احساس و درك آن در رفتار انساني بسيار مهم است چراكه احساس نيروي محركه بسياري از رفتارها و فعاليت‌هاي روزانه ما است و به تجربيات زندگي ما معنا مي‌بخشد. بدون احساس كارهاي ما مثل يك سري دستور يا فرمان از پيش تنظيم شده است كه بدون هيچ روحي انجام مي‌شوند. احساس نه تنها به رفتارهاي ما رنگ و بو مي‌بخشد بلكه تا حد زيادي نيز رفتار ما را تحت كنترل خود در مي‌آورد. در واقع با ايجاد احساسي ناشي از يك تجربه يا به آن علاقه‌مند شده يا از آن دور مي‌شويم يا حتي ممكن است رفتارهاي متفاوت ديگري داشته باشيم.

از طـــرفــي مــي‌بـيـنـيــم كــه افــرادي كــه داراي احـسـاسـات مـثـبـت‌تـري هـستند، داراي كيفيت بالاتري در زندگي بوده و حتي طول عمر و اميد به زندگي در آن ها بيشتر است . از سوي ديگر بسياري از بيماري‌ها نيز هستند كه با اختلال در احساسات، فعاليت روزانه فرد را مختل كرده و زنـدگـي آن‌ها را تحت تاثير قرار مي‌دهند. اين بيماري‌ها نادر نبوده بلكه بسيار شايع هم هستند مثلا بيماري معروف عصر ما يعني افسردگي كه  در ميان جوامع مختلفبسيار شايع بوده و افراد زيادي را گريبانگير خود كرده است. مساله احساس و لزوم بررسي و مطالعه آن از وجوه مختلف قابل بحث است كه هركدام مي‌تواند انگيزه كافي براي اين مطالعات را ايجاد كند. شايد ساده‌ترين دليل كه به ذهن خطور مي‌كند  لذت بردن بيشتر از زندگي و داشتن احساسات خوب و مثبت است. 
از سوي ديگر افزايش سريع تكنولوژي باعث ورود روبات‌هايي به بازار مي‌شود كه سريع، هوشمند و خودكار هستند. اما با اين همه بهتر است تا اين روبات‌هاي بدون احساس به سلاح احساس هم مسلح شده تا بتوانند احساسات كاربر خود را شناخته، درك كـنـنــد و بــه آن پــاسـخ دهنـد. مطـالعـات در ايـن زمينـه مـي‌تـوانـد منجـربـه تعـامـل لذت‌بخش‌تر انسان و رايانه شده و باعث رونق صنعت بازي‌هاي كامپيوتري يا ايجاد دوست و همنشين انسان نما شود.
بحث شناسايي احساس در پزشكي، سرگرمي و HCI)Human-Computer Interface(، مصاحب، مربي و كلا فعاليت‌هاي اجتماعي  كاربرد دارد. هدف اين است تا موفق به شناخت الگو و كمي سازي احساساتي چون عصبانيت، عشق و ... شده تا از آن براي درمان بيماري‌هاي رواني يا افزايش سطح بهداشت استفاده كنيم.

