情緒的生理指標(biāo)

1、第二節(jié) 情緒的生理指標(biāo)上一節(jié)我們講到，情緒有內(nèi)心體驗和外部行為表現(xiàn)，同時也有其生理機(jī)制。 由于自主神經(jīng)系統(tǒng)的活動， 當(dāng)有機(jī)體處于某種情緒狀態(tài)時， 其內(nèi)部會發(fā)生一系列 的生理變化，測量這些變化的指標(biāo)就是生理指標(biāo)( physiologicalindex )。人們 可能會認(rèn)為自主神經(jīng)系統(tǒng)的外周變化即生理指標(biāo)的變化將有規(guī)律地表現(xiàn)出符合 于各種情緒的不同模式，但是，大量的研究表明，除了少數(shù)外，生理指標(biāo)的測量 并未為特定的情緒提供明確的模式。 例如，加拿大生理學(xué)家塞爾耶 (Selye ，1974) 的研究認(rèn)為， 不管引起緊張是由于生理的或心理的原因， 也不管緊張是與愉快或 不愉快有關(guān)， 緊張的生化反應(yīng)是一

2、樣的。 相反，這種測量所提供的只是關(guān)于有機(jī) 體所處的特定喚醒水平的信息。 在測量有機(jī)體喚醒水平時， 我們能夠采用的生理 指標(biāo)有幾十種， 但其中只有一部分與情緒有較大的關(guān)系， 下面我們介紹最為常用 的生理指標(biāo)。、皮膚電反應(yīng)皮膚電反應(yīng)是較早應(yīng)用的生理指標(biāo)。皮膚電反應(yīng)(或膚電反應(yīng))(gal- vanic skin response ,簡稱 GSR最早的名稱是心理電反射(psychogalvan-ic reflex ), 它是由費(fèi)利(Fere, 1888)和泰赫諾夫(Tarchanoff ,1890)發(fā)現(xiàn)的。費(fèi)利將兩 個電極接到前臂上, 并把它同弱電源和一個電流計串聯(lián)。 他發(fā)現(xiàn)當(dāng)用光或聲音刺 激時,皮

3、膚表面的電阻降低,電流增加。當(dāng)時,用這種方法所測量的皮膚電反應(yīng) 稱為費(fèi)里效應(yīng)( Fere effect )。傳統(tǒng)的膚電反應(yīng)測量方法以電阻為定量單位, 最通用的電路是惠斯通電橋, 使用時可以調(diào)節(jié)有刻度的電阻器到零點, 來抵消未 知的電阻, 然后從電阻器上讀出被試的電阻。 費(fèi)里的方法能夠測量皮膚電的絕對 水平及其變化,而且比較可靠,因此近代的這類儀器都應(yīng)用這種原理。目前,電 路中加入精密放大電路,創(chuàng)造出高水平的皮膚電反射儀。費(fèi)利和泰赫諾夫發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象依賴于同一基本生理過程, 即由自主神經(jīng)活動引 起的皮膚內(nèi)血管的收縮或舒張,以及受交感神經(jīng)節(jié)前纖維支配的汗腺活動變化。 應(yīng)該注意的是,皮膚電反應(yīng)所反映的是

4、汗腺分泌反應(yīng),而不同于出汗量。影響皮膚電基礎(chǔ)水平的主要因素有三個：1. 覺醒水平 在正常溫度范圍內(nèi),手掌和足掌特別能反映喚醒水平,因此這 二個區(qū)域是測量皮膚電反應(yīng)的適宜部位。有證據(jù)表明,睡眠時皮膚電水平較低, 但一旦覺醒，它就會很快升高（Farmer et al. , 1925; Freemanet al. , 1935）。 在催眠條件下，皮膚電水平也傾向于降低（Davis et al. , 1935）。瓦勒（Waller , 1919）和韋克斯勒（Wechsler，1925）的研究表明，皮膚電水平在早晨較低，至V 中午達(dá)到頂點，而在晚上又降低，其變化似乎對應(yīng)于一天內(nèi)工作效率的變化。2. 溫度

