Zapisz jako PDF

Reakcja skórno-galwaniczna
Spis treści
1 Wstęp
2 Eksperymenty Junga i Mathisona
3 Biofeedback
4 Dodatkowa lektura
5 Ćwiczenia
5.1 Ćwiczenie I (Pomiar składowej stałej i habituacja)
5.2 Ćwiczenie II (Pomiar składowej zmiennej)
5.3 Ćwiczenie III (Analiza składowej zmiennej dla obrazów z zawartością neutralną i
emocjonalną)
Wstęp
Reakcja skórno-galwaniczna (ang. galvanic skin response — GSR), nazywana czasami reakcją
elektrodermalną, reakcją elektryczną skóry, reakcją psychogalwaniczną, jest zmianą właściwości
elektrycznych skóry pod wpływem stanu psychologicznego. Wielkością mierzoną jest oporność skóry
lub odwrotność oporności, czyli przewodnictwo. Z definicji oporu elektrycznego, opór (R) jest równy
stosunkowi napięcia (V) do prądu przepływającego przez opór: R = V/I. Wzmacniacz podaje stałe
napięcie pomiędzy elektrodami i mierzy natężenie przepływającego prądu elektrycznego. Na
podstawie zmian natężenia prądu, wyznaczamy zmiany w przewodnictwie skóry. W zapisie
przewodnictwa skóry możemy wyróżnić składową stałą (tzw. baseline level) oraz składową zmienną,
reagującą na różne rodzaje bodźców zewnętrznych. Składową zmienną nazywa się czasem reakcją
GSR i my też będziemy stosować od tej pory to pojęcie. Przykład reakcji GSR jest pokazany na rys. 1
Reakcja skórno-galwaniczna w
sygnale 60 s. Sygnał był mierzony
pomiędzy palcem środkowym i
wskazującym.
Również przy braku bodźców zewnętrznych obserwuje się spontaniczne reakcje GSR występujące z
typową częstością 1-3/minutę. Parametrami do opisu reakcji GSR są:
Amplituda: różnica pomiędzy składową stałą a wartością GSR w maksimum odpowiedzi
Opóźnienie (latencja): czas pomiędzy bodźcem a początkiem odpowiedzi. Typowe wartości: 3
sekundy lub mniej.
Czas narastania: czas pomiędzy początkiem odpowiedzi GSR a jej maksimum. Typowe
wartości: 1-3 sekundy.
Czas połowicznego zaniku: czas pomiędzy maksimum odpowiedzi GSR i punktem, w którym
wartość odpowiedzi malej o połowę. Typowe wartości: 2-10 sekund.
Najbardziej uznany model reakcji GSR zakłada, że wzrost przewodnictwa skóry następuje w wyniku
wydzielania potu i wypełniania duktów potowych w skórze. Przewodnictwo wraca do poziomu
odniesienia, gdy płyn wydzielony na powierzchnię skóry jest z powrotem wchłonięty przez gruczoły
potowe. W modelu tym, dukty potowe odgrywają rolę zmiennych oporników. Ich opór maleje wraz z
wypełnieniem. Amplituda GSR zależy od ilości potu dostarczonego do duktów oraz od liczby
pobudzonych gruczołów potowych. Np. w skórze dłoni występuje ponad 2000 gruczołów potowych w
jednym cm2.
Aktywacja kanałów potowych jest kontrolowana przez część współczulną autonomicznego układu
nerwowego. Gruczoły potowe dostają cholinergiczne wejścia, które zmieniają napięcie błonowe
komórek i regulują ich aktywność. W związku z elektryczną naturą procesów kontroli i działania
gruczołów potowych, ich funkcjonowanie może być rejestrowane w postaci potencjałów
elektrycznych, podobnie jak zapisy EKG czy EMG.
Eksperymenty Junga i Mathisona
Pierwsze opisy zastosowania aparatury GSR w psychoanalizie pojawiły się w książce Carla Gustava
Junga, dotyczącej analizy słów. Osoba badana podłączona była do aparatury mierzącej zmiany
przewodnictwa skóry, poprzez elektrody umieszczone na dłoni. Słowa z listy były czytane na głos
osobie badanej. Jeśli słowo zawierało ładunek emocjonalny, powodowało ono zmianę przewodnictwa
skóry i wychylenie się igły galwanometru. Wszystkie słowa które powodowały odpowiedź
odbiegającą znacznie od normy były wskazaniem na możliwe obszary konfliktu wewnętrznego u
pacjenta. Jung wykorzystywał reakcje GSR jako metodę dodatkową, wspomagającą jego własne
obserwacje dotyczące źródeł konfliktów wewnętrznych u pacjentów. Konstrukcja przenośnych
wzmacniaczy do GSR spowodowała wzrost zainteresowania tą metodą i jej wykorzystanie jako
„detektor kłamstw”. Podstawą ich działania jest założenie, ze odpowiedź na pytanie niezgodnie z
prawdą powoduje wewnętrzny konflikt i reakcje układu autonomicznego, która nie podlega kontroli
świadomości. W praktyce, w sądownictwie, badanie detektorem kłamstw nie jest uznawane za
dowód. Wykorzystując detektor kłamstw, Volney Mathison zauważył, że niektóre wspomnienia lub
zmiany nastroju powodują znaczną reakcje GSR. Opracował on listę słów używaną w połączeniu z
pomiarem GSR. Przy niektórych słowach pojawiała się bardzo silna reakcja GSR, która wskazywała,
że dane słowo jest powiązane z silnymi emocjami mającymi swoje korzenie w podświadomości.
Najczęściej, badany zupełnie nie zdawał sobie sprawy, że wywołał tak silną reakcję w układzie
pomiarowym.