روش‌هاي شناخت احساسات
 تاكنون چندين روش براي ارزيابي احساسات استفاده شده كه متداول‌ترين آن‌ها استفاده از سيگنال‌هاي بيولوژيك مانند  EEG, ECG, EMG يا استفاده از هدايت پوست ،‌ تـعـرق، دمـا وbvp)Blood Volume Pulse( اسـت. عـلـت اصـلـي استفاده از سيگنال‌هاي بـيـولـوژيـك ايـن اسـت كـه احسـاسـات مختلـف بـاعـث ايـجاد فعاليت‌هاي خودكار مختلفي در بدن مي‌شوند مثلا عصبانيت باعث افزايش نرخ قـلـبـي و دمـاي پـوسـت و تـرس بـاعـث افـزايـش ضربان قلب و كاهش دماي پوست و خوشحالي باعث كاهش ضربان قلب شده و هيچ تغييري در دماي بدن نمي‌دهد.
از طــرفــي بـيـوسيگنـال‌هـا پيـوستـه بـوده و بـه راحـتــي مــي‌تــوان از آن‌هـا در كـنـار كـانـال‌هـاي خــارجــي اسـتـفــاده كـرد. ECG يـا ثبـت فعـاليـت الــكــتـــريـــك قــلـــب در شــنـــاخـــت احــســـاس بــا اندازه‌گيري قابليت انقباض ماهيچه‌ها در روي سـطـح سـيـنـه قـابـل انـجـام اسـت و ويـژگـي‌هـاي متداول استخراج شده از روي ECG نرخ ضربان قلب يا HR فاصله بين دو ضربه (IBI) يا HRV و آريـتـمـــي هـــاي سـيـنــوس تـنـفـســي هـسـتـنــد. در مطالعات انجام شده در اين زمينه مي‌توان چنين نــتـيـجـــه گـــرفـــت كـــه كـــاهـــش HR در حـــالات ريـلـكـسـيـشـن و خـوشحالي و افزايش HRV در حالات دسترس و عصبانيت ديده مي‌شود.
در EMG فـعـالـيت و يا فراواني تنش ماهيچه انــدازه گــرفـتــه مـي‌شـود و ديـده شـده كـه دامـنـه سيگنـال مستقيمـا بـا فعـاليت ماهيچه در ارتباط است. مثلا شناخت احساس از روي صورت با تغييـر حالت ماهيچه‌هاي آن يا طرز ايستادن و ژست فرد يا استفاده از حركات بدن در هنگام صحبت، زير مجموعه‌هايي از شناخت احساس از روي EMG هستند. 
هدايت پوست كه در آن ميزان هدايت پوست در مقابل جريان الكتريكي اندازه‌گيري مي‌شود به طور خطي با ميزان هوشياري و گوش به زنگ بودن فرد همبستگي دارد. 
روش ديگر كه با اندازه‌گيري ميزان انبساط سينه همراه است، نرخ تنفس يا RF يا دامنه نسبي تـنـفسـي )RA( را انـدازه گـرفتـه و ديـده شـده كـه افزايش RF نشان دهنده عصبانيت يا خوشحالي و كاهش RF نشان دهنده آرامش يا خوشي است.

الكتروانسفالوگراف
در EEG ولـتــاژهــاي الـكـتـريـكـي تـولـيـد شـده توسط نرون‌هاي مغز در جمجمه را ثبت كرده كه فركانس آن‌ها بين يك تا 40‌ هرتز است كه بين 20 تا 40 دقيقه طول مي‌كشد.
EEG جمجمـه در فـركـانـس‌هـاي مختلف از خود نوساناتي نشان مي‌دهد كه برخي از اين نوسانات داراي بازه‌هاي خاصي هستند كه به اين باندهاي فركانسي نام‌هايي نيز اطلاق شده كه ممكن است از جايي به جاي ديگر در مقدار عددي آن ها تفاوت‌هاي جزيي باشد.

روش الكترود گذاري
معمولا بعد از آماده كردن جمجمه براي كاهش امپدانس از ژل يا چسب هدايت براي جـايگـذاري الكتـرودهـا استفـاده مـي‌شـود. بيشتـر سيستـم‌هـا از الكتـرودهـايـي استفاده مي‌كنند كه هركدام به يك سيم جداگانه متصل هستند اما هنگامي كه تعداد الكترودها زياد باشد از شبكه يا كلاه استفاده مي‌شود. براي بيشتر كارهاي تحقيقاتي از سيستم استاندارد 20‌-10 بين المللي استفاده مي‌شود تا محل و نام الكترود در همه كارها يكسان باشد و بتوان نتايج حاصله را با هم مقايسه كرد. اگر لازم باشد تا رزولوشن مكاني بيشتر باشد از الكترودهاي بيشتر استفاده مي‌شود. به طور معمول دامنه سيگنال  v10 در اندازه‌گيري‌هاي جمجمه و mV20-10 در اندازه‌گيري‌هايي subdural است. البته غير از اين روش، مي‌توان از روش‌هاي تصويربرداري چون fMRI ,PET استفاده كرد. 

