Hudens elektriska aktivitet (EAK) , tidigare kallad galvanisk hudrespons (GSR) , är en bioelektrisk reaktion som registreras från hudens yta [1] , en indikator på aktiviteten i det autonoma nervsystemet , används ofta inom psykofysiologi .
För närvarande kombinerar termen EAK ett antal indikatorer som:
Olika EAC-indikatorer kan innehålla olika information om de underliggande processerna. [2]
Inom psykofysiologi används EAK som en indikator på "emotionell" och "aktivitets" svettning och registreras vanligtvis från fingertopparna eller från handflatan med bipolära icke-polariserande elektroder , även om det också kan mätas från sulorna på fötter, från pannan och i armhålorna. På grund av den cykliska naturen hos svettutsöndringen av svettkörtlarna [3] är EAK-poster oscillerande. Vid applicering av Feret-metoden med applicering av en extern ström (exosomatisk metod) anses indikatorerna vara konduktivitet (PrK) eller hudmotstånd (SC), medan Tarkhanov- metoden (endosomatisk metod) används - hudens elektriska potential (PC). [4] [5]
Tidigare har många psykofysiologer i sina studier hållit fast vid antagandet att platsen för tilldelningen av EAV inte är signifikant. Så Bull och Gale (Bull, Gale) visade att när försökspersonerna lyssnar på en serie toner, visar sig reaktionerna som spelas in från båda händerna vara lika. [6] Ett antal studier indikerar dock att detta antagande inte alltid är sant. Så Varni (Varni) upptäckte att under utvecklingen av en klassisk betingad reflex upptäcks en starkare elektrisk hudreaktion på handen som den elektriska stöten appliceras på. [7] Mystobodsky och Rattok (Mystobodsky, Rattok) visade en större reaktion på visuella stimuli i jämförelse med verbala stimuli på vänster hand, [8] vilket är förenligt med moderna idéer om interhemisfärisk asymmetri .
Ur elektronikens synvinkel är direkt registrering av resistans enklare och billigare , i samband med detta fortsätter de flesta forskare att använda enheter som mäter SC, och sedan, genom användning av olinjära transformationer, omvandlar de erhållna data till konduktivitetsvärden (RC), på grund av preferensen för denna indikator i seriens skäl. [9] En anledning till denna preferens är baserad på biologiska överväganden och är att svettkörtlarna fungerar som en serie parallellkopplade motstånd . [10] Eftersom ledningsförmågan hos en grupp av parallellkopplade ledare är lika med summan av deras ledningsförmåga, är ökningen av ledningsförmågan direkt proportionell mot antalet svettkörtlar som är involverade i arbetet . Darrow (Darrow) fann självständigt ett linjärt samband mellan hudens konduktivitet och svettsekretion , vilket saknas i hudmotstånd. [11] Ur statistisk synvinkel är det också att föredra att använda värdet på PrK i jämförelse med SC, på grund av att dess fördelning är närmare det normala än SC-värdena. [2]
Följande egenskaper betraktas som EAK-indikatorer:
Ett antal arbeten indikerar att två toniska indikatorer av PrK-UPrK och SRPrK- kan vara associerade med olika typer av aktivitet . Så i experimentet med Kilpatrick (Kilpatrick) fann man att i majoriteten av försökspersonerna en ökning av UPrK utan motsvarande förändringar i PRP under IQ -testning och en samtidig ökning av båda indikatorerna när de klarade samma test, föreslog att bedöma graden av hjärnskador . [13] Detta faktum stämmer överens med uppgifterna om att spontan aktivitet ökar med emotionell stress , medan nivåförändringar sker både på grund av känslor och under mentalt arbete . [2]
Nivån av toniskt elektrokutant motstånd används som en indikator på det funktionella tillståndet i centrala nervsystemet : i ett avslappnat tillstånd (till exempel i sömn ) ökar hudmotståndet och med en hög aktiveringsnivå minskar det. Fasiska indikatorer reagerar skarpt på spänningar , ångest , ökad mental aktivitet . [ett]
Uppkomsten av EAK är huvudsakligen förknippad med aktiviteten hos svettkörtlarna i den mänskliga huden , men dess fysiologiska grund har inte studerats fullt ut. Även om tidiga forskare föreslog att andra faktorer förutom aktiviteten hos svettkörtlarna kan vara inblandade i att bestämma hudens elektriska aktivitet: så vissa forskare trodde att EAK återspeglar muskelaktivitet , medan andra föreslog eventuell inblandning av perifera blodkärl . Den muskelteorin avfärdades snart. Något senare motbevisade även ett antal experiment möjligheten av den vaskulära teorin.Således visade Lader och Montagu (Lader, Montagu) att när svettkörtlarnas reaktion undertrycks av farmakologiska medel, försvinner RPRK, medan med en liknande blockad av perifera blodkärl förblir RPRK oförändrad. [15] Möjligheten av kärlsystemets påverkan på hudpotentialen är dock fortfarande inte helt klarlagd.
