СПОСОБ ОЦЕНКИ ПОДВИЖНОСТИ НЕРВНЫХ ПРОЦЕССОВ ЧЕЛОВЕКА Российский патент 2011 года по МПК A61B5/16 

Изобретение относится к медицине и предназначено для оценки подвижности нервных процессов человека.

Известен способ оценки подвижности нервных процессов человека с использованием теста Стреляу. По данному способу испытуемый поочередно отвечает на каждый из 134 вопросов. Затем производится оценка подвижности путем подсчета баллов по ответам на вопросы [1].

Известен способ оценки подвижности нервных процессов на основе дифференцирования по трем категориям коротких слов. Испытуемому предъявляют отдельные короткие (3-4 буквы) слова, длительность экспозиции отдельного слова варьируется в пределах от 0,5 до 4 с. В случае, если прочтенное слово обозначает животное - испытуемый должен нажать левой рукой левую кнопку, если растение - правой кнопку правой рукой. Если прочитанное испытуемым слово обозначает неодушевленный предмет, то кнопки не нажимаются. Для определения степени подвижности путем постепенного укорочения экспозиции находят такую длительность, которая для данного испытуемого является предельно короткой. Эта длительность принимается за меру уровня подвижности данного испытуемого [2].

Недостатками способов являются длительность оценки подвижности нервных процессов, необходимость использования мнестических функций, в частности обращения к долговременной логико-смысловой памяти, зависимость результатов оценки от культурных, языковых, образовательных и профессиональных навыков испытуемых.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ оценки подвижности нервных процессов человека путем предъявления испытуемому на экране видеомонитора окружности, на которой помещена метка и точечный объект; точечный объект движется с заданной скоростью по окружности, совершая один оборот за 3 с, в момент предполагаемого совпадения положения движущегося точечного объекта с меткой нажатием кнопки «Стоп» останавливают движение точечного объекта по окружности на заданное время, равное 1 с, вычисляют ошибку несовпадения точечного объекта и метки - время ошибки запаздывания, взятое с положительным знаком, и время ошибки упреждения, взятое с отрицательным знаком, отмечают ошибку несовпадения точечного объекта и метки в координатах «значение ошибки несовпадения - номер попытки совмещения точечного объекта с меткой», и возобновляют движение точечного объекта по окружности; описанную процедуру повторяют, строят график функции R_i=f(t), где R_i - ошибка несовпадения точечного объекта и метки в i-й попытке совмещения с соответствующим знаком, до получения установившегося режима, когда переходной процесс приспособления закончен, определяют номер попытки совмещения, соответствующий окончанию переходного процесса, время переходного процесса T вычисляют по формуле:

T=nt+(n-1)Δt,

где n - номер попытки совмещения, соответствующей окончанию переходного процесса, t - время движения объекта по окружности, Δt - заданное время останова точечного объекта на окружности при нажатии кнопки «Стоп»; время переходного процесса принимают за оценку подвижности нервных процессов человека [3].

Недостатками известного способа являются его низкие функциональные возможности способа. Вычисленное значение времени переходного процесса, принимаемое за оценку подвижности, является абсолютным и характеризует оценку количественно, в то время как качественно оценить подвижность по данному способу невозможно. Кроме того, так как оценка подвижности нервных процессов человека напрямую зависит от скорости движения объекта и при ее изменении также будет количественно изменяться, то в известном способе невозможно сравнить подвижность нескольких человек, прошедших тестирование на различных скоростях движения объекта.

Технический результат предлагаемого способа оценки подвижности нервных процессов человека заключается в увеличении функциональных возможностей способа за счет качественной оценки и устранения зависимости значения оценки от скорости движения объекта.

