مقاله کامل کمّی سازی سطح استرس با استفاده از سیگنال های سایکوفیزیولوژی

فصل اول: علم سايکوفيزيولوژي و مفاهیم و مبانی استرس
1- 1- تاريخچه علم سايکوفيزيولوژي
سايکوفيزيولوژي هنوز يک شاخه علمي جوان است. بررسيهاي تاريخي در يک قرن گذشته نشان ميدهد تحقيقاتي که در آن با تغيير فاکتورهاي رواني به اندازهگيري يک يا چند واکنش فيزيولوژيکي ميپرداختهاند از سال 1878 تا 1954 توسط افراد مختلفي صورت ميگرفته و پس از آن نيز تحت عنوان سايکوفيزيولوژي انجام پذيرفته است. اولين نشريه علمي كه به سايكوفيزيولوژي اختصاص يافت در سال 1955 انتشار يافت. مجمع محققان سايكوفيزيولوژيكي نيز 5 سال بعد از آن تأسيس شد و اولين مجله علمي سايکوفيزيولوژي نيز حدود 25 سال قبل چاپ شده است. (Ax، 1964)
اگرچه سايکوفيزيولوژي با قوانين رسمي آن بيش از 50 سال سابقه ندارد اما توجه و علاقه به درک تعاملات روحي رواني و رخدادهاي فيزيولوژيکي را ميتوان در فيلسوفان و دانشمندان مصر و يونان قديم يافت. فيلسوف يوناني، هراکليتوس (600 قبل از ميلاد) از ذهن به عنوان فضايي که مرزهاي آن هيچگاه شناخته نميشود ياد ميکند. افلاطون (400 قبل از ميلاد) معتقد بود که استعدادهاي فکري در سر، احساسات در نخاع و به صورت غيرمستقيم در قلب و غرايز در زير ديافراگم قرار دارند که کبد را تحت تأثير قرار ميدهند. همچنين وي معتقد بود که روح و جسم به طور اساسي با يکديگر متفاوت هستند و در نتيجه مشاهده پاسخهاي فيزيولوژيکي هيچگونه زمينهاي براي استنتاجات حالات روحي ايجاد نميکند. در قرن دوم پس از ميلاد جالينوس (200-
130م) فعاليتهاي سايکوفيزيولوژيکي را به صورت قواعدي فرمولبندي نمود که تا قرن هيجدهم، اين قوانين حاکم بود. بر اساس تشريح حيوانات و مشاهدات وي از بدن انسان، جالينوس فرض کرد که اخلاط انسان ميتواند نمايشگر احساسات، حرکات و افکار و آسيبهاي جسمي و روحي بر اساس اختلالات موجود در آنها باشد. نقش ارگانهاي بدن توليد و پردازش اين اخلاط ميباشد و اعصاب را به عنوان ابزاري براي تفکر و عمل ميشناخت. عقايد جالينوس چنان در تفکر غربي نفوذ کرده بود که تقريباً براي 1500 سال بدون رقيب بود.
در قرن شانزدهم فرنل (1558- 1497) اولين کتاب فيزيولوژي را چاپ نمود. هرچند که دستهبنديهاي فرنل در مشاهدات تجربي شديداً تحت تأثير تئوري جالينوس بود، در آن برخي حرکات خودکار را ذکر نموده است که امروزه آنها را رفلکس ميدانيم. اين نقطه سرآغازي براي انحراف از ديدگاه متداول و جداسازي نحوه کنترل حرکات بدن بود. فراگيري آناتومي انساني در اين بازه زماني آغازي بر کشف خطاهاي جالينوس در توصيفاتش بود و راه را براي تحقيق بر روي تئوري فيزيولوژي و نحوه شناسايي بيماريها باز نمود. در اين قرن دو حادثه ديگر رخداد که اثر عميقي در نوع استنتاجات سايکوفيزيولوژي داشت.
