GSR反应时变化

皮肤电 生理指标 情绪

本节将介绍GSR反应的时间特征以及为何要在设计GSR相关实验时将这些因素考虑在内。


我们对一种生理信号反应时间的定义是该信号会由于某个外部事件或刺激物而改变其特征。一些生理信号,如EEG具备毫秒级的反应时间 (例如,使用EEG可记录视觉事件开始后50ms的一种眼-脑反应)。由于EEG指标的变化可以准确地表征由于刺激物引起的变化 ,因此它被认为拥有较高的时间分辨率。而对于GSR信号的反应时间是事件发生后的以秒计的时间顺序。因此在实验设计时充分考虑GSR的时间特征是非常重要的。

Table 1. GSR response time characteristics 

GSR 组件

反应时间

对刺激物的情绪反应 SCR 延迟 1-5 s
对刺激物的情绪反应 SCR 持续时间 10-30 s
常规唤醒等级/压力 慢速成分的变化 10s-几分钟

 

当发生对外部事件的情绪反应时(例如,视觉刺激呈现),GSR信号的相位或快速分量会将其幅度暂时提升,也就是所谓的皮肤电反馈(SCR)。这种情况并不会立刻发生,而是在情绪事件发生后带有一定延迟出现。SCR当前的研究环境中会考虑到这种变量并建议通过在事件开始后的一个介于1到5秒钟的延迟间隔来衡量。换言之,一个对情绪事件反应的SCR事件将在时间开始后1至5秒内开始发生。

Response latency of a SCR

图 1. SCR延迟间隔

 

SCR延迟间隔生成了一个不确定的时间区间 。如果在这个延迟间隔期间出现了几个能够导致情绪反应的事件,就很难了解哪个事件触发了SCR变化。因此,在设计一个与视觉相关且结合了GSR来研究对某具体事件的反应(所谓的ER-SCR)的实验时 ,设置充足的刺激材料呈现时间来确保一个SCR事件能够与感兴趣的刺激材料对应起来并确保SCR事件不会重叠是非常重要的。通常情况下一个刺激材料的最短呈现时间在10秒左右,刺激材料之间的间隔时间与之相似。近年来已有一些旨在改进允许更短的刺激材料间隔时间的方法论和能够在SCR事件重合时实现更好SCR参数化的分析工具出现。(例如,Alexander et al., 2005; Benedek &Kaernbach, 2010).

GSR信号的快速或慢速成分也会由于整体唤醒度或压力等级的变化而变化。GSR的信号幅度会随着压力的减小和在放松的时候而增加。唤醒等级的变化幅度也会在几十秒到几分钟内缓慢变化。当研究中使用GSR来考察整体的情绪唤醒等级或压力,实验设计时,通过给与充足的任务执行时间从而让GSR能够对被试执行任务时的压力等级做出反应也很重要。

Response latency of a tonic response

图 2. 整体唤醒等级与反应时间

参考文献&推荐阅读

(Boucsein, 2012)

Alexander, D. M., Trengove, C., Johnston, P., Cooper, T., August, J. P., & Gordon, E. (2005). Separating individual skin conductance responses in a short interstimulus-interval paradigm. Journal of Neuroscience Methods, 146(1), 116–123. https://doi.org/10.1016/j.jneumeth.2005.02.001

Benedek, M., & Kaernbach, C. (2010). Decomposition of skin conductance data by means of nonnegative deconvolution. Psychophysiology. https://doi.org/10.1111/j.1469-8986.2009.00972.x

Boucsein, W. (2012). Electrodermal activity. Springer Science & Business Media.

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