نقش تفاوت‌هاي جنسيتي در پاسخ به موسيقي‌هاي احساسي مختلف براساس تحليل جامع ويژگي‌هاي سيگنال‌هاي خودمختار

The role of gender differences in response to emotional music: a comprehensive analysis of autonomic signal characteristics

چكيده زمينه و هدف: تفاوت‌هاي فردي، به ويژه جنسيت، نقش مهمي در چگونگي پاسخ افراد به احساسات دارد. در تحقيقات علوم شناختي، تحليل سيگنال‌هاي بيولوژيكي به عنوان يكي از راه‌هاي مطمين در بررسي اين پاسخ‌ها معرفي شده است. در اين مقاله، با اتخاذ رويكردي جامع بر روش‌هاي پردازش سيگنال‌هاي حياتي، مطالعه دقيقي بر مساله تفاوت‌هاي ميان زنان و مردان به تحريكات احساسي مختلف از جمله ترس، غم، شادي و آرامش شده است. مواد و روش‌ها: بر اين اساس، روش‌هاي پردازش سيگنال به سه دسته كلي تحليل‌هاي خطي، ويولت و غيرخطي تقسيم مي‌شود. در روش پيشنهادي، ويژگي‌هاي مختلف از هر سه دسته و از سه سيگنال خودمختار (شامل سيگنال‌هاي قلبي، پالس انگشت و هدايت الكتريكي پوست) استخراج گرديد. براي ايجاد احساسات در افراد، قطعات موسيقي معتبر از چهار كلاس احساسي پخش شد. يافته‌ها: نتايج بيان‌گر وجود الگوهاي متفاوت در پاسخ به تحريكات احساسي مختلف در ميان زنان و مردان بوده است. اين تفاوت‌ها در ويژگي‌هاي سيگنال پالس نسبت به دو سيگنال ديگر مشهودتر بود. از ميان كلاس‌هاي احساسي، ترس بيش‌ترين نرخ تمايز در پاسخ‌هاي احساسي خانم‌ها و آقايان را ايجاد كرده است. نتيجه‌گيري: اين مطالعه سعي كرده است تا با بررسي جامع سيگنال‌هاي خودمختار و روش‌هاي مختلف پردازش، بتوانند بينش جديد و درك بهتري از تفاوت‌هاي جنسيتي افراد در پاسخ‌هاي احساسي را ارايه نمايد. به علاوه، به محققان كمك مي‌‌كند در مواجهه با حجم وسيعي از اطلاعات به دست آمده از تحليل سيگنال، تصميمي مناسب در جهت شناسايي روش پردازشي كارآمد اخذ نمايند.

Abstract Background: Individual differences, especially gender, have an important role on individuals responds to the emotions. In cognitive science investigations, the analysis of biological signals has been introduced as a confident way to evaluate such responses. In this paper, by adopting a comprehensive approach on biomedical signal processing techniques, a precise examination on women and men differences in affective responses has been provided into different emotional stimuli, including fear, sadness, happiness, and peacefulness. Materials and Methods: Accordingly, signal processing methods were divided into three general categories, linear, wavelet, and non-linear based techniques. In the proposed method, different features from each of three categories and from three autonomic signals, including electrocardiogram (ECG), finger pulse, and galvanic skin response (GSR), were extracted. To induce emotions in participants, validated emotional pieces of music were broadcast in four affective classes. Results: The results indicate the different patterns of responses into affective incentives in women and men. The differences were more noticeable in the features of pulse signal than those of the other signals. Among emotional classes, fear resulted in the highest rate of distinction between men and women emotional responses. Conclusion: By the comprehensive evaluation of autonomic signals and different signal processing techniques, this study has tried to offer a new insight for better understanding of gender differences in emotional responses. In addition, it will help the researchers to adopt appropriate decisions in identifying efficient processing approach to deal with large amount of information achieved from signal analysis.