5、身體皮膚電主要反映身體的溫度調(diào)節(jié)機(jī)制。因此，當(dāng)氣溫很高，身 體需要散熱時，皮膚因出汗電水平就高；而氣溫較低，身體需要保存熱量時，皮 膚電水平就低。人的手掌和足掌也參與溫度調(diào)節(jié)，但主要是在極端的氣溫情況下 才參與。3. 活動 當(dāng)被試正準(zhǔn)備著某項任務(wù)時，皮膚電水平會逐漸上升；開始從事某一活動時，皮膚電水平將相應(yīng)地升高到一個較高水平；而在休息時皮膚電水平降低。如果長時間從事某項難度不大的工作，皮膚電水平會緩慢地下降，但對難度 較大的工作，這種變化就不明顯。許多心理現(xiàn)象與皮膚電水平有密切關(guān)系，情緒反應(yīng)會引起皮膚電水平的急劇 變化。韋克斯勒（Wechsler，1925）和塞茲（Syz, 1926）的研究

6、表明，帶有情 緒色彩的詞能引起皮膚電反應(yīng)，而重復(fù)刺激則能降低這種反應(yīng)（見表10-2 ）。表10-2情緒詞引起的皮膚電反應(yīng)（GSR刺瀏表現(xiàn)GSR變化的被試百分?jǐn)?shù)報告有惰緒館驗的百分?jǐn)?shù)第一挨聽見第二次聽見被試的名孑E4&836被試的姓T斗4IJ28搔吻7234芳華虛度48204耒付的帳單36242歌騙262210母親261230笨蛋18240（采自 Wechsler & Syz，1925, 1926）愉快和不愉快的情緒刺激也能引起不同的皮膚電反應(yīng)。戴星格（Dysin-ger ， 1931）曾用能引起愉快感受的詞（如：親愛的、休假）、引起不愉快感受的詞（如: 嘔吐、自殺）和無關(guān)的詞（如：筐子、作用）

7、作為情緒刺激進(jìn)行實驗。與無關(guān)刺 激相比，愉快和不愉快刺激均能引起皮膚電反應(yīng)提高；而不愉快刺激引起的皮膚電反應(yīng)更為明顯。參見表10-3。蘭笛斯和亨特（Lan dis & Hu nt，1935）的實驗是向被試呈現(xiàn)各種刺激物以 試圖引起懼怕、歡樂、性喚起、愉快和不愉快以及其他一些情緒狀態(tài)，并要求被試報告自己的主觀體驗。表10-4是實驗結(jié)果。從表上可見到，不同的主觀狀態(tài), 引起不同的皮膚電反應(yīng)。而且從反應(yīng)值上看，其差異也是很大的。其后，許多實 驗心理學(xué)家作過皮膚電反應(yīng)的研究，他們的結(jié)果是一致表10-3愉快和不愉快對皮膚電反應(yīng)（GSR的影響刺激的作用GSR （假定單位）最愉快1四愉快93無關(guān)79不愉快1

8、01攝不愉快147（采自 Dysinger，1931）表10-4不同主觀狀態(tài)時的皮膚電反應(yīng)報皆的主觀伏態(tài)平均GSR C假定單位）緊張1246驚恐、驚異.懼怕84S混亂740歡樂514預(yù)期401抑制、不確定319不愉快250努力169愉快105（采自 Lan dis et al.，1935）的，即：皮膚電反應(yīng)可以作為情緒的生理指標(biāo)。、循環(huán)系統(tǒng)的指標(biāo)自主神經(jīng)系統(tǒng)不僅控制著皮膚電反應(yīng)，而且也控制著循環(huán)系統(tǒng)活動。因此， 循環(huán)系統(tǒng)活動的指標(biāo)也可以成為情緒測量指標(biāo)。 經(jīng)常用到的指標(biāo)是： 脈搏、血管 容積和血壓。一）脈 搏循環(huán)系統(tǒng)的動力來源是心臟跳動。 可用幾種不同的方式測量心臟活動， 最直 接的方式是記錄