در 1600، ويليام گيلبرد تفاوت بين الکتريسيته و مغناطيس را دريافت و در کتاب خود «Magnete» استدلال ميکند که مشاهدات تجربي و آزمايشات بايد جاي حدسيات احتمالي و فرضيههاي دانشمندان فيزيولوژي را بگيرد. به علاوه گاليله (1642-1564) به اين بحث پرداخت که حکيمان خداشناس و فيلسوفان هيچ حقي براي کنترل تحقيقات و فرضيههاي علمي ندارند و فقط مشاهدات و آزمايشات و نتايج حاصل از آنهاست که ميتواند حقايق فيزيکي را بيان کند. گاليله همچنين از محدوديتهاي دادههاي حسي مطلع بود و با توجه به اينکه احتمال خطا و تفسير غلط وجود داشت، اعتقاد داشت که رياضيات به تنهايي نميتواند يک نوع از قطعيت و اطمينان را ايجاد کند. فرانسيس بيکن (1626-1561) در قدم بعدي يک روش علمي را انتخاب نمود و آن اضافه کردن استقرا در مشاهدات و افزودن تحقيق در استنتاج است.
فرمولبندي بيکن و کارهاي بعدي وي بر روي منطق استنتاج علمي موجب ايجاد يک ترتيب آشنا در استنتاجات علمي شد:
1- تدوين فرضيههاي مختلف
2- تدوين يک آزمايش با خروجيهاي احتمالي مختلف
3- اجراي آزمايش و بدست آوردن نتايج آشکار
4- اجراي مراحل براي تصحيح احتمالات باقي مانده
اين طرح در علوم فيزيکي به سرعت پذيرفته شد ولي فلاسفه و حکيمان وجود انسان را از رخدادهاي طبيعي جهان جدا ميدانستند و به آرامي به فراگيري فيزيولوژي و رفتار انساني پرداختند.
رساله دکتراي ويليام هاروي (1657-1578) اولين گام مهم براي استفاده از اين جزئيات در استنتاجات عملکرد فيزيولوژيکي بود. در اين رساله مباني نظريه جالينوس در مورد حرکت خون در
شريانها و وريدها که آنها را مستقل از هم ميداند زير سؤال رفته است و هاروي نشان ميدهد که نقش قلب در پمپاژ خون، باعث گردش پيوسته آن به صورت يکطرفه در اين سيستم است. از آن زمان به بعد نقش تحقيق و بررسي مباني فيزيولوژيکي و آناتوميکي شدت گرفت و ارگانهاي انسان از لحاظ عملکرد و تشابه آن به سيستمهاي الکتريکي، مکانيکي، هيدروليکي از جهات مختلف ارزيابي شد. در اين ميان نحوة فعاليتهاي اصلي روحي و رواني نيز يکي از موضوعات مورد علاقه براي بررسي بود.
گرچه تحولات عظيم علمي پس از رنسانس به وقوع پيوست اما شواهدي از بررسيهاي سايکوفيزيولوژيکي قبل از آن نيز وجود دارد. در نوشتههاي اراسيستراتوس، جالينوس و ابن سينا نيز تجربيات سايکوفيزيولوژيکي قابل توجهي ملاحظه ميشود. اراسيستراتوس، پزشک زمان اسکندر، اولين شخصي بود که سايکوفيزيولوژي را به طور کلينيکي تجربه نمود. وي از طريق مشاهده علائم مشخصي مانند «لکنت زبان، تعريق ناگهاني و ضربان نامنظم قلب» در شخص، پي به ارتباط عاشقانة وي برد. از جالينوس نيز گزارشي از وضعيت مشابه وجود دارد که در آن شخص هنگام شنيدن نام معشوقه خود دچار ضربان نامنظم قلب ميشد. همين روش (مشاهده تغييرات ضربان قلب) نيز در قرن دهم توسط ابوعلي سينا براي تعيين ارتباط شخص با فرد مورد علاقهاش بکار گرفته شد. (Cacioppo، 2000)
