II. Mètres de réponse galvanique cutanée (GSR)

L'invention concerne le domaine de la médecine et de la technologie médicale, en particulier des procédés et dispositifs de diagnostic de l'état d'un organisme vivant par la conductivité électrique de la peau, utilisables en médecine expérimentale et clinique, ainsi qu'en psychophysiologie, pédagogie et la médecine du sport. EFFET : l'invention permet d'éliminer les interférences causées par les artefacts de mouvement humain, ainsi que celles causées par des causes non biologiques (diverses interférences électriques et bruits matériels). Le procédé est caractérisé par l'analyse de la forme de chaque impulsion dans la séquence d'impulsions dans la bande de fréquence de la composante de phase. Pour ce faire, enregistrez les première et deuxième dérivées temporelles du logarithme de la conductivité électrique de la peau. L'amplitude de la tendance due à la composante tonique est déterminée, et l'amplitude de la première dérivée est corrigée en soustrayant l'amplitude de la tendance de celle-ci. Ensuite, l'instant d'arrivée de l'impulsion de la dérivée première est déterminé au moment où l'amplitude de la dérivée seconde dépasse la valeur seuil, puis la forme de ladite impulsion est analysée. Si les paramètres de cette forme sont satisfaits, les critères établis sont appelés impulsions de la composante de phase, et sinon - artefacts. 2 s. et 9 z.p.f-ly, 6 malade.

