皮膚電気反応（GSR）は、自律神経系によって制御される汗腺の活動の変化を通じて、感情的な興奮を反映する。恐怖、怒り、嫌悪、幸福、驚きといった感情が強まると、通常、GSRは上昇し、これは感情の価値（ポジティブ／ネガティブ）ではなく、興奮状態を示している。悲しみについては、結果にばらつきが見られる。研究によれば、GSRは感情の強さを示す信頼性の高い指標ではあるが、非特異的である。
目次
皮膚は単なる保護層以上の存在です。それは私たちの感情を映し出すダイナミックな窓であり、皮膚電気反応（GSR）は、生理的状態と感情的状態がいかに深く結びついているかを明らかにしてくれます。 私たちの体は相互に密接につながった存在です。生理的な現象が孤立して起こることはほとんどありません。心拍数が上がると、瞳孔が拡大し、筋肉が緊張し、脳との間で信号がやり取りされ、こうした反応の多くが調節され（また脳によって制御され）ます。体の複数の部位が協調して働くことで、私たちは（通常）環境に対して適切に反応できるようになっています。
同様に、私たちの皮膚は、体内で起きている他の事象に起因する信号を発します。これが、皮膚電気反応（GSR。EDAや皮膚電気活動と呼ばれることもあります）の主な対象となるものです。この信号は、汗腺の活動の変化によって皮膚が電流を伝導することから生じるものです。
こうした汗腺の活動の変化は、別の要因、すなわち感情の状態の変化と関連しています。これらの感情の状態は、一連の反応を引き起こす最初の引き金として、脳にその起源を持っています。
個人の感情状態と皮膚電気反応（GSR）の変化との間に関連があることを示す研究は数多く存在する[1, 2, 3]。さらに、メタ分析（複数の研究結果を統合した研究）によれば、感情的興奮に対するGSR反応は概して普遍的なものであることが示唆されている[4]。
以下では、皮膚電気反応（GSR）と感情との関連性を示すいくつかの論文を紹介し、これらの知見が感情状態の理解や研究にどのように活用できるかについて解説します。個別の感情状態の数（あるいはその存在自体）については議論が続いていますが[5]、ここでは簡潔にするため、エックマンが当初提唱した6つの基本感情に焦点を当てます[6]。
「6つの感情」とは何か、またGSRはそれらをどのように測定するのか
恐怖という感情
実験室で恐怖を引き出すことは、どこかブラックユーモアを帯びた作業になり得る。これまでに、傾く椅子を使った仕掛けやその他の驚かせ方が用いられてきた（もっとも、この効果と驚きとの区別をつけるのは難しいが[4]）。
ある倫理的に問題のある実験では、参加者に虚偽ではあるが脅威的な医学的診断を下し、その間、皮膚電気反応（GSR）、心拍数、呼吸数を記録した。その結果、この恐怖を誘発する状況下では、皮膚電気反応（GSR）の活動レベルが全体的に上昇することが判明した [7]。
別の実験では、参加者に「この研究の目的は血圧を測定することだ」と伝え、単にリラックスしてもらうよう促すことで、参加者を欺いた。その後、すべて仕組まれた出来事として、参加者に微弱な電気ショックを与え、実験者は「これは危険な高電圧の短絡事故だ」と驚きの声を上げた[8]。記事にもあるように、「実験者は恐怖と混乱の雰囲気を作り出した」。確かに、恐怖を引き出すには十分な仕掛けだった。
もちろん、被験者には事前にシナリオについて詳しく説明し、実験終了後には事後説明を行った。その結果、恐怖を伴う状況に対して皮膚電気反応（GSR）の活動が上昇することが示された。これらの結果は、恐怖の感情が皮膚電気反応（GSR）の活動上昇と関連していることを示しており、この感情状態を裏付けるものとなった。
怒りの感情
また、研究によると、GSR（皮膚電気反応）の活動増加は、中立的な状態と比較して、怒りの感情と関連していることが示されている。
マールブルク大学で行われた研究では、苛立たしい質問の数々、不機嫌そうな研究者、故障したインターホン（その他、演出されたものの怒りを誘う要素）といった実験的状況を用いて、怒りの感情を引き出した。同時に、皮膚電気反応（GSR）、心拍数、および顔面筋電図（fEMG）の測定値が記録された。
その結果、恐怖を誘発する状況下に置かれた被験者と比較して、この被験者群のGSR値は有意に上昇していることが判明した。
マーシーら研究者らは、被験者に怒りに関連する記憶を想起してもらう実験において、ストレスがやや少ない実験設定を採用し、脳画像検査と皮膚電気反応（GSR）を用いた[9]。その結果、中立的な状態と比較して、GSRのレベルが有意に上昇していることが明らかになった。
嫌悪の感情
嫌悪感を測定するには、かなりの度胸が必要だ。Kreibigらが指摘するように、被験者に嫌悪感を引き起こす主な方法は2つある。1つは、「汚れたトイレ、ゴキブリ、食べ物に這うウジ、悪臭、食べ物を吐き出す表情」といった汚染や不潔に関連する対象を通じて、もう1つは、「注射、切断シーン、血まみれの傷」といった身体的危害に関連する視覚的シーンを通じてである[4]。