همانطور که گفته شد سايکوفيزيولوژي به عنوان يک علم جداگانه داراي تاريخچه بسيار کوتاهي است. ظهور رسمي اين علم در دهه 1950 و زماني بود که گروهي که اکثراً از روانشناسان بودند تحت رهبري Davis جلسات غير رسمي تشکيل دادند. در سال 1960 اين گروه جمعيت محققين سايکوفيزيولوژيکي را تشکيل دادند و Darrow به عنوان اولين رئيس آن انتخاب شد. ارتباطات تحقيقاتي اين گروه از سال 1955 با انتشار خبرنامهاي توسط Albert Ax در مورد تحقيقات و ابزارهاي سايکوفيزيولوژي آغاز شده بود. در سال 1964 اين خبرنامه به مجله سايکوفيزيولوژي با سردبيري Ax به نشريه رسمي جمعيت تبديل شد. دو موضوع در اولين شماره آن قابل توجه است: «سايکوفيزيولوژي، ديروز، امروز و فردا» نوشته Darrow و «اهداف و روشهاي سايکوفيزيولوژي» نوشته Ax. در 5 عنوان از 8 مقاله موجود در آن توجه ويژهاي به واکنش الکتريکي پوست به عنوان ابزار اندازهگيري و تحقيق شده است و هيچيک از مقالات به فعاليت مغز نميپردازد. در مقابل، در شماره اخير اين نشريه در مجموع 13 مقاله ارائه شده، 9 مقاله به بررسي فعاليت مغزي ميپردازد در حاليکه هيچ مقالهاي در مورد فعاليت الکتريکي پوست در آن ديده نميشود. اين تغيير در اندازهگيريهاي سايکوفيزيولوژيکي به علت علاقه به شناسايي فعاليتهاي درکي و همچنين پيشرفت چشمگير در ابزارهاي ثبت فعاليت مغزي و وجود نرم افزارهاي مختلف براي تحليل آنها ميباشد.
1-2- اصول و مباني سايکوفيزيولوژي
آناتومي، فيزيولوژي و روانشناسي همه شاخههايي از علوم هستند كه وظيفه بررسي سيستمهاي بدن را بر عهده دارند و به روشن كردن ساختار و عملكرد اجزاء و سيستم هاي انساني مرتبط با محيط اطراف ميپردازند.
آناتومي علم ساختار بدن است و نحوه ارتباط بين اجزاء مختلف بدن را بيان ميكند. فيزيولوژي به مطالعه فعاليت و نحوه عملكرد قسمتهاي مختلف بدن ميپردازد. در هر دو علم، يك قسمت از بدن در سطوح مختلف سازمان بدن مورد بررسي قرار ميگيرد. اين سطوح شامل مولكول، سلول، بافت، اندام و سيستم بدن است. در نتيجه آناتومي و فيزيولوژي به طور پيچيدهاي به هم وابسته هستند.
سايكوفيزيولوژي به طور بسيار زيادي مربوط به آناتومي و فيزيولوژي ميباشد ولي علاوه بر آن با پديدههاي رواني و رفتاري در محيطهاي فيزيكي و رواني ارتباط دارد. پيچيدگي، زماني از فيزيولوژي به سايكوفيزيولوژي اضافه ميشود كه سايكوفيزيولوژي هم شامل قابليت سيستم نمادي ارائه (مانند زبان و رياضيات) براي ارتباطات است و هم بازتاب تجربه و پيشينه شخص را همانند تأثيرات اجتماعي و فرهنگي بر روي پاسخهاي فيزيولوژيكي و رفتاري را به همراه دارد. اين فاكتورها در تشكيل انعطافپذيري، تطبيقپذيري و تغييرپذيري رفتار نقش دارند. روانشناسي و سايکوفيزيولوژي يك هدف مشترك دارند و آن توضيح رفتار و كردار انسان است و ساختارها و پردازشهاي فيزيولوژيكي جزء صحيح و روشن تئوري تفكر در سايکوفيزيولوژي هستند.
موانع تكنيكي كه در مطالعات اوليه با آن مواجه شدند يعني اهميت فهميدن سيستمهاي فيزيولوژي بر اساس مشاهدات و همچنين جذابيتهاي متعددي كه در تحقيقات اوليه وجود داشته، باعث شد كه يك نظم خاص در زمينه فيزيولوژي و اندازهگيريهاي پديدههاي آن صورت گيرد.
