Pracownia Sygnałów Biologicznych/Zajecia 8 - Historia wersji

Gbernatowicz: /* Wstęp */

2019-05-22T09:19:08Z

Wstęp

Jarekz: /* Ćwiczenie I: "Wykrywacz kłamstwa"? */

2019-03-04T11:36:10Z

Ćwiczenie I: "Wykrywacz kłamstwa"?

Jarekz: /* Ćwiczenia */

2019-03-04T11:35:12Z

Ćwiczenia

Jarekz: /* Ćwiczenie I (Pomiar składowej stałej i habituacja) */

2019-03-04T11:04:35Z

Ćwiczenie I (Pomiar składowej stałej i habituacja)

Magdaz: /* Dodatkowa lektura */

2017-04-03T13:29:39Z

Dodatkowa lektura

SuperAdmin: /* Dodatkowa lektura */

2015-05-23T11:34:59Z

Dodatkowa lektura

SuperAdmin: Utworzono nową stronę "Reakcja skórno-galwaniczna ==Wstęp== Reakcja skórno-galwaniczna (ang. ''galvanic skin response'' — GSR), nazywana czasami reakcją elektrodermalną, reak..."

2015-05-23T11:33:31Z

Utworzono nową stronę "Reakcja skórno-galwaniczna ==Wstęp== Reakcja skórno-galwaniczna (ang. ''galvanic skin response'' — GSR), nazywana czasami reakcją elektrodermalną, reak..."

Nowa strona

Reakcja skórno-galwaniczna
==Wstęp==
Reakcja skórno-galwaniczna (ang. ''galvanic skin response'' — GSR), nazywana czasami reakcją elektrodermalną, reakcją elektryczną skóry, reakcją psychogalwaniczną, jest zmianą właściwości elektrycznych skóry pod wpływem stanu psychologicznego. Wielkością mierzoną jest oporność skóry lub odwrotność oporności, czyli przewodnictwo. Z definicji oporu elektrycznego, opór (''R'') jest równy stosunkowi napięcia (''V'') do prądu przepływającego przez opór: ''R'' = ''V''/''I''.
Wzmacniacz podaje stałe napięcie pomiędzy elektrodami i mierzy natężenie przepływającego prądu elektrycznego. Na podstawie zmian natężenia prądu, wyznaczamy zmiany w przewodnictwie skóry. W zapisie przewodnictwa skóry możemy wyróżnić składową stałą (tzw. ''baseline level'') oraz składową zmienną, reagującą na różne rodzaje bodźców zewnętrznych. Składową zmienną nazywa się czasem reakcją GSR i my też będziemy stosować od tej pory to pojęcie. Przykład reakcji GSR jest pokazany na
<xr id="fig:GSR">rys. %i</xr>
[[Plik:Gsr.svg|250px|thumb|right|<figure id="fig:GSR"></figure> Reakcja skórno-galwaniczna w sygnale 60 s. Sygnał był mierzony pomiędzy palcem środkowym i wskazującym.]]
Również przy braku bodźców zewnętrznych obserwuje się spontaniczne reakcje GSR występujące z typową częstością 1-3/minutę. Parametrami do opisu reakcji GSR są:
* Amplituda: różnica pomiędzy składową stałą a wartością GSR w maksimum odpowiedzi
* Opóźnienie (latencja): czas pomiędzy bodźcem a początkiem odpowiedzi. Typowe wartości: 3 sekundy lub mniej.
* Czas narastania: czas pomiędzy początkiem odpowiedzi GSR a jej maksimum. Typowe wartości: 1-3 sekundy.
* Czas połowicznego zaniku: czas pomiędzy maksimum odpowiedzi GSR i punktem, w którym wartość odpowiedzi malej o połowę. Typowe wartości: 2-10 sekund.

