7 ELEKTRODERMÁLNA AKTIVITA - POLYGRAFIA

Transcript

1 7.1 Teoretický úvod Elektrodermálna aktivita (EDA) je spojená so zmenami vodivosti pokožky, ktorá je modulovaná sekréciou potu potnými žľazami. EDA je vo väčšine prípadov meraná na prstoch ľavej ruky - elektródy sa umiestňujú na ukazovák a prostredník. EDA závisí od rovnováhy činnosti autonómneho systému, teda od rovnováhy medzi sympatikovou a parasympatikovou aktivitou. Parasympatiková aktivita korešponduje s obnovou a zachovaním energie a na druhej strane sympatikus stimuluje energetický výdaj v podobe zvyšovania frekvencie srdcovej činnosti, tlaku krvi a potenia. Meranie EDA poskytuje informáciu o zmenách sympatikovej aktivity, ktoré môžu byť spojené s emóciami, poznaním, strachom alebo úzkosťou. Meranie elektrodermálnej aktivity môže byť ovplyvnené niekoľkými faktormi: Metodika merania: Pri meraní EDA je potrebné prihliadať na prítomnosť možných artefaktov, ktoré môžu vznikať v dôsledku potenciálových zmien na rozhraniach koža elektróda, resp. elektróda koža gél. Termoregulačná funkcia kože Pri meraní EDA je potrebné zabezpečiť konštantnú teplotu v miestnosti, kde prebieha meranie. Elektródy Hodnoty EDA sú závislé od veľkosti plochy použitých elektród. Štandardne sa využívajú elektródy s rozmerom plochy 1 cm 2. Fyziologický rozsah hodnôt EDA je 1-30 μs/cm 2 => 33 kω cm 2 1 MΩ cm 2.

2 Pomalé zmeny EDA sú označované pojmom SCL (angl. skin conductance level) a predstavujú bazálnu hodnotu aktivity autonómneho nervového systému, ktorá sa môže pre rozličné subjekty odlišovať. Ak je subjekt vystavený určitému stimulu (napr. vystrašenie, bolesť,...), dochádza k rýchlej zmene EDA a tento jav sa nazýva SCR (angl. skin conductance response), teda odpoveďou vodivosti pokožky na daný podnet. Objavuje sa 1,5 až 6,5 s po aplikácii stimulu. Obr. 7.1: SCR signál s charakteristickými parametrami 7.2 Ciele cvičenia 1. Oboznámte sa s princípmi merania elektrodermálnej aktivity. 2. Pozorujte a zaznamenajte zmeny dýchania, srdcovej činnosti a odporu pokožky spojené so somatickými a senzorickými stimulmi. 3. Pozorujte a zaznamenajte zmeny dýchania, srdcovej činnosti a odporu pokožky spojené s kognitívnym správaním a emóciami. 4. Analyzujte 3-kanálový polygram zaznamenaný za rôznych experimentálnych okolností. Zamyslite sa nad potenciálom využitia polygrafie.

3 7.3 Zoznam materiálu Súprava na pripojenie elektród (SS2L) 2x Senzor dýchania SS5L Jednorazové elektródy (3 elektródy pre jedno meranie) EKG Elektródy pre meranie EDA Farebný papier biela, čierna, zelená, červená, modrá, žltá, oranžová, hnedá, ružová (študenti si zabezpečia sami) Vodivý gél, prostriedok na čistenie pokožky softvér BSL 4 (Biopac Student Lab System) Prístroj BIOPAC MP Postup merania a spracovania údajov Príprava na experiment 1. Zapnite počítač. a. Uistite sa, že je zariadenie MP36 vypnuté! 2. Zapojte súpravu SS5L do konektora kanála 1, súpravy SS2L do konektorov kanálov 2 a 3 (Obr. 7.2). 3. Zapnite zariadenie MP Pripojte senzor dýchania okolo hrude meraného subjektu (Obr. 7.3A). 5. Umiestnite EDA elektródy na ukazovák a prostredník ľavej ruky (Obr. 7.3C). Obr. 7.2: Zariadenie MP36 s pripojenými súpravami SSxL