مقايسه بين EEG و روش هاي تصويربرداري 
گرچه هدف اصلي ما در اين تحقيق استخراج ويژگي‌هاي مربوط به احساس از روي احساس است، اما بهتر است تا مقايسه‌اي بين اين روش و روش‌هاي تصوير برداري انجام دهيم. رزولوشن زماني يك احساس حدود يك ميلي ثانيه و يك پتانسيل عمل تقريبا حدود 130-5/0‌ ميلي ثانيه طول مي‌كشد تا در طي يك نرون انتشار پيدا كند كه البته اين زمان به نوع نرون بستگي دارد. روش‌هاي تصوير برداري داراي رزولوشن‌هاي زماني حدود ثانيه و دقيقه هستند. EEG احساس فعال مغزي را به طور مستقيم اندازه مي‌گيرد اما PET,fMRI تغيير در فلوي خون يا فعاليت متابوليك را اندازه مي‌گيرند.

تعريف واژه احساسات
گـاهـي در مكـالمات روزمره خود از واژه‌هايي استفاده مي‌كنيم كه براي همه‌مان آشناست و با آن مفهومي را به ديگران مي‌رسانيم. واژه‌هاي بيان كننده احساس هم يكي از همين نوع واژه ها هستند كه به نظر مي‌رسد همه معني و مفهوم مشترك و خاصي را از آن درك مي‌كنند ولي وقتي دقيق تر مي‌شويم مي‌بينيم كه چقدر محدوده احساسات متنوع بوده يا حتي احساساتي كه با واژگان يكسان توسط افراد به كار برده مي‌شوند داراي عمـق و حتـي مفهـوم‌هـاي متفـاوتـي از هـم هستنـد. در ضمـن كيفيـت و كميت احساس‌‌ها هم با يكديگر متفاوت است. در برخورد رياضي وار با احساسات خواهيم ديد كه اين مساله بيشتر خود را نشان داده و نمي‌توان مرزبندي خاصي بين آن‌ها قائل شد و مرزها و هويت‌هاي گسسته‌اي براي آن‌ها در نظر گرفت. اگر بخواهيم واژه احساس را تعريف كنيم مي‌توان گفت احساس يك مفهوم است كه داراي سه مولفه اصلي است:

تجربه فردي
اظهارات بيروني ( مثلا تغييرات ايجاد شده در صدا، ماهيچه هاي صورت ، لحن و ...)
انـگـيـخـتـگـي بـيـولـوژيـك ( مـثـلا تـغـيـيـر در فركانس، شدت ضربان قلب و تنفس ، تعريق‌،دما، تنش ماهيچه و امواج مغزي .)
در اين حوزه واژه‌هاي بسيار نزديك به احساس نيز وجود دارد كه در ادامه به تعريف و بيان چند تا از اين واژه‌ها مي‌پردازيم. 

واژه‌هاي نزديك به احساس و تمايز بين آن‌ها 
عاطفه: چيزي بيشتر از احساس كه شامل فاكتورهاي شخصيتي و خلق نيز است.
خلق: حالت روحي طولاني مدت كه معمولا در طول زمان بسيار متغير است. برخي اعتقاد دارند خلق چند ساعت به طول انجاميده اما در موارد نادري نيز ممكن است چند روز يا بيشتر هم به طول انجامد.
خلق و خو: در حقيقت با شخصيت در ارتباط است و براي مدتي ادامه پيدا مي كند و مثل يك سكو مي‌ماند كه احساسات و خلق روي آن سوار مي‌شود. خلق و خو غالبا حالت محو و مبهم دارد و مثل خلق حالت متمايز ندارد و بر مبناي اعتقادات و باورهاي ما شكل گرفته است.

تمايز احساس با ديگر واژه‌ها
معمولا احساس با خلق و خلق و خو از چند لحاظ فرق دارد:
 1) احساس كوتاه مدت‌تر است مثلا با گرفتن يك كادوي تولد خوشحال مي‌شويم ولي به محض باز كردن آن و ديدن اين كه آن مطابق ميل ما نيست احساس خوشحالي از بين مي‌رود و احساس جديد جاي آن را مي‌گيرد.
2) احساس‌ها با هم جايشان را عوض مي‌كنند و معمولا نمي‌توان دو احساس را با هم داشت مثلا نمي‌توان هم خوشحال بود و هم ناراحت.
 3) احساس نسبت به خلق وخلق و خو حالت افراطي‌تر دارد و مقدار ماكسيمم و مينيمم آن نسبت به ماكسيمم و مينيمم خلق و خلق و خو بيشتر است. مثلا مي‌توان به سرعت خيلي خيلي عصباني شد و سپس به خلق تحريك پذيري (كج خلقي ) وارد شد.
 4) احساس خيلي معين و مشخص بوده و توسط اتفاق‌هاي خاصي شروع مي‌شوند و پاسخ‌هاي فوري و آني به اين اتفاقات هستند و باعث يك عمل خاص مي شوند مثلا فرار از پارس يك سگ.