Biofeedback
Biofeedback (biologiczne sprzężenie zwrotne) jest techniką samoregulacji. Na podstawie pomiaru
stanu fizjologicznego osoby badanej i dostarczania mu zwrotnej informacji o jego zmianach, osoba
badane może nauczyć się świadomie modyfikować funkcje, które normalnie nie są kontrolowane
świadomie. Zastosowanie pomiaru przewodnictwa skóry w biofeedbacku opiera się na następujących
obserwacjach:
Niski poziom pobudzenia kory mózgowej jest potrzebny do odczuwania stanu relaksu, w stanie
hipnozy oraz do lepszego odczuwania swojej nieświadomości.
Wysoki poziom pobudzenia kory mózgowej zapewnia szybszy refleks, koncentrację, zdolność
szybszego czytania i lepszego zapamiętywania.
Poziom pobudzenia kory mózgowej i przewodnictwo skóry są ze sobą związane. Pobudzenie
kory mózgowej jest odzwierciedlone we wzroście przewodnictwa skóry, a obniżenie poziomu
pobudzenia kory mózgowej jest związane z obniżeniem przewodnictwa skóry.
Za pomocą czułej metody mierzącej i przekazującej poziom pobudzenia, może on być świadomie
kontrolowany w szerokim zakresie. Metoda ta jest wykorzystywana w psychologii, medycynie,
sporcie i biznesie.
Dodatkowa lektura
Polecamy zapoznanie się
z tą lekturą.
Ćwiczenia
Ćwiczenie I (Pomiar składowej stałej i habituacja)
Wykonaj pomiar GSR dwoma metodami.
Parą elektrod bipolarnych do EMG umieszczonych na zewnętrznej i wewnętrznej stronie dłoni.
Elektrodę referencyjną umieść np. na brzuchu.
Parą elektrod do GSR. Użyj kabla do pomiaru GSR z pięcioma stykami. Na elektrody do GSR
nałóż żel w punkcie metalowego kontaktu. Załóż elektrody na palec wskazujący i środkowy.
Kontakty powinny znajdować się po wewnętrznej stronie dłoni, gdyż jest tam większa ilość
kanałów potowych.
Skonfiguruj program do rejestracji i przeglądania mierzonego sygnału w czasie rzeczywistym.
Opisz rejestrowane sygnały.
Wykonaj eksperyment. Gdy osoba badana siedzi spokojnie i bez poruszania się, druga osoba
zadaje mu pytanie „Czy masz na imię X”, gdzie X oznacza prawdziwe imię. Badany odpowiada
„Tak&brdquo;, po każdym pytaniu. Po powrocie sygnału do poziomu odniesienia, druga osoba
ponownie zadaje mu pytanie. Proces zadawania pytań trwa tak długo, dopóki badany nie
wykaże reakcji w sygnale, przez trzy kolejne pytania. Brak reakcji w sygnale nazywa się
habituacją.
Ćwiczenie II (Pomiar składowej zmiennej)
W tym samym układzie doświadczalnym jak w Ćwiczeniu I wykonaj następujący eksperyment.
Przekaż osobie badanej, siedziała spokojnie i odpowiadała na zadawane pytanie „Tak” lub
„Nie”.
Podłącz trigger. Rozpocznij rejestrację sygnału.
Zadawaj po kolei pytania z listy poniżej. Moment zadania każdego pytania zaznacz przez
wciśniecie triggera. Po zadaniu pytania obserwuj reakcje skórno-galwaniczną. Poczekaj aż
przewodnictwo wróci do poziomu odniesienia, zanim zadasz następne pytanie.
Gdy zadasz wszystkie pytania i zapiszesz ostatnią reakcję zatrzymaj rejestrację.
Dla każdej odpowiedzi GSR oszacuj latencję, amplitudę, czas narastania i czas połowicznego
zaniku. Zbadaj rozrzut wyników. Jeśli odpowiedzi są podobne, uśrednij wyniki i wyznacz
średnią latencję, amplitudę, czas narastania i czas połowicznego zaniku.
Lista pytań:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Czy mieszkasz w Warszawie?
Czy lubisz brokuły?
Czy masz kota?
Czy urodziłeś/aś się w Polsce?
Czy jeździsz na łyżwach?
Czy masz brata?
Czy byłeś/aś w Hiszpanii?
Czy studiujesz na UW?
Czy dzisiaj jest wtorek?
Czy lubisz pizzę?
Ćwiczenie III (Analiza składowej zmiennej dla obrazów z zawartością
neutralną i emocjonalną)
W tym samym układzie doświadczalnym jak w Ćwiczeniu I i II wykonaj następujący eksperyment.
Przekaż osobie badanej, by siedziała spokojnie.
Rozpocznij rejestrację sygnału
Uruchom program ..... wyświetlający losowo obrazy o zawartości neutralnej i emocjonalnej.
Wyświetlaj obrazki naciskając klawisz klawiatury. Po wyświetleniu obrazka obserwuj reakcje
skórno-galwaniczną. Poczekaj aż przewodnictwo wróci do poziomu odniesienia, zanim
wyświetlisz następny obrazek.
Gdy pojawi się napis „Koniec”, odczekaj 10 sekund i zatrzymaj rejestrację.
Odczytaj momenty wyświetlania obrazów neutralnych i emocjonalnych zapisane przez
program. Na podstawie tych danych, dla każdej odpowiedzi na obraz emocjonalny oszacuj
latencję, amplitudę, czas narastania bez czasu połowicznego zaniku. Zbadaj rozrzut wyników.
Jeśli odpowiedzi są podobne, uśrednij wyniki i wyznacz średnią latencję, amplitudę, czas
narastania.
Porównaj uśrednione parametry odpowiedzi GSR dla obrazów emocjonalnych i słów
neutralnych otrzymanych w Ćwiczeniu II.