Hautleitfähigkeit zeigt meist ein häufig driftendes Signal mit….
…aufgesetzten phasischen Verschiebungen.
Was ist der Unterschied zwischen phasisch und tonisch?
Hautleitfähigkeit: Welche Maße gibt es?
• SCL = Skin Conductance Level
• SCR = Skin Conductance Response
• nsSCR = non-specific Skin Conductance Response
Tonische Maße:
Was ist das Leitwertsniveau?
Physiologische Grundlagen:
Füllung der Schweißdrüsengänge,
Durchfeuchtung des Stratum Corneum,
Permeabilitätsveränderung der Wände der Schweißdrüsengänge.
Starke individuelle Schwankungen zwischen 2 und 100 μmho/cm2.
Mittlere Werte um 5 bis 20 μmho/cm2.
Erste Anwendungen der EDA standen häufig in Beziehung zur Untersuchung von Emotionen.
• z.B. hat C.G. Jung systematisch…
Woodworth bezeichnete in den 50er Jahren EDA als „the perhaps most widely used index of activation“. Warum?
…EDA in Verbindung mit dem Wort- Assoziationstest verwendet.
• Weil SCL während des Schlafs schwach ausgeprägt ist und starke Ausprägung während Aufregung oder mentaler Arbeit zu messen ist.
In weiterführenden Untersuchungen wurde ein Zusammenhang zwischen SCL und Reaktionsgeschwindigkeit etabliert.
Bei welchen Untersuchungen zB?
• z.B. Freeman (1940) untersuchte EDA eines Probanden (Exp. 2) unter variierenden Aktivierungszuständen.
• 105 Messungen über mehrere Tage.
Was sind Probleme bei Wachsamkeit und EDA?
„Die Beobachtungen wurden zu verschiedenen Zeitpunkten mit S in verschiedenen Wachsamkeitszuständen gemacht; manchmal wurden sie beim Aufstehen aus dem Bett gemacht; wieder einmal, nach einer emotionalen Krise.“
• „Aus den drei oben berichteten Experimenten und insbesondere aus dem letzten lässt sich schließen, dass Veränderungen im Hautwiderstand eher mit der subjektiven Anstrengung als mit dem Leistungsniveau an sich zusammenhängen.“
Invertierter U-Shape oder linearer Zusammenhang?
• Der invertierte U-förmige Zusammenhang zwischen Physiologie und Leistung wurde häufig als Nachweis für das Aktivierungs- oder Arousal-Konzept angeführt
• Bei geringerer Variationsbreite von Aktivierungszuständen besteht aber eher ein linearer Zusammenhang
• z.B. Andreassi (1966) niedrige SCL-Level sind mit langsameren Reaktionen verbunden. Die schnellsten RTs bei den höchsten SCL-Werten
Tonische Maße: Was ist Spontanfluktuation
• Spontane phasische Hautleitwertserhöhung. • Höhere Erregung = mehr Spontanfluktuation.
• Mittlere Ruhewerte 3-7 Fluktuationen/min.
• Aktivierungsphase 10-15 Fluktuationen/min.
• Spontanfluktuationen nur internal generiert
(EEG)
• Fluktuation aufgrund externer Reize dürfen nicht gewertet werden.
• Ebenso nicht Spontanfluktuationen aufgrund unregelmäßiger Atmung (z.B. Husten, tiefes Atmen).
Was ist der Atmungseinfluss auf EDA?
• Obwohl der Einfluss der Atmung auf das EDA Signal schon seit langem bekannt ist, gibt es wenige Untersuchungen über den Zusammenhang.
• Lim et al. (2003) analysierten die Onset Latenz von atmungsbedingten und afferent ausgelösten SCRs.
• Für die atmungsrelatierte SCR wurde Bewegung des Brustkorbes als onset festgelegt.
Was gibt es für inspiratorische EInflüsse?
Typische Beispiele von SCRs für tiefes Einatmen (Insp), elektrische (Elec) und akustische (Click) Stimulation. Ableitung von den Fingers eines Probanden (#19).