Najbardziej uznany model reakcji GSR zakłada, że wzrost przewodnictwa skóry następuje w wyniku wydzielania potu i wypełniania duktów potowych w skórze. Przewodnictwo wraca do poziomu odniesienia, gdy płyn wydzielony na powierzchnię skóry jest z powrotem wchłonięty przez gruczoły potowe. W modelu tym, dukty potowe odgrywają rolę zmiennych oporników. Ich opór maleje wraz z wypełnieniem. Amplituda GSR zależy od ilości potu dostarczonego do duktów oraz od liczby pobudzonych gruczołów potowych. Np. w skórze dłoni występuje ponad 2000 gruczołów potowych w jednym cm2.

Aktywacja kanałów potowych jest kontrolowana przez część współczulną autonomicznego układu nerwowego. Gruczoły potowe dostają cholinergiczne wejścia, które zmieniają napięcie błonowe komórek i regulują ich aktywność. W związku z elektryczną naturą procesów kontroli i działania gruczołów potowych, ich funkcjonowanie może być rejestrowane w postaci potencjałów elektrycznych, podobnie jak zapisy EKG czy EMG.

==Eksperymenty Junga i Mathisona==
Pierwsze opisy zastosowania aparatury GSR w psychoanalizie pojawiły się w książce Carla Gustava Junga, dotyczącej analizy słów. Osoba badana podłączona była do aparatury mierzącej zmiany przewodnictwa skóry, poprzez elektrody umieszczone na dłoni. Słowa z listy były czytane na głos osobie badanej. Jeśli słowo zawierało ładunek emocjonalny, powodowało ono zmianę przewodnictwa skóry i wychylenie się igły galwanometru. Wszystkie słowa które powodowały odpowiedź odbiegającą znacznie od normy były wskazaniem na możliwe obszary konfliktu wewnętrznego u pacjenta. Jung wykorzystywał reakcje GSR jako metodę dodatkową, wspomagającą jego własne obserwacje dotyczące źródeł konfliktów wewnętrznych u pacjentów.
Konstrukcja przenośnych wzmacniaczy do GSR spowodowała wzrost zainteresowania tą metodą i jej wykorzystanie jako &bdquo;detektor kłamstw”. Podstawą ich działania jest założenie, ze odpowiedź na pytanie niezgodnie z prawdą powoduje wewnętrzny konflikt i reakcje układu autonomicznego, która nie podlega kontroli świadomości. W praktyce, w sądownictwie, badanie detektorem kłamstw nie jest uznawane za dowód. Wykorzystując detektor kłamstw, Volney Mathison zauważył, że niektóre wspomnienia lub zmiany nastroju powodują znaczną reakcje GSR. Opracował on listę słów używaną w połączeniu z pomiarem GSR. Przy niektórych słowach pojawiała się bardzo silna reakcja GSR, która wskazywała, że dane słowo jest powiązane z silnymi emocjami mającymi swoje korzenie w podświadomości. Najczęściej, badany zupełnie nie zdawał sobie sprawy, że wywołał tak silną reakcję w układzie pomiarowym.

==Biofeedback==
Biofeedback (biologiczne sprzężenie zwrotne) jest techniką samoregulacji. Na podstawie pomiaru stanu fizjologicznego osoby badanej i dostarczania mu zwrotnej informacji o jego zmianach, osoba badane może nauczyć się świadomie modyfikować funkcje, które normalnie nie są kontrolowane świadomie. Zastosowanie pomiaru przewodnictwa skóry w biofeedbacku opiera się na następujących obserwacjach:
* Niski poziom pobudzenia kory mózgowej jest potrzebny do odczuwania stanu relaksu, w stanie hipnozy oraz do lepszego odczuwania swojej nieświadomości.
* Wysoki poziom pobudzenia kory mózgowej zapewnia szybszy refleks, koncentrację, zdolność szybszego czytania i lepszego zapamiętywania.
* Poziom pobudzenia kory mózgowej i przewodnictwo skóry są ze sobą związane. Pobudzenie kory mózgowej jest odzwierciedlone we wzroście przewodnictwa skóry, a obniżenie poziomu pobudzenia kory mózgowej jest związane z obniżeniem przewodnictwa skóry.

