دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
تعداد صفحات پایان نامه: 140 صفحه
دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی با فرمت ورد word
پایان نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی پزشکی- بیوالکتریک
عنوان:
کمّی سازی سطح استرس با استفاده از سیگنالهای سایکوفیزیولوژی
استاد راهنما:
دکتر محمدعلی خلیل زاده
استاد مشاور:
دکتر وحید سعادتیان
دانشجو:
رضا عارفی شیروان
چکیده
در تحقیقات سایکوفیزیولوژی، به پاسخهای فیزیولوژی بدن با توجه به فاکتورهایی مانند کیفیت طراحی آزمایش، خصوصیات روانی اندازهگیریها و تناسب تحلیل و تفسیر دادهها، یک معنای روانشناختی اختصاص میدهیم . در تحلیل واکنشها هیچیک از دو علم فیزیولوژی و روانشناختی برتر نیستند، بلکه مکمل یکدیگر میباشند. شناخت حالات روحی مختلف از جمله حالت استرس که اثرات مخرب شناختهشدهای بر جسم و روان انسان دارند، از کاربردهای مهم این علم میباشند. در این تحقیق با ارائه آزمایشی مناسب وایجاد سه سطح استرس (کم، متوسط و زیاد) در سوژه و ثبت سیگنالهای پلتیسموگراف، تغییرات نرخ ضربان قلب و هدایت الکتریکی پوست به دنبال بدست آوردن معیاری جهت کمّی کردن سطح استرس فرد بودهایم. به این منظور پیشپردازشها و پردازشهای مختلف خطی در حوزه زمان، فرکانس و زمان- فرکانس و غیرخطی از جمله معیار پوآنکاره، لیاپانوف اکسپوننت، بعد فرکتال و آنتروپی و استخراج ویژگیهای گوناگون از سیگنالهای ثبتشده صورت گرفته است. سپس با به کارگیری روشهای مختلف طبقهبندی از جمله ترکیب شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک، ماشینهای بردار پشتیبان و روش تابع ترکیب خطی اقدام به تفکیک سطوح مختلف شده است. در این تحقیق ابتدا ویژگیهای بهینه هر سیگنال تعیین و تفکیک به این سه روش انجام شد. سپس با ترکیب ویژگیهای بهینه همه سیگنالها مجدداً تفکیک صورت گرفت. نهایتاً به این نتیجه رسیده شد که با استفاده از سیگنال HRV به تنهایی میتوان به نتایج بالاتری در صحت تفکیک دست یافت. در ادامه مقایسهای بین ویژگیهای خطی و غیرخطی سیگنال HRV صورت گرفت و به این نتیجه رسیده شد که ترکیب این دو نوع ویژگی نتایج را بهبود میدهد. پس از آن مقایسهای بین روشهای مختلف طبقهبندی با استفاده از ویژگیهای بهینه سیگنال HRV انجام شد که در نهایت روش LOO به عنوان روش مناسبتر انتخاب شد. در انتها دو شاخص بر اساس سیگنال HRV معرفی و اعتبارسنجی شد.
مقدمه
در علوم روانشناختی، شناخت فهم، ادراک و احساسات بر اساس ماهیت آنها صورت میگیرد. اما میتوان از طریق علائم فیزیکی نیز به ارتباط بین مغز و فکر انسان و رفتارهای او پی برد. علم سایکوفیزیولوژی که حوزه جدیدی از شناخت مسائل روحی و روانی انسان با استفاده از نشانههای فیزیولوژیکی ناشی از آن میباشد، این امکان را فراهم میسازد. در سایکوفیزیولوژی به نحوه تفکر و ادراک از ساختار فیزیکی نشانههای آن نگاه میکنیم و در این حالت اگر جنبههای ساختاری و عملیاتی این جسم فیزیکی در ارتباط با جنبههای خارجی فعالیت آن مورد توجه قرار گیرد، تفکر و احساسات فرد قابل فهم خواهد بود.
هر فردی استرس را در زندگی خود تجربه کرده است و در واقع استرس بخشی از زندگی انسان شده است. استرس عبارت است از حالت اضطراب و فشار درونی که انسان برای مواجه شدن با خطر یا مشکلات جدّی با ترشح هورمونهایی خود را برای مقابله آماده میکند که البته تا این حد خوب و برای روند زندگی لازم است. ولی هرگاه در فردی استرس توسعه پیدا کرد و این حالت در طول روز و بدون علت منطقی مشاهده شد میگوئیم فرد دچار استرس بیش از حد است. استرس علاوه بر اثرات روانی، پیامدهای جسمی متعددی از جمله سکته های مغزی، قلبی، فشارخون، پوکی استخوان، زخم معده و بیماریهای روحی – رفتاری دارد و هیچ عضو یا ارگانی از بدن از اثرات استرس مصون نیست. از اینرو ارائه روشی که بتوان میزان استرس فرد را سنجید و به منظور کاهش آن، به فرد فیدبک کرد بسیار ضروری و مفید است.