Die lange vertikale Linie indiziert den Onset des elektrischen und akustischen Stimulus.
Zum Vergleich wurde die SCR mit Brustkorbbewegung digital verschoben, um den Verlauf an die anderen Stimulations- bedingungen anzupassen.
Die kleinen vertikalen Linien zeigen den SCR onset an
Was weißt du über Atmung und EDA?
• Volitionale Atmung geht mit erhöhtem Blutfluss in primär motorischen, prämotorischen, supplementär motorischen Arealen und im Kleinhirn einher.
• Neuronale Tracer-Studien zeigen eine Verbindung von atmungsrelevanten Motorneuronen mit anterioren und lateralen hypothalamischen Strukturen.
Was sind Spontanfluktationen bei der Hautleitfähigkeit?
Wann zeigt sich ein Zusammenhang mit der Reaktionsgeschwindigkeit?
• In Vigilanzaufgaben zeigte sich ein Zusammenhang der Anzahl spontaner EDA Responses mit der Reaktionsgeschwindigkeit (Surwillo & Quilter, 1965).
• 132 Probanden wurden eingeteilt in 2 Gruppen:
• Produktion von SPR oberhalb (mean 2.27 SPRs = Labiles) und unterhalb des Medians (mean 0.73 SPRs = Stabiles).
• RT für „Labiles“ (488 msec) war signifikant kürzer als RT für „Stabiles“ (540 ms).
Die erhöhte Anzahl von Spontanfluktuationen in „Labiles“ wurde als Korrelat eines grundlegend höheren…. interpretiert
Die erhöhte Anzahl von Spontanfluktuationen in „Labiles“ wurde als Korrelat eines grundlegend höheren Aktivierungsniveaus interpretiert (Surwillo & Quilter, 1965).
Höheres Erregungsniveau (habituell) geht mit schnelleren Reaktionen und besserer Diskriminationsleistung einher.
Warum sollte man die Atmung mit erheben?
• Aufgrund Anfälligkeit gegenüber Atmungsartefakten sollte Atmung mit erhoben werden.
• Festlegen eines Amplitudenkriteriums für Höhe der Ausschläge (~0.01 μmho/cm2).
Phasische Maße: Was ist die Leitwertsveränderung?
• Phasische Leitwertsveränderungen treten als Reaktion auf Reize auf (z.B. Orientierungsreaktion).
• Als Leitwertserhöhung zu beobachten (monophasische Reaktion, d.h. immer und ausschließlich Erhöhung).
• Innerhalb von 3 bis 5 Sekunden nach externer Stimulation (Definition je nach Arbeitsgruppe...).
• Häufigster Parameter: SCR-Amplitude.
Welche SCR Parameter gibt es?
• Latenz = Zeit zwischen Reiz und Beginn der Reaktion.
• Amplitude = Höhe der Reaktion relativ zur Baseline.
• Anstiegszeit = Dauer von Reaktionsbeginn bis Maximum der Reaktion.
• Gipfelzeit = Dauer von Reiz-Onset bis Maximum der Reaktion.
• Erholungszeit = Zeit von Gipfelpunkt bis Abnahme auf 50% der maximalen Amplitude.
Phasische Leitwertsveränderungen treten als Reaktion auf Reize auf (z.B. Orientierungsreaktion).
• Basierend auf Sokolov‘s Theorie (1963) erfolgt eine OR wenn ein Reiz:
• neu ist,
• überraschend
• konfligierend/inkongruent
• intensiv
• oder komplex
Nach Sokolov existieren neuronale Repräsentationen bekannter…
… Stimuli
Ein neuer Stimulus hat keine entsprechende….und führt damit zu einer Orientierungsreaktion
ein kritischer Faktor ist dementsprechend…
kortikale Repräsentation
… Match oder Mismatch von Eigenschaften des Stimulus mit denen der kortikalen Repräsentation.
