生物反饋技術(shù)在心理干預中的應用

聶春燕，夏 穎

(長春大學電子信息工程學院，長春130022)

生物反饋技術(shù)在心理干預中的應用

聶春燕，夏 穎

(長春大學電子信息工程學院，長春130022)

長期處于負面情緒下會導致個體的情緒系統(tǒng)紊亂，并且對環(huán)境適應能力及日常學習都會造成影響。本文在對生理信號進行情緒識別的基礎上，通過認知行為治療法，利用生理信號儀器找到引起個體的負面情緒的熱點，采用PR－II生物反饋放松訓練儀和心理干預共同對個體進行心理輔導。研究表明:基于情緒識別的心理干預有較好的情緒干預效果。

心理干預；情緒識別；生物反饋

心理干預(psychological intervention)在百度百科的解釋是:在心理學理論指導下，有計劃、按步驟地對一定對象的心理活動、個性特征或心理問題施加影響，使之發(fā)生朝向預期目標變化的過程。心理干預在校園中的應用歷史可以從文獻[1－2]中查到。長期處于負面情緒下，選擇心理干預進行幫助能起到更好療效。本文利用相應的儀器給出系統(tǒng)性的情緒評估，有針對性地在PR－II生物反饋放松訓練儀的配合下，進行心理干預，從而對個體進行心理輔導。

1 被試者情緒的測試實驗

將最近一周狀態(tài)不佳的大學生作為被試者，并對他10天的情緒進行跟蹤測試。實驗前，先與被試者簽訂有關(guān)保密協(xié)議，以確保其隱私不被泄露。實驗利用MP150多導生理記錄儀采集被試者皮電信號，便攜式生理信號測量系統(tǒng)采集心電和呼吸信號，并采用自身誘發(fā)(回想之前的事或者人引發(fā)情緒的波動)方法進行情緒誘導，之后再對被試者的情緒進行10天的測試，測試結(jié)果如圖1所示。

從圖1可以看出:悲傷和憤怒的識別率高，愉悅和高興的識別率低，并且前者屬于消極情緒，后者屬于正面情緒。在我們?nèi)粘Ｉ钪校瑢η榫w最簡單的分類就是正面情緒和負面情緒，由圖2可知，積極情緒是健康學習生活的動力，負面情緒則反之[3]。可見被試者正能量偏低，負情緒占的比重大，說明被試者10天情緒狀態(tài)不好，且悲傷的情緒比重最大。文中將針對識別的結(jié)果采取的措施是以負面情緒中的悲傷為入手點，進行心理干預。

圖1 被試者10天的情緒識別結(jié)果

圖2 正負情緒對人的影響

研究表明:人的想法、情緒、行為互相影響，互為因果[4]。每個人都會對自己產(chǎn)生一定的認知和評價。處于負面情緒狀態(tài)的人，往往對自己的評價相對低一點，覺得自己不如他人。之所以出現(xiàn)情緒上的波動，是我們腦子里面的想法導致了情緒上的反應，而這些也是我們在心理干預的時候需要去關(guān)注的。在負面能量強烈的時候，也是引起生理信號波動最大的時候。個體的自動想法往往會頻繁出現(xiàn)，情況最糟糕的時候正是他的自動想法出現(xiàn)最多的時候。如何去尋找自動的想法，可以運用情緒采集和識別技術(shù)去幫助解決這個問題。依此為切入點，找到什么事情或原因讓他悲傷。

具體方法:(1)利用MP150多導生理記錄儀采集被試者皮電信號，便攜式生理信號測量系統(tǒng)采集心電和呼吸信號。(2)實驗開始同時錄音，由實驗員問被試者是不是最近有令其困惑的事發(fā)生；(3)在被試者講述過程中，另一名實驗員觀測儀器顯示生理信號的變化。對呼吸幅度大的，皮電信號明顯上升的，心電信號中兩個波峰間距比較密集的區(qū)域標志上記號；(4)被試者講述完畢后，給被試者15分鐘至半小時的休息時間，緩和情緒；(5)利用這個時間段，把皮電、心電、呼吸信號在同一個時間段區(qū)域內(nèi)都被標記的共同區(qū)域找出來，并標記對應的時間段；(6)播放所標記時間段對應的錄音資料，記錄被試者講述時間段的內(nèi)容，即他的熱點想法，悲傷的根源所在。

了解他的想法后，讓被試者學會識別監(jiān)控和消除與他問題有關(guān)的錯誤想法和情緒。通過PR－II生物反饋放松訓練儀和心理干預組合，在自動想法出現(xiàn)時，緩解被試者負面情緒，使其處于全身心放松的狀態(tài)下，對個體進行心理輔導。

