УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ И СТИМУЛЯЦИИ АКТИВНОСТИ ДИНАМИЧЕСКИХ ЦЕРЕБРАЛЬНЫХ СИСТЕМ ЧЕЛОВЕКА -"ЭМОЦИОКОРРЕКТОР ОНДИЗ" Российский патент 2010 года по МПК A61B5/16 

Изобретение относится к области медицины, касается коррекции психоэмоционального состояния, стимуляции важнейших психофизиологических функций и активности динамических церебральных структур организма человека.

Необходимость в данном изобретении обусловлена важностью коррекции психоэмоциональных состояний человека, в том числе девиантного поведения детей и подростков, коррекции функционального состояния центральной нервной системы (ЦНС) людей, профессионально занимающихся тем или иным видом деятельности.

Необходимость в совершенствовании способов регуляции психофизиологического состояния человека, а именно: особенностей функционирования информационно-аналитических структур его (ЦНС) обусловлена также тем, что подготовка человека к той или иной ответственной профессиональной деятельности, требует стимуляции его собственных психо- и эмоциорегулирующих структур, оптимизации функциональных возможностей ЦНС к восприятию информации, принятию оптимального решения в сложной ситуации выбора и своевременному осуществлению управляющих действий. Эта работа осуществляется информационно-аналитическими структурами мозга и определяется доминирующими алгоритмами обработки информации в ЦНС.

Особенно важно создать устройство для воздействия на состояние ЦНС человека в период подготовки к деятельности, в ходе которой требуется продемонстрировать высокие качества к восприятию информации, самообладание в условиях значительной нервно-эмоциональной напряженности, сохранять способности к четким и своевременным действиям для достижения успеха.

Известны различные устройства для коррекции психофизиологических и психоэмоциональных состояний организма человека методами рефлексотерапии, воздействием слабыми электрическими токами на биологически активные точки и др. Однако, как показывает общественная практика, известные устройства не обеспечивают возможности эффективных изменений функционального состояния человека в желаемом направлении.

Известны различные способы и устройства для воздействия на ЦНС человека путем влияния на показатели возбудимости нервных центров и лабильности нервных процессов, скорости восприятия и обработки информации в ЦНС и межполушарной функциональной асимметрии мозга по патентам РФ №1311709, №1436992, №14445694 и №1659024 по МКИ: А61В 5/16; А61В 5/16. (Автор - Н.Д.Овчинников).

Известен также патент №2336016 «Способ коррекции психоэмоционального состояния и стимуляции активности динамических церебральных систем человека».

В качестве прототипа изобретения избрано известное устройство для оценки межполушарной функциональной асимметрии ЦНС человека по патенту РФ №1311709 по МКИ: А61В 5/16. Устройство для тестирования функционального состояния ЦНС обследуемого человека с помощью прибора по патенту РФ №1311709 позволяет определять показатели возбудимости корковых центров зрительного анализатора в каждом из полушарий мозга и определять доминирующий алгоритм функционирования информационно-аналитических структур ЦНС по показателям межполушарной функциональной асимметрии [Н.Д.Овчинников. Методика количественной оценки межполушарной функциональной асимметрии мозга. Ж. "Физиология человека", 1997, №6].

По патенту РФ №1311709 воздействие на определенные центры зрительного анализатора человека реализуют с помощью устройства, генерирующего мелькающие свето-цветовые стимулы для их последующего предъявления в боковых полуполях зрения обоих глаз. Тест-сигналы от тестирующего раздражителя при этом адресуются на одинаково иннервируемые зоны сетчатки глаза, связанные с корковым центром одного из полушарий мозга. По разнице определяемых показателей критической частоты слияния световых мельканий (КЧСМ) составляют суждение о степени возбудимости нервных центров мозга и о доминирующем режиме функционирования информационно-аналитических структур ЦНС [Н.Д.Овчинников. Методика количественной оценки межполушарной функциональной асимметрии мозга. Ж. "Физиология человека", 1997, №6].