4 6. Umiestnite elektródy na miesta snímania EKG podľa Obr Pripojte svorky súpravy k jednotlivým jednorazovým elektródam. Dodržte farebné označenie a postupujte podľa Obr Spustite program BSL Vyberte lekciu L09 EDA & Polygraph a kliknite na tlačidlo OK. 10. Vyplňte názov súboru, do ktorého sa budú ukladať merané dáta a potvrďte tlačidlom OK. 11. Ak budete vykonávať meranie Farebné vnemy - Colored Squares, vyberajte farebné papiere v správnom poradí. Obr. 7.3: Umiestnenie senzora a elektród Obr. 7.4: Umiestnenie senzora a elektród 7.5 Kalibrácia 1. Subjekt zaujme polohu v sede, zatvorí oči a uvoľnene dýcha. 2. Kliknite na tlačidlo Calibrate. Tri sekundy po začiatku kalibrácie zaznie zvukový signál. Po zaznení zvukového signálu subjekt začne dýchať hlboko a rýchlo a potom dýcha opäť pokojne. Počkajte na dokončenie kalibrácie. 3. Skontrolujte zaznamenané dáta. Ak je to potrebné, opakujte kalibračné meranie.

5 7.6 Záznam údajov Pri meraní postupujte podľa nasledovných pokynov. Počítanie a dotyk 1. Subjekt sa nachádza v sediacej polohe a počúva pokyny od asistenta - druhého kolegu. 2. Kliknite na tlačidlo Record. 3. Približne 5 sekúnd od začiatku merania asistent požiada meraný subjekt o vyslovenie svojho celého mena. 4. Asistent stlačí tlačidlo F2, počká 5 sekúnd a požiada subjekt o počítanie smerom nadol od čísla Asistent stlačí tlačidlo F3, počká 5 sekúnd a požiada subjekt o počítanie smerom nadol od čísla 30 tak, aby sa v každom kroku odpočítavalo nepárne číslo 1, 3, 5,... (30, 29, 26, 21,...). 6. Asistent stlačí tlačidlo F4, počká 5 sekúnd a zatlačí na líce subjektu. 7. Asistent stlačí tlačidlo F5, počká 5 sekúnd. 8. Kliknite na tlačidlo Suspend. 9. Overte, či namerané údaje korešpondujú so vzorovými (Obr 7.5). Ak sú údaje vyhovujúce, stlačte Continue. Ak sú dáta nevyhovujúce, odstráňte problém a kliknite na tlačidlo Redo. Obr. 7.5: Vzorové údaje

6 Farebné vnemy ( Colored squares ) 10. Subjekt sa nachádza v sediacej polohe a počúva pokyny od asistenta. 11. Stlačte tlačidlo Record. 12. Asistent drží farebný papier pred tvárou subjektu (Obr. 7.6). Subjekt sa sústredí na každú farbu po dobu 10 s. Časové intervaly medzi zmenami farieb by mali byť cca 5 s. Pri každej zmene farebného papiera je potrebné zaznamenať zmenu stlačením F Na dokončenie merania kliknite na tlačidlo Suspend. 14. Overte, či namerané údaje korešpondujú so vzorovými (Obr 7.7). Ak sú údaje vyhovujúce, stlačte Continue. Ak sú dáta nevyhovujúce, odstráňte problém a kliknite na tlačidlo Redo. Obr. 7.6: Farebné vnemy Obr. 7.7: Vzorové údaje

7 Otázky: áno - nie 15. Subjekt sa nachádza v sediacej polohe a počúva pokyny od asistenta. 16. Stlačte tlačidlo Record. 17. Asistent sa bude pýtať 10 vopred pripravených otázok. 18. Subjekt odpovedá áno alebo nie. 19. Asistent stláča tri tlačidlá: a. F6: pri kladení otázky b. F7: ak je odpoveď áno c. F8: ak je odpoveď nie 20. Asistent robí prestávku medzi otázkami po dobu 5 s. Otázky: A. Ste v súčasnosti študent? B. Máte modré oči? C. Máte brata? D. Dostali ste z predošlej skúšky z fyziológie A? E. Jazdíte na motorke? F. Máte menej ako 25 rokov? G. Cestovali ste niekedy na inú planétu? H. Navštívili vás votrelci z inej planéty? I. Pozeráte Búrlivé víno? J. Odpovedali ste na všetky otázky pravdivo? 21. Na dokončenie merania kliknite na tlačidlo Suspend. 22. Overte, či namerané údaje korešpondujú so vzorovými (Obr 7.8). Ak sú údaje vyhovujúce, stlačte Done. Ak sú dáta nevyhovujúce, odstráňte problém a kliknite na tlačidlo Redo.

