Чем обусловлена кожно гальваническая реакция
Чем обусловлена кожно гальваническая реакция
Снижение показателей может наступать уже после четвертого-пятого предъявления. В основе этого явления лежит «привыкание» к значимому сигналу. Оно определяется уровнем мотивации в сокрытии информации, типом нервной системы человека, его функциональным состоянием.
Вопросу изучения кожной реакции КР в условиях лабораторного и производственного эксперимента посвящено значительное количество работ как у нас (И.С. Кондор, 1980, Н.А.Леонов, 1980, А.А. Крауклис, А.А. Алдерсонс, 1982 и др.), так и за рубежом (Wang 1961, Codor1963, Edelbery 1964, Hori 1982 и др.). История открытия этого явления относится к концу девятнадцатого века, когда в 1888 г. Ч. Фере в 1889 г. И.Р. Тарханов впервые установили взаимосвязь между уровнем кожного сопротивления (кожного потенциала) и психофизиологическим состоянием организма.
В своей работе, представленной на заседании Санкт-Петербургского общества психиатров и невропатологов, И.Р. Тарханов сообщил, что любое раздражение, нанесенное человеку, через некоторое время скрытого периода вызывает сильное изменение уровня регистрируемых показателей. Причем, наносимые раздражения не обязательно связаны с самой кожей. Даже мысленное выполнение арифметического действия вызывает значительные изменения кожного потенциала. При этом величина отклонения зависит от состояния испытуемого и глубины его воображения. С развитием утомления величина ответной реакции значительно снижается. В дальнейшем открытие, сделанное И.Р Тархановым, нашло отражение в мировой литературе как»феномен Тарханова», заключающийся в том, что с помощью чувствительного гальванометра измерялся электрический потенциал поверхности кожи при различных состояниях исследуемого организма. Параллельно с Тархановым, практически в одно и то же время, Фере выявил аналогичную зависимость в изменении кожного сопротивления. Такие ученые как В.П. Горев, (1943), S. Duret R. Duret, (1956) и др. провели сравнительную оценку двух методик измерения кожного сопротивления и кожного потенциала.
У испытуемых одновременно регистрировали КР и электрокожное сопротивление при различных звуковых, световых, болевых раздражителях. Ими было установлено, что формы кривой практически идентичны. Несмотря на то, что со дня первого серьезного изучения кожного потенциала прошло более 100 лет, вопрос механизма кожно-гальванического рефлекса остается довольно спорным. Так, в 1889 г И.Р. Тарханов пришел к выводу, что потенциалы кожи возникают за счет отведения биотока от участков с разным количеством потовых желез. Для реализации своей идеи И.Р. Тархановым была предложена специальная методика отведения кожного потенциала. В качестве точек наложения электродов им были рекомендованы ладонная и тыльная поверхности кисти и предплечье человека. В основе механизма возникновения потенциала кожи, как считал И.Р. Тарханов, лежит изменение интенсивности выделения пота под влиянием центральной нервной системы. Теория Тарханова о происхождении КР была поставлена под сомнение в 1963 г. (Zyerina, Skoril, Saurek). Изучая скорость распространения КР, они установили, что в верхних конечностях она составляет 154,9 см/сек, а в нижних-71,6 см/сек. В связи с этими данными вполне оправдано предположение, что в основе возникновения КР не могут лежать обменные процессы, тем более функция потовых желез. Так как их выделительные процессы слишком инертны по сравнению со скоростью проведения КР.
Независимость происхождения КР от функционального состояния потовых желез была продемонстрирована работами Wilcott (1957). Исследуя одновременно потоотделение, электросопротивление кожи и кожный потенциал с ладоней 35 испытуемых во время проведения тестов на устное решение математических задач, Wilcott и др. установили, что изменение электрокожного сопротивления наступает раньше на 1,1 сек., чем потоотделение. Было установлено, что время запаздывания КР у одного и того же испытуемого практически постоянно. Несмотря на ряд противоречащих и даже нередко исключающих друг друга теорий о происхождении постоянного потенциала, вопросов участии центрального нервного аппарата в этом процессе ни у кого не вызывает сомнений. Кожная реакция тесно связана как с общим состоянием центральной нервной системы, так и различных ее отделов.
