Hudens elektriske aktivitet (EAK) , tidligere omtalt som den galvaniske hudrespons (GSR) , er en bioelektrisk reaktion, der registreres fra overfladen af huden [1] , en indikator for aktiviteten af det autonome nervesystem , meget brugt i psykofysiologi .
I øjeblikket kombinerer udtrykket EAK en række indikatorer såsom:
Forskellige EAC-indikatorer kan indeholde forskellige oplysninger om de underliggende processer. [2]
I psykofysiologi bruges EAK som en indikator for "følelsesmæssig" og "aktivitets" svedtendens og registreres normalt fra fingerspidserne eller fra håndfladen med bipolære ikke-polariserende elektroder , selvom det også kan måles fra sålerne på fødder, fra panden og i armhulerne. På grund af den cykliske karakter af svedsekretion fra svedkirtlerne [ 3] er EAK-registreringer oscillerende. Ved anvendelse af Feret-metoden med påføring af en ekstern strøm (eksosomatisk metode), anses indikatorerne for at være ledningsevne (PrK) eller hudmodstand (SC), mens der anvendes Tarkhanov- metoden (endosomatisk metode) - hudens elektriske potentiale (PC). [4] [5]
Tidligere har mange psykofysiologer i deres undersøgelser holdt sig til antagelsen om, at placeringen af tildelingen af EAV ikke er signifikant. Så Bull og Gale (Bull, Gale) demonstrerede, at når forsøgspersonerne lytter til en række toner, viser de reaktioner, der optages fra begge hænder, at være ens. [6] En række undersøgelser indikerer dog, at denne antagelse ikke altid er sand. Så Varni (Varni) opdagede, at i løbet af udviklingen af en klassisk betinget refleks , opdages en stærkere elektrisk hudreaktion på den hånd, som det elektriske stød påføres. [7] Mystobodsky og Rattok (Mystobodsky, Rattok) viste en større reaktion på visuelle stimuli sammenlignet med verbale stimuli på venstre hånd, [8] hvilket er i overensstemmelse med moderne ideer om interhemisfærisk asymmetri .
Fra et elektroniksynspunkt er direkte registrering af modstand enklere og billigere , i forbindelse med dette fortsætter de fleste forskere med at bruge enheder, der måler SC, og derefter ved brug af ikke-lineære transformationer konverterer de opnåede data til konduktivitetsværdier (RC), på grund af præferencen for denne indikator i seriens årsager. [9] En grund til denne præference er baseret på biologiske overvejelser og er, at svedkirtlerne fungerer som en serie af modstande forbundet parallelt . [10] Da ledningsevnen af en gruppe af ledere , der er forbundet parallelt , er lig med summen af deres ledningsevner, er stigningen i ledningsevnen direkte proportional med antallet af svedkirtler involveret i arbejdet . Darrow (Darrow) fandt uafhængigt et lineært forhold mellem hudledningsevne og svedsekretion , som er fraværende i hudmodstand . [11] Fra et statistisk synspunkt er det også at foretrække at bruge værdien af PrK i sammenligning med SC, da dets fordeling er tættere på normalen end SC-værdierne. [2]
Følgende karakteristika betragtes som EAC-indikatorer:
En række værker indikerer, at to toniske indikatorer for PrK-UPrK og SRPrK- kan være forbundet med forskellige typer aktivitet . Så i eksperimentet med Kilpatrick (Kilpatrick) blev det fundet, at i de fleste forsøgspersoner blev en stigning i UPrK uden tilsvarende ændringer i PRP under IQ -testning og en samtidig stigning i begge indikatorer, når de bestod den samme test, foreslået for at vurdere graden af hjerneskade . [13] Dette faktum stemmer overens med dataene om, at spontan aktivitet øges med følelsesmæssig stress , mens niveauændringer forekommer både på grund af følelser og under mentalt arbejde . [2]
Niveauet af tonisk elektrokutan modstand bruges som en indikator for den funktionelle tilstand af centralnervesystemet : i en afslappet tilstand (for eksempel i søvn ) øges hudmodstanden, og med et højt aktiveringsniveau falder det. Fasiske indikatorer reagerer skarpt på spændinger , angst , øget mental aktivitet . [en]
Fremkomsten af EAK er hovedsageligt forbundet med aktiviteten af svedkirtlerne i den menneskelige hud , men dets fysiologiske grundlag er ikke fuldt ud undersøgt. Selvom tidlige forskere foreslog, at andre faktorer udover svedkirtlernes aktivitet kan være involveret i bestemmelsen af hudens elektriske aktivitet: så troede nogle forskere, at EAK afspejler muskelaktivitet , mens andre foreslog den mulige involvering af perifere blodkar . Den muskulære teori blev hurtigt afvist. Noget senere afviste en række eksperimenter også muligheden for den vaskulære teori.Således påviste Lader og Montagu (Lader, Montagu), at når svedkirtlernes reaktion undertrykkes af farmakologiske midler, forsvinder RPRK, mens med en tilsvarende blokade af perifere blodkar , RPRK forbliver uændret. [15] Muligheden for påvirkning af karsystemet på hudpotentialet er dog stadig ikke helt klarlagt.