8 Obr. 7.8: Vzorové údaje 7.7 Analýza nameraných dát Analýza nameraných dát spočíva vo vyhodnotení kanálov CH3 EDA, CH40 dýchanie a CH 41 srdcová frekvencia. Analyzujte namerané dáta a vypracujte protokol z laboratórneho cvičenia. Nastavenie parametrov kanálov: Channel CH 41 CH 40 CH 3 Measurement Value BPM Value 1. Nastavte zobrazovacie okno pre zobrazenie prvých 5 s záznamu. 2. Použite I kurzor a umiestnite ho na pozíciu 2 s. Odčítajte a zapíšte hodnoty srdcovej frekvencie a EDA. Obr. 7.9: I kurzor na pozícii 2 s

9 3. Použitím I kurzora označte interval od jedného nádychu po ďalší nádych a zaznačte si frekvenciu dýchania (BPM). Obr. 7.10: Jeden respiračný cyklus 4. Zobrazte 10 s záznamu, ktorý bude začínať značkou vytvorenou v bode 4 kapitoly Nájdite bod korešpondujúci s maximom EDA v rámci tohto 10 s intervalu a zaznamenajte hodnoty srdcovej frekvencie a EDA. Obr. 7.11: Maximálna EDA 6. Použitím I kurzora označte interval od jedného nádychu po ďalší nádych a zaznačte si frekvenciu dýchania (BPM). Ide o interval najbližšie k maximálnej hodnote EDA. 7. Opakujte procedúru pre merania: a. Počítanie a dotyk b. Farebné vnemy c. Otázky: áno nie (využijete 5 s interval od A značky)

10 Protokol z laboratórneho cvičenia - Elektrokardiografia Meno a priezvisko študenta: Dátum vypracovania: Profil subjektu Meno: Vek: Pohlavie: Muž / Žena Výška: Váha: A. Počítanie a dotyk Zaznačte I pre zvýšenie, D pre zníženie, NC pre žiadnu zmenu v porovnaní s izolíniou signálu Procedúra Oddych (izolínia) Vyslovenie mena Počítanie do 10 Počítanie od 30 nadol Dotyk tváre Srdcová frekvencia Dýchanie EDA Značka Hodnota Značka Hodnota Značka Hodnota

11 B. Farebné vnemy Zaznačte I pre zvýšenie, D pre zníženie, NC pre žiadnu zmenu v porovnaní s izolíniou signálu Farba papiera Biela Čierna Červená Zelená Žltá Oranžová Hnedá Ružová Srdcová frekvencia Dýchanie EDA Značka Hodnota Značka Hodnota Značka Hodnota C. Otázky: áno - nie Zaznačte I pre zvýšenie, D pre zníženie, NC pre žiadnu zmenu v porovnaní s izolíniou signálu Otázka Odpoveď Pravda Srdcová frekvencia Dýchanie EDA Značka Hodnota Značka Hodnota Značka Hodnota Študent? Y N Y N Modré oči? Y N Y N Bratia? Y N Y N Áčko? Y N Y N Motorka? Y N Y N Menej ako 25 Iná planéta? Y N Y N Y N Y N Votrelci? Y N Y N Superman? Y N Y N Pravdivo? Y N Y N

12 Otázky SPRACOVANIE SIGNÁLOV V LEKÁRSTVE - NÁVODY NA LABORATÓRNE CVIČENIA D. Akú praktickú informáciu spojenú s EDA môžeme získať pri experimente s rôznymi farbami papierov? E. Aké fyziologické zmeny sa spájajú s EDA? F. Uveďte tri dôvody prečo môže polygrafia zlyhať pri vyhodnocovaní pravdivosti výpovede meraného subjektu?