もう少し穏やかな状況下では、コレットらによる研究では、特定の感情を表す表情の画像を刺激として用いた。参加者は、提示された感情を実際に感じてみるよう指示された。研究者らは、GSR（皮膚電気反応）、皮膚温度、呼吸など、自律神経系のさまざまな指標を用いて測定を行った結果、嫌悪に関連する条件において、GSR活動に特有の増加が認められた [10]。
ウィリアムズらによる別の研究では、GSR（皮膚電気反応）とfMRI（機能的磁気共鳴画像法）の両方を用いてさまざまな感情的反応を調査したところ、対照群と比較して嫌悪条件においてGSR活動が増加していることが明らかになった [11]。
幸福の感情
ステファニー・ハルファら研究者ら[12]は、参加者に楽しい音楽と悲しい音楽を聴かせながら、GSR（皮膚電気反応）、心拍数、fEMG（表面筋電図）などの様々な生体信号を測定する研究を行った。その結果、悲しい音楽を聴いた場合と比較して、楽しい音楽を聴いた場合において、SCR（皮膚電気反応）の値が有意に上昇することが明らかになった。
Levensonらによる研究[13]では、感情的な表情を模倣することが生理的活動を誘導し得るかどうかを明らかにするため、多角的なデータが収集された。 研究者らは、心拍数、皮膚電気反応、体温、および筋活動の複合的な測定値を用いた。その結果、幸福な表情を浮かべることと皮膚電気反応レベルの増加との間に有意な関連性が認められ、また、その感情に関する自己報告とも相関が見られたことから、幸福の体験と皮膚電気反応の強さとの間に関連性があることが示唆された。
他の研究でも、幸福感とGSR反応の増大との関連性が指摘されており、その主張を裏付けるために多角的なアプローチがしばしば用いられている[3, 14]。研究により、GSR活動の増加と幸福感との間には明確な関連性があることが示されている。
ウェビナー「感情とは何か、そしてそれをどのように測定するのか？」をご覧ください。
驚きという感情
他の基本的な感情はいずれも、感情の連続体上で「肯定的（幸福）」または「否定的（怒り、嫌悪、恐怖、悲しみ）」に分類されるのに対し、驚きは中立的な価値を持つ感情である[4]。それにもかかわらず、皮膚電気反応（GSR）の活動増加は、この感情と関連付けられることが多い[10]。しかし、この感情とGSR活動レベルとの関係について決定的な結論を導き出すには、さらなる研究が必要である。
悲しみの感情
悲しみという感情に伴う皮膚電気反応（GSR）の活動レベルに関する証拠は、前述の他の感情に比べて、比較的意見が分かれている。これは、涙を伴う悲しみと、涙を伴わない悲しみとの間に明らかな違いがあるためでもある。前者はしばしばGSR活動の増加と関連している[15]のに対し、後者はGSR活動の低下と関連している[16]。
ある研究では、悲しみの感情を引き出すために広く用いられている映画『ザ・チャンプ』（アカデミー賞ノミネート作ではないが、確かに評価の高い作品である）の映像クリップが使用された。その結果、対照群の被験者では皮膚電気反応（GSR）の活動が低下したことが確認された（一方、行動障害のある他の被験者では変化は見られなかった[17]）。他の研究でも同様のアプローチが採用され、映画『バンビ』を用いて同様の結果が報告されている[18]。
結論
上記の研究は、GSR活動の増加が感情の強さと関連しているという傾向を明確に示している（個人が感情を強く感じるほど、GSR活動に検出可能な変化が見られる可能性が高くなる）。しかし、いくつかの例外もある。すなわち、個人が安堵感[19]、満足感[2]、あるいは悲しみ（泣いていない場合[16]）を感じた際には、GSR活動の低下が確実に認められる。
特定の感情状態に対する生理的反応に、識別可能な違いがあることを解明しようとする様々な研究が行われてきた。つまり、複数の測定値が特定の感情を明確に示すことができるというものである（例：[10]）。これは広く議論されているテーマであり、現時点では絶対的な合意は得られていない[4]が、一つだけ明確な点がある。それは、（いくつかの例外はあるものの）被験者が感情を経験すると、そのGSR活動が増加する傾向が強いということである。 しかし、マルチモーダルなアプローチこそが、感情研究における「聖杯」——相手に尋ねることなくその人の感情を把握すること——を見出す上で、最も有望な手段であるように思われる。
さまざまな感情状態とGSR（皮膚電気反応）の活動との関連性について、お読みいただきありがとうございました。GSR測定が人間の行動や感情の理解にどのように役立つかについて、さらに詳しく知りたい方は、以下の無料ガイドをダウンロードしてください。
参考文献
[1] Alaoui-Ismaïli, O., Robin, O., Rada, H., Dittmar, A., Vernet-Maury, E. (1997). 臭気によって喚起される基本的感情：自律神経反応と自己評価の比較. Physiology and Behavior 62, 713–720.