Известные методы и устройства для регуляции психоэмоционального состояния человека обладают рядом недостатков, ограничивающих возможности воздействия на функциональное состояние ЦНС человека. Недостатки известных к настоящему времени устройств для коррекции психоэмоционального состояния человека заключаются в технических сложностях, обусловленных необходимостью предъявления светоцветовых сигналов в определенных полуполях зрения субъекта, невозможностью сложной регуляции интенсивностей светоцветовых потоков, формы импульсов, длительности циклов стимуляции и регламентации диапазона частот светоцветового воздействия.

Важнейшими недостатками известных устройств для коррекции функциональной активности ЦНС человека являются:

- невозможность осуществления стимулирующего и корригирующего воздействия на те или иные структуры ЦНС человека для достижения желаемого положительного эффекта;

- невозможность целенаправленного влияния на показатели возбудимости нервных центров, лабильность нервных процессов и доминирование того или иного алгоритма функционирования информационно-аналитических структур мозга человека;

- сложность используемой коррекционно-стимулирующей аппаратуры и др.

Цель изобретения заключается в создании простого при практическом использовании устройства для осуществления возможности коррекции психоэмоциональого состояния центральной нервной системы человека с помощью воздействия на органы зрения человека мелькающими световыми стимулами разного цвета и измеряющейся во времени частоты.

Устройство для регуляции психоэмоционального состояния человека по показателям функционального состояния ЦНС предлагается изготовить в виде специальной очковой оправы с вмонтироваными светодиодами, генерирующими мелькающие светоцветовые стимулы для послудующего предъявления их в правом или левом полуполях зрения.

Принципиальная блок - схема устройства для коррекции психоэмоционального состояния и стимуляции динамических церебральных структур ЦНС человека приведена на чертеже.

Как видно из чертежа, предлагаемое устройство для коррекции психоэмоционального состояния и стимуляции активности динамических церебральных систем человека путем предъявления мелькающих в различных частотных диапазонах светоцветовых стимулов, предъявляемых в правых и левых полуполях зрения правого и левого глаза отдельно, состоит из следующих 4-х функциональных блоков:

1) блока 1 питания устройства,

2) блока 2 генерации энергетических импульсов для питания светодиодов,

3) блока 3 программирования порядка подключения источников светоцветовых стимулов,

4) блока 4 программирования места предъявления светоцветовых стимулов.

Блок 1 питания устройства «Эмоциокорректор ОНДИЗ» может быть выполнен в виде комплекта батареек, заключенных, например, в специальный корпус-контейнер, крепящийся к заушникам очковой оправы или в переносимом карманном контейнере, или иметь энергоснабжение от электросети 220 в и 50 Гц.

Блок 2 генерации энергетических импульсов включает в себя 4 секции: секция 5 - для регуляции интенсивности, секция 6 - для регуляции частотного диапазона стимулов, секция 7 - для регуляции длительности цикла стимуляции, секция 8 - для регуляции формы стимулирующих импульсов. Электрические схемы блоков и секций устройства могут быть выполнены по известным специалистам схемам, например по материалам каталога «Электронные наборы и модули» (000 «Мастер КИТ», 2007 г.). Блок 2 имеет секции, позволяющие изменять частоту стимуляции, например, в диапазоне от 2 до 50 Гц, скорость изменения частоты следования светоцветовых стимулов от 2 до 20 с и нарастания частоты от минимальной до максимальной величин плавно с последующим резким сбросом до минимальной величины (режим «пила») или с изменением частоты следования от минимального до максимального и обратно по синусоиде (режим «волна»), а также яркости от едва заметной до максимально возможной при избранном виде светодиодов.

Блок 3 программирования порядка подключения источников мелькающих светоцветовых стимулов выполнен с возможностью установления одного из 8 режимов стимуляции, т.е. предъявления светоцветовых стимулов в правой или левой полуполях зрения правого и левого глаза.