Williams et al. (2000) untersuchten OR mit Darbietung von Checkerboard Stimuli.
SCRs wurden definiert als eindeutiger….
… Signalanstieg (0.05 microS) des Hautleitwerts relative zu einer Pre-Stimulus Baseline innerhalb eines Zeitfensters von 1-2s nach Reizdarbietung.
• ACC ist in einer Reihe von kognitiven Funktionen involviert:
Nenne 4
Frederikson und Kollegen (1998) untersuchten Probanden mit PET während aversiver und non-aversiver Bedingungen
Was haben die da gemacht?
Unspezifische SCRs wurden aufgenommen während Probanden white noise oder Schlangen-Videos schauten, jeweils mit und ohne Elektroschocks.
Der ACC und der Motor Cortex wurden als ein Teil eines Netzwerkes zur Kontrolle von elektrodermaler Aktivität identifiziert.
Diese Hirnareale sind ebenfalls bei Prozessen wie Antizipation, Affekt und Bewegung beteiligt.
Damit scheint elektrodermale Aktivität kognitiv oder emotional vermittelte Handlungsvorbereitung zu reflektieren.
Kortikaler und Subkortikaler Einfluss auf EDA
Sympathisch autonome Aktivität wird durch höhere kortikale und subkortikale Areale beeinflusst (Critchley, 2002):
Areale, die für Aufmerksamkeit, Motivation, Entscheidungsfindung und episodisches Gedächtnis verantwortlich sind.
• anteriores cingulum, dorsolateraler und ventromedialer Präfrontalkortex und Hippocampus.
Repräsentation aversiver Emotionen
• Amygdala
Initiierung und Steuerung von Bewegung
• Motorkortex, nigrostriataler Trakt, Neostriatum, Cerebellum
Repräsentation sensorischer, somatischer und endokriner Zustände,
• Insula, dorsomedialer und lateraler Hypothalamus, nucleus tractus solitarius.
Die Mehrzahl dieser efferenten autonomen Zentren erhält afferente Informationen über peripher-autonome Zuständ
EDA und Gesichtserkennung:
• In ersten Untersuchungen zeigten Damasio und Kollegen (1985) einen Anstieg in SCRs bei der Betrachtung von Gesichtern, wenn die Gesichter bekannt waren.
• Ebenfalls wurde ein Anstieg in Amplitude und Frequenz von SCRs bei zwei Prosopagnosia Patienten beobachtet.
Was ist Prospagnosia?
Neurologische Krankheit, die mit einem Verlust der Fähigkeit einhergeht bekannte Personen anhand ihres Gesichts zu erkennen (Personen können aber über andere Merkmale wie Stimme weiterhin erkannt werden).
• Die Ergebnisse der Prosopagnosia Patienten weisen auf eine unbewusste Verarbeitung der Stimuli hin.
• Nachfolgestudie untersuchte weitere vier Patienten (Tranel & Damasio, 1988):
Aufgabe war Gesichtserkennung von Personen die vor Hirnschädigung bekannt waren und von Personen, die in engem Kontakt mit den Patienten nach der Hirnschädigung standen.
Als Kontrollstimuli wurden unbekannte Gesichter in beiden Bedingungen eingestreut.
Patienten sollten die Gesichter nach Bekanntheit bewerten.
Nachfolgestudie untersuchte weitere vier Patienten (Tranel & Damasio, 1988).
Ergebnisse?
• Die Ergebnisse zeigten einen klaren Anstieg der EDA Aktivität für „bekannte“ Gesichter, die allerdings als unbekannt bewertet wurden.
Gib eine kurze Zusammenfassung zu elektrodermaler Aktivität :-)
• Elektrodermale Aktivität ist ein sensitives und leicht zu erhebendes Maß für die Messung von Zustandsänderungen sympathischer Aktivierung in Verbindung mit
• Emotion,
• Kognition,
• und Aufmerksamkeit
Können wir das schaffen?
Ja, wir schaffen das <3
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