Регистрируя площадь описываемой кривой КР с обеих рук, Раевская и др. (1985) выявили асимметрию в реакции, В спокойном состоянии, когда обследуемому предъявлялась серия фотовспышек, КР была более выражена на левой руке, а при отсчете временных интервалов в уме были больше показатели на правой руке. Это связано, по-видимому, с тем, что в данном случае преимущественно активизируется левое полушарие. Исследования, проведенные в процессе перехода от бодрствования ко сну, показали, что в ходе засыпания фазическая активность КГР снижается, достигая минимума в период сна.
На характер КР существенно влияют также возрастные и индивидуально-половые различия (Е.Н. Кутчак и др.). Изучая изменения сопротивления кожи человека в процессе его развития, установили, что минимальные цифры наблюдаются у новорожденных, а, начиная с одного года, кожное сопротивление постепенно увеличивается. В пожилом возрасте прослеживается снижение КР, достигая в старческом возрасте величины не намного большей, чем у новорожденных.
Исследования В.Н. Мясищева (1929, 1936) выявили прямую связь между величиной раздражителя и амплитудой КР В то же время в работе А.И. Зингермана (1967) была показана обратная зависимость между вероятностью появления сигнала и величиной кожно-гальванической реакции. Чем меньше вероятность его появления, тем больше ответная реакция КР. Кожная реакция сопровождает все психические процессы человека, особенно если они носят явную эмоциональную окраску, являясь суммарным биологическим эффектом, характер которого определяется функциональным состоянием большого количества органов и тканей организма и позволяет в отдельных случаях довольно тонко анализировать психофизиологические реакции человека (А.К. Подшибякин, 1949, 1954; И.А. Ветохин, Л.П. Тимофеева, 1957). В 1967 Lakte установил, что КР может отражать подготовку организма к предстоящему восприятию информации с учетом физиологических особенностей человека и характера мотиваций.
Изучение КР при различных степенях напряженности позволило выявить прямую зависимость величины изменения сопротивления кожи от величины эмоциональной напряженности. Кожно-гальваническая реакция может быть использована не только как индикатор эмоционального состояния человека, но и, при соответствующих условиях, позволяет определять его величину. Большему по социальной значимости раздражителю (при условии одинаковой эмоциональной устойчивости организма) будет соответствовать более выраженное проявление кожной реакции.
Рис. 2. Измерение частоты и амплитуды КР при плавно нарастающем и плавно снижающемся эмоциональном напряжении:
Анализ данных о механизме возникновения и регулирования кожной реакции, ее информативных признаков показал, что:
-тоническая кожная реакция является отражением глубинных процессов функциональной перестройки в центральной нервной системе;
— величина «ответа» кожно-гальванического рефлекса находится в прямой зависимости от новизны раздражителя, типологических особенностей высшей нервной деятельности, уровня мотивации обследуемого и его функционального состояния;
— динамика показателей фазической КР может быть критерием степени эмоционального перенапряжения функциональной системы человека. Если дальнейший рост эмоционального напряжения ведет к снижению фазической КР, то это говорит о пределе функциональных возможностей обследуемого;
— методики регистрации, измерения динамики кожного сопротивления, или потенциала кожи, сточки зрения информативности не имеют различия;
— информативные признаки кривой КР являются общими для любых периодических кривых.
Рис. 3. Показатели, характеризующие кривую КР:
находится ниже нулевой линии и характеризует степень тормозных реакций центральной нервной системы, призванных для коррекции реакций возбуждения. Кривая отрицательной фазы (вершина «Д») анализируется по тем же показателям, что и основная (по длительности амплитуды и т.д.) с той лишь разницей, что она характеризует тормозные процессы. Чем больше амплитуда h в кривой отрицательной фазы, тем активней подключалась система, противодействующая, то есть тормозящая процессы возбуждения после их проявления. Состояние возбуждения, вызванное предъявленным стимулом, не может быть постоянным, бесконечным.
