傳統上，心理學研究常拿人類描述情緒的語言來研究情緒。然而，由於自我 陳述法的諸多缺失（例如難以從測量結果中過濾環境變項、個人因素的影響力）
以及近年來理論觀點上的改變（從經驗取徑轉向動機取徑），許多學者認為情緒 研究的測量對象應改為人類的生理心理反應（psychophysiological responses）
(Larsen, et al., 2008; Mauss & Robinson, 2009; Stemmler, Aue, & Wacker, 2007)。
由於動機取徑將情緒定義為一種「行動準備狀態」，其生理心理測量典範主 要關注的是週邊神經系統（peripheral nervous system）所中介的生理反應。週邊 神經系統包含了自律（autonomic）與軀體（somatic）兩個子系統，前者支配了 平滑肌、腺體等組織，例如心臟的跳動、汗腺的活動等；後者則支配骨骼肌（skeletal muscle）的活動，例如臉部肌肉運動。
一、自律反應－膚電活動（elctrodermal activity）
自律神經系統主要是對一些與維繫生存機能有關的週邊器官、腺體進行調 控，如體溫、心跳、血壓等，並在個體遭遇事件時動員上述機制，提供個體所需 的能量以進行任何可能實踐的應對行為(Larsen, et al., 2008)。
自律神經系統還可進一步分成兩個分枝，分別是交感（sympathetic）與副交 感（parasympathetic）神經系統。交感神經系統負責「促進」週邊器官與腺體的 活動，因此當它的活動增加時，心跳、血壓、排汗等反應的活動也會一起增加，
且會將腸中的血液分送至四肢肌肉組織。相反地，副交感神經負責「抑制」週邊 器官與腺體的活動。雖然大多時候交感與副交感是以互逆（reciprocal）模式運作，
也有學者發現在極少數特定情況下會出現同步（coactive）或非耦合模式(Critchley, 2002; Stern, Ray, & Quigley, 2001)
上述而經由交感、副交感神經等自律神經系統中介的各種週邊生理反應就是
人體的「自律反應」（autonomic responses），而在所有自律反應中最受情緒研究 者關注的是「膚電活動」（electrodermal activity，簡稱 EDA）。
1. 生理基礎
早在一百多年前，心理學家就發現當人們受到刺激、驚嚇時，手掌、腳掌上 的電學活動會有所變化。早期學者認為該反應源自血流的變化（亦即「脈管理 論」），但Tarchanoff(1890)認為它應該是源自汗腺（sweat gland）的變化（亦即「分 泌理論」），其觀點獲得後續研究的證實(Cacioppo, et al., 2000)。
人體的汗腺主要可分成兩種，一種是泌離分泌腺（apocrine gland），一種是 外分泌腺（eccrine gland）。前者較少被研究，後者則是生理心理學家主要關心的 對象。其中，分佈於手掌心與手指上的外分泌腺最受關注，因為絕大多數的研究 者認為這些區域的外分泌腺只受自律神經系統的交感神經系統支配，因此，測量 它的變化就等於間接測量了交感神經的活化狀態。
外泌汗腺是一條條平行排列的細管，平時為了阻斷汗液會一直保持在高壓狀 態。然而，一旦交感神經被活化，其活化程度會影響汗液分泌量與外泌汗腺管的 壓力，當細管的壓力減低且逐漸注滿汗液後，由於汗液本身含鹽可導電，研究者 便可觀察到放置在掌心皮膚上的兩電極之間的電學變化。
2. 理論意義
一般而言，外分泌腺的主要功能是溫度調控（thermoregulation），然而越來 越多學者發現，位於手掌與腳底的汗腺活動對具有生存、動機重要性的刺激物也 會有反應，舉凡遭遇具有高度威脅性的刺激事件（如巨大聲響、快速襲來的物 體）、獲得重大獎賞、接觸新奇事物等(Critchley, 2002; Dawson, Schell, & Filion, 2007; P. J. Lang, 1978; Stern, et al., 2001)。
腦神經科學也發現，當我們給予杏仁核、海馬迴（hippocampus）、扣帶皮質
（cingulate cortex）等「邊緣系統」直接刺激時，會引發非常強烈的膚電活動，
直接傷害它則會減損膚電活動的強度(Bechara, Damasio, Damasio, & Lee, 1999;
Critchley, 2002; Dawson, et al., 2007)。上述結果顯示，膚電活動的產生與「邊緣 系統」高度相關，而後者正是人類對具有生存、動機重要性的事件進行快速、原 初處理的所在，以動機取徑來解釋的話，就是「情緒處理」之所在。
綜合上述研究發現，動機系統理論認為膚電活動（尤其是手掌心與手指）反 映了情緒覺醒構面的強度，亦即當動機系統的活化越強烈，情緒就越激動（行動 準備狀態越強烈），膚電活動也會越強；反之，當動機系統的活化越弱，情緒就 越弱（行動準備狀態越平和），膚電活動也會越持平(Bradley & Lang, 2006; P. J.
