描述

從 KGJung 到當代測謊師的漫長道路。進步是顯而易見的，但也許失去了一些重要和必要的東西？讓我們試著用 Arduino 弄清楚并解決問題。

“啊哈，進入無意識狀態(tài)的鏡子！” ——卡爾·榮格

如果你有興趣，Arduino板，一些便宜的組件，有耐心去理解幾個簡單但基本的規(guī)律，那么你就有機會像Jung 一樣擁有同樣令人印象深刻的設備和方法。

這個故事是關于認真觀察人類皮膚的皮膚電活動- 100 多年來最流行的心理生理反應。

皮膚電活動 (EDA) 的科學研究始于 1900 年代初期。CG Jung于 1906 年出版的題為“詞分析研究”的書是第一個提到在精神分析中使用 EDA 工具的書。 . 榮格對 EDA 監(jiān)控印象深刻，據(jù)稱他哭了，“啊哈，窺視無意識的鏡子！” 榮格在他的書中描述了他在咨詢中使用該設備的情況，并且這種使用一直持續(xù)到各種從業(yè)者身上。

榮格和他的追隨者正在研究的方法是什么，硬件是什么？第一個發(fā)現(xiàn)精神狀況對電流計影響的教授是 Tarchanoff 教授，他于 1890 年在Pflugers Archiv fur Physiologie 上發(fā)表了一篇論文，題為“人體皮膚中的電流現(xiàn)象與感覺器官的刺激和各種形式的心理有關活動”。他使用管狀不可極化粘土電極，通過吸濕棉墊與皮膚連接，長 10 至 15 厘米，用鹽溶液飽和。它們連接到邁斯納和邁耶斯坦檢流計上。

鏡子的偏差通過距離檢流計三米的望遠鏡記錄下來。刻度在零點的每一側(cè)被劃分為 50 厘米，這些又被劃分為毫米。檢流計非常敏感，以至于青蛙坐骨神經(jīng)的神經(jīng)流使鏡子偏轉(zhuǎn)得如此之多，以至于刻度上的所有分區(qū)都被忽略了。電極在不同時間被施加到身體的不同部位，例如手和手指、腳和腳趾、臉、鼻子、耳朵和背部。

請注意，這是前電子和前計算機的時代。但是我們在榮格書中有一些關于這個時代的記錄。

讓我們暫時擱置一下，看看當電子設備進來時發(fā)生了什么?？淳S基百科的圖片（電皮膚活動）。

以及現(xiàn)代測謊儀的記錄：

很相似，不是嗎？哪個更準確，哪個更符合實際？事實證明，要明確回答這樣一個問題并不容易。你必須試著去理解事物的本質(zhì)。但首先 - 另一個記錄 - 現(xiàn)在來自我使用 Arduino 和 Processing 的項目。

又是一個類似的，只是好像更清晰和更確定的圖像。現(xiàn)在我們將非常詳細但簡短地處理實質(zhì)內(nèi)容。

首先，出現(xiàn)了一個基本問題。這 4 張（圖 3 - 圖 6）圖片中的任何一張都是真實的嗎？這些圖片中是否至少有一張顯示了電極下皮膚上發(fā)生的電過程？答案是：明確而明確——不！然后，我們是否在理論上知道，我們是否可以實際記錄那里發(fā)生的事情？答案是——是的！下圖顯示了我使用 Arduino 對 EDA 的原始注冊。

這是什么？它是不同頻率和強度的連續(xù)電磁場產(chǎn)生的交流電壓在人體皮膚電極間電阻上的感應，也稱為測量噪聲。這就是使高質(zhì)量生物信號記錄儀變得非常復雜和昂貴的設備的原因，例如所有心電圖儀、腦電圖儀、肌電圖儀，以及更接近我們的測謊儀 - 執(zhí)行高度標準化和經(jīng)過認證的測謊過程的設備。

你如何與之抗爭？正如我們將立即看到的，這與我的項目直接相關。

首先，需要將一個人放在一個特殊的金屬籠子里來記錄高質(zhì)量的電生理參數(shù)，而這在大約 30-40 年前是絕對必要的。這也是我個人科學經(jīng)驗的一部分。