L'invention concerne le domaine de la médecine et de la technique médicale, en particulier des procédés et des dispositifs de diagnostic de l'état d'un organisme vivant par la conductivité électrique de la peau, et peut être utilisée en médecine expérimentale et clinique, ainsi qu'en psychophysiologie, pédagogie et médecine du sport. On sait que la conductivité électrique de la peau d'un organisme vivant est un indicateur sensible de son état physiologique et mental, et les paramètres de la réponse de la conduction aux influences extérieures, la soi-disant réponse galvanique cutanée (GSR), nous permettent pour évaluer l'état psychophysiologique d'un individu. Dans l'étude de la GSR, on distingue les indicateurs des composants toniques et phasiques de l'activité électrodermique (EDA). L'activité tonique caractérise les modifications de la conductivité cutanée qui se produisent relativement lentement sur une période de plusieurs minutes ou plus. L'activité phasique est un processus qui se produit beaucoup plus rapidement dans le contexte de l'activité tonique - leurs temps caractéristiques sont des unités de secondes. C'est l'activité phasique qui caractérise dans une plus grande mesure la réaction du corps à un stimulus externe et est en outre appelée composante phasique, ou GSR. Des procédés connus d'enregistrement de GSR prévoient l'application d'une paire d'électrodes connectées à la source du courant de sondage et à l'enregistreur de courant dans le circuit électrodes - source de courant sur la peau du sujet testé. La réaction a lieu lorsque les glandes sudoripares éjectent un secret et que des impulsions de courant électrique à court terme apparaissent dans le circuit. Ces impulsions sont générées soit spontanément, soit à la suite d'un stimulus stressant ou autre. Les dispositifs connus d'enregistrement GSR comprennent une source de courant connectée aux électrodes, ainsi qu'une unité d'enregistrement des évolutions temporelles du signal électrique et de son traitement. Le traitement du signal consiste à isoler la composante phasique sur le fond de la composante tonique. Ceci peut être fourni, par exemple, dans un bloc utilisant un circuit en pont et une série d'amplificateurs. courant continu avec réglage individuel du zéro. La valeur de la composante tonique (appelée ci-après la tendance) est calculée de manière analogue puis soustraite du signal. La ligne de base est décalée à zéro sur le traceur de cette valeur. Dans un autre dispositif connu, le niveau relatif de la composante phasique par rapport à la composante tonique de l'activité électrodermique est distingué par un circuit contenant des filtres passe-haut et passe-bas aux sorties des amplificateurs correspondants, ainsi qu'un circuit de division. Il convient de noter que dans le procédé et les dispositifs d'enregistrement de la réponse galvanique de la peau mentionnés ci-dessus, aucun moyen n'est prévu pour analyser les impulsions de composante de phase elles-mêmes, alors qu'elles peuvent donner Informations Complémentaires sur l'état du sujet. La méthode la plus proche de la méthode revendiquée est la méthode d'enregistrement de la réponse galvanique de la peau, mise en œuvre dans le dispositif. La méthode consiste à fixer deux électrodes sur le corps humain, fournissant tension électrique sur eux, enregistrer l'évolution dans le temps du courant électrique circulant entre les électrodes, et fixer les impulsions de courant dans la bande de fréquence de la composante phasique de l'activité électrodermique. Le prototype du dispositif d'enregistrement des réactions galvaniques cutanées est un dispositif mettant en oeuvre le procédé ci-dessus. Il comporte des électrodes avec des moyens pour les fixer à la peau, connectées au dispositif d'entrée, des moyens pour isoler les signaux dans les bandes de fréquences des composantes phasique et tonique de l'activité électrodermique, des moyens pour détecter les impulsions de la composante phasique, des moyens pour réduire l'amplitude de bruit impulsif et une unité d'enregistrement. Cependant, le procédé et l'appareil susmentionnés ne sont pas exempts d'artefacts qui se superposent à la séquence temporelle des signaux GSR et sont similaires aux impulsions de composante de phase. Ces artefacts sont, par exemple, le résultat de mouvements humains incontrôlés lors de l'enregistrement (appelés artefacts de mouvement (BP)). Du bruit peut également apparaître dans le signal en raison de changements dans la résistance de contact entre les électrodes et la peau humaine. Les interférences mentionnées ci-dessus, y compris AD, peuvent avoir des fréquences caractéristiques comparables à la composante de phase, ce qui rend leur identification et leur comptabilisation un problème particulier. Auparavant, ce problème était résolu en installant des capteurs spéciaux, en plus des capteurs électrodermiques, sur le corps humain, ce qui complique l'expérience (R.NICULA.- "Psychological Correlates of Nonspecific SCR", - Psychophysiology; 1991, vol.28. Non 1, p. 86-90 ). De plus, la composante tonique présente des temps caractéristiques minimaux de l'ordre de quelques minutes. Ces changements doivent être pris en compte, en particulier dans les cas où l'amplitude et la fréquence de la composante phasique sont réduites et les changements toniques sont maximaux. Un tel processus est également caractéristique de la dérive matérielle de la voie de mesure, et peut être interprété à tort comme un signal d'information. L'objectif de la présente invention est de créer un procédé d'enregistrement GSR et un dispositif pour sa mise en œuvre, exempt d'interférences causées par des artefacts de mouvement humain, ainsi que d'interférences causées par des causes non biologiques (décharges électriques technogéniques et atmosphériques et bruit instrumental ). Ce problème est résolu sans l'utilisation de dispositifs supplémentaires similaires à ceux décrits dans l'ouvrage précité de R.NICULA. Les informations sur les interférences sont extraites directement du signal GSR lui-même, et la technique est basée sur une analyse détaillée de la forme de chaque impulsion électrique dans la séquence d'impulsions provenant des électrodes. On sait que l'impulsion de la composante phasique est une augmentation spontanée à court terme de la conductivité de la peau, suivie d'un retour au niveau initial. Une telle impulsion a une forme d'asymétrie spécifique : elle a un bord d'attaque raide et un bord de fuite plus doux (voir "Principes de psychophysiologie. Éléments physiques, sociaux et inférentiels". Ed. John T. Cacioppo et Louis G. Tassinary. Cambridge University Press, 1990, p.305). Pour déterminer les paramètres souhaités de cette impulsion GSR, le logarithme du signal d'entrée est différencié (par exemple, à l'aide d'un différenciateur analogique). La méthode brevetée consiste à fixer deux électrodes sur le corps humain, à leur appliquer une tension électrique, à enregistrer l'évolution dans le temps du courant électrique circulant entre les électrodes et à fixer les impulsions de courant dans la bande de fréquence de la composante phasique de l'activité électrodermique. Le procédé est caractérisé par l'analyse de la forme de chaque impulsion dans la séquence d'impulsions dans la bande de fréquence de la composante de phase. Pour ce faire, un signal est enregistré sous la forme d'une dérivée temporelle du logarithme de la valeur numérique du courant électrique, l'amplitude de la tendance est déterminée en raison des changements du signal dans la bande de fréquence de la composante tonique du l'activité électrodermique, et l'amplitude de la dérivée première est corrigée en soustrayant l'amplitude de la tendance. Ensuite, la dérivée seconde du logarithme de la valeur numérique du courant électrique est enregistrée, le début de l'impulsion dudit signal est déterminé par le moment où la dérivée seconde de la valeur de seuil est dépassée, puis la correspondance de la forme d'impulsion aux critères établis est déterminée. S'il existe une telle correspondance, l'impulsion analysée est rapportée aux impulsions de la composante de phase, et en l'absence d'une telle correspondance, on parle d'artefacts. L'amplitude de la tendance peut être déterminée comme la valeur moyenne de la dérivée première sur un intervalle de temps caractéristique de la composante tonique, principalement de 30 à 120 s. De plus, l'amplitude de la tendance peut être déterminée comme la valeur moyenne de la première dérivée sur un intervalle de temps de 1 à 2 s, à condition que les valeurs des première et seconde dérivées soient inférieures aux valeurs de seuil spécifiées. pendant cet intervalle de temps. L'instant d'arrivée de l'impulsion de la dérivée première peut être considéré comme le moment où la dérivée seconde dépasse la valeur seuil d'au moins 0,2 %. Lors de la détermination de la forme d'impulsion, les valeurs des valeurs maximale (f MAX) et minimale (f min) de la première dérivée moins la valeur de tendance, leur rapport r, l'intervalle de temps (t x) entre le minimum et le maximum de la dérivée première sont enregistrés. Dans ce cas, les moments d'atteinte des valeurs maximale et minimale de la dérivée première sont déterminés par le moment du changement de signe de la dérivée seconde. Les critères d'appartenance de l'impulsion analysée au signal de la composante phasique de l'activité électrodermique peuvent être les inégalités suivantes (pour le signal filtré) : 0,5< f MAX < 10; -2 < f min < -0,1; 1,8 < t x < 7; 1,5 < r < 10 Вышеприведенные существенные признаки патентуемого способа обеспечивают достижение технического результата - повышения помехозащищенности регистрации кожно-гальванической реакции в условиях реальных помех различного происхождения, а также артефактов движения самого испытуемого. Ниже описанные средства для реализации способа могут быть выполнены как приборным, так и программным путем и их сущность ясна из приведенного описания. Устройство для регистрации кожно-гальванических реакций содержит электроды со средствами их крепления, подключенные к входному устройству, средства для подавления импульсных помех, средства для выделения сигналов в полосах частот фазической и тонической составляющих электродермальной активности, средства для детектирования импульсов фазической составляющей и блок регистрации. Средства выделения сигнала в полосах частот тонической и фазической составляющих, средства для подавления импульсных помех и средства для детектирования импульсов фазической составляющей выполнены в виде последовательно подключенных к входному устройству фильтра нижних частот, блока преобразования логарифма входного сигнала в первую и вторую производные по времени и блока анализа формы импульсов, при этом выход последнего подключен к входу блока регистрации. Входное устройство может представлять собой стабилизированный источник электрического напряжения и резистор, подключенные последовательно к электродам, логарифмирующий усилитель с дифференциальным входным каскадом, при этом резистор шунтирует входы логарифмирующего усилителя. Блок преобразования логарифма входного сигнала в первую и вторую производные по времени может быть выполнен в виде первого и второго дифференциаторов и фильтра нижних частот, при этом выход первого дифференциатора подключен к входам второго дифференциатора и фильтра нижних частот, выходы которых являются выходами блока. Блок анализа формы может включать средства для определения максимальной скорости изменения проводимости на переднем и заднем фронтах анализируемого импульса, средства для определения асимметрии его формы, средства для определения ширины импульса, средства для сравнения упомянутых величин с установленными пределами для выработки сигнала принадлежности анализируемого импульса сигналу фазической составляющей электродермальной активности. Блок преобразования входного сигнала в первую и вторую производные по времени от его логарифма и блок анализа формы импульсов могут быть выполнены на базе компьютера, подключенного к входному устройству через аналого-цифровой преобразователь. По сведениям, которыми располагают изобретатели, résultat technique- l'augmentation de la fiabilité dans la sélection des impulsions de la composante de phase ne découle évidemment pas des informations contenues dans l'art antérieur. Les inventeurs n'ont pas connaissance d'une source d'information qui divulguerait la technique d'analyse de forme de signal appliquée, qui permet de séparer les signaux impulsionnels à composante de phase utile et les artefacts, y compris ceux causés par les mouvements du sujet. Ce qui précède nous permet de considérer l'invention comme satisfaisant à la condition de brevetabilité "activité inventive". Dans ce qui suit, l'invention est expliquée par la description de modes de réalisation spécifiques, mais non limitatifs, de l'invention. En figue. 1 est un schéma fonctionnel d'un dispositif d'enregistrement de réactions galvaniques cutanées conforme à la présente invention ; En figue. 2- exemple réel la forme du signal d'origine (a) et les résultats de son traitement par le dispositif selon l'invention (b, c, d) ; En figue. 3 - implémentation matérielle de l'unité d'analyse de la forme des impulsions ; En figue. 4 sont des chronogrammes expliquant le fonctionnement de l'unité d'analyse de forme ; En figue. 5 - un exemple de mise en oeuvre du bloc de synchronisation ; En figue. 6 - un exemple d'implémentation informatique du dispositif utilisant le traitement numérique du signal ; Il convient d'expliquer la méthode brevetée d'enregistrement d'une réponse galvanique de la peau à l'aide d'exemples de fonctionnement de dispositifs pour sa mise en œuvre. Le dispositif d'enregistrement de la réponse galvanique cutanée (figure 1) comprend un dispositif d'entrée 1 connecté aux électrodes 2, 3 pour la fixation sur la peau humaine 4. Les électrodes peuvent être réalisées en différentes versions, par exemple sous la forme de deux anneaux, un bracelet au poignet et un anneau, un bracelet à deux contacts électriques. La seule exigence pour eux : les électrodes doivent fournir une stabilité contact électrique avec la peau du sujet. Les électrodes 2, 3 sont connectées à une source de tension stabilisée 5 via une résistance R 6, et la résistance elle-même est connectée à l'entrée d'un amplificateur logarithmique différentiel 7, dont la sortie est la sortie du dispositif d'entrée 1 et est connectée à l'entrée du filtre passe-bas 8. La sortie du filtre 8 est reliée à l'entrée du premier différentiateur 9. La sortie de ce dernier est reliée à l'entrée du second différentiateur 10 dont la sortie est reliée à l'entrée 11 du bloc 12 de l'impulsion analyse de forme. De plus, la sortie du premier différenciateur 9 est reliée directement au bloc 12 par l'entrée 13, et également par l'intermédiaire du filtre passe-bas 14 à une autre entrée 15 du bloc d'analyse de forme 12. Le signal provenant de la sortie dudit filtre passe-bas 14 est utilisé dans le bloc 12 pour compenser la composante tonique du GSR. La fréquence de coupure du filtre passe-bas 8 est d'environ 1 Hz, et la fréquence de coupure du filtre passe-bas 14 est d'environ 0,03 Hz, ce qui correspond aux limites supérieures des bandes de fréquence des composantes phasique et tonique de l'EDA. La sortie de l'unité d'analyse de forme d'impulsion 12 est connectée à l'unité d'enregistrement 16. L'invention peut être mise en œuvre à la fois en matériel et en logiciel. Dans les deux cas, l'analyse de la forme des impulsions de la composante de phase EDA, qui permet de les séparer des artefacts de mouvement et du bruit, est réalisée à l'aide des paramètres caractéristiques du signal, qui sont ensuite comparés à des limites acceptables. Ces paramètres caractéristiques comprennent : la pente maximale des fronts avant et arrière de l'impulsion : exprimée par les valeurs maximale (f MAX) et minimale (f min) de la dérivée première du logarithme du signal d'entrée (moins la tendance ); largeur t x impulsion, définie comme l'intervalle de temps entre les instants d'atteinte des valeurs maximale et minimale de la dérivée première ; le rapport des valeurs absolues de la dérivée première (moins la tendance) au maximum et au minimum : r = |(f MAX)|/|(f min)|. Cette valeur de r est une mesure de l'asymétrie de l'impulsion analysée. Ainsi, les conditions pour rapporter l'impulsion analysée à l'impulsion de la composante de phase EDA, et non aux artefacts de mouvement et au bruit, sont les inégalités suivantes : m 1< f MAX < m 2 ; m 3 < f min < m 4 ; r 1 < r < r 2 ;