با توجه به ارتباط بین حالت روحی استرس و فعالیت سیستم اعصاب خودکار در این تحقیق سعی بر آن شد که جنبههای مختلف این ارتباط، بین حالات روحی و فیزیولوژی بدن انسان، مورد بررسی قرار گیرد و بر این اساس به کمی سازی سطح استرس جهت اهداف و کاربردهای مختلف پرداخته شود.
برای رسیدن به هدف این تحقیق ابتدا لازم بود شناخت جامعی نسبت به حوزههای مختلفی که در علم سایکوفیزیولوژی وجود دارد، بدست آوریم. بدین منظور در فصل اول ضمن توصیف کامل علم سایکوفیزیولوژی، ارتباط آنرا با علوم دیگر مانند آناتومی، فیزیولوژی و روانشناختی بیان میکنیم. در ادامه انواع سیگنالهای کاربردی در علوم سایکوفیزیولوژی و روشهای اندازهگیری آنها مطرح
میشود و نهایتا استرس و عوارض متعدد آن معرفی شد.
پس از آنکه در فصل اول با مبانی علم سایکوفیزیولوژی و حالت روحی استرس آشنا شدیم در فصل دوم سیگنالهای سایکوفیزیولوژی (GSR ,PPG ,HRV) که در این تحقیق استفاده شد، مورد بحث قرار گرفت. در این فصل روش مختلف اندازهگیری این سیگنالها، تاریخچه و تأثیر آنها بر روی سیستم اعصاب خودکار بیان شد. همچنین در این فصل مروری بر تحقیقاتی که در این زمینه صورت گرفته و آزمایشات ثبت داده مختلف که در آنها استفاده شده است، آمده است. طرحهای اولیه و نهایی آزمایش ثبت دادهای که در این تحقیق استفاده شد، در انتهای این فصل به تفضیل توضیح داده شده است.
در فصل سوم روشهای مختلف پیشپردازش و پردازش سیگنالهای استفاده شده در این تحقیق مطرح شده است. در این فصل ابتدا پیشپردازشهای مختلف سیگنال PPG و ویژگیهای مختلف آن در حوزه زمان و فرکانس توضیح داده شد و سپس انواع مختلف پردازش سیگنال HRV اعم از خطی و غیرخطی همچون معیار پوآنکاره، بعد فرکتال و … بحث شده است. در انتها، ویژگیهای مختلف سیگنال GSR که در حوزه زمان میباشد، معرفی شده است. لازم به ذکراست که کلیه ویژگیهایی که از سیگنال HRV استخراج شده است، از سیگنال RRI نیز استخراج شد.
در فصل چهارم، با توجه به ویژگیهای استخراجشده از سیگنالها، عملیات تفکیک سطوح مختلف استرس انجام شد. در این فصل از سه طبقهبندیکننده LOO ,SVM و ترکیب شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. ابتدا ویژگیهای بهینه هر سیگنال به طور مجزا توسط هر روش تعیین و طبقهبندی صورت میگیرد و با مقایسه میزان صحت تفکیک بهترین حالت در تفکیک، در هر روش انتخاب شد. همچنین مقایسه بین روشهای مختلف طبقهبندی صورت گرفته است. در نهایت دو شاخص برای کمّی کردن استرس معرفی شده است.
در فصل آخر این تحقیق به جمعبندی نتایج پرداخته شده و روشهای مختلف استفاده شده در این تحقیق مورد بحث قرار گرفت و در نهایت پیشنهاداتی جهت ادامه کار ارائه شده است.