Trots det faktum att signalsubstansen för svettkörtlarna är acetylkolin (en sändare som är karakteristisk för det parasympatiska systemet ), är de under kontroll av det sympatiska nervsystemet (till exempel leder förstörelsen av det sympatiska nervsystemet på ena sidan av kroppen till förstörelsen av EAC på den sidan endast [16] ) . På grund av detta, och den mycket vanliga uppfattningen att det sympatiska svaret är diffust, har EAC använts tidigare som en grov indikator på sympatisk aktivering. Studien av svettkörtlarnas kopplingar till centrala nervsystemet avslöjar dock grundlösheten i ett sådant förenklat tillvägagångssätt [17] [18] ). Svettkörtlarna får influenser från hjärnbarken och djupa strukturer i hjärnan : hypotalamus och retikulära formationen .
En person har 2-3 miljoner svettkörtlar på kroppen, men deras antal varierar mycket i olika delar av kroppen. Så på handflatan och sulorna är distributionstätheten för svettkörtlar cirka 400 per kvadratcentimeter av hudytan, på pannan - cirka 200, på ryggen - cirka 60. [5] [17] [19] Även om det exakta antalet körtlar per ytenhet varierar från person till person, är förhållandet mellan deras antal på olika platser mycket konstant. [20] Utsöndringen av svett från körtlarna sker kontinuerligt.
Experiment har visat att svettkörtlarnas aktivitet återspeglar vissa händelser som inträffar i hjärnan . Bernsteins, Taylors och Weinsteins arbete visade nyckelrollen för den "psykologiska betydelsen" av en fysisk stimulans för att förutsäga svettkörtlarnas svar. [21] Samtidigt är omfattningen av svettkörtlarnas reaktion naturligt relaterad till intensiteten av medvetna upplevelser . I sitt arbete " Consciousness and the galvanometer " sammanfattade E.McCurdy data om ökad svettning i en rapport om känslomässigt färgade stimuli. [22]
Det finns ett antal stora hypoteser om den biologiska betydelsen av "emotionell" svettning. Enligt den traditionella uppfattningen som tillskrivs Darrow (1936) gör ökad svettning att handen kan greppa något bättre och leder till ökad taktil känslighet, dessutom gör återfuktning av handflatorna och sulor dem mindre känsliga för skavsår och skärsår. Alla dessa förändringar är gynnsamma i en hotfull situation och är ganska förståeliga i en evolutionär aspekt. Det finns andra mer komplexa teorier om de subtila fysiologiska effekterna av sådan svettning [17] . [2]
Edelberger utvecklade svettkedjemodellen. Forskaren utgår från det faktum att svettkörtelns hålighet har en märkbar negativ potential i jämförelse med den omgivande vävnaden, som är den huvudsakliga elektromotoriska kraften hos PC:n. Mängden svett som står i kanalen bestämmer tonicnivån för EAK-indikatorerna. RPRK eller RPK upptäcks när svett trycks ner i kanalen på grund av utsöndring under påverkan av sympatiska nerver eller sammandragning av myoepitelfibrer, mer kontrollerade av hormoner . Svett diffunderar sedan långsamt genom kanalväggen in i stratum corneum eller återupptas aktivt av kanalens cellmembran . Formen av sena reaktionskomponenter bestäms av förhållandet mellan dessa två processer. [17]
Förutom den enkla formen av RPK, där alla förändringar reduceras till en kortvarig ökning av elektronegativitet, observeras ofta mer komplexa former. Så enfas och tvåfas RPK-vågor pekas ut, som på ett visst sätt korrelerar med återhämtningsfasen (återgång till den initiala nivån) i RPRK. Med långsam diffusion av svett genom kanalens vägg återgår hudens ledningsförmåga gradvis till sin ursprungliga nivå. Vanligtvis åtföljs en sådan långsam återhämtning av en enfasförskjutning i hudpotential. Långsam återhämtning i RPK och enfas negativ RPK är ett tecken på snabb svettrörelse upp i kanalen, på grund av dess ökade sekretion eller muskelkontraktion vid basen av körteln. Tydligen observeras bifasisk RPK, korrelerad med den snabba återhämtningen av RPRK, med aktiv svettåterabsorption på grund av förändringar i kanalens cellmembran . [17]