Za pomocą czułej metody mierzącej i przekazującej poziom pobudzenia, może on być świadomie kontrolowany w szerokim zakresie. Metoda ta jest wykorzystywana w psychologii, medycynie, sporcie i biznesie.
==Dodatkowa lektura==
Polecamy zapoznanie się z [http://www.bem.fi/book/27/27.htm tą lekturą].

==Ćwiczenia==
===Ćwiczenie I (Pomiar składowej stałej i habituacja)===

Wykonaj pomiar GSR dwoma metodami.
* Parą elektrod bipolarnych do EMG umieszczonych na zewnętrznej i wewnętrznej stronie dłoni. Elektrodę referencyjną umieść np. na brzuchu.
* Parą elektrod do GSR. Użyj kabla do pomiaru GSR z pięcioma stykami. Na elektrody do GSR nałóż żel w punkcie metalowego kontaktu. Załóż elektrody na palec wskazujący i środkowy. Kontakty powinny znajdować się po wewnętrznej stronie dłoni, gdyż jest tam większa ilość kanałów potowych.
* Skonfiguruj program do rejestracji i przeglądania mierzonego sygnału w czasie rzeczywistym.
* Opisz rejestrowane sygnały.
* Wykonaj eksperyment. Gdy osoba badana siedzi spokojnie i bez poruszania się, druga osoba zadaje mu pytanie &bdquo;Czy masz na imię X”, gdzie X oznacza prawdziwe imię. Badany odpowiada &bdquo;Tak&brdquo;, po każdym pytaniu. Po powrocie sygnału do poziomu odniesienia, druga osoba ponownie zadaje mu pytanie. Proces zadawania pytań trwa tak długo, dopóki badany nie wykaże reakcji w sygnale, przez trzy kolejne pytania. Brak reakcji w sygnale nazywa się habituacją.

===Ćwiczenie II (Pomiar składowej zmiennej)===
W tym samym układzie doświadczalnym jak w Ćwiczeniu I wykonaj następujący eksperyment.

* Przekaż osobie badanej, siedziała spokojnie i odpowiadała na zadawane pytanie &bdquo;Tak” lub &bdquo;Nie”.
* Podłącz trigger. Rozpocznij rejestrację sygnału.
* Zadawaj po kolei pytania z listy poniżej. Moment zadania każdego pytania zaznacz przez wciśniecie triggera. Po zadaniu pytania obserwuj reakcje skórno-galwaniczną. Poczekaj aż przewodnictwo wróci do poziomu odniesienia, zanim zadasz następne pytanie.
* Gdy zadasz wszystkie pytania i zapiszesz ostatnią reakcję zatrzymaj rejestrację.
* Dla każdej odpowiedzi GSR oszacuj latencję, amplitudę, czas narastania i czas połowicznego zaniku. Zbadaj rozrzut wyników. Jeśli odpowiedzi są podobne, uśrednij wyniki i wyznacz średnią latencję, amplitudę, czas narastania i czas połowicznego zaniku.

Lista pytań:
# Czy mieszkasz w Warszawie?
# Czy lubisz brokuły?
# Czy masz kota?
# Czy urodziłeś/aś się w Polsce?
# Czy jeździsz na łyżwach?
# Czy masz brata?
# Czy byłeś/aś w Hiszpanii?
# Czy studiujesz na UW?
# Czy dzisiaj jest wtorek?
# Czy lubisz pizzę?