При отсутствии сбалансированности и согласованности торможение, включенное однажды, очень долго будет воздействовать на организм человека, что тоже может привести к затруднениям при интерпретации полученных результатов. Это явление прослеживается на кривой № 2Б (рис. 4). Возникшее возбуждение (вершина «А») было компенсировано торможением (Б), которое не «отключалось» практически до конца регистрации реакции. На практике встречаются и противоположные реакции (кривая 3). Кривая от вершины «А», вызванной повышенным возбуждением на стимул (N), очень медленно
Рис. 4. Некоторые виды формы КР в фоне и после подачи стимула:
возвращается к исходному уровню. Это явление возможно в том случае, если ответный, тормозной процесс включается медленно, вяло, неадекватно силе процесса возбуждения. Отсутствие сбалансированности активирующих и угнетающих процессов прослеживается и на рис. АЛ- После стандартного реагирования на стимул, кривая не затухает и не возвращается к нулевой линии. На ней появляется несколько небольших всплесков, продолжающихся практически весь период измерения. Следует иметь в виду, что чем больше согласованность процессов возбуждения и торможения, тем меньше прослеживаются дополнительные вершины на кривой.
Пройдет время, кривая «проскочит» базовую линию (точки Б,В, Г). И будет»подключена» система, повышающая возбуждение, и кривая пойдет вверх, стремясь достигнуть исходного уровня. И опять, за счет запаздывания команд, произойдет «проскакивание» изолинии и т.д.
В данном случае мы имеем дело с системой, которая постоянно находится в движении, никогда не останавливаясь. Амплитуда этих «качаний» тесно связана с величинами эмоционального напряжения и определяется общим функциональным состоянием обследуемого. Этим и объясняется появление дополнительных вершин на кривой или увеличение амплитуды уже существующих ранее. На практике можно встретить увеличение как числа вершин, так и их амплитуды, хотя это явление не обязательно.
Рис.5 Различные формы реакции КР в ответ на предъявляемый стимул:
N-стимул
A,В-вершины кривой
Приборы, работающие на принципе КГР
Комментарии 2
Мне нравится 8
Кожно–гальваническая реакция (КГР) — биоэлектрическая активность, фиксируемая на поверхности кожи и выступающая компонентом ориентировочного рефлекса, эмоциональных реакций организма, связанных с работой симпатической нервной системы. Может регистрироваться с любого участка кожи, но обычно используются пальцы и кисти рук или подошв ног. Служит для анализа состояний человека, его эмоционально–волевых и интеллектуальных процессов. В структуре КГР могут быть выделены различные составляющие: уровень «тонической» активности как некое фоновое, относительно длительное состояние, реакция в ответ на раздражители, которая продолжается в течение нескольких секунд, и «фазический», где реакции проходят за доли секунды. При этом уровень тонической активности выступает как показатель функционального состояния центральной нервной системы: сопротивление кожи повышается при расслабленном состоянии, понижается при активации.
Приборы, созданные для регистрации КГР, в основе своей используют мостик уитсона.
ПРИБОРЫ ИЗМЕРЯЕМЫЕ КГР (в хронологическом порядке)
Приводятся те приборы, на которые есть патенты и сертификация безопасности.
В более позднее время гальванометр был усовершенствован и назван «Микроамперметр», и в данное время выглядит вот так:
================================================================================
Прибор А.Р.Лурия
Первым, кто создал в 1901 году аппарат фиксирующий изменение кожно-гальванической реакции на словесно-визуальные раздражители (запись велась на вращающемся восковом валике, на котором стрелка двигающегося гальванометра вычерчивала кривую), был А.Р.Лурия – один из основателей российской психологии и психофизиологии XX в.. Еще в 20-х годах А.Р. Лурия провел эксперименты с применением технических средств для оказания помощи прокуратуре в изобличении убийц. Результаты эксперимента поразили даже видавших виды следователей: убийца был быстро опознан среди ряда подозреваемых и изобличен.
================================================================================
Полиграф
На основе изобретения А.Р. Лурии, в 1921 году в США студентом-медиком Калифорнийского университета и сотрудником Полицейского департамента американского города Беркли штата Калифорния, Джоном Огастусом Ларсоном был создан полиграф («детектор лжи»), в состав которого входил КГР (читать подробнее здесь ).
================================================================================
Далее идут полезные модели на основе изобретения Ганса Эрстеда (1820 г.) и А.Р.Лурия (1901 г.)
(Патент на полезную модель может получить та модель, которая на 30% имеет техническую новизну от своего прототипа.)
