[피부] 피부의 전기적 저항 (배경지식)

1.     배경지식

1-1.         Galvanic skin response

이번 섹션에서는, 옴의 법칙을 적용하여 피부의 전기적 저항의 변화를 기록할 것이다.

인간의 피부는 특히 손가락, 손바닥과 발바닥과 같은 맨 끝 영역에서 몇몇 생체전기 현상의 형태를 나타낸다.

l  Galvanic skin resistance (GSR) – 아주 약한 전류가 약 일 인치 떨어진 두 전극 사이에 지속적으로 흐를 때, 그 사이에 기록되는 전기적 저항(galvanic skin resistance)은 피실험자의 감정상태에 따라 다양하게 나타난다.

l  Galvanic skin potential (GSP) – 비슷하게, 전극들이 적절한 전압 증폭기에 연결되어 있고 어떤 외부적인 전류가 없다면, 그들 사이에서 측정되는 전압(galvanic skin potential)은 피실험자의 감정상태에 따라 변한다.

실험 대상의 감정에 연관된 이러한 GSR와 GSP에서의 결합된 변화들은 galvanic skin response를 구성한다.

Galvanic skin response의 생리적인 근간은 자율신경계(주로 교감신경)에서의 변화로 피실험자의 정서적인 상태의 변화에 응하여 피부와 피하 조직에서 일어난다. 주변적인 자율신경계에서의 변화는 피부 혈액의 흐름을 바꿔서 GSR와 GSP를 차례로 바꾼다.

예를 들어, 만약에 고통스러운 자극이 전극에서 떨어진 피부의 한 부분에 가해지면, 그 자극은 땀 분비샘에서 일반적으로 나타나는 교감신경의 분비물을 끌어낼 것이다. 땀의 증가는 피부의 전기적 저항을 작게 하는데, 이는 땀이 피부의 전기 전도성을 증가시키는 물과 전해액을 포함하기 때문이다.

 

1-2.         정신생리학 변수들의 관측과 기록

육체의 감각적 자극들(고통, 압력, 촉감)에서 감정의 변화는 주변적인 자율신경계

에서의 변화와 galvanic skin response를 끌어낸다. 일반적인 한가지 예를 얼굴 피부 혈관의 혈관확장 현상(얼굴이 빨개지는)과 쑥스러운 감정에서 종종 나타나는 땀의 증가이다.

Galvanic skin response의 감지와 기록은 종종 다른 자율신경계에 영향을 받는 심박수, 호흡율, 혈압과 같은 정신생리학의 변수들의 관측과 기록과 결합된다. 이러한 변수들은 감지하고 기록하는 장치를 polygragh라고 한다. 많은 사람들이 polygragh를 거짓말 탐지기와 같은 의미로 생각하지만, 이것의 글자상의 의미는 “많은 측정”이다. (poly-many, gragh – write)

피부의 전기적 활동(EDA)는 galvanic skin response(GSR)과 피부의 전도성에서의 변화를 나타내는데 사용된다는 같은 의미로 쓰여왔다. 이번 수업에서는 polygragh의 의미에 맞게 세가지 측정을 할 것이다. : (a) EDA, (b) 호흡, (c) 심박수

 

2.     실험 목표

1)     피부의 전기적 활동을 기록하는 방법에 친숙해진다.

2)     육체적이고 특별한 감각적 자극들에 연관된 호흡율, 심박수, 피부저항의 변화를 관측하고 기록한다.

3)     인지 행동과 감정에 연관된 호흡율, 심박수, 피부저하의 변화를 관측하고 기록한다.

4)     Polygraphy과 그것의 이용가능성의 이해를 얻기위해서 다양한 실험 조건에서 기록된 3채널 poltgram을 분석한다.

 

3.     실험 부품 및 장비

-BIOPAC disposable vinyl electrodes (EL503) – 3 electrodes per Subject

-BIOPAC Electrode lead set (SS2LA/L)

-BIOPAC EDA setup

-Disposable setup: EDA/GSR Lead (SS57L) and EDA Gelled Electrodes (EL507 x 2)

-Reusable setup: EDA/GSR transducer (SS3LA/L), Electrode gel (GEL1), and flat blade screwdriver

-BIOPAC Respiration transducer (SS5LB or older SS5LA or SS5L)

-BIOPAC PAPER1 Or nine sheets of different colored paper. Recommended: 8-1/2”x 11” sheets in white, black, -green, red, blue, yellow, orange, brown, purple

-Biopac Student Lab System: software BSL 3.7.3 or above data acquisition unit MP36, MP35, or MP30 (Windows only)

-Computer System

 

4.     실험 방법

1.     피실험자에게 호흡변환기, EAD 변환기, 전극과 전선을 붙인다.

2.     피실험자를 감독자와 마주하면서 화면에서 멀리 떨어지도록 앉힌다. 기록자는 화면을 보고 감독자가 피실험자에게 하는 지시를 듣는다.

3.     (segment 1)5초를 기다린다. 그 후 감독자는 피실험자에게 다음과 같은 일을 수행하고 질문 사이사이에 잠깐 식 멈춘다.

a)     조용히 이름을 말한다.

“이름”

b)    조용히 10에서부터 거꾸로 센다.

“10에서부터 거꾸로 세라”

c)     홀수씩 증가시키면서 빼면서 30에서부터 거꾸로 센다.

“30에서부터 거꾸로 세라”

d)    감독자는 피실험자의 한쪽 얼굴을 만진다.

“만져진 얼굴”

4.     (segment 2) 감독자는 피실험자의 얼굴에서 약 2feet의 거리에서 PAPER 1을 잡고 있는다. 감독자는 피실험자에서 각 사각형에 10초동안 집중하도록 지시하고, 요청 사이에 잠깐씩 멈춘다.

5.     (segment 3) 감독자는 피실험자에서 아래의 10개 질문을 물어보고 피실험자의 응답을 적는다. 피실험자는 “yes” 또는 “no”로 대답한다.

a)     Are you currently a student?                                                    Y         N

b)    Are your eyes blue?                                                                   Y         N

c)     Do you have any brothers?                                                         Y         N

d)    Did you earn an “A” on the last physiology exam?                           Y         N

e)     Do you drive a motorcycle?                                                     Y         N

f)      Are you less than 25 years of age?                                             Y         N

g)    Have you ever traveled to another planet?                                    Y         N

h)    Have aliens from another planet visited you?                                Y         N

i)      Do you watch “Survivor”?                                                        Y         N

j)      Have you answered all of the preceding questions truthfully?         Y         N