Elektroencefalografia (EEG) - badanie/zapis aktywności elektrycznej mózgu; 2 podstawowe dziedziny EEG:

• Spontaniczna aktywność elektryczna mózgu - zmiany potencjału elektrycznego w takiej postaci, w jakiej są generowane przez duże populacje komórek w mózgu

• Potencjały wywołane (EP) - zmiany potencjału pozostające w ścisłym związku czasowym z określonymi zdarzeniami, tj. ekspozycja bodźca/rozwiązywanie zadania

• Elektroencefalogram (zapis EEG) - odzwierciedla przede wszystkim aktywność elektryczną kory mózgowej, a w szczególności aktywność dużych komórek piramidalnych

• Dipol - przepływ prądu między dwoma biegunami

• System 10-20 - sposób umiejscowienia elektrod EEG

• Rytmy EEG

• Alfa

• Częstotliwość (Hz): 8-12 (8-13)

• Amplituda (µV): 30-50

• Beta

• Częstotliwość (Hz): 13-30 (14-30)

• Amplituda (µV): ˂ 20

• Gamma

• Częstotliwość (Hz): 30-50

• Amplituda (µV): ˂ 10

• Theta

• Częstotliwość (Hz): 4-7

• Amplituda (µV): ˂ 30

• Delta

• Częstotliwość (Hz): ˂ 4

• Amplituda (µV): 100-200

• amplituda EEG - za jej miarę przyjmuje się wariancję sygnału EEG, zwaną też mocą/energią sygnału

• analiza spektralna - inny sposób analizy; przedstawienie fali jako sumy prostych fal sinusoidalnych

• komputerowe techniki mapowania - przestrzenny rozkład pola elektrycznego

• potencjał wywołany - specyficzna, ściśle zlokalizowana w czasie odpowiedź mózgu, pojawiająca się w związku z jakimś zdarzeniem, n. ekspozycją bodźca sensorycznego, aktywnością motoryczną/poznawczą osoby badanej; są to małe zmiany, do ich zaobserwowania stosuje się technikę uśredniania - rejestracja wielu odcinków EEG, pozostających w ścisłej relacji czasowej do wybranego zdarzenia, wielokrotnie replikowanego w niezmienionej postaci

• potencjały słuchowe (AEP)

• potencjały wzrokowe (VEP)

• potencjały sensomotoryczne (SEP)

• potencjały egzogenne - potencjały, których cechy zależą głównie od fizycznych właściwości bodźca (tj. modalność, amplituda, częstotliwość)

• potencjały endogenne - potencjały, których cechy związane są z aktywnością własną podmiotu

• potencjały towarzyszące zdarzeniom/potencjały skorelowane ze zdarzeniami (ERP)

• reakcja prosta - badany reaguje w jednakowy sposób, tak szybko jak to możliwe, na każdy zauważony bodziec wzrokowy; linia podstawowa (bazowa), załamki (wychylenia/komponenty/składowe) - określa się je literą P lub N, a po literze podaje się latencję/kolejność - P100/P1

• negatywna fala oczekiwania (CNV) - pojawia się, kiedy osobie badanej eksponuje się bodźce w odstępie ok. 1 sekundy, dwa bodźce pozostające we wzajemnej relacji (kontyngencji) - zazwyczaj jest to bodziec ostrzegawczy i imperatywny; CNV jako wskaźnik oczekiwania wywołanego przez bodziec sygnałowy (warunkowy), zapowiadający ekspozycję innego (znaczącego) bodźca; CNV jako wskaźnik oczekiwania, uwagi, motywacji oraz intencji działania

• potencjał gotowości (RP) - potencjał długolatencyjny (wolny) - stopniowo narastające wychylenie w kierunku negatywnym, osiągającego wartość max.w momencie wykonania reakcji; RP jako wskaźnik wolicjonalnej gotowości do reagowania motorycznego - pojawia się wówczas, gdy osoba jest świadomie nastawiona na wykonanie ruchu, nie wywołuje go natomiast mimowolna reakcja motoryczna; w przeciwieństwie do CNV wystąpienie RP nie wymaga bodźca ostrzegawczego

• potencjał P300

• pojawia się w zadaniu, w którym badany ma skupić uwagę na bodźcu odmiennym od pozostałych