تقسيم بندي احساسات
به طور كل تقسيم بندي‌هاي متفاوتي در اين زمينه وجود دارد ولي متداول‌ترين آن تقسيم به دو دسته احساسات اوليه و احساسات ثانويه است.

احساسات اوليه
احسـاسـات اوليه يا what is felt first در زبان ساده يعني آن چيزي كه اول احساس مي‌كنيم مثلا اگر صحبت از مرگ باشد احساس ناراحتي مي كنيم و اگر تهديد شويم احساس ترس. اين احسـاس‌هـا بيـن انسـان‌هـا و حيوان‌ها مشترك هستند. متداول‌ترين احساسات اوليه:
1.ترس 2.عصبانيت 3.ناراحتي 4.خوشحالي 
 افراد مختلف ممكن است در تئوري‌هايشان تـعـداد بيشتـري از ايـن احسـاسـات اوليـه داشتـه باشند.

احساسات ثانويه 
احساست ثانويه يا what is felt next يا آنچه بعدا حس مي‌شود كه يا مستقيما از احساسات اوليه ناشي مي‌شود يا ممكن است در نتيجه يك سري از فكرهاي پيچيده باشد، يعني تركيبي از احساسات اوليه. 

احساسات گسسته
معمولا اين نوع طبقه بندي احساسات يعني تركيبي از احساسات اوليه را طبقه بندي گسسته مــي‌گــويـنــد كــه در آن احـسـاس‌هـا بـه صـورت هويت‌هاي جدا از هم با مرزبندي‌هاي مشخص هستند. اشكال عمده اين روش‌ها اين است كه تمامي طيف احساسات را پوشش نمي‌دهد.

احساسات پيوسته
مـي‌توان احساس را به صورت صفحه‌هاي كارترين دو يا سه بعدي در نظر گرفت كه يك بعد آن جاذبه و بعد ديگر آن انگيختگي است و اگر بعد سوم هم در نظر بگيريم آن بعد surgency يا قـدرت يك حس است كه كمتر روي اين بعد تكيـه شـده اسـت. البتـه ايـن روش هـم خـالي از مشكـل نيسـت.احسـاسـات مـا نـاشي از فاكتورهاي مختلف بوده و داراي مولفه‌هاي بي‌شماري است‌كه ما در اين جا ساده سازي كرده و دو يا حداكثر سه بعد آن را در نظر مـي‌گيريم كه با اين كار چون به فضاي پايين‌تر نگاشت مي‌كنيم اطلاعات از دست مي‌دهيم. محورهاي متداول در روش پيوسته فعال /پسيو، مطبوع/ نامطبوع ساده / پيچيده يا attention/rejection يا control،power است.

تقسيم بندي ديگري از احساس
برخي ديگر نيز احساس‌ها را بر اساس مثبت و منفي بودن و ايجاد احساس خوبي يا بدي به دو دسته عواطف مثبت و منفي تقسيم مي‌كنند. عده‌اي ديگر نيز احساس را بر‌اساس شدت و ضعف يا بر اساس زمانشان دسته بندي مي‌كنند.

تئوري‌هاي معروف در زمينه احساس
همـان گـونـه كه گفته شد دو تقسيم بندي كلي وجود دارد. در دسته تقسيم بندي احساس  به‌صورت گسسته دو تئوري معروف ي EKMAN و  Robert Plutchik است.

تئوري  plutchik
plutchik هشت احساس اوليه را طبق آنچه در ادامه  نوشته شده تعريف كرد كه از تركيب آن‌ها احساس  ثانويه به دست مي‌آيد.

