Исследования электро-кожных потенциалов

Внедрение: 2014 г.

В статье А.И. Назарова «О чём ещё могут рассказать электро-кожные потенциалы?»[1] мы находим применение модуля E-440 (сертифицированный аналог – E14-440) при одновременной регистрации ЭМГ, КГР (по Тарханову) широкополосными усилителями биопотенциалов, а также КГР (по Фере) – узкополосным усилителем. Сырые записи ЭМГ и кожного потенциала (КП, или КГР, по Тарханову) обрабатывались цифровыми фильтрами в программе PowerGraph. В кожном потенциале (КП) была выделена высокочастотная компонента, ранее не обнаруживаемая с помощью традиционных методов регистрации. Это позволяет считать, что КП является суммарным сигналом, состоящим из высокочастотной (до 200 Гц) и низкочастотной (традиционной, менее 1 Гц) компонент.

Рисунок 1. Пример регистрации кожного потенциала (КП) в полосе частот 0,05 – 200 Гц (чёрная кривая) и миограммы двуглавой мышцы в той же частотной полосе. Нижняя кривая – традиционная низкочастотная компонента КП, выделенная из суммарного КП с помощью цифрового низкочастотного фильтра 1 Гц. Испытуемый три раза с небольшими паузами произвольно напрягал двуглавую мышцу (бицепс) правой полусогнутой руки.

Регистрация КП, КГР и поверхностной ЭМГ проводилась в обычном помещении без каких-либо мер по защите от наводок. Для усиления биопотенциалов применялись усилители фирмы ВIOPAC (США): широкополосные DA100C (один для миограммы и один для суммарного КП) и узкополосный GSR100C (для КГР). Сигналы с выходов усилителей подавались на входы АЦП Е-440.  Была выбрана частота дискретизации АЦП 5 кГц.

Биопотенциалы отводились от поверхности кожи с помощью хлор-серебряных электродов EL258S (для ЭМГ и КП) и TSD203 (для КГР). Для ЭМГ отведение биопотенциалов было биполярным, а для КП и КГР – монополярным. Полезные сигналы на входах и выходах биоусилителей смешаны с шумом, наиболее сильной составляющей которого является частота 50 Гц. Для устранения этой частоты и её гармоник (100, 150, 200, 250, 300 Гц) сырые данные ЭМГ и КП обрабатывались в PowerGraph (рисунок 2) с помощью алгоритма, состоящего из набора соответствующих заграждающих фильтров (Band Stop) и шумового фильтра (Noise Filter). 

Рисунок 2. Верхние две кривые – сырые записи ЭМГ и КП. Ниже – обработанные записи ЭМГ, суммарного КП (КП сум.) и низкочастотной компоненты КП (КП нч).
На всех графиках указаны калибровочные уровни сигналов, приведенные ко входу.

В статье автор описывает обнаруженное им явление «живого конденсатора» – реакция КП на приближение живого или неживого физического тела к незаземлённому испытуемому при монополярном отведении КП, которая может применяться в качестве сигнала обратной связи для формирования у испытуемого чувствительности к обычно неощущаемой внешней стимуляции. 

Рисунок 3. Схема опыта с неживыми предметами. Красная точка – место крепления электрода. Ассистент поднимал и опускал предмет над головой испытуемого.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 14-06-00134\14.

Источник:

Назаров А.И. О чём ещё могут рассказать электро-кожные потенциалы? // Психологический журнал Международного университета природы, общества и человека «Дубна». –   № 4.  – 2014.  –  с. 109-122.

Разработчик: Назаров А.И.