Exploring the Relationship Between Skin Conductance Response and Emotions Across Voice-Related Behaviors: Objective and Subjective Analysis of SCR Patterns using Data Processing and Cross-Correlation
2024 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Utforskning av sambandet mellan hudkonduktansrespons och känslor i röstrelaterade beteenden : Objektiv och subjektiv analys av SCR-mönster med hjälp av databehandling och korskorrelation (Swedish)
Abstract [en]
This project focuses on the relationship between Skin Conductance Response (SCR) and emotions (Disgust, Angry, Relief, Awe, Neutral) across voice- related behaviors (Express, Imagine, Listen), exploring how these factors in- fluence SCR strength and timing. It is conducted at the Stockholm University Brain Imaging Centre (SUBIC), which belongs to a pilot study within the project ”Listening to others’ emotions: Neural representations of empathy arising from emotional voices” funded by Riksbankens Jubileumsfond (P22- 0574). Data from eight participants were preprocessed with a MATLAB pipeline, transforming AcqKnowledge .acq files into analyzable data, followed by sub-segment cross-correlation analysis to capture immediate SCR dynamics. Additionally, Wilcoxon Signed-Rank Tests were conducted to validate differences across behaviors and emotions, confirming the statistical significance of the results. Finally, Leave-One-Out Cross-Validation (LOOCV) was applied to assess the impact of individual participants, demonstrating that the findings remained unaffected by single outliers. Results revealed that Express, as an active behavior, triggered the strongest and most consistent responses, whereas Imagine and Listen, both passive behaviors, showed weaker and more delayed reactions. Among the emotions, Disgust, Angry, and Relief formed one group associated with stronger SCR signals, while Neutral and Awe formed another group, showing greater variability in responses. These findings highlight the importance of precise experimental design and sub-segment analysis in studying SCR responses. Future work should address limitations such as small sample size and integrate subjective en- gagement ratings to better understand individual differences in physiological reactions. This study contributes to refining methods for analyzing SCR in emotion-related research.
Abstract [sv]
Detta projekt fokuserar på sambandet mellan hudkonduktansrespons (Skin Conductance Response, SCR) och känslor (avsky, ilska, lättnad, förundran, neutral) i röstrelaterade beteenden (uttrycka, föreställa, lyssna), och utforskar hur dessa faktorer påverkar SCR:s styrka och timing. Studien genomförs vid Stockholm University Brain Imaging Centre (SUBIC) som en del av pilotstudien inom projektet ”Listening to others’ emotions: Neural representations of empathy arising from emotional voices”, finansierat av Riksbankens Jubileumsfond (P22-0574). Data från åtta deltagare förbehandlades med en MATLAB-pipeline där AcqKnowledge .acq-filer omvandlades till analyserbara data. Därefter utfördes korskorrelationsanalyser av subsegment för att fånga dynamiken i omedelbara SCR-responser. Dessutom genomfördes Wilcoxon Signed-Rank- test för att validera skillnader mellan beteenden och känslor, vilket bekräftade resultatens statistiska signifikans. Slutligen användes Leave-One-Out Cross- Validation (LOOCV) för att bedöma hur enskilda deltagare påverkade resultaten, vilket visade att resultaten inte påverkades av enstaka avvikare. Resultaten visade att ”Uttrycka”, som ett aktivt beteende, framkallade de starkaste och mest konsekventa responserna, medan ”Föreställa” och ”Lyssna”, båda passiva beteenden, uppvisade svagare och mer fördröjda reaktioner. Bland känslorna bildade avsky, ilska och lättnad en grupp som var associerad med starkare SCR-signaler, medan neutral och förundran bildade en annan grupp med större variabilitet i responser. Dessa resultat understryker vikten av exakt experimentell design och subsegmentsanalys vid studier av SCR-responser. Framtida arbete bör hantera begränsningar som det lilla urvalet och integrera subjektiva engagemangsmät- ningar för att bättre förstå individuella skillnader i fysiologiska reaktioner. Denna studie bidrar till att förbättra metoderna för analys av SCR i känslorelaterad forskning.
Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 64
Series
TRITA-EECS-EX ; 2024:920
Keywords [en]
Skin conductance response, Emotions, Voice-related behaviors, Cross- correlation, Statistical test
Keywords [sv]
Hudkonduktansrespons, Känslor, Röstrelaterade beteenden, Korskorrelation, Statistiskt test
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-361033OAI: oai:DiVA.org:kth-361033DiVA, id: diva2:1943525
External cooperation
Stockholm University, Brain Imaging Center
Supervisors
Examiners
2025-03-142025-03-112025-03-14Bibliographically approved