2 生物反饋技術(shù)與放松訓練

本文采取生物反饋技術(shù)與放松訓練相配合的方式。生物反饋技術(shù)是建立在行為治療基礎上的一類心理治療方法，利用儀器針對個體的生理功能構(gòu)建一個有著精準的測量和實時動態(tài)顯示的體系，讓生理活動的參數(shù)更加信息化，且能及時將自身的狀態(tài)反饋到個體。重點是發(fā)揮個體的主觀能動作用，從而達到更好的治療目的。放松訓練又名松弛療法，它是由行為醫(yī)學領(lǐng)域演化后的一種治療手段[5]。長期實踐表明:生物反饋技術(shù)同放松訓練相配合的療效好于兩者任意單一的效果。因此，生物反饋技術(shù)與放松訓練相配合，不僅能將個體的心理和身體變化的客觀狀態(tài)數(shù)據(jù)表示出來，且能讓被試者接受來自視聽反饋回來的身體狀態(tài)信息，同時支配大腦自主進行自我身體功能的調(diào)整，增強放松程度且得到較為顯著的效果。

生物反饋技術(shù)原理如圖3所示[6]，主要分為兩個環(huán)節(jié):(1)意識與任意活動領(lǐng)域，受控于大腦皮質(zhì)與腦脊髓，處在圖的上半段；(2)無意識和受限活動領(lǐng)域，受控于皮質(zhì)下和植物神經(jīng)系統(tǒng)，處在圖的下半段。個體受到來自外在的出乎意料的緊迫性或過強的不良刺激時，由①—②—③—④途徑引發(fā)相應的非特異性全身反應，由儀器⑤讓個體間接地知道自身內(nèi)部的改變，大腦有目標性地去進行自身調(diào)節(jié)從而進行放松⑥，構(gòu)造出⑦一③一④這一新的過程漸變，從而對個體的非特異性全身反應做出調(diào)整，穩(wěn)定個體自身內(nèi)部相對平衡。

圖3 生物反饋作用原理

從圖3中看出，生物反饋放松訓練的整個過程由兩條控制回路，且環(huán)環(huán)相扣，必然優(yōu)越于單獨任一方法效果，且更接近要達到預期目標[7]。生物反饋的循環(huán)使得人類對自身狀態(tài)情況有了更為直觀的認識。因此，生物反饋儀可當作輔助緩解工作和學習緊張的幫手。

實驗采用PR－II生物反饋放松訓練儀，采用的是將心理測試與訓練儀器相配合的生物反饋技術(shù)。能對個體多種生理信號進行檢測處理并對結(jié)果做出相應評價，所得結(jié)果為個體量身定制相應的訓練方案。從醫(yī)學心理學的角度解釋，生物反饋放松訓練屬于操作學習過程，包含在行為療法內(nèi)，所以在訓練過程中，必須以心理治療行為療法的基本原則為標準進行。身體狀態(tài)評價有若干種，本文采用皮電信號進行反饋。訓練準備工作具體如表1所示。

表1 生物反饋訓練的準備工作

3 基于生物反饋儀器的心理干預實驗及結(jié)果分析

實驗過程如下:

(1)被試者進入屋內(nèi)，調(diào)整好坐姿，帶好耳機并在實驗員的幫助下佩戴測試設備。實驗員進入軟件界面填寫被試者個人信息，如圖4所示。皮電傳感器放置于左手的食指和中指指尖的第一骨節(jié)處。佩戴好后，被試者需自然閉眼，雙手可放在腿上或兩側(cè)椅背。上述過程完成后，實驗員點擊測試界面，觀察各生理信號的變化，看是否有異常狀況。

圖4 被試者測試信息

(2)進入測試主界面，訓練前需要對被試者做主觀心理評價，以便在分析時對照，主觀心理評價表如圖5所示。

圖5 主觀心理評價表

(3)填寫完主觀心理評價表后開始進行實驗。訓練分訓練準備、訓練過程、訓練恢復三個階段。所測信號連接正常且穩(wěn)定，即可進入“訓練準備”階段，時長4min，且要求被試者閉目靜坐，此過程沒有信號反饋。實驗員負責記下各通道的平均值即基線值，用來與測得的數(shù)值作比較，確定個體放松能力。4min后，進入“訓練過程”階段，時長9min，被試者會聽到一段音頻資料，按音頻里面的指導語做相應的放松訓練。9min后，進入“訓練恢復”階段，時長4min，這里無音頻資料和反饋信號。此階段重點關(guān)注各指標的恢復速度。恢復階段結(jié)束也標志著一個系統(tǒng)訓練的結(jié)束。后續(xù)對信號進行分析，可由“分析”模塊，得到整體訓練階段的客觀評價，具體分為:放松程度、放松穩(wěn)定性、放松速度。實驗員在分析完畢后，需與被試者作相應講解。讓被試者對自身訓練結(jié)果有一定的了解，方便下次更好地完善，實驗結(jié)果如圖6所示。