• jego amplituda zależy od znaczenia i prawdopodobieństwa bodźca

• wskaźnik procesu zachodzącego w pamięci operacyjnej (WM), polegającego na rewizji modelu bodźca, utworzonego na podstawie wcześniejszych doświadczeń

• negatywna fala uwagi (PN) - badania zw.z mechanizmami wagi selektywnej - przy ekspozycji dźwięków do obojga uszu, dźwięki, na które badany ma świadomie reagować, wywołują większą negatywizację potencjału korowego niż dźwięki w drugim kanale - źródłem tej różnicy jest odrębny potencjał korowy

• potencjał niezgodności (MMN) - powstaje, ilekroć wśród bodźców stymulujących badanego pojawia się jakiś „dewiant” (bodziec pod jakimś względem niepasujący do wcześniej prezentowanych); MMN pojawia się mimo że uwaga badanego jest zaangażowana w inne zadanie - wychwytywanie dewiantów może się odbywać bez udziału uwagi (odpowiadają za nie procesy przeduwagowe)

• potencjał gotowości (RP) - fala zaczynająca narastać 1-2 sekund przed wykonaniem ruchu

• fala błędu - pojawia się, gdy badany popełni błąd w zadaniu; większa tym bardziej, im bardziej reakcja odbiega od prawidłowej; odzwierciedla pojawienie się zachowań, których celem jest powstrzymanie błędnie zaplanowanego działania/jego korekta

• potencjał N400

• im bardziej słowo nie pasuje do kontekstu, tym większa amplituda N400

• jest specyficznie związany z pojawieniem się elementu, który narusza semantykę zdania

• Tomografia komputerowa (CAT/CT) - dostarcza informacji o strukturze mózgu i jej zmianach (odchyleniach od normy)

• Metody obrazowania czynnościowego - pozwalają badać lokalizację i dynamikę (zmiany w czasie) czynności mózgu; dzielimy je na 2 grupy:

• Obrazowanie aktywności elektrycznej mózgu (BEAM)

• Obrazowanie aktywności magnetycznej mózgu (MEG) - metoda badania pola magnetycznego generowanego przez komórki

• Metody obrazujące przepływ krwi w naczyniach mózgowych oraz obrazowanie metabolizmu komórek mózgowych

• Pozytronowa tomografia emisyjna (PET)

• Czynnościowy rezonans magnetyczny (fMRI)

• Ograniczenia: zmiany przepływu krwi i zużycia glukozy są tylko pośrednią miara aktywności mózgu

• Nie zapewniają tak dobrej rozdzielczości czasowej jak EEG czy MEG, ale pozwalają na stosunkowo dokładną lokalizację badanych procesów mózgowych

• Badania neuropsychologiczne - badania psychologicznych konsekwencji uszkodzenia mózgu

• Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS) - stymulacja mózgu bez otwierania czaszki

Teoria aktywacji

• Elizabeth Duffy (1962) - koncepcja aktywacji jako ogólna koncepcja psychofizjologiczna:

• W analizie zachowania należy rozróżniać jego kierunek i intensywność; aktywacja odnosi się do intensywnościowego aspektu zachowania

• Choć zazwyczaj przedstawia się aktywację jako kontinuum obserwowalnych stanów organizmu, zawarte między głębokim relaksem a skrajnym podnieceniem, faktycznie jest ona konstruktem teoretycznym. Wg definicji Duffy, „aktywacja nie odnosi się do zewnętrznego zachowania organizmu, ale do wydatkowania energii w różnych systemach fizjologicznych, przygotowującego organizm do zewnętrznego zachowania”

• Najlepszymi wskaźnikami aktywacji są zmienne psychofizjologiczne

• Aktywacja jest konstruktem jednowymiarowym. Na poziomie operacyjnym ten może być def. jako:

• Wymiar opisujący zmiany stanu jednostki (różnice intraindywidualne) lub

• Wymiar opisujący różnica między osobnikami (różnice interindywidualne)

• Z tezy o jednowymiarowości aktywacji w ujęciu intraind. wynika, że w miarę wzrostu/spadku poziomu aktywacji jednostki poziom wszystkich/większości jej procesów psychofizjologicznych powinien się zmieniać w tym samym kierunku

