II. Merilniki galvanskega odziva kože (GSR)

Izum se nanaša na področje medicine in medicinske tehnologije, zlasti na metode in naprave za diagnosticiranje stanja živega organizma po električni prevodnosti kože, se lahko uporablja v eksperimentalni in klinični medicini, pa tudi v psihofiziologiji, pedagogiki. in športna medicina. Izum omogoča odpravo motenj, ki jih povzročajo artefakti človeškega gibanja, pa tudi motnje, ki jih povzročajo nebiološki vzroki (različne električne motnje in strojni hrup). Za metodo je značilna analiza oblike vsakega impulza v zaporedju impulzov v frekvenčnem pasu fazne komponente. Če želite to narediti, registrirajte prvi in ​​drugi časovni izvod logaritma električne prevodnosti kože. Določi se velikost trenda zaradi tonične komponente, velikost prve izpeljanke pa se popravi tako, da se od nje odšteje velikost trenda. Nato se določi čas prihoda impulza prvega izvoda v trenutku, ko magnituda drugega derivata preseže mejno vrednost, nato pa se analizira oblika omenjenega impulza. Če so parametri te oblike izpolnjeni, se navedeni kriteriji imenujejo impulzi fazne komponente, če ne - artefakti. 2 s. in 9 z.p.f-ly, 6 ill.