فصل اول:
علم سایکوفیزیولوژی و مفاهیم و مبانی استرس
1- 1- تاریخچه علم سایکوفیزیولوژی
سایکوفیزیولوژی هنوز یک شاخه علمی جوان است. بررسیهای تاریخی در یک قرن گذشته نشان میدهد تحقیقاتی که در آن با تغییر فاکتورهای روانی به اندازهگیری یک یا چند واکنش فیزیولوژیکی میپرداختهاند از سال 1878 تا 1954 توسط افراد مختلفی صورت میگرفته و پس از آن نیز تحت عنوان سایکوفیزیولوژی انجام پذیرفته است. اولین نشریه علمی که به سایکوفیزیولوژی اختصاص یافت در سال 1955 انتشار یافت. مجمع محققان سایکوفیزیولوژیکی نیز 5 سال بعد از آن تأسیس شد و اولین مجله علمی سایکوفیزیولوژی نیز حدود 25 سال قبل چاپ شده است. (Ax، 1964)
اگرچه سایکوفیزیولوژی با قوانین رسمی آن بیش از 50 سال سابقه ندارد اما توجه و علاقه به درک تعاملات روحی روانی و رخدادهای فیزیولوژیکی را میتوان در فیلسوفان و دانشمندان مصر و یونان قدیم یافت. فیلسوف یونانی، هراکلیتوس (600 قبل از میلاد) از ذهن به عنوان فضایی که مرزهای آن هیچگاه شناخته نمیشود یاد میکند. افلاطون (400 قبل از میلاد) معتقد بود که استعدادهای فکری در سر، احساسات در نخاع و به صورت غیرمستقیم در قلب و غرایز در زیر دیافراگم قرار دارند که کبد را تحت تأثیر قرار میدهند. همچنین وی معتقد بود که روح و جسم به طور اساسی با یکدیگر متفاوت هستند و در نتیجه مشاهده پاسخهای فیزیولوژیکی هیچگونه
زمینهای برای استنتاجات حالات روحی ایجاد نمیکند. در قرن دوم پس از میلاد جالینوس (200-130م) فعالیتهای سایکوفیزیولوژیکی را به صورت قواعدی فرمولبندی نمود که تا قرن هیجدهم، این قوانین حاکم بود. بر اساس تشریح حیوانات و مشاهدات وی از بدن انسان، جالینوس فرض کرد که اخلاط انسان میتواند نمایشگر احساسات، حرکات و افکار و آسیبهای جسمی و روحی بر اساس اختلالات موجود در آنها باشد. نقش ارگانهای بدن تولید و پردازش این اخلاط میباشد و اعصاب را به عنوان ابزاری برای تفکر و عمل میشناخت. عقاید جالینوس چنان در تفکر غربی نفوذ کرده بود که تقریباً برای 1500 سال بدون رقیب بود.
در قرن شانزدهم فرنل (1558- 1497) اولین کتاب فیزیولوژی را چاپ نمود. هرچند که دستهبندیهای فرنل در مشاهدات تجربی شدیداً تحت تأثیر تئوری جالینوس بود، در آن برخی حرکات خودکار را ذکر نموده است که امروزه آنها را رفلکس میدانیم. این نقطه سرآغازی برای انحراف از دیدگاه متداول و جداسازی نحوه کنترل حرکات بدن بود. فراگیری آناتومی انسانی در این بازه زمانی آغازی بر کشف خطاهای جالینوس در توصیفاتش بود و راه را برای تحقیق بر روی تئوری فیزیولوژی و نحوه شناسایی بیماریها باز نمود. در این قرن دو حادثه دیگر رخداد که اثر عمیقی در نوع استنتاجات سایکوفیزیولوژی داشت.
در 1600، ویلیام گیلبرد تفاوت بین الکتریسیته و مغناطیس را دریافت و در کتاب خود «Magnete» استدلال میکند که مشاهدات تجربی و آزمایشات باید جای حدسیات احتمالی و فرضیههای دانشمندان فیزیولوژی را بگیرد. به علاوه گالیله (1642-1564) به این بحث پرداخت که حکیمان خداشناس و فیلسوفان هیچ حقی برای کنترل تحقیقات و فرضیههای علمی ندارند و فقط مشاهدات و آزمایشات و نتایج حاصل از آنهاست که میتواند حقایق فیزیکی را بیان کند. گالیله همچنین از محدودیتهای دادههای حسی مطلع بود و با توجه به اینکه احتمال خطا و تفسیر غلط وجود داشت، اعتقاد داشت که ریاضیات به تنهایی نمیتواند یک نوع از قطعیت و اطمینان را ایجاد کند. فرانسیس بیکن (1626-1561) در قدم بعدی یک روش علمی را انتخاب نمود و آن اضافه کردن استقرا در مشاهدات و افزودن تحقیق در استنتاج است.