Блок 4 программирования места предъявления светоцветовых стимулов может быть выполнен из безинерционных светодиодов разного цвета, объединенных в 8 комплектов светодиодов: 4 комплекта из светодиодов красного, оранжевого, желтого цветов и 4 комплекта из светодиодов зеленого и синего цвета, причем в каждом комплекте светодиоды красного, оранжевого и желтого цвета, а также светодиоды зеленого и синего объединены самостоятельными энергетическими цепями с возможностью работать в синхронном и асинхронном режимах и смонтированы на специальной опоре, выполненной, например, в виде очковой оправы.

Блок 4 может быть оформлен в различных, удобных для потребителей модификациях, например в виде:

1) очковой оправы, в боковые стороны которой отдельно для каждого (правого и левого) глаза вмонтированы источники светоцветовых стимулов, например, безинерционные светодиоды, генерирующие мелькающие светоцветовые сигналы-стимулы белого, красного, оранжевого, желтого, зеленого и синего цвета;

2) специально сконструированного устройства, крепящегося к собственной очковой оправе человека.

Устройство работает следующим образом.

При включении блока 1 питания блок 2 генерации сигналов для светоцветовых излучателей (светодиодов) импульсов вырабатывает импульсы с желаемой интенсивностью свечения, форме циклов стимуляции (острые «пики» или «волны»), частотой изменений (дипазон от 2 до 50 Гц) и продолжительности каждого отдельного цикла и всего сеанса стимуляции.

Электрические сигналы с блока 2 генерации энергетических стимулов поступают в блок 3 программирования режимов предъявления светоцветовых раздражителей и затем в блок 4, представляющий смонтированные по вышеуказанной схеме светодиоды разного цвета.

Примерные режимы работы устройства «Эмоциокорректор ОДНИЗ» при предъявлении светоцветовых стимулов в правых и левых полуполях зрения обоих глаз для достижения эффекта коррекции психоэмоционального состояния и стимуляции эмоциорегулирующих структур ЦНС приведены в табл.1

Таблица 1 Режимы работы устройства «Эмоциокорректор ОНДИЗ» для коррекции предъявления светоцветовых мелькающих стимулов в правом и левом полуполях зрения человека Режим Правое полуполе зрения обоих глаз Левое полуполе зрения обоих глаз Эффект 1 Форма импульсов - «Пила»; диапазон: от 4 до 40 Гц, все цвета стимуляции Форма импульсов - «Пила»: от 4 до 40 Гц, все цвета стимуляции Общая активизация ЦНС 2 Форма цикла импульсов - «Волна» в диапазоне: 4-8 Гц, все цвета стимуляции Форма цикла импульсов - «Волна» в диапазоне: 4-8 Гц, все цвета стимуляции Общая релаксация ЦНС 3 Форма импульсов - «Пила»: цвета: «кр+ор+ж»; диапазон: 4 -40 Гц, Нет Активизация левого полушария 4 Нет Форма импульсов - «Пила»: цвета: «кр+ор+ж»; диапазон: 4-40 Гц, Активизация правого полушария 5 Форма импульсов - «Пила»: цвета: «кр+ор+ж»; диапазон: 4 -40 Гц, Форма цикла импульсов - «Волна»: цвета: «зел+син»; диапазон 4-8 Гц Активизация левого и релакс. правого полушария 6 Форма цикла импульсов - «Волна»: цвета: «зел+син»; диапазон 4-8 Гц Форма импульсов - «Пила»: цвета: «кр+ор+ж»; диапазон: 4-40 Гц, Активизация правого и релакс. левого полушария 7 Форма цикла импульсов - «Волна»: цвета: «зел+син»; диапазон 4-8 Гц в течение 2-4 мин; затем постепенно сменяется импульсами «пила», «кр+ор+ж»; диапазон 4-36 Гц Снятие страха и мобилизация на деятельность 8 Форма импульсов - «Пила»: цвета: «зел+син»; диапазон 4-8 Гц в течение 2-4 мин; затем постепенно сменяется импульсами: пила: все цвета, диапазон 4-36 Гц в течение 4 -8 минут Мобилизация на активную деятельность Обозначения: «кр+ор+ж» - стимулы от светодиодов красного, оранжевого и желтого; «зел+син» - стимулы от светодиодов зеленого и синего цвета.

