Η χρήση βιοαισθητήρων στην ανίχνευση του στρες και πειραματική μελέτη του σήματος GSR (Use of biosensors for the detection of stress and experimental analysis of galvanic skin response signal)

Abstract

Το stress λαμβάνει διαστάσεις επιδημίας με σημαντικές κοινωνικό-οικονομικές επιπτώσεις. Η ηλεκτροδερματική δραστηριότητα (electrodermal activity), μεταξύ των άλλων βιο-σημάτων, παρουσιάζεται ως ένας υποσχόμενος δείκτης για την παρακολούθηση του stress, καθώς συσχετίζεται με την ενεργοποίηση του συμπαθητικού νευρικού συστήματος. Μέθοδοι Διενεργήθηκε ανασκόπηση της υπάρχουσας βιβλιογραφίας αναφορικά με την χρήση των βιο-αισθητήρων στην ανίχνευση του stress με έμφαση στην κριτική αξιολόγηση των μεθοδολογιών που χρησιμοποιούνται για την καταγραφή και ερμηνεία της ηλεκτροδερματικής δραστηριότητας. Μετά την εισαγωγική ανασκόπηση έπεται το ειδικό πειραματικό σκέλος που συνίσταται στην ανάλυση δεδομένων από είκοσι πέντε εθελοντές συνολικά, με επακόλουθη στατιστική επεξεργασία σε δύο ομάδες (n=7 και n=18 εθελοντές αντιστοίχως βάσει της συχνότητας δειγματοληψίας) σε συνθήκες ηρεμίας και stress. Η ταυτοποίηση και ο υπολογισμός των σχετικών παραμέτρων ηλεκτρο-δερματικής δραστηριότητας διενεργήθηκε με την γλώσσα προγραμματισμού Python, ενώ η στατιστική ανάλυση με τη γλώσσα προγραμματισμού R. Αποτελέσματα Εντοπίστηκαν στατιστικά σημαντικές συσχετίσεις σε πολλαπλή γραμμική παλινδρόμηση μεταξύ της τονικής δραστηριότητας(συχνότητα Non SCR) και ηλικίας των συμμετεχόντων(p<0.01), συχνότητας Non SCRs και φύλου(p<0.05), συχνότητας Non SCRs και φυσικής δραστηριότητας(p<0.01) για την πρώτη ομάδα. Για τη δεύτερη ομάδα εντοπίστηκαν στατιστικά σημαντικές συσχετίσεις μεταξύ ύψους SCR(amplitude) και ηλικίας(p<0.001) καθώς και ύψους SCR(amplitude) και STAI2 (p<0.001) σε πολλαπλή γραμμική παλινδρόμηση. Η μη παραμετρική μέθοδος Spearman’s rho εντόπισε στατιστικά σημαντικές σχέσεις στη δεύτερη ομάδα μεταξύ ύψους SCR(amplitude) και STAI1(p<0.001), χρόνου επαναφοράς στο μισό του μέγιστου ύψους(half recovery time) και STAI1 (p<0.001), STAI2(P<0.05), ηλικίας(p<0.05). Επιπλέον η συχνότητα Non SCR παρουσίασε στατιστικά σημαντικές συσχετίσεις με την ηλικία(p<0.05), το STAI1(p<0.001) και το STAI2(<0.001) σε πολλαπλή γραμμική παλινδρόμηση στην ομάδα 2. Επίσης διαπιστώθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά στην ομάδα 2 στον αριθμό των κορυφών (peaks) μεταξύ περιόδων stress και ηρεμίας (p<0.05, Wilcoxon signed rank test). Συμπέρασμα Η ηλεκτροδερματική δραστηριότητα φαίνεται να συσχετίζεται με τα επίπεδα stress, προσφέροντας μια χρήσιμη μέθοδο διερεύνησης των ατομικών παραμέτρων που συμβάλλουν στη δημιουργία stress. Η προοπτική δημιουργίας σημαντικών πρακτικών εφαρμογών βασισμένων στην ηλεκτροδερματική δραστηριότητα για την πρόληψη και αντιμετώπιση του stress θα πρέπει να τύχει μελέτης.