På trods af det faktum, at neurotransmitteren for svedkirtlerne er acetylcholin (en transmitter, der er karakteristisk for det parasympatiske system ), er de under kontrol af det sympatiske nervesystem (for eksempel fører ødelæggelsen af det sympatiske nervesystem på den ene side af kroppen kun til ødelæggelse af ØK på den side [16] ). På grund af dette, og den meget almindelige tro på, at den sympatiske reaktion er diffus, er EAC tidligere blevet brugt som en grov indikator for sympatisk aktivering. Studiet af svedkirtlernes forbindelser med centralnervesystemet afslører imidlertid grundløsheden i en sådan forenklet tilgang [17] [18] ). Svedkirtlerne modtager påvirkninger fra hjernebarken og dybe strukturer i hjernen : hypothalamus og retikulær formation .
En person har 2-3 millioner svedkirtler på kroppen, men deres antal varierer meget i forskellige dele af kroppen. Så på håndfladen og sålerne er fordelingstætheden af svedkirtler omkring 400 pr. kvadratcentimeter af hudoverfladen, på panden - omkring 200, på ryggen - omkring 60. [5] [17] [19] Selvom det nøjagtige antal kirtler pr. arealenhed varierer fra person til person, er forholdet mellem deres antal forskellige steder meget konstant. [20] Udskillelsen af sved fra kirtlerne udføres konstant.
Eksperimenter har vist, at svedkirtlernes aktivitet afspejler visse begivenheder, der sker i hjernen . Bernsteins, Taylors og Weinsteins arbejde viste nøglerollen af den "psykologiske betydning" af en fysisk stimulus i at forudsige svedkirtlernes reaktion. [21] Samtidig er størrelsen af svedkirtlernes reaktion naturligt relateret til intensiteten af bevidste oplevelser . I sit arbejde " Consciousness and the galvanometer " opsummerede E.McCurdy dataene om øget svedtendens i en rapport om følelsesmæssigt farvede stimuli. [22]
Der er en række store hypoteser om den biologiske betydning af "følelsesmæssig" svedtendens. Ifølge den traditionelle opfattelse, der tilskrives Darrow (1936), tillader øget sveden hånden at fatte noget bedre og fører til øget taktil følsomhed, desuden gør fugt til håndflader og såler dem mindre sårbare over for skrammer og sår. Alle disse ændringer er gunstige i en truende situation og er ganske forståelige i et evolutionært aspekt. Der er andre mere komplekse teorier om de subtile fysiologiske virkninger af sådan sveden [17] . [2]
Edelberger udviklede svedkædemodellen. Forskeren går ud fra det faktum, at svedkirtlens hulrum har et mærkbart negativt potentiale i sammenligning med det omgivende væv, som er PC'ens vigtigste elektromotoriske kraft . Mængden af sved , der står i kanalen, bestemmer tonic-niveauet af EAK-indikatorer. RPRK eller RPK detekteres, når sved presses ned i kanalen på grund af sekretion under påvirkning af sympatiske nerver eller sammentrækning af myoepitelfibre, mere styret af hormoner . Sved diffunderer derefter enten langsomt gennem kanalvæggen ind i stratum corneum eller reabsorberes aktivt af kanalens cellemembraner . Formen af sene reaktionskomponenter bestemmes af forholdet mellem disse to processer. [17]
Ud over den simple form for RPK, hvor alle ændringer reduceres til en kortvarig stigning i elektronegativitet, observeres ofte mere komplekse former. Så enkeltfasede og tofasede RPK-bølger udskilles, som på en bestemt måde korrelerer med genopretningsfasen (tilbage til det oprindelige niveau) i RPRK. Med langsom spredning af sved gennem kanalens væg vender hudens ledningsevne gradvist tilbage til sit oprindelige niveau. Typisk er en sådan langsom genopretning ledsaget af et enkeltfaset skift i hudpotentiale. Langsom genopretning i RPK og enfaset negativ RPK er et tegn på hurtig svedbevægelse op i kanalen på grund af dets øgede sekretion eller muskelsammentrækning i bunden af kirtlen. Tilsyneladende observeres bifasisk RPK, korreleret med den hurtige genopretning af RPRK , med aktiv svedreabsorption på grund af ændringer i kanalens cellemembraner . [17]