Izum se nanaša na področje medicine in medicinske tehnologije, zlasti na metode in naprave za diagnosticiranje stanja živega organizma po električni prevodnosti kože in se lahko uporablja v eksperimentalni in klinični medicini, pa tudi v psihofiziologiji, pedagogika in medicina športa. Znano je, da je električna prevodnost kože živega organizma občutljiv pokazatelj njegovega fiziološkega in psihičnega stanja, parametri odziva prevodnosti na zunanje vplive, tako imenovani galvanski kožni odziv (GSR), pa nam omogočajo oceniti psihofiziološki status posameznika. Pri študiji GSR ločimo indikatorje toničnih in faznih komponent elektrodermalne aktivnosti (EDA). Tonična aktivnost označuje spremembe v prevodnosti kože, ki se pojavljajo razmeroma počasi v obdobju nekaj minut ali več. Fazna aktivnost so procesi, ki se v ozadju tonične aktivnosti odvijajo veliko hitreje - njihovi značilni časi so enote sekund. Fazna aktivnost je tista, ki v večji meri označuje reakcijo telesa na zunanji dražljaj in se nadalje imenuje fazna komponenta ali GSR. Znane metode registracije GSR predvidevajo nalaganje para elektrod na kožo preizkušanca, priključenega na vir sondiranega toka in tokovni snemalnik v vezju elektrode - vir toka. Reakcija se zgodi, ko žleze znojnice izločijo skrivnost in se v vezju pojavijo kratkotrajni impulzi električnega toka. Takšni impulzi nastanejo bodisi spontano bodisi kot posledica stresnega ali drugega dražljaja. Znane naprave za snemanje GSR vključujejo vir toka, priključen na elektrode, pa tudi enoto za beleženje časovnih sprememb električnega signala in njegovo obdelavo. Obdelava signala je izolacija fazne komponente od ozadja tonične komponente. To je mogoče zagotoviti na primer v bloku z uporabo mostnega vezja in serije ojačevalnikov. enosmerni tok z individualno nastavitvijo ničle. Vrednost tonične komponente (v nadaljevanju trend) se izračuna analogno in nato odšteje od signala. Za to vrednost se osnovna črta na risalniku premakne na nič. V drugi znani napravi se relativna raven fazne komponente v primerjavi s tonično komponento elektrodermalne aktivnosti razlikuje po vezju, ki vsebuje visoko in nizkoprepustne filtre na izhodih ustreznih ojačevalnikov, pa tudi delilno vezje. Opozoriti je treba, da pri zgoraj omenjeni metodi in napravah za snemanje galvanskega odziva kože niso predvidena sredstva za analizo samih impulzov fazne komponente, lahko pa dajo Dodatne informacije o stanju subjekta. Najbližje zahtevani metodi je metoda registracije galvanskega odziva kože, ki se izvaja v napravi. Metoda vključuje pritrditev dveh elektrod na človeško telo, oskrbo električna napetost na njih beleženje časovne spremembe električnega toka, ki teče med elektrodama, in fiksiranje tokovnih impulzov v frekvenčnem pasu fazne komponente elektrodermalne aktivnosti. Prototip naprave za beleženje galvanskih kožnih reakcij je naprava, ki izvaja zgornjo metodo. Ima elektrode s sredstvi za pritrditev na kožo, priključene na vhodno napravo, sredstva za izolacijo signalov v frekvenčnih pasovih fazne in tonične komponente elektrodermalne aktivnosti, sredstva za zaznavanje impulzov fazne komponente, sredstva za zmanjševanje amplitude. impulznega hrupa in snemalno enoto. Vendar pa zgoraj omenjena metoda in aparat nista brez artefaktov, ki se nalagajo na časovno zaporedje signalov GSR in so podobni impulzom faznih komponent. Ti artefakti so na primer posledica nenadzorovanega gibanja človeka med registracijo (ti artefakti gibanja (BP)). V signalu se lahko pojavi tudi šum zaradi sprememb kontaktnega upora med elektrodami in človeško kožo. Zgoraj omenjene motnje, vključno z AD, imajo lahko karakteristične frekvence, primerljive s fazno komponento, zaradi česar je njihova identifikacija in obračunavanje poseben problem. Prej je bil ta problem rešen z namestitvijo posebnih senzorjev, poleg elektrodermalnih, na človeško telo, kar otežuje eksperiment (R.NICULA.- "Psihološki korelati nespecifičnega SCR", - Psihofiziologija; 1991, letnik 28. Št. l, str. 86-90). Poleg tega ima tonična komponenta minimalne karakteristične čase reda nekaj minut. Te spremembe je treba upoštevati, zlasti v primerih, ko sta amplituda in frekvenca fazne komponente zmanjšani, tonične spremembe pa največje. Takšen proces je značilen tudi za strojni drift merilne poti in ga je mogoče napačno interpretirati kot informacijski signal. Cilj pričujočega izuma je ustvariti metodo za snemanje GSR in napravo za njeno izvedbo, brez motenj, ki jih povzročajo artefakti človeškega gibanja, pa tudi motenj, ki jih povzročajo nebiološki vzroki (tehnične in atmosferske električne razelektritve ter instrumentalni hrup). ). Ta problem je rešen brez uporabe kakršnih koli dodatnih naprav, podobnih tistim, ki so opisane v zgoraj omenjenem delu R.NICULA. Informacije o motnjah se pridobivajo neposredno iz samega signala GSR, tehnika pa temelji na podrobni analizi oblike vsakega električnega impulza v zaporedju impulzov, ki prihajajo iz elektrod. Znano je, da je impulz fazne komponente spontano kratkotrajno povečanje prevodnosti kože, ki mu sledi vrnitev na začetno raven. Tak impulz ima posebno asimetrijo oblike: ima strm sprednji rob in bolj nežen zadnji rob (glej "Principes of Psychophysiology. Physical, Social, And Inferential Elements". Ed. John T. Cacioppo in Louis G. Tassinary. Cambridge Univerzitetna založba, 1990, str.305). Za določitev želenih parametrov tega GSR impulza se diferencira logaritem vhodnega signala (na primer z uporabo analognega diferenciatorja). Patentirana metoda vključuje pritrditev dveh elektrod na človeško telo, uporabo električne napetosti nanje, beleženje časovne spremembe električnega toka, ki teče med elektrodama, in fiksiranje tokovnih impulzov v frekvenčnem pasu fazne komponente elektrodermalne aktivnosti. Za metodo je značilna analiza oblike vsakega impulza v zaporedju impulzov v frekvenčnem pasu fazne komponente. Za to se signal zabeleži v obliki časovne izpeljanke logaritma številčne vrednosti električnega toka, velikost trenda se določi zaradi sprememb signala v frekvenčnem pasu tonične komponente elektrodermalno aktivnostjo, velikost prve izpeljanke pa se popravi tako, da se od nje odšteje velikost trenda. Nato se zapiše drugi časovni izvod logaritma številčne vrednosti električnega toka, začetek impulza omenjenega signala se določi s trenutkom, ko je presežen drugi izvod mejne vrednosti, nato pa korespondenca določimo obliko impulza na uveljavljene kriterije. Če obstaja takšna korespondenca, se analizirani impulz nanaša na impulze fazne komponente, v odsotnosti takšne korespondence pa se imenuje artefakti. Velikost trenda lahko določimo kot povprečno vrednost prve izpeljanke v časovnem intervalu, značilnem za tonično komponento, predvsem od 30 do 120 s. Poleg tega je mogoče velikost trenda določiti kot povprečno vrednost prve izpeljanke v časovnem intervalu 1-2 s, pod pogojem, da sta vrednosti prvega in drugega izvoda nižje od določenih mejnih vrednosti. v tem časovnem intervalu. Za čas prihoda impulza prvega izvoda lahko štejemo trenutek, ko drugi derivat preseže mejno vrednost za najmanj 0,2 %. Pri določanju oblike impulza se vrednosti največje (f MAX) in najmanjše (f min) vrednosti prve izpeljanke minus vrednost trenda, njihovo razmerje r, časovni interval (t x) med minimumom in maksimumom prve izpeljanke se zabeležijo. V tem primeru so trenutki doseganja najvišje in minimalne vrednosti prvega odvoda določeni s trenutkom spremembe predznaka drugega izvoda. Kriteriji za pripadnost analiziranega impulza signalu fazne komponente elektrodermalne aktivnosti so lahko naslednje neenakosti (za filtriran signal): 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, tehnični rezultat- povečanje zanesljivosti pri izbiri impulzov fazne komponente očitno ne izhaja iz informacij, ki jih vsebuje stanje tehnike. Izumitelji ne poznajo vira informacij, ki bi razkril uporabljeno tehniko analize oblike signala, ki omogoča ločevanje uporabnih faznih komponent impulznih signalov in artefaktov, vključno s tistimi, ki jih povzročajo premiki subjekta. Navedeno nam omogoča, da izum obravnavamo kot izpolnjevanje pogoja patentabilnosti "inventivne stopnje". V nadaljevanju je izum pojasnjen z opisom specifičnih, vendar ne omejujočih izvedb izuma. Na sl. 1 je funkcionalni diagram naprave za beleženje galvanskih kožnih reakcij v skladu s predloženim izumom; na sl. 2- pravi primer oblika izvirnega signala (a) in rezultati njegove obdelave z napravo po izumu (b, c, d); na sl. 3 - strojna izvedba enote za analizo oblike impulza; na sl. 4 so časovni diagrami, ki pojasnjujejo delovanje enote za analizo oblike; na sl. 5 - primer izvedbe sinhronizacijskega bloka; na sl. 6 - primer računalniške izvedbe naprave z uporabo digitalne obdelave signalov; Patentirano metodo za registracijo galvanskega odziva kože je priročno razložiti s primeri delovanja naprav za njeno izvedbo. Naprava za beleženje galvanskega odziva kože (slika 1) vključuje vhodno napravo 1, ki je povezana z elektrodama 2, 3 za pritrditev na človeško kožo 4. Elektrode so lahko izdelane v različnih izvedbah, na primer v obliki dveh obročev, zapestnice na zapestju in prstana, zapestnice z dvema električnima kontaktoma. Edina zahteva zanje: elektrode morajo zagotavljati stabilno električni kontakt s kožo subjekta. Elektrodi 2, 3 sta povezani s stabiliziranim virom napetosti 5 preko upora R 6, sam upor pa je priključen na vhod diferencialnega logaritemskega ojačevalnika 7, katerega izhod je izhod vhodne naprave 1 in je priključen na vhod nizkoprepustnega filtra 8. Izhod filtra 8 je povezan z vhodom prvega diferenciatorja 9. Izhod slednjega je povezan z vhodom drugega diferenciatorja 10, katerega izhod je povezan z vhodom 11 bloka 12 impulza. analiza oblike. Poleg tega je izhod prvega diferenciatorja 9 povezan neposredno z blokom 12 preko vhoda 13 in tudi preko nizkoprepustnega filtra 14 na drug vhod 15 bloka za analizo oblike 12. Signal iz izhoda omenjenega nizkoprepustnega filtra 14 se uporablja v bloku 12 za kompenzacijo tonične komponente GSR. Mejna frekvenca nizkoprepustnega filtra 8 je približno 1 Hz, mejna frekvenca nizkopasovnega filtra 14 pa je približno 0,03 Hz, kar ustreza zgornjim mejam frekvenčnih pasov fazne in tonične komponente EDA. Izhod enote za analizo oblike impulza 12 je povezan z enoto za registracijo 16. Izum je mogoče izvajati tako v strojni kot programski opremi. V obeh primerih se analiza oblike impulzov fazne komponente EDA, ki omogoča ločitev od artefaktov gibanja in hrupa, izvede z uporabo karakterističnih parametrov signala, ki se nato primerjajo s sprejemljivimi mejami. Ti karakteristični parametri vključujejo: največji naklon sprednjega in zadnjega roba impulza: izraženo kot največjo (f MAX) in najmanjšo (f min) vrednosti prvega izvoda logaritma vhodnega signala (minus trend ); širina t x impulza, opredeljena kot časovni interval med trenutkoma doseganja največje in najmanjše vrednosti prvega izvoda; razmerje absolutnih vrednosti prve izpeljanke (minus trend) na maksimumu in minimumu: r = |(f MAX)|/|(f min)|. Ta vrednost r je merilo asimetrije analiziranega impulza. Tako so pogoji za nanašanje analiziranega impulza na impulz fazne komponente EDA, ne pa na artefakte gibanja in šum, naslednje neenakosti: m 1< f MAX < m 2 ; m 3 < f min < m 4 ; r 1 < r < r 2 ;
t1< t x < t 2 "
kje
m 1 , m 2 - najmanjša in največja dovoljena vrednost prve izpeljanke (minus trend) pri maksimumu, %/s;
m 3 , m 4 - najmanjša in največja dovoljena vrednost prve izpeljanke (minus trend) pri minimumu, %/s;
