Artykuł metodologiczny

Badanie zmian w HRV i emocjach po tworzeniu sztuki za pomocą trzech różnych materiałów artystycznych

DOI:

10.3791/60376

⸱

11 stycznia 2020

 ,  , 
1The Emili Sagol Creative Arts Therapies Research Center, The School of Creative Arts Therapies, The Faculty of Health and Welfare, University of Haifa, 2The Department of Education and Psychology, The Open University of Israel, 3Department of Psychology, University of Arizona

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Celem protokołu jest prowadzenie badaczy w przeprowadzaniu eksperymentów, które mają na celu zmierzenie zmian w zgłaszanych przez samych siebie reakcjach emocjonalnych i zmienności tętna po tworzeniu sztuki z różnych materiałów. Protokół można łatwo dostosować do stosowania w różnych warunkach behawioralnych i czynnościach.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ten protokół umożliwia badanie psychologicznych i fizjologicznych reakcji na różne rodzaje zachowań. W szczególności w tym przykładzie badania bada się reakcję emocjonalną i zmiany w zmienności rytmu serca w odpowiedzi na tworzenie sztuki za pomocą trzech różnych materiałów artystycznych, które różnią się poziomem płynności. Protokół ten można dostosować do badania innych rodzajów zachowań lub zaangażowania w tworzenie sztuki z innymi materiałami. Korzystanie z tego protokołu ma kilka zalet. Po pierwsze, losowa kolejność materiałów zwiększa prawdopodobieństwo, że mierzona odpowiedź jest związana z jej cechami, a nie z kolejnością prezentacji. Po drugie, ciągły pomiar elektrokardiogramu umożliwia badanie zmian w zmienności rytmu serca po zaangażowaniu w każdy materiał artystyczny oraz zmian, które mogą wystąpić podczas samego tworzenia sztuki. Należy rozważyć zalety tego protokołu wraz z ich ograniczeniami. Słuchanie muzyki odbywa się przed każdą sesją tworzenia sztuki; W związku z tym powrót do punktu odniesienia można zmierzyć tylko w dwóch pierwszych warunkach. Powrót do punktu odniesienia dostarcza informacji o tym, jak szybko osoby wracają do zdrowia po reakcji na pracę z każdym z materiałów. Co więcej, bardziej płynny materiał zamiast farby gwaszowej za pomocą pędzla, taki jak farby do malowania palcami, zapewnia większą różnicę między materiałami. Wreszcie, protokół ten można dostosować do konkretnych potrzeb badawczych.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Celem tego protokołu jest zbadanie fizjologicznej i emocjonalnej reakcji na tworzenie sztuki w różnych warunkach. W tym przypadku badana jest różnica w reakcji na tworzenie sztuki z trzema różnymi materiałami artystycznymi różniącymi się poziomem płynności. Uzasadnieniem rozwoju tego eksperymentu jest zapewnienie wsparcia dla teorii arteterapii, która twierdzi, że tworzenie sztuki przy użyciu bardziej płynnych materiałów artystycznych jest związane ze zwiększaniem ekspresji emocjonalnej1. Zmienność rytmu serca (HRV) ogólnie, a w szczególności arytmia zatok oddechowych (RSA), wskazuje na zaangażowanie i regulację emocjonalną2,3. W tym przykładzie badania kolejność użytych materiałów artystycznych jest losowo dobierana w celu kontrolowania efektu kolejności. Nie znaleziono innych badań z tym schematem badania.

Zaletą tej metody jest to, że ciągły pomiar zmienności rytmu serca (HRV) umożliwia badanie fizjologicznej reakcji na tworzenie sztuki podczas samego tworzenia sztuki i jest nieinwazyjny. Jest to przeciwieństwo pomiaru biomarkerów we krwi lub ślinie po tworzeniu sztuki, co jest ważne i istotne, ale może być trudne do dokładnego określenia czasu i wymaga niewygodnych (ślinotok do probówki) lub inwazyjnych (dostarczenie próbki krwi) metod pobierania4.

Ten protokół może być dostosowany do mierzenia reakcji na różne działania behawioralne i tworzenie sztuki z różnych materiałów. Aby to zrobić, zastąp sztukę trzema materiałami o pożądanych zachowaniach, które mają zostać zbadane. Ważne jest, aby upewnić się, że większość elementów badanych zachowań jest podobna, poza jakością badanego zachowania (tj. płynnością materiału artystycznego). Rysunek 1 to schemat blokowy eksperymentu.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

To badanie zostało przeprowadzone za zgodą Komisji Etyki Wydziału Opieki Społecznej i Nauk o Zdrowiu Uniwersytetu w Hajfie. Uzyskano świadomą zgodę, a badania przeprowadzono zgodnie z wytycznymi helsińskimi dotyczącymi dobrostanu człowieka.