احساسات اوليه 
1-همكاري2-شادي3-مقبوليت 4-ترس5- تعجب6-ناراحتي7-تنفر8-عصبانيت
و احسـاسـت ثـانـويـه تعـريـف شـده :1-خـوش بينـي2-عشـق3-سلطه پذيري4-ترس آمـيـخـتــه بــا احـتــرام (حـيــرت)5-نــا اميـدي 6-پشيمـانـي و نـدامـت 7-خفـت و خـواري 8-پرخاشگري

تئوري  Ekman
EKMAN  شـش احـسـاس گـسـسـتـه را به قرار زير تعريف كرد :1-‌ تنفر )DISGUST(2- عـصـبــانـيــت )ANGER( 3-تــرس )FEAR( 4-شــادي)JOY( 5-نــاراحـتـي)SADNESS(6-تعجـب(SURPRISE) كـه در طـي كـارهـاي بعـدي تعـداد ايـن احسـاس‌ها به 15 عدد رسيده‌است.

نوع ديگري تقسيم بندي
تئـوري معـروف ديگـر تئـوري james-lange است كه در قرن 19 توسط دو نفر به طور مستقل از هم ارائه شد. آقايان William james,carl lange اعـتقاد داشتند كه حوادث بيروني باعث ايجاد تـغـييرات فيزيولوژيك در دستگاه عصبي خود مختار مي‌شوند كه در نتيجه آن‌ها احساس پديد مي‌آيد. آن‌ها اعتقاد داشتند كه احساسات منشا اين تغييرات نيست  بلكه اين تغييرات است كه منشا ايناحساس  است. تا دهه بيست (1920) كه دو نفر به نام‌هاي walter cannon,Philip Bard با ايـن نـظريه مخالفت كردند و گفتند عكس اين مـطـلـب درسـت اسـت و ايـن تـغييرات درنتيجه احساس به وجود آمده حاصل مي‌شود.
 ‌تـئــوري ديـگــراحـسـاس هـم كـه "تـئـوري دو فاكتور احساس نام دارد مي‌گويد كه احساس در نتيجه آناليز مستقيمي از محيط پيرامون است.

منابع اندازه گيري احساس 
 ‌در اين زمينه يا مي‌توان از مدل‌هاي انساني استفاده كرد يا حيواني. در مدل‌هاي انساني براي پــي بــردن بـه احسـاس هـاي فـرد مـي‌تـوان يـا از گزارشات خود فرد براي بيان احساس استفاده كـرد  يـا ايـن كـه رفـتـارهـاي غـيـر شرطي شده يا سـيـگـنـال‌هـاي بـيولوژيك فرد را اندازه گرفت. مثلا در حالت گزارش فردي به شخص عكس خـوشـحـال كـنـنـده‌اي نـشـان داده شده و از وي خـواسـتـه مـي‌شـود تـا مـيـزان خوشحاليش را بر مـبـنـاي عـددي بـيـن مـثلا 0 تا 10 انتخاب كند يا بـالـعـكـس مـمـكن است از وي خواسته شود تا مـتـنــاســب بــا مـيـزان خـوشـحـالـي‌اش عـكـس را انتخاب كند. ايراد واضح اين روش اين است كه بسيار وابسته به فرد بوده و مي‌توان گفت خطاي بالايي دارد چراكه اثر پيشينه فرد، فرهنگ و ... نـاديـده گرفته مي‌شود و سيگنال‌ها تا حدودي حالت فازي پيدا مي‌كنند. در اين حالت به علت عدم قطعيت لازم است تا مثلا رفتار فرد يا متغير حاكي از رضايت فرد تفسير شود. در حيوانات حالت گزارش فردي وجود ندارد و فقط تكيه بر انـدازه گيري‌هاي رفتاري است كه يا مي‌تواند آموخته شده باشد يا رفتار ساده غير شرطي. در اين ميان عده‌اي از دانشمندان اعتقاد دارند كه به علـت شبـاهـت‌هـاي انكـار نـاپذير ميان انسان و حيوانات پستاندار مي‌توان از نتايج آزمايش‌هاي مدل‌هاي جانوري براي درك بهتر مسيرهاي احساس در انسان استفاده كرد.