سازماندهي سايكوفيزيولوژي تحت سيستمهاي فيزيولوژيكي يا به عبارت ديگر «سايکوفيزيولوژي سيستمي» امروزه همچنان مهم باقي مانده است. در اين نگرش، هدف مشاهدات سيستمي است که در آن مطالعه يک سيستم فيزيولوژي بر اساس بررسي خصوصيات بيوالکتريک پاسخهاي اندازهگيري شده صورت ميگيرد. اما سايکوفيزيولوژي مانند آناتومي، فيزيولوژي و روانشناسي يک علم گسترده است که به خودي خود به صورت موضوعي و بر اساس سيستمهاي خاص مورد بررسي قرار ميگيرد و از اين رو آن را سايکوفيزيولوژي موضوعي گويند. از جمله گرايشهاي آن ميتوان به موارد زير اشاره کرد:
1-سايکوفيزيولوژي شناختي که به ارتباط بين اجزاء پردازش اطلاعات انسان و پديدههاي فيزيولوژيکي ميپردازد.
2-سايکوفيزيولوژي اجتماعي که به بررسي توجه، احساسات و تأثيرات رفتار انسان بهوسيله اندازهگيريهاي فيزيولوژيکي ميپردازد.
3-سايکوفيزيولوژي تکاملي که مربوط به هستيشناسي است و تغييرات سايکوفيزيولوژي را در انسان بررسي ميکند. در اين گرايش پارامترهاي رواني را در سنين مختلف از طريق تغييرات فيزيولوژيکي بررسي ميکنند.
4-سايکوفيزيولوژي کلينيکي که به بررسي اختلالات ارگان- محيط ميپردازد.
5-سايکوفيزيولوژي کاربردي که به کاربرد علم سايکوفيزيولوژي در عمل ميپردازد و شامل بيوفيدبک، بيحس کردن، سست سازي و استراحت و کشف دروغ ميباشد.
در هر يک از اين حوزهها مطالعه بر اساس نوع ساختار و نحوه عملکرد سلولها و ارگانها براي رسيدن به نحوه ارتباط بين ارگان و محيط فيزيکي، اجتماعي و فرهنگي اطراف ميباشد. برخي از اين علوم مانند «سايکوفيزيولوژي تکاملي» داراي ارتباط با فيزيولوژي و آناتومي ميباشند اما مربوط به رفتار انسان نيز ميشوند. در سايکوفيزيولوژي اجتماعي کمتر به نقش مستقيم فيزيولوژي و آناتومي پرداخته ميشود و ارگانيسم بهتنهايي در نظر گرفته ميشود.
نسبت دادن يک معناي روانشناسي به پاسخهاي فيزيولوژيکي وابسته به فاکتورهايي مانند کيفيت طراحي آزمايش، خصوصيات سايکومتريک اندازهگيريها و تناسب تحليل دادهها و تفسير آنها ميباشد. هيچيک از دو علم فيزيولوژي و روانشناسي در اين بين برتر نيستند. اما هر دو آنها در تحقيقات سايکوفيزيولوژي اساسي هستند و دقيقتر بگوييم مکمل يکديگر ميباشند.
در تعريف علم سايکوفيزيولوژي توافق اندکي وجود دارد. برخي تعاريف اوليه بر اساس زمينهاي است که تحقيقات در آن مورد صورت ميگرفت مانند تحقيقاتي که در آن از پليگراف استفاده ميشود و يا تحقيقات واکنشهاي فيزيولوژيکي در رفتار. تعاريف اوليه ديگر براي جداسازي سايکوفيزيولوژي از علوم قديميتر و جا افتادهاي مانند روانشناسي بيولوژيکي يا روانشناسي فيزيولوژيکي است. سايکوفيزيولوژي از روانشناسي فيزيولوژيکي متفاوت است زيرا در آن آزمايشات بجاي حيوان بر روي انسان صورت ميگيرد. ثانياً در آن از ايجاد تغييرات در رفتار بجاي ايجاد تغيير در ساختار آناتومي يا فيزيولوژي استفاده ميشود و آنچه مورد اندازهگيري قرار ميگيرد واکنشهاي فيزيولوژيکي بجاي واکنشهاي رفتاري است.
