近年研究發現，當人們看到情緒刺激物時，軀體、內臟、自主神經系統的測 量數據，可對應到當下情緒價性與喚起程度。舉例來說，看到負面圖片時心跳速 度減緩、出現明顯的膚電、肌電圖變化以及驚跳反應，而這些生理數據代表當下 情緒以及反應預備，也就準備趨近還是避開(Bradley & Lang, 2000a)。
Larse 和 Prizmic-Larse 將這些測量方法分為兩個類別，一是測量軀體反應；
二是測量自主神經系統活動。本篇文章主要關注情緒的價性與喚起程度，因此將 焦點放在測量面部肌肉反應的肌電（facial EMG），作為情緒價性的指標；以及
56
測量汗腺電位變化的膚電（skin conductance），作為情緒喚起程度的指標。
一、軀體反應：肌電測量
Ekman 和 Friesen (1977)曾進行一個跨文化研究，發現不同文化背景的人，
也可以正確解讀生氣、害怕、開心等臉部表情。因此過去研究會訓練編碼員，以 肉眼觀察身體與臉部反應，推敲受測者當下的情緒狀態。例如 FACS(facial action
coding system)就是將面部表情變化編碼，紀錄眉毛、皺紋的位置，來辨認受測者 情緒。臉部肌電測量則是更直接的方式，透過黏貼電極，偵測面部肌肉收縮的所 產生的電位差，量測肉眼也看不到的情緒變化。例如將電極貼在控制笑容的顴大 肌（zygomatic），與控制皺眉的皺眉肌（corrugator），觀測電流數值來推斷受測 者當下感受的是正面或負面情緒(Earnst et al., 1996)。
（一）臉部肌電的測量原理
臉部肌肉是由一條條肌原纖維束（myofibrils）組成，每一條肌原纖維上，
約有 1500 個肌原蛋白（myosin）和 3000 個肌動蛋白（actin）。在顯微鏡下肌原 蛋白形成厚且色暗的纖維表面，肌動蛋白則形成細且色亮的纖維表面，暗色的部 位就是粗肌絲（A-band），而亮色部位則被稱為細肌絲（I-band），這些蛋白質負 責肌肉收縮運動。肌原蛋白釋放鈣質，延伸出纖維表面形成橫橋（cross-bridge），
橫橋其具有三磷酸腺苷（Adenosine triphosphate, ATP）特性，肌肉收縮時在 ATP 作用下與肌動蛋白上的橫橋接合點連結，促使肌肉緊繃收縮。當肌肉放鬆的時候，
橫橋接合點則斷開(Hess, 2009)。
57
人體的運動神經的數量要遠多餘肌肉纖維，因此每一條運動神經都需要掌控 一至多條的肌原纖維束，不同活動部位的細緻度也有所差異，像是舌肌上神經與 肌原纖維束的比例是 1：3，但是背肌的比例卻是 1：3000。受同一條運動神經支 配的肌原纖維，會同時收縮或同時放鬆，醫學上將一條運動神經與其被支配的所 有肌肉纖維視作完整組合，稱為運動單位(Andreassi, 2000)，EMG 則記錄運動結 束後肌肉纖維傳導所造成的電壓改變。
在臉部肌電測量中，最重要的就是皺眉肌以及顴大肌。Lang、Greenwald、
Bradley 和 Hamm (1993)的研究發現，當看到正面圖片時，顴大肌會產生電位變 化；當看到負面圖片時，皺眉肌則會活動。Bolls、Lang 和 Potter(2001)研究廣播 也得到相似結果，正面語調會牽動顴大肌，負面語調則與皺眉肌有關。此外透過 肌電也能測量肉眼無法觀測的情緒，因為人們就算能控制自身表情，讓面部看似 沒有改變，卻無法控制肌肉收縮，讓肌電成為更可靠的指標。