9、心跳， 另一種方式是記錄脈搏率。 因為心臟每一次收縮都發(fā)出一 個“波浪”，通過動脈，所產(chǎn)生的脈搏可以直接感覺到，也可以借助脈搏描記器 加以記錄。 脈搏率是情緒反應(yīng)的良好生理指標(biāo)之一。 人們在日常生活中都有這樣 的體會，滿意或愉快時，心跳正常；而處于緊張、恐慎或暴怒狀態(tài)時，心跳就加 速。伍德和霍根森（Woodk Hokanson ,1965）曾用脈搏率作為緊張的指標(biāo)，研 究操作（或作業(yè)）（ performance ）和激動水平的關(guān)系。實驗用握力計來誘發(fā)緊 張,亦即被試者的緊張程度隨握力計壓力的增加而加強(qiáng)。從圖 10-3 的右圖上可 見，心率就是作為緊張度的指標(biāo)。操作曲線呈倒V字型。圖中實線表示心

10、率，虛線表示操作或作業(yè)成績。 隨著心率的不斷增加, 操作水平亦隨之提高； 但到一定 程度之后， 心率的增加反使操作水平下降。 在這個著名的實驗中， 脈搏率就是情 緒反應(yīng)的生理指標(biāo)。 圖中縱軸操作效率單位為假定單位， 心率單位為與正常水平 相比較之差，橫軸為激動緊張水平。二）血管容積血管容積的變化是由自主神經(jīng)系統(tǒng)控制動脈壁平滑肌收縮和舒張所造成的， 即由局部血管收縮和舒張引起的。 一些實驗研究清楚地表明， 人的某些情緒狀態(tài) 如緊張的腦力工作、生氣、害怕、新異刺激等，都可以引起皮膚血管的收縮，這 是由升壓中樞的作用引起的。 這種情緒刺激引起的反射作用使動脈壓升高， 從而 使更多的血液進(jìn)入腦中。 當(dāng)

11、人感到為難或羞恥時， 由于降壓中樞的反射作用， 會 引起皮膚血管的舒張，更多的血液進(jìn)入表面，從而表現(xiàn)出面紅耳赤等清況。北京大學(xué)心理系等 （1973）曾研究了在緊張害怕以及痛刺激作用時的血管容 積反應(yīng)的特點（注 10-1）。他們的研究表明，緊張害怕與致痛刺激所引起的血 管容積反應(yīng)均表現(xiàn)為明顯的收縮， 但兩者在動態(tài)過程上存在一定的差異： 緊張害 怕引起的血管容積振幅縮小、 比較恒定， 而且反應(yīng)延續(xù)期較長； 一般痛刺激作用 下的血管容積振幅縮小、 比較波動， 且反應(yīng)持續(xù)時間短。 這兩種情況所引起的血 管容積反應(yīng)，經(jīng)過仔細(xì)的研究，可以找到它們之間的區(qū)別點。三）血 壓血壓變化與血管容積變化是相關(guān)聯(lián)的，

12、它們都反映了循環(huán)系統(tǒng)的活動情況有 著相近的生理機(jī)制。早期，司科特（ Scott ，1930）做了一個著名實驗，曾以 100 名醫(yī)學(xué)院二年級學(xué)生為被試， 研究血壓變化與情緒狀態(tài)的關(guān)系。 他采用的方法是 放映三段不同的影片， 第一段內(nèi)容是關(guān)于愛情的， 第二段表現(xiàn)主角受到虐待， 第 三段描寫城市被地震毀滅， 主角處于危險中。 他希望這三段影片能分別引起被試 的性、憤怒和恐懼情緒。 實驗是單獨進(jìn)行的， 在各段影片之間插入十分鐘的無關(guān) 影片，主試在被試們觀看影片的過程中記錄他們的血壓變化。 實驗結(jié)束后， 主試 要求被試報告出自己觀看影片時的情緒體驗。 從內(nèi)省報告看， 預(yù)期會產(chǎn)生憤怒和 恐懼等情緒反應(yīng)的影

13、片， 效果不夠理想，但引起性情緒的影片是成功的。 圖 10-4 為觀看三段影片時收縮壓的變化情況， 由圖中可見， 第一段影片 （關(guān)于愛情的內(nèi) 容）引起的血壓變化十分明顯，粗線均處于圖的右側(cè)， 100名被試中有 88 名有 明顯變化。縱軸表示反應(yīng)分配頻率，單位為百分率。、呼 吸在情緒狀態(tài)時， 呼吸系統(tǒng)的活動在速度和深度上會有所改變。 對劇痛的情緒 反應(yīng)往往會使呼吸加深加快； 突然驚恐時，呼吸會發(fā)生臨時中斷； 狂喜或悲痛時， 會發(fā)生呼吸痙攣現(xiàn)象。當(dāng)人體受到某種刺激時，呼吸反應(yīng)的“I”值可大于正常, 表現(xiàn)為呼氣相對縮短，呼吸頻率加快；“I”值也可以小于正常，表現(xiàn)為呼氣相對延長，出現(xiàn)憋氣的情況。測量呼