t1< t x < t 2 "
où
m 1 , m 2 - les valeurs autorisées les plus petites et les plus grandes de la dérivée première (moins la tendance) au maximum, %/s;
m 3 , m 4 - les valeurs autorisées les plus petites et les plus grandes de la dérivée première (moins la tendance) au minimum, %/s;
t 1 , t 2 - temps minimum et maximum entre les extrema de la première dérivée, s;
r 1 , r 2 - minimum et valeur maximum relations R. Il a été établi que ces limites varient fortement à la fois d'un sujet à l'autre, et pour une même personne avec des mensurations différentes. Dans le même temps, lors du traitement statistique des résultats de la recherche, il a été constaté que de 80 à 90% des signaux appartiennent aux signaux GSR eux-mêmes, si les valeurs numériques suivantes des limites sont utilisées : m 1 \ u003d 0,5, m 2 \u003d 10, m 3 \u003d -2, m 4 \u003d - 0,1, t 1 \u003d 1,8, t 2 \u003d 7, r 1 \u003d 1,5, r 2 \u003d 10. En figue. La figure 2 montre un exemple de traitement d'un signal GSR réel. La courbe a montre l'allure du signal - U = 100ln (I mes) en sortie de l'amplificateur logarithmique 7 ; sur la courbe b - le premier U", et sur la courbe c - le second U" dérivés du signal représenté sur la courbe a. Puisque le circuit fournit le logarithme du signal, après différenciation dans les éléments 9 et 10, les valeurs numériques des dérivées du signal U" et U"" ont respectivement les dimensions %/s et %/s 2. Sur la Fig. 2, la courbe d montre le résultat de la reconnaissance du signal GSR sur fond de tendance et d'interférence selon l'invention brevetée. Les repères S 1 et S 2 montrent les signaux correspondant au temps d'apparition des impulsions du composante de phase.Il est à noter que le fait expérimental que extérieurement similaire aux marques marquées S 1 et S 2 impulsion dans l'intervalle de temps 20 - 26 s (zone ombrée) - est un bruit Vérification si l'impulsion répond aux quatre critères (*) est effectuée par l'unité d'analyse de forme 12. L'amplitude de la tendance peut être déterminée comme la valeur moyenne de la dérivée première sur un intervalle de temps caractéristique de la composante tonique, de préférence de 30 à 120 s. De plus, l'amplitude de la tendance peut être déterminée comme la valeur moyenne de la dérivée première sur un intervalle de temps de 1-2 s pr et à condition que les valeurs des dérivées première et seconde soient inférieures aux valeurs de seuil spécifiées pendant cet intervalle de temps. Dans la deuxième variante, la tendance est toutefois déterminée avec plus de précision lorsque en grand nombre interférences, les conditions ci-dessus peuvent ne pas être remplies Longtemps. Dans ce cas, il est nécessaire de déterminer la tendance de la première manière. En figue. La figure 3 montre à titre d'exemple l'implémentation matérielle du bloc 12. Dans cette variante, la tendance est déterminée par la valeur moyenne de la dérivée première sur une période de 30 s. En figue. La figure 4 montre des chronogrammes expliquant le fonctionnement des éléments individuels de ce bloc. Le bloc 12 a trois entrées 11, 13 et 15. L'entrée 11, à laquelle le signal de la dérivée seconde U"" est appliqué, est l'entrée de signal de deux comparateurs 17 et 18, et le potentiel zéro est appliqué à l'entrée de référence du dernier. Les entrées 13 et 15 sont les entrées d'un amplificateur différentiel 19 dont la sortie est reliée aux entrées signal des échantillonneurs bloqueurs 20 et 21. Les sorties des comparateurs 17, 18 sont reliées aux entrées du bloc de synchronisation 22, respectivement aux entrées 23 et 24. La sortie 25 du bloc 22 est reliée à l'entrée d'horloge du circuit d'échantillonnage et de mémorisation 20, comme ainsi qu'à l'entrée de démarrage du générateur de dents de scie 26. La sortie 27 est reliée à l'entrée d'horloge du circuit 21 échantillonneur-bloqueur. Les sorties des circuits 20, 21 échantillonneur-bloqueur, ainsi que le générateur de tension en dents de scie 26 sont reliés aux entrées des circuits de comparaison 29, 30 et 31. De plus, les sorties des circuits 20 et 21 sont reliées au entrées d'un diviseur analogique 32 dont la sortie est reliée à l'entrée du circuit de comparaison 33. Les sorties des circuits 29, 30, 31, 33 sont reliées aux entrées logiques du circuit ET : 34, 35, 36, 37, 38. De plus, la sortie 28 du circuit de synchronisation 22 est reliée à l'entrée strobe 39 du circuit ET 34. Le comparateur 17 a une entrée pour fournir une tension de référence V S1 , qui fixe la valeur seuil de la dérivée seconde, au-dessus de laquelle l'analyse de la forme de l'impulsion commence. Les entrées de référence des circuits de comparaison 29, 30, 31, 33 sont également connectées à des sources de tensions de référence (non représentées sur la figure), qui déterminent les limites admissibles des paramètres sélectionnés. Les indices dans les noms de ces tensions (V T1 , V T2 ; V M1 , V M2 ; V R1 ; V M3 , V M4) correspondent aux limites ci-dessus, dans lesquelles doivent se situer les valeurs testées (voir inégalités (* )). Dans le cas d'une telle concordance, une courte impulsion "1" logique est générée à la sortie 40 du circuit 34. Le fonctionnement de l'unité d'analyse de la forme des impulsions 12 représenté sur la Fig. 3 est illustré par les schémas de la Fig. 4. Le diagramme a montre un exemple d'une seule impulsion à la sortie de l'amplificateur logarithmique 7. Le bloc 12 reçoit l'entrée signaux suivants : le signal de dérivée première vers l'entrée 131 (schéma b), le signal de dérivée première moyenné sur 30 s vers l'entrée 15, et le signal de dérivée seconde vers l'entrée 11 (schéma c). Le temps de moyennage est choisi comme le plus petit, correspondant à la gamme de fréquences de la composante tonique EDA. En conséquence, à la sortie de l'amplificateur différentiel 19, il existe une tension de U ", correspondant à la première dérivée du logarithme du signal d'entrée, compensée pour la valeur de tendance. La valeur de U" est numériquement égale à la tension incrément d'une seconde, exprimé en %, par rapport à la valeur de la composante tonique (voir Fig. 4b). C'est ce signal qui est analysé par le reste du circuit. Le cadencement des éléments du bloc 12 est effectué par le circuit de synchronisation 22 de la manière suivante. Le signal de la sortie du comparateur 17 est une chute de tension positive qui se produit lorsque la tension de la sortie du différentiateur 10 dépasse la valeur de seuil V S1 (Fig. 4, c). La valeur numérique de la tension de seuil V S1 en volts est choisie de manière à ce qu'elle corresponde à une variation de la dérivée seconde d'au moins 0,2 %, qui est déterminée expérimentalement. Ce front montant (figure 4d) est le strobe de déclenchement du circuit de temporisation 22. Le comparateur 18 (voir Fig. 4, e) génère des chutes de tension positives et négatives à sa sortie lorsque le signal d'entrée U"" passe par zéro. Après démarrage du circuit de synchronisation avec une impulsion d'échantillonnage provenant du comparateur 17, de courtes impulsions d'échantillonnage sont générées sur chaque front du signal provenant du comparateur 18. La première impulsion stroboscopique est envoyée à la sortie 25 (Fig. 4, f) puis envoyée au circuit d'échantillonnage et de maintien 20, qui fixe la valeur de U "au moment où le maximum est atteint (Fig. 4, g). Le deuxième strobe (Fig. 4. h) entre de la sortie 27 du circuit de synchronisation 22 à l'entrée strobe du deuxième échantillonneur-bloqueur 21, qui fixe la valeur U" à un minimum (FIG. 4, i ). La première impulsion est également envoyée à l'entrée du générateur de tension en dents de scie 26, qui génère une tension croissante linéairement après l'arrivée de l'impulsion stroboscopique (Fig. 4, j). Le signal issu de la sortie du générateur 26 de tension en dents de scie est entré dans le circuit 29 de comparaison. Le signal de sortie du circuit 20 est envoyé à l'entrée du circuit de comparaison 30. Le signal de la sortie du circuit 21 est envoyé au circuit 31. De plus, les signaux des sorties des circuits 20, 21 sont envoyés aux entrées A et B du diviseur analogique 32. Le signal provenant de la sortie du diviseur analogique 32, proportionnel au rapport des tensions d'entrée U A /U B fournies au circuit d'entrée 33 de comparaison. Les signaux provenant des sorties de tous les circuits de comparaison 29, 30, 31 et 33 sont envoyés aux entrées 35, 36, 37, 38 du circuit ET logique 34, qui est cadencé par une impulsion d'échantillonnage (voir Fig. 4, k) fourni à l'entrée d'échantillonnage 39 à partir de la sortie 28 du circuit 22. En conséquence, une impulsion "1" logique est générée à la sortie 40 du circuit 34 si un signal "1" logique est appliqué aux quatre entrées 35-38 lors de l'arrivée d'une impulsion d'échantillonnage à l'entrée 39, dont le front positif correspond au front négatif à la sortie 28. Les schémas de comparaison (pos. 29-31.33) peuvent être mis en œuvre de l'une des manières traditionnelles. Ils génèrent un signal "1" logique si la tension d'entrée se situe dans la plage spécifiée par les deux tensions de référence. Tous les signaux d'échantillonnage internes sont fournis par le circuit de temporisation 22, qui peut être mis en œuvre, par exemple, comme suit (voir figure 5). Le schéma 22 a deux entrées: 23 et 24. L'entrée 23 est connectée à l'entrée S de la bascule RS 41, qui est commutée dans un état unique par un front positif du comparateur 17 (Fig.4, d) , c'est à dire. lorsque la valeur de la dérivée seconde U"" dépasse le niveau de seuil. La sortie Q de la gâchette 41 est reliée aux entrées des circuits logiques ET 42 et 43, permettant ainsi le passage des signaux de la gâchette 44 et de l'inverseur 45. Le signal du comparateur 18 (Fig. 4, e) est envoyé à l'entrée 24. Le front négatif du signal provenant de l'entrée 24 est inversé par l'inverseur 45 et à travers le circuit 42 passe à un autre monostable 46, qui génère une impulsion de grille à la sortie 25 (voir Fig.4.h). Une chute positive de l'entrée 24 met le déclencheur 44 dans un état unique, qui à son tour déclenche le monocoup 47, qui génère une courte impulsion positive. Cette impulsion de déclenchement est appliquée à la sortie 27 du circuit de temporisation (figure 4f). La même impulsion est appliquée à l'entrée de l'inverseur 48 dont la sortie est reliée à l'entrée du monostable 49. Ainsi, le circuit 49 est déclenché par le front descendant de l'impulsion de la sortie 47 et génère un troisième impulsion stroboscopique courte (voir Fig.4, k). Cette impulsion est appliquée à la sortie 28, et sert également à réinitialiser les bascules RS 41 et 44, pour lesquelles elle est appliquée à leurs entrées R. Après le passage de cette impulsion, le circuit de synchronisation 22 est à nouveau prêt à fonctionner jusqu'à ce que le signal suivant arrive à l'entrée 23. Suite au fonctionnement du circuit de synchronisation 22 décrit ci-dessus, à la sortie 40 du bloc d'analyse de forme 12 (voir Fig. 3), une courte impulsion "1" logique est générée à condition que les paramètres analysés se situent dans les limites spécifiées. Il convient de noter que sur la Fig. 2, les étiquettes d S 1 et S 2 ne sont nommées que les impulsions indiquées ; pour plus de clarté, ils sont superposés aux graphiques des dérivées première et seconde du signal analysé. La mise en oeuvre matérielle des moyens d'extraction des signaux de la composante tonique et des impulsions de la composante phasique a été décrite ci-dessus. En même temps, l'identification d'une impulsion utile de la composante de phase sur fond de bruit et de pression artérielle peut également être effectuée par logiciel. En figue. La figure 6 montre un exemple d'implémentation informatique du dispositif utilisant le traitement numérique du signal. Le dispositif comprend un dispositif d'entrée 1 connecté aux électrodes 2, 3 pour une connexion à la peau humaine 4. Les électrodes sont connectées à travers une résistance R6 à une source 5 d'une tension de référence constante stabilisée. Le signal de la résistance 6 est envoyé au dispositif d'entrée - amplificateur opérationnel 50 à haute impédance d'entrée et basse impédance de sortie, fonctionnant en mode linéaire. A partir de la sortie de l'amplificateur 50, le signal est transmis à l'entrée d'un convertisseur analogique-numérique 16 bits standard 51 (ADC) installé dans la fente d'extension d'un ordinateur compatible IBM 52. Le logarithme et toute autre analyse de le signal est exécuté numériquement. En utilisant les valeurs converties en ADC du courant circulant entre les électrodes (I meas)> les dérivées première et seconde de la valeur 100ln(I meas) sont calculées.Les valeurs de la dérivée première doivent être calculées avec une correction pour la tendance. La valeur de tendance est définie comme la valeur moyenne de la dérivée première sur une période de 30 à 120 s. Ensuite, on procède à la détermination de l'appartenance de l'impulsion analysée au signal GSR (vérification du respect des conditions (*)). Si les paramètres de forme répondent aux critères établis, ladite impulsion est appelée impulsions GSR, et sinon, elle est appelée artefacts. La méthode et le dispositif décrits peuvent être utilisés dans diverses études médicales et psychophysiologiques, où l'un des paramètres mesurés est la conductivité électrique de la peau. Il s'agit par exemple de : simulateurs avec rétroaction de la résistance cutanée pour développer les capacités de relaxation et de concentration, systèmes de sélection professionnels, etc. De plus, l'invention brevetée peut être utilisée, par exemple, pour déterminer le niveau d'éveil d'un conducteur véhicule en conditions réelles, caractérisées par la présence de nombreuses interférences. La mise en œuvre des dispositifs peut être facilement réalisée sur une base d'éléments standard. Une variante de l'appareil avec traitement numérique du signal peut être mise en œuvre sur la base de n'importe quel ordinateur personnel, ainsi que l'utilisation de n'importe quel microcontrôleur ou micro-ordinateur monopuce. La connexion de la partie mesure et du dispositif de traitement du signal (tant analogique que numérique) peut être effectuée par l'un des manières connues, à la fois sur un canal filaire et sans fil, par exemple, sur un canal radio ou un canal IR. Il existe de nombreuses versions différentes de l'appareil, en fonction de la compétence et des connaissances professionnelles, ainsi que de la base d'éléments utilisée, de sorte que les schémas donnés ne doivent pas servir de restrictions à la mise en œuvre de l'invention.

