Способ макроэнцефалометрии полушарий большого мозга и мозжечка с учетом их аккомодации в закрытом окружающем человека пространстве Российский патент 2019 года по МПК A61B5/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к медицине и может быть использовано в неврологии, психиатрии, нейрофизиологии, нейропсихологии и рядом других современных нейронаук, изучающих головной мозг человека, а также в области информационных и коммуникационных технологий при создании искусственного интеллекта, робототехники и в архитектуре.

Уровень техники

Среди приоритетных направлений развития медицины и нейроинформационных технологий изучение принципов работы головного мозга человека, а так же его компонентов, несомненно, остается актуальным. Об этом свидетельствует множество проектов, осуществляющих многофакторный анализ головного мозга на различных уровнях начиная, от молекул и заканчивая сложным процессом картирования и нейровизуализации функций и структуры (HBP, 2012; BRAIN, 2013; MINDS, 2014; CHINA BRAIN, 2015; ENIGMA; Blue brain project, Allen brain atlas; Human connectom project).

Однако существует достаточно ограниченное количество работ, изу-чающих влияние формы окружающего закрытого пространства человека на функциональную и физическую нейропластичность головного мозга. Помимо этого нет и диагностических подходов, позволяющих оценить данное влияние.

В современном мире существует высокий уровень урбанизации, дохо-дящий по данным некоторых источников от 70 до 80% среди крупных евро-пейских и восточных стран (http://geolike.ru/page/gl_5684.htm). Это предпола-гает значительное влияние пространственной структуры и организации архи-тектурных композиций и форм на нейрофизиологические процессы, проте-кающие в головном мозге человека (Al-Barrak et. al., 2017). Функциональная и физическая нейропластичность, в свою очередь, являются новыми свой-ствами, которые необходимо учитывать при разработке подходов к терапии психических и неврологических заболеваний (Merzenich, M. M. et. al., 2013).

На взаимное влияние архитектуры и ментального состояния человека указывали Барабанов А. А., Бурдина Н. А., Пучков М. В., Штейнер Р., а в об-ласти теории архитектуры - Арнхейм Р. Дж. А. Саймондс, Забельшанський Г. Б., Лимонад М..

Описано, что архитектурные интерьеры усиливают восприятие про-странства через телесные чувства и сенсорные системы мозга (Pasqualini I, et. al., 2018).

Известно, что в результате взаимодействия человека с внешней средой, а точнее вследствие анализа головным мозгом условий реального окружаю-щего пространства, в самом мозге и его составляющих компонентах проис-ходят изменения морфофункционального характера, отражающиеся в нейро-физиологических изменениях (Moser, E. I. et al., 2017).

Анализ литературных источников позволяет сгруппировать работы по изучению влияния пространства на головной мозг по следующим направле-ниям:

1. Описывающие, факт изменения головного мозга под действием раз-личных свойств окружающего пространства:

- пребывание в измененном пространстве, например в космосе вызывает изменение психических функций (Clément G. et. al., 2013; Schmidt M.A. et. al., 2013);

- после космического полета развиваются функциональные и анатоми-ческие изменения структур головного мозга (Roberts D.R. et. al., 2017).

2. Описывающие, процесс и механизмы организации восприятия про-странства головным мозгом:

- концепция представления пространства-времени в мозге с использо-ванием теории тензорных сетей (Pellionisz A. et. al.,1982);

- изучение самих нейронов и их коннектомов (Scalabrino, 2009; Morgan & Lichtman, 2013; Hopkins et al., 2014);

- пространство и время организуется в функциональном плане нейрон-ных последовательностей и цепей. (Buzsáki G. et. al., 2017);

- влияние роли внеклеточного пространства мозга на процесс восприя-тия пространства (Nicholson C et. al., 2017).

3. Влияние формы пространства на микроструктуру головного мозга:

- изменения нейронов, отвечающих за карту пространственного пред-ставления (Wernle T. et. al., 2018).

Обычно рассмотрение воздействия окружающего пространства на функциональное изменение головного мозга происходит в основном на фоне изучения нейропсихиатрических заболеваний, при этом не достаточно освя-щены процессы, происходящие в практически здоровом головном мозге че-ловека (Lord L-D. et. al., 2017).

Наряду с этим существует ряд работ нейрофизиологической направ-ленности, разрабатывающих тематику пространственного восприятия голов-ным мозгом человека и млекопитающих (Krupic J et. al., 2015; Diehl G.W. et. al., 2017). Они сводятся к процессам моделирования и картирования про-странственной ориентации. Однако, известно, что модели головного мозга, в которых используется линейный анализ изменений морфофункциональных процессов, не дают однозначных результатов (Peer M. et. al.,2015).