14、吸的方法一般有三種：1. 吸氣呼氣比率法 吸氣呼氣比率法（ method of inspiration-ex- spiration ）是測量呼吸的一種方法，它通過吸氣和呼氣的時間之比求得，即求 出I/E值，其中I是吸氣的時間，E是呼氣的時間。有些研究者在測量I或E時 略去停頓的時間， 另一些人又把它們包括進(jìn)去， 使用不同的計算方法會產(chǎn)生不同 的結(jié)果。心理學(xué)家斯特林（ Storring ， 1906）在研究吸呼時間比率的改變與情緒 的關(guān)系時發(fā)現(xiàn)，歡笑者吸氣慢呼氣快，呼吸的比率低，約為 0.30。瑞沃耳特等 （Rehwoldt ， 1911）發(fā)現(xiàn)，人在恐懼時，吸氣和呼氣的比率從一般狀態(tài)的0.70上

15、升到 3.00 或 4.00 ，人在吃驚時，吸氣是呼氣的二到三倍等等。呼吸描記器可 以記錄到這些情況。圖 10-5 為呼吸周期的記錄。從圖上可清楚地看到呼吸包括 著兩個時相，即吸入和呼出。2.I 分?jǐn)?shù)法 I 分?jǐn)?shù)法（ I-fraction ）又稱吸氣相對時間表示法（ method-of relative duration of inspiration and exspiration），它是以整個呼吸周期的時間來除吸氣的時間而得到的， 它表示吸氣所占時間的比例。 因為吸氣通常是 呼吸周期中積極的肌肉活動時期，所以I分?jǐn)?shù)表示著供應(yīng)空氣到底要花多少時 間。根據(jù)佛斯勒（Fossler ）早期的研究，在

16、說話時所有被試的平均分?jǐn)?shù)是 0.163， 范圍在 0.090 到 0.258 之間。這是說，我們在說話時，為了供應(yīng)所需要的氧氣 而平均失去了六分之一的說話時間。 在平常安靜地呼吸時，I分?jǐn)?shù)為0.40.45 , 約占呼吸總時間的一半。3. 次數(shù)法 次數(shù)法( frequency method )因呼吸的頻率和深度變化一樣，同 樣也反映情緒的喚醒水平。例如，在一般平靜狀態(tài)下呼吸頻率為每分鐘1620次，非激動情緒下呼吸率變化不大， 然而在憤怒和驚恐情緒下， 呼吸頻率可增至 每分鐘 4060 次(見圖 10-6 )。但是，呼吸次數(shù)和情緒狀態(tài)的關(guān)系也十分復(fù)雜。 例如， 暫時的注意狀態(tài)常常 需要呼吸的部分或

17、全部抑制 (射手在精確瞄準(zhǔn)時常常摒住呼吸) ；而突然的刺激 會使呼吸“摒息”。所以，呼吸作為一項生理指標(biāo)，并不是簡單地表示情緒特異 性。這里也使我們看到情緒研究的復(fù)雜性。四、語圖分析法語圖分析法( method of language pictorial analysis )是新近發(fā)展起來 的一種情緒分析指標(biāo)。它是借助于語圖儀中的聲音應(yīng)激分析器( soundstress analysis apparatus )來實現(xiàn)的。聲音應(yīng)激分析器可以測量出人耳所不能直接聽 到的語音的某些變化。它所以具有這種作用，是由于人的發(fā)音器官(包括聲帶) 在氣流通過時， 因氣流對發(fā)聲管道的碰撞而發(fā)出輕微的顫動。 人處

