Systerm)
Đây là phương pháp sử dụng việc trình chiếu các hình ảnh cĩ tác dụng kích thích cảm xúc lên đối tượng thí nghiệm. Việc này nhằm để kích thích tạo ra đáp ứng cảm xúc trong đối tượng tùy theo mục đích nghiên cứu. Mơ hình cảm xúc se cĩ 2 giá trị là “Valence” và “Arousal” đại diện cho 2 trục tọa độ trong mơ hình cảm xúc 2-D của tác giả Russell [17]. Trong đĩ trục “Valence” đại diện cho tính chất của cảm xúc, trải dài từ khĩ chịu đến thoải mái. Trục cịn lại là “Arousal” thể hiện cho mức độ của cảm xúc trải dài từ thấp đến cao. Từ 2 giá trị này của mơi
ảnh, chiếu lên mơ hình 2-D này ta cĩ thể xác định được loại cảm xúc mà hình ảnh đĩ khơi gợi trong đối tượng. Thơng thường 2 giá trị này se được chia theo thang từ 1 đến 9 ứng với giá trị từ thấp nhất đến cao nhất. Như vậy trên trục “Valence” thì tương ứng 1-khĩ chịu, 5-bình thường, 9-thoải mái; trên trục “Arousal” tương ứng 1-thấp, 5-bình thường, 9-cao (Hình 3.2).
Hình 3.2 Mơ hình cảm xúc 2-D của tác giả Russell (vẽ lại theo [17]).
Cĩ nhiều bộ hình ảnh phục vụ cho kiểu kích thích này cĩ thể kể ra như: IAPS, NAPS, OASIS, EmoMadrid, DIRTI,… số lượng hình ảnh và phạm vi phân bố hình ảnh trên hai trục “Valence” và “Arousal” của mơi bộ ảnh được tác giả Andero Uusberg [18] tổng hợp lại, xem Hình 3.2.
Từ Hình 3.3 ta thấy bộ ảnh NAPS cĩ số lượng ảnh lớn, sự phân bố theo hai trục “Valence” và “Arousal” tương ứng cho hai loại cảm xúc căng thẳng và thư giãn cao, phù hợp với mục đích của nghiên cứu này.
NAPS là viết tắt của “Nencki Affective Picture Systerm” tạm dịch là bộ ảnh kích Nencki. Bộ hình ảnh NAPS này là kết quả của nhĩm nghiên cứu từ viện sinh học thực nghiệm Nencki [10]. Bộ ảnh bao gồm 1356 hình ảnh chất lượng cao và thực tế gồm 5 nhĩm ảnh là con người, khuơn mặt, động vật, đồ vật và cảnh quan nhằm mục đích kích thích các trạng thái cảm xúc của con người. Bộ hình ảnh này cho phép các nhà nghiên cứu cĩ thể lựa chọn những tập hình ảnh kích thích từ nguồn ảnh đa dạng và đã được chuẩn hĩa sao cho phù hợp với nghiên cứu của riêng họ. Bộ ảnh cĩ thể truy cập miễn phí dùng cho mục đích nghiên cứu phi thương mại dưới sự cho phép của họ.
Hình 3.3 Sự phân bố hình ảnh theo 2 trục “Valence” và “Arousal” của các bộ ảnh kích thích phổ biến [18].
Một lý do nữa để chúng tơi lựa chọn bộ hình ảnh này là bởi nhĩm đối tượng của nghiên cứu của NAPS chủ yếu là sinh viên đại học độ tuổi trung bình là 23.9 ± 3.4 tuổi, phù hợp với đối tượng nghiên cứu của chúng tơi (cũng là sinh viên đại học từ 21-23 tuổi).
Sau khi được sự cho phép sử dụng và tải về của nhĩm nghiên cứu, chúng tơi tiến hành sàng lọc hình ảnh phù hợp cho nghiên cứu của chúng tơi. Tiêu chí để sàng lọc:
- Khơng phải hình ảnh đồi trụy, khiêu dâm;
- Khơng chứa các yếu tố về tơn giáo, sắc tộc, chiến tranh;
- Điểm “Arousal” > 5; điểm “Valance” < 3,5 (theo thang điểm từ 1 đến 9, tương ứng những ảnh thuộc vùng kích thích cảm xúc căng thẳng).
