СПОСОБ ВНЕШНЕЙ (ИНДУЦИРОВАННОЙ) ИДЕОМОТОРНОЙ ТРЕНИРОВКИ ЛЮДЕЙ Российский патент 2004 года по МПК A61H1/00 

Изобретение предназначено для обучения различным видам физической деятельности и поддержания необходимой для их реализации физической формы путем совмещения интерактивной виртуальной реальности с записью психофизических параметров организма для создания систем внешней идеомоторной тренировки с элементами биологической обратной связи.

Известен способ компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта, который используется для экспресс-диагностики и контроля функционального состояния объекта, такого как оператор компьютерных систем, использующихся для управления средствами транспорта, приборами, оборудованием предприятий, системами человек-машина. Определение состояния объекта осуществляется с использованием серий тестов. Оценка текущего состояния основывается на отклонении текущего результата от текущей индивидуальной нормы. При этом используется сформированная индивидуальная база данных параметров текущего состояния (патент Российской Федерации №2103722, опубликованный 27.01.1998). Обучение физической деятельности и тренировка в данном случае невозможны.

Известен способ управления силовыми ощущениями в системе физических воздействий с обратной связью, использующей наборы силовых эффектов, причем указанными силовыми эффектами управляют с помощью программного приложения, выполняемого на хост-компьютере, используя библиотеку множества силовых эффектов. Способ используется при работе с устройствами ввода, такими как джойстик, мышь, трэкбол, электронное перо и т.д.

Известен способ тренировки хирургического персонала, при котором производится имитация работы хирургическими инструментами во время операции и индикации внутренних полостей оперируемого пациента (патент США №5800179, публикация 01.09.1998). Способ имеет весьма узкое применение только при профессиональной подготовке хирургов, причем невозможно регулирование силовых воздействий в зависимости от индивидуальности обучаемого.

Известен способ тренировки инвалидов, при котором вырабатывается сигнал сокращения мышц, сигнал обрабатывают так, что он трансформируется в перемещение виртуального протеза (международная заявка WO 02/049534, опубликованная 26.06.2002). Этот способ также имеет ограниченное специфическое применение.

Все отмеченные выше способы не могут быть использованы для обучения различным видам физической деятельности и поддержания необходимой для их реализации физической формы с учетом индивидуальности тренирующегося.

Технический результат достигается тем, что разработан способ идеомоторной тренировки людей, при котором при съемках различных, в том числе игровых, кино- и/или видеосюжетов у участвующих в этих съемках лиц (актеров, дублеров или каскадеров), именуемых далее как персонажи-операторы (индукторы), при проведении ими всевозможных физических действий посредством электро- и/или магнитомиографии определяют и записывают в виде компьютерной программы или иным способом сигналы с основных мышечных групп, синхронизировав их с изображениями связанных с этими сигналами физических действий, производимых персонажами-операторами (индукторами) в кино- и/или видеосюжетах, и впоследствии воздействуют на мышцы просматривающего данные кино- и/или видеосюжеты человека-перципиента синхронно с изображениями физических действий персонажей-операторов (индукторов), выбранных самим человеком-перципиентом или обучающим его инструктором, при этом указанное воздействие осуществляют сигналами с основных мышечных групп этих выбранных персонажей-операторов (индукторов) посредством электро-, или магнито-, или иных нейромиостимуляторов, регулируя интенсивность указанного воздействия в соответствии с потребностями человека-перципиента.

При подготовке кино- и/или видеосюжетов наряду с сигналами, снимаемыми с основных мышечных групп персонажей-операторов (индукторов), можно записывать также параметры процессов в головном мозге персонажей-операторов (индукторов), например, методами контактной или бесконтактной электроэнцефалографии (ЭЭГ) и/или различными способами фиксации параметров магнитных полей головного мозга, синхронизировав их с изображениями связанных с этими параметрами физических действий в кино- и/или видеосюжетах, и впоследствии используют эти параметры для дополнительного воздействия на просматривающего эти кино- и/или видеосюжеты человека-перципиента.

Можно также фиксировать характеристики дыхания персонажей-операторов (индукторов), синхронизировав их с изображениями связанных с этими параметрами физических действий в кино- и/или видеосюжетах и с записями сигналов и параметров, либо любые иные связанные с физическими действиями персонажей-операторов (индукторов) параметры этих действий. Записанный кино- и/или видеосюжет используется для создания игрового, и/или учебного кино, и/или видеофильма и/или создания программного обеспечения для компьютерной и/или видеоигры. Физическое воздействие можно осуществлять сигналами, ослабленными или усиленными по отношению к тем, которые возникали при реальном исполнении персонажами-операторами (индукторами) действий, снимаемых в кино- и/или видеосюжетах.

