為什么要在行為研究中測量皮膚電反應？

更新時間：2025-03-14

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當你經(jīng)歷情緒喚起時，你的汗腺會變得更加活躍，導致皮膚電導率增加，這種活動由自主神經(jīng)系統(tǒng)控制。測量這些變化使研究人員能夠深入了解身體無意識的反應，揭示關于情緒和心理狀態(tài)的關鍵信息。

皮膚電反應能夠提供關于情緒喚起的客觀、實時數(shù)據(jù)，逐漸成為行為科學中的一個寶貴工具。本文帶您具體了解。

什么是皮膚電反應？

皮膚電反應（Galvanic Skin Response, GSR），又稱皮膚電活動（Electrodermal Activity, EDA）或皮膚電傳導（Skin Conductance, SC），是指機體在受到刺激時皮膚電傳導發(fā)生的變化。這種變化與人體的自主神經(jīng)系統(tǒng)活動密切相關，是交感神經(jīng)系統(tǒng)功能的直接指標，也是腦喚醒、警覺水平的間接指標。

皮膚作為人體最大的器官，其表面覆蓋著微細的汗腺和毛細血管，當人體遭遇外界刺激或情緒變化時，交感神經(jīng)興奮促使汗腺分泌調整，導致皮膚表面的離子濃度變化，進而影響皮膚的電導性能。比如，當情緒緊張、恐懼或興奮時，交感神經(jīng)系統(tǒng)激活，汗腺分泌增加，皮膚表面的電解質濃度上升，皮膚電導率隨之增大。在放松狀態(tài)下，則相反。皮膚電反應正是基于這一生理機制，成為衡量人體情緒喚醒水平和自主神經(jīng)活動的一個重要指標。

如何測量皮膚電反應？

測量皮膚電反應的常見設備包括皮膚電傳感器、放大器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和計算機分析軟件，主要通過放置在皮膚上的小型電極來測量。通常放在手指或手掌上，因為這些部位的汗腺活動最為明顯。這些電極檢測兩點之間皮膚的電導率，該電導率會隨著汗液的分泌而變化。

這種簡單而有效的方法為研究者在行為實驗期間提供了生理喚起的連續(xù)測量。

具體的測量過程包括以下步驟：

電極放置：將電極貼在被試的皮膚上，通常是在指尖或手掌上。
基線記錄：在刺激呈現(xiàn)前，記錄基線以了解被試的正常/當前狀態(tài)。
刺激呈現(xiàn)：讓被試接觸刺激（如圖像、聲音或專門設計來引發(fā)情緒反應的任務）。
數(shù)據(jù)收集：利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄被試反應時皮膚電導率的變化，產(chǎn)生并實時顯示在圖表上的數(shù)據(jù)。

其中，GSR信號主要由兩部分組成（圖1）：（1）緩慢變化的基礎（Tonic）活動：皮膚電導水平（SCL），指緊張性和長時間的激活水平，研究中常用來反映階段性情緒喚醒水平的指標；（2）快速變化的相位（Phasic）活動：皮膚電導反應（SCR），指的是階段性交感神經(jīng)放電，是由刺激而引起的生理和心理激活狀態(tài)，反映短期大腦過程的指標，可作為由于外部新異性事件刺激產(chǎn)生的情緒覺醒點的定位標記。

皮膚電反應在行為研究中的應用

皮膚電反應已成為行為科學中的一個寶貴工具，因為它提供了關于情緒喚起的客觀實時數(shù)據(jù)。與可能帶有偏見或不準確的自我報告數(shù)據(jù)不同，皮膚電反應直接測量無意識的生理反應。這使得它在理解真實情緒反應至關重要的研究中成為理想選擇。

皮膚電反應作為有價值測量工具的應用領域包括：

情緒研究：皮膚電反應被廣泛用于研究不同刺激如何影響情緒狀態(tài)。例如，研究者可以分析被試的皮膚電導率如何對正性或負性圖像作出反應，從而深入了解情緒處理過程。
壓力和焦慮研究：在壓力和焦慮研究中，皮膚電活動可以揭示被試對壓力源的生理反應，幫助研究者開發(fā)更好的干預措施和治療方法。
人機交互：皮膚電反應被用來評估用戶體驗，通過測量對不同界面設計或軟件可用性的情緒反應，從而輔助開發(fā)更加用戶友好的技術。
營銷研究：神經(jīng)營銷人員利用皮膚電活動來衡量消費者對廣告、產(chǎn)品或品牌體驗的反應，提供傳統(tǒng)調查無法揭示的消費者行為更深層次見解。

通過測量皮膚的電導率，皮膚電反應提供了人們對各種刺激反應的客觀實時視圖。這使得它成為心理學、神經(jīng)科學、營銷等多個領域的關鍵工具。

皮膚電反應與情緒研究

皮膚電反應為人類情緒和反應的生理基礎提供了見解，特別是情緒反應的強度和時機。

例如，在營銷領域，皮膚電反應可以揭示消費者對廣告的反應，幫助公司調整其策略。在心理學研究中，它可以用來研究患者在治療期間的焦慮水平。

皮膚電反應之所以與眾不同，在于它能以非侵入性的生理測量手段檢測到與情緒喚起相關的無意識生理反應。與依賴于有意識分享的自我報告不同，皮膚電反應測量的是身體的自動反應。這為研究人員提供了清晰、無偏見的數(shù)據(jù)，以及情緒如何影響行為的更準確的解釋。

皮膚電反應與其他行為數(shù)據(jù)的結合

雖然皮膚電反應是一個強大的工具，但它衡量的是喚起程度，而不是特定情緒。例如，皮膚電導率的增加可能表明興奮或恐懼，需要情境上下文幫助確定具體意義。為了獲得更完整的行為數(shù)據(jù)，皮膚電反應通常與其他方法相結合，如面部表情分析和心率、腦電監(jiān)測等。

其中，諾達思的面部表情分析系統(tǒng)（FaceReader）能夠自動分析面部表情，清楚地反映出不同刺激對情緒的影響。它可以與生理、眼動等數(shù)據(jù)進行快速整合，從而為行為研究提供更全面的數(shù)據(jù)。

此外，環(huán)境溫度和濕度等環(huán)境因素，以及被試的水分補充水平，都可能影響皮膚電反應的數(shù)據(jù)。研究者必須仔細控制這些變量，以確保數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。而諾達思的另一款強大工具：超模態(tài)行為洞察平臺（NoldusHub），則可以幫助進行多種數(shù)據(jù)的客觀測量和評估。