СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ ОБУЧЕНИЯ ОЦЕНКЕ КРИТИЧЕСКОЙ ЧАСТОТЫ СВЕТОВЫХ МЕЛЬКАНИЙ Российский патент 2010 года по МПК A61B5/16 

Изобретение относится к медицине и предназначено для определения времени обучения оценке критической частоты световых мельканий.

Условием точности оценки критической частоты световых мельканий (КЧСМ) является получение ее значений с малой вариабельностью. Однако в результате адаптации испытуемого к экспериментальным условиям, наличия «этапа врабатывания» [1] и влияния «закона научения», согласно которому процесс формирования навыка развивается по экспоненте [2], присутствует переходной процесс.

По окончании переходного процесса наступает квазистационарный режим, в котором наблюдается вариабельность значений КЧСМ, обусловленная стохастичностью центральной нервной системы как сложного биологического объекта. Длительность переходного процесса определяется временем обучения оценке КЧСМ. По мнению Н.М.Пейсахова и соавт., стабилизация значений происходит после двух-трех измерений [3].

Однако переходной процесс сугубо индивидуален, поэтому необходимое число измерений КЧСМ до стабилизации ее значений для разных испытуемых различно, что подтверждено экспериментально.

Известен способ определения КЧСМ путем предъявления световых импульсов с изменяющейся частотой от минимально возможного значения до критического [4].

Известен способ определения КЧСМ путем предъявления световых импульсов с изменяющейся частотой от максимально возможного значения до критического [5].

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ оценки КЧСМ путем предъявления испытуемому световых мельканий с изменяющейся частотой, отличающийся тем, что частоту световых мельканий изменяют, увеличивая и уменьшая ее, последовательно приближаясь к истинному значению КЧСМ, причем на первом этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с увеличивающейся со скоростью порядка 30 Гц/с частотой и испытуемый определяет первое надпороговое значение КЧСМ, на втором этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с уменьшающейся со скоростью порядка 10 Гц/с частотой и испытуемый определяет первое подпороговое значение КЧСМ, на третьем этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с увеличивающейся со скоростью порядка 5 Гц/с частотой и испытуемый определяет второе надпороговое значение КЧСМ, на четвертом этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с уменьшающейся со скоростью порядка 2 Гц/с частотой и испытуемый определяет второе подпороговое значение КЧСМ, на пятом этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с увеличивающейся со скоростью порядка 1 Гц/с частотой и испытуемый определяет третье надпороговое значение КЧСМ, принимаемое за действительное значение [6].

Недостатком способов является то, что они не учитывают индивидуальный характер стабилизации измеряемых значений, что не позволяет определить время обучения оценке КЧСМ.

Технический результат предлагаемого способа заключается в определении времени обучения оценке КЧСМ.

Технический результат достигается тем, что испытуемому предъявляют световые мелькания с изменяющейся частотой, на первом этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с увеличивающейся с постоянной скоростью частотой и испытуемый определяет первое надпороговое значение КЧСМ, на втором этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с уменьшающейся с постоянной скоростью частотой и испытуемый определяет подпороговое значение КЧСМ, на третьем этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с увеличивающейся с постоянной скоростью частотой и испытуемый определяет второе надпороговое значение КЧСМ, принимаемое за ее действительное значение, причем новым является то, что скорость изменения частоты световых мельканий на первом этапе измерений равна 10 Гц/с, на втором этапе измерений - 3 Гц/с, на третьем этапе измерений - 1 Гц/с, действительное значение КЧСМ отмечают на плоскости в координатах «значение КЧСМ - номер измерения», описанную процедуру неоднократно повторяют, строят график зависимости значений КЧСМ F как функции F=f(N_i), где N_i - номер i-го измерения, i=1, 2, …, k, k - число измерений до получения квазистационарного режима, когда переходной процесс закончен, время обучения определяют по числу измерений, выполненных во время переходного процесса.

Время переходного процесса определяется временем, после которого имеет место неравенство [7]:

|F_i-F₀|≤Δ/2,

где F_i - значение КЧСМ в i-ом измерении, i=1, 2, …, k, k - число измерений; F₀ - среднее значение КЧСМ в квазистационарном режиме; Δ=(F_max-F_min) - вариационный размах значений КЧСМ в квазистационарном режиме; F_max - максимальное значение КЧСМ в квазистационарном режиме; F_min - минимальное значение КЧСМ в квазистационарном режиме.

На фиг.1 представлена временная диаграмма изменения частоты световых мельканий, предъявляемых испытуемому при измерении КЧСМ.

На фиг.2-3 представлены графики значений КЧСМ, полученных в процессе ее измерения для двух испытуемых.

Предлагаемый способ определения времени обучения оценке КЧСМ осуществляется следующим образом. Испытуемому предъявляют световые мелькания с начальной частотой F_H, равной 20 Гц (фиг.1, интервал времени 0-T₁).