Помимо этого, современные компьютерные модели мозга производят анализ коннектомов без учета того, в каком пространстве находится сам па-циент, ориентируясь лишь на микропроцессы (Ritter P. et. al.,2013).

Наиболее часто изменение морфо-функциональных характеристик по-лушарий большого мозга в условиях окружающего человека, например, за-крытого пространства, происходит путем их приспособления в виде обычного физиологического процесса.

При этом эти изменения могут носить ситуативный кратковременный обратимый характер, например, при перемещении индивида в закрытом про-странстве, или необратимый характер при длительном пребывании в закры-том пространстве, например, в жилом помещении или при длительных поле-тах в космос и т.д..

Для обозначения процесса приспособления полушарий большого мозга в замкнутом окружающем человека пространстве нами был использован тер-мин «аккомодация».

Известно представление сознания в виде сферической модели, при ис-следовании которой измерения производились на микро уровне, что не поз-воляло в полной мере отследить взаимосвязь происходящих психических процессов и рельефа окружающего замкнутого пространства (Соколов Е.Н., 1996).

Одними из важнейших составных частей головного мозга являются полушария большого мозга (hemispherium cerebralis) и мозжечок (cerebellum). Рельеф поверхностей полушарий большого мозга и мозжечка довольно сложен, в связи с наличием борозд различной глубины и расположенных между ними вилкообразных возвышений - извилин.

Роль полушарий большого мозга и мозжечка в функционировании цен-тральной нервной системы человека весьма значительна. Однако, до настоя-щего времени во многом не изучены особенности их работы в условиях окружающего пространства, в том числе на морфо-функциональном уровне, в частности в процессе взаимодействии со стационарными объектами окру-жающего пространства. При этом рассмотрение работы полушарий большого мозга в отдельности от работы, например, мозжечка не позволяет достоверно оценить работу, как больших полушарий, так и мозжечка при их аккомодации в закрытом пространстве по ряду причин.

Дополнительное включение в рассматриваемую модель взаимодействия «полушария большого мозга-мозжечок» других частей и составляющих большого мозга человека на данном этапе не целесообразно, так как это существенно усложнит способ измерений и поставит под сомнение досто-верность полученных результатов измерений.

При этом особый интерес представляет, например, исследование влияния на функционирование полушарий большого мозга и мозжечка механических напряженно-деформированных состояний их полушарий, возникающих при возбуждениях в их оболочках и зависящих от форм, размеров, площадей поверхностей, объемов полушарий и их соотношений, как для полушарий большого мозга и мозжечка в отдельности, так и между ними, а также влияние топографических характеристик окружающего человека пространства на работу головного мозга человека с учетом соотношений топографических характеристик окружающего пространства, полушарий большого мозга и мозжечка.

Важным также является выявление общих закономерностей морфометрических измерений анатомических структур, например, полушарий большого мозга и мозжечка, как конкретного человека, так и большой группы людей, находящихся в одинаковых или разных условиях окружающего пространства, что позволило бы в дальнейшем более полно определить возникновение и протекание патологии работы головного мозга, а так же изменения адаптационных процессов человека в окружающем его пространстве, и оптимизировать лечебные мероприятия и/или использовать результаты измерений при создании искусственного интеллекта и робототехники.

Под окружающим пространством понимается конкретное физическое, а не абсолютное математическое, пространство. Это пространство обладает определенными физическими свойствами, которые могут меняться от точки к точке и от момента к моменту и выражаются фундаментальным метрическим тензором (Франк-Каменецкий Д.А., 1961).

При этом в данном случае рассмотрено архитектурное (искусственное) трехмерное закрытое пространство, в котором находится или может находиться человек.

Закрытое архитектурное пространство означает физическую изолированность созданного человеком внутреннего пространства от природного пространства или от другого искусственно созданного пространства для обеспечения, например, защитных функций. Оно имеет конкретные размеры длину, ширину, высоту, объем, площадь внутренней, ограничивающей его поверхности. Причем величина этих характеристик конкретна и соответствует величине архитектурных сооружений, выполнен-ных человеком для обеспечения своих жизненных потребностей. При этом понятие внутреннего пространства определяет положение места относительно внешнего природного или искусственно созданного пространства.

