной проводимости (РПК), симпатическая кожная реакция (СКР) и уровень кожной проводимости (УПК). Длительная история исследований активных и пассивных электрических свойств кожи различными дисциплинами привела к избытку названий, которые теперь стандартизированы как электродермальная активность (ЭДА). [1] [2] [3]

Традиционная теория ЭДА утверждает, что сопротивление кожи меняется в зависимости от состояния потовых желез в коже. Потоотделение контролируется симпатической нервной системой , [4] а проводимость кожи является показателем психологического или физиологического возбуждения . Если симпатическая ветвь автономной нервной системы сильно возбуждена, то активность потовых желез также увеличивается, что, в свою очередь, увеличивает проводимость кожи. Таким образом, проводимость кожи может быть мерой эмоциональных и симпатических реакций. [5] Более поздние исследования и дополнительные явления ( сопротивление , потенциал , импеданс , электрохимическая проводимость кожи и проводимость , иногда отзывчивые, а иногда, по-видимому, спонтанные) предполагают, что ЭДА сложнее, чем кажется, и продолжаются исследования источника и значения ЭДА.

История

В 1849 году Дюбуа-Реймон в Германии впервые заметил, что человеческая кожа электрически активна. Он погружал конечности своих подопытных в раствор сульфата цинка и обнаружил, что электрический ток протекает между конечностью с сокращенными мышцами и той, которая была расслаблена. Поэтому он приписал свои наблюдения EDA мышечным явлениям. [6] Тридцать лет спустя, в 1878 году в Швейцарии, Герман и Лухзингер продемонстрировали связь между EDA и потовыми железами. Позднее Герман продемонстрировал, что электрический эффект был сильнее всего в ладонях рук, что позволило предположить, что пот является важным фактором. [7]

Вигуру (Франция, 1879), работая с пациентами, находящимися в состоянии эмоционального стресса, был первым исследователем, связавшим ЭДА с психологической активностью. В 1888 году французский невролог Фере продемонстрировал, что активность сопротивления кожи может быть изменена эмоциональной стимуляцией, а активность может быть подавлена ​​лекарствами. [7]

В 1889 году в России Иване Тархнишвили наблюдал изменения электрических потенциалов кожи при отсутствии каких-либо внешних стимулов и разработал измеритель, чтобы наблюдать изменения по мере их возникновения в реальном времени. [8] [9]

Научное изучение EDA началось в начале 1900-х годов. Одним из первых упоминаний об использовании инструментов EDA в психоанализе является книга К. Г. Юнга под названием «Исследования по анализу слов» , опубликованная в 1906 году. [10] [11] Юнг и его коллеги использовали измеритель для оценки эмоциональной чувствительности пациентов к спискам слов во время словесных ассоциаций . [12] [13] Юнг был настолько впечатлен мониторингом EDA, что, как утверждается, воскликнул: «Ага, зеркало в бессознательное!» [14] Юнг описал свое использование устройства в консультировании в своей книге « Исследования по словесным ассоциациям» , и такое использование продолжилось у различных практиков. [15]

Скандальный австрийский психоаналитик Вильгельм Райх также изучал ЭДА в своих экспериментах в Психологическом институте Университета Осло в 1935 и 1936 годах, чтобы подтвердить существование биоэлектрического заряда, стоящего за его концепцией вегетативных, приятных «потоков». [16]

К 1972 году в профессиональных изданиях было опубликовано более 1500 статей об электродермальной активности, и сегодня ЭДА считается самым популярным методом исследования психофизиологических явлений человека. [17] По состоянию на 2013 год мониторинг ЭДА все еще набирал популярность в клинических применениях. [18]

Описание

Проводимость кожи не находится под сознательным контролем. Вместо этого она автономно модулируется симпатической активностью, которая управляет поведением человека, когнитивными и эмоциональными состояниями на подсознательном уровне. Проводимость кожи, таким образом, предлагает прямое понимание автономной эмоциональной регуляции. [19]