UWAGA: Badania są prowadzone przy stole, przy użyciu materiałów plastycznych oraz przenośnego, bezprzewodowego i nieinwazyjnego urządzenia rejestrującego elektrokardiogram (EKG).

1. Wybór uczestnika

  1. Rekrutuj zdrowych uczestników w wieku od 18 do 40 lat. W przypadku szerszego zakresu wiekowego zaleca się podział na podgrupy ze względu na związane z wiekiem zmiany zmienności rytmu serca.
  2. Wyklucz uczestników z obecnymi lub historiami chorób serca, ponieważ choroby serca mogą wpływać na zmienność rytmu serca, ograniczając w ten sposób możliwość zbadania, czy zmiana jest spowodowana aktywnością behawioralną.
  3. Zaproś wszystkich badanych do laboratorium w godzinach 08:00-15:00, aby zapewnić podobne warunki. Ustaw dowolne ramy czasowe, o ile eksperyment może zostać w nich przeprowadzony.
  4. Przywitaj się z uczestnikiem i potwierdź, że w ciągu 2 godzin przed eksperymentem uczestnik nie pił kawy, nie jadł, nie palił ani nie ćwiczył intensywnie
    5. .
  5. Uzyskanie pisemnej świadomej zgody, aby upewnić się, że uczestnicy wiedzą, że mogą opuścić eksperyment w dowolnym momencie bez konsekwencji i są świadomi wszelkich zagrożeń i korzyści związanych z uczestnictwem.

2. Protokół eksperymentalny

  1. Przyklej bioplaster dwa palce poniżej mostka za pomocą 2 jednorazowych elektrod Ag-AgCl. Próbka EKG (1000 Hz, 16 bitów) jest rejestrowana za pomocą biopatcha.
  2. Sprawdź, czy wartości zebranych danych (np. tętno, HRV) pojawiają się na interfejsie graficznym zapewniającym, że dane są zbierane. Oprogramowanie wyśle również alarm dźwiękowy, gdy biopatch przejdzie w tryb offline.
  3. Po tym, jak uczestnik dostosuje się do środowiska i założy biopatch, zmierz 5 minut tętna spoczynkowego w pozycji siedzącej, aby ustalić wyjściowe HRV. Poinstruuj uczestnika, aby siedział spokojnie i unikał żucia lub mówienia, co wpływa na HRV.
  4. Po 5-minutowym odpoczynku w celu ustalenia wyjściowego HRV, poinstruuj uczestników, aby wypełnili kwestionariusze ołówkiem i papierem z danymi demograficznymi, pytaniem o nawyki tworzenia sztuki i manekinem do samooceny (SAM)5. Poinstruuj uczestników, aby zaznaczyli rysunek, który jest najbardziej zbliżony do tego, jak czują się w danym momencie (Zobacz Rysunek 2).
  5. Aby ustalić porównywalny stan emocjonalny, poproś uczestników, aby przed każdą sesją artystyczną posłuchali 5 minut wybranej przez siebie muzyki relaksacyjnej (dźwięki natury, new age lub muzyka klasyczna). Muzyka relaksacyjna jest celowo wybierana przez uczestnika, aby upewnić się, że jest dla niego relaksująca6.
  6. Rozdaj uczestnikom kartkę papieru (50 cm x 35 cm) i poinstruuj ich, aby zaangażowali się w 10-minutową sesję plastyczną (ołówek, pastele olejne lub farba gwaszowa). Aby zmniejszyć wpływ na kolejność, losowo wybierz kolejność materiałów artystycznych.
    UWAGA: Tutaj, po narysowaniu ołówkiem, uczestnicy użyli pasteli olejnych, a następnie farby gwaszowej.
    1. Zachęć uczestników, aby zaangażowali się w eksplorację materiałów w dowolny sposób, jaki uznają za stosowny i wykorzystali całe 10 minut na tworzenie sztuki. Zachęcaj uczestników, przypominając im, że produkt artystyczny i jego estetyka nie są ważne i że mogą rysować wszystko.
    2. Przedstaw ołówek z temperówką i gumką.
    3. Poinstruuj uczestników, aby zgłosili swój stan emocjonalny za pomocą SAM.
  7. Włącz muzykę i poinstruuj uczestników, aby przez 5 minut słuchali wybranej przez siebie muzyki relaksacyjnej (dźwięki natury, new age lub muzyka klasyczna).
  8. Umieść na stole otwarte pudełko z 12 kolorami pasteli olejnych i poinstruuj uczestników, aby wykorzystali je w dowolny sposób, w tym w razie potrzeby oderwali opakowanie i połamali pastel.
    1. Wymień pudełko pasteli na następny temat, jeśli ich ogólny wygląd znacznie wpływa na użytkowanie.
    2. Poinstruuj uczestników, aby zgłosili swój stan emocjonalny za pomocą SAM.
  9. Włącz muzykę i poinstruuj uczestników, aby przez 5 minut słuchali wybranej przez siebie muzyki relaksacyjnej (dźwięki natury, new age lub muzyka klasyczna).
  10. Przedstaw farbę gwaszową w kolorach podstawowych (żółtym, czerwonym i niebieskim), czarną i białą w plastikowej palecie, podzielonej na 6 misek i 4 powierzchnie mieszania, aby kontrolować ilości farby. Dodatkowo zaopatrz się w słoik z wodą, miękką szczotkę z płaską główką (rozmiar 6) i ściereczkę.
    1. Powiedz fotografowanym osobom, że w razie potrzeby mogą poprosić o dodatkową farbę.
    2. Podaj krótkie wyjaśnienie dotyczące mieszania kolorów i czyszczenia szczotek.
    3. Poinstruuj uczestników, aby zgłosili swój stan emocjonalny za pomocą SAM.
  11. Usuń biopatch od uczestnika na koniec sesji. Pobierz dane zarejestrowane za pomocą biopatcha na komputer, korzystając z dziennika pobierania biopatch.