В качестве искусственно созданного закрытого архитектурного пространства может быть представлено внутреннее пространство квартиры или ее отдельной комнаты, служебного помещения с учетом проемов окон и дверей, а также внутреннего пространства салона автомобиля или космического корабля и т.д.. Примером природного закрытого пространства является, например, внутреннее пространство пещеры.

Как для архитектурного, так и для природного закрытого пространства характерно наличие внутренней сплошной или не сплошной поверхности, физически отделяющей рассматриваемое закрытое пространство от природного или другого искусственного пространства. При этом внутренняя поверхность закрытого пространства рассматривается изнутри этого пространства. Закрытое пространство, в котором находится человек, по отношению к нему будет внешним пространством.

При этом внутренняя поверхность закрытого пространства может иметь строгие геометрические формы, например, стены, потолок и пол комнаты или широкий спектр различных геометрических форм, например, внутренняя поверхность пещеры или салона автомобиля.

Свойства окружающего человека пространства детально рассмотрены в архитектуре и эргономике в части его геометрического анализа и экзистенциональных функций применительно к потребностям человека.

Также рассмотрены свойства окружающего человека пространства применительно к психологии (Соколов Е.Н., 2009). Здесь рассмотрена сферическая модель когнитивных процессов при восприятии окружающего пространства.

В указанных работах отсутствуют общие критерии оценки и методика измерений в первую очередь морфометрических характеристик полушарий большого мозга и мозжечка человека во взаимосвязи с метрическими харак-теристиками окружающего человека закрытого пространства.

При выборе общих критериев оценки работы полушарий большого мозга и мозжечка человека в условиях окружающего его закрытого пространства, в том числе на морфофункциональном уровне, необходимо в первую очередь рассматривать их как элементы единой самоорганизующейся системы, объединенные на основе единого системообразующего фактора, не зависящего от субъективных факторов и условной информации, рассматриваемой, как выбор, сделанный в результате договоренности между членами общества, т.е. условной информации.

При этом необходимо также учитывать взаимодействие между боль-шими полушариями большого мозга и мозжечком с учетом их приспособле-ния к условиям закрытого пространства.

Трудность решения указанных задач заключается с одной стороны в значительном многообразии свойств окружающего пространства и необходимости получения общих критериев оценки в первую очередь на морфо-функциональном уровне характеристик головного мозга и окружающего человека пространства и связи между ними. Во-вторых, до настоящего времени не изучен механизм взаимодействия полушарий боль-шого мозга и мозжечка.

Известна ядерно-сферическая концепция самоорганизующихся систем (Поддубный И.В., 2004). В соответствии с указанной концепцией ключевым понятием самоорганизующийся систем является системообразующий фактор — тенденция системы к максимальной устойчивости, смысл которой заключается во взаимодействии элементов системы в соответствии с всеобщим физическим принципом наименьшего действия. Условия образования и этапы развития системы, а также их основные закономерности и механизмы (дифференциация, интеграция, иерархизация элементов, автоколебания, обратные связи) обусловлены действием системообразующего фактора. В процессе становления системы ее структура имеет тенденцию к приобретению ядерно-сферической формы, как наиболее упорядоченной, стабильной. Эта форма структурный аттрактор системы.

С другой стороны сфера может быть представлена в виде нулевого девиатора механических напряжений, относительно которого можно фиксировать, в том числе на морфо-функциональном уровне, основные характеристики полушарий большого мозга, а также изменение, например, размеров и форм как отдельных элементов, так и в целом окружающего человека пространства. Кроме того поверхность сферы безгранична и являет-ся универсальной измерительной базой широкого спектра показателей мор-фофункциональных характеристик полушарий большого мозга, мозжечка и окружающего человека пространства.

В связи с указанным целесообразно проводить макроэнцефалометрию полушарий большого мозга и мозжечка человека при их аккомодации в усло-виях окружающего его пространства с использованием единой конструкции, в которой объединены на основе физических законов морфометрические ха-рактеристики головного мозга и его частей и окружающего человека про-странства под действием однотипного структурного аттрактора. В качестве такого структурного аттрактора целесообразно использовать сферическую форму, как наиболее упорядоченную и стабильную.

Свойства окружающего человека закрытого физического пространства в первом приближении также целесообразно рассматривать относительно максимальной мнимой сферы, вписанной в это пространство.