• Jednowymiarowość w ujęciu interind. oznacza z kolei, że osoby o wysokiej aktywacji powinny mieć wyższy poziom zmiennych psychofizjologicznych niż osoby o niskiej aktywacji. Jeśli aktywacja byłaby rzeczywiście konstruktem jednowymiarowym, powinniśmy obserwować wysokie korelacje (inter- i intrakorelacje) między zmiennymi psychofizjologicznymi

• John Lacey (1967) - krytyka powyższej koncepcji:

• Obserwowane intra- i interkorelacje zmiennych psychofizjologicznych są zbyt niskie w stosunku do tego, czego można by oczekiwać na podstawie teorii aktywacji - dane empiryczne nie dają podstaw, by traktować zm. psychofizjol. jako wskaźniki jednego i tego samego konstruktu teoretycznego

• Stosując środki farmakologiczne, zabiegi chirurgiczne/manipulacje zmiennymi psychologicznymi, można wywołać dysocjację rzekomych wskaźników aktywacji, tzn. sprawić, że zmienne, które wcześniej zmieniały się w sposób wzajemnie skorelowany, zaczną się zmieniać w sposób niezależny od siebie

• Analiza wielu badań pokazuje, że wbrew pierwotnej tezie teorii aktywacji, aktywność psychofizjol. zależy nie tylko od intensywności, ale i od kierunku zachowania

• Badania Laceya prowadzą do wniosku, że kierunek zmian rytmu serca jest związany z kierunkiem uwagi

• Badania Obrista wskazują, że wielkość tonicznych zmian rytmu serca/ciśnienia skurczowego krwi zależy od nastawienia jednostki na aktywne/bierne radzenie sobie z sytuacją (stresującą)

Specyfika reakcji

• Koncepcja specyfiki reakcji kładzie nacisk na istnienie wielu jakościowo różnych reakcji:

• Specyfika sytuacyjna (SS)

• Sposób reagowania charakterystyczny dla danego bodźca, powtarzający się u większości osób

• Specyfika indywidualna (SI)

• Sposób reagowania charakterystyczny dla danej osoby, powtarzający się w różnych sytuacjach

• Specyfika motywacyjna (MS)

• Sposób reagowania charakterystyczny dla danej osoby w danej sytuacji - ten sam bodziec może mieć różne znaczenie dla różnych osób

• Specyfika syndromu

• Sposób reagowania charakterystyczny dla określonego syndromu zaburzeń psychosomatycznych/psychicznych (np. uważa się, że osoby neurotyczne charakteryzują się często podwyższonym napięciem mięśniowym)

• Obecnie mówi się o wzorcach reakcji - złożonych zespołach (syndromach) reakcji, odmiennych jakościowo od innych wzorców

• Fahrenberg - dane pokazują, że:

• Indywidualne wzorce reakcji tłumaczą ok. 28-40% całkowitej wariancji mierzonych zmiennych psychofizjologicznych

• Wzorce motywacyjne - 17-21%

• Wzorce sytuacyjne - 5-19%

Odruch orientacyjny (zatrzymaj się i zorientuj w sytuacji) [Sokolov]

• OR - reakcja orientacyjna - odpowiedź UN na nowość/zmianę bodźca (sytuacji); chwilowy spadek rytmu serca, rozszerzenie źrenic, wzrost napięcia mięśni szkieletowych, wzrost aktywności elektr.skóry; podstawowa funkcja OR to:

• Ułatwienie odbioru bodźca

• Zahamowanie innych, wykonywanych aktualnie czynności, mogących działać zakłócająco na procesy percepcyjne

• Wielokrotna ekspozycja bodźca w niezmienionej postaci prowadzi do zmniejszania się/całkowitego zaniku OR - habituacji

• Zmiana parametrów bodźca powoduje przywrócenie OR - dyshabituację

• Sokolov - klasyczna koncepcja OR - 2 podstawowe mechanizmy:

• Układ modelujący - tworzenie modeli (reprezentacji pozn.) bodźców oraz ich porównywanie (komparację) z odbieranymi aktualnie bodźcami

• Układ wzmacniający - generowanie OR:

• Bodziec zgodny z modelem (match) - komparator blokuje wejście do układu wzmacniającego

• Bodziec niezgodny z modelem (mismatch) - wejście do układu wzmacniającego zostaje odblokowane, co prowadzi do wystąpienia OR

• OR może się pojawić w odp.na brak bodźca, jeśli był oczekiwany

Odruch obronny:

• Reakcja na bodźce silne/szkodliwe

• Nie podlega habituacji!