但主要的東西一直是，而且今天實際上仍然是唯一的——它是極其復雜的電子產(chǎn)品。在各種濾波器的幫助下，它執(zhí)行將有用信號從噪聲中分離出來的主要任務，方法是預先對其進行非常強烈的放大，然后將其直接傳輸?shù)綄懭朐O備或深入分析到計算機。

通常，計算機會接收已過濾和純化的信息。

因此，為了更好地理解我的項目的新穎性，讓我們以以下框圖的形式展示這個過程：1）原始信號 ---> 2）放大 ---> 3）從噪聲中分離 ---> 4）計算機處理---> 5）顯示。在我們的示例（圖 4 和圖 5）中，數(shù)據(jù)是直接從該方案中獲得的。

現(xiàn)在讓我們問自己一個有趣的問題。為什么榮格的記錄（圖 3）是干凈的？答案是出乎意料的——鏡子電流計電纜的慣性提供了清晰的圖像——它的同相振蕩能力只有在皮膚電的最慢變化時才會發(fā)生，而不是在快速有害的交流電勢時。盡管當時科學家們自己可能并不知道，但正是一個成功的巧合使他們能夠做出根本性的發(fā)現(xiàn)。

現(xiàn)在——直接回到我的項目。又是一個有趣的問題——但為什么我的記錄（圖 6）是干凈的？我不像榮格那樣使用惰性電流計。我也沒有任何電子奇跡作為測謊儀。如果我們看一下框圖，我們就會發(fā)現(xiàn)沒有其他東西存在——它只能通過計算機程序來實現(xiàn)。

那么有人要問了——如果僅用計算機就已經(jīng)有可能獲得如此干凈和信息豐富的數(shù)據(jù)，那么為什么要花費精力和金錢來制造所有這些極其復雜的電子生物電位放大器呢？

答案很明確——電腦太慢了。你的本能反應更有可能是明確的抗議——不可能！現(xiàn)在我們又回到了我的項目中。好吧，我們現(xiàn)在必須了解在這種特殊情況下什么是慢，什么是快，什么是很多，什么是一點。然后至少榮格可用的選項將掌握在您手中。更重要的是，你的機會會更高！

此時，問題就變得非常具體了——我們到底想記錄和理解什么？這在原則上是否可行，具體的路徑是什么最好的。簡單明了——我們想通過身體產(chǎn)生的信號來了解我們的精神、情緒和潛意識，這些信號可以客觀地為我們記錄下來。該信號是一種定向反應，或者特別是它的植物成分，即交感神經(jīng)系統(tǒng)的活動，它與人類手腳汗腺的活動高度相關。

出汗可以通過多種方式測量，但最常見的是測量皮膚電阻或電導率。我們堅持下去。因此，雖然非常簡短，但有必要具體了解 - 汗腺功能中的哪些過程對應于 EDA 曲線。

皮膚很厚，但只有它的頂部 - 角質(zhì)層具有高電阻。但它被汗腺穿透。喇叭層本身的阻力實際上不會因為我們感興趣的臨時情緒變化而改變。汗腺獨立工作 - 汗液不是均勻分布的，而是以單個部分的形式，在該區(qū)域的所有腺體中同步發(fā)生。

一部分汗液的形成和隨后通過汗腺出口的排放被電反映為皮膚的單一電流反應（皮膚電活動 (EDA) 的特定成分）。出口開口的擴大導致阻力急劇下降，隨后通道緩慢、指數(shù)地變窄，這與我們感興趣的過程幾乎沒有關系——它幾乎完全取決于皮膚的彈性。電阻隨時間變化的這種發(fā)展（我附上的圖表，圖 6）具有如此獨特的形狀，它不能與其他任何東西混淆，肉眼很容易看到。

現(xiàn)在 - 一個非?；镜姆椒▎栴} - 我們應該有多少測量（參考點），以便我們可以用自己的眼睛和理解來最佳和充分地感知這個過程，以便獲得有關我們感興趣的過程的正確信息。如果我們目前對所謂的潛伏期不是特別感興趣，那么實踐表明，我們將結(jié)果以圖形方式每 200-1000 毫秒延遲一次就足夠了，即每秒 1-5 次。這一領域的大多數(shù)科學研究都證實了這一點。