[2] Hess, U., Kappas, A., McHugo, G.J., Lanzetta, J.T., Kleck, R.E. (1992). 表情が感情の自己生成に及ぼす促進効果. International Journal of Psychophysiology 12, 251–265.
[3] Tsai, J.L., Levenson, R.W., Carstensen, L.L. (2000). 高齢および若年層の中国系アメリカ人とヨーロッパ系アメリカ人における感情的な映画に対する自律神経反応、主観的反応、および表情反応。『Cultural Diversity and Ethnic Minority Psychology』15, 684–693.
[4] Kreibig, S. D. (2010). 感情における自律神経系の活動：総説. Biological Psychology, vol. 84, no. 3, pp. 394–421.
[5] Feldman-Barrett, L. (2006). 「感情は自然種か？」『Perspectives on Psychological Science』1, 28–58.
[6] Ekman, P. (1992). 「基本的感情に関する論考」. Cognition and Emotion, 6, 169–200.
[7] 内山 伊知郎, 1992. 恐怖、怒り、喜びの区別. Perceptual and Motor Skills 74, 663–667.
[8] Ax, A.F., 1953. 人間における恐怖と怒りの生理学的差異. 『Psychosomatic Medicine』 15, 433–442.
[9] Marci, C.D., Glick, D.M., Loh, R., Dougherty, D.D., 2007. 感情の自伝的想起に対する自律神経系および前頭前皮質の反応. Cognitive, Affective, and Behavioral Neuroscience 7 (3), 243–250.
[10] Collet, C., Vernet-Maury, E., Delhomme, G., Dittmar, A., 1997. 基本的感情に対する自律神経系の反応パターンの特異性. Journal of Autonomic Nervous System 62, 45–57.
[11] Williams, L.A., Das, P., Liddell, B., Olivieri, G., Peduto, A., Brammer, M., Gordon, E., 2005. BOLD、発汗、そして恐怖：fMRIと皮膚電気伝導度による顔面恐怖信号の識別. NeuroReport 16, 49–52
[12] Khalfa, S., Roy, M., Rainville, P., Bella, S.D., Peretz, I., 2008. 「幸福な音楽と悲しい音楽の心理生理学的区別におけるテンポ同調の役割」『International Journal of Psychophysiology』68 (1), 17–26
[13] Levenson, R.W., Ekman, P., Friesen, W.V., 1990. 自発的な顔面運動は、感情特異的な自律神経系の活動を誘発する。Psychophysiology 27, 363–384.
[14] Vianna, E.P.M., Tranel, D., 2006. 感情的覚醒の指標としての胃筋電活動. International Journal of Psychophysiology 61, 70–76.
[15] Gross, J.J., Fredrickson, B.L., Levenson, R.W., 1994. 泣くことの心理生理学. Psychophysiology 31, 460–468.
[16] Rottenberg, J., Gross, J.J., Wilhelm, F.H., Najmi, S., Gotlib, I.H., 2002. 「大うつ病性障害における涙の閾値と強度」. Journal of Abnormal Psychology 111, 302–312.
[17] Marsh, P., Beauchaine, T.P., Williams, B., 2008. 破壊的行動障害を有する男子における悲しげな表情と自律神経系の反応の乖離. Psychophysiology 45, 100–110
[18] Sternbach, R.A., 1962. 感情における自律神経反応の差異の評価. Journal of Psychosomatic Research 6, 53–68.
[19] Blechert, J., Lajtman, M., Michael, T., Margraf, J., Wilhelm, F.H., 2006. 広範囲なサンプリングと末梢生理学的情報の高度な処理を用いた不安状態の同定. Biomedical Sciences Instrumentation 42, 136–141.