圖6 準備階段的皮電數(shù)值

圖7 訓練階段的皮電數(shù)值

一般準備階段取后240s分為8段；訓練階段取30－510s分為16段；恢復階段將前240s分割成8段再做分析。由圖6和圖7可知:從放松穩(wěn)定性來說，兩個階段值均是大于0的正實數(shù)。在訓練準備階段從5－8段范圍內(nèi)數(shù)值相對較小，顯示的數(shù)據(jù)的趨勢越平穩(wěn)，變化幅度小，其越偏向于穩(wěn)定。這段范圍對應的放松速率，第5和第6段數(shù)值較大且大于0，可見數(shù)值改變的速率越快，放松速率也快。第7段和第8段，數(shù)據(jù)大于0且較小，放松速率較慢。由圖7可知:在訓練過程階段的1－2段、6－7段和9－15段范圍內(nèi)數(shù)值相對較小，可見數(shù)值的波動趨于平穩(wěn)，變化幅度小，穩(wěn)定程度得到加強。縱觀這段放松速率，選取的首段數(shù)最大，特別的段(6，7，12，13)，不僅數(shù)的大小相同且速率也相似。在準備階段中，第7段的穩(wěn)定性最好，放松速度慢。然而過程階段中，第7段的穩(wěn)定性最好且放松速度快。兩個過程的最大值和最小值差的平均數(shù)，前者是0. 1463，后者是0.0954，后者相對前者而言波動幅度小，整體更趨于穩(wěn)定，說明放松有效。

依據(jù)對訓練前后所得數(shù)據(jù)的分析比較，避免此過程中的盲目性。通過儀器的監(jiān)測，在一定程度上改善被試者的生理心理狀態(tài)，消除消極和緊張情緒。有效的情緒狀態(tài)調(diào)整可以改善自身的主觀感受及心理生理的狀態(tài)，適合個人自我狀態(tài)調(diào)整和放松，且能調(diào)動個體內(nèi)在潛力并積極參與其中。在心理干預幾天后，再次對被試者做10天的情緒跟蹤，情緒識別如圖8所示。

圖8 心理干預后被試者情緒識別的結(jié)果

憤怒和悲傷的識別率低了，而高興和愉悅的識別率有所上升，說明被試者正面情緒有所回升，負面情緒有所下降，整體情緒狀態(tài)有很大改善。將情緒識別結(jié)果反饋給被試者看，在心理老師指導下，幫助被試者逐步認識到自身狀態(tài)的變化，通過控制設備所提供的外界反饋信息，逐步學會自我調(diào)節(jié)內(nèi)部生理與心理的變化，達到改善情緒的目的。

4 結(jié)語

本文利用生理信號采集儀器對被試者情緒進行識別，通過對采集的數(shù)據(jù)進行分析，找到引起個體負面情緒的熱點。在此基礎上，采用PR－II生物反饋放松訓練儀采集被試者的皮電信號，進行心理干預和放松訓練。研究結(jié)果表明:生物反饋技術(shù)在心理干預中有著較好的情緒緩解效果，在一定程度上可以改善被試者的生理心理狀態(tài)，消除消極和緊張情緒；可以應用于個體的自我狀態(tài)調(diào)整和放松，有助于調(diào)動個體的內(nèi)在潛力。

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[4] 薩拉?埃德爾曼.總有一天你要和自己握手言和:運用認知行為療法(CBT)改變我們的人生:上[M].北京:北京理工大學出版社，2016.

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[7] 朱巧倩.有、無生物反饋放松訓練對提高射擊運動員放松效果的研究[D].北京:首都體育學院，2006.

責任編輯:程艷艷

App lication of Biofeedback Technology in Psychological Intervention

NIE Chunyan，XIA Ying
(College of Electronic Information Engineering，Changchun University，Changchun 130022，China)

Anyone who falls into negative emotion for a long time can lead to individual emotion system disorders，which brings affects to the adaptability to the environment and daily learning.Based on emotion recognition from physiological signals，the paper uses physiological signal equipment to find out the hot spots that bring individual negative emotions by cognitive behavior therapy，and employs individual psychological counsel by PR－IIbiofeed-back relaxation training instrument and psychological intervention.The research shows that the psychological inter-vention based on emotion recognition has a positive effect on emotional intervention.

psychological intervention；emotion recognition；biofeedback

TP391.4

A

1009－3907(2017)06－0011－05

2017－03－16

教育部“春暉計劃”科研項目(Z2014136)

聶春燕(1966－)，女，吉林四平人，教授，博士，主要從事信號檢測與處理、混沌理論及其應用、虛擬儀器等方面研究。