3. Analiza danych

  1. Przekonwertuj dane do pliku tekstowego, który jest odpowiedni do zaimportowania do oprogramowania do analizy wizualnej (np. QRSTool)7, zapisując tylko znacznik czasu i wektory napięcia, używając skryptu MATLAB. Skrypt MATLAB* jest pomocny w zapisywaniu wektorów znacznika czasu i napięcia, przy jednoczesnym usuwaniu reszty. Można to zrobić ręcznie, ale jest to bardzo czasochłonne. Wynikowy przykład pliku tekstowego jest przedstawiony w Rysunek 3.
  2. Zaimportuj plik tekstowy utworzony przez skrypt MATLAB do QRSTool za pomocą graficznego interfejsu użytkownika: Plik | Import | (Wybierz Plik). Upewnij się, że przycisk częstotliwości próbkowania 1000 Hz jest wciśnięty. EKG zostanie następnie wyświetlone graficznie w oknie QRSTool.
  3. Sprawdź wzrokowo serię EKG pod kątem artefaktów. Zidentyfikuj składową R EKG za pomocą oprogramowania QRS-tool (patrz Rysunek 4). Oprogramowanie automatycznie wykrywa skoki R, oznaczając wszystkie punkty czerwoną klepsydrą, powyżej progu zaznaczonego ręcznie.
    UWAGA: Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z trzecim autorem pod adresem: jallen@email.arizona.edu
    1. Sprawdź wzrokowo każdą serię EKG wraz ze zidentyfikowanymi uderzeniami serca, punktami czasowymi i artefaktami (pominiętymi lub błędnie zidentyfikowanymi uderzeniami serca), które mogą mieć nadmierne lub brakujące bicie serca na wykresie interwałów między uderzeniami. Popraw to ręcznie, klikając, aby usunąć dodatkowe uderzenie serca lub dodając je w przypadku braku.
    2. W obszarach danych z szumem, które nie pokazują możliwego do zidentyfikowania przebiegu QRS, podziel dane na kilka fragmentów, trwających co najmniej 30 sekund.
      UWAGA: Pamiętaj, że końcówki przyciętych danych nie mogą być sumowane razem. Przeanalizuj je osobno i utwórz średnią ze wszystkich fragmentów.
    3. Oznacz lub podziel dane według różnych faz eksperymentu. Aby to zrobić, użyj interfejsu wizualnego, aby odciąć i zapisać tylko dane dla każdego zdarzenia i wyeksportować je osobno do CMetX (opisanego poniżej). Podziel dane na podstawie opisanych powyżej etapów eksperymentu (punkt odniesienia, słuchanie muzyki i tworzenie grafiki z różnych materiałów).
  4. Gdy wszystkie dane są czyste, wyeksportuj je do CMETX za pomocą interfejsu wizualnego Plik | Eksportuj lub bezpośrednio za pomocą wiersza polecenia. Spowoduje to otwarcie okna przeglądarki CMetX z dodaną linią z indeksami HRV.
  5. Eksport wskaźników HRV do pliku CSV w celu analizy danych
    1. Użyj dwóch wskaźników HRV: szacowanej arytmii zatok oddechowych (RSA) jako wskaźnika błędnego lub przywspółczulnego oraz wskaźnika współczulnego serca (CSI) – opartego na wykresie Lorenza, który szacuje wpływ współczulny. Rysunek 4 to przykład danych wyjściowych dostarczanych przez oprogramowanie CMetX.
      UWAGA: Wybór odpowiedniego wskaźnika HRV do reprezentowania regulacji serca błędnego lub współczulnego może być trudny i wymaga pewnych decyzji opartych metodologicznie i teoretycznie, które wykraczają poza zakres tej prezentacji. Aby uzyskać więcej informacji, zalecamy przeczytanie: Allen, J. J., Chambers, A. S., & Towers, D. N. (2007). Wiele wskaźników chronotropii serca: pragmatyczny elementarz i krótkie porównanie metryk8.
  6. Oszacuj reaktywność HRV, odejmując średni wskaźnik HRV podczas słuchania muzyki od średniego wskaźnika HRV podczas następnej sesji artystycznej (tj. wartości dodatnie reprezentują wyższe HRV podczas tworzenia sztuki w porównaniu z postępującym rozluźnieniem).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Jak wspomniano powyżej, oprogramowanie CMetX dostarcza kilka matryc HRV. W tym przypadku miara RSA została obliczona dla każdego uczestnika dla każdego warunku eksperymentalnego. Rysunek 5 przedstawia średnie wartości RSA (±SE) dla trzech zadań artystycznych i ich poprzedzających okresów spoczynku. A u badanych ANOVA ujawniła statystycznie istotny główny efekt dla tworzenia sztuki (F(1,49) = 26,155, p < 0,001), z dużą wielkością efektu (ηp2