Технический результат достигается тем, что испытуемому предъявляют на экране видеомонитора окружность, на которой помещена метка и точечный объект; точечный объект движется с заданной скоростью по окружности, совершая один оборот за 3 с, в момент предполагаемого совпадения положения движущегося точечного объекта с меткой нажатием кнопки «Стоп» останавливают движение точечного объекта по окружности на заданное время, равное 1 с, вычисляют ошибку несовпадения точечного объекта и метки - время ошибки запаздывания, взятое с положительным знаком, и время ошибки упреждения, взятое с отрицательным знаком, отмечают ошибку несовпадения точечного объекта и метки в координатах «значение ошибки несовпадения - номер попытки совмещения точечного объекта с меткой», и возобновляют движение точечного объекта по окружности; описанную процедуру повторяют, строят график функции R_i=f(t), где R_i - ошибка несовпадения точечного объекта и метки в i-й попытке совмещения с соответствующим знаком, до получения установившегося режима, когда переходной процесс приспособления закончен, определяют номер попытки совмещения n, соответствующий окончанию переходного процесса, отличающийся тем, что оценкой подвижности является номер попытки совмещения, соответствующий окончанию переходного процесса, при этом при n<3 считают «подвижность высокая», при n=3 считают «подвижность средняя», при n>3 считают «подвижность низкая».

Известно, что подвижность нервных процессов определяется по легкости и скорости приспособления к новым условиям [4].

Задача испытуемого, пытающегося точно остановить движущийся объект в указанной точке, состоит в нахождении некоторой величины упреждения с учетом оставшегося расстояния и скорости своей двигательной реакции. Действие человека в подобной ситуации соответствует управлению в системах регулирования, основанному на непрерывных коррекциях, которые осуществляются после каждого очередного акта и базируются на текущей информации. При этом по окончании переходного процесса система находится в установившемся состоянии [5, 6].

Переходной процесс определяется временем, после которого имеет место неравенство [6, 7]:

,

где x(t) - текущее значение регулируемой величины; x₀ - значение регулируемой величины в установившемся режиме; Δ - вариабельность значений отклонений регулируемой величины в установившемся режиме.

Количество воздействий на регулируемую величину до наступления установившегося режима определяет время переходного процесса [8].

Процесс тестирования реакции РДО характеризуется наличием переходного процесса приспособления, по окончании которого наблюдается установившийся режим. В этом режиме оценка среднего значения несовпадения точечного объекта и метки , где x_зап.max - максимальное значение ошибки запаздывания в установившемся режиме, x_упр.max - максимальное значение ошибки упреждения в установившемся режиме; вариабельность значений ошибок запаздывания и упреждения в установившемся режиме .

Количество попыток совмещения движущегося объекта и метки до момента установившегося режима является оценкой подвижности нервных процессов.

На фиг.1 представлена окружность, предъявляемая испытуемому на экране видеомонитора, где 1 - метка для остановки точечного объекта, 2 - точечный объект, движущийся с заданной скоростью по окружности.

На фиг.2-3 представлены индивидуальные графики значений ошибок несовпадения положений точечного объекта и метки двух испытуемых.

Предлагаемый способ оценки подвижности нервных процессов человека осуществляется следующим образом.

Испытуемому предъявляют на экране видеомонитора окружность, на которой помещена метка и точечный объект, совершающий один оборот по окружности за заданное время, равное 3 с. Испытуемый, наблюдая за движением точечного объекта по окружности, в момент предполагаемого совпадения положения движущегося точечного объекта с меткой нажатием кнопки «Стоп» останавливает движение точечного объекта по окружности на заданное время, равное 1 с. Затем вычисляют ошибку несовпадения точечного объекта и метки - время ошибки запаздывания, взятое с положительным знаком, и время ошибки упреждения, взятое с отрицательным знаком, отмечают ошибку несовпадения точечного объекта и метки в координатах «значение ошибки несовпадения - номер попытки совмещения точечного объекта с меткой», и движение точечного объекта по окружности возобновляют. Описанную процедуру повторяют, строят график функции R_i=f(t), где R_i - ошибка несовпадения точечного объекта и метки в i-й попытке совмещения с соответствующим знаком, до получения установившегося режима, когда переходной процесс приспособления закончен. Определяют номер попытки совмещения, соответствующий окончанию переходного процесса.

Оценкой подвижности является номер попытки совмещения, соответствующий окончанию переходного процесса, при этом при n<3 считают «подвижность высокая», при n=3 считают «подвижность средняя», при n>3 считают «подвижность низкая».