Odruch zaskoczenia:

• Reakcja na nagle pojawiające się bodźce (wywołana np. poprzez bodźce o szybkim czasie narastania)

EDA - aktywność elektrodermalna (aktywność elektryczna skóry) - zjawiska generowane przez skórę, mierzone na jej powierzchni (zazwyczaj na dłoniach i stopach) - 2 metody pomiaru:

• Metoda endosomatyczna

• Mierzy się potencjał elektryczny skóry - różnicę potencjałów między wybranym punktem skóry a punktem odniesienia (którego potencjał powinien być = 0)

• Metoda egzosomatyczna

• Mierzy się oporność (rezystancję)/przewodność (konduktancję) elektryczną skóry podczas przepływu przez nią prądu z zewnętrznego źródła

• Zmiany toniczne - względnie stały poziom mierzonej aktywności/jego powolne zmiany; miara aktywności tonicznej może być również częstotliwość tzw. reakcji niespecyficznych (niespecyficznych fluktuacji) czyli reakcji pojawiających się bez widocznej obecności bodźca

• Zmiany fazowe - reakcje na konkretne bodźce

Aktywność układu sercowo-naczyniowego

• Automatyzm serca - serce jest w stanie kurczyć się rytmicznie nawet po oddzieleniu go od UN, dzięki specjalnemu układowi regulacyjnemu, zwanemu układem bodźcoprzewodzącym (rozrusznikiem serca)

• Autoregulacja serca - mechanizmy utrzymujące stałość określonych parametrów układu krążenia, działające niezależnie od kontroli neuronalnej i humoralnej; jednym z jej przejawów jest:

• Prawo Starlinga - objętość wyrzutowa serca jest proporcjonalna do stopnie wypełnienia komór krwią żylną - im więcej krwi powraca z żył do serca, tym więcej zostaje przepompowane do tętnic

• Regulacja mięśniowa - umożliwia dostosowanie przepływu krwi przez poszczególne narządy do ich aktualnych potrzeb metabolicznych

• Cykl serca (IBI lub HP) - jego czas trwania jest podstawową miarą szybkości pracy serca; długość cyklu serca oceniana jest na podstawie elektrokardiogramu (ECG), będącego zapisem zmian potencjału elektr.generowanego przez serce

• Częstość skurczów serca (HR) - tętno - odwrotność IBI, mierzona w uderzeniach/skurczach/cyklach na minutę

• Objętość wyrzutowa serca (SV) - objętość krwi wtłaczanej do tętnic w czasie 1 skurczu komory serca

• Pojemność minutowa serca (CO) - ilość krwi pompowanej przez każdą z komór w czasie 1 minuty; otrzymujemy ją mnożąc objętość wyrzutową przez częstość skurczów serca; SV x HR = CO; jest zazwyczaj skorelowana z całkowitym wydatkiem energii organizmu

• Ciśnienie krwi - krew płynąca w naczyniach wywiera na ich ścianki ciśnienie, zmieniające się w trakcie każdego cyklu pracy serca; w bad.psychol.zazwyczaj mierzy się ciśnienie tętnicze; rozróżniamy jego 3 podstawowe parametry:

• Ciśnienie skurczowe (SBP) - maksymalne ciśnienie pojawiające się w momencie zakończenia skurczu komór

• Ciśnienie rozkurczowe (DBP) - minimalne ciśnienie pojawiające się bezpośrednio przed następnym skurczem komór

• Ciśnienie średnie (MAP) - wartość ciśnienia tętniczego, uśredniona dla całego cyklu sercowego

• Ciśnienie u dorosłego zdrowego człowieka:

• 120 mm Hg - ciśnienie skurczowe

• 70 mm Hg - ciśnienie rozkurczowe

• 87 mm Hg - ciśnienie średnie

• Szybkość przesuwania się fali tętna - pośredni wskaźnik ciśnienia skurczowego krwi - im wyższe ciśnienie skurczowe, tym większa szybkość fali tętna