Миограммы и соответствующие видеоизображения можно записывать на тот же носитель, на который записываются и сделанные видеоизображения, либо на отдельный носитель с возможностью синхронизированного использования его с носителем, на который записаны соответствующие видеоизображения.

Способ реализуется следующим образом. При съемках учебных или игровых (художественных) видео- или кинофильмов, или компьютерных (видео) игр, в сюжетах которых используется много реально осуществимых физических действий того или иного профиля (вида спорта или иных физических навыков) на участвующих в съемках лиц (актеров, дублеров или каскадеров) закрепляются датчики, снимающие сигналы с мышц способами электро- и/или магнитомиографии. В результате получаются синхронизированные с видеоизображениями тех или иных воспроизводимых на экране физических действий записи электро- и/или магнитомиограмм с основных мышечных групп, участвующих в выполнении вышеозначенных физических действий. Достигается соотношение (соответствие) зрительных образов с мышечными ощущениями. Эти миограммы записываются на тот же носитель, куда записываются и сделанные видеоизображения, или на отдельный носитель, допускающий синхронизированное использование с носителем, на который записаны соответствующие видеоизображения. Далее указанные выше видеосюжеты используются при изготовлении и демонстрации компьютерных (видео) игр или видео- или кинофильмов по технологии, аналогичной, например, используемой фирмой Immersion Studios. При этом отснятые физические действия демонстрируются в этих играх и/или фильмах достаточно много раз и достаточно длительное в сумме время. Тогда при игре в сделанные по вышеозначенной технологии компьютерные (видео) игры или просмотре сделанных по ней видео- или кинофильмов демонстрируемые в них физические навыки и действия будут постепенно закрепляться в зрительной (образной) памяти человека, смотрящего эти фильмы или играющего в эти игры. Для того, чтобы одновременно тренировать и мышцы, нужные именно для выполнения демонстрируемых на экране видов физической деятельности, к телу зрителя прикрепляются электроды электронейромиостимуляторов, которые синхронизированно с физическими действиями, производимыми на экране выбранным каждым конкретным зрителем аватаром (персонажем видеосюжета), будут подавать на мышцы зрителя те самые записи миограмм, которые делались при съемках соответствующих видеосюжетов у участвующих в этих съемках лиц (актеров, дублеров или каскадеров). Тем самым обеспечивается синхронизированное с видеоизображениями тех или иных воспроизводимых на экране физических действий воздействие именно на те группы мышц, которые и обеспечивают выполнение этих физических действий. Т.о. одновременно и синхронно с воздействием на соответствующие мышцы в психической сфере зрителя возникают нужные для осуществления именно данных видов деятельности ощущения и образы, что позволяет решить подобным образом задачу обучения определенным видам физической деятельности и далее поддерживать эти психомоторные навыки и необходимую для их реализации физическую форму. При этом возникает эффект, известный при проведении т.н. идеомоторной или психомышечной тренировки, когда совмещение и синхронизация аудиальных и визуальных воздействий на органы чувств и кинестетических воздействий на мышцы зрителей позволяет получить эффективное воздействие на психическую и мышечную сферы организма зрителя, развивать координацию и тренировать как общие, так и специфические мышечные навыки. Подобное совмещение использования внешних по отношению к зрителю способов генерации зрительных образов и воздействий на мышечную систему и суставно-связочный аппарат с возникающими при этом у зрителя внутренними ощущениями позволяет назвать предлагаемый метод тренировки внешней идеомоторной тренировкой с биологической обратной связью. При этом в базовом варианте на мышцы подаются сигналы, ослабленные по отношению к тем, которые возникали при реальном исполнении воспроизводимых на экране действий, что необходимо для того, чтобы сокращения мышц зрителей не достигали значений, которые будут мешать просмотру. При необходимости тренировочное воздействие на те или иные мышцы может быть усилено путем повышения уровня интенсивности подаваемых на эти мышцы сигналов. В возможных вариантах, предназначенных для применения при подготовке различного рода специального контингента лиц, эти сигналы могут быть сделаны даже более интенсивными, чем сигналы, записанные на начальной миограмме. Кроме того, можно фиксировать, например, характеристики дыхания и вообще любые иные связанные с физическими действиями персонажей-операторов (индукторов) параметры этих действий

При этом при реализации подобного способа обучения и физического тренинга принципиально возможно достижение совмещения физической и психической тренировки с увлекательным досугом и развлечением при просмотре специально созданных для этого с использованием описанного выше принципа и метода видеоигр и/или видеофильмов. При использовании такого подхода к тренингу также будет достигаться значительная экономия времени человеческой жизнедеятельности, поскольку в одно и то же время будет совмещаться тренинг с просмотром интересных фильмов или играми в увлекательные компьютерные (видео) игры.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для индуцированной идеомоторной тренировки людей. Способ включает запись сигналов с основных мышечных групп актеров, дублеров или каскадеров (персонажи-операторы) при съемках кино- и/или видеосюжетов, при проведении ими физических действий. Затем синхронизируют эти сигналы с изображениями, связанными с ними физическими действиями, производимыми персонажами-операторами в кино- и/или видеосюжетах. Впоследствии воздействуют на мышцы просматривающего эти кино- и/или видеосюжеты человека-перципиента посредством нейромиостимуляторов синхронно с изображениями физических действий персонажей-операторов. Способ позволяет совмещать физическую и психическую тренировки с увлекательным досугом при просмотре кино- или видеосюжетов. 14 з.п. ф-лы.