Известно, что при проведении психофизиологических тестов первые 3 попытки отбрасывают и в обработке результатов не учитывают [9]. Это объясняется тем, что переходные процессы в организме по настройке на решение поставленной перед испытуемым задачи в среднем успевают закончиться к 3 попытке.

Тогда, при количестве попыток менее 3-х до наступления установившегося режима можно считать подвижность испытуемого высокой, при количестве попыток, равном 3-м, - средней, а при количестве попыток более 3-х - низкой.

Таким образом, заявляемый способ оценки подвижности нервных процессов обладает новыми свойствами, обусловливающими получение положительного эффекта.

Пример 1

Испытуемому В., 18 лет, на экране видеомонитора персонального компьютера, совместимого с IBM PC, предъявили окружность, на которой помещена метка. По окружности по часовой стрелке двигался точечный объект, совершающий один оборот по окружности за заданное время, равное 3 с.

Испытуемый, наблюдая за движением точечного объекта по окружности, в момент предполагаемого совпадения положения точечного объекта с положением метки подавал сигнал остановки движения с помощью кнопки «Стоп» пульта управления. Компьютер в момент нажатия кнопки «Стоп» останавливал движение точечного объекта по окружности на заданное время, равное 1 с, вычислял ошибку несовпадения положений точечного объекта и метки, время ошибки запаздывания с положительным знаком и время ошибки упреждения с отрицательным знаком, заносил значение времени ошибки с соответствующим знаком и номер попытки совмещения в запоминающее устройство. Ошибку несовпадения точечного объекта и метки в координатах «значение ошибки несовпадения - номер попытки совмещения точечного объекта с меткой» компьютер выводил на экран ЭВМ и продолжал движение точечного объекта по окружности.

Описанную процедуру повторили, строя график функции R_i=f(t), где R_i - ошибка несовпадения точечного объекта и метки в i-й попытке совмещения с соответствующим знаком, до получения установившегося режима, когда переходной процесс приспособления закончен.

При этом испытуемый выполнил 9 остановок движения точечного объекта в области положения метки. В результате тестирования получены следующие значения ошибок несовпадения положений точечного объекта и метки: -18, 10, -15, 9, -8, 10, -5, 6, -5, которые представлены в виде графика на фиг.2, где - оценка среднего значения несовпадения точечного объекта и метки, x_зап.max - максимальное значение ошибки запаздывания в установившемся режиме, x_упр.max - максимальное значение ошибки упреждения в установившемся режиме; - вариабельность значений ошибок запаздывания и упреждения в установившемся режиме.

По графику определили номер попытки совмещения 4, соответствующий окончанию переходного процесса.

Так как 4>3, делают вывод о том, что подвижность нервных процессов испытуемого В. низкая.

Пример 2

Испытуемый М., 20 лет, аналогично испытуемому У., выполнил тест по оценке подвижности нервных процессов. В результате тестирования получены следующие значения ошибок несовпадения положений точечного объекта и метки: 33, 15, -9, 9, -7, -5, 4, -8, -6, 1, -9, 3, представленные в виде графика на фиг.3, где - оценка среднего значения несовпадения точечного объекта и метки, x_зап.max - максимальное значение ошибки запаздывания в установившемся режиме, x_упр.max - максимальное значение ошибки упреждения в установившемся режиме; - вариабельность значений ошибок запаздывания и упреждения в установившемся режиме.

По графику определили номер попытки совмещения 3, соответствующий окончанию переходного процесса.

Так как 3=3, делают вывод о том, что подвижность нервных процессов испытуемого М. средняя.

Предлагаемый способ оценки подвижности нервных процессов человека позволяет увеличить функциональные возможности способа за счет качественной оценки и устранения зависимости значения оценки от скорости движения объекта.

Положительный эффект предлагаемого способа оценки подвижности нервных процессов человека подтвержден результатами экспериментального исследования на группе из 10 испытуемых.

Таким образом, предлагаемый способ оценки подвижности нервных процессов человека позволяет увеличить функциональные возможности способа и получить качественную оценку подвижности нервных процессов испытуемых.