t 1 , t 2 - minimalni in maksimalni čas med ekstremoma prve izpeljanke, s;
r 1 , r 2 - minimalno in največja vrednost odnosi r. Ugotovljeno je bilo, da se te meje zelo razlikujejo tako od subjekta do subjekta kot za isto osebo z različnimi meritvami. Hkrati je bilo med statistično obdelavo rezultatov raziskave ugotovljeno, da od 80 do 90 % signalov pripada samim GSR signalom, če se uporabijo naslednje številčne vrednosti mej: 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 \u003d 1,5 Na sl. 2 prikazuje primer obdelave realnega GSR signala. Krivulja a prikazuje obliko signala - U = 100ln (I meas) na izhodu logaritmičnega ojačevalnika 7; na krivulji b - prvi U", in na krivulji c - drugi U" derivati ​​signala, prikazanega na krivulji a. Ker vezje predvideva logaritem signala, imajo po diferenciaciji v elementih 9 in 10 številčne vrednosti derivatov signala U" in U"" dimenzije %/s oziroma %/s 2. Na sliki 2 krivulja d prikazuje rezultat prepoznavanja signala GSR na ozadju trenda in motenj po patentiranem izumu. Oznaki S 1 in S 2 prikazujeta signale, ki ustrezajo času pojava impulzov fazna komponenta. Omeniti velja, da je eksperimentalno dejstvo, da je navzven podoben označenim oznakama S 1 in S 2 impulz v časovnem intervalu 20 - 26 s (osenčeno območje) - šum. Preverjanje, ali impulz izpolnjuje štiri kriterije (*) izvaja enota za analizo oblike 12. Velikost trenda je mogoče določiti kot povprečno vrednost prve izpeljanke v časovnem intervalu, ki je značilen za tonično komponento, po možnosti od 30 do 120 s. Poleg tega je velikost trenda lahko določimo kot povprečno vrednost prve izpeljanke v časovnem intervalu 1-2 s pr in pod pogojem, da so vrednosti prvega in drugega izpeljanka v tem časovnem intervalu nižje od navedenih mejnih vrednosti. V drugi varianti je trend natančneje določen, ko pa v velikem številu motnje, zgornji pogoji morda niso izpolnjeni dolgo časa. V tem primeru je treba na prvi način določiti trend. Na sl. 3 kot primer prikazuje strojno izvedbo bloka 12. V tej varianti je trend določen s povprečno vrednostjo prve izpeljanke v obdobju 30 s. Na sl. 4 prikazuje časovne diagrame, ki pojasnjujejo delovanje posameznih elementov tega bloka. Blok 12 ima tri vhode 11, 13 in 15. Vhod 11, na katerega se nanaša signal druge izpeljanke U"" je signalni vhod dveh komparatorjev 17 in 18, na referenčni vhod enote pa se nanese ničelni potencial. slednji. Vhoda 13 in 15 sta vhoda diferencialnega ojačevalnika 19, katerega izhod je povezan s signalnimi vhodi vezja za vzorčenje in zadrževanje 20 in 21. Izhoda primerjalnikov 17, 18 sta povezana z vhodoma sinhronizacijskega bloka 22 oziroma z vhodoma 23 oziroma 24. Izhod 25 bloka 22 je povezan z vhodom ure vezja za vzorčenje in shranjevanje 20, kot kot tudi na začetni vhod žagastega generatorja 26. Izhod 27 je povezan z uro vhoda vezja 21 za vzorčenje in zadrževanje. Izhodi vezij 20, 21 vzorčenja in zadrževanja ter generatorja žagaste napetosti 26 so povezani na vhode primerjalnih vezij 29, 30 in 31. Poleg tega sta izhoda vezij 20 in 21 priključena na vhodi analognega delilnika 32, katerega izhod je povezan z vhodom primerjalnega vezja 33. Izhodi vezij 29, 30, 31, 33 so povezani z logičnimi vhodi vezja IN: 34, 35, 36, 37, 38. Poleg tega je izhod 28 sinhronizacijskega vezja 22 povezan z vhodom stroboskopa 39 vezja IN 34. Primerjalnik 17 ima vhod za dovajanje referenčne napetosti V S1, ki nastavi mejno vrednost drugega odvoda, nad katerim se začne analiza oblike impulza. Referenčni vhodi primerjalnih vezij 29, 30, 31, 33 so povezani tudi z viri referenčne napetosti (ni prikazani na sliki), ki določajo dovoljene meje izbranih parametrov. Indeksi v imenih teh napetosti (V T1, V T2; V M1, V M2; V R1; V M3, V M4) ustrezajo zgornjim mejam, znotraj katerih morajo biti testirane vrednosti (glej neenakosti (* )). V primeru takšnega ujemanja se na izhodu 40 vezja 34 generira kratek logični impulz "1". Delovanje enote 12 za analizo oblike impulza, prikazano na sl. 3 je ponazorjeno z diagrami s sl. 4. Diagram a prikazuje primer posameznega impulza na izhodu logaritemskega ojačevalnika 7. Blok 12 sprejme vhod naslednje signale : prvi izpeljan signal na vhod 131 (diagram b), prvi izpeljan signal, povprečen v 30 s na vhod 15, in drugi izpeljan signal na vhod 11 (diagram c). Čas povprečja je izbran kot najmanjši, ki ustreza frekvenčnemu območju tonične komponente EDA. Posledično je na izhodu diferencialnega ojačevalnika 19 napetost U", ki ustreza prvemu izvodu logaritma vhodnega signala, kompenzirana za vrednost trenda. Vrednost U" je številčno enaka napetosti. prirast v eni sekundi, izražen v %, glede na vrednost tonične komponente (glej sliko 4b). Prav ta signal analizira preostali del vezja. Časovno usklajevanje elementov bloka 12 izvede sinhronizacijsko vezje 22, kot sledi. Signal iz izhoda primerjalnika 17 je pozitiven padec napetosti, ki nastane, ko napetost iz izhoda diferenciatorja 10 preseže mejno vrednost V S1 (slika 4, c). Številčna vrednost mejne napetosti V S1 v voltih je izbrana tako, da ustreza spremembi drugega izvoda za najmanj 0,2 %, ki se določi eksperimentalno. Ta naraščajoči rob (slika 4d) je sprožilni stroboskop za časovno vezje 22. Primerjalnik 18 (glej sliko 4, e) ustvarja pozitivne in negativne padce napetosti na svojem izhodu, ko vhodni signal U"" preide skozi nič. Po zagonu sinhronizacijskega vezja z stroboskopičnim impulzom iz komparatorja 17 se na vsakem robu signala iz primerjalnika 18 generirajo kratki stroboskopski impulzi. Prvi stroboskopski impulz se napaja na izhod 25 (slika 4, f) in nato v vzorčno in zadrževalno vezje 20, ki fiksira vrednost U" v trenutku, ko je dosežen maksimum (slika 4, g). Drugi stroboskop (slika 4. h) vstopi iz izhoda 27 sinhronizacijskega vezja 22 na vhod stroboskopa drugega vezja za vzorčenje in zadrževanje 21, ki fiksira vrednost U" na minimum (slika 4, i ). Prvi impulz se dovaja tudi na vhod generatorja žagaste napetosti 26, ki generira linearno naraščajočo napetost po prihodu stroboskopskega impulza (slika 4, j). Signal iz izhoda generatorja 26 žagaste napetosti se vnese v vezje 29 za primerjavo. Izhodni signal iz vezja 20 se dovaja na vhod primerjalnega vezja 30. Signal iz izhoda vezja 21 se dovaja v vezje 31. Poleg tega se signali iz izhodov vezij 20, 21 dovajajo na vhode A in B analognega delilnika 32. Signal iz izhoda analognega delilnika 32, sorazmeren razmerju vhodnih napetosti U A /U B, ki se napajajo v vhodno vezje 33 za primerjavo. Signali iz izhodov vseh primerjalnih vezij 29, 30, 31 in 33 se napajajo na vhode 35, 36, 37, 38 logičnega vezja IN 34, ki ga taktira stroboskopski impulz (glej sliko 4, k) se napaja na vhod stroboskopa 39 iz izhoda 28 vezja 22. Posledično se na izhodu 40 vezja 34 ustvari logični impulz "1", če se na vse štiri vhode 35-38 uporabi signal logične "1". med prihodom stroboskopskega impulza na vhodu 39, katerega pozitivni rob ustreza negativnemu robu na izhodu 28. Primerjalne sheme (poz. 29-31.33) se lahko izvajajo na kateri koli od tradicionalnih načinov. Ustvarjajo logični signal "1", če je vhodna napetost v območju, ki ga določata obe referenčni napetosti. Vse notranje stroboskopske signale zagotavlja časovno vezje 22, ki se lahko izvede na primer na naslednji način (glej sliko 5). Shema 22 ima dva vhoda: 23 in 24. Vhod 23 je priključen na S-vhod RS flip-flopa 41, ki se s pozitivnim robom iz primerjalnika 17 preklopi v eno stanje (slika 4, d), tj. ko vrednost drugega izvoda U"" preseže mejno raven. Izhod Q sprožilca 41 je povezan z vhodoma logičnih vezij IN 42 in 43, s čimer se omogoči prehod signalov iz sprožilca 44 in pretvornika 45. Signal iz primerjalnika 18 se pošlje na vhod 24 (slika 4, e). Negativen rob signala iz vhoda 24 obrne pretvornik 45 in preko vezja 42 gre do drugega enosmernega 46, ki generira impulz vrat na izhodu 25 (glej sliko 4. h). Pozitiven padec iz vhoda 24 postavi sprožilec 44 v eno samo stanje, ki sproži en strel 47, ki ustvari kratek pozitiven impulz. Ta zatisni impulz se uporabi na izhodu 27 časovnega vezja (slika 4f). Isti impulz se uporabi na vhodu pretvornika 48, katerega izhod je povezan z vhodom enosmernega 49. Tako se vezje 49 sproži z zadnjim robom impulza iz izhoda 47 in generira tretji kratki stroboskopski impulz (glej sliko 4, k). Ta impulz se uporabi na izhodu 28 in se uporablja tudi za ponastavitev RS-natikačev 41 in 44, za kar se uporabi na njihovih R-vhodih. Po prehodu tega impulza je sinhronizacijsko vezje 22 spet pripravljeno za delovanje, dokler naslednji signal ne prispe na vhod 23. Kot rezultat delovanja sinhronizacijskega vezja 22, opisanega zgoraj, je na izhodu 40 bloka za analizo oblike 12 (glej sliko 3), se generira kratek logični impulz "1" pod pogojem, da so analizirani parametri v določenih mejah. Treba je opozoriti, da na sl. 2, d oznaka S 1 in S 2 sta poimenovana samo označeni impulzi; zaradi jasnosti so naloženi na grafih prvega in drugega izvoda analiziranega signala. Zgoraj je opisana strojna izvedba sredstev za ekstrakcijo signalov tonične komponente in impulzov fazne komponente. Hkrati lahko s programsko opremo izvedemo tudi identifikacijo uporabnega impulza fazne komponente v ozadju hrupa in krvnega tlaka. Na sl. 6 prikazuje primer računalniške izvedbe naprave z uporabo digitalne obdelave signala. Naprava vključuje vhodno napravo 1, ki je povezana z elektrodama 2, 3 za povezavo s človeško kožo 4. Elektrodi sta preko upora R6 priključeni na vir 5 stabilizirane konstantne referenčne napetosti. Signal iz upora 6 se dovaja na vhodno napravo - operacijski ojačevalnik 50 z visoko vhodno in nizko izhodno impedanco, ki deluje v linearnem načinu. Iz izhoda ojačevalnika 50 se signal dovaja na vhod standardnega 16-bitnega analogno-digitalnega pretvornika 51 (ADC), nameščenega v razširitveno režo IBM-kompatibilnega računalnika 52. Logaritem in vse nadaljnje analize signal se izvaja digitalno. S pomočjo ADC pretvorjenih vrednosti toka, ki teče med elektrodama (I meas)> se izračunata prva in druga izpeljanka vrednosti 100ln (I meas). Vrednosti prvega izvoda je treba izračunati s popravkom za trend. Vrednost trenda je opredeljena kot povprečna vrednost prve izpeljanke v obdobju od 30 do 120 s. Nato se izvede določitev pripadnosti analiziranega impulza signalu GSR (preverjanje izpolnjevanja pogojev (*)). Če parametri oblike ustrezajo uveljavljenim kriterijem, se omenjeni impulz imenuje GSR impulzi, če ne, pa artefakti. Opisano metodo in napravo lahko uporabimo v različnih medicinskih in psihofizioloških študijah, kjer je eden izmed merjenih parametrov električna prevodnost kože. To so na primer: simulatorji s povratnimi informacijami o odpornosti kože za razvijanje sposobnosti sproščanja in koncentracije, sistemi profesionalne selekcije itd. Poleg tega je patentirani izum mogoče uporabiti na primer za določanje stopnje budnosti voznika. vozilo v realnih pogojih, za katere je značilna prisotnost številnih motenj. Izvedbo naprav je mogoče enostavno izvesti na standardni bazi elementov. Različico naprave z digitalno obdelavo signalov je mogoče izvesti na podlagi katere koli osebni računalnik, kot tudi z uporabo katerega koli mikrokrmilnika ali mikroračunalnika z enim čipom. Povezava merilnega dela in naprave za obdelavo signala (analogna in digitalna) se lahko izvede s katerim koli od znane načine, tako prek žičnega kanala kot brezžično, na primer prek radijskega ali IR kanala. Obstaja veliko različnih različic naprave, odvisno od spretnosti in strokovnega znanja ter uporabljene elementne baze, zato podani diagrami ne smejo služiti kot omejitve pri izvajanju izuma.