Конечности человека, включая пальцы, ладони и подошвы ног, демонстрируют различные биоэлектрические явления. Их можно обнаружить с помощью измерителя ЭДА, устройства, которое отображает изменение электропроводности между двумя точками с течением времени. Два пути тока проходят по поверхности кожи и через тело. Активное измерение подразумевает отправку небольшого количества тока через тело. [ необходима цитата ]

Некоторые исследования включают реакцию кожи человека на переменный ток, в том числе и на недавно умерших телах. [20]

Физиологическая основа

Существует связь между эмоциональным возбуждением и симпатической активностью, хотя электрическое изменение само по себе не определяет, какая именно эмоция вызывается. Эти автономные симпатические изменения изменяют потоотделение и кровоток, что, в свою очередь, влияет на GSR и GSP (гальванический потенциал кожи). Количество потовых желез различается по всему телу человека, будучи самым большим в областях рук и ног (200–600 потовых желез на см 2 ). [19] Реакция кожи и мышечной ткани на внешние и внутренние раздражители может привести к изменению проводимости на несколько микросименсов . Правильно откалиброванное устройство может регистрировать и отображать едва заметные изменения. [21]

Совместные изменения между электродермальным сопротивлением и электродермальным потенциалом составляют электродермальную активность. Гальваническое сопротивление кожи (ГСК) — это старый термин, который относится к зарегистрированному электрическому сопротивлению между двумя электродами, когда между ними постоянно проходит очень слабый ток. Электроды обычно располагаются на расстоянии около дюйма друг от друга, и зарегистрированное сопротивление варьируется в зависимости от эмоционального состояния субъекта. Гальванический потенциал кожи (ГСП) относится к напряжению, измеренному между двумя электродами без какого-либо внешнего приложенного тока. Он измеряется путем подключения электродов к усилителю напряжения. Это напряжение также варьируется в зависимости от эмоционального состояния субъекта. [21]

Примеры

Болезненный стимул, такой как укол булавкой, вызывает симпатическую реакцию потовых желез, увеличивая секрецию. Хотя это увеличение, как правило, очень незначительно, пот содержит воду и электролиты, которые увеличивают электропроводность, тем самым снижая электрическое сопротивление кожи. Эти изменения, в свою очередь, влияют на GSR. Другим распространенным проявлением является вазодилатация (расширение) кровеносных сосудов на лице, называемое покраснением, а также повышенное потоотделение, которое происходит, когда человек смущен. [21]

EDA очень чувствительна к эмоциям некоторых людей. Страх, гнев, реакция испуга, реакция ориентации и сексуальные чувства — вот некоторые реакции, которые могут быть отражены в EDA. Эти реакции используются как часть полиграфа или теста на детекторе лжи.

EDA у обычных субъектов различается в зависимости от того, ощущают ли они справедливое или несправедливое отношение к себе, но у психопатов таких различий не наблюдается. [22] Это указывает на то, что запись EDA полиграфа может быть обманчивой при расследовании уголовного дела.

Различные единицы EDA

EDA отражает как медленно меняющуюся тоническую симпатическую активность, так и быстро меняющуюся фазическую симпатическую активность. Тоническая активность может быть выражена в единицах электродермального уровня (EDL или SCL), тогда как фазическая активность выражается в единицах электродермальных ответов (EDR или SCR). [23]

Фазовые изменения (EDR) — это кратковременные изменения EDA, которые появляются в ответ на отдельный стимул. EDR также могут появляться спонтанно без наблюдаемого внешнего стимула. Эти типы EDR называются «неспецифическими EDR» (NS.EDR). [24] Фазовые EDR полезны при исследовании многогранных процессов внимания. [25]

Тонические изменения (EDL) основаны на фазовых параметрах. Спонтанные колебания неспецифического EDR могут быть использованы для оценки тонического EDA. Более конкретно, используя частоту «неспецифического EDR» как индекс EDA в течение определенного периода времени, например, 30–60 секунд. Тонический EDA считается полезным в исследованиях общего возбуждения и бдительности. [23]