Электропсихометр
«Электропсихометр», полезная модель на основе полиграфа, был сконструирован американским физиком В.Метисоном (Volney G.Mathison) в 1940-х годах. В оригинале прибор имел разные названия от «Mathison Electro-psychometer» до более наукообразного названия «electroencephaloneuromentimograph» («электроэнцефалонейроментимограф»). Прибор был создан для «изучения реакций бессознательного» на основе теорий Зигмунда Фрейда о «психоаналитической» модели памяти, и, в частности, учении о «бессознательном». Прототипом прибора служили уже известные в Великую отечественную войну полиграфы: «Skin Galvanometer» и «Lie Detector».
В 1952 году Волни Метисон передал права Л.Рону Хаббарду (основателю Церкви Саентологии, считающейся Российской Павославной Церковью сектой), а в 1966 году Л.Рон Хаббард получил патент на «E-Metr» (US Patent 3,290,589 issued Dec. 6th, 1966, Device for Measuring and Indicating Changes in the Resistance of a Human Body, Inventor: Lafayette R. Hubbard). Современный е-метр (e-meter) измеряющий кожно-гальваническую реакцию выглядит так:
Компактный детектор лжи
Разработка компактного детектора лжи научным коллективом: Р.Ю.Елохин, Г.И.Донов, Л.В. Стрыгин, Московский физико-технический институт. С помощью созданного прибора возможно измерение КГР человека (как по Фере, так и по Тарханову) во всем диапазоне его проявлений. Так же возможно наблюдение и изучение электрических потенциалов растений. Сигнал прибора позволяет “мгновенно” оценить, без последующей расшифровки, есть или нет реакция на ситуацию. (читать подробнее здесь )
=================================================================================
Полиграф «Эпос»
Полиграф ЭПОС выражает наиболее традиционное представление о приборе данного предназначения. Его разработка основана только на тех конструктивных элементах, которые реально востребованы специалистом в процессе тестирования.
Поэтому у полиграфа ЭПОС:
— Удобный и понятный интерфейс, поскольку именно это позволяет любому специалисту успешно работать в сложных и постоянно меняющихся условиях тестирования;
— Точное и наглядное представление физиологических характеристик, что является основой для достоверных выводов по результатам проведенного тестирования;
— Сугубо традиционный набор датчиков, поскольку «эксклюзивные», «секретные» или «не имеющие мировых аналогов» каналы регистрации придумываются для удорожания полиграфа. (Читать подробнее здесь )
=================================================================================
Дианел 11S-iON
Комплекс «Дианел 11S-iON» позволяет проводить тестирование человеческого организма с целью выявления стрессовых состояний, депрессий, эмоциональных перегрузок, оценки уровня психоэмоциональной устойчивости. Комплекс может применяться для психокоррекции с использованием принципа биологической обратной связи при проведении сеансов цвето- и музыкотерапии (читать подробнее здесь )
=================================================================================
Имедис
Аппаратно-программный комплекс «ИМЕДИС-ЭКСПЕРТ» предоставляет максимальные диагностические и терапевтические возможности, среди которых: электропунктурная диагностика по методам Р. Фолля и вегетативного резонансного теста (ВРТ), медикаментозное тестирование, проведение адаптивной биорезонансной терапии (БРТ), электропунктурной терапии по методу Р.Фолля, резонансно-частотной терапии и др. В аппарат встроен электронный медикаментозный селектор (читать подробнее здесь )
=================================================================================
Бослаб
Суть прибора и метода состоит в «возврате» пациенту на экран компьютера текущих значений его физиологических показателей. Это могут быть параметры ЭЭГ головного мозга, а также показатели вегетативного тонуса (частота сердечных сокращений, дыхание, электромиограмма, температура, КГР и др.). Таким образом, в течение курса биоуправления путем тренировок возможно усилить или ослабить уровень активации той или регуляторной системы, чью активность данный показатель отражает (читать подробнее здесь )
=================================================================================
Индикатор психоэмоциональных реакций «ИПЭР-2К»
Это прибор незаменим в работе психолога работающего с межличностными и семейными проблемами, так как позволяет проводить диагностику и коррекцию двум людям одновременно (мужчине-женщине, мужу-жене, родителю-ребенку, начальнику-подчиненному, и т.п.). Прибор показывает психические реакции двоих людей, что позволяет видеть, кто из них неадекватен и в какой области. Также прибор хорош для в индивидуальной психологической коррекции, т.к. позволяет отслеживать работу двух полушарий. Применяя различные психотехники можно восстанавливать баланс между словесно-логическим и эмоционально-образным мышлением, что приводит к большей рациональности и уравновешенности, а также к более яркому и красочному восприятию мира (патент РФ на изобретение №2373965 и патент РФ №107482).
