Кратко: наиболее информативны в стресс-тестах комбинация вегетативных маркеров (сердечный ритм/ВРВ, кожно‑галваническая реакция) и нейрофизиологических (ЭЭГ/ЭРП). Каждый из них отражает разные аспекты эмоциональной реакции — арousal, внимание, валентность — но у всех есть существенные ограничения, требующие осторожной интерпретации и мультимодального подхода.
Что обычно используют и что они отражают
- Сердечный ритм (HR) и вариабельность сердечного ритма (HRV):
- HR отражает общее вегетативное возбуждение (в bpm: $\text{HR}$). Быстро реагирует, но не специфичен по валентности.
- HRV – метрики парасимпатической/симпатической регуляции:
- SDNN: $\text{SDNN}=\sqrt{\frac{1}{N}{\sum }_{i=1}^N(R{R}_i-\overline{RR}{)}^2}$.
- RMSSD: $\text{RMSSD}=\sqrt{\frac{1}{N-1}{\sum }_{i=1}^{N-1}(R{R}_{i+1}-R{R}_i{)}^2}$ (чувствителен к парасимпатике).
- Спектральные: $\text{LF/HF}=\frac{P_{LF}}{P_{HF}}$ (интерпретация сложна).
- Кожно‑галваническая реакция (SCR/GSR):
- Измеряют симпатическую активацию: частота всплесков/мин, средняя амплитуда всплеска (µS). Латентность пиков обычно $\sim 1\text{–}3$ с после стимула.
- ЭЭГ и ЭРП:
- Базовые показатели: мощность полос: тэта $4\text{–}7$ Hz, альфа $8\text{–}13$ Hz, бета $13\text{–}30$ Hz.
- Фронтальная альфа‑асимметрия (например, индекс $\text{FA}=\ln P_{right}-\ln P_{left}$) иногда связывается с валентностью (приближение/избегание), но неоднозначна.
- ЭРП (P300, N200) отражают внимание/оценку значимости (латентность и амплитуда в мс и мкВ).
Ограничения и источники ошибок (важно при интерпретации)
- Неспецифичность: большинство физиологических маркеров отражают арousal, но не валентность (позитив/негатив) — требуется поведенческая/субъективная верификация.
- Возраст и пол, стадия полового созревания: подростки показывают большие межиндивидуальные различия; нормы для взрослых неприменимы.
- Влияние дыхания и моторики: дыхание сильно влияет на HRV; движение и потоотделение искажают GSR; артефакты ЭЭГ (мио‑/око‑артефакты) маскируют сигналы.
- Медикаменты, кофеин, сон, физическая активность, температура кожи и гидратация изменяют маркеры.
- Временные характеристики: GSR медленнее (латентность $\sim 1\text{–}3$ с), HR/HRV — средней скорости, ЭЭГ/ЭРП — высокое временное разрешение (мс). Нельзя напрямую сопоставлять пики без учёта латентностей.
- Индивидуальная вариабельность и адаптация: привыкание/сенситизация к повторным стрессорам; высокий внутридневной шум.
- Интерпретация спектральных индексов (LF/HF) спорна: LF не чисто симпатический, HF связан с дыхательным синхронизмом.
- Требование качества данных: короткие записи дают ненадёжные HRV‑показатели; GSR требует калибровки и стабильного контакта; для ЭЭГ нужна достаточная плотность электродов и очистка артефактов.
Практические рекомендации
- Использовать мультимодальный подход (HR/HRV + GSR + ЭЭГ + субъективные шкалы). Синхронизировать временные метки.
- Применять внутри‑субъектный дизайн и базисную корректировку (baseline subtraction).
- Контролировать дыхание, кофеин, лекарства; фиксировать стадию пубертата и сон.
- Обрабатывать артефакты (фильтрация, ICA для ЭЭГ), использовать адекватные длительности записей ($\ge 5$ мин для стабильной частотной HRV; для событийных ERP — достаточное число повторов).
- Интерпретировать как маркеры возбуждения/внимания, а не как прямые доказательства «эмоции» без дополнительных данных.
Краткий вывод: HR/HRV и GSR наиболее адекватны для измерения вегетативного возбуждения в подростках; ЭЭГ/ЭРП дают доп. информацию о внимании и аспектах валентности, но ни один маркер сам по себе не даёт однозначной картины эмоций — необходима мультимодальность и контроль множества факторов.