Lang, 1994)，該觀點也獲得許多學者的支持(Cacioppo, et al., 2000; Cacioppo, et al., 2004; Larsen, et al., 2008; Niklas Ravaja, et al., 2006)。
3. 測量設備
測量膚電活動所需的設備可分成「受測者端」與「訊號接收端」兩類。在受 測者端，主要需要以下三種耗材：
（1）電極（electrodes）：銀-氯化銀電極（silver-silver chloride）是最常使用 的材料，因為它能將偏差電位（bias potentials）與極化電位（polarized potentials）
降到最小(Stern, et al., 2001)。
（2）固定環（adhesive collars）：通常使用雙面膠環來固定電極，並決定電 極與皮膚表面的接觸面積
（3）電極膠（electrode paste）：一層介於電極與皮膚之間的導電介質。需要 特別注意的是，坊間的心電、腦波測量用凝膠不適用於膚電活動的測量，因為這 些凝膠通常含有接近飽和點的鹽（NaCl），會使測量到的皮膚電導值顯著膨脹。
近年來，上述三種耗材通常都合併成一個拋棄式的電極貼片方便研究者使用。
在訊號接收端，主要需要以下三種設備：
（1）前置放大器（preamplifier）：負責將電極收集到的訊號放大至主放大器 可接收的程度，此外還可對該訊號進行濾波（filtering）、除噪（de-noising）等處 理。
（2）主放大器（power amplifier）：負責將最終訊號輸出到紀錄設備上。
（3）紀錄設備：早期的紀錄設備是類比式的複寫器（polygraph），近來隨著 電腦設備的進步，多透過類比數位轉換器（analog-to-digital converter）將訊號數 位化。
4. 測量步驟與須知
為了確保皮膚阻抗／導電狀態的一致，研究者在進行測量以前，盡量不要對 受測者的手進行任何額外處理（酒精清潔、磨擦）。然而，由於研究者無法確定 受測者進行實驗之前的皮膚狀態，例如距離上一次洗手的時間不同、洗手過程中 是否用到清潔劑，為得到參照標準，在正式實驗開始前，每位受測者都必須先用 非磨蝕性的肥皂與清水洗過一次手(Dawson, et al., 2007)。
清潔完畢以後，將兩個電極分別放置在同一隻手掌或手指的不同位置上（雙 極測量）。放置點主要有掌心、手指前段、手指中段這三處，不同放置點的測量 結果不能互相比較，因為隨著汗腺分佈數量、密度的不同，測量到的膚電活動也 不同(Stern, et al., 2001)。
由於膚電活動是一個對外在環境、內在心理狀態都相當敏感的生理反應，為 了得到一個相對穩定的比較基準值（baseline value），研究者除了在正式實驗以 前得嚴格控制環境因素（如溫度），在開始正式收集反應資訊以前也必須盡量對 受測者的心理狀態進行控制。常用的作法有先讓受測者進行一些簡單的活動，例 如進行數次正式實驗的簡化版本（順便熟悉實驗流程）(Stern, et al., 2001)。
5. 量化單位與量化指標
根據歐姆定律（Ohm＇s law），膚電活動的測量主要分為兩種，一種是透過 外在施以一恆定電流，並藉此來測量電阻變化的「外在法」（exosomatic method），
另一種則是固定兩電極之間的電位差，透過測量兩電極之間的電流變化來計算出 電導變化的「內在法」（endosomatic method）。兩種方法都有人使用，但較推薦 使用內在法(Dawson, et al., 2007)。膚電活動的量化指標如表 3-4-1 所示。
表 3-4-1 膚電活動的量化指標
英文 中文 定義 典型數值