Zahtevaj

1. Metoda za beleženje galvanskih kožnih reakcij, vključno s pritrjevanjem dveh elektrod na človeško telo, nanosom električne napetosti nanje, registracijo časovne spremembe električnega toka, ki teče med elektrodama, in fiksiranjem tokovnih impulzov v frekvenčnem pasu fizičnega komponenta elektrodermalne aktivnosti, označena s tem, da analizirajo obliko vsakega impulza v zaporedju impulzov v frekvenčnem pasu fizične komponente, za katero se signal zabeleži v obliki časovne izpeljanke logaritma številske vrednosti električnega toka se velikost trenda določi zaradi sprememb signala v frekvenčnem pasu tonične komponente elektrodermalne aktivnosti, vrednost prvega derivata pa se popravi tako, da se od njega odšteje trendna vrednost, registrira drugi časovni izvod logaritma številčne vrednosti električnega toka, določi začetek impulza omenjenega signala do trenutka, ko je presežen drugi izvod mejne vrednosti in nato določi Ugotavljajo skladnost oblike impulza z uveljavljenimi kriteriji, in če taka skladnost obstaja, se analizirani impulz nanaša na impulze fizične komponente, v odsotnosti takega ujemanja pa kot artefakte. 2. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da se vrednost trenda določi kot povprečna vrednost prvega izvoda v časovnem intervalu, prednostno od 30 do 120 s. 3. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da se vrednost trenda določi kot povprečna vrednost prve izpeljanke v časovnem intervalu 1 - 2 s, pod pogojem, da sta vrednosti prvega in drugega izvoda manjša od določene mejne vrednosti v tem časovnem intervalu. 4. Postopek po katerem koli od zahtevkov od 1 do 3, označen s tem, da se za čas prihoda impulza prvega izvoda šteje trenutek, ko drugi derivat preseže mejno vrednost za vsaj 0,2 %. 5. Postopek po katerem koli od zahtevkov od 1 do 4, označen s tem, da se pri določanju oblike impulza izmerijo vrednosti največje vrednosti f m a x in najmanjše vrednosti f m i n prve izpeljanke minus Zapišejo se vrednost trenda, njihovo razmerje r, časovni interval t x med minimumom in maksimumom prve izpeljanke, pri čemer so trenutki doseganja največje in minimalne vrednosti prve izpeljanke določeni s trenutkom predznaka sprememba druge izpeljanke. 6. Postopek po zahtevku 5, označen s tem, da so kriteriji za pripadnost analiziranega impulza signalu fizične komponente elektrodermalne aktivnosti neenakosti.
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.

Fiziološke študije ob koncu 19. stoletja so pokazale, da med dvema elektrodama, ki sta neposredno naneseni na kožo, obstaja potencialna razlika zaradi lokalne presnove, stanja žil in hidrofilnosti kože. Področja kože, bogata z znojnimi žlezami, so elektronegativna, medtem ko so predeli, ki so revni z njimi, elektropozitivni. Pod vplivom bolečine, duševnega stresa, vzbujanja analizatorjev se bo potencialna razlika spremenila. Ta učinek je odkril ruski fiziolog I.R. Tarkhanov leta 1889. Običajno je med elektrodama, ki se nahajajo na razdalji 1 cm drug od drugega, potencialna razlika Δφ 10 - 20 mV. Pod vplivom dražljajev Δφ naraste na desetine in stotine milivoltov. Za odstranjevanje potencialov se uporabljajo elektrode iz cinka ali srebra in imajo obliko diskov s premerom ~ 10 mm. Za boljši stik se uporablja prevodna pasta. Prej je bila pasta narejena iz kaolina in nasičene raztopine ZnS v vodi. Trenutno se uporablja industrijska pasta. Merilna shema je prikazana na sliki. Vidi se, da se uporablja kompenzacijski način. Tipka 1 je zaprta za merjenje, tipka 2 je vklopljena poljubno. Nato reostat zmanjša na nič tok, ki ga prikazuje ampermeter v merilnem vezju. Če ne deluje, preklopite tipko 2. Nato se uporabi dražljaj predmeta in po latentnem obdobju (ki je 1–3 s) se zabeleži galvanski odziv kože na dražljaj. Ta postopek se po Tarkhanovu imenuje galvanska kožna reakcija.

Galvansko kožno reakcijo lahko zabeležimo po metodi francoskega zdravnika K. Fereta. Ta tehnika meri električni upor med dvema točkama na koži. Pod delovanjem dražilnega sredstva se električni upor kože po preteku latentnega časa spremeni. Obe metodi dajeta enake rezultate pri registraciji galvanskega odziva kože (GSR).

Informativne možnosti KGR.

Električna prevodnost kože je odvisna od stanja avtonomnega živčnega sistema. Dejavniki, ki določajo električno prevodnost, so aktivnost žlez znojnic, prepustnost bioloških membran, hidrofilnost kože in oskrba s krvjo. Vplivi, pod vplivom katerih se spremeni električna prevodnost: bolečine, nevropsihična napetost, aferentni dražljaji (svetloba, zvok). Sprememba električnega upora kože se imenuje GSR, saj jo spremlja sprememba galvanskega potenciala kože. Izvaja se pri konstantni napetosti.

Galvanske kožne reakcije so zelo nespecifične, saj so lahko povezane tako s kompleksnimi nevro-endokrinimi premiki kot s spremembami informacijskih tokov v centralnem živčnem sistemu. Ko je simpatični sistem vzbujen, se upor kože zmanjša (ali pa se poveča negativni potencial elektrode). Pri parasimpatičnih reakcijah se zgodi ravno nasprotno.

Ko so piloti leteli vzdolž Keplerjeve parabole, so opazili nihanja električnega upora, ki jih povzroča delovanje preobremenitev, vmesno stanje breztežnosti. Shizofreniki kažejo spontane galvanske kožne reakcije. Ob teh razmeroma hitrih reakcijah se pojavljajo tudi počasne spremembe potencialov (urno, dnevno). V spanju odpornost raste. Ko je vestibularni aparat vzbujen, se upor zmanjša. GSR velja za merilo budnosti in zavedanja pilota. Ta metoda beleži čustva - navdušenje, strah, strah itd.