I overensstemmelse med denne model kan forskellige EAC-indikatorer såvel som forskellige komponenter i et svar være en afspejling af forskellige biologiske processer. Forskellen mellem enkeltfaset og tofaset negativ PKK bruges således i undersøgelser af karakteren af dannelsen af reaktioner i forbindelse med adfærd . I et af eksperimenterne udviklede forsøgspersoner under påvirkning af en høj tone RPRK med en langsom restitution, men når den samme tone blev givet, hvilket tjente som et signal om at trykke på knappen så hurtigt som muligt, var restitutionshastigheden under RPRC steget. Disse data, blandt andre, fik Edelberg til at konkludere, at en aktiv svedgenoptagelsesproces forbundet med hurtig restitution er et tegn på den målrettede karakter af denne aktivitet . [23] Reabsorption er en biologisk adaptiv proces , der beskytter huden mod vandfyldning, hvilket kan hæmme fine bevægelser. Langsom restitution PRP er defineret som en beskyttende reaktion, hvor sved tilbageholdes på eller nær overfladen af huden for at reducere risikoen for hudafskrabninger. [2]
I 1849 bemærkede den tyske fysiolog Dubois-Reymond første gang, at menneskelig hud har elektrisk aktivitet. Ved at nedsænke forsøgspersonernes lemmer i en opløsning af zinksulfat opdagede han bevægelsen af en elektrisk strøm mellem et lem med sammentrækkende muskler og et afslappet lem. I denne henseende overvejede han hudens elektriske aktivitet forbundet med musklernes aktivitet. [24]
I 1878 i Schweiz demonstrerede Hermann og Luchsinger (Hermann, Luchsinger) forholdet mellem hudens elektriske aktivitet og svedkirtlerne . Herman viste, at elektrisk aktivitet er mere udtalt i håndfladeområdet, idet han mente, at svedkirtlernes aktivitet er en vigtig faktor. [25]
I 1879 i Frankrig var Vigouroux den første til at anvende EAC i psykologisk aktivitet, idet han arbejdede med mentalt ubalancerede patienter.
I 1888 afslørede den franske fysiolog K. Fere, da han arbejdede med et tilfælde af en patient med hysterisk anoreksi , kaldet af ham "Madame X", at når en svag strøm blev ført gennem underarmen, skete der systematiske ændringer i den elektriske modstand af huden. I 1889 viste den russiske fysiolog Ivan Tarkhanov tilstedeværelsen af lignende elektriske skift selv i fravær af en ekstern strøm. Ændringer i hudens elektriske aktivitet blev opdaget under interne oplevelser, såvel som som reaktion på sansestimulering. I øjeblikket antages det, at der er forskelle i de fysiologiske baser for indikatorerne målt med disse metoder. I tidligere tider blev begge disse indikatorer betegnet med de generelle termer "galvanisk hudrespons". Nu, når man anvender Feret-metoden med påføring af en ekstern strøm (eksosomatisk metode), betragtes hudens ledningsevne (PC) som en indikator, når man bruger Tarkhanov- metoden (endosomatisk metode), er det hudens elektriske potentiale (PC). ). [2]
Carl Jung betragtede GSR som et objektivt fysiologisk "vindue" til ubevidste processer postuleret af hans mentor Freud . Det var i Jungs arbejde , at det først blev vist, at størrelsen af hudens elektriske reaktion fungerer som en afspejling, sandsynligvis, af graden af følelsesmæssig oplevelse . [26]
Waller studerede GSR i forsøgspersoner, der mentalt forestillede sig et tysk luftangreb på London . [27]
Syz var en af de tidlige forskere, der mente, at GSR var en bedre indikator for følelser end et individs egen beretning om sine oplevelser . Han fandt ud af, at hos medicinstuderende provokerer ord som "prostitueret", "spildt ungdom" eller "ubetalt regning" GSR, mens forsøgspersonerne selv rapporterede om mangel på følelser til disse ord. Videnskabsmanden mente, at på grund af sociale tabuer realiseres disse følelsesmæssige reaktioner ikke, men forbliver samtidig følelsesmæssige. Men i dette eksperiment tjener ændringer i GSR hos medicinstuderende snarere som en indikator for en orienterende respons. [28]
