Q3.10.2Physiological motion artifact设计研究

运动与环境因素污染信号

别名: 运动伪迹 · 环境干扰 · EDA artifact

概念解释

绑在皮肤、手指或胸口的传感器记录的是电压、阻抗或容积描记,不是“情绪”。肢体动作、说话、室温、光线、电极松动和设备振动都会在同一通道里留下看起来像反应的波。界面研究里的点击、滚动、转头和出声,本身就是运动。未把这些污染标出来的生理差,不能当成任务引起的自主反应。

机制

皮肤电依赖稳定的皮肤接触和局部汗腺;手指一动,电极压力和接触面积改变,基线跳变。光电容积描记靠毛细血管容积,手的抬放、握鼠标的松紧都会改波形。脑电对眨眼、咬牙和环境工频更敏感。说话改变呼吸和胸腔,心率变异被谈话节奏拖走。空调、咖啡、房间里其他人走过,则改变真正的生理状态,属于环境诱发而非界面诱发。污染与刺激在时间上重叠时,算法很难只靠幅度把两者切开,因为两者都能制造陡峭的上升。

怎么研究

同步记录运动通道(加速度、视频里的手与头、键鼠事件)和说话时段,把与动作共发的生理峰标为伪迹候选。实验设计尽量减少与关键窗口重叠的大动作:关键试次里不说话、手保持姿势、屏幕亮度恒定。分析用经过伪迹规则清洗的片段,并报告被删比例;删除若在某类任务上系统性更高,该条件的效应不可信。对照条件应匹配运动量,例如同样滚动但不出现关键内容,以分离动作本身的生理代价。

边界

完全静止的实验室可以降低污染,却也降低了生态效度。可穿戴现场研究几乎必然带运动,结论应限于“在这些活动中观测到的混合信号”,而不是纯自主反应。某些研究问题就是运动中的身体负担,此时运动不是污染而是对象,但通道和指标要改成针对肌肉与代谢,而不是把皮肤电当负担。医疗级设备并不能免疫接触变化,只是阈值不同。

怎么落地

  • 协议写明关键测量窗口内禁止换手、禁止说话、禁止起身;窗口外的动作另标。
  • 交付生理图时叠一层动作/说话标记;与标记重合的峰不得写进“界面引起的反应”。
  • 比较两个界面时匹配点击和滚动量,或把这些动作当协变量,避免把更好点的设计写成“更让人激动”。
  • 现场采集先做一段同样姿势的无任务记录,用来识别该环境的典型噪声,而不是直接进入刺激。

延伸

  • 同组Q3.10.1 生理指标反映唤醒而非效价 · Q3.10.3 需要基线与个体内比较
  • 相邻Q3.09 眼动实验 · Q2.07 出声思维
  • 站内检索motion artifact · electrodermal artifact · ecological validity

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