Кожно-гальваническая реакция

Кожно-гальваническая реакция (КГР) — это биоэлектрический феномен, проявляющийся в изменении разности потенциалов (электрокожное сопротивление) или электропроводности между двумя участками кожи под воздействием внешних и внутренних стимулов, преимущественно эмоционального и вегетативного характера. Относится к психофизиологическим показателям деятельности вегетативной нервной системы и широко используется в психологии, физиологии, полиграфии (детекции лжи) и прикладных исследованиях.

История открытия

Первые наблюдения за изменением электрических свойств кожи в ответ на психическое возбуждение были сделаны в конце XIX века. В 1888 году французский невролог Шарль Фере (Charles Féré) обнаружил, что при пропускании слабого тока через предплечье человека его амплитуда меняется при сенсорной или эмоциональной стимуляции. Этот эффект был назван феноменом Фере.

Почти одновременно, в 1889 году, российский физиолог Иван Романович Тарханов (Тархнишвили) показал, что электрический потенциал кожи (без внешнего источника тока) также изменяется под влиянием раздражителей. Это явление получило название феномена Тарханова.

В середине XX века КГР стала ключевым объектом исследований в области психофизиологии. Американский психолог Честер Дарроу (Chester Darrow) и другие учёные установили связь между КГР и активацией центральной нервной системы. В 1960-х годах КГР легла в основу работы полиграфов («детекторов лжи»), что вызвало как активное применение, так и критику относительно надёжности метода.

Физиологические механизмы

Кожно-гальваническая реакция отражает активность симпатического отдела вегетативной нервной системы. Основными органами-эффекторами являются эккринные потовые железы, расположенные в подкожной клетчатке. Их протоки выходят на поверхность кожи, преимущественно на ладонях, подошвах стоп и в области лба.

При возбуждении симпатической нервной системы (в ответ на стресс, тревогу, новизну стимула, умственное напряжение) ацетилхолин выделяется из симпатических волокон, иннервирующих потовые железы. Это приводит к заполнению протоков потом, что снижает электрическое сопротивление кожи (увеличивает проводимость). Таким образом, КГР является индикатором уровня активации организма.

Различают два основных компонента КГР:

• Тонический уровень (базальный): фоновое сопротивление кожи в состоянии покоя, варьирующееся от 100—200 кОм до нескольких МОм в зависимости от влажности, температуры, психофизиологического состояния индивида.
• Фазический компонент (спонтанный): резкие кратковременные изменения проводимости (волны КГР), возникающие в ответ на конкретный стимул. Амплитуда и длительность этих волн зависят от интенсивности и значимости стимула.

Методы регистрации

Для регистрации КГР используются два основных метода, соответствующих феноменам Фере и Тарханова:

1. Экзосоматический (метод Фере): кожа помещается в цепь постоянного или (чаще) переменного низкочастотного тока (обычно 10–50 мкА). Измеряется изменение сопротивления (импеданса) или электропроводности между двумя электродами, фиксированными на коже (как правило, на фалангах пальцев руки). Является наиболее распространённым методом в полиграфии и лабораторной психофизиологии.
2. Эндосоматический (метод Тарханова): измеряется разность электрических потенциалов между двумя точками кожи без подачи внешнего тока. Этот метод более чувствителен к медленным колебаниям, но менее распространён из-за сложности калибровки.

Электроды изготавливаются из хлорированного серебра (Ag/AgCl) или нержавеющей стали и фиксируются с помощью специальных паст или лент.

Факторы, влияющие на КГР

На амплитуду и частоту КГР влияют многочисленные внутренние и внешние факторы:

• Психологические: эмоциональное возбуждение (страх, радость, гнев), когнитивная нагрузка (решение задач, запоминание), ожидание боли, мотивация.
• Физиологические: температура окружающей среды, влажность кожи, интенсивность потоотделения, усталость, уровень гормонов (например, кортизола).
• Индивидуальные: возраст, тип нервной системы, наличие тревожных расстройств, приём лекарств (адреналин, бета-блокаторы, антидепрессанты).
• Адаптационные: при многократном предъявлении одного и того же незначительного стимула (например, звука) амплитуда КГР снижается (габитуация).