Metoda RGR je bila uporabljena na vesoljskih plovilih med medicinskimi raziskavami in spremljanjem stanja astronavtov. Pri letenju na Vostok 3 in Vostok 4 je ta metoda beležila počasna nihanja potenciala galvanske kože, na Vostok 5 in Vostok 6 pa hitra nihanja. Ta metoda ima tudi določene težave pri izvajanju. Povezani so z rastjo. električni upor zaradi kršitve stika s kožo in zaradi pojavov polarizacije. Za pilote in kozmonavte se elektrode za registracijo GSR nanesejo na stopalo - hrbtni in plantarni del. Pritrdite elektrode elastičnega povoja. Nespecifičnost galvanskih kožnih reakcij narekuje potrebo po njihovi nenehni primerjavi z drugimi fiziološkimi kazalniki, s snemanjem radijskih komunikacij in s televizijsko sliko. Na primer, na posnetku galvanskega odziva kože V.V. Signal Tereškove je sovpadal z njenim prebujanjem iz spanja, ki ga je nadzorovalo odpiranje oči. Slednje smo zabeležili z elektrookulografijo (EOG).

Kožno-galvanske pojave so pri nas in v tujini preučevali različni avtorji in v različnih smereh. V ambulanti so preučevali fiziološke, refleksne, fizikalno-kemijske mehanizme kožnih električnih reakcij, fizikalno-kemijsko naravo električnih potencialov kože in vpliv živčnega sistema nanje, kožno-galvanske reakcije pri zdravih in bolnih.
Registracija in fiksiranje galvanskega odziva kože (ali potenciala galvanske kože) za instrumentalno detekcijo laži se izvaja s pomočjo poligrafa in posebne programske opreme. Galvanski odziv kože (v nadaljevanju GSR) se vzame s pomočjo preprostega senzorja, sestavljenega iz dveh elektrod, ki sta pritrjeni na površino človeške kože, zlasti na "blazinice" nohtnih (zgornjih) falang. prsti.
Kljub razpoložljivim študijam (Vasilyeva V.K. - 1964; Raevskaya O.S. -1985), ki potrjujejo prisotnost nekaterih razlik v potencialih kože, odvisno od mesta odstranitve GSR (leva ali desna stran telesa), po mojem mnenju to ne vpliva bistveno na rezultate interpretacije poligramov pri izvajanju anket z uporabo poligrafa. Če pa imate izbiro, priporočam streljanje GSR s prstov leve roke, saj tradicionalno velja, da se izrazitejša reakcija vzame iz leve roke, ki je pod nadzorom "bolj čustvene" desne poloble možganov.
V prispevku uporabljamo raziskovalne materiale, pridobljene s pomočjo poligrafa "KRIS" proizvajalca Varlamov in ustrezne programske opreme "Sheriff".
Ugotovljeno je bilo, da so električni pojavi v živih tkivih, vključno s človeško kožo, posledica ionskih sprememb.
Študij GSR se je začel v 19. stoletju. Po razpoložljivih podatkih sta Feret in Tarkhanov leta 1888 odkrila dva pojava električne aktivnosti kože. Feret je odkril, da se upor (električna prevodnost) kože spremeni, ko skozi njo preide tok 1-3 voltov v dinamiki vpliva čustvenih in senzoričnih dražljajev. Fenomen GSR, ki ga je nekoliko kasneje odkril Tarkhanov, je v tem, da se pri merjenju potenciala kože z galvanometrom zazna sprememba tega potenciala, odvisno od čustvenih izkušenj osebe in dostavljenih senzoričnih dražljajev. Očitno v takih okoliščinah Feretova metoda meri GSR z merjenjem odpornosti kože, metoda Tarkhanova pa GSR z merjenjem potenciala kože. Obe metodi merita GSR v dinamiki ponudbe (predstavitev) dražljajev. V zvezi z očitno odvisnostjo GSR od duševnih pojavov se je nekaj časa GSR imenoval psihogalvanska reakcija ali Feretov učinek. Spremembo potenciala kože so nekaj časa imenovali učinek Tarkhanov.
Poznejši znanstveniki (Tarhanov 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; -1943 Goreva V.P. -1951; Vareva V.P. -1959; ; Kondor I.S., Leonov N.A. -1980; Krauklis A.A. -1982; Arakelov GG -1998 in mnogi drugi) so razvili in potrdili navedeno ionsko teorijo bioelektričnih potencialov. Po podatkih d.b.s. Vasiljeva V.K. (1964), enega prvih pri nas je ionsko teorijo bioelektričnih potencialov in tokov utemeljil V.Yu. Chagovets (1903).
Najpreprostejši in najjasni koncept GSR s psihološkega vidika je po mojem mnenju leta 1985 predlagal L. A. Karpenko: "Galvanski odziv kože (GSR) je indikator električne prevodnosti kože. Ima fazne in tonične oblike. V prvem primeru je GSR ena od komponent orientacijskega refleksa, ki nastane kot odziv na nov dražljaj in zamre z njegovo ponovitvijo. Za tonično obliko GSR so značilne počasne spremembe v prevodnosti kože, ki se na primer razvijejo z utrujenostjo "(Kratek psihološki slovar / Sestavil L.A. Karpenko; Pod splošnim uredništvom A.V. Petrovsky, M.G. Yaroshevsky. - M.Zh Politizdat, 1985, str. 144).
Leta 2003 Nemov R.S. je dal naslednjo definicijo: »Galvanski kožni odziv (GSR) je neprostovoljni organska reakcija registrirani z ustreznimi instrumenti na površini človeške kože. GSR se izraža v zmanjšanju električne upornosti površine kože na prevodnost električnega toka nizke jakosti zaradi aktivacije žlez znojnic in naknadnega vlaženja kože. V psihologiji se GSR uporablja za preučevanje in vrednotenje čustvenih in drugih psiholoških stanj osebe v določenem trenutku. Po naravi GSR ocenjujejo tudi uspešnost osebe različne vrste dejavnost "(Psihologija: Slovar-priročnik: v 2 urah - M .: Založba VLADOS-PRESS, 2003, 1. del str. 220).
Najbolj jedrnato definicijo GSR je mogoče najti v N.A. Larchenko: "Galvanski odziv kože je indikator električne prevodnosti kože, ki se spreminja z različnimi duševnimi boleznimi" (Slovar-referenčni priročnik medicinskih izrazov in osnovnih medicinskih konceptov / N.A. Larchenko. - Rostov- na - Don: Phoenix, 2013, str. 228).
Obstaja veliko sodobnih definicij GSR, medtem ko ni stroge in natančne posploševalne teorije galvanskega odziva kože. Glede na številne znanstvene študije, ki se izvajajo pri nas in v tujini, moramo priznati, da pri študiju GSR ostaja veliko vprašanj. "Električna aktivnost kože (EC) je povezana z aktivnostjo znojenja, vendar njena fiziološka osnova ni v celoti raziskana" (Psihofiziologija: učbenik za univerze / Uredil Yu.I. Aleksandrov, Sankt Peterburg: Peter, 2012, str. 40). Ne da bi se spuščali v seznam teorij, je treba opozoriti, da je za namen instrumentalne detekcije laži GSR morda najučinkovitejši kazalnik psihofiziološke aktivnosti osebe. Najpomembnejša za instrumentalno odkrivanje laži je povezava galvanske kožne reakcije s fiziološkimi in duševnimi procesi osebe, stabilna povezava amplitude, dolžine in dinamike GSR z verbalnimi in neverbalnimi dražljaji, ki jo povzročajo. , pa tudi dejstvo, da se te povezave odražajo v različni meri. »Številne študije različnih avtorjev so pokazale, da GSR odraža splošno aktivacijo človeka, pa tudi njegovo napetost. S povečanjem stopnje aktivacije ali povečanjem napetosti se upor kože zmanjša, s sproščanjem in sprostitvijo pa se stopnja odpornosti kože poveča. stran 17).
Po mnenju Varlamova V.A. »Analiza podatkov o mehanizmu nastanka in regulacije kožne reakcije, njenih informativnih znakov je pokazala, da:
- tonična kožna reakcija je odraz globokih procesov funkcionalnega prestrukturiranja v centralnem živčnem sistemu;
- velikost odziva galvanskega kožnega refleksa je neposredno odvisna od novosti dražljaja, tipoloških značilnosti višje živčne aktivnosti, stopnje motivacije subjekta in njegovega funkcionalnega stanja;
- dinamika kazalnikov faznega CR je lahko merilo za stopnjo čustvene preobremenjenosti človeškega funkcionalnega sistema. Če nadaljnja rast čustvena napetost vodi do zmanjšanja faznega CR, kar kaže na mejo funkcionalnih zmožnosti subjekta;
- načini registracije, merjenja dinamike upornosti kože oziroma potenciala kože se glede na vsebino informacij ne razlikujejo;
— informativne značilnosti krivulje RC so skupne vsaki periodični krivulji.
Pri analizi CR je treba upoštevati značilnosti mobilnosti živčnega sistema ljudi, ob upoštevanju regionalnih in nacionalnih značilnosti. Iz krivulje CR je nemogoče ugotoviti, kateri predstavnik državljanstva se testira, dejstvo pa je, da je npr. južni narodi, temperamenten, z mobilnim živčnim sistemom - lahko določite. (Varlamov V.A., Varlamov G.V., Računalniško odkrivanje laži, Moskva-2010, str.63).
Glede na navedeno se mi zdi primerno določiti glavne značilnosti GSR, ki so potrebne za obračun in razumevanje za namene psihofizioloških raziskav (anket) s pomočjo poligrafa in ti instrumentalne detekcije laži.
Galvanski odziv kože (GSR) je lasten indikator električne prevodnosti in odpornosti kože električni potencial kožo. Ugotovljeno je bilo, da se ti kazalniki pri človeku spreminjajo glede na zunanje in notranje pogoje. Najpomembnejši so po mojem mnenju: psihološko stanje človeka, fiziološko stanje človeka, prilagodljive sposobnosti človeka, okoljske razmere, moč, pogostost in intenzivnost predstavljenega dražljaja itd.
Galvanski odziv kože (GSR) ima fazne in tonične komponente. Fazna komponenta označuje psihofiziološko reakcijo, povezano s prepoznavanjem predstavljenega dražljaja. Te značilnosti so povezane s prepoznavanjem takšnih komponent predstavljenega dražljaja, kot so njegova novost, intenzivnost, nenadnost-pričakovanost, moč, pomenska vsebina in čustveni pomen. Tonična komponenta označuje psihofiziološko stanje preučevanega organizma, stopnjo prilagoditve predstavljenemu dražljaju.
Galvanski kožni odziv (GSR) v nadzorovanih pogojih praktično ni mogoče popraviti zavestnega nadzora. Ob prisotnosti zunanjih ali notranjih pogojev, ki vplivajo na stanje GSR, je po naravi spremembe faznih in toničnih komponent GSR mogoče povsem objektivno določiti kvalitativne značilnosti dejavnikov, ki vplivajo. Ta okoliščina omogoča dokaj objektivno razlikovanje spontanega GSR od poljubnega GSR.
Galvanski kožni odziv (GSR) v času psihofiziološke študije z uporabo poligrafa lahko štejemo kot indikator stopnje prepoznavanja predstavljenega dražljaja, kazalnik čustev, indikator stresne reakcije, indikator funkcionalnega stanja. stanje telesa in vse našteto hkrati.
Iz klasične psihofiziologije je znano, da je GSR povezan s talamičnimi in kortikalnimi regijami možganov. Menijo, da aktivnost neokorteksa uravnava retikularna formacija, medtem ko hipotalamus vzdržuje avtonomni tonus, aktivnost limbičnega sistema in splošni ravni budnost osebe. Dokazano je tudi, da na GSR delno vpliva človeški parasimpatični sistem.
Odlomek iz knjige "Enciklopedija poligrafa"