I enlighet med denna modell kan olika EAC-indikatorer, såväl som olika komponenter i ett svar, vara en återspegling av olika biologiska processer. Således används skillnaden mellan enfas och tvåfasig negativ PKK i studier av karaktären av bildandet av reaktioner i samband med beteende . I ett av experimenten utvecklade försökspersoner under påverkan av en hög ton RPRK med en långsam återhämtning, men när samma ton gavs, vilket fungerade som en signal att trycka på knappen så snabbt som möjligt, återhämtningshastigheten under RPRC ökade. Dessa data fick bland annat Edelberg att dra slutsatsen att en aktiv svettåterabsorptionsprocess förknippad med snabb återhämtning är ett tecken på den målmedvetna karaktären av denna aktivitet . [23] Återabsorption är en biologiskt adaptiv process som skyddar huden från vattenförsämring, vilket kan hindra fina rörelser. Långsam återhämtning PRP definieras som ett skyddande svar där svett hålls kvar på eller nära hudens yta för att minska risken för skrubbsår. [2]
År 1849 märkte den tyske fysiologen Dubois-Reymond först att mänsklig hud har elektrisk aktivitet. Genom att nedsänka försökspersonernas lemmar i en lösning av zinksulfat upptäckte han rörelsen av en elektrisk ström mellan en lem med sammandragande muskler och en avslappnad lem. I detta avseende övervägde han hudens elektriska aktivitet i samband med musklernas aktivitet. [24]
År 1878 i Schweiz demonstrerade Hermann och Luchsinger (Hermann, Luchsinger) förhållandet mellan hudens elektriska aktivitet och svettkörtlarna . Herman visade att elektrisk aktivitet är mer uttalad i handflatornas område, och trodde att svettkörtlarnas aktivitet är en viktig faktor. [25]
År 1879 i Frankrike var Vigouroux den första att tillämpa EAC i psykologisk aktivitet, och arbetade med psykiskt obalanserade patienter.
År 1888 avslöjade den franske fysiologen K. Fere, när han arbetade med ett fall av en patient med hysterisk anorexi , kallad av honom "Madame X", att när en svag ström passerade genom underarmen, inträffade systematiska förändringar i det elektriska motståndet hos huden. 1889 visade den ryske fysiologen Ivan Tarkhanov närvaron av liknande elektriska skift även i frånvaro av en extern ström. Förändringar i hudens elektriska aktivitet upptäcktes under interna upplevelser, såväl som som svar på sensorisk stimulering. För närvarande tror man att det finns skillnader i de fysiologiska baserna för indikatorerna som mäts med dessa metoder. Förr betecknades båda dessa indikatorer med de allmänna termerna "galvanisk hudrespons". Nu, när man applicerar Feret-metoden med applicering av en extern ström (exosomatisk metod), anses hudledningsförmågan (PC) vara en indikator, när man använder Tarkhanov- metoden (endosomatisk metod), är det hudens elektriska potential (PC ). ). [2]
Carl Jung såg GSR som ett objektivt fysiologiskt "fönster" in i omedvetna processer postulerade av hans mentor Freud . Det var i Jungs arbete som det först visades att omfattningen av hudens elektriska reaktion fungerar som en reflektion, förmodligen, av graden av känslomässig upplevelse . [26]
Waller studerade GSR i försökspersoner som mentalt föreställde sig ett tyskt flyganfall mot London . [27]
Syz var en av de tidiga forskarna som trodde att GSR var en bättre indikator på känslor än en individs egen redogörelse för sina upplevelser . Han fann att hos läkarstudenter provocerar ord som "prostituerad", "slösad ungdom" eller "obetald räkning" GSR, medan försökspersonerna själva rapporterade brist på känslor för dessa ord. Forskaren trodde att på grund av sociala tabun realiseras inte dessa känslomässiga reaktioner, men förblir samtidigt känslomässiga. Men i detta experiment tjänar förändringar i GSR hos läkarstudenter snarare som en indikator på ett orienterande svar. [28]