Sau quá trình sàng lọc ảnh, chúng tơi lựa chọn được 210 hình ảnh phù hợp. Một vài hình ví dụ cho phần kích thích này xem Hình 3.4.
3.1.2 Phương pháp thực hiện tính nhẩm MAT (Mental Arhtimetic Task)
Như đã đề cập ở phần giới thiệu tổng quan về căng thẳng, việc xử lí các cơng việc địi hỏi việc vận dụng não bộ trong thời gian giới hạn cũng gây nên căng thẳng. Do đĩ cĩ nhiều phương pháp để kích thích loại căng thẳng này như lái xe mơ phỏng, kiểm tra từ và màu Stroop (SCWT), phát biểu trước đám đơng, làm tính nhẩm, kích thích áp lực lạnh (thường là nhúng tay vào nước lạnh) và một số cơng việc mà cĩ thể gây căng thẳng. Trong số này, việc làm tính nhẩm là một trong số các phương pháp kích thích căng thẳng phổ biến nhất trong hai thập kỉ trở lại đây [20] [21].
Làm tính nhẩm, tiếng anh là Mental Arhtimetic Task (MAT) là phương pháp để kích thích các mức độ căng thẳng từ thấp đến cao cho một người bằng việc cho đối tượng thự hiện các bài tính nhẩm, độ kích thích se tỉ lệ thuận với độ khĩ của các bài tính nhẩm. Độ khĩ của các bài tính nhẩm phụ thuộc vào các yếu tố như số chữ số của một hạng tử, số hạng tử trong một bài tốn, số lượng phép tốn (cộng, trừ, nhân, chia) trong một bài và thời gian giới hạn khi thực hiện một bài tốn. Tuy nhiên việc chuẩn hĩa độ khĩ theo các yếu tố trên cho một bài kích thích MAT vẫn chưa rõ ràng mà cịn phụ thuộc vào đối tượng nghiên cứu, mơi trường sống của đối tượng và mục tiêu của nghiên cứu [21].
Trong nghiên cứu này chúng tơi sử dụng một ứng dụng cĩ sẵn trên kho ứng dụng CH Play của Google để làm bài kích thích cho phần kích thích MAT của chúng tơi. Ứng dụng cĩ tên là “IQ and Aptitude Test Practice” của nhà phát triển LangiS, Hà Lan. Phiên bản chúng tơi sử dụng là 1.41, cập nhật lần cuối vào ngày 17/01/2020 [22].
Để đảm bảo phần mềm phù hợp với nghiên cứu, chúng tơi đã khảo sát nhiều ứng dụng khác nhau cĩ chức năng đưa ra các bài tính nhẩm và quyết định lựa chọn ứng dụng bởi vì:
- Ứng dụng cĩ đa dạng các phép tốn tính nhẩm như cộng, trừ, nhân, chia và tổng hợp. - Cho phép lựa chọn thời gian của bài tính nhẩm (1, 2, 3, 4 và 60 phút).
- Ứng dụng đưa ra độ khĩ phù hợp với từng đối tượng cụ thể theo các tiêu chí về độ tuổi, học vấn, giới tính, quốc gia và chỉ số IQ. Bên cạnh đĩ cịn điều chỉnh độ khĩ của bài kích thích tăng giảm tùy theo kết quả của lần thực hiện trước đĩ.
- Giao diện người dùng đơn giản, nhanh chĩng phù hợp với mọi đối tượng. Hình 3.5 mơ tả màn hình hiển thị của ứng dụng.
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG TP HCM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
GVHD: ThS. LÊ QUỐC KHẢI
Hình 3.5 Màn hình hiển thị trên điện thoại của ứng dụng IQ and Aptitude Test Practice. A:Thơng tin ứng dụng trên CH Play.