Prétendre

1. Procédé d'enregistrement de réactions cutanées galvaniques, comprenant la fixation de deux électrodes sur le corps humain, leur application d'une tension électrique, l'enregistrement du changement de temps du courant électrique circulant entre les électrodes et la fixation d'impulsions de courant dans la bande de fréquence de la physique composante de l'activité électrodermique, caractérisés en ce qu'ils analysent la forme de chaque impulsion dans la séquence d'impulsions dans la bande de fréquence de la composante physique, pour laquelle le signal est enregistré sous la forme d'une dérivée temporelle du logarithme de la valeur numérique du courant électrique, l'amplitude de la tendance est déterminée en raison des changements du signal dans la bande de fréquence de la composante tonique de l'activité électrodermique, et la valeur de la dérivée première est corrigée en en soustrayant la valeur de tendance, enregistrez le dérivée seconde du logarithme de la valeur numérique du courant électrique, déterminer le début de l'impulsion du signal mentionné au moment où la dérivée seconde de la valeur de seuil est dépassée, puis déterminer Ils déterminent la correspondance de la forme d'impulsion avec les critères établis, et s'il y a une telle correspondance, l'impulsion analysée est attribuée aux impulsions du composant physique, et en l'absence d'une telle correspondance, elles sont appelées artefacts. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de tendance est déterminée comme la valeur moyenne de la dérivée première sur un intervalle de temps, de préférence de 30 à 120 s. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de tendance est déterminée comme la valeur moyenne de la dérivée première sur un intervalle de temps de 1 à 2 s, à condition que les valeurs des dérivées première et seconde soient inférieures à les valeurs de seuil spécifiées pendant cet intervalle de temps. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'instant d'arrivée de l'impulsion de la dérivée première est considéré comme l'instant où la dérivée seconde dépasse la valeur seuil d'au moins 0,2 %. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lors de la détermination de la forme de l'impulsion, les valeurs ​​​​des valeurs maximales f m a x et minimales f m i n \u200b\u200bde la dérivée première moins la valeur de tendance, leur rapport r, l'intervalle de temps t x entre le minimum et le maximum de la dérivée première sont enregistrés, avec Dans ce cas, les moments d'atteinte des valeurs maximale et minimale de la dérivée première sont déterminés par le moment du signe changement de la dérivée seconde. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les critères d'appartenance de l'impulsion analysée au signal de la composante physique de l'activité électrodermique sont des inégalités
0,5 < f m a x < 10;
-2 < f m i n < -0,1;
1,8 < t x < 7;
1,5 < r < 10. 7. Устройство для регистрации кожно-гальванических реакций, содержащее электроды со средствами их крепления, подключенные к входному устройству, средства для подавления импульсных помех, средства для выделения сигнала в полосе частот физической составляющей электродермальной активности, средства для детектирования импульсов физической составляющей, блок регистрации, отличающееся тем, что средства выделения сигнала в полосе частот физической составляющей, средства для подавления импульсных помех и средства для детектирования импульсов физической составляющей выполнены в виде последовательно подключенных к входному устройству фильтра нижних частот, блока преобразования входного сигнала в первую и вторую производные по времени и блока анализа формы импульсов, при этом выход последнего подключен к входу блока регистрации. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что входное устройство представляет собой стабилизированный источник электрического напряжения и резистор, подключенные последовательно к электродам, логарифмирующий усилитель с дифференциальным входным каскадом, при этом резистор шунтирует входы логарифмирующего усилителя. 9. Устройство по п.7 или 8, отличающееся тем, что блок преобразования входного сигнала в первую и вторую производные по времени выполнен в виде первого и второго дифференциаторов и фильтра нижних частот, при этом выход первого дифференциаторв подключен к входам второго дифференциатора и фильтра нижних частот, выходы которых являются выходами блока. 10. Устройство по любому из пп.7 - 9, отличающееся тем, что блок анализа формы включает средства для определения максимальной скорости изменения сигнала на переднем и заднем фронтах анализируемого импульса, средства для определения асимметрии его формы, средства для определения ширины импульса, средства для сравнения упомянутых величин с установленными пределами для выработки сигнала принадлежности анализируемого импульса сигналу физической составляющей электродермальной активности. 11. Устройство по п.7, отличающееся тем, что фильтр нижних частот, блок преобразования входного сигнала в первую и вторую производные по времени и блок анализа формы импульсов выполнены на базе компьютера, подключенного к входному устройству через аналого-цифровой преобразователь.

Des études physiologiques à la fin du 19ème siècle ont trouvé qu'entre deux électrodes directement appliquées sur la peau, il existe une différence de potentiel due au métabolisme local, à l'état des vaisseaux et à l'hydrophilie de la peau. Les zones de la peau riches en glandes sudoripares sont électronégatives, tandis que les zones pauvres en glandes sudoripares sont électropositives. Sous l'influence de la douleur, du stress mental, de l'excitation des analyseurs, la différence de potentiel va changer. Cet effet a été découvert par le physiologiste russe I.R. Tarkhanov en 1889. Habituellement, entre des électrodes situées à une distance de 1 cm l'une de l'autre, la différence de potentiel Δφ est de 10 - 20 mV. Sous l'influence de stimuli, Δφ croît jusqu'à des dizaines et des centaines de millivolts. Pour éliminer les potentiels, des électrodes en zinc ou en argent sont utilisées et ont la forme de disques d'un diamètre de ~ 10 mm. Une pâte conductrice est utilisée pour un meilleur contact. Auparavant, la pâte était composée de kaolin et d'une solution saturée de ZnS dans l'eau. Actuellement, une pâte industrielle est utilisée. Le schéma de mesure est illustré sur la figure. On voit que la méthode de compensation est utilisée. La touche 1 est fermée pour la mesure, la touche 2 est allumée arbitrairement. Ensuite, le rhéostat réduit à zéro le courant indiqué par l'ampèremètre dans le circuit de mesure. Si cela ne fonctionne pas, appuyez sur la touche 2. Ensuite, le stimulus de l'objet est appliqué et après une période de latence (qui est de 1 à 3 s), la réponse galvanique de la peau au stimulus est enregistrée. Cette procédure s'appelle la réaction cutanée galvanique selon Tarkhanov.