I 1928 konkluderede Bayley i sit arbejde med undersøgelsen af frygt , baseret på en analyse af subjektive rapporter om forsøgspersoner, såvel som deres fysiologiske reaktioner i form af ændringer i EAC, at der er to typer frygt: frygt for overraskelse og frygt på grund af forståelse af situationen. [29]
Også i 1928 fandt Linde (Linde) ud af, at sjovere vittigheder naturligvis forårsagede mere udtalt GSR (afhængighed udtrykt ved Weber-Fechner logaritmiske kurve ). [tredive]
Den østrigske psykoanalytiker W. Reich (Reich) studerede EAK i sine eksperimenter ved Psykologisk Institut ved Universitetet i Oslo i 1935 og 1936 som en del af udviklingen af hans hypotese om organisk energi [31]
E. N. Sokolov kom i sin forskning til den konklusion, at det er muligt at skelne mellem en orienterende reaktion på nye stimuli og en defensiv reaktion på truende stimuli baseret på en sammenligning af arten af blodgennemstrømningen i hovedbunden: den orienterende reaktion er ledsaget af en udvidelse af arterierne i panden, og en defensiv reaktion er ledsaget af en indsnævring af disse kar. Vinogradova O.S., [32] I psykofysiologiske undersøgelser fungerer tilvænningshastigheden , som udtrykkes i et fald i reaktionen på en gentagne gentagen stimulus, ofte som en afhængig indikator og måles for eksempel som antallet af stimulusanvendelser før den elektrokutane reaktion forsvinder. [2] Således, ved hjælp af denne metode, blev det fundet, at hos patienter med skizofreni afhængighed er langsommere end hos normale mennesker. [33]
I 1972 var mere end 1.500 artikler om ØK blevet publiceret i specialiserede tidsskrifter. Til dato betragtes EAK som den mest populære metode til at studere en persons psykofysiologiske fænomener. [34] Fra 2013 er der stadig en stigning i brugen af EAC i klinisk praksis. [35]
EAK er et mål for det autonome nervesystems aktivitet med en lang tradition for brug i psykologisk forskning. [36] Hugo D. Critchley fra Department of Psychiatry ved Brighton og Sussex Medical School udtaler: "EAV er en følsom psykofysiologisk indikator for ændringer i autonom sympatisk ophidselse, der er forbundet med følelsesmæssige og kognitive tilstande." [37] I biofeedback-terapi bruges EAK som en indikator for patientens stressreaktion for at lære ham angstkontrolevner [38]
Ofte foretages EAK-registrering i kombination med registrering af hjertefrekvens , respirationsfrekvens og blodtryk , som også er indikatorer for det autonome nervesystems aktivitet . EAK bruges som en af de registrerede parametre i moderne polygrafapparater , som ofte bruges til løgnedetektion . [39]
Liste og beskrivelse af enheder, der fungerer efter princippet om måling af EAC (hudens elektriske aktivitet, eller tidligere omtalt som galvanisk hudrespons (kgr)).
EAK-måling bliver også mere og mere populær inden for hypnoterapi og psykoterapi for at bestemme dybden af en hypnotisk trance, før man påbegynder suggestiv terapi. Når traumatiske oplevelser fremkaldes af klienten (for eksempel under hypnoanalyse), kan øjeblikkelige ændringer i svedintensiteten indikere, at klienten er følelsesmæssigt ophidset.
En multicenterundersøgelse ledet af forskningsvirksomheden Emotra [40] i samarbejde med Psykiatriforeningen (utilgængeligt link) (EPASS) er i øjeblikket i gang i Europa for at se på, hvordan elektrisk hudhyperaktivitet kan være en indikator for en øget risiko for selvmord blandt patienter med depression . Undersøgelsen dækker 17 klinikker i 10 europæiske lande og afsluttes i 2016. Grundlaget for denne hypotese blev offentliggjort i Journal of Psychiatric Research .