1. Способ внешней, индуцированной идеомоторной тренировки людей, при котором при съемках кино- и/или видеосюжетов у актеров, дублеров или каскадеров, именуемых далее как персонажи-операторы, при проведении ими физических действий определяют и записывают сигналы с основных мышечных групп, синхронизировав их с изображениями, связанных с этими сигналами физических действий, производимых персонажами-операторами в кино- и/или видеосюжетах, и впоследствии воздействуют на мышцы просматривающего данные кино- и/или видеосюжеты человека-перципиента синхронно с изображениями физических действий персонажей-операторов, выбранных самим человеком-перципиентом или обучающим его инструктором, при этом указанное воздействие осуществляют сигналами с основных мышечных групп этих выбранных персонажей-операторов посредством нейромиостимуляторов, регулируя интенсивность указанного воздействия в соответствии с потребностями человека-перципиента.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сигналы с основных мышечных групп определяют посредством электромиографии.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сигналы с основных мышечных групп определяют посредством магнитомиографии.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что сигналы с основных мышечных групп записывают в виде компьютерной программы.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что воздействие на человека-перципиента сигналами с основных мышечных групп персонажей-операторов осуществляют посредством электронейромиостимуляторов.6. Способ по п.1, отличающийся тем, что воздействие на человека-перципиента сигналами с основных мышечных групп персонажей-операторов осуществляют посредством магнитонейромиостимуляторов.7. Способ по пп.1-6, отличающийся тем, что при подготовке кино- и/или видеосюжетов, наряду с сигналами, снимаемыми с основных мышечных групп персонажей-операторов, записывают также параметры процессов в головном мозге персонажей-операторов, синхронизировав их с изображениями связанных с этими параметрами физических действий в кино- и/или видеосюжетах, и впоследствии используют эти параметры для дополнительного воздействия на просматривающего эти кино- и/или видеосюжеты человека-перципиента.8. Способ по п.7, отличающийся тем, что при подготовке кино- и/или видеосюжетов параметры процессов в головном мозге персонажей-операторов записывают методами электроэнцефалографии.9. Способ по пп.1-8, отличающийся тем, что при подготовке кино- и/или видеосюжетов записывают характеристики дыхания персонажей-операторов, синхронизировав их с изображениями связанных с этими параметрами физических действий в кино- и/или видеосюжетах и с записями сигналов с основных мышечных групп и/или процессов в головном мозге и впоследствии используют эти параметры для дополнительного воздействия на просматривающего эти кино- и/или видеосюжеты человека-перципиента.10. Способ по пп.1-9, отличающийся тем, что при подготовке кино и/или видеосюжетов различными способами записывают любые иные связанные с физическими действиями персонажей-операторов параметры этих действий, синхронизировав их с изображениями связанных с ними физических действий в кино- и/или видеосюжетах и с записями сигналов и параметров записываемых характеристик дыхания и/или сигналов с основных мышечных групп и/или процессов в головном мозге и впоследствии используют эти параметры для дополнительного воздействия на просматривающего эти кино и/или видеосюжеты человека-перципиента.11. Способ по пп.1-10, отличающийся тем, что записанный кино- и/или видеосюжет используется для создания игрового и/или учебного кино, и/или видеофильма, и/или создания программного обеспечения для компьютерной и/или видеоигры.12. Способ по пп.1-11, отличающийся тем, что воздействие на человека-перципиента осуществляют сигналами, ослабленными по отношению к тем, которые возникали при реальном исполнении персонажами-операторами действий в снимаемых кино- и/или видеосюжетах.13. Способ по пп.1-11, отличающийся тем, что воздействие на человека-перципиента осуществляют сигналами, усиленными по отношению к тем, которые возникали при реальном исполнении персонажами-операторами действий в снимаемых кино- и/или видеосюжетах.14. Способ по пп.1-13, отличающийся тем, что миограммы и соответствующие видеоизображения записывают на тот же носитель, на который записываются и сделанные видеоизображения.15. Способ по пп.1-13, отличающийся тем, что миограммы записывают на отдельный носитель, с возможностью синхронизированного использования его с носителем, на котором записаны соответствующие кино- или видеоизображения.