B: Giao diện lựa chọn phép tính nhẩm và thời gian. C: Giao diện nhập thơng tin đối tượng.
D: Giao diện hiển thị lịch sử và bắt đầu lần kích thích mới. E: Giao diện khi thực hiện bài kích thích.
3.2. Phương pháp hỗ trợ thư giãn
Phương pháp điều chỉnh hơi thở là phương pháp hàng đầu để giảm căng thẳng và giúp thư giãn tức thời trên hầu hết các đối tượng [14]. Trong nghiên cứu này chúng tơi lựa chọn phương pháp thở chậm và sâu để hơ trợ thư giãn (DSB – Deep Slow Breathing). Nguyên nhân là bởi việc thở chậm và sâu khơng yêu cầu phải cĩ kỹ thuật phức tạp, khơng ràng buộc về nhịp thở, khơng yêu cầu phải cĩ kinh nghiệm liên quan đến điều chỉnh hơi thở. Hiệu quả của việc thở chậm, sâu đã được cơng bố và sử dụng rộng rãi trong nhiều bài báo [23], [14], [1], [24]
.Điển hình như một bài nghiên cứu tạm dịch là “Hiệu quả của thở sâu chậm đối với cảm nhận đau, hoạt động của hệ thần kinh tự chủ và điều chế cảm xúc – Nghiên cứu thực nghiệm” [23] vào năm 2012 trên tạp chí Pain Medicine của đại học Oxford cho thấy hiệu quả trong việc làm giảm cảm xúc tiêu cực, gắn với trạng thái thư giãn, cũng như là điều tiết hoạt động của hệ giao cảm và cảm nhận đau.
Dựa theo cách thực hiện việc hít thở chậm và sâu như [14], [1] chúng tơi tĩm gọn cách thực hiện lại như sau:
- Bước 1: Hít vào chậm rãi bằng mũi, trong lúc đĩ nhẩm đếm 1-2-3. Giữ hơi lại và lại nhẩm đếm 1-2-3. Sau đĩ, thở ra từ từ và nhẩm đếm 3-2-1.
- Bước 2: Lặp lại bước 2 nhưng lần này hãy tưởng tượng bạn nhìn thấy chữ “THƯ GIÃN” trong đầu khi hít vào và nghĩ về sự buơng bỏ, nhẹ nhõm khi thở ra.
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG TP HCM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
GVHD: ThS. LÊ QUỐC KHẢI 20
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG TP HCM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
GVHD: ThS. LÊ QUỐC KHẢI
Thời gian hít vào, giữ lại và thở ra tùy thuộc vào mơi đối tượng khác nhau, khơng yêu cầu đối tượng phải tuân theo nhịp cho trước hay thời gian quy định sẵn, khơng quá cố gắng khi hít thở. Chủ yếu đối tượng cần phải cĩ khoảng thời gian hít vào chậm rãi và sâu, giữ hơi lại và thở ra chậm. Đầu ĩc nghỉ về chữ thư giãn nhằm hướng đối tượng đến một suy nghĩ cố định, khơng bị suy nghĩ lệch sang các vấn đề khác.
3.3. Hệ thống thu nhận dữ liệu
Sơ đồ hệ thống thu nhận dữ liệu (được đặt tại phịng thí nghiệm Vật lý Kỹ thuật Y sinh 204-B4 của khoa Khoa học ứng dụng, trường Đại học Bách Khoa – Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam) được thể hiện trong Hình 3.6.
Hình 3.6 Sơ đồ hệ thống thu nhận dữ liệu
3.3.1 Hệ thống NicoletOne vEEG
Hình 3.7 Sơ đồ khối chức năng và hình ảnh thực tế của hệ thống NicoletOne vEEG.