فرمولبندی بیکن و کارهای بعدی وی بر روی منطق استنتاج علمی موجب ایجاد یک ترتیب آشنا در استنتاجات علمی شد:
1- تدوین فرضیههای مختلف
2- تدوین یک آزمایش با خروجیهای احتمالی مختلف
3- اجرای آزمایش و بدست آوردن نتایج آشکار
4- اجرای مراحل برای تصحیح احتمالات باقی مانده
این طرح در علوم فیزیکی به سرعت پذیرفته شد ولی فلاسفه و حکیمان وجود انسان را از رخدادهای طبیعی جهان جدا میدانستند و به آرامی به فراگیری فیزیولوژی و رفتار انسانی پرداختند.
رساله دکترای ویلیام هاروی (1657-1578) اولین گام مهم برای استفاده از این جزئیات در استنتاجات عملکرد فیزیولوژیکی بود. در این رساله مبانی نظریه جالینوس در مورد حرکت خون در شریانها و وریدها که آنها را مستقل از هم میداند زیر سؤال رفته است و هاروی نشان میدهد که نقش قلب در پمپاژ خون، باعث گردش پیوسته آن به صورت یکطرفه در این سیستم است. از آن زمان به بعد نقش تحقیق و بررسی مبانی فیزیولوژیکی و آناتومیکی شدت گرفت و ارگانهای انسان از لحاظ عملکرد و تشابه آن به سیستمهای الکتریکی، مکانیکی، هیدرولیکی از جهات مختلف ارزیابی شد. در این میان نحوه فعالیتهای اصلی روحی و روانی نیز یکی از موضوعات مورد علاقه برای بررسی بود.
گرچه تحولات عظیم علمی پس از رنسانس به وقوع پیوست اما شواهدی از بررسیهای سایکوفیزیولوژیکی قبل از آن نیز وجود دارد. در نوشتههای اراسیستراتوس، جالینوس و ابن سینا نیز تجربیات سایکوفیزیولوژیکی قابل توجهی ملاحظه میشود. اراسیستراتوس، پزشک زمان اسکندر، اولین شخصی بود که سایکوفیزیولوژی را به طور کلینیکی تجربه نمود. وی از طریق مشاهده علائم مشخصی مانند «لکنت زبان، تعریق ناگهانی و ضربان نامنظم قلب» در شخص، پی به ارتباط عاشقانه وی برد. از جالینوس نیز گزارشی از وضعیت مشابه وجود دارد که در آن شخص هنگام شنیدن نام معشوقه خود دچار ضربان نامنظم قلب میشد. همین روش (مشاهده تغییرات ضربان قلب) نیز در قرن دهم توسط ابوعلی سینا برای تعیین ارتباط شخص با فرد مورد علاقهاش بکار گرفته شد. (Cacioppo، 2000)
همانطور که گفته شد سایکوفیزیولوژی به عنوان یک علم جداگانه دارای تاریخچه بسیار کوتاهی است. ظهور رسمی این علم در دهه 1950 و زمانی بود که گروهی که اکثراً از روانشناسان بودند تحت رهبری Davis جلسات غیر رسمی تشکیل دادند. در سال 1960 این گروه جمعیت محققین سایکوفیزیولوژیکی را تشکیل دادند و Darrow به عنوان اولین رئیس آن انتخاب شد. ارتباطات تحقیقاتی این گروه از سال 1955 با انتشار خبرنامهای توسط Albert Ax در مورد تحقیقات و ابزارهای سایکوفیزیولوژی آغاز شده بود. در سال 1964 این خبرنامه به مجله سایکوفیزیولوژی با سردبیری Ax به نشریه رسمی جمعیت تبدیل شد. دو موضوع در اولین شماره آن قابل توجه است: «سایکوفیزیولوژی، دیروز، امروز و فردا» نوشته Darrow و «اهداف و روشهای سایکوفیزیولوژی» نوشته Ax. در 5 عنوان از 8 مقاله موجود در آن توجه ویژهای به واکنش الکتریکی پوست به عنوان ابزار اندازهگیری و تحقیق شده است و هیچیک از مقالات به فعالیت مغز نمیپردازد. در مقابل، در شماره اخیر این نشریه در مجموع 13 مقاله ارائه شده، 9 مقاله به بررسی فعالیت مغزی میپردازد در حالیکه هیچ مقالهای در مورد فعالیت الکتریکی پوست در آن دیده
نمیشود. این تغییر در اندازهگیریهای سایکوفیزیولوژیکی به علت علاقه به شناسایی فعالیتهای درکی و همچنین پیشرفت چشمگیر در ابزارهای ثبت فعالیت مغزی و وجود نرم افزارهای مختلف برای تحلیل آنها میباشد.