La réaction cutanée galvanique peut être enregistrée selon la méthode du médecin français K. Feret. Cette technique mesure la résistance électrique entre deux points de la peau. Sous l'action d'un irritant, la résistance électrique de la peau change après écoulement du temps de latence. Les deux méthodes donnent des résultats identiques lors de l'enregistrement de la réponse galvanique cutanée (GSR).

Possibilités d'information du KGR.

La conductivité électrique de la peau dépend de l'état du système nerveux autonome. Les facteurs qui déterminent la conductivité électrique sont l'activité des glandes sudoripares, la perméabilité des membranes biologiques, l'hydrophilie de la peau et l'apport sanguin. Influences sous l'influence desquelles la conductivité électrique change : douleur, tension neuropsychique, stimuli afférents (lumière, son). La modification de la résistance électrique de la peau est appelée GSR, car elle s'accompagne d'une modification du potentiel galvanique de la peau. Elle est réalisée à tension constante.

Les réactions cutanées galvaniques sont hautement non spécifiques, car elles peuvent être associées à la fois à des modifications neuro-endocriniennes complexes et à des modifications des flux d'informations dans le système nerveux central. Lorsque le système sympathique est excité, la résistance cutanée diminue (ou le potentiel négatif de l'électrode augmente). Avec les réactions parasympathiques, c'est le contraire qui se produit.

Lorsque les pilotes volaient le long de la parabole de Kepler, des fluctuations de résistance électrique ont été observées, causées par l'action de surcharges, entrecoupées d'états d'apesanteur. Les schizophrènes présentent des réactions cutanées galvaniques spontanées. Parallèlement à ces réactions relativement rapides, il existe également des changements lents de potentiels (horaires, quotidiens). Pendant le sommeil, la résistance augmente. Lorsque l'appareil vestibulaire est excité, la résistance diminue. Le GSR est considéré comme une mesure de la vigilance et de la conscience du pilote. Cette méthode enregistre les émotions - excitation, peur, peur, etc.

La méthode RGR a été utilisée sur les engins spatiaux dans le cadre de la recherche médicale et de la surveillance de l'état des astronautes. En vol sur Vostok 3 et Vostok 4, cette méthode a enregistré des fluctuations lentes du potentiel galvanique de la peau, et sur Vostok 5 et Vostok 6, des fluctuations rapides. Cette méthode présente également certaines difficultés de mise en oeuvre. Ils sont associés à la croissance. résistance électrique en raison de la violation du contact avec la peau et des phénomènes de polarisation. Pour les pilotes et les cosmonautes, des électrodes d'enregistrement GSR sont appliquées au pied - le dos et les parties plantaires. Fixez les électrodes du bandage élastique. La non-spécificité des réactions cutanées galvaniques dicte la nécessité de leur comparaison constante avec d'autres indicateurs physiologiques, avec l'enregistrement de communications radio et avec une image de télévision. Par exemple, sur l'enregistrement de la réponse galvanique cutanée de V.V. Le signal de Terechkova a coïncidé avec son réveil du sommeil, qui était contrôlé par l'ouverture de ses yeux. Ce dernier a été enregistré par électrooculographie (EOG).

Les phénomènes galvaniques cutanés ont été étudiés dans notre pays et à l'étranger par divers auteurs et dans diverses directions. Les mécanismes physiologiques, réflexes et physicochimiques des réactions électriques cutanées, la nature physicochimique des potentiels électriques de la peau et l'influence du système nerveux sur eux, les réactions galvaniques cutanées chez les personnes saines et malades en clinique ont été étudiés.
L'enregistrement et la fixation de la réponse galvanique cutanée (ou potentiel galvanique cutané) pour la détection instrumentale du mensonge sont effectués à l'aide d'un polygraphe et d'un logiciel spécial. La réponse galvanique de la peau (ci-après dénommée GSR) est prise au moyen d'un simple capteur composé de deux électrodes, qui sont fixées à la surface de la peau humaine, en particulier aux « coussinets » des phalanges (supérieures) des ongles du doigts.
Malgré les études disponibles (Vasilyeva V.K. - 1964; Raevskaya O.S. -1985), confirmant la présence de certaines différences de potentiels cutanés, selon le lieu de retrait du GSR (côté gauche ou droit du corps), à mon avis, cette n'a pas d'influence fondamentale sur les résultats de l'interprétation des polygrammes lors de la réalisation d'enquêtes à l'aide d'un polygraphe. Cependant, si vous avez le choix, je vous recommande de tirer sur GSR avec les doigts de la main gauche, car on pense traditionnellement qu'une réaction plus prononcée est prise de la main gauche, qui est sous le contrôle de l'hémisphère droit "plus émotionnel". du cerveau.
Dans cet article, nous utilisons des matériaux de recherche obtenus à l'aide du polygraphe "KRIS" fabriqué par Varlamov et du logiciel correspondant "Sheriff".
Il a été établi que les phénomènes électriques dans les tissus vivants, y compris la peau humaine, sont dus à des changements ioniques.
L'étude de GSR a commencé au 19ème siècle. Selon les données disponibles, en 1888 Féret et en 1889 Tarkhanov ont découvert deux phénomènes d'activité électrique cutanée. Feret a découvert que la résistance (conductivité électrique) de la peau change lorsqu'un courant de 1 à 3 volts la traverse dans la dynamique de l'impact des stimuli émotionnels et sensoriels. Le phénomène de GSR, découvert un peu plus tard par Tarkhanov, consiste dans le fait que lors de la mesure du potentiel de la peau avec un galvanomètre, une modification de ce potentiel est détectée en fonction des expériences émotionnelles d'une personne et des stimuli sensoriels fournis. Évidemment, dans de telles circonstances, la méthode Feret mesure le GSR en mesurant la résistance cutanée, et la méthode Tarkhanov mesure le GSR en mesurant le potentiel cutané. Les deux méthodes mesurent le GSR dans la dynamique de l'offre (présentation) des stimuli. En relation avec la dépendance évidente de la GSR aux phénomènes mentaux, la GSR a été appelée pendant un certain temps la réaction psychogalvanique ou l'effet Feret. La modification du potentiel de la peau a été pendant un certain temps appelée effet Tarkhanov.
Scientifiques ultérieurs (Tarkhanov I.R. - 1889; Butorin V.I., Luria A.R. -1923; Myasishchev V.N. -1929; Kravchenko E.A. - 1936; Poznanskaya N.B. - 1940; Gorev V.P. -1943; Kraeva N.P. - 1951; Vasilyeva V.K. -1960; -19 V.A. Varlamov ; Kondor I.S., Leonov N.A. -1980 ; Krauklis A.A. -1982 ; Arakelov GG -1998 et bien d'autres) ont développé et confirmé la théorie ionique indiquée des potentiels bioélectriques. Selon d.b.s. Vasilyeva V.K. (1964), l'une des premières dans notre pays, la théorie ionique des potentiels et courants bioélectriques a été étayée par V.Yu. Chagovets (1903).
Le concept le plus simple et le plus clair de GSR, d'un point de vue psychologique, à mon avis, a été proposé en 1985 par L.A. Karpenko : « La réponse galvanique cutanée (GSR) est un indicateur de la conductivité électrique de la peau. Il a des formes phasiques et toniques. Dans le premier cas, le GSR est l'une des composantes du réflexe d'orientation qui apparaît en réponse à un nouveau stimulus et s'éteint avec sa répétition. La forme tonique de GSR caractérise les changements lents de la conductance cutanée qui se développent, par exemple, avec la fatigue »(A Brief Psychological Dictionary / Compiled by L.A. Karpenko; Sous la direction générale de A.V. Petrovsky, M.G. Yaroshevsky. - M.Zh Politizdat, 1985, p. 144).
En 2003 Nemov R.S. a donné la définition suivante : « La réponse galvanique cutanée (GSR) est une réaction organique enregistré avec des instruments appropriés sur la surface de la peau humaine. Le GSR se traduit par une diminution de la résistance électrique de la surface de la peau à la conduction d'un courant électrique de faible intensité due à l'activation des glandes sudoripares et à l'hydratation ultérieure de la peau. En psychologie, le GSR est utilisé pour étudier et évaluer les états émotionnels et psychologiques d'une personne à un moment donné. De par la nature du GSR, ils jugent également la performance d'une personne diverses sortes activité" (Psychologie : Dictionnaire-livre de référence : en 2 heures - M. : Maison d'édition VLADOS-PRESS, 2003, partie 1 p. 220).
La définition la plus concise de GSR peut être trouvée dans N.A. Larchenko: "La réponse galvanique de la peau est un indicateur de la conductivité électrique de la peau qui change avec diverses maladies mentales" (Dictionnaire-livre de référence des termes médicaux et des concepts médicaux de base / N.A. Larchenko. - Rostov- na - Don : Phoenix, 2013, p. 228).
Il existe de nombreuses définitions modernes de la GSR, alors qu'il n'existe pas de théorie généralisante stricte et précise de la réponse galvanique de la peau. Compte tenu des nombreuses études scientifiques menées dans notre pays et à l'étranger, force est d'admettre que de nombreuses questions subsistent dans l'étude du GSR. "L'activité électrique de la peau (EC) est associée à l'activité de la transpiration, mais sa base physiologique n'a pas été entièrement étudiée" (Psychophysiologie: un manuel pour les universités / Edité par Yu.I. Aleksandrov, Saint-Pétersbourg: Peter, 2012, p. 40). Sans entrer dans une liste de théories, il convient de noter qu'aux fins de la détection instrumentale du mensonge, le GSR est peut-être l'indicateur le plus efficace de l'activité psychophysiologique d'une personne. Le plus important pour la détection instrumentale des mensonges est la connexion de la réaction cutanée galvanique avec les processus physiologiques et mentaux d'une personne, la connexion stable de l'amplitude, de la longueur et de la dynamique du GSR avec les stimuli verbaux et non verbaux qui le provoquent. , ainsi que le fait que ces connexions se reflètent à des degrés divers. « De nombreuses études menées par divers auteurs ont montré que la GSR reflète l'activation générale d'une personne, ainsi que sa tension. Avec une augmentation du niveau d'activation ou une augmentation de la tension, la résistance cutanée diminue, tandis qu'avec la relaxation et la relaxation, le niveau de résistance cutanée augmente (page 17).
Selon Varlamov V.A. « L'analyse des données sur le mécanisme de survenue et de régulation d'une réaction cutanée, ses signes informatifs ont montré que :
- la réaction cutanée tonique est le reflet de processus profonds de restructuration fonctionnelle du système nerveux central ;
- l'amplitude de la réponse du réflexe galvanique cutané dépend directement de la nouveauté du stimulus, des caractéristiques typologiques de l'activité nerveuse supérieure, du niveau de motivation du sujet et de son état fonctionnel ;
- la dynamique des indicateurs de CR phasique peut être un critère du degré de surmenage émotionnel du système fonctionnel humain. Si une croissance supplémentaire tension émotionnelle conduit à une diminution du CR phasique, cela indique la limite des capacités fonctionnelles du sujet;
- les méthodes d'enregistrement, de mesure de la dynamique de la résistance cutanée, ou du potentiel de la peau, en termes de contenu informationnel, ne diffèrent pas ;
— les caractéristiques informatives de la courbe RC sont communes à toutes les courbes périodiques.
Lors de l'analyse de la CR, il est nécessaire de prendre en compte les caractéristiques de la mobilité du système nerveux des personnes, en tenant compte des caractéristiques régionales et nationales. Il est impossible de déterminer à partir de la courbe CR quel représentant de la nationalité est testé, mais le fait qu'il soit, par exemple, un représentant de peuples du sud, capricieux, avec un système nerveux mobile - vous pouvez déterminer. (Varlamov V.A., Varlamov G.V., Computer lie detection, Moscou-2010, p.63).
Compte tenu de ce qui précède, j'estime approprié de déterminer les principales caractéristiques du GSR nécessaires à la comptabilisation et à la compréhension aux fins de la recherche psychophysiologique (enquêtes) à l'aide d'un polygraphe et de la détection dite instrumentale du mensonge.
La réponse galvanique cutanée (GSR) est un indicateur de la conductivité électrique et de la résistance de la peau, elle-même Potentiel électrique la peau. Il a été établi que ces indicateurs changent chez une personne en fonction de conditions externes et internes. Les conditions les plus importantes, à mon avis, comprennent: l'état psychologique d'une personne, l'état physiologique d'une personne, les capacités d'adaptation d'une personne, les conditions environnementales, la force, la fréquence et l'intensité du stimulus présenté, etc.
La réponse galvanique cutanée (GSR) a des composantes phasiques et toniques. La composante phasique caractérise la réaction psychophysiologique associée à la reconnaissance du stimulus présenté. Ces caractéristiques sont associées à la reconnaissance de composants du stimulus présenté tels que sa nouveauté, son intensité, sa soudaineté-attente, sa force, son contenu sémantique et sa signification émotionnelle. La composante tonique caractérise l'état psychophysiologique de l'organisme étudié, le degré d'adaptation au stimulus présenté.
La réponse galvanique cutanée (GSR) dans des conditions contrôlées ne se prête pratiquement pas à un contrôle conscient correct. En présence de conditions externes ou internes affectant l'état du GSR, par la nature du changement des composants phasiques et toniques du GSR, on peut déterminer assez objectivement les caractéristiques qualitatives des facteurs d'influence. Cette circonstance permet de distinguer assez objectivement la GSR spontanée de la GSR arbitraire.
La réponse galvanique cutanée (GSR) lors d'une étude psychophysiologique à l'aide d'un polygraphe peut être considérée comme un indicateur du degré de reconnaissance du stimulus présenté, un indicateur d'émotion, un indicateur d'une réaction de stress, un indicateur de la fonction état du corps, et tout ce qui précède en même temps.
Il est connu de la psychophysiologie classique que la GSR est associée aux régions thalamiques et corticales du cerveau. On pense que l'activité du néocortex est régulée par la formation réticulaire, tandis que l'hypothalamus maintient le tonus autonome, l'activité du système limbique et niveau général l'éveil d'une personne. Il a également été prouvé que la GSR est partiellement influencée par le système parasympathique humain.
Fragment du livre "Encyclopédie du polygraphe"