通過一個簡單的程序，借助 Arduino Uno，我們每秒可以進行多達 4000 次測量，因此 - 在 200 毫秒內(nèi)進行 800 次測量，在 0.5 秒內(nèi)進行 2000 次測量。事實證明，這足以獲得非常高質(zhì)量的 EDA 記錄，并且可以用作許多不同的更深層次的自我知識和自我開發(fā)程序的基礎，包括便攜式設備和具有處理的計算機屏幕投影程序。我的此類程序范圍達到幾十個。

作為通過這種方式將 EDA 曲線從有害層中完全移除的演示，我將展示一些圖像。積分曲線紅點之間的距離為 0.5 秒。您可以清楚地看到并數(shù)出 2 個紅點之間的 25 次振蕩，這是很自然的，因為這種有害感應的主要部分是由電網(wǎng)引起的干擾，即 - 50 Hz。

技術推薦。這些圖像（圖 7、9-11）是通過將非集成數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C獲得的，即傳輸每個 Arduino 測量值。這樣做并不明智，這里僅使用該技術來獲取這些演示圖像。在實際工作中，這是以不同的方式完成的——主要數(shù)據(jù)處理由 Arduino 執(zhí)行，已經(jīng)處理的數(shù)據(jù)被發(fā)送到計算機——每 200-1000 毫秒一次。它正在發(fā)生得更好、更安全、更清潔。它適用于我的許多程序，其中一些見解可以在隨附的圖片中找到。

例如，借助程序（圖 12），我們可以輕松地以圖形方式觀察這些主動和被動階段 - 紅色條表示主動階段，綠色 - 被動階段。壓力越大，紅色越多，因此綠色條越少。

這種相分離打開了將整個測量時間分為兩部分的可能性 - 主動和被動，允許創(chuàng)建幾個特殊的抗壓力認知和訓練計劃（圖 13、14）。

最后，我當然想說，我們被排除在許多物理、生物物理和心理生理學細節(jié)的討論之外。這樣做是為了使該描述不會變得不可讀。請注意，我們只觸及了過程的表面。皮膚的電現(xiàn)象實際上是非常多才多藝的、深刻的和耐人尋味的。如果有這樣的條件，我會講很多，并在其他項目中演示。

由于篇幅關系，我也不再繼續(xù)分析：從榮格到現(xiàn)在——重要的東西是否還沒有丟失。答案：是迷失的，事實、科學作品的分析、測量、計算清楚地證明了這一點。我希望在未來的項目中逐步做到這一點。

為了表明上述考慮是基于現(xiàn)實的，我將展示一個帶有特定程序的具體設備：

動態(tài)應力水平指示器

設備有一個標準的塑料外殼，上面有兩個電極，可以放置一只手的兩個手指。上表面有 10 個 LED，5 個紅色和 5 個黃色。這就是與這個特定項目相關的全部內(nèi)容。由于這個設備是為了實現(xiàn)很多類似的程序，所以除了輸入、輸出等之外，它還包含了幾個開關，這里我就不具體描述了。

讀數(shù)每 200 毫秒更改一次。程序計算平均 EDA 電平并始終記住以前的 EDA 數(shù)據(jù)。如果當前值（皮膚電導率）高于之前的值，則認為在此測量中自發(fā) EDA 是固定的。程序計算 10 個測量周期內(nèi)的自發(fā)反應次數(shù)，并顯示如下：如果自發(fā) EDA 固定 10 秒，則不亮。如果在 10 秒內(nèi)檢測到 1 個自發(fā) EDA - 九個燈亮，因此所有五個都是黃色的，剩下的四個是綠色的。等等。最后，如果在單次測量中沒有自發(fā)反應，那么所有十個燈都亮著——這是根據(jù)這個 ALGAL16 程序可以記錄的最大安靜狀態(tài)。此外，張力（應力）越低，聲音越低

警告！

理論材料和設備僅用于自學目的。它們不用于診斷或治療目的，也不能用于其他人，每個人都只能在自己身上嘗試，承擔所有可能的風險。如果有人有興趣在此基礎上構(gòu)建更廣泛適用和可認證的設備，那么我會對不同類型的合作感興趣。

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推薦讀物

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