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Protokół ten ma na celu pomiar różnic w RSA podczas tworzenia sztuki, przy czym materiały artystyczne różnią się poziomem płynności7. Biopatch 9,10 to małe, okrągłe urządzenie telemetryczne do monitorowania stanu fizjologicznego, które mocuje się do kabury, która łączy się z dwiema jednorazowymi elektrodami Ag-AgCl i umożliwia zbieranie danych fizjologicznych, w tym podstawowego EKG. Urządzenie przechowuje i przesyła dane dotyczące paramet...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Produkcja filmu była wspierana przez Centrum Badawcze Terapii Sztuk Kreatywnych Emili Sagol.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Jednorazowe elektrody Ag/AgClBiopacEL501
Papier do rysowaniaStenoplast
Echo gatewayMedtronic9600.0303
Gumka do ścieraniaFactis
Farba gwaszowaOłówek Giotto
HBMilan
Omnisense 3.9.7Medtronic9700.0269Oprogramowanie komputerowe
Pastele olejne 12 kolorówTalens
Zephyr biopatchMedtronic9600.041

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Kagin, S. L., Lusebrink, V. B. The expressive therapies continuum. Art Psychotherapy. 5 (4), 171-180 (1978).
  2. Butler, E. A., Wilhelm, F. H., Gross, J. J. Respiratory sinus arrhythmia, emotion, and emotion regulation during social interaction. Psychophysiology. 43 (6), 612-622 (2006).
  3. Balzarotti, S., Biassoni, F., Colombo, B., Ciceri, M. Cardiac vagal control as a marker of emotion regulation in healthy adults: A review. Biological Psychology. 130, 54-66 (2017).
  4. Kaimal, G., Ray, K., Muniz, J. Reduction of Cortisol Levels and Participants' Responses Following Art Making. Art Therapy. 33 (2), 74-80 (2016).
  5. Bradley, M. M., Lang, P. J. Measuring emotion: the self-assessment manikin and the semantic differential. Journal of Behavior Therapy and Experimental Psychiatry. 25 (1), 49-59 (1994).
  6. Jiang, J., Rickson, D., Jiang, C. The mechanism of music for reducing psychological stress: Music preference as a mediator. The Arts in Psychotherapy. 48, 62-68 (2016).
  7. Haiblum-Itskovitch, S., Czamanski-Cohen, J., Galili, G. Emotional response and changes in heart rate variability following art-making with three different art materials. Frontiers in Psychology. 9, (2018).
  8. Allen, J. J., Chambers, A. S., Towers, D. N. The many metrics of cardiac chronotropy: a pragmatic primer and a brief comparison of metrics. Biological Psychology. 74 (2), 243-262 (2007).
  9. Johnstone, J. A., Ford, P. A., Hughes, G., Watson, T., Garrett, A. T. BioHarness™ multivariable monitoring device: part. I: validity. Journal of Sports Science & Medicine. 11 (3), 400(2012).
  10. Johnstone, J. A., et al. Field Based Reliability and Validity of the Bioharness™ Multivariable Monitoring Device. Journal of Sports Science & Medicine. 11 (4), 643-652 (2012).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

zmienno rytmu sercaodpowied emocjonalnasesje tworzenia sztukizapis EKGSelf Assessment Manikinrandomizowany porz dekprzyleganie Biopatchanaliza QRSToolmiary w dziedzinie czasurespiracyjna arytmia zatokowa

Powiązane artykuły