مهمترين مسأله در رسيدن به يک توافق، نياز به جداسازي آن از ساير علوم به عنوان يک علم مجزا و همچنين عدم محدود کردن پتانسيلهاي آن براي رشد است. تعاريف کاربردي چون يک هدف بلندمدت را در نظر نميگيرند مناسب نيستند. تعريف سايکوفيزيولوژي بر اين اساس که
فاکتورهاي رواني به عنوان متغيرهاي مستقل و واکنشهاي فيزيولوژيکي به عنوان متغيرهاي وابسته در نظر گرفته شوند، اين علم را از ساير زمينهها مانند روانشناسي سايکوفيزيولوژيکي جدا ميکند اما به علت محدوديت شديدي که ايجاد ميکند مورد انتقاد است. مثلاً اينگونه تعاريف مانع از انجام تحقيقاتي ميشود که در آنها رخدادهاي فيزيولوژيکي به عنوان متغيرهاي مستقل و رفتار و آزمايشات انساني به عنوان متغيرهاي وابسته ميباشند.
در نتيجه سايکوفيزيولوژي بر اين اساس استوار است که درک، فکر، احساس، هيجان و رفتار انسان پديدههايي داراي جسم فرض شوند و واکنشهاي فيزيکي (يا رواني و يا هورموني) ميتواند به روشن شدن نوع انسان منجر شود. سطح آناليز در سايکوفيزيولوژي در يک سطح ايزوله از بدن نميباشد بلکه به بررسي ارتباطات ارگانيسمها و محيط ميپردازد. در نتيجه سايکوفيزيولوژي را ميتوان بررسي علمي پديدههاي اجتماعي، فرهنگي، رواني و رفتاري بر اساس خصوصيات فيزيولوژيکي دانست. به طور خلاصه ميتوان گفت، سايکوفيزيولوژي بر اساس دو فرض بنا نهاده شده است:
1- به قوة ادراک، تفکر، هيجان و رفتار انسان تجسم داده ميشود.
2- واکنش مغز مادي و بدن داراي اطلاعاتي در مورد پردازشهاي انساني است.
همچنين سطح آناليز در سايکوفيزيولوژي بر روي اجزاء بدن به صورت جدا از يکديگر نميباشد، بلکه به ارتباط بين ارگانها و محيط به صورت هم فيزيکي و هم اجتماعي و فرهنگي ميپردازد. پس سايکوفيزيولوژي مانند آناتومي و فيزيولوژي يک شاخه از علوم پيرامون سيستمهاي بدن ميباشد که هدف آن روشن کردن نحوه ارتباط سيستمهاي بدن با محيط است. سايکوفيزيولوژي همانند روانشناسي در ارتباط با سطح وسيعي از تحقيقات نسبت به آناتومي و فيزيولوژي ميباشد و ميتواند به دو صورت «موضوعي» و «سيستمي» مورد بررسي قرار گيرد.
اهميت به وجود آمدن روشهاي نوين ثبت براي پيشرفت علمي در تحقيقات سايکوفيزيولوژي کاملاً روشن است چنانکه پديدههايي که قبلاً غير قابل مشاهده بودند به صورت قابل لمس درميآيند. البته بايد توجه داشت که تنها روشهاي پيشرفتة ثبت براي پيشرفت اين علم کافي نيستند. خصوصيات تئوري يک ارتباط سايکوفيزيولوژي شامل دستيابي به مجهولات و همچنين ابداعات فکري و کوششهاي سيستمي براي حداقل کردن باياس و خطا ميباشد. در نتيجه فرضيات روانشناسي بر پايه حقايق آناتوميکي و فيزيولوژيکي، تحقيقات اکتشافي و تستهاي آزمايشي و روانسنجيهاي کلاسيک ميتوانند با همکاري يکديگر به ايجاد يک فرضيه قابل آزمايش در مورد يک ارتباط سايکوفيزيولوژي بپردازند. يادگيري مکانيسمهاي فيزيولوژيکي ميتواند تفکر ما را در مسير صحيح قرار دهد و خطاي ناشي از درک و اندازهگيريهاي ما را کاهش دهد.