Литература

1. Стреляу Я. Роль темперамента в психическом развитии. - М.: Прогресс, 1982. - 231 с.

2. Хильченко А.Е. Методика исследования подвижности основных нервных процессов у человека. // Журн. высш. нервн. деятельности. - 1958. - Т. VIII. - Вып.6. - С.945-948.

3. Патент №2336021 РФ. Способ оценки подвижности нервных процессов человека. / Петухов А.В., Роженцов В.В. - Опубл. 20.10.2008. Бюл. №29.

4. Пейсахов Н.М. Закономерности динамики психических явлений. - Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 1984. - 235 с.

5. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: Наука, 1972. - 768 с.

6. Солодовников В.В., Плоников В.Н., Яковлев А.В. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования. - М.: Машиностроение, 1985. - 536 с.

7. Иващенко Н.Н. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем. М.: Машгиз, 1962. - 628 с.

8. Справочная книга по технике автоматического регулирования. / Пер. с англ./Под ред. Т.М.Райцына, А.В.Фатеева. - М. - Л.: Государственное энергетическое издание, 1962. - 784 с.

9. Цагарелли Ю.А. Теория и практика системной диагностики человека. - Казань: Татглимат, 2002. - 168 с.

Изобретение относится к медицине и медицинской технике и предназначено для оценки подвижности нервных процессов человека. Испытуемому предъявляют на экране видеомонитора окружность, на которой помещена метка и точечный объект. Точечный объект движется с заданной скоростью по окружности, совершая один оборот за 3 с. В момент предполагаемого совпадения положения движущегося точечного объекта с меткой нажатием кнопки «Стоп» останавливают движение точечного объекта по окружности на заданное время, равное 1 с. Вычисляют ошибку несовпадения точечного объекта и метки - время ошибки запаздывания, взятое с положительным знаком, и время ошибки упреждения, взятое с отрицательным знаком. Отмечают ошибку несовпадения точечного объекта и метки в координатах «значение ошибки несовпадения - номер попытки совмещения точечного объекта с меткой», и возобновляют движение точечного объекта по окружности. Процедуру повторяют, строят график функции R_i=f(t), где R_i - ошибка несовпадения точечного объекта и метки в i-й попытке совмещения с соответствующим знаком, до получения установившегося режима, когда переходный процесс приспособления закончен. Определяют номер попытки совмещения n, соответствующий окончанию переходного процесса. Оценкой подвижности является номер попытки совмещения, соответствующий окончанию переходного процесса, при этом при n<3 считают «подвижность высокая», при n=3 считают «подвижность средняя», при n>3 считают «подвижность низкая». Способ позволяет увеличить функциональные возможности и получить качественную оценку подвижности нервных процессов испытуемых. 3 ил.

Способ оценки подвижности нервных процессов человека путем предъявления испытуемому на экране видеомонитора окружности, на которой помещена метка и точечный объект; точечный объект движется с заданной скоростью по окружности, совершая один оборот за 3 с, в момент предполагаемого совпадения положения движущегося точечного объекта с меткой нажатием кнопки «Стоп» останавливают движение точечного объекта по окружности на заданное время, равное 1 с, вычисляют ошибку несовпадения точечного объекта и метки - время ошибки запаздывания, взятое с положительным знаком, и время ошибки упреждения, взятое с отрицательным знаком, отмечают ошибку несовпадения точечного объекта и метки в координатах «значение ошибки несовпадения - номер попытки совмещения точечного объекта с меткой», и возобновляют движение точечного объекта по окружности; описанную процедуру повторяют, строят график функции R_i=f(t), где R_i - ошибка несовпадения точечного объекта и метки в i-й попытке совмещения с соответствующим знаком, до получения установившегося режима, когда переходной процесс приспособления закончен, определяют номер попытки совмещения n, соответствующий окончанию переходного процесса, отличающийся тем, что оценкой подвижности является номер попытки совмещения, соответствующий окончанию переходного процесса, при этом при n<3 считают «подвижность высокая», при n=3 считают «подвижность средняя», при n>3 считают «подвижность низкая».