Cacippo, Bush 和 Tassinary(1992)的研究證實，臉部肌電反應難以隱藏，實驗 中請受測者放大、壓抑情緒反應，或者不給指導語。三種實驗情境下，雖然膚電 反應有強弱之別，但是就算要受測者儘量壓抑，還是能夠測到肌電反應。表面上 可能看不到任何情緒變化，但這不意味著反應不存在。Dimberg 和 Lundquist (1990) 並發現當面對正面和負面刺激時，facial EMG 的測量結果和個人經驗是一致的，
同時對情緒刺激物的反應也很快速，在刺激物出現的 0-500ms 內，就能偵測到電 位變化。
58
（二）臉部肌電的測量方法
臨床醫學上會將細如髮絲的電極插入肌肉中，偵測其變化。但肌肉運動時，
肌膚表面也有些許蛋白質在活動，因此心理學研究會藉由黏貼電極點來記錄機電 反應。這類研究最常使用雙極法（bipolar method），在同一軸線的肌肉上直接黏 貼銀／氯化銀兩個電極，計算兩個鄰近電極的電壓變化，同時在其他電位中性的 部位放地線，通常是前額或者或耳垂，作為噪音基準，以幫助排除噪音訊號
(Tassinary & Cacioppo, 2000)。
測量臉部肌肉時因為 30 條的肌肉都對稱，所以只要測量單邊即可。一般來 說選擇左臉，因為右半腦同時控制情緒變化以及左側肌肉。但肌肉分布密集，所 以最大挑戰是搜集到正確的肌肉訊號，同時避免其他肌肉的電位訊號干擾。至於 要怎麼放電極只有大致參考標準，因為每個人臉型不同，所以必須適時調整。圖
3-2 所呈現的是本次研究中所探測的皺眉肌、顴大肌分布，以及電極放置位置。
圖 3-2 皺眉肌與顴大肌的分布。測量時每條肌肉上會放置兩個電極點，皺眉肌電極點的第一放置 未直為眉尖，第二放置位置延著眉毛往上，緊貼著第一電極點。顴大肌電極點的第一放置為鼻尖 與眼尾的十字交界，第二電極點則為第一電極點與嘴角向上揚升的斜線，兩者間的交差位置。
59
皮膚表面的電位活動範圍約在 10-200 赫茲(Boxtel, Goudswaard, &
Schomaker, 1984)，因此大部分心理學研究認為蒐集 10-500 赫茲的訊號即足以。
此外運動單位在休息的時候就會產生 10-30 赫茲的訊號，所以多使用 20 或 30 赫 茲為採樣閾值，記錄 20(30)-500 赫茲的電位訊號(Tassinary & Cacioppo, 2000)。大 多研究中，會將這些原始訊號以積分法（integrated）進行轉換，積分法是以時間 為單位，計算每一時間的累積能量（圖 3-3）形成的振幅（μV），之後再修整原 始資料，讓原本雜亂的波動平滑呈現。
修整資料有兩種方式（圖 3-4），一是計算原始訊號的平均數形成平滑波形，
二是計算均方根（root mean square）形成積分波形，由於肌肉縮收時能量有正負 起伏，因此本研究採用第二種方式，將所有數值進行 RMS 轉換，計算電位變化 的絕對值。
圖 3-3 單一時間點各頻率的累積能量。
60
圖 3-4 a. 原始的積分資料。b.平滑波形。c. 積分波形。
過去研究發現，看到刺激物並出現反應僅相隔 500 毫秒，因此本篇研究直接 以刺激物出現的時間為分界點計算 Z 分數，將所有受測者的數值標準化。首先 計算刺激物出現前三秒與刺激物出現後四秒的均方根平均值，並進行標準化，取 得相對應的 Z 分數。
二、自主神經系統活動：膚電測量
目前情緒研究中，廣泛接受的自主神經系統測量指標，包括測量皮膚表層電 位活動的「膚電」，以及基於心跳活動所延伸出的心跳頻率、血壓、心搏輸出量 等等(Larsen & Prizmic-Larse, 2005)。其中 Bradley 和 Lang 等人強調，情緒的喚起 程度是促使膚電變化的重要變項，當 SCR（skin conductance response, SCR）的 幅度增高，代表喚起程度增強，且膚電反應不受情緒價性影響(Bradley & Lang,