Использует

EDA является общепринятым показателем активности автономной нервной системы, который уже давно используется в психологических исследованиях. [26] Хьюго Д. Кричли, заведующий кафедрой психиатрии в Медицинской школе Брайтона и Сассекса , утверждает: «EDA является чувствительным психофизиологическим индексом изменений в автономном симпатическом возбуждении, которые интегрированы с эмоциональными и когнитивными состояниями». [27] Многие устройства биологической обратной связи используют EDA в качестве индикатора реакции пользователя на стресс с целью помочь пользователю контролировать беспокойство. [28] EDA используется для оценки неврологического статуса человека без использования традиционного, но неудобного и дорогостоящего мониторинга на основе ЭЭГ. [29] Он также использовался в качестве косвенного показателя психологического стресса. [30]

ЭДА также изучалась как метод оценки боли у недоношенных детей. [31]

Часто мониторинг EDA сочетается с регистрацией частоты сердечных сокращений, частоты дыхания и артериального давления, поскольку все они являются автономно зависимыми переменными. Измерение EDA является одним из компонентов современных полиграфических устройств, которые часто используются в качестве детекторов лжи. [21]

Е -метр, используемый Церковью Саентологии в рамках ее практики « одитинг » и « проверки безопасности », является специальным прибором для измерения ЭДА. [32]