Апробация предлагаемого способа с проверкой его эффективности и работоспособности усстройства коррекции психоэмоционального состояния и стимуляции психофизиологических функций ЦНС человека проводилась в исследованиях Всероссийского научно-исследовательского института физической культуры с участием спортсменов молодежной сборной команды РФ по легкой атлетике - здоровых, хорошо физически развитых юношей в возрасте 16-19 лет. Результаты апробации приведены в табл.2.

Результаты исследований (табл.2) подтвердили работоспособность и эффективность предложенного устройства для стимуляции психофизиологических функций и активности подкорковых эмоциогенных структур ЦНС обследованных спортсменов.

Таблица 2 Результаты проверки эффективности предложенного устройства для коррекции психоэмоционального состояния и активизации психофизиологических функций у мужчин (спортсменов) после воздействия ритмической светоцветовой стимуляции при режиме №7 в течение 10 минут (в усл. Ед. и в баллах по 5-балльной шкале) Показатели функц. состояния организма Исход. уровень Показатели состояния функций после контрольного срока 10 мин 20 мин 40 минут М±m М±m Р М±m Р М±m Р Самочувствие 3,2±0,4 4,2±0,4* <0,05 4,0±0,4* <0,05 3,6±0,5 >0,05 Активность 2,5±0,3 3,5±0,4* <0,05 3,4±0,4* <0,05 3,0±0,3 <0,05 Настроение 3,2±0,4 4,1±0,5* <0,05 3,7±0,6* >0,05 3,4±0,6 >0,05 Психоэм. напряж. 2,5±0,5 1,2±0,2* <0,05 1,4±0,3* <0,05 1,5±0,3 <0,05 Внимание 1,7±0,6 0,7±0,6* <0,05 0,9±0,4 <0,05 0,9±0,5 <0,05 Объем памяти 34,6±5,6 38,9±4,8 >0,05 37,5±4,8 >0,05 32,2±4,1 <0,05 Эфф. действий 3,6±0,5 4,4±0,3* <0,05 4,1±0,3* <0,05 4,0±1,1 <0,05 Примечание: * - отмечены значимые (Р<0,05) сдвиги между показателями состояния контрольной и экспериментальной групп

Предложенное устройство для коррекции психоэмоционального состояния и стимуляции динамических церебральных структур может с высокой эффективностью быть использовано в научной деятельности для изучения закономерностей функционирования информационно-аналитических структур мозга, для коррекции психоэмоциональных состояний людей в случаях различного рода чрезвычайных ситуаций с резким возрастанием напряженности профессиональной деятельности, в здравоохранении для снижения психоэмоциональной напряженности у пациентов больниц и поликлиник, в педагогике для снижения психоэмоциональной напряженности у учащихся и детей с девиантным поведением, в спорте высоких достижений, где требуется, наряду с воспитанием высоких физических качеств и умений, эффективно управлять своим психоэмоциональным состоянием и др.