1-2- اصول و مبانی سایکوفیزیولوژی
آناتومی، فیزیولوژی و روانشناسی همه شاخههایی از علوم هستند که وظیفه بررسی سیستمهای بدن را بر عهده دارند و به روشن کردن ساختار و عملکرد اجزاء و سیستم های انسانی مرتبط با محیط اطراف میپردازند.
آناتومی علم ساختار بدن است و نحوه ارتباط بین اجزاء مختلف بدن را بیان میکند. فیزیولوژی به مطالعه فعالیت و نحوه عملکرد قسمتهای مختلف بدن میپردازد. در هر دو علم، یک قسمت از بدن در سطوح مختلف سازمان بدن مورد بررسی قرار میگیرد. این سطوح شامل مولکول، سلول، بافت، اندام و سیستم بدن است. در نتیجه آناتومی و فیزیولوژی به طور پیچیدهای به هم وابسته هستند.
سایکوفیزیولوژی به طور بسیار زیادی مربوط به آناتومی و فیزیولوژی میباشد ولی علاوه بر آن با پدیدههای روانی و رفتاری در محیطهای فیزیکی و روانی ارتباط دارد. پیچیدگی، زمانی از فیزیولوژی به سایکوفیزیولوژی اضافه میشود که سایکوفیزیولوژی هم شامل قابلیت سیستم نمادی ارائه (مانند زبان و ریاضیات) برای ارتباطات است و هم بازتاب تجربه و پیشینه شخص را همانند تأثیرات اجتماعی و فرهنگی بر روی پاسخهای فیزیولوژیکی و رفتاری را به همراه دارد. این فاکتورها در تشکیل انعطافپذیری، تطبیقپذیری و تغییرپذیری رفتار نقش دارند. روانشناسی و سایکوفیزیولوژی یک هدف مشترک دارند و آن توضیح رفتار و کردار انسان است و ساختارها و پردازشهای فیزیولوژیکی جزء صحیح و روشن تئوری تفکر در سایکوفیزیولوژی هستند.
موانع تکنیکی که در مطالعات اولیه با آن مواجه شدند یعنی اهمیت فهمیدن سیستمهای فیزیولوژی بر اساس مشاهدات و همچنین جذابیتهای متعددی که در تحقیقات اولیه وجود داشته، باعث شد که یک نظم خاص در زمینه فیزیولوژی و اندازهگیریهای پدیدههای آن صورت گیرد.
سازماندهی سایکوفیزیولوژی تحت سیستمهای فیزیولوژیکی یا به عبارت دیگر «سایکوفیزیولوژی سیستمی» امروزه همچنان مهم باقی مانده است. در این نگرش، هدف مشاهدات سیستمی است که در آن مطالعه یک سیستم فیزیولوژی بر اساس بررسی خصوصیات بیوالکتریک پاسخهای اندازهگیری شده صورت میگیرد. اما سایکوفیزیولوژی مانند آناتومی، فیزیولوژی و روانشناسی یک علم گسترده است که به خودی خود به صورت موضوعی و بر اساس سیستمهای خاص مورد بررسی قرار میگیرد و از این رو آن را سایکوفیزیولوژی موضوعی گویند. از جمله گرایشهای آن میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
1-سایکوفیزیولوژی شناختی که به ارتباط بین اجزاء پردازش اطلاعات انسان و پدیدههای فیزیولوژیکی میپردازد.
2-سایکوفیزیولوژی اجتماعی که به بررسی توجه، احساسات و تأثیرات رفتار انسان بهوسیله اندازهگیریهای فیزیولوژیکی میپردازد.
3-سایکوفیزیولوژی تکاملی که مربوط به هستیشناسی است و تغییرات سایکوفیزیولوژی را در انسان بررسی میکند. در این گرایش پارامترهای روانی را در سنین مختلف از طریق تغییرات فیزیولوژیکی بررسی میکنند.
4-سایکوفیزیولوژی کلینیکی که به بررسی اختلالات ارگان- محیط میپردازد.
5-سایکوفیزیولوژی کاربردی که به کاربرد علم سایکوفیزیولوژی در عمل میپردازد و شامل بیوفیدبک، بیحس کردن، سست سازی و استراحت و کشف دروغ میباشد.
در هر یک از این حوزهها مطالعه بر اساس نوع ساختار و نحوه عملکرد سلولها و ارگانها برای رسیدن به نحوه ارتباط بین ارگان و محیط فیزیکی، اجتماعی و فرهنگی اطراف میباشد. برخی از این علوم مانند «سایکوفیزیولوژی تکاملی» دارای ارتباط با فیزیولوژی و آناتومی میباشند اما مربوط به رفتار انسان نیز میشوند. در سایکوفیزیولوژی اجتماعی کمتر به نقش مستقیم فیزیولوژی و آناتومی پرداخته میشود و ارگانیسم بهتنهایی در نظر گرفته میشود.