На первом этапе измерений частоту световых мельканий увеличивают с постоянной скоростью 10 Гц/с (фиг.1, интервал времени Т₁-Т₂), пока испытуемый не определит первое надпороговое значение КЧСМ (фиг.1, момент времени Т₂, частота световых мельканий F₁).

На втором этапе измерений частоту световых мельканий уменьшают с постоянной скоростью 3 Гц/с (фиг.1, интервал времени Т₃-Т₄), пока испытуемый не определит подпороговое значение КЧСМ (фиг.1, момент времени Т₄, частота световых мельканий F₂).

На третьем этапе измерений частоту световых мельканий увеличивают с постоянной скоростью 1 Гц/с (фиг.1, интервал времени Т₅-Т₆), пока испытуемый не определит второе надпороговое значение КЧСМ (фиг.1, момент времени Т₆, частота световых мельканий F_КЧСМ), принимаемое за ее действительное значение, и не зафиксирует его (фиг.1, интервал времени Т₇). После этого испытуемому предъявляют световые мелькания с начальной F_H частотой.

Действительное значение КЧСМ отмечают на плоскости в координатах «значение КЧСМ - номер измерения». Описанную процедуру неоднократно повторяют, строят график зависимости значений КЧСМ F как функции F=f(N_i), где N_i - номер i-го измерения, i=1, 2, …, k, k - число измерений до получения квазистационарного режима, когда переходной процесс закончен, время обучения определяют по числу измерений, выполненных во время переходного процесса.

Заявляемый способ позволяет учесть индивидуальный характер стабилизации измеряемых значений, что позволяет определить время обучения оценке КЧСМ.

Таким образом, заявляемый способ определения времени обучения оценке КЧСМ обладает новыми свойствами, обусловливающими получение положительного эффекта.

Пример 1.

Испытуемому И., 22 лет, с помощью персонального компьютера, выдающего через порт LPT на индикатор пульта испытуемого последовательность импульсов, предъявили световые мелькания с начальной частотой F_H, равной 20 Гц (фиг.1, интервал времени 0-T₁).

В процессе измерений с пульта испытуемого через порт LPT на персональный компьютер подавались сигналы с кнопок «Увеличение частоты», «Уменьшение частоты» и «Измерение». По первому сигналу с кнопки «Увеличение частоты» персональный компьютер увеличивал частоту световых мельканий с постоянной скоростью 10 Гц/с, по второму сигналу - с постоянной скоростью 1 Гц/с. При снятии сигнала с кнопки компьютер сохранял на выходе последнюю предъявляемую частоту световых мельканий. По сигналу с кнопки «Уменьшение частоты» персональный компьютер уменьшал частоту световых мельканий с постоянной скоростью 3 Гц/с, при снятии сигнала с кнопки компьютер сохранял на выходе последнюю предъявляемую частоту световых мельканий. По сигналу с кнопки «Измерение» - фиксировал значение КЧСМ, заносил его в архив, строил график зависимости значений КЧСМ F как функции F=f(N_i), где N_i - номер i-го измерения, i=1, 2, …, k, k - число измерений, после чего предъявлял испытуемому световые мелькания с начальной F_H частотой, равной 20 Гц.

На первом этапе измерений испытуемый замкнул кнопку «Увеличение частоты» (фиг.1, момент времени T₁) и определил первое надпороговое значение КЧСМ (фиг.1, момент времени Т₂, частота световых мельканий F₁). На втором этапе измерений испытуемый замкнул кнопку «Уменьшение частоты» (фиг.1, момент времени Т₃) и определил подпороговое значение КЧСМ (фиг.1, момент времени Т₄, частота F₂). На третьем этапе измерений испытуемый замкнул кнопку «Увеличение частоты» (фиг.1, момент времени Т₅) и определил второе надпороговое значение КЧСМ (фиг.1, момент времени Т₆, частота световых мельканий F_КЧСМ), принимаемое за ее действительное значение, после чего кратковременно замкнул кнопку «Измерение» (фиг.1, момент времени Т₇). Компьютер зафиксировал измеренное значение КЧСМ, занес его в архив, отметил его на плоскости в координатах «значение КЧСМ - номер измерения» и выдал на индикатор пульта испытуемого последовательность импульсов с начальной частотой F_H, равной 20 Гц.

Испытуемый повторил описанную процедуру до получения квазистационарного режима, когда переходной процесс закончен. В результате измерений получены следующие значения КЧСМ в Гц: 41,7; 42,4; 42,8; 43,0; 42,7; 42,8; 42,7, которые представлены в виде графика на фиг.2. По графику определили номер измерения 3, соответствующий окончанию переходного процесса. Время обучения определили по числу измерений, равному 3, выполненных во время переходного процесса.

Пример 2.