В использовании данного изобретения могут быть заинтересованы различные научно-исследовательские учреждения РАН, РАМН, Федерального комитета по физической культуре и спорту. Олимпийского комитета РФ, специалисты спортивных клубов и других ведомств, занимающихся проблемами повышения эффективности трудовой и спортивной деятельности, изучением механизмов деятельности мозга, особенностей функционирования ЦНС людей в условиях действия неблагоприятных факторов среды жизнедеятельности, значительных психоэмоциональных нагрузок и т.п. Изобретение позволяет обеспечить повышение эффективности профессиональной деятельности людей, связанной с функционированием ЦНС человека в условиях дефицита информации и времени на выработку правильного решения (труд работников операторских профессий), а также спортивной деятельности, протекающей, как правило, при максимальной мобилизации физиологических и психофизиологических систем организма и в условиях влияния неблагоприятных факторов внешней среды.

Литература

1. Овчинников Н.Д. Методика количественной оценки межполушарной функциональной асимметрии мозга. // Ж. "Физиология человека", 1997, №6.

2. Овчинников Н.Д., Егозина В.И. «Способ коррекции психоэмоционального состояния и стимуляции активности динамических церебральных систем человека». Патент №2336016.

3. Овчинников Н.Д., Егозина В.И. Психофизиологические критерии оценки надежности уровня безопасности и надежености деятельности человека в экстремальных ситуациях. // Основы психофизиологии экстремальной деятельности /. Под ред. доктора пед. наук А.Н.Блеера. М.: Анита Пресс, 2006, 380 с.

4. Патент 2233114 «Устройство для исследования критической частоты слияния мельканий», содержащее пульт управления, блок индикации и источник света.

5. Филиппов М.М. Психофизиология функциональных состояний. К.: МАУП, 2006.

6. Шамшукова А.А., Волков В.В. Функциональные методы исследований в офтальмологии. М.: Медицина, 1999. - 416 с.

Изобретение относится к области медицины. Устройство для коррекции психоэмоциональных состояний и стимуляции активности динамических церебральных систем человека, имеющее блок питания, блок генерации энергетических импульсов, блок программирования режима подключения источников светоцветовых стимулов и блок источников светоцветовых стимулов. Блок генерации энергетических импульсов включает в себя 4 функционально самостоятельные секции, обеспечивающие регуляцию световых импульсов. Блок программирования порядка подключения источников светоцветовых стимулов выполнен с возможностью предъявления их в правых или левых полуполях зрения обоих глаз, а блок программирования места предъявления светоцветовых стимулов представляет собой безинерционные светодиоды разного цвета, смонтированные на специальной опоре, выполненной, например, в виде очковой оправы. Изобретение позволяет обеспечить повышение эффективности профессиональной деятельности людей, связанной с функционированием ЦНС человека в условиях дефицита информации и времени на выработку правильного решения. 2 табл., 1 ил.

Устройство для коррекции психоэмоциональных состояний и стимуляции активности динамических церебральных систем человека, имеющее блок питания, блок генерации энергетических импульсов, блок программирования режима подключения источников свето-цветовых стимулов и блок источников свето-цветовых стимулов, отличающееся тем, что блок генерации электрических импульсов включает в себя 4 функционально самостоятельные секции, одна из которых обеспечивает регуляцию силы и вольтажа электрического тока, подаваемого к светодиодам, излучающим свето-цветовые стимулы; вторая секция обеспечивает регуляцию длительности циклов стимуляции, третья секция обеспечивает регуляцию формы циклов стимуляции по режимам «пила» или «волна», четвертая секция обеспечивает регуляцию диапазонов частот предъявления стимулов; блок установления режимов стимуляции выполнен с возможностью подключения светодиодов, находящихся в правых или левых полуполях зрения обоих глаз, а блок излучателей свето-цветовых стимулов представляет собой безинерционные светодиоды разного цвета, объединенные в 4 комплекта из светодиодов красного, оранжевого, желтого цветов и 4 комплекта из светодиодов зеленого и синего цвета, причем в каждом комплекте светодиоды красного, оранжевого и желтого цвета, а также светодиоды зеленого и синего цветов объединены самостоятельными электрическими цепями с возможностью работать в синхронном или асинхронном режимах и смонтированы на специальной опоре, выполненной, например, в виде очковой оправы.