نسبت دادن یک معنای روانشناسی به پاسخهای فیزیولوژیکی وابسته به فاکتورهایی مانند کیفیت طراحی آزمایش، خصوصیات سایکومتریک اندازهگیریها و تناسب تحلیل دادهها و تفسیر آنها میباشد. هیچیک از دو علم فیزیولوژی و روانشناسی در این بین برتر نیستند. اما هر دو آنها در تحقیقات سایکوفیزیولوژی اساسی هستند و دقیقتر بگوییم مکمل یکدیگر میباشند.
در تعریف علم سایکوفیزیولوژی توافق اندکی وجود دارد. برخی تعاریف اولیه بر اساس زمینهای است که تحقیقات در آن مورد صورت میگرفت مانند تحقیقاتی که در آن از پلیگراف استفاده میشود و یا تحقیقات واکنشهای فیزیولوژیکی در رفتار. تعاریف اولیه دیگر برای جداسازی سایکوفیزیولوژی از علوم قدیمیتر و جا افتادهای مانند روانشناسی بیولوژیکی یا روانشناسی فیزیولوژیکی است. سایکوفیزیولوژی از روانشناسی فیزیولوژیکی متفاوت است زیرا در آن آزمایشات بجای حیوان بر روی انسان صورت میگیرد. ثانیاً در آن از ایجاد تغییرات در رفتار بجای ایجاد تغییر در ساختار آناتومی یا فیزیولوژی استفاده میشود و آنچه مورد اندازهگیری قرار میگیرد واکنشهای فیزیولوژیکی بجای واکنشهای رفتاری است.
مهمترین مسأله در رسیدن به یک توافق، نیاز به جداسازی آن از سایر علوم به عنوان یک علم مجزا و همچنین عدم محدود کردن پتانسیلهای آن برای رشد است. تعاریف کاربردی چون یک هدف بلندمدت را در نظر نمیگیرند مناسب نیستند. تعریف سایکوفیزیولوژی بر این اساس که فاکتورهای روانی به عنوان متغیرهای مستقل و واکنشهای فیزیولوژیکی به عنوان متغیرهای وابسته در نظر گرفته شوند، این علم را از سایر زمینهها مانند روانشناسی سایکوفیزیولوژیکی جدا میکند اما به علت محدودیت شدیدی که ایجاد میکند مورد انتقاد است. مثلاً اینگونه تعاریف مانع از انجام تحقیقاتی میشود که در آنها رخدادهای فیزیولوژیکی به عنوان متغیرهای مستقل و رفتار و آزمایشات انسانی به عنوان متغیرهای وابسته میباشند.
در نتیجه سایکوفیزیولوژی بر این اساس استوار است که درک، فکر، احساس، هیجان و رفتار انسان پدیدههایی دارای جسم فرض شوند و واکنشهای فیزیکی (یا روانی و یا هورمونی)
میتواند به روشن شدن نوع انسان منجر شود. سطح آنالیز در سایکوفیزیولوژی در یک سطح ایزوله از بدن نمیباشد بلکه به بررسی ارتباطات ارگانیسمها و محیط میپردازد. در نتیجه سایکوفیزیولوژی را میتوان بررسی علمی پدیدههای اجتماعی، فرهنگی، روانی و رفتاری بر اساس خصوصیات فیزیولوژیکی دانست. به طور خلاصه میتوان گفت، سایکوفیزیولوژی بر اساس دو فرض بنا نهاده شده است:
1- به قوه ادراک، تفکر، هیجان و رفتار انسان تجسم داده میشود.
2- واکنش مغز مادی و بدن دارای اطلاعاتی در مورد پردازشهای انسانی است.
همچنین سطح آنالیز در سایکوفیزیولوژی بر روی اجزاء بدن به صورت جدا از یکدیگر نمیباشد، بلکه به ارتباط بین ارگانها و محیط به صورت هم فیزیکی و هم اجتماعی و فرهنگی میپردازد. پس سایکوفیزیولوژی مانند آناتومی و فیزیولوژی یک شاخه از علوم پیرامون سیستمهای بدن میباشد که هدف آن روشن کردن نحوه ارتباط سیستمهای بدن با محیط است. سایکوفیزیولوژی همانند روانشناسی در ارتباط با سطح وسیعی از تحقیقات نسبت به آناتومی و فیزیولوژی میباشد و میتواند به دو صورت «موضوعی» و «سیستمی» مورد بررسی قرار گیرد.