Domaines d'application pratique de la méthode GSR Dans les études psychologiques et psychophysiologiques nécessitant une évaluation intégrative de l'état fonctionnel ; Résoudre divers problèmes appliqués en psychologie du travail, psychophysiologie, psychologie de l'ingénieur, etc., liés à l'évaluation quantitative de l'impact de divers facteurs sur une personne;

Sphères d'application pratique de la méthode GSR Pour accélérer le processus d'apprentissage de diverses méthodes d'autorégulation de l'état psychofonctionnel; méthodes d'autorégulation de l'état psychofonctionnel Pour la recherche liée à l'optimisation des moyens pour une personne de résoudre des moments problématiques et situations problématiques lors de l'exercice d'activités professionnelles.

Application des paramètres GSR Pour quantifier tous les types de manifestations émotionnelles observées à la fois comme résultat d'effets spéciaux dans les expériences et comme indicateur d'expériences subjectives ; En tant que paramètre de la sécurité énergétique de l'organisme entier dans son ensemble et des systèmes individuels.

Modèle GSR de transpiration Le processus de conduction du courant électrique à travers la peau est déterminé par la conductivité électrique des fluides (sécrétions de sueur et hydratation de la couche supérieure), et quantitativement, les paramètres électriques de la peau sont déterminés par les paramètres quantitatifs de l'excrétion de fluide .

Modèle de transpiration du GSR Les changements qualitatifs dans la composition du fluide dans la peau ne sont pas pris en compte. Lorsqu'une personne est activée sous l'influence d'impulsions dans les terminaisons nerveuses des couches supérieures de la peau, l'intensité de la transpiration dans les glandes sudoripares augmente.

Modèle de transpiration du GSR Les changements rapides (phasiques) du signal GSR reflètent une augmentation de la conductance électrocutanée et une diminution de la résistance électrique de la peau. Les changements toniques plus lents du niveau du signal GSR sont déterminés par l'intensité de la transpiration et le degré d'hydratation (saturation des couches supérieures de la peau en électrolytes liquides).

Modèle ionique GSR (VV Sukhodoev) Dans l'état fonctionnel normal, une partie importante des ions tissulaires sont à l'état actif (libre), ce qui permet à la peau de remplir sa fonction d'échange énergétique du corps humain avec l'environnement.

Modèle ionique GSR (VV Sukhodoev) Avec une augmentation de l'activation (due à l'influx nerveux), l'activité des ions électrolytes augmente et le potentiel énergétique des membranes cellulaires diminue. Les ions sur les membranes cellulaires se déplacent de libre à état lié et augmenter la conductivité de la peau, c'est-à-dire on observe une réaction d'activation sous forme de GSR phasique.

Modèle ionique GSR Avec une diminution de l'impact énergétique du système nerveux central, les processus de transition des ions vers un état lié plus stable sont automatiquement activés en raison de leur regroupement sur les membranes cellulaires (une partie de l'énergie ionique est transférée aux cellules pour les processus intracellulaires associés à l'accumulation d'énergie au niveau cellulaire).

Trois principaux types de GSR de fond (L.B. Ermolaeva-Tomina, 1965) Stable (dans le GSR de fond, les fluctuations spontanées sont complètement absentes); Stable-labile (des fluctuations spontanées séparées sont enregistrées dans le GSR de fond); Labile (même en l'absence de stimuli externes, des fluctuations spontanées sont enregistrées en continu).

Réactivité galvanique cutanée La réactivité galvanique cutanée est la facilité avec laquelle les réponses à l'exposition se développent. Selon le degré de réactivité, toutes les personnes sont divisées en faible réactif (les réactions ne se produisent même pas à des stimuli d'intensité considérable) et hautement réactif (toute influence externe, même la plus insignifiante, provoque une GSR intense). Il existe des types intermédiaires. Les personnes très réactives sont actives, excitables, anxieuses, égocentriques, très imaginatives. Les personnes peu réactives sont léthargiques, calmes et sujettes à la dépression.

Taux d'extinction du GSR et propriétés typologiques du système nerveux Le taux d'extinction du GSR lors de la répétition d'un stimulus est plus lent chez les personnes ayant un dynamisme d'excitation élevé ; chez les individus à forte dynamique d'inhibition, on observe une décoloration rapide du GSR au fur et à mesure que le stimulus se répète.