• Zmienność rytmu serca (HRV)

• Nadwyżka rytmu (częstości skurczów) serca - toniczny wzrost aktywności skurczów serca powyżej poziomu, jakiego by można oczekiwać na podstawie całkowitego wydatku energii; efekt ten jest wynikiem pobudzenia serca przez układ sympatyczny

• Nadwyżka czynności serca - wymierny i b.precyzyjny wskaźnik oddziaływania czynników psychologicznych na pracę układu krążenia

• W. B. Cannon - Fight Or flight

• Obrist

• teoria aktywnego-biernego radzenia sobie ze stresem - wzrost aktywności sercowo-naczyniowej jest funkcją sposobu radzenia sobie z nim

• aktywne - większy toniczny wzrost aktywności sercowo-naczyniowej

• bierne

• reaktywność sercowo-naczyniowa - różnice międzyosobnicze w sytuacji wymagającej aktywnego radzenia sobie ze stresem; 2 względnie niezależne wymiary:

• reaktywność sercowa (MCR) - szybko pojawiające i habituujące się zmiany; ujawniają się głównie w reakcji na wyzwania behawioralne

• reaktywność naczyniowa (VCR) - zmiany utrzymujące się relatywnie długo; wiążą się z odczuwanym zagrożeniem i stresem; groźniejsze dla zdrowia!

• Bodźce przynętowe - bodźce warunkowe sygnalizujące nagrodę (nagroda jako czynnik intensyfikujący zachowanie)

• Niepewność behawioralna - niepewność dotycząca zachowania/jego następstw; układ krążenia b.silnie reaguje na różne jej formy:

• Niepewność związana z selekcją ruchów - „nie wiem, jak to zrobić”

• Dążenie do maksymalnej ekonomii ruchu

• Niepewność związana z nowością sytuacji - „nie wiadomo, jakim wymaganiom trzeba będzie sprostać”

• Nowa sytuacja powoduje wzrost aktywności s-n, a następnie stopniowe jej zmniejszanie

• Niepewność co do wyniku działania - „nie wiem, czy osiągnę sukces”

• Zadania o umiarkowanym poziomie trudności powodują większy wzrost częstości skurczów serca niż zadania trudne/b.łatwe

• Toniczne zmiany czynności serca

• a wykonywanie zadań umysłowych

• wzrost czynności układu krążenia jest związany z wykonywaniem określonego planu działania, przy czym nie musi to być koniecznie plan motoryczny

• jako wskaźnik napięcia motywacyjnego

• toniczna aktywność s-n wzrasta pod wpływem aktywnego radzenia sobie z sytuacją, wielkości antycypowanej nagrody i prawdopodobieństwa sukcesu - może zatem stanowić wskaźnik napięcia motywacyjnego

• Fazowe zmiany czynności serca (Lacey)

• Koncepcja wchłaniania-odrzucania bodźców - kierunek zmian rytmu serca zależy od kierunku uwagi

• Skierowanie uwagi na otoczenie - deceleracja (zwolnienie) pracy serca

• Odwrócenie uwagi od bodźców zewnętrznych (dysttraktorów) - akceleracja (przyspieszenie) pracy serca

• Umiejscowienie bodźca w cyklu pracy serca (Lacey & Lacey) - ekspozycja bodźca ekstroreceptywnego wywołuje zwolnienie pracy serca - wydłużenie cyklu sercowego (bradykardia bpierwotna)

• Umiejscowienie reakcji w cyklu serca - odwrotny efekt

• Deceleracja serca - poprzedza ekspozycję bodźca nakazującego wykonanie reakcji

• Akceleracja serca - następuje po ekspozycji tego bodźca

• Zmienność rytmu serca - wahania częstości skurczów serca (nawet w stanie pełnego relaksu - raz dłuższe, raz krótsze)

• Analiza widmowa - pozwala rozłożyć rytm serca na proste składowe o różnej częstotliwości

• Okresowa zmienność rytmu serca - 4 główne składowe:

• (HF) - składowa o wysokiej częstotliwości

• (LF) - składowa o niskiej częstotliwości

• (VLF) - składowa o b.niskiej częstotliwości

• (ULF) - składowa o ultra niskiej częstotliwości