اهمیت به وجود آمدن روشهای نوین ثبت برای پیشرفت علمی در تحقیقات سایکوفیزیولوژی کاملاً روشن است چنانکه پدیدههایی که قبلاً غیر قابل مشاهده بودند به صورت قابل لمس درمیآیند. البته باید توجه داشت که تنها روشهای پیشرفته ثبت برای پیشرفت این علم کافی نیستند. خصوصیات تئوری یک ارتباط سایکوفیزیولوژی شامل دستیابی به مجهولات و همچنین ابداعات فکری و کوششهای سیستمی برای حداقل کردن بایاس و خطا میباشد. در نتیجه فرضیات روانشناسی بر پایه حقایق آناتومیکی و فیزیولوژیکی، تحقیقات اکتشافی و تستهای آزمایشی و روانسنجیهای کلاسیک میتوانند با همکاری یکدیگر به ایجاد یک فرضیه قابل آزمایش در مورد یک ارتباط سایکوفیزیولوژی بپردازند. یادگیری مکانیسمهای فیزیولوژیکی میتواند تفکر ما را در مسیر صحیح قرار دهد و خطای ناشی از درک و اندازهگیریهای ما را کاهش دهد.
یک تئوری علمی به توضیح روابط سببی میپردازد، اما روابط سایکوفیزیولوژیکی علّی نیستند. این بدان معنا نیست که این ارتباطات هیچگونه نقشی در علوم ندارند. آنها در حقیقت ابزارهایی هستند که با آنها روانشناسان به ارزیابی فرضیههای خود میپردازند.
1-3- انواع تکنیکهای سایکوفیزیولوژیکی
روشهای تشخیص حالات روحی را در حالت کلی میتوان به سه دسته تقسیم نمود. گروه اول شامل استفاده از مشخصههای فیزیولوژی ناشی از عملکرد سیستم عصبی خودکار است که با استفاده از حسگرهای مناسب باید این سیگنالها را دریافت نمود. گروه دوم شامل تکنیکهای مشاهده فعالیت مغزی میباشد. امروزه این دسته به خاطر رشد علم سایکوفیزیولوژی و اینکه
اندازهگیری نحوه فعالیت مغز (در صورتیکه به طور مناسب ثبت و تفسیر گردد) میتواند به طور نزدیکتری نسبت به هرگونه اندازهگیری دیگری به تعیین حالات بپردازد، بیشتر مورد توجه محققین قرار گرفته است. نحوه ارتباط فعالیت مغزی به حالات رفتاری شخص میتواند توسط روشهای تصویربرداری مانند PET و MRI و یا fMRI تعیین گردد. همچنین از طریق ثبت «پتانسیلهای وابسته به رخداد» نیز میتوان واکنش مغز را به تحریک یا رخداد مورد نظر بررسی نمود. دسته سوم شامل بررسی رفتارهای شخص میباشد، بطوریکه در این نوع از تشخیص باید یک رفتار خاص فرد مانند صدا، حالات صورت، حرکات بدن و یا کلمات مورد استفاده فرد را مورد توجه و نظارت قرار داد.
1-3-1- شاخصهای سیستم اعصاب خودکار
در این روش با تجزیه و تحلیل سیگنالهای بدن که در حالت طبیعی با مشاهدات انسانی قابل تشخیص و تفسیر نیستند به تعیین حالات روحی و روانی فرد میپردازیم. این روش بر اساس ثبت و آنالیز پدیدههای فیزیولوژیکی محیطی ناشی از فعالیتهای هیجانی و احساسی فرد استوار است. پدیدههایی که در این زمینه به طور مرسوم اندازهگیری میشوند شامل تغییرات سیستم گردش خون (شامل تغییرات ضربان قلب و تغییرات فشار خون)، تغییرات واکنش الکتریکی پوست و تنفس میشوند.
