СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ МАСКИРОВКИ Российский патент 2009 года по МПК A61B3/02 

Изобретение относится к медицине и медицинской технике и предназначено для исследования маскировки при восприятии световых импульсов.

Известен способ исследования маскировки путем предъявления тестовых геометрических фигур в виде куба, квадрата и треугольника и маскирующих изображений, имеющих сходство с тестовыми геометрическими фигурами. Длительность предъявления тестовой фигуры дозируется с шагом 2-3 мс, экспозиция маскирующих изображений составляет 3-4 с. При исследовании определяется характер связи между ростом порогового времени восприятия тестовой фигуры и увеличением сходства тестовых и маскирующих изображений [1].

Известен способ исследования маскировки путем предъявления на матрице из 35 светодиодов размером 7×5 см цифр 0, 3, 5, 6, 8, 9. Длительность предъявления каждой цифры равняется 100 мс, цифры в пробах предъявляются парами в квазислучайном порядке. Интервал между концом предъявления первой цифры и началом предъявления второй цифры составляет 10, 210 и 410 мс, интервалы между пробами составляют 8-12 с.

По результатам исследования строят графики вероятности опознания цифр в паре в зависимости от временного интервала между ними [2].

Недостатком способов является зависимость результата зрительного восприятия от вида и сложности предъявляемых тестовых и маскирующих стимулов.

Ни один из известных способов не может быть принят в качестве прототипа к предлагаемому способу исследования маскировки.

Технический результат предлагаемого способа заключается в возможности исследования маскировки при восприятии световых импульсов.

Технический результат достигается тем, что испытуемому предъявляют последовательность парных световых импульсов длительности 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220 и 240 мс, разделенных межимпульсным интервалом, равным 150 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал 1 с; при каждой длительности световых импульсов на первом этапе измерений длительность межимпульсного интервала непрерывно уменьшают со скоростью 10 мс/с, пока испытуемый не определит момент субъективного слияния двух световых импульсов в паре в один; на втором этапе измерений длительность межимпульсного интервала увеличивают дискретно с постоянным шагом 0,5 мс, пока испытуемый не определит момент субъективного ощущения раздельности двух световых импульсов в паре; на третьем этапе измерений длительность межимпульсного интервала уменьшают дискретно с постоянным шагом 0,1 мс, пока испытуемый не определит момент субъективного слияния двух световых импульсов в паре в один, длительность межимпульсного интервала между световыми импульсами в паре в данный момент времени принимают за пороговую длительность межимпульсного интервала t_пop; строят график функции

t_пop=f(τ_имп),

где τ_имп - длительность светового импульса,

находят точку выхода графика на плато; время наступления влияния маскировки на восприятие световых импульсов принимают равным значению порогового межимпульсного интервала в точке выхода графика на плато.

Предлагаемый способ исследования маскировки при восприятии световых импульсов осуществляется следующим образом.

На фиг.1 представлена временная диаграмма последовательности парных световых импульсов, предъявляемых для исследования маскировки при восприятии световых импульсов, где:

t_нмии ^- начальная длительность межимпульсного интервала;

Т - постоянный временной интервал повторения пар световых импульсов;

τ_имп - длительность светового импульса.

На фиг.2 представлена временная диаграмма изменения длительности межимпульсного интервала между световыми импульсами в паре при исследовании маскировки при восприятии световых импульсов.

На фиг.3 представлены временные диаграммы двух световых импульсов длительностью τ_имп, разделенных межимпульсным интервалом t_мии, и вызываемых ими зрительных ощущений, где:

- фиг.3а - временная диаграмма двух световых импульсов, разделенных межимпульсным интервалом t_мии, вызывающих зрительное ощущение раздельности импульсов;

- фиг.3б - временная диаграмма зрительного ощущения двух световых импульсов, представленных на фиг.3а;

- фиг.3в - временная диаграмма двух световых импульсов, разделенных пороговым межимпульсным интервалом t_пop, при котором достигается субъективное ощущение слияния двух световых импульсов в паре в один;

- фиг.3г - временная диаграмма зрительного ощущения двух световых импульсов, представленных на фиг.3в;

- τ₁ - время зрительного ощущения - время между моментом воздействия света на сетчатку и моментом возникновения соответствующего зрительного ощущения [3, 4];

- τ₂ - время восстановления - время между моментом прекращения воздействия света на сетчатку и моментом исчезновения соответствующего зрительного ощущения [3, 4].