Испытуемый Л., 20 лет, аналогично испытуемому И. выполнил серию измерений КЧСМ, в результате получены следующие ее значения в Гц: 40,8; 42,2; 42,7; 43,5; 43,6; 44,2; 44,0; 44,2; 44,0; 44,1, которые представлены в виде графика на фиг.3. По графику определили номер измерения 6, соответствующий окончанию переходного процесса. Время обучения определили по числу измерений, равному 6, выполненных во время переходного процесса.

Положительный эффект предлагаемого способа определения времени обучения оценке КЧСМ подтвержден результатами экспериментального исследования по группе из 10 испытуемых. Время обучения по группе составило от 2 до 8 измерений.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет определить время обучения оценке КЧСМ по числу измерений, выполненных во время переходного процесса.

Источники информации

1. Приборы и комплексы для психофизиологических исследований. Исследования, разработка, применение / Под ред. В.А.Викторова, Е.В.Матвеева. - М.: ЗАО "ВНИИМП-ВИТА", 2002. - 228 с.

2. Ткачук В.Г., Петрович Б. Вариативность физиологических показателей в механизме адаптации биосистем // VII Междунар. науч. конгресс «Современный олимпийский спорт и спорт для всех»: Матер. конф. - Т.2. - М.: СпортАкадемПресс, 2003. - С.182-183.

3. Методы и портативная аппаратура для исследования индивидуально-психологических различий человека / Н.М.Пейсахов, А.П.Кашин, Г.Г.Баранов, Р.Г.Вагапов; Под ред. В.М.Шадрина. - Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 1976. - 238 с.

4. Рогатина Е.В., Голубцов К.В. Критическая частота слияния мельканий в дифференциальной диагностике патологии зрительного анализатора у детей // Вестник офтальмологии. - 1997. - Т.113, №6. - С.20-22.

5. Петкова Н. Возрастные изменения зрительно-функциональной способности здорового глаза, установленные при помощи статико-периметрических исследований // Актуальные проблемы офтальмологии / Под ред. М.М.Краснова, А.П.Нестерова (СССР), С.Дыбова (НРБ). - М.: Медицина, 1981. - С.13-21.

6. Патент 2164778 РФ, МПК А61В 5/16, 3/06. Способ оценки критической частоты слияния световых мельканий / Роженцов В.В. - №99127648/14; заявл. 24.12.1999; опубл. 10.04.2001, Бюл. №10.

7. Солодовников В.В., Плотников В.Н., Яковлев А.В. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования. - М.: Машиностроение, 1985. - 535 с.

Изобретение относится к медицине и предназначено для определения времени обучения оценке критической частоты световых мельканий. Испытуемому предъявляют световые мелькания с начальной частотой, равной 20 Гц. На первом этапе измерений частоту световых мельканий увеличивают с постоянной скоростью 10 Гц/с, пока испытуемый не определит первое надпороговое значение КЧСМ. На втором этапе измерений частоту световых мельканий уменьшают с постоянной скоростью 3 Гц/с, пока испытуемый не определит подпороговое значение КЧСМ. На третьем этапе измерений частоту световых мельканий увеличивают с постоянной скоростью 1 Гц/с, пока испытуемый не определит второе надпороговое значение КЧСМ, принимаемое за ее действительное значение, которое отмечают на плоскости в координатах «значение КЧСМ - номер измерения». Описанную процедуру неоднократно повторяют, строят график зависимости значений КЧСМ F как функции F=f(N_i), где N_i - номер i-го измерения, i=1, 2,…, k, k - число измерений до получения квазистационарного режима, когда переходной процесс закончен, время обучения определяют по числу измерений, выполненных во время переходного процесса. Способ позволяет достоверно определить время обучения оценке КЧСМ. 3 ил.

Способ определения времени обучения оценке критической частоты световых мельканий, заключающийся в том, что испытуемому предъявляют световые мелькания с изменяющейся частотой, на первом этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с увеличивающейся с постоянной скоростью частотой и испытуемый определяет первое надпороговое значение КЧСМ, на втором этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с уменьшающейся с постоянной скоростью частотой и испытуемый определяет подпороговое значение КЧСМ, на третьем этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с увеличивающейся с постоянной скоростью частотой и испытуемый определяет второе надпороговое значение КЧСМ, принимаемое за ее действительное значение, отличающийся тем, что скорость изменения частоты световых мельканий на первом этапе измерений равна 10 Гц/с, на втором этапе измерений - 3 Гц/с, на третьем этапе измерений - 1 Гц/с, действительное значение КЧСМ отмечают на плоскости в координатах «значение КЧСМ - номер измерения», описанную процедуру неоднократно повторяют, строят график зависимости значений КЧСМ F как функции F=f(N_i), где N_i - номер i-го измерения, i=1, 2,…, k, k - число измерений, до получения квазистационарного режима, когда переходной процесс закончен, время обучения определяют по числу измерений, выполненных во время переходного процесса.