امروزه امکان ثبت و اندازهگیری غیرتهاجمی پدیدههای متعددی از جمله قدرت انقباض قلبی، برون ده قلبی، مقاومت کل محیطی سیستم گردش خون و دمای پوست وجود دارد. اکثر این پدیدهها اطلاعات بهتری نسبت به پدیدههای مورد اندازهگیری مرسوم در اختیار قرار میدهد و از نظر دلایل تئوری، شاخصهای بهتری برای حالات روحی افراد هستند. هرچند این شاخصها از نظر تئوری دارای برتری هستند اما در عمل نمیتوانند نسبت به پدیدههای مرسوم بیشتر به متغیرهای روانی منسوب شوند. (National Research Council، 2003)
امروزه محققان سعی میکنند این پدیدهها را به صورت جایگزین و یا در کنار روشهای معمول مورد استفاده قرار دهند. اما تحقیقات محدود در این زمینه و عدم استفاده از نمونههای مناسب و کنترل شده، توانایی این روشها را در تشخیص حالات فرد کاملاً به صورت عملی اثبات نکرده است. در اکثر تحقیقات، پدیدههای مرسوم مورد استفاده از دقت قابل توجهی در تشخیص برخوردار بودهاند و در فصلهای آینده به این پدیدهها بطور مفصلتری اشاره خواهیم نمود.
1-3-2- اندازهگیری فعالیت مغزی
در روشهایی که بر اساس پدیدههای فیزیولوژیکی محیطی عمل میشود، به صورت کاملاً محدود و غیر مستقیم سعی در شناخت نحوه رفتار فرد داریم. فرضیه قابل قبول در این زمینه توجه به فعالیت مغز به طور مستقیم و تشخیص حالات مختلف بر اساس نحوه عملکرد آن است. در این بخش به طور مختصر به روشهای اندازهگیری فعالیت مغزی میپردازیم.
الف) تصویربرداری کارکردی مغز: در 15 سال گذشته شاخه علوم شناختی به طور قابل توجهی رشد داشته است. در این علم سعی میشود با اتخاذ استراتژیهای مناسب و آزمایشات مختلف روانشناسی نحوه عملکرد مغز در فعالیتهای روانی تعیین شود. نقش اصلی در این آزمایشات را دو نوع تصویربرداری از نحوه کارکرد مغز شامل تکنیک پرتونگاری توسط تابش پوزیترون (PET) و روش MRI بر عهده دارند. در چند سال گذشته این تکنیکها برای بررسی واکنشهای انفعالی شخص مورد استفاده قرار گرفته است.
در روش PET، جریان خون محلی اندازهگیری میشود که بطور ثابتی با فعالیت سلولهای مغزی در ارتباط است. تحقیقات بیشتر نشان میدهد که این تغییرات در جریان خون با تغییرات جزئی اکسیژن مصرفی در سلول در ارتباط است. این تغییرات در اکسیژن مصرفی باعث تغییر در مقدار اکسیژن باقیمانده در رگهای محل فعالیت مغز میشود. چون MRI به مقدار اکسیژن حمل شده توسط هموگلوبین بسیار حساس است، این تغییرات در محل فعالیت مغزی میتواند توسط MRI تشخیص داده شود. این تشخیص ((Blood-Oxygen-Level-Dependent)) توسط سیگنال MRI، fMRI نامیده میشود. امروزه تحقیقات مختلفی با استفاده از fMRI برای ایجاد نقشه فعالیت مغز در حال انجام است. تحقیقات نشان میدهد که شخص در برابر اسامی و تصاویر مختلف بر اساس احساسات درونی خود واکنشهای مختلفی نشان میدهد و نواحی مختلفی از مغز، فعال میشود.
همچنین مشکلات روانشناختی متعددی برای تشخیص حالات روانی توسط fMRI وجود دارد. استفاده از fMRI یک روش پرهزینه و زمان بر در تشخیص میباشد. بطوریکه برای هر شخص باید چندین ساعت داده تهیه شود و آنالیز این دادهها برای پیشگویی و تعیین حالات آینده بسیار مشکل است و در نتیجه fMRI یک روش مناسب کاربردی برای تشخیصهای سایکوفیزیولوژیکی در اکثر زمینهها نمیباشد.
ب) استفاده از فعالیت الکتریکی مغز و پتانسیلهای وابسته به رخداد: Caton (1875) اولین کسی بود که نشان داد فعالیت الکتریکی مغز انسان را میتوان با قرار دادن الکترود بر روی جمجمه او ثبت نمود. در سال 1929 توسط Berger به طور عملی توسط EEG این سیگنالها ثبت شد. از آن زمان برای کارهای تشخیصی و تحقیقاتی از این سیگنالها استفاده فراوانی میشود. Davis (1939) اولین کسی بود که به تغییرات وابسته به رخداد در سیگنال EEG توجه نمود و متعاقباً نام ERP را بر آن نهاد. او مشاهده کرد که یک واکنش منفی بزرگ در سیگنال EEG پس از 100 تا 200 میلی ثانیه پس از هر تحریک شنوایی ایجاد میشود.
متن کامل را می توانید دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)
ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه
همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند
موجود است