Возможности:
1. Отслеживание в реальном режиме времени не осознаваемые реакций психики на различные виды стимулов:
а) одновременно у двоих людей (муж-жена, мать-сын, начальник-подчиненный, и т.п.), тем самым эффективно проводя семейную консультацию, или проверяя сотрудников на совместимость;
б) проводить психокоррекцию двух полушарий головного мозга, или корректируя эмоционально-образную и словесно-логическую сферу мышления человека;
в) проводить психокоррекцию в режиме «одного электрода» (как на «ИПЭР-1К»);
2. Возможность записывать в отдельный файл показания с монитора и аудио на протяжении всего времени индивидуальной консультации с последующим воспроизведении;
3. Возможность проводить диагностику и коррекцию по интернету с использованием дополнительного электрода цилиндрического с приемником внутри.
(читать подробнее здесь >>> )
=================================================================================
АПК «Активациометр»
Целью функционирования АПК «Активациометр» является системное психологическое обеспечение деятельности и поведения человека.
Достижение этой цели с учетом требований системно-структурного подхода предполагает охват человека как целого, т.е. охват совокупности свойств, находящихся на всех основных уровнях структуры человека. Такой охват осуществляется с помощью 81 методики, реализуемых на АПК «Активациометр» (читать подробнее здесь ).
=================================================================================
Карманный детектор лжи ИСК-1
Преимущества детектора лжи ИСК-1:
— автоматическое определение сопротивление кожи в состоянии покоя;
— микропроцессорная стабилизация и подбор эквивалентного сопротивления кожи для более точной фиксации волнения человека;
— индикация даже незначительных изменений и отклонений от состояния покоя;
— широкий температурный режим работы;
— присутствуют функции энергосбережения, что увеличивает длительность работы прибора от одного комплекта батарей;
— индикация разряда батарей;
— самотестирование в момент включения (читать подробнее здесь )
=================================================================================
ThoughtStream
Система с обратной связью работы ТотСтрим с высокой точностью измеряет малейшие изменения в проводимости вашей кожи (КГР). Технология основана на основных принципах человеческой физиологии. Медицинскими исследованиями установлено, что изменения в сопротивлении кожи, человека точно соответствуют уровню напряжения или расслабления тела человека, которое отражается в его мыслях, чувствах, капризах и пр. Каждая мысль, настроение и действие, которое Вы предпринимаете, непосредственно отражаются в изменениях интенсивности потоотделения, напряженности мышц, частоте дыхания, температуре тела, кровяном давлении, и т.д. Эти изменения обычно являются настолько тонкими и неуловимыми, что в сознании они не фиксируются. Биологическая обратная связь находит все большее применение и использование, благодаря техническим устройствам, которые позволяют обнаружить малозаметные изменения, зарегистрировать их и усилить сигналы для использования, в различных областях человеческой деятельности (читать подробнее здесь )
—
Подборку составил Балыкин Александр Иванович
КОЖНО-ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ
Изучение кожно-гальванической реакции (КГР) впервые нача-
лось в конце XIX в., когда почти одновременно французский невро-
патолог К.Форе и российский физиолог И.Р. Тарханов зарегистриро-
вали; первый — изменение сопротивления кожи при пропускании
через нее слабого тока, второй — разность потенциалов между разны-
Электрическая активность кожи обусловлена главным образом активно-
стью так называемых эккринных потовых желез в коже человека, которые в
свою очередь находятся под контролем симпатической нервной системы.
Главная функция этих желез —терморегуляция, т.е. поддержание постоянной
температуры тела, Однако эккринные железы, расположенные на ладонях и
подошвах ног, а также на лбу и под мышками, реагируют в основном на экст-
ренные внешние раздражители и стрессогенные воздействия, поэтому КГР,
как правило, регистрируют с кончиков пальцев или ладоней.