На фиг.4 представлен график функции t_пop=f(τ_имп), построенный по данным измерений пороговой длительности межимпульсного интервала t_пop при различных длительностях световых импульсов τ_имп.

Испытуемому предъявляют последовательность парных световых импульсов длительности τ_имп, равной 60 мс, разделенных межимпульсным интервалом начальной длительности t_нмии, равной 150 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал Т, равный 1 с (фиг.1; фиг.2, интервал времени T₀-T₁). Длительность межимпульсного интервала между световыми импульсами в паре уменьшают, пока испытуемый не определит момент субъективного слияния двух световых импульсов в паре в один.

На первом этапе измерений начальную длительность межимпульсного интервала

t_нмии между световыми импульсами в паре уменьшают со скоростью 10 мс/с (фиг.2, интервал времени Т₁-Т₂), пока испытуемый не определит момент субъективного слияния двух световых импульсов в паре в один (фиг.2, момент времени Т₂).

На втором этапе измерений длительность межимпульсного интервала t_мии между световыми импульсами в паре увеличивают дискретно с постоянным шагом 0,5 мс (фиг.2, интервал времени Т₃-Т₅), пока испытуемый не определит момент субъективного ощущения раздельности двух световых импульсов в паре (фиг.2, момент времени Т₅).

На третьем этапе измерений длительность межимпульсного интервала t_мии между световыми импульсами в паре уменьшают дискретно с постоянным шагом 0,1 мс (фиг.2, интервал времени Т₆-Т₇), пока испытуемый не определит момент субъективного слияния двух световых импульсов в паре в один (фиг.2, момент времени Т₇).

Длительность межимпульсного интервала t_мии между световыми импульсами в паре в момент времени Т₇ принимают за пороговую длительность межимпульсного интервала t_пop.

Аналогично проводят измерения пороговой длительности межимпульсного интервала t_пop при длительностях световых импульсов, равных 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220 и 240 мс.

По измеренным значениям пороговой длительности межимпульсного интервала t_пop, полученным при различных длительностях световых импульсов τ_имп, строят график функции

t_пop=f(τ_имп),

где τ_имп - длительность светового импульса, на котором находят точку выхода на плато.

Время наступления влияния маскировки на восприятие световых импульсов принимают равным значению порогового межимпульсного интервала в точке выхода графика на плато.

Начальная длительность межимпульсного интервала t_нмии выбрана по результатам анализа развития рецептивных полей (РП) нейронов. Экспериментально установлено, что появление РП происходит через 20-80 мс после включения светового стимула, максимум реакции рецептивного поля - через 60-100 мс, а его исчезновение - через 100-200 мс [5]. Тогда два световых импульса будут ощущаться раздельными, если второй световой импульс предъявляется через 100-200 мс после начала предъявления первого светового импульса. Поэтому начальная длительность межимпульсного интервала t_нмии выбрана равной 150 мс.

Известно, что восприятие зрительного стимула затрудняется в условиях обратной маскировки, заключающейся в ухудшении восприятия первого по времени стимула вследствие предъявления второго стимула в непосредственной пространственно-временной близости с первым. Показано существование не только эффекта обратной, но и прямой маскировки, при которой первый стимул влияет на качество восприятия второго [2]. При межстимульном интервале, равном 500 мс, эффекты маскировки отсутствуют или слабо выражены [6]. Для устранения эффекта маскировки последовательность парных световых импульсов повторяется через постоянный временной интервал 1 с.

При предъявлении испытуемому двух световых импульсов длительностью τ_имп>τ₁, разделенных межимпульсным интервалом t_мии>t_пop (фиг.3а), у него возникает субъективное ощущение раздельности двух световых импульсов (фиг.3б). При уменьшении длительности межимпульсного интервала t_мии между двумя световыми импульсами до значения t_мии=t_пop (фиг.3в) у испытуемого возникает ощущение субъективного слияния двух световых импульсов в один (фиг.3г).

