心電図（Electrocardiogram: ECG）

心電図（Electrocardiogram: ECG）とは、心臓が拍動するときの弱い電気の変化を、体の表面に貼った電極で記録した波形です。心理学では病気の診断ではなく、そこから求める心拍数や心拍変動（HRV）を、自律神経系のはたらきを知る指標として使います。

心電図の定義と、体の表面の電極で記録した波形からR-R間隔を読み取り、心拍数（速さ）と心拍変動HRV（揺れ）を求めて自律神経系のはたらきを知る指標にする流れ、3つのポイント（心電図と心拍数は別もの、HFは呼吸の揺れ＝迷走神経、定位反応で心拍は下がる）をまとめた図 — ひと目でわかる心電図

簡単な説明

発表の順番が近づくと胸がドキドキし、終わると落ち着いてきますね。心臓は気持ちや体の状態に合わせて速さを変えています。

心臓は1回打つたびに小さな電気を出し、それが体の表面まで伝わります。健康診断で胸や手足に電極を貼ってとる、ギザギザの波の記録が心電図です。

心臓の速さは、アクセル役の交感神経とブレーキ役の副交感神経で調節されています。落ち着いているときでも、息を吸うと心拍は少し速まり、吐くと少し遅くなります。心理学では、いちばん目立つ山（R波）の間隔から心臓の「速さ」と「揺れ」を読み取り、心の動きの手がかりにします。

由来

人の心臓の電気活動を体表から初めて示したのはイギリスの生理学者Augustus D. Waller、それを正確な検査に育てたのはオランダ・ライデン大学のWillem Einthoven（アイントホーフェン）です。

年	できごと
1887年	Wallerが毛細管電位計で記録し、The Journal of Physiology誌に報告
1895年	Einthovenが論文「Ueber die Form des menschlichen Electrocardiogramms」で装置のゆがみを補正した波形を示し、P・Q・R・S・Tと命名
1903年	Einthovenが弱い電流を正確に測れる弦線電流計（string galvanometer）を作製（ノーベル財団の紹介による）
1924年	Einthovenがノーベル生理学・医学賞を受賞（受賞理由は「心電図のしくみの発見」）

「人で初めて記録＝Waller」「PQRSTの命名と弦線電流計＝Einthoven」の取り違えに注意しましょう。

具体的な説明

波形の意味（簡単に）

波	表していること
P波	心房の興奮（脱分極）
QRS群	心室の興奮（脱分極）。いちばん大きくとがった波がR波
T波	心室の興奮が元に戻る過程（再分極）

心理学で主に使うのは、細かい形ではなく、見つけやすいR波のタイミングです。

心電図の2拍分の波形のイメージ図で、P波は心房の興奮（脱分極）、QRS群は心室の興奮（脱分極）でいちばん大きい山がR波、T波は心室の興奮が元に戻る過程（再分極）であることと、となり合うR波どうしの時間がR-R間隔で、心拍数＝60秒÷R-R間隔（0.8秒なら75拍／分）であることを示した図 — 心電図の波形（イメージ図）：P波・QRS群・T波の意味と、心拍数を求めるR-R間隔

心拍数とR-R間隔

となり合うR波どうしの時間をR-R間隔（心拍間隔）といいます。心拍数（拍／分）は「60秒÷R-R間隔（秒）」で求めます。R-R間隔が0.8秒なら75拍／分です。間隔が長いほど心拍数は少なくなります。

心拍変動（HRV）と迷走神経

R-R間隔は、健康な人でも1拍ごとに揺れています。この揺らぎが心拍変動（Heart Rate Variability: HRV）です。心臓には交感神経と副交感神経（主に迷走神経）の両方が届き、HRVはその調節を映します。しくみは自律神経系の記事も参考にしてください。

呼吸に合わせた揺れを呼吸性洞性不整脈（RSA）といいます。吸う間は迷走神経の出力が抑えられて心拍が速まり、吐くと出力が戻って遅くなります。迷走神経のはたらきを完全に遮断するとこの揺れはほぼ消えるため、主に迷走神経を反映すると考えられています（Shaffer & Ginsberg, 2017）。

指標	求め方	主に反映するもの
RMSSD	となり合うR-R間隔の差から計算（時間領域）	迷走神経（副交感神経）
HF（高周波成分）	0.15〜0.40Hzの揺れ（周波数領域）。RSAに対応	迷走神経（副交感神経）
LF（低周波成分）	0.04〜0.15Hzの揺れ	交感神経だけでなく副交感神経の影響も大きい
LF/HF比	LFとHFの比	「交感と副交感のバランス」とされてきたが、測定条件で意味が変わり異論がある

心理学研究での使い方

心拍数やHRVは、スピーチや暗算などのストレス課題、情動を引き起こす映像、注意を向けたときの反応の研究に使われます。体を傷つけずに、言葉にしにくい反応を連続して記録できるのが強みです。