18、于緊張情緒狀 態(tài)時，發(fā)音器官的正常顫動被抑制。 在使用該儀器記錄人的語聲時， 其記錄曲線 的描記速度比正常錄音慢四倍，并以聲音圖像顯示出來。聲音應(yīng)激分析器也用于測謊。 它的優(yōu)點在于： 人說話時， 其發(fā)音的顫動不能 人為地隨意加以控制。 多導(dǎo)生理記錄儀的描記， 由于機(jī)體的某種運(yùn)動， 例如肌肉 的隨意性緊張， 有可能被干擾而影響描述的準(zhǔn)確性； 而聲音應(yīng)激分析器的效應(yīng)則 沒有這個缺點。 聲音應(yīng)激分析器的另一個優(yōu)點在于， 記錄時儀器與被記錄者之間 不必用導(dǎo)線聯(lián)接， 只要通過收音或者錄音， 再通過該儀器的轉(zhuǎn)換， 就可以得到聲 音圖像。目前， 儀器市場上的語圖儀和聲音應(yīng)激分析器， 已成為動態(tài)記錄聲音反 應(yīng)

19、的理想儀器(可參見第七章中有關(guān)語圖儀的介紹)。五、腦電波腦電波(或腦波)(brain wave) 又稱腦電圖(electroencephalogram，簡 稱 EEG，有多種類型，如 口波(alpha wave)、3波(beta wave)和3波(del -ta Wave )等，它同心理狀態(tài)有極為密切的聯(lián)系。腦電波型主要與頻率有關(guān)。在情緒發(fā)生變化時， 不僅有外周的變化， 而且也會有中樞的變化， 所以我們 可以通過腦電活動的變化來測定中樞的變化。 因此，利用腦電記錄技術(shù)就可以測 定出在一定情緒狀態(tài)下所引起的大腦不同部位電位差的變化。 這種研究方法主要 用在研究下丘腦、丘腦與皮層的相互關(guān)系的比較中

20、，據(jù)以推論人的情緒狀態(tài)。根據(jù)目前對腦電波的研究， 人們初步探知， 在強(qiáng)烈的情緒狀態(tài)下， 人的腦電 波活動與正常狀態(tài)下腦電波活動不同。此時，a波消失，腦電波振幅降低。在焦慮狀態(tài)下枕葉的a波消失，腦電波振幅降低；此外，在額葉區(qū)、運(yùn)動區(qū)、顳葉區(qū) 的腦電波振幅都較正常狀態(tài)時小。 在疼痛刺激時，腦電圖上會出現(xiàn)a波阻斷或不 完全抑制的現(xiàn)象，并且快波增多；疼痛減輕時，快波逐漸減少，同時a波也開始恢復(fù)。近年來，國內(nèi)外常用腦電圖檢查精神病等疾病，例如，盡管腦電圖檢查對 老年性癡呆診斷的異常率存在不同看法， 但所見腦電圖改變是基本接近的， 即認(rèn) 為腦電圖改變?yōu)橐话憷夏昶谔攸c的加重。綜覽近期文獻(xiàn)，張明島（ 1991

21、）曾歸納 出以下諸點：（ 1）a 波頻率明顯減慢，指數(shù)減少，甚至每秒 8 次以下，其中優(yōu) 勢a波慢波化為最重要的特征；（2） a波波幅偏低，以枕葉明顯；（3）出現(xiàn)彌 漫性低波幅B波和S波活動；（4）嚴(yán)重進(jìn)展性的病例中甚至快波完全消失；（5） 對聲光刺激的反應(yīng)降低或消失；（ 6）腦電圖結(jié)果與癡呆程度有近似的關(guān)系。貝 克（Beck, 1991）認(rèn)為老年性癡呆腦電圖雖尚未概括出特異指標(biāo)，但腦電圖對不 同性質(zhì)癡呆的診斷及鑒別是有臨床價值的。六、生化指標(biāo)生化指標(biāo)（ index of physiolgical chemistry ）即在情緒狀態(tài)時，生化系 統(tǒng)、中樞神經(jīng)介質(zhì)也發(fā)生一系列變化。許淑蓮等（ 1979）曾以病房配血時病員血 漿 11-羥皮質(zhì)類固醇含量為基礎(chǔ)，與入手術(shù)室后進(jìn)行比較，變化值（以絕對值和 變化百分率計算）和入手術(shù)室情緒狀態(tài)的關(guān)系見表105。從