Področja praktične uporabe metode GSR V psiholoških in psihofizioloških študijah, ki zahtevajo integrativno oceno funkcionalnega stanja; Reševanje različnih aplikativnih problemov v psihologiji dela, psihofiziologije, inženirske psihologije itd., povezanih s kvantitativno oceno vpliva različnih dejavnikov na človeka;

Področja praktične uporabe metode GSR Pospešiti proces učenja različnih metod samoregulacije psihofunkcionalnega stanja Metode samoregulacije psihofunkcionalnega stanja Za raziskave, povezane z optimizacijo načinov, kako človek reši problemske trenutke in problemske situacije pri opravljanju poklicne dejavnosti.

Uporaba parametrov GSR Za kvantificiranje vseh vrst čustvenih manifestacij, opaženih kot posledica posebnih učinkov v poskusih in kot indikator subjektivnih izkušenj; Kot parameter energetske varnosti tako celotnega organizma kot celote kot posameznih sistemov.

GSR model znojenja Proces prevajanja električnega toka skozi kožo določa električna prevodnost tekočin (znojni izločki in hidratacija zgornje plasti), kvantitativno pa so električni parametri kože določeni s kvantitativnimi parametri izločanja tekočine. .

Model znojenja GSR Kvalitativne spremembe v sestavi tekočine v koži niso upoštevane. Ko se oseba aktivira pod vplivom impulzov v živčnih končičih zgornjih plasti kože, se intenzivnost potenja v znojnih žlezah poveča.

Model potenja GSR Hitre (fazične) spremembe signala GSR odražajo povečanje elektrokutane prevodnosti in zmanjšanje električnega upora kože. Počasnejše tonične spremembe v nivoju GSR signala določata intenzivnost potenja in stopnja hidracije (nasičenost zgornjih plasti kože s tekočimi elektroliti).

Ionski model GSR (VV Sukhodoev) V normalnem funkcionalnem stanju je pomemben del tkivnih ionov v aktivnem (prostem) stanju, kar koži omogoča, da opravlja svojo funkcijo izmenjave energije človeškega telesa z okoljem.

Ionski model GSR (VV Sukhodoev) S povečanjem aktivacije (zaradi živčnih impulzov) se poveča aktivnost elektrolitskih ionov in zmanjša energetski potencial celičnih membran. Ioni na celičnih membranah se premikajo od prostega do vezano stanje in povečati prevodnost kože, t.j. opazimo aktivacijsko reakcijo v obliki faznega GSR.

Ionski model GSR Z zmanjšanjem energijskega vpliva iz centralnega živčnega sistema se samodejno vklopijo procesi prehoda ionov v stabilnejše vezano stanje zaradi njihovega združevanja na celične membrane (del ionske energije se prenese na celice). za znotrajcelične procese, povezane s kopičenjem energije na celični ravni).

Tri glavne vrste GSR v ozadju (L.B. Ermolaeva-Tomina, 1965) Stabilen (v ozadju GSR so spontana nihanja popolnoma odsotna); Stabilno labilno (ločena spontana nihanja so zabeležena v GSR v ozadju); Labilno (tudi v odsotnosti zunanjih dražljajev se spontana nihanja nenehno beležijo).

Galvanska reaktivnost kože Galvanska reaktivnost kože je lahkost, s katero se razvijejo odzivi na izpostavljenost. Glede na stopnjo reaktivnosti vse ljudi delimo na nizko reaktivne (reakcije se ne pojavijo niti na dražljaje velike intenzivnosti) in visoko reaktivne (vsak, tudi najmanjši zunanji vpliv povzroča intenziven GSR). Obstajajo vmesne vrste. Visoko reaktivni ljudje so aktivni, razdražljivi, anksiozni, egocentrični, zelo domiselni, nizko reaktivni pa letargični, umirjeni in nagnjeni k depresiji.

Hitrost izumrtja GSR in tipološke lastnosti živčnega sistema Hitrost izumrtja GSR ob ponovitvi dražljaja je počasnejša pri osebah z visoko dinamiko vzbujanja; pri posameznikih z visoko dinamiko inhibicije opazimo hitro bledenje GSR, ko se dražljaj ponavlja.

Metoda za določanje moči živčnega sistema (po V.I. Rozhdestvenskaya, 1969; V.S. Merlin, E.I. Mastvilisker, 1971) Registracija izzvane GSR kot odgovor na večkratno (30) predstavitev dražljaja. Reakcija na prvih pet predstavitev se ne upošteva, ker. šteje za indikativno. Primerjajo se povprečne amplitude GSR za 3 sekunde (od 6 do 8) in 3 zadnje predstavitve dražljaja. Kazalnik moči-šibkosti živčnega sistema je odstotek logaritmov povprečne amplitude. Višja kot je vrednost koeficienta, večja je moč živčnega sistema.

Vrednosti amplitude GSR V normalnem stanju je amplituda GSR mV/cm; Z naraščajočim vzbujanjem se amplituda GSR poveča na 100 mV/cm.

GSR-BFB trening Kot korelator psiho-čustvenega stanja se GSR pogosto uporablja v vezju BFB pri zdravljenju bolezni osrednjega živčevja, nevroz, fobij, depresivnih stanj, različnih čustvenih motenj in povečanju duševne stabilnosti v stresnih razmerah. Odprava prekomerne vegetativne aktivacije kot odziva na zunanje dejavnike, biofeedback - trening GSR za praktično zdrave ljudi omogoča znižanje psihofiziološke cene dejavnosti in izboljšanje njene kakovosti, zlasti v situacijah visoke odgovornosti, pomanjkanja časa, informacij in sredstev, pa tudi v pogoji verjetne nevarnosti in motenj .