SCL（skin
conductance level）
皮膚電導水準 皮膚電導的強直水 準（tonic level）
2-20μS
SCR（skin conductance response）
皮膚電導反應 誘發刺激出現後的
frequency of SCRs 皮膚電導反應的 頻率
一定時間區間內出 現的皮膚電導反應 之次數
NS-SCR
（non-specific skin conductance response）
非特定皮膚電導
frequency of NS-SCRs
非特定皮膚電導
time 半恢復時間 到其一半振幅回復 之間的時間間隔 SCR habituation
slope
皮膚電導反應的 習慣化梯度
皮膚電導反應習慣 化的變化速率 資料來源：Dawson, Schell, & Filion(2007)
情緒研究者最關注的指標通常是「皮膚電導反應」的振幅與頻率，當兩者的 數值越大，表示人們的情緒覺醒（emotional arousal）越大。在計算這兩項指標 以前，必須先進行兩個關鍵程序。首先，研究者必須定義「最小反應振幅」
（minimum response amplitude），亦即多大的皮膚電導變化可以算是有反應。一 般而言，若皮膚電導的變化振幅超過0.1μS，就可視為有反應(Dawson, et al., 弄，是一件困難的事情。因此，研究者必須先定義「延遲區間」（latency window），
亦即誘發刺激發生後，多久的時間區間內的皮膚電導反應為誘發刺激的效果。一 般而言，延遲區間多定在1～3 秒(Dawson, et al., 2007)；此外，考量到皮膚電導 反應通常會持續1～3 秒，誘發刺激之間的時間間隔（inter-stimulus intervals, ISI）
也要夠長，才不會發生兩特定皮膚電導反應重疊的情況(Stern, et al., 2001)。
二、軀體反應－臉部表面肌電活動（facial electromyography）
直到1970 年代，自律反應一直是心理學研究的重點，當時普遍認為一般性、
四散的生理覺醒可透過「歸因」認知處理來進一步形成各種心理現象，例如 Schachter(1962)的「二階段理論」（two stage theory），或 Zillmann(1981)的「刺激 轉移理論」（excitation transfer）。然而，生理覺醒的測量有其限制，其中最大的
缺點是研究者無法從中獲得更細緻的區辨資訊，例如該覺醒反映的是正面情緒還 是負面情緒(Cacioppo, Petty, Losch, & Kim, 1986)。
為了得到更具分辨性的指標，許多研究者開始轉向探討軀體神經系統中介的 行為反應(Larsen, et al., 2008; Tassinary, Cacioppo, & Vanman, 2007)。軀體神經系 統是人類與自我生理、外在環境互動的最後途徑，其主要功能是對軀體受動器
（somatic effector）下達指令以進行諸多表現行為（expressive behavior）。而在所 有表現行為中，情緒研究者最關注的是臉部表情。
1. 臉部表情研究
最早針對臉部表情與情緒之間的關係進行研究的是Darwin(1965)，例如他發 現處於極度悲傷狀態的人其臉皮、嘴唇、臉頰以及下巴都會下垂且拉長。Darwin 認為人類的許多行為模式都是經遺傳而獲得的，目的在於讓我們一出生就具備一
最早針對臉部表情與情緒之間的關係進行研究的是Darwin(1965)，例如他發 現處於極度悲傷狀態的人其臉皮、嘴唇、臉頰以及下巴都會下垂且拉長。Darwin 認為人類的許多行為模式都是經遺傳而獲得的，目的在於讓我們一出生就具備一