ポリグラフ検査にも心拍が使われます。日本の警察の方式は皮膚電気活動・心拍・脈波・呼吸を同時に記録し、心拍は心電図から求めます。事件に関係する事実（裁決項目）には、ほかの項目より心拍数の低下、皮膚電気活動の増大、呼吸の抑制、脈波の減少が見られやすいとされます（Matsuda, Nittono, & Allen, 2012）。見ているのは「うそ」ではなく「知っている情報に気づいた」反応で、この方法を隠匿情報検査（CIT）といいます。

測定の注意点

体動：動いたり話したりすると筋肉の電気が混ざり、R波の見落としや数えまちがいが起こります。波形を確かめて誤りを取り除きます。
呼吸：迷走神経のはたらきが同じでも、呼吸の速さや深さだけでHFやRSAは大きく変わります。呼吸も記録・統制します。
測定時間と条件：短時間のHRVは5分間の記録が慣例的な標準です。姿勢や直前の運動でも値が変わるので、条件をそろえます。

実験や観察の方法と結論

Frances K. GrahamとRachel K. Clifton（1966）は、音や光などの刺激の直後に心拍がどう変わるかを調べた研究を整理し、心拍の変化を、定位反応（新しい刺激に「おや？」と注意を向ける反応）と防御反応を見分ける手がかりとしました。

結論として、Sokolov（ソコロフ）の定位反射・防御反射の考えなどをもとに、定位反応には心拍の減少（減速）、防御反応には増加（加速）がともなうという仮説を示しました。この減速は同じ刺激をくり返すと弱まります（馴化）。「注意を向けると心拍が下がる」という見方は、今も情動や注意の研究で使われています。

例文

「心電図からR-R間隔を求め、スピーチ課題の前後で心拍数とHFを比べました。」

「新しい音の直後に心拍が一時的に下がったので、参加者が音に注意を向けた（定位反応）と考えられます。」

疑問

Q: 心電図と心拍数は同じものですか？

A: 違います。心電図は電気活動の波形そのもので、心拍数はそこからR-R間隔をもとに計算した値です。同じ心電図から、HRVなどほかの指標も取り出せます。

Q: 心拍が速くなったら、その人は不安や緊張を感じていると考えてよいですか？

A: それだけでは決められません。心拍は運動や姿勢、呼吸、うれしい興奮でも変わるので、条件をそろえ、主観的な評定などと合わせて解釈します。

Q: HRVは大きいほどよいのですか？

A: 言い切れません。適度なHRVは健康や自己調整の力と結びつけられますが、心臓の伝導の異常でHRVが大きく出ることもあり、その場合はむしろ危険のしるしです。値だけでなく波形も確かめます（Shaffer & Ginsberg, 2017）。

理解度を確認する問題

問題1. 心電図の波形と、それが表すものの組み合わせとして、最も適切なものはどれか。

A. P波 ― 心室の脱分極
B. QRS群 ― 心房の再分極
C. T波 ― 心室の再分極
D. R-R間隔 ― 心房から心室へ興奮が伝わる時間

正解：C T波は、心室の興奮が元に戻る過程（再分極）です。Aは誤りで、P波は心房の脱分極です。Bも誤りで、QRS群は心室の脱分極です。Dはまぎらわしいですが、R-R間隔はとなり合うR波どうしの時間（1拍の長さ）で、心拍数やHRVの計算に使います。

問題2. 心拍変動（HRV）の高周波成分（HF）に関する説明として、最も適切なものはどれか。

A. HFは0.04〜0.15Hzの揺れで、主に交感神経のはたらきを反映する
B. HFは、息を吐くときに心拍が速まり、吸うときに遅くなる揺れに対応する
C. 迷走神経のはたらきを完全に遮断するとほぼ消えることから、主に迷走神経を反映すると考えられる
D. 迷走神経のはたらきが同じなら、呼吸の速さが変わってもHFの値は変わらない

正解：C HFは呼吸性洞性不整脈（RSA）に対応し、主に迷走神経を反映すると考えられています。Aは誤りで、0.04〜0.15HzはLFの帯域です。Bは逆で、吸うと速まり、吐くと遅くなります。Dはまぎらわしいですが誤りで、迷走神経のはたらきが同じでも、呼吸の速さや深さだけでHFは変わります。

問題3. 心拍と心理的な反応の関係について、最も適切なものはどれか。

A. Graham & Clifton（1966）は、新しい刺激に注意を向ける定位反応には心拍の増加がともなうとした
B. 日本の警察の隠匿情報検査は、うそに特有の生理反応を検出する方法である
C. 隠匿情報検査では、犯罪に関係する項目に対して、関係しない項目よりも心拍数が低下しやすい
D. 定位反応による心拍の低下は、同じ刺激をくり返し示しても弱まらない

正解：C 裁決項目に対しては心拍数の低下や皮膚電気活動の増大などが見られやすいとされます。Aは逆で、定位反応には心拍の減少、防御反応には増加がともなうとされました。Bはまぎらわしいですが誤りで、見ているのは「知っている情報に気づいた」反応で、うそそのものではありません。Dも誤りで、くり返すと反応は弱まります（馴化）。