Применение

Психофизиологические исследования

КГР используется в лабораторной психофизиологии для изучения эмоций, внимания, ориентировочного рефлекса (реакция на новизну по И. П. Павлову), тревожности и стресса. По динамике КГР исследователи оценивают степень эмоциональной значимости стимулов (например, при предъявлении травматичных образов или позитивных воспоминаний).

Полиграф (детекция лжи)

КГР является одним из трёх основных каналов (наряду с пневмографией и электродермальной активностью) в современных полиграфах (лай-детекторах). Метод основан на предположении, что ложь или сокрытие информации вызывают у человека более выраженный вегетативный ответ (повышение электропроводности кожи) по сравнению с правдивым ответом. В Российской Федерации использование полиграфа регулируется, но не является процессуально обязательным в уголовном судопроизводстве (заключение полиграфолога не признаётся доказательством без дополнительной проверки).

Биологическая обратная связь (БОС)

В терапии тревожных расстройств, социальных фобий и панических атак метод БОС позволяет пациенту в реальном времени наблюдать уровень своей электродермальной активности (проводимости кожи). Обучаясь произвольно снижать КГР (например, используя техники релаксации), пациент приобретает навык снижения тревоги и контроля вегетативных реакций.

Реклама и маркетинг

Метод нейромаркетинга (А-тесты, F-тесты) использует КГР для измерения неосознаваемой реакции потребителя на рекламный ролик, упаковку или дизайн сайта. Резкое повышение проводимости кожи считается признаком сильного эмоционального вовлечения, которое коррелирует с запоминанием и формированием предпочтений.

Психиатрия и психотерапия

Сниженная (уплощённая) КГР на эмоционально значимые стимулы характерна для пациентов с антисоциальным расстройством личности (психопатией) и депрессией, тогда как чрезмерно высокая реакция на нейтральные стимулы наблюдается при тревожных расстройствах и посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР).

Критика и ограничения

Несмотря на широкое применение, КГР не является однозначным индикатором лжи или какого-либо определённого эмоционального состояния. Она лишь отражает степень общего вегетативного возбуждения. Поэтому:

• Высокая КГР может быть вызвана не ложью, а страхом быть наказанным невиновным человеком (ложноположительный результат).
• Специалисты с психопатическими чертами и наркоманы часто демонстрируют слабую КГР даже при явной лжи (ложноотрицательный результат).
• На результат сильно влияют физиологические факторы (усталость, температура) и приём медикаментов.
• Методика не даёт ответа на вопрос о содержании переживания (страх, радость, гнев) — она фиксирует лишь факт эмоционального всплеска.

Интересные факты

• Самые выраженные КГР регистрируются на коже ладоней и подошв — зон, наиболее богатых эккринными железами. В средневековой Европе обвиняемых иногда брали за руки или клали раскалённое железо; по сильному потоотделению судьи (интуитивно) делали выводы о страхе и виновности.
• В 1990-х годах японские исследователи попытались использовать КГР для управления роботами: команды отдавались мысленно, а изменение проводимости кожи служило триггером для выполнения действия.
• Одна из классических работ по психофизиологии — эксперименты А. Р. Лурии (1920-е годы), в которых он регистрировал КГР у подозреваемых, предъявляя им слова, связанные с преступлением. Этот метод позже лёг в основу детекции лжи.

См. также

• Полиграф
• Вегетативная нервная система
• Ориентировочный рефлекс
• Биологическая обратная связь
• Нейромаркетинг

Источники

1. Бодалев А. А., Столин В. В. Общая психодиагностика. — СПб.: Речь, 2000.
2. Данилова Н. Н. Психофизиология: Учебник для вузов. — М.: Аспект Пресс, 2004.
3. Ильин Е. П. Психофизиология состояний человека. — СПб.: Питер, 2005.
4. Лурия А. Р. Природа человеческих конфликтов. — М.: Когито-Центр, 2002.
5. Симонов П. В. Эмоциональный мозг. — М.: Наука, 1981.
6. Судаков К. В. Физиология. Основы и функциональные системы. — М.: Медицина, 2000.
7. Фере Ш. О связи между электрическими явлениями кожи и психическим возбуждением // Журнал общей физиологии, 1888.
8. Тарханов И. Р. К вопросу о гальванических явлениях в коже человека // Вестник клинической и судебной психиатрии и невропатологии, 1889.