При большой длительности светового импульса τ_имп длительность порогового межимпульсного интервала t_пop не зависит от длительности светового импульса (фиг.4), то есть на восприятие световых импульсов большой длительности маскировка не влияет. При уменьшении длительности светового импульса τ_имп до некоторого значения длительность порогового межимпульсного интервала t_пop начинает возрастать (фиг.4), что объясняется наступающим влиянием маскировки.

Таким образом, заявляемый способ позволяет определить время наступления влияния маскировки на восприятие световых импульсов по значению порогового межимпульсного интервала в точке выхода графика функции t_пop=f(τ_имп) на плато, то есть обладает новыми свойствами, обусловливающими получение положительного эффекта.

Пример. Испытуемому Т., 18 лет, с помощью персонального компьютера, выдающего через порт LPT на индикатор пульта испытуемого световые импульсы, предъявили последовательность парных световых импульсов длительности τ_имп, равной 60 мс, разделенных начальным межимпульсным интервалом длительности τ_нмии, равным 150 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал Т, равный 1 с (фиг.1; фиг.2, интервал времени T₀-T₁).

В процессе измерений через порт LPT на персональный компьютер с пульта испытуемого подавались сигналы с кнопок «Уменьшение непрерывное», «Увеличение 0,5 мс», «Уменьшение 0,1 мс» и «Измерение».

При поступлении сигнала с кнопки «Уменьшение непрерывное» компьютер непрерывно уменьшал длительность межимпульсного интервала между световыми импульсами в паре со скоростью 10 мс/с, при поступлении сигнала с кнопки «Увеличение 0,5 мс» - дискретно увеличивал с постоянным шагом 0,5 мс, при поступлении сигнала с кнопки «Уменьшение 0,1 мс» - дискретно уменьшал с постоянным шагом 0,1 мс.

На первом этапе испытуемый, подавая сигнал с кнопки «Уменьшение непрерывное» (фиг.2, интервал времени T₁-Т₂), определил момент субъективного слияния двух световых импульсов в паре в один (фиг.2, момент времени Т₂).

На втором этапе испытуемый, подавая сигнал с кнопки «Увеличение 0,5 мс» (фиг.2, интервал времени Т₃-Т₅), определил момент субъективного раздельности двух световых импульсов в паре (фиг.2, момент времени T₅).

На третьем этапе испытуемый, подавая сигнал с кнопки «Уменьшение 0,1 мс» (фиг.2, интервал времени Т₆-Т₇), определил момент субъективного ощущения слияния двух световых импульсов в паре в один (фиг.2, момент времени Т₇), затем подал сигнал с кнопки «Измерение» (фиг.3, момент времени Т₈).

Компьютер зафиксировал длительность порогового межимпульсного интервала между световыми импульсами в паре, равную 20,0 мс, принимаемую за время наступления влияния маскировки на восприятие световых импульсов, вывел это значение на экран монитора, занес результат измерений в архив и предъявил начальную последовательность парных световых импульсов.

В соответствии с рекомендациями физиологов испытуемый выполнил серию из 10 измерений. В результате измерений получены следующие значения порогового межимпульсного интервала в мс: 20,0; 21,2; 22,7; 23,9; 23,6; 22,7; 22,9; 23,2; 23,1; 22,8. Среднеарифметическое измеренных значений длительности порогового межимпульсного интервала равно 22,6 мс.

Аналогичным образом испытуемый выполнил измерения времени наступления влияния маскировки на восприятие световых импульсов при длительностях световых импульсов равных 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220 и 240 мс.

Результаты статистической обработки данных измерений приведены в таблице.

Таблица Длительность светового импульса, мс 60 80 100 120 140 Среднеарифметическое значение длительности порогового межимпульсного интервала, мс 22,6 17,8 15,3 13,6 12,6 Длительность светового импульса, мс 160 180 200 220 240 Среднеарифметическое значение длительности порогового межимпульсного интервала, мс 12 12 12 12 12

По измеренным значениям длительности порогового межимпульсного интервала при различных длительностях световых импульсов построен график функции t_пop=f(τ_имп), представленный на фиг.4. На графике функции найдена точка выхода графика на плато, которой соответствует длительность порогового межимпульсного интервала, равная 160 мс, принимаемая за время наступления влияния маскировки на восприятие световых импульсов.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет определить время наступления влияния маскировки на восприятие световых импульсов.