GSR-BOS usposabljanje Namen postopka. Oblikovanje pri bolniku stereotipa o zaviranju avtonomne aktivacijske reakcije kot odgovor na predstavitev nepričakovanih zvočnih dražljajev. Indikacije in kontraindikacije. Priporoča se za bolnike s prekomerno avtonomno aktivacijo kot odziv na predstavitev nepomembnega akustičnega dražljaja. Uporabimo jih lahko v zaključni fazi pri poučevanju veščin sproščanja pod vplivom motečih dražljajev. Poleg tega je normalizacija hitrosti izumrtja orientacijske reakcije ena od pomožnih stopenj pri povečanju odpornosti na duševni stres. Ta vrsta vadbe je kontraindicirana pri akutnih psihotičnih stanjih, nevrozah podobnih posledicah poškodbe glave, nevroinfekcijah in drugih organskih poškodbah možganov.

Posebnosti uporabe Med postopkom je treba prostor vzdrževati pri konstantni temperaturi 20 ... 24 ° C in ne sme biti nobenih tujih zvokov. Ni priporočljivo začeti vadbe prej kot dve uri po obilnem obroku. Roka z elektrodami prosto leži na naslonu za roke stola, aktivne gibe je treba po možnosti izključiti. V nekaterih primerih lahko pri enakih dražljajih pride do razlike v amplitudah reakcij na desni in levi roki. V tem primeru je treba uporabiti stran z večjimi amplitudnimi vrednostmi.

Scenarij usposabljanja z biofeedbackom KGR "Spoznavanje" Ideja scenarija. Z nadzorovanjem dinamike lastnega GSR ob epizodni predstavitvi neprijetnih zvočnih dražljajev pacient najde in utrdi sposobnost odzivanja, ki je ne spremljajo izbruhi GSR in s tem pretirana avtonomna aktivacija. Posebnosti scenarija. Kot model stresnih vplivov se uporabljajo zvočni signali povečane glasnosti in subjektivno neprijetni za bolnika. Trenutki njihove predstavitve se oblikujejo naključno s pomočjo generatorja signalov.

Scenarij biofeedback treninga GGR "Spoznavanje" Nadzorovani parametri in konfiguracija odstranitve. Kot nadzorovan parameter uporablja se absolutna vrednost GSR (M GSR). Registracija GSR se izvaja z dlančne površine distalnih falang kazalca in srednjega prsta ene od rok. Pred nanosom elektrod kožo obdelamo s 70% raztopino alkohola. Na prstu, v območju stika z delovnim delom elektrode, ne sme biti odrgnin in drugih poškodb kože. Če je na voljo, lahko uporabite drug prst ali premaknete elektrodo na srednjo falango istega prsta. Pritrditev elektrod ne sme biti tesna.

Opis postopka "Izboljšanje odpornosti na stres" Namen postopka. Uporablja se za obvladovanje in utrjevanje veščin za zmanjšanje resnosti vegetativnih manifestacij in čustvene napetosti ob izpostavljenosti stresnim dejavnikom. Indikacije in kontraindikacije. Priporočljivo za funkcionalno vadbeno terapijo bolnikov z nevrozo z anksiozno-fobičnimi simptomi, izboljšanje duševne prilagoditve, povečanje duševne stabilnosti osebe na različne stresne dejavnike. Priporočljivo je tudi premagovanje notranje duševne napetosti, občutkov nejasne tesnobe in neupravičenega strahu. Postopek lahko uporabljajo praktično zdravi ljudje, katerih dejavnosti potekajo v pogojih povečane odgovornosti, pomanjkanja časa in možne nevarnosti.

Opis postopka "Izboljšanje odpornosti na stres" Postopki so kontraindicirani pri akutnih psihotičnih stanjih, nevrozah podobnih posledicah poškodbe glave, nevroinfekcijah in drugih organskih poškodbah možganov. Upoštevati je treba, da je, tako kot pri uporabi katere koli vrste biofeedback, učinkovitost biofeedbacka po GSR zmanjšana pri bolnikih z intelektualno-mnestičnimi motnjami. Zato je ob prisotnosti te patologije izrazite stopnje treba razmisliti o vprašanju smotrnosti predpisovanja opisane metode. Priporoča se za bolnike s prekomerno avtonomno aktivacijo kot odziv na predstavitev nepomembnega akustičnega dražljaja.

Opis postopka "Izboljšanje odpornosti na stres" Posebnosti uporabe. Za sprožitev stanja tesnobnega pričakovanja pri pacientu se uporabljajo elektrokutani dražljaji (ES), ki nastanejo z uporabo električnega stimulatorja. Potrebni so predhodni napotki, soglasje bolnika in individualna izbira jakosti električnega dražljaja. Vložke iz klobučevine elektrod elektrostimulatorja je treba dobro navlažiti z vodo iz pipe. Ko se posušijo, se intenzivnost stimulacije zmanjša, zato, če vadba traja več kot 30 minut, uporabite gumb »Pavza« in jih dodatno navlažite. V enem postopku uporaba več kot 15 ES ni priporočljiva.

Opis postopka "Izboljšanje odpornosti na stres" Uporabljajo se lahko v zaključni fazi pri poučevanju veščin sproščanja pod vplivom motečih dražljajev. Poleg tega je normalizacija hitrosti izumrtja orientacijske reakcije ena od pomožnih stopenj pri povečanju odpornosti na duševni stres.

Literatura 1) Dementienko V.V., Dorokhov V.B., Koreneva L.G. Hipoteza o naravi elektrodermalnih pojavov // Človeška fiziologija T C) Ivonin A.A., Popova E.I., Shuvaev V.T. in drugi Metoda vedenjske psihoterapije z uporabo biofeedbacka na galvanski odziv kože (GSR-BFB) pri zdravljenju bolnikov z nevrotično fobičnimi sindromi // Biofeedback, 2000, 1, p) Fedotchev A.I. Adaptive biofeedback s povratnimi informacijami in nadzorom funkcionalnega stanja osebe / Inštitut za celično biofiziko RAS // Advances in Physiological Sciences T. 33. N 3. C

Električna aktivnost kože - galvanski odziv kože(GGR) - se določi na dva načina. Prva, ki jo je predlagal S. Fere (Fere) leta 1888, je merjenje odpornosti kože. Drugi - merjenje potencialne razlike med dvema točkama na površini kože - je povezan z imenom I.R. Tarhanov (1889).

Primerjava GSR, merjenega po Feretovi metodi in po Tarkhanovovi metodi, je privedla do zaključka, da spremembe v razliki v potencialih kože in odpornosti kože odražajo isto refleksno reakcijo, zabeleženo pri različnih fizične razmere(Koževnikov, 1955). Spremembe odpornosti so vedno predstavljene z enofaznim valom zmanjšanja začetne odpornosti kože. Spremembe potencialov kože se lahko izrazijo kot valovi različne polarnosti, pogosto večfazni. Po R. Edelbergu (Edelberg, 1970) potencialna razlika kože vključuje epidermalno komponento, ki ni povezana z delovanjem žlez znojnic, medtem ko je prevodnost kože nima, torej odraža stanje znojnih žlez.

Pri merjenju odpornosti kože s zunanji vir tok, povezan z negativnim polom na dlan, se latentno obdobje spremembe upora izkaže za 0,4-0,9 sekunde daljše od latentnega obdobja sprememb potencialne razlike. Dinamične značilnosti faznega GSR zanesljivo odražajo hitre procese v CNS. Narava in oblika tonične komponente sta individualna indikatorja in ne kažeta jasne odvisnosti od vrste dejavnosti (Kuznetsov, 1983).

Pri nastanku GSR sodelujeta dva glavna mehanizma: periferni (lastnosti same kože, vključno z aktivnostjo znojnih žlez) (Biro, 1983) in prenosni, povezan z aktivacijskim in sprožilnim delovanjem osrednjih struktur (Lader in Motagu). , 1962). Razlikovati med spontanim GSR, ki se razvije v odsotnosti zunanjega vpliva, in izzvanim - odraža odziv telesa na zunanji dražljaj.

Za registracijo GSR uporabite

yut nepolarizirane elektrode, običajno nanesene na dlani in hrbtno površino rok, konice prstov, včasih na čelo ali stopala.

GSR je najbolj učinkovit v kombinaciji z

kombinacija z drugimi metodami pri ocenjevanju čustvenega stanja preiskovancev (slika 2.24).

Vse opisane metode za pridobivanje psihofizioloških informacij imajo svoje prednosti in slabosti. Sočasna uporaba več od njih v eni eksperimentalni situaciji omogoča pridobitev zanesljivejših rezultatov.

Asociacijski eksperiment kot orodje za analizo

Psihični fenomeni

Prvič asociativni eksperiment je leta 1879 predlagal F. Galton, sorodnik C. Darwina. Izkazal se je kot inovator na različnih področjih. človeško znanje. F. Galton je na Scotland Yardu uvedel prstne odtise, cenil pomen metode dvojčka v genetski analizi, predlagal nove statistične metode za analizo bioloških podatkov in ustvaril prvi test za ocenjevanje inteligence. Kot večina raziskovalcev s področja psihologije tistega časa je na sebi izvedel številne eksperimentalne študije.