يک تئوري علمي به توضيح روابط سببي ميپردازد، اما روابط سايکوفيزيولوژيکي علّي نيستند. اين بدان معنا نيست که اين ارتباطات هيچگونه نقشي در علوم ندارند. آنها در حقيقت ابزارهايي هستند که با آنها روانشناسان به ارزيابي فرضيههاي خود ميپردازند.
1-3- انواع تکنيکهاي سايکوفيزيولوژيکي
روشهاي تشخيص حالات روحي را در حالت کلي ميتوان به سه دسته تقسيم نمود. گروه اول شامل استفاده از مشخصههاي فيزيولوژي ناشي از عملکرد سيستم عصبي خودکار است که با استفاده از حسگرهاي مناسب بايد اين سيگنالها را دريافت نمود. گروه دوم شامل تکنيکهاي مشاهده فعاليت مغزي ميباشد. امروزه اين دسته به خاطر رشد علم سايکوفيزيولوژي و اينکه اندازهگيري نحوه فعاليت مغز (در صورتيکه به طور مناسب ثبت و تفسير گردد) ميتواند به طور نزديکتري نسبت به هرگونه اندازهگيري ديگري به تعيين حالات بپردازد، بيشتر مورد توجه محققين قرار گرفته است. نحوه ارتباط فعاليت مغزي به حالات رفتاري شخص ميتواند توسط روشهاي تصويربرداري مانند PET و MRI و يا fMRI تعيين گردد. همچنين از طريق ثبت «پتانسيلهاي وابسته به رخداد» نيز ميتوان واکنش مغز را به تحريک يا رخداد مورد نظر بررسي نمود. دسته سوم شامل بررسي رفتارهاي شخص ميباشد، بطوريکه در اين نوع از تشخيص بايد يک رفتار خاص فرد مانند صدا، حالات صورت، حرکات بدن و يا کلمات مورد استفاده فرد را مورد توجه و نظارت قرار داد.
1-3-1- شاخصهاي سيستم اعصاب خودکار
در اين روش با تجزيه و تحليل سيگنالهاي بدن که در حالت طبيعي با مشاهدات انساني قابل تشخيص و تفسير نيستند به تعيين حالات روحي و رواني فرد ميپردازيم. اين روش بر اساس ثبت و آناليز پديدههاي فيزيولوژيکي محيطي ناشي از فعاليتهاي هيجاني و احساسي فرد استوار است. پديدههايي که در اين زمينه به طور مرسوم اندازهگيري ميشوند شامل تغييرات سيستم گردش خون (شامل تغييرات ضربان قلب و تغييرات فشار خون)، تغييرات واکنش الکتريکي پوست و تنفس ميشوند.
امروزه امکان ثبت و اندازهگيري غيرتهاجمي پديدههاي متعددي از جمله قدرت انقباض قلبي، برون ده قلبي، مقاومت کل محيطي سيستم گردش خون و دماي پوست وجود دارد. اکثر اين پديدهها اطلاعات بهتري نسبت به پديدههاي مورد اندازهگيري مرسوم در اختيار قرار ميدهد و از نظر دلايل تئوري، شاخصهاي بهتري براي حالات روحي افراد هستند. هرچند اين شاخصها از نظر تئوري داراي برتري هستند اما در عمل نميتوانند نسبت به پديدههاي مرسوم بيشتر به متغيرهاي رواني منسوب شوند. (National Research Council، 2003)
امروزه محققان سعي ميکنند اين پديدهها را به صورت جايگزين و يا در کنار روشهاي معمول مورد استفاده قرار دهند. اما تحقيقات محدود در اين زمينه و عدم استفاده از نمونههاي
مناسب و کنترل شده، توانايي اين روشها را در تشخيص حالات فرد کاملاً به صورت عملي اثبات نکرده است. در اکثر تحقيقات، پديدههاي مرسوم مورد استفاده از دقت قابل توجهي در تشخيص برخوردار بودهاند و در فصلهاي آينده به اين پديدهها بطور مفصلتري اشاره خواهيم نمود.