NicoletOne vEEG là hệ thống thu nhận điện não tiên tiến và được sử dụng phổ biến hiện nay trong cả lâm sàng và các nghiên cứu chuyên sâu. Hệ thống này cho phép thu nhận tín hiệu
với độ chính xác cao, phù hợp cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau. NicoletOne cịn cĩ thể sử dụng để chẩn đốn kích thích thần kinh, thu xuất dữ liệu, đồng bộ hĩa với máy quay kỹ thuật số (digital video), đánh dấu đặc trưng, phân tích giấc ngủ và nhiều tiện ích bổ sung (add- on) mà người dùng cĩ thể cài đặt thêm để phục vụ tốt hơn cho mục đích nghiên cứu của mình. Hệ thống NicoletOne cĩ tích hợp phần mềm “EEG recorder” và “EEG reader” giúp người dùng thu nhận và lưu trữ dữ liệu với nhiều file hơ trợ tiện dụng và đầy đủ. Trong nghiên cứu này sau mơi ca đo chúng tơi se sử dụng các phần mềm trên để xuất ra 2 tệp (file) cần thiết cho quá trình xử lí của chúng tơi, một tệp để lưu trữ dữ liệu thơ từ các điện cực, tệp cịn lại để lưu các đánh dấu mốc thời gian trên dữ liệu đĩ. Trong các phần sau này của nghiên cứu, chúng se gọi tệp dữ liệu thơ là tệp data và tệp lưu trữ mốc thời gian là tệp event.
3.3.2 Thiết bị v32 Amplifier và các dây điện cực
Hình 3.8 Hình ảnh thực tế thiết bị v32 Amplifier và các dây điện cực hình chén (Ag-AgCl)
V32 Amplifier là bộ thu nhận và khuếch đại ngoại vi, dùng để thu nhận tín hiệu từ các điện cực. Thiết bị đĩng vai trị là cầu nối giữa các điện cực và hệ thống Nicolet One. Thiết bị cĩ tổng cộng 23 kênh điện não, 18 kênh lương cực tự chọn để đo tính hiệu điện như ECG, EOG hay EMG, kênh đo SpO2, tư thế cơ thể, hơ hấp, rung ngáy, nhiệt độ, và nút bấm đánh dấu của bệnh nhân. Cả 32 kênh này đều se được thu nhận một cách đồng thời với nhau.
Để thu tín hiệu điện não với điện thế cực nhỏ hàng micro volt thì ta phải cần cĩ một loại dây điện cực chuyên dụng. Cĩ nhiều loại điện cực điện não khác nhau phụ thuộc vào mục đích của nghiên cứu như: điện cực chủ động, thụ động và kết hợp, trong số đĩ lại chia ra làm các loại như điện cực hình chén, điện cực kim, điện cực xốp, điện cực gai cao su, Trong nghiên
cứu điện não thường quy, điện cực thụ động loại chén Ag-AgCl được xem như tiêu chuẩn phổ biến và được khuyên dùng [7].
Với tín hiệu ECG mà nhĩm dùng để trích xuất ra tín hiệu HRV, nhĩm cũng se sử dụng thiết bị V32 này để thu nhận. Loại điện cực mà nhĩm sử dụng cũng là các dây điện cực hình chén dùng để đo EEG.
3.3.3 Phịng Faraday
Phịng faraday cĩ tác dụng cách ly các tín hiệu nhiễu điện lưới từ bên ngồi nhờ vào hệ thống nối đất và hệ thơng lưới đồng bao bọc tồn bộ phịng. Đồng thời, do thiết kế cách ly âm
thanh và ánh sáng của phịng cũng giúp giảm thiểu các tác động khơng mong muốn từ mơi trường ngồi của phịng thí nghiệm như tiếng ồn, nhiệt độ, giĩ và ánh sáng.
Hình 3.9 Hình ảnh thực tế phịng Faraday
3.3.4 Máy tính cá nhân xách tay (Laptop)
Để thực hiện các bài kích thích và đánh giá của nghiên cứu, chúng tơi sử dụng laptop cá nhân để trình chiếu hình ảnh và hiển thị hướng dẫn thực hiện bài kích thích trong suốt quá trình kích thích để đồng bộ hĩa thời gian của các giai đoạn kích thích khi đo.