Возможные проблемы

Внешние факторы, такие как температура и влажность, влияют на измерения EDA, что может привести к непоследовательным результатам. Внутренние факторы, такие как лекарства и гидратация, также могут изменить измерения EDA, демонстрируя непоследовательность с одним и тем же уровнем стимула. Кроме того, классическое понимание рассматривало EDA так, как будто оно представляет собой одно однородное изменение возбуждения по всему телу, но на самом деле разные места его измерения могут приводить к разным реакциям; например, реакции на левом и правом запястьях управляются разными областями мозга, обеспечивая множественные источники возбуждения; таким образом, EDA, измеренная в разных местах на теле, различается не только из-за разной плотности потовых желез, но и из-за разных основных источников возбуждения. [33] Наконец, электродермальные реакции задерживаются на 1–3 секунды. Это показывает сложность определения связи между EDA и симпатической активностью. [21] Мастерство оператора может быть существенным фактором успешного применения инструмента. [34]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Boucsein, Wolfram (2012). Электродермальная активность. Springer Science & Business Media. стр. 2. ISBN 978-1-461-41126-0. Получено 20 октября 2015 г.
  2. ^ Critchley, Hugo D. (апрель 2002 г.). «Обзор книги: Электродермальные реакции: что происходит в мозге». The Neuroscientist . 8 (2): 132–142. doi :10.1177/107385840200800209. PMID  11954558. S2CID  146232135 . Получено 15.04.2015 . Электродермальная активность (ЭДА) в настоящее время является предпочтительным термином для обозначения изменений электропроводности кожи, включая фазовые изменения, которые называются гальваническими кожными реакциями (ГКР)
  3. ^ Boucsein, Wolfram (2013-04-17). Электродермальная активность. Springer Science & Business Media. стр. 1. ISBN 9781475750935.
  4. ^ Мартини, Фредерик; Бартоломью, Эдвин (2001). Основы анатомии и физиологии . Сан-Франциско, Калифорния: Benjamin Cummings . стр. 263. ISBN 978-0-13-061567-1.
  5. ^ Карлсон, Нил (2013). Физиология поведения . Нью-Йорк: Pearson Education, Inc. ISBN 978-0-205-23939-9.
  6. ^ Boucsein, Wolfram (2012). Электродермальная активность. Springer Science & Business Media. стр. 3. ISBN 9781461411260. Получено 16 апреля 2015 г.
  7. ^ ab Boucsein, Wolfram (2012). Электродермальная активность. Springer Science & Business Media. стр. 4. ISBN 9781461411260. Получено 16 апреля 2015 г.
  8. ^ Общество нейронауки (2011). SfN 2010 - Nano, Тема H, Избранные лекции, Специальные лекции, Симпозиумы/Минисимпозиумы, Семинары, Спутники и Социальные мероприятия. Coe-Truman Technologies. ISBN 978-161-330001-5. Получено 28 февраля 2017 г. .
  9. ^ Справочник по клинической и экспериментальной нейропсихологии (ред. Джанфранко Денес, Луиджи Пиццамильо). Psychology Press, 1999. ISBN 9780863775420. Страница 33. 
  10. ^ Daniels, Victor. "Notes on Carl Gustav Jung". Sonoma State University . Получено 4 апреля 2015 г. К 1906 году [Юнг] использовал GSR и измерение дыхания, чтобы отмечать изменения в дыхании и сопротивлении кожи эмоционально заряженным мирам. Обнаружил, что индикаторы группируются вокруг стимульных слов, которые указывают на природу комплексов субъекта... Намного позже Л. Рон Хаббард использовал этот подход в саентологическом "одитинге", используя "e-meter" (гальванический индикатор кожной реакции) для определения наличия комплексов.
  11. ^ Биологическая обратная связь Монитор Архивировано 2008-09-15 в Wayback Machine
  12. ^ "Вы можете научиться контролировать то, как говорит ваша кожа". Сан-Бернардино, Калифорния: The San Bernardino County Sun. The San Bernardino County Sun. 11 октября 1977 г. стр. 12. Получено 8 апреля 2015 г. Современные исследования, использующие электрическую активность кожи в качестве средства коммуникации между пациентом и терапевтом, выглядят многообещающими в таких стрессовых проблемах, как наркомания, алкоголизм, неврозы и другие состояния напряжения.
  13. ^ Бинсвангер, Л. (1919). "XII". В Юнг, Карл (ред.). Исследования словесных ассоциаций . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Моффат, Ярд и компания. стр. 446 и далее . Получено 30 марта 2015 г.
  14. ^ Браун, Барбара (9 ноября 1977 г.). «Кожа говорит — и она может не говорить того, что вы хотите». Покателло, Айдахо: Field Enterprises, Inc. Idaho State Journal. стр. 32. Получено 8 апреля 2015 г.