منشا احساس
به طور سنتي عقيده بر اين است كه احساس يك پروسه sub neo-cortical است و قسمت‌هاي سطح بالاتر كورتكس نقش چنداني در آن ندارند. اما مطالعات مختلفي هستند كه اين فرضيه را تاييد مي‌كنند كه مهم‌ترين آن‌ها Davidson است.

نواحي درگير در احساس توسط مطالعات نوروفيزيولوژيك  
در طي آزمايش‌هاي گوناگون دانشمندان با بررسي احساس حيوانات و انسان‌ها متوجه شدند كه سه ناحيه عمده در احساس دخيل هستند كه در جدول آن‌ها  در مقاله  ارائه  شده است.
در آزمايش‌ها ديده شده عواطف مثبت باعث كاهش فعاليت و عواطف منفي باعث افـزايـش فعـاليت amyglada مي‌شود. نقش اصلي اين قسمت در پردازش اطلاعات مختص به احساسات منفي جاذبه است.

اصل Mirror Neuron System
در تمامي اين آزمايش‌ها از اين اصل برآمده از مطالعات نوروفيزيولوژيك استفاده شـده كـه مـي‌گويد در هنگامي كه ما از محرك‌ها به‌خصوص محرك‌هاي تصويري استفاده مي‌كنيم و به يك فرد عكسي از عمل يك شخص ديگررا نشان مي‌دهيم در فرد ناظر همان فعاليت‌هاي مغزي ايجاد مي‌شود كه اگر قرار بود ناظر آن كار مورد نظر را انجام دهد. مثلا اگر عكس يك صورت خندان است همان واكنش‌هاي مغزي با ديدن آن عكس در آن فرد ناظر ايجاد مي‌شود و اين همان اصل MNS است. 

چرا بر بررسي پروتكل ها تاكيد مي شود؟
از آنجـا كـه مطـالعـات بـر روي احسـاس بسيـار وابستـه به فرد بوده و جز در مورد محرك‌هاي عكس ديتا بيس استانداردي وجود نداشته و نمي توان با قطعيت عنوان كرد كه مثلا فلان احساس فلان تغيير را در سيگنال مغزي ايجاد مي‌كند، يكي از راه‌هاي سودمند روش مقايسه‌اي است. در نتيجه خوب است تا پروتكل‌ها مورد بررسي قرار گرفته و در آزمايش‌هاي متوالي و بعدي به تغييرات مختصر در آن‌ها پرداخته و نتايج را بررسي كنيم.

اصل PICARD در پروتكل نويسي 
در بحث پروتكل و نحوه set up آزمايش براي استخراج ويژگي‌هاي احساس طبق نظر Picard و همكاران بايد 5 فاكتور زير را در نظر گرفت:
آيا خود شخص آن احساس مورد نظر را به طور ارادي ايجاد مي‌كند يا اين كه آن حس توسط يك محرك يا چيزي خارج از حيطه سوژه القا مي‌شود؟
آيا سوژه در يك محيط خاص يا آزمايشگاه اسـت كـه بـا محيـط متـداول خـود فـرد متفـاوت است؟
آيا تاكيد بر بيان اظهارات بيروني است يا فقط احساس داخلي؟
آيـا فـرد مـي داند كه چيزي در حال ضبط شدن است؟
آيـا سـوژه مـي دانـد كـه آزمـايشي در مورد احساس است؟

محرك هاي استفاده شده
از آن جا كه احساس هاي انساني طيف وسيع و گسترده‌اي را شامل مي‌شوند، بايد براي بروز آن‌ها نيز از محرك‌هاي متفاوتي استفاده كرد. در واقـع بـا تـحـريـك‌هـاي مـتـفـاوت تـر و مـتـنـوع‌تر مـي‌تـوان اطـلاعـات بـيـشـتـري بـه دست آورد و تـمـامـي نـواحي درگير در احساس را شناسايي كــرد. تــاكـنـون در آزمـايـش‌هـاي انـجـام شـده از مـحــرك‌هــايــي چــون قـطعـات مـوسيقـي، فيلـم، عكس يا حتي ياد آوري خاطرات توسط خود فـرد اسـتـفـاده مـي‌شـود كـه هـركدام نيز پروتكل مخصوص به خود را دارد

منبع: نشریه مهندسی پزشکی شماره ۱۳۴، مهندس فاطمه یوسف زاده، دکتر علی مطیع