År 1928 drog Bayley, i sitt arbete om studiet av rädsla , baserat på analysen av subjektiva rapporter från försökspersoner, såväl som deras fysiologiska reaktioner i form av förändringar i EAC, slutsatsen att det finns två typer av rädsla: rädsla för överraskning och rädsla på grund av förståelse för situationen. [29]
Också 1928 fann Linde (Linde) att roligare skämt naturligtvis orsakade mer uttalad GSR (beroende uttryckt av Weber-Fechners logaritmiska kurva ). [trettio]
Den österrikiske psykoanalytikern W. Reich (Reich) studerade EAK i sina experiment vid det psykologiska institutet vid universitetet i Oslo 1935 och 1936 som en del av utvecklingen av hans hypotes om organisk energi [31]
E. N. Sokolov kom i sin forskning till slutsatsen att det är möjligt att skilja mellan en orienterande reaktion på nya stimuli och en defensiv reaktion på hotfulla stimuli baserat på en jämförelse av arten av blodflödet i hårbotten: den orienterande reaktionen åtföljs av en expansion av artärerna i pannan, och en defensiv reaktion åtföljs av en förträngning av dessa kärl. Vinogradova O.S., [32] I psykofysiologiska studier fungerar tillvänjningshastigheten , som uttrycks i en minskning av reaktionen på en upprepad stimulans, ofta som en beroende indikator och mäts till exempel som antalet stimulansapplikationer före den elektrokutana reaktionen försvinner. [2] Således, med hjälp av denna metod, fann man att hos patienter med schizofreni beroende är långsammare än hos normala människor. [33]
År 1972 hade mer än 1 500 artiklar om EAC publicerats i specialiserade tidskrifter. Hittills anses EAK vara den mest populära metoden för att studera psykofysiologiska fenomen hos en person. [34] Från och med 2013 finns det fortfarande en ökning av användningen av EAC i klinisk praxis. [35]
EAK är ett mått på det autonoma nervsystemets aktivitet med en lång historia av användning i psykologisk forskning. [36] Hugo D. Critchley från Department of Psychiatry vid Brighton and Sussex Medical School säger: "EAV är en känslig psykofysiologisk indikator på förändringar i autonom sympatisk upphetsning som är associerad med emotionella och kognitiva tillstånd." [37] I biofeedback-terapi används EAK som en indikator på patientens stressrespons för att lära honom ångestkontrollfärdigheter [38]
Ofta görs EAK-registrering i kombination med registrering av hjärtfrekvens , andningsfrekvens och blodtryck , som också är indikatorer på det autonoma nervsystemets aktivitet . EAK används som en av de registrerade parametrarna i moderna polygrafapparater , som ofta används vid lögndetektion . [39]
Lista och beskrivning av enheter som fungerar enligt principen att mäta EAC (hudens elektriska aktivitet, eller tidigare kallad galvanisk hudrespons (kgr)).
EAK-mätning blir också allt mer populär inom hypnoterapi och psykoterapi för att fastställa djupet av en hypnotisk trans innan man påbörjar suggestiv terapi. När traumatiska upplevelser framkallas av klienten (till exempel under hypnoanalys), kan omedelbara förändringar i svettningsintensitet tyda på att klienten är känslomässigt upphetsad.
En multicenterstudie ledd av forskningsföretaget Emotra [40] i samarbete med Psykiatriförbundet (ej tillgänglig länk) (EPASS) pågår just nu i Europa för att titta på hur elektrisk hudhyperaktivitet kan vara en indikator på en ökad risk för självmord bland patienter med depression . Studien omfattar 17 kliniker i 10 europeiska länder och kommer att slutföras 2016. Grunden för denna hypotes publicerades i Journal of Psychiatric Research .