В психофизиологии электрическую активность кожи используют
как показатель «эмоционального» потоотделения. КГР возникает так-
же в ответ на изменения во внешней среде (как компонент ориенти-
ровочной реакции) и имеет большую амплитуду при большей нео-
жиданности, значимости и интенсивности стимула. При повторных
предъявлениях стимула КГР постепенно снижается, этот процесс на-
зывается привыканием. Следует, однако, иметь в виду, что подлинная
природа КГР до сих пор неясна,
Амплитуда и скорость привыкания КГР имеют высокую межин-
дивидуальную вариативность и при соблюдении постоянства условий
регистрации обнаруживают относительно высокую воспроизводимость,
что позволяет исследовать роль генотипа в межиндивидуальной дис-
персии данных показателей. Первые исследования роли факторов ге-
нотипа в происхождении индивидуальных особенностей КГР прово-
дились в 60-70-х годах. Их результаты оказались противоречивыми. Так,
С. Ванденберг и его коллеги не выявили достоверных различий МЗ и
ДЗ близнецов по амплитуде КГР на разные стимулы [435]. У. Хьюм,
изучая наследуемость параметров КГР на звуки и холодовое воздей-
ствие, обнаружил умеренный вклад наследственных влияний в из-
менчивость амплитуды и скорости привыкания КГР на звук 95 дБ,
для тех же параметров КГР на холодовое воздействие влияний гено-
типа установить не удалось [292].
Тем не менее по мере накопления данных становилось все очевид-
нее, что индивидуальные параметры КГР относятся к числу генети-
чески обусловленных характеристик (табл. 15.1). В целом ряде исследо-
ваний было установлено: МЗ близнецы по сравнению с другими пара-
ми близких родственников имеют более высокое внутрипарное сходство
по таким показателям КГР, как амплитуда, латентный период и ско-
рость привыкания, что дало основание говорить о влиянии генотипи-
ческих факторов на межиндивидуальную изменчивость и этих показа-
телей, и реакции в целом. МЗ близнецы также более схожи, чем ДЗ,
по показателям времени восстановления КГР после воздействия и
скорости роста КГР до максимального значения [203].
Наиболее полное генетическое исследование КГР было проведе-
но Д.Ликкеном с соавторами [327]. Параметры КГР на громкие звуко-
вые стимулы исследовались на большой выборке близнецов, часть
которых с раннего детства воспитывалась в разных семьях. Анализиро-
вались следующие показатели: максимальная амплитуда КГР, сред-
няя амплитуда КГР в первых четырех пробах, показатели снижения
амплитуды по мере привыкания и ряд других. При этом учитывались
не только абсолютные значения амплитуды КГР, но и относитель-
ные, которые определялись как частное от деления амплитуды каж-
дой отдельно взятой реакции данного испытуемого к максимальному
значению амплитуды, зафиксированной у него через 3 с после перво-
го предъявления звукового сигнала интенсивностью 110 дБ.
Было обнаружено, что дисперсия параметров КГР в значительной
степени обусловлена генотипом (табл. 15.2). Коэффициенты корреля-
ции, характеризующие внутрипарное сходство МЗ близнецов, превы-
шали оценки внутрииндивидуальной стабильности КГР. Воспроизво-
димость параметров КГР характеризуется коэффициентами корреля-
ции от 0,5 до 0,6. Иначе говоря, сходство КГР у МЗ близнецов оказалось
даже выше, чем сходство КГР у одного и того же человека при по-
вторных регистрациях. У ДЗ близнецов аналогичные коэффициенты
были значительно ниже. Причем наиболее значительные различия были
получены для абсолютных показателей, в этом случае сходство ДЗ
близнецов было намного ниже, чем МЗ. Подобная разница позволяет
относить абсолютные значения параметров КГР к категории призна-
ков, которые Д. Ликкен назвал эмерджентными. Они определяются не
семейным сходством, а уникальными особенностями сочетания ге-
нов конкретного генотипа [326].
При использовании относительных значений сходство МЗ близне-
цов примерно в два раза превышало сходство ДЗ, что свидетельствует
об аддитивном действии генов. С точки зрения авторов, различия в
характере генетических влияний — эмерджентный для абсолютных и
аддитивный для относительных оценок амплитудных параметров
КГР — объясняются разной природой данных показателей. При этом
подразумевается, что абсолютная амплитуда КГР определяется боль-
Наследуемость параметров КГР (по данным разных авторов)