Laptop dùng pin, khơng kết nối với nguồn điện, bật chế độ máy bay và tắt các kết nối khơng dây như bluetooth để đảm bảo khơng cĩ sự ảnh hưởng của sĩng điện từ và điện lưới lên tín hiệu đầu vào.
3.4. Tiến trình thu nhận dữ liệu3.4.1 Sàng lọc đối tượng 3.4.1 Sàng lọc đối tượng
Để thu được mẫu đo đạt yêu cầu, chúng tơi cần đối tượng đo phải khỏe mạnh về thể chất và tinh thần. Để đạt được điều đĩ chúng tơi tiến hành khảo sát tình trạng của đối tượng như sau:
- Về thể chất: khảo sát và ghi nhận tình trạng sức khỏe thơng qua các câu hỏi: • Bạn cĩ đang mắc các chứng bệnh nào khơng?
• Bạn cĩ đang dùng các loại thuốc, thực phẩm chức năng nào khơng?
Nếu đối tượng đang mắc bệnh hoặc đang dùng thuốc thì se khơng được tiến hành thí nghiệm do chúng tơi khơng thể kiểm sốt được sự ảnh hưởng của các tác nhân trên đối với kết quả thu được từ đối tượng đĩ.
- Về tinh thần: khảo sát tình trạng sức khỏe tinh thần của đối tượng thơng qua bài khảo sát căng thẳng DASS-42 (Depression Anxiety Stress Scales, 42 câu trắc nghiệm) “Thang đánh giá Trầm cảm – Lo âu – Căng thẳng”.
Bài khảo sát DASS-42 là kết quả nghiên cứu của nhĩm nghiên cứu thuộc trường đại học New South Wales, Australia [25]. Bài khảo sát này được chấp nhận rộng rãi trên tồn thế giới bởi các viện tâm thần, các cơ sở nghiên cứu về tâm lý, các nhĩm nghiên cứu về nhận thức và hành vi trong đĩ cĩ viện sức khỏe tâm thần quốc gia Việt Nam (bài dịch tiếng việt của bài khảo sát DASS-42 trong nghiên cứu này được chúng tơi tham khảo từ trang web của viện tâm thần quốc gia Việt Nam [26]. Chi tiết bảng khảo sát mời xem thêm phần phụ lục II). Nĩ bao gồm các câu hỏi tự đánh giá để đo lường 3 trạng thái cảm xúc tiêu cực cĩ liên quan với nhau là trầm
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG TP HCM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
24 GVHD: ThS. LÊ QUỐC KHẢI
cảm, lo âu và căng thẳng. Bài đánh giá này được xây dựng để phù hợp với cả nghiên cứu liên quan đến cảm xúc thơng thường và cả những nghiên cứu lâm sàng chuyên sâu.
Nội dung của bài khảo sát DASS-42 bao gồm 42 câu hỏi chia làm 3 bộ 14 câu hỏi cho cho mơi trạng thái (trầm cảm, lo âu và căng thẳng). Mơi câu hỏi se được đối tượng đánh giá mức độ đúng với trải nghiệm của họ trong trong vịng một tuần qua theo thang điểm từ 0 đến 3 tương ứng như sau:
- 0 điểm: Khơng đúng với tơi chút nào cả.
- 1 điểm: Đúng với tơi một phần, hoặc thỉnh thoảng mới đúng. - 2 điểm: Đúng với tơi phần nhiều, hoặc phần lớn thời gian là đúng. - 3 điểm: Hồn tồn đúng với tơi, hoặc hầu hết thời gian là đúng.
Sau khi đối tượng hồn thành bài khảo sát, chúng tơi se tiến hành cộng điểm của tất cả các câu trả lời và đối chiếu vào bảng kết quả sau:
Bảng 3.1 Thang điểm đánh giá mức độ căng thẳng, lo âu và trầm cảm của bài khảo sát DASS42 [27]. Mức độ Căng thẳng Lo âu Trầm cảm