Источники информации

1. Кроль В.М., Сосина В.Д. Зрительное восприятие изображений в условиях маскирования сходными фигурами // Физиология человека. - 1985. - Т. 11, №5. - С.859-861.

2. Кропотов Ю.Д., Пономарев В.А. Реакция нейронов и вызванные потенциалы в подкорковых структурах мозга при зрительном опознании. Сообщение IV. Эффект маскировки зрительных стимулов // Физиология человека. - 1987. - Т.13, №4. - С.561-566.

3. Кравков С.В. Глаз и его работа. Психофизиология зрения, гигиена освещения. - 4-е изд., перераб. и доп. - М. - Л.: Изд-во АН СССР, 1950.-531 с.

4. Семеновская Е.Н. Электрофизиологические исследования в офтальмологии. - М.: Медгиз, 1963. - 279 с.

5. Шевелев И.А. Временная переработка сигналов в зрительной коре // Физиология человека. - 1997. - Т.23, №2, С.68-79.

6. Тароян Н.А., Мямлин В.В., Генкина О.А. Межполушарные функциональные отношения в процессе решения человеком зрительно-пространственной задачи // Физиология человека. - 1992. - Т.18, №2. - С.5-14.

Изобретение относится к медицине и медицинской технике. Испытуемому предъявляют последовательность парных световых импульсов длительности 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220 и 240 мс, разделенных межимпульсным интервалом, равным 150 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал 1 с. При каждой длительности световых импульсов на первом этапе измерений длительность межимпульсного интервала непрерывно уменьшают со скоростью 10 мс/с, пока испытуемый не определит момент субъективного слияния двух световых импульсов в паре в один. На втором этапе измерений длительность межимпульсного интервала увеличивают дискретно с постоянным шагом 0,5 мс, пока испытуемый не определит момент субъективного ощущения раздельности двух световых импульсов в паре. На третьем этапе измерений длительность межимпульсного интервала уменьшают дискретно с постоянным шагом 0,1 мс, пока испытуемый не определит момент субъективного слияния двух световых импульсов в паре в один. Длительность межимпульсного интервала между световыми импульсами в паре в данный момент времени принимают за пороговую длительность межимпульсного интервала t_пор затем строят график функции

t_пop=f(τ_ипм),

где τ_имп - длительность светового импульса, находят точку выхода графика на плато, время наступления влияния маскировки на восприятие световых импульсов принимают равным значению порогового межимпульсного интервала в точке выхода графика на плато. Способ расширяет арсенал средств для исследования маскировки. 1 табл., 4 ил.

Способ исследования маскировки, заключающийся в том, что испытуемому предъявляют последовательность парных световых импульсов длительности 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220 и 240 мс, разделенных межимпульсным интервалом, равным 150 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал 1 с; при каждой длительности световых импульсов на первом этапе измерений длительность межимпульсного интервала непрерывно уменьшают со скоростью 10 мс/с, пока испытуемый не определит момент субъективного слияния двух световых импульсов в паре в один; на втором этапе измерений длительность межимпульсного интервала увеличивают дискретно с постоянным шагом 0,5 мс, пока испытуемый не определит момент субъективного ощущения раздельности двух световых импульсов в паре; на третьем этапе измерений длительность межимпульсного интервала уменьшают дискретно с постоянным шагом 0,1 мс, пока испытуемый не определит момент субъективного слияния двух световых импульсов в паре в один, длительность межимпульсного интервала между световыми импульсами в паре в данный момент времени принимают за пороговую длительность межимпульсного интервала t_пор; строят график функции
t_пор=f(τ_имп),
где τ_имп - длительность светового импульса, находят точку выхода графика на плато; время наступления влияния маскировки на восприятие световых импульсов принимают равным значению порогового межимпульсного интервала в точке выхода графика на плато.