===Ćwiczenie III (Analiza składowej zmiennej dla obrazów z zawartością neutralną i emocjonalną)===
W tym samym układzie doświadczalnym jak w Ćwiczeniu I i II wykonaj następujący eksperyment.
* Przekaż osobie badanej, by siedziała spokojnie.
* Rozpocznij rejestrację sygnału
* Uruchom program ..... wyświetlający losowo obrazy o zawartości neutralnej i emocjonalnej. Wyświetlaj obrazki naciskając klawisz klawiatury. Po wyświetleniu obrazka obserwuj reakcje skórno-galwaniczną. Poczekaj aż przewodnictwo wróci do poziomu odniesienia, zanim wyświetlisz następny obrazek.
* Gdy pojawi się napis &bdquo;Koniec”, odczekaj 10 sekund i zatrzymaj rejestrację.
* Odczytaj momenty wyświetlania obrazów neutralnych i emocjonalnych zapisane przez program. Na podstawie tych danych, dla każdej odpowiedzi na obraz emocjonalny oszacuj latencję, amplitudę, czas narastania bez czasu połowicznego zaniku. Zbadaj rozrzut wyników. Jeśli odpowiedzi są podobne, uśrednij wyniki i wyznacz średnią latencję, amplitudę, czas narastania.
*Porównaj uśrednione parametry odpowiedzi GSR dla obrazów emocjonalnych i słów neutralnych otrzymanych w Ćwiczeniu II.

@@ Linia 1: / Linia 1: @@
 <b>Reakcja skórno-galwaniczna</b>
 ==Wstęp==
 Reakcja skórno-galwaniczna (ang. ''galvanic skin response'' &mdash; GSR), nazywana czasami reakcją elektrodermalną, reakcją elektryczną skóry, reakcją psychogalwaniczną, jest zmianą właściwości elektrycznych skóry pod wpływem stanu psychologicznego. Wielkością mierzoną jest oporność skóry lub odwrotność oporności, czyli przewodnictwo. Z definicji oporu elektrycznego, opór (''R'') jest równy stosunkowi napięcia (''V'') do prądu przepływającego przez opór: ''R'' = ''V''/''I''.
 Wzmacniacz podaje stałe napięcie pomiędzy elektrodami i mierzy natężenie przepływającego prądu elektrycznego. Na podstawie zmian natężenia prądu, wyznaczamy zmiany w przewodnictwie skóry. W zapisie przewodnictwa skóry możemy wyróżnić składową stałą (tzw. ''baseline level'') oraz składową zmienną, reagującą na różne rodzaje bodźców zewnętrznych. Składową zmienną nazywa się czasem reakcją GSR i my też będziemy stosować od tej pory to pojęcie. Przykład reakcji GSR jest pokazany na

@@ Linia 58: / Linia 58: @@
 * Wczytać sygnał i tagi do pythona. Osoba badana powina dla każdej odpowiedzi dodać informację czy odpowiadała zgodnie z prawdą.
 * podziel sygnały na grupę Prawda i Fałsz wycinając 12s od zadania pytania/względem udzielenia odpowiedzi (-5 +7s względem tego momentu).
-* Dla każdej odpowiedzi GSR oszacuj latencję, amplitudę, czas narastania i czas połowicznego zaniku. Zbadaj rozrzut wyników. Jeśli odpowiedzi są podobne, uśrednij wyniki i wyznacz średnią latencję, amplitudę, czas narastania i czas połowicznego zaniku.
+* Dla każdej odpowiedzi GSR oszacuj latencję, amplitudę, czas narastania i czas połowicznego zaniku. Zbadaj rozrzut wyników. Jeśli odpowiedzi są podobne, uśrednij wyniki i wyznacz średnią latencję, amplitudę, czas narastania i czas połowicznego zaniku. Czy są jakieś różnice pomiędzy grupą Prawda i Fałsz?
 Lista pytań:

@@ Linia 30: / Linia 30: @@
 ==Ćwiczenia==
 ===Ćwiczenie I (Pomiar składowej stałej i habituacja)===
@@ Linia 43: / Linia 44: @@
 ** Po powrocie sygnału do poziomu odniesienia, druga osoba ponownie zadaje mu pytanie.
 ** Proces zadawania pytań trwa tak długo, dopóki badany nie wykaże reakcji w sygnale, przez trzy kolejne pytania. Brak reakcji w sygnale nazywa się habituacją.
-===Ćwiczenie II (Pomiar składowej zmiennej)===
+Użyj kabla do pomiaru GSR z pięcioma stykami.  Załóż elektrody na palec wskazujący i środkowy. Kontakty powinny znajdować się po wewnętrznej stronie dłoni, gdyż jest tam większa ilość kanałów potowych.
-W tym samym układzie doświadczalnym jak w Ćwiczeniu I wykonaj następujący eksperyment.
+* Użyj programu w psychopy z listą ~30 pytań i tagami do oznacznia momentu wyświetlenia pytania, momentu i typu odpowiedzi, i uruchamiania następnego pytania. Klawiaturę obsługuje eksperymentator, osoba badana obserwuje ekran i opowiada na pytania na głos  Tak lub Nie.
-* Przekaż osobie badanej, siedziała spokojnie i odpowiadała na zadawane pytanie &bdquo;Tak&rdquo; lub &bdquo;Nie&rdquo;.
+OFFLINE:
-* Podłącz trigger. Rozpocznij rejestrację sygnału.
+* Wczytać sygnał i tagi do pythona. Osoba badana powina dla każdej odpowiedzi dodać informację czy odpowiadała zgodnie z prawdą.
-* Zadawaj po kolei pytania z listy poniżej. Moment zadania każdego pytania zaznacz przez wciśniecie triggera. Po zadaniu pytania obserwuj reakcje skórno-galwaniczną. Poczekaj aż przewodnictwo wróci do poziomu odniesienia, zanim zadasz następne pytanie.
+* podziel sygnały na grupę Prawda i Fałsz wycinając 12s od zadania pytania/względem udzielenia odpowiedzi (-5 +7s względem tego momentu).
 * Dla każdej odpowiedzi GSR oszacuj latencję, amplitudę, czas narastania i czas połowicznego zaniku. Zbadaj rozrzut wyników. Jeśli odpowiedzi są podobne, uśrednij wyniki i wyznacz średnią latencję, amplitudę, czas narastania i czas połowicznego zaniku.

@@ Linia 38: / Linia 38: @@
 * Skonfiguruj program do rejestracji i przeglądania mierzonego sygnału w czasie rzeczywistym.
 * Opisz rejestrowane sygnały.
-* Wykonaj eksperyment. Gdy osoba badana siedzi spokojnie i bez poruszania się, druga osoba zadaje mu pytanie &bdquo;Czy masz na imię X&rdquo;, gdzie X oznacza prawdziwe imię. Badany odpowiada &bdquo;Tak&brdquo;, po każdym pytaniu. Po powrocie sygnału do poziomu odniesienia, druga osoba ponownie zadaje mu pytanie. Proces zadawania pytań trwa tak długo, dopóki badany nie wykaże reakcji w sygnale, przez trzy kolejne pytania. Brak reakcji w sygnale nazywa się habituacją.
+* Wykonaj eksperyment. Gdy osoba badana siedzi spokojnie i bez poruszania się, druga osoba zadaje mu pytanie:
 ===Ćwiczenie II (Pomiar składowej zmiennej)===

@@ Linia 27: / Linia 27: @@
 Za pomocą czułej metody mierzącej i przekazującej poziom pobudzenia, może on być świadomie kontrolowany w szerokim zakresie. Metoda ta jest wykorzystywana w psychologii, medycynie, sporcie i biznesie.
 ==Dodatkowa lektura==
-  Polecamy zapoznanie się  z [http://www.bem.fi/book/27/27.htm| tą lekturą].
+  Polecamy zapoznanie się z rozdziałem 27 książki dostępnej pod adresem [http://www.bem.fi/book/].
 ==Ćwiczenia==