Méthode de détermination de la force du système nerveux (selon V.I. Rozhdestvenskaya, 1969; V.S. Merlin, E.I. Mastvilisker, 1971) Enregistrement du GSR évoqué en réponse à la présentation répétée (30) d'un stimulus. La réaction aux cinq premières présentations n'est pas prise en compte, car. considéré comme indicatif. Les amplitudes moyennes du GSR sont comparées pour les 3 secondes (de 6 à 8) et les 3 dernières présentations du stimulus. Un indicateur de la force-faiblesse du système nerveux est le pourcentage de logarithmes de l'amplitude moyenne. Plus la valeur du coefficient est élevée, plus la force du système nerveux est élevée.

Valeurs d'amplitude GSR Dans l'état normal, l'amplitude GSR est de mV/cm ; Avec une excitation croissante, l'amplitude GSR augmente à 100 mV/cm.

Entraînement GSR-BFB En tant que corrélateur d'état psycho-émotionnel, le GSR est largement utilisé dans le circuit BFB dans le traitement des maladies du SNC, des névroses, des phobies, des états dépressifs, de divers troubles émotionnels et de l'augmentation de la stabilité mentale dans des conditions stressantes. En éliminant l'activation végétative excessive en réponse à des facteurs externes, le biofeedback - la formation GSR pour des personnes pratiquement en bonne santé permet de réduire le prix psychophysiologique de l'activité et d'améliorer sa qualité, en particulier dans les situations de haute responsabilité, de manque de temps, d'informations et de fonds, ainsi que dans conditions de danger probable et d'interférence .

Formation GSR-BOS Le but de la procédure. Formation chez le patient d'un stéréotype d'inhibition de la réaction d'activation autonome en réponse à la présentation de stimuli sonores inattendus. Indications et contre-indications. Il est recommandé pour les patients présentant une activation autonome excessive en réponse à la présentation d'un stimulus acoustique insignifiant. Ils peuvent être utilisés au stade final de l'enseignement des techniques de relaxation sous l'influence de stimuli perturbateurs. De plus, la normalisation du taux d'extinction de la réaction d'orientation est l'une des étapes auxiliaires au cours de l'augmentation de la résistance au stress mental. Ce type d'entraînement est contre-indiqué dans les états psychotiques aigus, les conséquences névrotiques d'un traumatisme crânien, les neuroinfections et autres lésions cérébrales organiques.

Spécificités d'application Pendant la procédure, la pièce doit être maintenue à une température constante de 20 ... 24 ° C et il ne doit y avoir aucun bruit parasite. Il n'est pas recommandé de commencer l'entraînement plus de deux heures après un repas copieux. La main avec les électrodes repose librement sur l'accoudoir du fauteuil, les mouvements actifs, si possible, doivent être exclus. Dans certains cas, avec les mêmes stimuli, il peut y avoir une différence dans les amplitudes des réactions sur les mains droite et gauche. Dans ce cas, le côté avec les valeurs d'amplitude les plus élevées doit être utilisé.

Scénario de formation au biofeedback KGR "Familiarisation" Idée de scénario. En contrôlant la dynamique de son propre GSR lors de la présentation épisodique de stimuli sonores désagréables, le patient trouve et consolide une compétence de réponse qui ne s'accompagne pas de bouffées de GSR et, par conséquent, d'une activation autonome excessive. Spécificités du scénario. En tant que modèle d'influences stressantes, des signaux acoustiques de volume accru et subjectivement désagréables pour le patient sont utilisés. Les moments de leur présentation sont formés de manière aléatoire à l'aide d'un générateur de signaux.

Scénario de formation au biofeedback GGR « Familiarisation » Paramètres contrôlés et configuration du retrait. Comme paramètre contrôlé la valeur absolue de GSR (M GSR) est utilisée. L'enregistrement GSR est effectué à partir de la surface palmaire des phalanges distales de l'index et du majeur de l'une des mains. Avant d'appliquer les électrodes, la peau est traitée avec une solution d'alcool à 70 %. Sur le doigt, dans la zone de contact avec la partie active de l'électrode, il ne doit y avoir aucune abrasion ni autre dommage cutané. Si disponible, vous pouvez utiliser un autre doigt ou déplacer l'électrode vers la phalange médiane du même doigt. La fixation des électrodes ne doit pas être serrée.

Description de la procédure "Amélioration de la résistance au stress" Le but de la procédure. Il est utilisé pour maîtriser et consolider les compétences pour réduire la sévérité des manifestations végétatives et la tension émotionnelle lorsqu'il est exposé à des facteurs de stress. Indications et contre-indications. Recommandé pour la thérapie d'entraînement fonctionnel des patients atteints de névrose avec des symptômes anxieux-phobiques, améliorant l'adaptation mentale, augmentant la stabilité mentale d'une personne à divers facteurs de stress. Il est également recommandé de surmonter la tension mentale interne, les sentiments d'anxiété vague et la peur sans cause. La procédure peut être utilisée par des personnes pratiquement en bonne santé dont les activités se déroulent dans des conditions de responsabilité accrue, de manque de temps et de danger possible.

Description de la procédure "Amélioration de la résistance au stress" Les procédures sont contre-indiquées dans les états psychotiques aigus, les conséquences de type névrose d'un traumatisme crânien, les neuroinfections et autres lésions organiques du cerveau. Il convient de tenir compte du fait que, comme pour l'utilisation de tout type de biofeedback, l'efficacité du biofeedback selon le GSR est réduite chez les patients atteints de troubles intellectuels-mnestiques. Par conséquent, en présence de cette pathologie d'un degré prononcé, il est nécessaire d'examiner la question de l'opportunité de prescrire la méthode décrite. Il est recommandé pour les patients présentant une activation autonome excessive en réponse à la présentation d'un stimulus acoustique insignifiant.

Description de la procédure "Amélioration de la résistance au stress" Spécificités d'application. Pour provoquer un état d'attente anxieux chez un patient, des stimuli électrocutanés (ES) sont utilisés, qui sont générés à l'aide d'un stimulateur électrique. Un briefing préalable, le consentement du patient et la sélection individuelle de l'intensité du stimulus électrique sont nécessaires. Les inserts en feutre des électrodes de l'électrostimulateur doivent être bien humidifiés avec de l'eau du robinet. Au fur et à mesure qu'ils sèchent, l'intensité de la stimulation diminue, donc si l'entraînement dure plus de 30 minutes, utilisez le bouton "Pause" et humidifiez-les en plus. Dans une procédure, l'utilisation de plus de 15 ES n'est pas recommandée.

Description de la procédure "Améliorer la résistance au stress" Ils peuvent être utilisés au stade final de l'enseignement des techniques de relaxation sous l'influence de stimuli perturbateurs. De plus, la normalisation du taux d'extinction de la réaction d'orientation est l'une des étapes auxiliaires au cours de l'augmentation de la résistance au stress mental.

Littérature 1) Dementienko V.V., Dorokhov V.B., Koreneva L.G. Hypothèse sur la nature des phénomènes électrodermiques // Physiologie humaine T C) Ivonin A.A., Popova E.I., Shuvaev V.T. et autres La méthode de psychothérapie comportementale utilisant le biofeedback sur la réponse galvanique de la peau (GSR-BFB) dans le traitement des patients atteints de syndromes névrotiques phobiques // Biofeedback, 2000, 1, p) Fedotchev A.I. Biofeedback adaptatif avec rétroaction et contrôle de l'état fonctionnel d'une personne / Institut de Biophysique Cellulaire RAS // Advances in Physiological Sciences T. 33. N 3. C

Activité électrique de la peau - réponse galvanique de la peau(GGR) - est déterminé de deux manières. La première, proposée par S. Fere (Fere) en 1888, est une mesure de la résistance cutanée. La seconde - la mesure de la différence de potentiel entre deux points à la surface de la peau - est associée au nom d'I.R. Tarkhanov (1889).

La comparaison des GSR mesurés par la méthode de Féret et par la méthode de Tarkhanov a conduit à la conclusion que les variations de la différence des potentiels cutanés et de la résistance cutanée reflètent la même réaction réflexe enregistrée dans différents conditions physiques(Kozhevnikov, 1955). Les changements de résistance sont toujours représentés par une onde monophasée de diminution de la résistance initiale de la peau. Les modifications des potentiels cutanés peuvent être exprimées sous forme d'ondes de polarité différente, souvent multiphasées. Selon R. Edelberg (Edelberg, 1970), la différence de potentiel de la peau comprend une composante épidermique qui n'est pas associée à l'activité des glandes sudoripares, alors que la conductivité de la peau ne l'a pas, c'est-à-dire qu'elle reflète la état des glandes sudoripares.

Lors de la mesure de la résistance de la peau avec source externe courant, relié par un pôle négatif à la paume, la période de latence du changement de résistance s'avère être de 0,4 à 0,9 seconde plus longue que la période de latence des changements de la différence de potentiel. Les caractéristiques dynamiques du GSR phasique reflètent de manière fiable des processus rapides dans le SNC. La nature et la forme de la composante tonique sont des indicateurs individuels et ne montrent pas de dépendance claire au type d'activité (Kuznetsov, 1983).

Deux mécanismes principaux sont impliqués dans la survenue de RSG : périphérique (propriétés de la peau elle-même, dont l'activité des glandes sudoripares) (Biro, 1983) et de transmission, associé à l'action activatrice et déclenchante des structures centrales (Lader et Motagu , 1962). Faites la distinction entre GSR spontané, qui se développe en l'absence d'influence externe, et évoqué - reflétant la réponse du corps à un stimulus externe.