1-3-2- اندازهگيري فعاليت مغزي
در روشهايي که بر اساس پديدههاي فيزيولوژيکي محيطي عمل ميشود، به صورت کاملاً محدود و غير مستقيم سعي در شناخت نحوه رفتار فرد داريم. فرضيه قابل قبول در اين زمينه توجه به فعاليت مغز به طور مستقيم و تشخيص حالات مختلف بر اساس نحوه عملکرد آن است. در اين بخش به طور مختصر به روشهاي اندازهگيري فعاليت مغزي ميپردازيم.
الف) تصويربرداري کارکردي مغز: در 15 سال گذشته شاخه علوم شناختي به طور قابل توجهي رشد داشته است. در اين علم سعي ميشود با اتخاذ استراتژيهاي مناسب و آزمايشات مختلف روانشناسي نحوه عملکرد مغز در فعاليتهاي رواني تعيين شود. نقش اصلي در اين آزمايشات را دو نوع تصويربرداري از نحوه کارکرد مغز شامل تکنيک پرتونگاري توسط تابش پوزيترون (PET) و روش MRI بر عهده دارند. در چند سال گذشته اين تکنيکها براي بررسي واکنشهاي انفعالي شخص مورد استفاده قرار گرفته است.
در روش PET، جريان خون محلي اندازهگيري ميشود که بطور ثابتي با فعاليت سلولهاي مغزي در ارتباط است. تحقيقات بيشتر نشان ميدهد که اين تغييرات در جريان خون با تغييرات جزئي اکسيژن مصرفي در سلول در ارتباط است. اين تغييرات در اکسيژن مصرفي باعث تغيير در مقدار اکسيژن باقيمانده در رگهاي محل فعاليت مغز ميشود. چون MRI به مقدار اکسيژن حمل شده توسط هموگلوبين بسيار حساس است، اين تغييرات در محل فعاليت مغزي ميتواند توسط MRI تشخيص داده شود. اين تشخيص ((Blood-Oxygen-Level-Dependent)) توسط سيگنال MRI، fMRI ناميده ميشود. امروزه تحقيقات مختلفي با استفاده از fMRI براي ايجاد نقشه فعاليت مغز در حال انجام است. تحقيقات نشان ميدهد که شخص در برابر اسامي و تصاوير مختلف بر اساس احساسات دروني خود واکنشهاي مختلفي نشان ميدهد و نواحي مختلفي از مغز، فعال ميشود.
همچنين مشکلات روانشناختي متعددي براي تشخيص حالات رواني توسط fMRI وجود دارد. استفاده از fMRI يک روش پرهزينه و زمان بر در تشخيص ميباشد. بطوريکه براي هر شخص بايد چندين ساعت داده تهيه شود و آناليز اين دادهها براي پيشگويي و تعيين حالات آينده بسيار مشکل است و در نتيجه fMRI يک روش مناسب کاربردي براي تشخيصهاي سايکوفيزيولوژيکي در اکثر زمينهها نميباشد.
ب) استفاده از فعاليت الکتريکي مغز و پتانسيلهاي وابسته به رخداد: Caton (1875) اولين کسي بود که نشان داد فعاليت الکتريکي مغز انسان را ميتوان با قرار دادن الکترود بر روي
جمجمه او ثبت نمود. در سال 1929 توسط Berger به طور عملي توسط EEG اين سيگنالها ثبت شد. از آن زمان براي کارهاي تشخيصي و تحقيقاتي از اين سيگنالها استفاده فراواني ميشود. Davis (1939) اولين کسي بود که به تغييرات وابسته به رخداد در سيگنال EEG توجه نمود و متعاقباً نام ERP را بر آن نهاد. او مشاهده کرد که يک واکنش منفي بزرگ در سيگنال EEG پس از 100 تا 200 ميلي ثانيه پس از هر تحريک شنوايي ايجاد ميشود.
