使用三种不同美术材料进行艺术创作后心率变异性与情绪变化的考察

您好，我是来自海法大学艾米莉·萨戈尔创意艺术治疗研究中心的 Dr. Johanna Czamanski-Cohen。我们今天所展示的研究是在桌旁进行的，使用了艺术材料以及便携式、无线且非侵入性的 ECG 记录设备。我们采用一种生物贴片，通过两个一次性凝胶电极粘附于胸骨下方，并配合软件对记录的数据进行可视化呈现。

本实验招募年龄在18至40岁之间的健康受试者。由于心率变异性随年龄发生变化，对于更广的年龄范围，建议按年龄划分为不同的亚组。患有当前或既往心脏病史的受试者将被排除。

研究人员向参与者问好，在获取知情同意之前，确认参与者在实验前两小时内未饮用咖啡、进食、吸烟或进行剧烈运动。使用两个手指将Biopatch贴附于胸骨下方，并连接两个一次性电极。心电图以1,000赫兹、16位采样率通过Biopatch采集并记录。

随后，通过静息状态和绘画时的连续心电图记录来估算心率变异性。该软件可让我们直观检查所记录的数据，并检测信号和记录中是否存在任何问题。若发现问题，软件将发出音频警告。

在适应环境并佩戴生物传感器贴片后，参与者需静坐测量五分钟静息心率，以建立基线心率变异性（HRV）。在五分钟休息结束后，参与者需填写一份问卷，内容包括人口统计学信息、有关艺术创作习惯的问题以及自我评估量表（SAM）。自我评估量表（SAM）是一种九点视觉类比量表，用于评估情绪反应的效价、唤醒度和支配程度。

效价量表从不愉快到悲伤，再到愉快或喜悦。唤醒度量表从平静或无聊到被刺激或兴奋。支配度量表从顺从或失控感，到支配性或掌控感。

要求每位参与者使用铅笔、油画棒和水粉颜料分别进行三次、每次10分钟的艺术创作活动。为减少顺序效应，艺术材料的使用顺序已随机化。本案例中，参与者在使用铅笔绘画之后，接着使用了油画棒，最后使用水粉颜料。

为了建立相似的情绪状态，参与者会聆听五分钟自选的舒缓音乐。参与者将收到一张纸，并被指导进行10分钟的绘画。鼓励参与者充分利用全部10分钟进行艺术创作。

每次艺术创作活动结束后，参与者需报告其情绪状态。在桌上放置一盒包含12种颜色的油性蜡笔，参与者可自由使用，包括根据需要撕去外包装或折断蜡笔。随后再次指导参与者使用SAM量表报告其情绪状态。

打开音乐，再次指导参与者聆听五分钟自选的舒缓音乐。提供黄色、红色、蓝色三种原色以及黑色和白色水粉颜料，盛放在塑料调色盘的分隔小碗中，调色盘上设有调色区域，以便控制颜料用量。我们还提供了一些水和一支柔软的平头画笔。

研究人员告知受试者，如有需要可随时申请额外颜料。随后，研究人员简要说明颜色混合及画笔清洁的方法。再次指导参与者使用情绪自评量表（SAM）报告其情绪状态。

打开音乐，再次指导参与者聆听五分钟自选的舒缓音乐。使用Biopatch记录的数据将下载到计算机中，并通过MATLAB脚本转换为适合导入视觉分析软件QRSTool的文本文件，仅保存时间戳和电压向量。

通过目视检查心电图序列中的伪影。使用 QRSTool 软件识别心电图的 R 波成分。对每段心电图序列进行目视检查，同时结合已识别的心跳、时间点以及被遗漏或错误识别的伪影进行人工校正。

由于心电图伪影可能与这些R波非常相似，可能导致RR间期（例如，心跳间期）计算错误。如果您发现某些区域没有可识别的QRS波，也可以使用QRSTool将数据分割成若干足够长的数据段。我们通常使用至少30秒长的数据段。

exe 软件是一种基于命令行的工具，可根据输入的简单 IBI 序列计算心率变异性（HRV）的时间域及其他指标。我们通常使用至少两个 HRV 指标：一个是估算的呼吸性窦性心律不齐，作为迷走神经或副交感神经活性的指标；另一个是基于洛伦兹图估算交感神经影响的心脏交感神经指数。选择合适的 HRV 指标来代表迷走神经或交感神经的心脏调节作用可能较为复杂。

如需进一步了解，我们推荐阅读 Allen、Chambers 和 Towers 于 2007 年发表在《生物心理学》（Biological Psychology）上的文章《心脏变时性的多种测量指标：一项实用指南及指标简要比较》。代表性结果显示，艺术创作可解释呼吸性窦性心律不齐 35% 的变异性，其中使用铅笔创作时变化最小，而使用油性蜡笔时变化最大。此外，使用水粉颜料绘画时，积极情绪反应最为强烈。

然而，在优势感或唤醒程度方面并未发现差异。结论：该方案不仅限于艺术创作，还可进行调整，以检验多种艺术材料之间的差异。不同的艺术材料对情绪反应和生理状态具有不同的影响。

感谢观看。我们希望本视频能帮助您复现我们的研究或规划后续的科研工作。