2000a; Cuthbert, Bradleym, & Lang, 2007)。
膚電測量的是個體流汗時所產生的電流傳導活動，人類擁有兩種汗腺，一是 泌離分泌腺（apocrine gland），分布在頭皮和腋下，這類型汗腺的主要功能是溫
61
度調節；二是外分泌腺（eccrine gland），分布於全身但手腳掌特別密集，除了肩 負調節體溫的責任，同時與情緒反應息息相關。因為從進化觀點來看，手的功能 是用來抓取或推離事物，而掌上汗水能夠增加摩擦力，幫助人類抓取物品；汗水 也能夠保護人的皮膚表面，避免磨蝕傷害。因此科學家相信手掌皮膚表層的汗水 分泌透露心智準備，預備將物體拉近自己或是推開，因此膚電測量時常將電極片 黏貼於手掌之上，蒐集手部的電位反應以掌握情緒(Naqvi & Bechara, 2006)。
（一）膚電的測量原理
外分泌腺完全由交感神經系統控制，人類的神經系統可以分為中樞神經系統
（central nervous system）與周圍神經系統（peripheral nervous system）。周圍神 經下又可分為兩個系統（圖 3-5）：軀體神經系統（somatic nervous system）和自 主神經系統（autonomic nervous system）。自主神經系統又包含交感神經系統
（sympathetic nervous system，SNS）與副交感神經系統（parasympathetic nervous
system，PNS）。
交感神經系統的運作，源自於脊髓的交感神經細胞（intermedio-lateral cell
column）。當情緒興奮，交感神經細胞會發散至交感神經節，在此細胞釋放了乙 醯膽鹼（acetylcholine），並藉由尼古丁乙醯膽鹼受體（nicotinic acetylcholine
receptor），活化了後神經節元。之後交感神經節軸突，會釋放腎上腺素（乙醯膽 鹼）至毒蕈膽鹼受體（muscarinic acetylcholine receptor），這類受體與汗腺緊密接 合，所以只要交感神經有所反應，汗水也隨之分泌。
62
圖 3-5 神經系統結構圖，汗水分泌受到自主神經系統下的交感神經所調控。
膚電通常將測量電極放在汗腺密布的手掌上，以更有效的記錄汗水分泌所造 成的電流變化。運用汗液含鹽因此能導電的特性，測量的是兩個電極間微小的伏 特流量，使用μS (micro siemens)為測量單位。其測量原理為，當處於平靜狀態時 汗管內並沒有汗液所以毛孔關閉；不過情緒產生波動時交感神經活化，促使外分 泌腺排出汗水。汗水陸續注入汗管內，提高了管內壓力。當管內壓力大於角質層 壓力，毛孔打開汗水溢到掌上，直到管內壓力釋放毛孔才再次閉合（圖 3-6）。汗 水分泌與毛孔開合都導致電流變化，借此可推敲受測者當下的情緒喚起程度。
圖 3-6 汗水分泌與膚電變化。A 汗管內沒有汗液，毛孔閉合。B 汗水注入，管內壓力提高。C 汗 管內壓力大於角質層，毛孔打開，汗水溢至皮膚外，膚電反應提高。D 管內壓力釋放，毛孔閉
合，膚電反應回到原始狀態(Naqvi & Bechara, 2006)。
神經系統
中樞神經 周邊神經
自主神經
交感神經
副交感神經
軀體神經
63
（二）膚電的測量方法
膚電計算的是兩個電極點間的電流變化，根據歐姆定律（電阻＝電壓／電流）， 皮膚表層的電阻，會等於兩個電極點間皮膚表面的電壓，除以通過兩個電極點通
膚電計算的是兩個電極點間的電流變化，根據歐姆定律（電阻＝電壓／電流）， 皮膚表層的電阻，會等於兩個電極點間皮膚表面的電壓，除以通過兩個電極點通