Različica asociativne metode, ki jo je predlagal F. Galton, je izgledala takole. Izbral je 75 angleških besed, vsako napisal na ločeno kartico in jo odložil za nekaj dni. Nato je z eno roko vzel karto in s pomočjo kronometra zabeležil čas, ko je prebrana beseda v njem vzbudila dve različni misli. F. Galton je zavrnil objavo rezultatov eksperimenta in se skliceval na dejstvo, da »s tako neverjetno jasnostjo razkrivajo bistvo človeške misli in odpirajo anatomijo mišljenja s tako živahnostjo in zanesljivostjo, da je malo verjetno, da bi jih lahko ohranili, če bi objavijo se in postanejo last sveta« (Miller, 1951).

Sistematično je metodo svobodnih asociacij za oceno stanja osebe začel uporabljati 3. Freud (1891). V njegovi interpretaciji je metoda izgledala drugače: bolnik, ki je ležal na kavču, je eno uro izgovarjal besede, fraze, izražal misli o temah, ki so se mu pojavile v mislih.

Včasih je bila tovrstna povezava povezana s sanjami, ki so pacienta zadele v otroštvu in se pogosto ponavljajo v odrasli dobi. 3. Freud je pokazal, da pojavljanje dolgih premorov ali težav v procesu povezovanja praviloma kaže na približevanje področju duševnega konflikta, ki ga subjekt sam nezavedno.

Nadaljnji prispevek k razvoju asociativne metode je dal K. Jung (1936), ki jo je bistveno modificiral in ustvaril sam asociativni eksperiment. Istočasno je podobno študijo izvedel Max Wertheimer (Wertheimer e. a., 1992), katerega delo je manj znano in je imelo manj vpliva na nadaljnji razvoj psihofiziologije.

K. Jung je uporabil 400 različnih besed, med katerimi je bilo 231 samostalnikov, 69 pridevnikov, 82 glagolov, 18 predlogov in številk. Posebna pozornost plačal za zagotovitev, da so bile bolnikom znane vse besede

mu, se je močno razlikoval po pomenu in zvoku, ga pri izbiri asociacij ni omejeval na nobeno področje. S pomočjo kronometra smo ocenili latentno obdobje verbalnega odziva in kvalitativne značilnosti asociacije. K. Jung je menil, da kljub navidezni samovolji asociativnega procesa subjekt nevede izda tisto, kar zmotno meni za najbolj skrito.

K. Jung je poudaril, da se pri analizi asociacije proučuje več procesov hkrati: zaznavanje, posamezne značilnosti njegovega popačenja, intrapsihične asociacije, verbalna tvorba in motorična manifestacija. Odkril je objektivne kriterije za povezavo predstavljene besede s kompleksom, potlačenim v nezavedno. Ti kriteriji so: podaljševanje latentnega obdobja besednega odziva, napake, vztrajnosti, stereotipi, spodrsljaji, citati itd. Vendar je C. Jung dobljene rezultate interpretiral subjektivno, njegova razvejana klasifikacija asociacij pa je kompilacija. več principov analize, prehod iz enega v drugega, v katerem je izjemno subjektiven, same metode pa izhajajo iz različnih premis (slovničnih, psiholoških, medicinskih ali fizioloških).

Hkrati je C. Jung prvič čim bolj objektiviziral raziskovalni postopek. Rezultat tega dela je bilo poleg kriterijev za določanje področja nezavedno obstoječega konflikta odkritje dejstva, da asociacije pogosto niso najbližja površna vsebina, temveč rezultat številnih asociativnih procesov. Opozoril je na težave pri iskanju zdravih oseb za pregled, predvsem med izobraženimi ljudmi.

Vprašanje kvalitativne analize združenj ostaja nerešeno do danes.

J. Dees (Dees, 1965) je ob analizi načel splošno sprejetih klasifikacij asociacij ugotovil, da so »delno psihološke, deloma logične, deloma jezikovne in deloma filozofske (epistemološke)«. Te klasifikacije nimajo nobene zveze z asociativnim procesom in so nanj vezane precej poljubno. Hkrati se poskuša stisniti asociacije v tiste sheme odnosov, ki jih najdemo v slovnici, različnih vrstah slovarjev, psihodinamičnih teorijah, pa tudi v različnih idejah o organizaciji fizičnega sveta.

Eno prvih klasifikacij je predlagal D. Hume (1965), ki je izpostavil 3 vrste asociacij: po podobnosti, po časovni sosedljivosti in dogodke, ki so povezani z vzročnimi razmerji. Najbolj tipična je klasifikacija, ki jo je predlagal J. Miller (Miller, 1951), v kateri so združenja razvrščena po kontrastu, podobnosti, podrejenosti, podrejenosti, posploševanju, asonanci, glede na povezavo »del – celota« in možnost upoštevanja kot dodatek, v odnosu do egocentrizma, povezav, ki temeljijo na enem samem korenu, zmožnost, da se predstavi kot projekcija. D. Slobin in J. Green (1976) ugotavljata, da so »te klasifikacije zelo iznajdljive, vendar ni povsem jasno, do kakšnih zaključkov lahko pripeljejo, kako so določeni njihovi temelji in kakšne so njihove meje«.

Poskus povezovanja se je pogosto uporabljal za analizo višja živčna aktivnost zdravi in ​​bolni možgani odraslega in otroka (Ivanov-Smolensky, 1963). Hkrati pa latentno obdobje verbalnega odziva in njegova povprečna variacija, vrsta in narava asociacije v skladu s to ali drugo klasifikacijo, zapletene reakcije, t.j. dobro opredeljene reakcije, ki jih povzročajo afektogeni dražljaji.

A.R. Luria (1928) je predlagal svojo modifikacijo asociativnega eksperimenta, ki ga je imenoval sklopljena motorična tehnika. Preizkušeno-

ponudi se mu spodbudna beseda, v odgovor na katero mora izgovoriti prvo asociativno besedo, ki mu pride na misel, in hkrati pritisniti na pnevmatsko žarnico. Ta postopek poleg latentnega obdobja verbalnega odziva omogoča merjenje latentnega obdobja in raziskovanje oblike konjugirane motorične reakcije, ki jo zabeleži zapisovalnik. Izkazalo se je, da v primeru, ko je subjektu predstavljene besede, ki zanj nimajo čustvenega pomena, latentno obdobje besednega odziva in s tem povezana motorična reakcija sovpadata, sama motorična reakcija pa ima preprosto obliko.

Ko so predstavljene afektivne besede, se latentno obdobje asociacije bistveno spremeni, saj subjekt skuša prikriti prvo nastalo asociacijo, ki je iz enega ali drugega razloga ne more sporočiti eksperimentatorju. Vendar pa je rahel pritisk na hruško povezan z neizrečenim odgovorom, na miogramu pa se pojavi pregib ali značilno tresenje. To neskladje med verbalno in motorično komponento odziva odraža posebno napeto naravo asociativnega procesa.

Izvajanje asociativnega eksperimenta pogosto spremlja a

histacija avtonomnih reakcij, zlasti GSR (Levinger, Clark, 1961; Leutin, Nikolaeva, 1988; Nikolaeva et al., 1990) in encefalogrami (Voronin et al., 1976) (slika 2.25).

Uporaba asociativnega testa za analizo odzivov športnikov na nevtralne besede, besede, povezane z uspehom/neuspehom, je pokazala naslednje: v stanju duševnega počitka se latentno obdobje asociacij na čustvene besede poveča za 40 %, pri posameznih , čustveno nestabilni športniki - za 200 %. Pred startom se pri psihično stabilnih športnikih latentno obdobje malo spremeni, nekoliko presega začetne podatke. Vendar pa športniki, ki doživljajo visoka stopnjačustveni stres, povečanje latentnega obdobja za besede, povezane z uspehom/neuspehom, doseže 300% (Dashkevich, 1968).

Tako je lahko asociativni eksperiment učinkovito orodje tako za analizo posamezne čustvene sfere osebe kot za oceno sprememb tega stanja pod vplivom kakršnih koli vplivov.

Artefakti -

posnetki električne aktivnosti, ki so trenutno nepotrebni za raziskovalca, ki so motnje.

vzbujeni potencial -

povprečni zapis aktivnosti možganskih valov med ponavljajočimi se predstavitvami istega dražljaja.

Galvanski odziv kože -

beleženje električne aktivnosti kože.

Pregled z računalniško tomografijo -

sodobna metoda, ki omogoča vizualizacijo strukturnih značilnosti človeških možganov z uporabo računalnika in rentgenskega aparata.