Pour enregistrer le GSR, utilisez

yut des électrodes non polarisées, généralement appliquées sur les surfaces palmaires et dorsales des mains, le bout des doigts, parfois sur le front ou les pieds.

GSR est plus efficace en combinaison avec

combinaison avec d'autres méthodes pour évaluer l'état émotionnel des sujets (Fig. 2.24).

Toutes les méthodes décrites pour obtenir des informations psychophysiologiques ont leurs avantages et leurs inconvénients. L'utilisation simultanée de plusieurs d'entre eux dans une situation expérimentale permet d'obtenir des résultats plus fiables.

L'expérience d'association comme outil d'analyse

Phénomènes psychiques

Pour la première fois expérience associative a été proposé en 1879 par F. Galton, un parent de C. Darwin. Il s'est avéré être un innovateur dans divers domaines. connaissance humaine. F. Galton a introduit les empreintes digitales à Scotland Yard, a apprécié l'importance de la méthode des jumeaux dans l'analyse génétique, a proposé de nouvelles méthodes statistiques pour analyser les données biologiques et a créé le premier test d'évaluation de l'intelligence. Comme la plupart des chercheurs dans le domaine de la psychologie de l'époque, il a mené de nombreuses études expérimentales sur lui-même.

La variante de la méthode associative proposée par F. Galton se présentait comme suit. Il a choisi 75 mots anglais, a écrit chacun sur une carte séparée et l'a mis de côté pendant quelques jours. Puis il prit une carte d'une main et, à l'aide d'un chronomètre, nota l'heure à laquelle le mot qu'il lut évoqua en lui deux pensées différentes. F. Galton a refusé de publier les résultats de l'expérience, se référant au fait qu '«ils exposent l'essence de la pensée humaine avec une clarté si étonnante et ouvrent l'anatomie de la pensée avec une telle vivacité et fiabilité qu'il est peu probable qu'ils puissent être préservés si ils sont publiés et deviennent la propriété du monde » (Miller, 1951).

Systématiquement, la méthode des associations libres pour évaluer l'état d'une personne a commencé à être appliquée par 3. Freud (1891). Dans son interprétation, la méthode semblait différente: le patient, allongé sur le canapé, prononçait des mots, des phrases pendant une heure, exprimait des pensées sur des sujets qui surgissaient dans son esprit.

Parfois, ce type d'association était associé à des rêves qui frappaient le patient dans son enfance et se reproduisaient souvent à l'âge adulte. 3. Freud a montré que l'apparition de longues pauses ou de difficultés dans le processus d'association indique, en règle générale, une approche de la zone de conflit mental inconsciente par le sujet lui-même.

Une autre contribution au développement de la méthode associative a été apportée par K. Jung (1936), qui l'a considérablement modifiée et a créé l'expérience associative elle-même. Parallèlement, une étude similaire a été menée par Max Wertheimer (Wertheimer e.a., 1992), dont les travaux sont moins connus et ont eu moins d'influence sur la poursuite du développement psychophysiologie.

K. Jung a utilisé 400 mots différents, parmi lesquels 231 noms, 69 adjectifs, 82 verbes, 18 prépositions et chiffres. Attention particulière payés pour s'assurer que tous les mots étaient connus des malades

mu , différait fortement dans le sens et le son, ne le limitait pas dans le choix des associations à un domaine donné. À l'aide d'un chronomètre, la période de latence de la réponse verbale et les caractéristiques qualitatives de l'association ont été évaluées. K. Jung a estimé que, malgré l'apparente arbitraire du processus associatif, le sujet trahit à son insu ce qu'il considère à tort comme le plus caché.

K. Jung a souligné que dans l'analyse de l'association, plusieurs processus sont étudiés à la fois: la perception, les caractéristiques individuelles de sa distorsion, les associations intrapsychiques, la formation verbale et la manifestation motrice. Il a découvert des critères objectifs pour la connexion du mot présenté avec le complexe refoulé dans l'inconscient. Ces critères sont : l'allongement de la période de latence de la réponse verbale, les erreurs, les persévérations, les stéréotypes, les lapsus, les citations, etc. Cependant, C. Jung a interprété subjectivement les résultats obtenus, et sa classification ramifiée des associations est une compilation de plusieurs principes d'analyse, le passage de l'un à l'autre dans lequel il est extrêmement subjectif, et les méthodes elles-mêmes relèvent de prémisses différentes (grammaticales, psychologiques, médicales ou physiologiques).

Dans le même temps, C. Jung a pour la première fois objectivé au maximum la démarche de recherche. Le résultat de ce travail, en plus des critères de détermination de la zone de conflit existant inconsciemment, a été la découverte du fait que les associations ne sont souvent pas le contenu apparent le plus proche, mais le résultat d'un certain nombre de processus associatifs. Il a attiré l'attention sur la difficulté de trouver des sujets sains pour l'examen, en particulier parmi les personnes instruites.

La question de l'analyse qualitative des associations reste à ce jour non résolue.

J. Dees (Dees, 1965), analysant les principes des classifications généralement acceptées des associations, a noté qu'elles sont « en partie psychologiques, en partie logiques, en partie linguistiques et en partie philosophiques (épistémologiques) ». Ces classifications n'ont rien à voir avec le processus associatif et s'y rattachent assez arbitrairement. En même temps, une tentative est faite pour insérer des associations dans ces schémas de relations que l'on trouve dans la grammaire, divers types de dictionnaires, les théories psychodynamiques, ainsi que diverses idées sur l'organisation du monde physique.

Une des premières classifications a été proposée par D. Hume (1965), qui a distingué 3 types d'associations : par similarité, par contiguïté dans le temps, et événements liés par des relations causales. La plus typique est la classification proposée par J. Miller (Miller, 1951), dans laquelle les associations sont regroupées selon le contraste, la similitude, la subordination, la subordination, la généralisation, l'assonance, selon le lien « partie - tout » et la possibilité de considérer c'est en plus, par rapport à l'égocentrisme, des connexions fondées sur une seule racine, la capacité d'être représenté comme une projection. D. Slobin et J. Green (1976) notent que « ces classifications sont très ingénieuses, mais on ne sait pas exactement à quelles conclusions elles peuvent conduire, comment leurs fondements sont déterminés et quelles sont leurs limites ».

L'expérience d'association a été largement utilisée pour analyser activité nerveuse plus élevée cerveau sain et malade d'un adulte et d'un enfant (Ivanov-Smolensky, 1963). Dans le même temps, la période de latence de la réponse verbale et sa variation moyenne, le type et la nature de l'association selon l'une ou l'autre classification, les réactions complexes, c'est-à-dire réactions bien définies causées par des stimuli affectogènes.

A.R. Luria (1928) proposa sa propre modification de l'expérience associative, qu'il appela technique motrice couplée. Testé-

on lui propose un mot de stimulation, en réponse auquel il doit prononcer le premier mot d'association qui lui vient à l'esprit et en même temps appuyer sur la poire pneumatique. Cette procédure permet, en plus de la période de latence de la réponse verbale, de mesurer la période de latence et d'étudier la forme de la réaction motrice conjuguée enregistrée par l'enregistreur. Il s'est avéré que dans le cas où le sujet est présenté avec des mots qui n'ont pas de signification émotionnelle pour lui, la période de latence de la réponse verbale et la réaction motrice associée coïncident, et la réaction motrice elle-même a une forme simple.

Lorsque des mots affectifs sont présentés, la période de latence de l'association change de manière significative, puisque le sujet essaie de cacher la première association qui s'est produite, qu'il ne peut, pour une raison ou une autre, communiquer à l'expérimentateur. Cependant, une légère pression sur la poire est associée à la réponse tacite, et un pli ou un tremblement caractéristique apparaît sur le myogramme. Ce décalage entre les composantes verbales et motrices de la réponse reflète la nature tendue particulière du processus associatif.

La conduite d'une expérimentation associative s'accompagne souvent d'une

hystration des réactions autonomes, en particulier GSR (Levinger, Clark, 1961 ; Leutin, Nikolaeva, 1988 ; Nikolaeva et al., 1990) et encéphalogramme (Voronin et al., 1976) (Fig. 2.25).

L'utilisation d'un test associatif pour analyser les réactions des sportifs aux mots neutres, mots associés à la réussite/l'échec, a révélé ce qui suit : dans un état de repos mental, la période de latence des associations aux mots émotionnels augmente de 40 %, et pour l'individu , athlètes émotionnellement instables - par 200 %. Avant le départ, chez les sportifs psychologiquement stables, la période de latence évolue peu, dépassant légèrement les données initiales. Cependant, les athlètes qui éprouvent haut niveau stress émotionnel, l'augmentation de la période de latence des mots associés au succès/échec atteint 300 % (Dashkevich, 1968).

Ainsi, une expérience associative peut être un outil efficace à la fois pour analyser la sphère émotionnelle individuelle d'une personne et pour évaluer les changements de cet état sous l'influence de toutes les influences.

Artefacts -

des enregistrements d'activité électrique inutiles pour le moment pour le chercheur, qui sont des interférences.

potentiel évoqué -

enregistrement moyen de l'activité des ondes cérébrales lors de présentations répétées du même stimulus.

Réponse galvanique de la peau -

enregistrement de l'activité électrique de la peau.

scanner -

méthode moderne, qui permet de visualiser les caractéristiques structurelles du cerveau humain à l'aide d'un ordinateur et d'un appareil à rayons X.