  15. ^ Митчелл, Грегори. "Карл Юнг и юнгианская аналитическая психология". Курсы развития разума . Получено 9 апреля 2015 г.
  16. ^ Райх, В. «Experimentelle Ergebnisse ueber die electricsche Funktion von Sexualitat und Angst» (Sexpolverlag, Копенгаген, 1937). Переведено как «Экспериментальное исследование электрической функции сексуальности и тревоги» в журнале Journal of Orgonomy, Vol. 3, № 1-2, 1969.
  17. ^ Boucsein, Wolfram (2012). Электродермальная активность. Springer Science & Business Media. стр. 7. ISBN 9781461411260. Получено 10 апреля 2015 г.
  18. ^ Огоревц, Яка; Гершак, Грегор; Новак, Домен; Дрновшек, Янко (ноябрь 2013 г.). «Метрологическая оценка измерений проводимости кожи». Измерение . 46 (9): 2993–3001. Бибкод : 2013Измерение...46.2993O. doi :10.1016/j.measurement.2013.06.024.
  19. ^ ab "Что такое GSR". iMotions A/S . Получено 18 августа 2017 г.
  20. ^ Grimnes, Sverre; Jabbari, Azar; Martinsen, Ørjan G.; Tronstad, Christian (2011-02-01). «Электродермальная активность с помощью постоянного потенциала и проводимости переменного тока, измеренная одновременно на одном участке кожи». Skin Research and Technology . 17 (1): 26–34. doi :10.1111/j.1600-0846.2010.00459.x. ISSN  1600-0846. PMID  20923453. S2CID  13563354.
  21. ^ abcde Пфланцер, Ричард. "Гальваническая реакция кожи и полиграф" (PDF) . BIOPAC Systems, Inc. Архивировано из оригинала (PDF) 18 декабря 2014 г. Получено 18 августа 2017 г.
  22. ^ Ошуми, Т., Охира, Х. «Положительная сторона психопатии: Эмоциональная отстраненность при психопатии и рациональное принятие решений в игре ультиматум». Личность и индивидуальные различия 49, 2010, стр. 451-456
  23. ^ ab Boucsein, Wolfram (2012). Электродермальная активность. Бостон, Массачусетс: Springer US. doi : 10.1007/978-1-4614-1126-0. ISBN 978-1-4614-1125-3.
  24. ^ Общество психофизиологических исследований Специальный комитет по электродермальным измерениям (август 2012 г.). «Рекомендации по публикации электродермальных измерений: стандарты публикации для EDA». Психофизиология . 49 (8): 1017–1034. doi : 10.1111/j.1469-8986.2012.01384.x . PMID  22680988. S2CID  17713243.
  25. ^ Качиоппо, Джон Т.; Тассинари, Луис Г.; Бернтсон, Гэри Г. (2007). Справочник по психофизиологии (3-е изд.). Кембридж, Англия: Cambridge University Press. ISBN 978-0-511-27907-2. OCLC  166506595 . Получено 22 февраля 2024 г. .
  26. ^ Мендес, Венди Берри (2009). «Оценка активности автономной нервной системы» (PDF) . В Harmon-Jones, E .; Beer, J. (ред.). Методы в социальной нейронауке . Нью-Йорк: Guilford Press . ISBN 978-1-606-23040-4. Получено 20 октября 2015 г. .
  27. ^ Critchley, Hugo D. (апрель 2002 г.). «Обзор книги: Электродермальные реакции: что происходит в мозге». Neuroscientist . 8 (2): 132–142. doi :10.1177/107385840200800209. PMID  11954558. S2CID  146232135 . Получено 27 апреля 2015 г. .
  28. ^ Альтерман, Бен. "Предоставленные услуги" . Получено 28 августа 2015 г.
  29. ^ Бирджандталаб, Дж.; Коган, Д.; Пуйян, МБ; Нурани, М. (2016-10-01). «Набор данных биосигналов без ЭЭГ для оценки и визуализации неврологического статуса». Международный семинар IEEE 2016 года по системам обработки сигналов (SiPS) . стр. 110–114. doi :10.1109/SiPS.2016.27. ISBN 978-1-5090-3361-4. S2CID  31596383.
  30. ^ Yang, X; McCoy, E (ноябрь 2021 г.). «Влияние путешествий на разных видах транспорта на кожно-гальваническую реакцию (GSR) как меру стресса: наблюдательное исследование». Environment International . 156 : 106764. doi : 10.1016/j.envint.2021.106764 . hdl : 10230/53035 . ISSN  0160-4120. PMID  34273874. S2CID  236035129.
  31. ^ Манстерс, Джосанна; Вальстрём, Линда; Огрен, Йохан; Норстед, Торгни; Синделар, Ричард (январь 2012 г.). «Измерения проводимости кожи как оценка боли у новорожденных, родившихся на 22–27 неделе гестации в разном постнатальном возрасте». Раннее развитие человека . 88 (1): 21–26. doi : 10.1016/j.earlhumdev.2011.06.010 . PMID  21764228.
  32. ^ Брэд Грэм; Кэти Макгоуэн (2009). Проекты по развитию производительности ума для злого гения: 19 биохаков, вызывающих головокружение (иллюстрированное издание). McGraw Hill Professional. стр. 31. ISBN 978-0-07-162392-6.
  33. ^ Пикард, Розалинда; Федор, Шимон; Айзенберг, Ядид (2016). «Теория множественного возбуждения». Обзор эмоций . 8 (1): 62–75. doi :10.1177/1754073914565517. S2CID  10550306.
  34. ^ Мэтте, Джеймс Аллан (2000-01-01). Допрос и перекрестный допрос экспертов в области судебной психофизиологии с использованием полиграфа. JAM Publications. ISBN 9780965579421.

Ссылки