فعاليت الکتريکي مغز در دو حوزه زمان و فرکانس مورد توجه قرار ميگيرد. در حوزه فرکانس شکل موجهاي پيچيده ثبت شده در فرکانسهاي مربوطه با استفاده از تبديلهاي مختلف نمايش داده ميشود. آناليز زماني، معمولاً مربوط به پتانسيلهاي وابسته به رخداد ميشود که نمايشدهندة فعاليت الکتريکي مغز در پاسخ به تحريکات خارجي يا واکنشهاي فرد پس از يک زمان مشخص ايجاد ميباشند. يکي از خصوصيات مهم اين روش دقت و رزولوشن زماني مناسب آن است که محققان ميتوانند تغييرات را در حد ميلي ثانيه تشخيص دهند. مزيت ديگر اين روش غيرتهاجمي بودن آن است که در نتيجه ميتوان آن را به راحتي در اشخاص تکرار نمود. اما مهمترين اشکال آن در نوع اطلاعاتي است که از منابع سيستم عصبي اندازهگيري ميشود و نياز به تحليل و آناليزهاي متعدد براي تشکيل پاسخ مناسب وجود دارد. روشهاي مرسومي براي اندازهگيري فعاليت الکتريکي مغز و استفاده از آن در تحليل و تفسير همبستگيهاي عصبي روانشناختي و پردازشهاي انفعالي بوجود آمده است اما هنوز تحقيقات سيستماتيک براي بررسي ميزان افزايش احتمالي قدرت تشخيص حالات فرد با استفاده از اين روشها انجام نشده است. (Fabiani، 2000)
پتانسيلهاي وابسته به رخداد الگوهاي تغييرات ولتاژ موجود در سيگنال EEG ميباشند که يک پردازش را در پاسخ به واقعه بخصوصي مانند تحريکات ديداري و شنيداري نمايش ميدهند. اين پتانسيلها از طريق متوسطگيري از سيگنال EEG بدست ميآيد. در شکل (1-1) نمونهاي از ERP شنوايي ديده ميشود.

شکل 1-1: نمونه اي از ERP شنوايي (Donchin، 1979)
ERPs به وسيله همان تقويتکنندهها و فيلترهاي ثبت EEG بدست ميآيد. الکترودها بر روي نواحي مختلف جمجمه قرار گرفته و به تقويتکنندهها متصل ميشود. نواحي ثبت معمولاً بر اساس سيستم ثبت 20-10 تعيين ميشوند. همانطور که در شکل (1-2) ديده ميشود از طريق مبدلهاي A/D اين مقادير به ديجيتال تبديل ميشوند و از طريق متوسطگيري به استخراج پتانسيلهاي وابسته به رخداد ميپردازيم.

شکل 1-2: مراحل ثبت و تحليل سيگنالهاي مغزي (Fabiani، 2000)
دامنه ERP در مقايسه با EEG ثبت شده بسيار کم است (در حد چند ميکرو ولت) در نتيجه روند استخراج ERP با جداسازي ERP از نويز (EEG زمينه) آغاز ميشود. روش متداولي که بکار ميرود متوسطگيري از نمونههاي سيگنال EEG است. تعداد نمونههايي که در متوسطگيري بکار ميرود وابسته به نسبت سيگنال به نويز است. از آنجا که فرض ميشود تمام جنبههاي ديگر سيگنال EEG تصادفي هستند، متوسطگيري باعث حذف اين ولتاژها ميشود و بايد فقط ERPs باقي بمانند. آنچه که باقي ميماند موجي است با پيکهاي مثبت و منفي که وابسته به دو شرط بدست ميآيد:
1- اين موج تابعي از مکان الکترودهايي است که ثبت از آنها صورت گرفته است.
2- وابسته به الکترود مرجعي است که در نظر گرفته شده است.
نامگذاري قسمتهاي مختلف سيگنال معمولاً بر اساس پلاريته و زمان وقوع صورت ميگيرد.
در ادامه به روندهاي استنتاجي در مورد پردازشهاي فيزيولوژيکي و روانشناسي ناشي از ERP ميپردازيم. در سال 1990، Cacioppo نشان داد که ارتباطات مختلف بين متغيرهاي فيزيولوژي و روانشناسي امکان تعميم نتايج حاصل از دادههاي سايکوفيزيولوژي را با محدوديت روبرو ميکند. تحقيقات اخير توسط Kutas (1998)، Miller (1996) و Cacioppo (1996) نيز به محدوديتهاي موجود در استنتاجات نحوه فعاليت مغزي بر اساس دادههاي تصويربرداري مغز اشاره

فایل : 140 صفحه

فرمت : Word