Известен «Способ макроэнцефалометрии полушарий большого мозга человека» (патент РФ №2668697 «Способ макроэнцефалометрии полушарий большого мозга человека»). Он включает, по меньшей мере, этап измерения площади свободной поверхности полушарий большого мозга с учетом его извилин и борозд и площади поверхности минимальной мнимой сферы, опи-санной вокруг полушарий большого мозга, с использованием компьютерно-диагностического аппаратного комплекса. При этом дополнительно опреде-ляют отношение площади свободной поверхности полушарий большого моз-га с учетом его извилин и борозд к площади поверхности минимальной мни-мой сферы, описанной вокруг них.

В этом способе отсутствует единая измерительная база, позволяющая провести кластерную оценку морфологических и нейрофункциональных особенностей, например, полушарий большого мозга и мозжечка при их од-новременном исследовании во взаимодействии с окружающим закрытым пространством и между собой. Это обусловлено тем, что в указанном спосо-бе отсутствует взаимосвязь между, например, полушариями большого мозга и мозжечка как напрямую между ними, так и через окружающее человека за-крытое пространство. При этом рассмотрение работы полушарий большого мозга в отдельности от работы, например, мозжечка не позволяет достоверно оценить работу больших полушарий при их аккомодации в закрытом про-странстве по ряду причин.

Например, в первом приближении можно представить, что полушария большого мозга получают большую часть информации об окружающем про-странстве и реагируют на нее при непосредственном участии мозжечка и в паре выступают как следящая система. В этой системе кроме структурного аттрактора, представляющего собою сферу, действует системообразующий фактор, проявляющийся в виде всеобщей физической закономерности обу-словленной минимумом энергетических затрат во взаимодействии с окружа-ющим пространством. Также в этой системе кроме системообразующего фактора действует основной параметр развития, к которому относится ско-рость или площадь. В указанном выше способе рассмотрены площади по-верхности только для полушарий большого мозга, по меньшей мере, одного индивида, а площади поверхности полушарий и червя мозжечка и закрытого пространства, где находится человек, не учтены.

В тоже время с учетом указанного выше системообразующего фактора в качестве одного из вариантов механизма взаимодействия полушарий боль-шого мозга и мозжечка целесообразно рассматривать их взаимодействие по принципу действия серво системы. Это следящие системы автоматического регулирования, которые работают по принципу обратной связи и в которых, по меньшей мере, один и более системных сигналов, сформированных в управляющий сигнал, например, оказывающий механическое регулирующее воздействие на объект. При этом серво системы, как правило, обладают спо-собностью усиливать мощность и информационной обратной связью.

При этом существующие в рамках современной парадигмы мировой фундаментальной нейронауки модели взаимодействия полушарий большого мозга и мозжечка, как правило, не учитывают в полной мере свойств серво системы.

Например, существующая информационно-коммуникационная теория устройства и архитектуры головного мозга человека и млекопитающих, от-ражающая информационные принципы работы головного мозга (Брюховец-кий, 2013), во-первых не учитывает фундаментальный системообразующий фактор, которым является всеобщий принцип минимума затрат энергии во взаимодействии с внутренним и внешним окружающим пространством, что существенно влияет на формирование системных сигналов, возникающих при работе головного мозга и его энергопотребление.

Во-вторых, указанная теория также не учитывает особенности кванто-вой модели устройства и работы головного мозга, которой присущи признаки квантовой механики. Например, также как и в квантовой механике, в кванто-вой модели головного мозга при характеристике состояния, например, боль-ших полушарий или мозжечка нельзя пользоваться принципом механической причинности, предполагающим точное одновременное значение начальных условий в виде конкретных характеристик и энергетического состояния, например, полушарий большого мозга и его частей или его энергетического спектра.

В результате чего современные математические и нейробиологические модели головного мозга представляют собою лишь функциональную эле-ментную компьютерную систему, моделирующую значительное множество нейронов и связей между ними в виде нейросетей, учитывающих значитель-ное множество сигналов и обратных связей, осуществляемых с учетом зако-нов формальной логики, но не позволяющей моделировать мыслительную деятельность.

С учетом изложенного настоящее изобретение направлено на создание способа макроэнцефалометрии полушарий большого мозга и мозжечка при их аккомодации в условиях окружающего человека закрытого пространства, позволяющего на основе единой измерительной базы решать следующие задачи:

1. Получить идентичные одноименные оценочные показатели анатомических особенностей полушарий большого мозга и мозжечка с уче-том их аккомодации в закрытом пространстве у пациентов различного половозрастного состава и различных рас, не имеющих и имеющих заболевания мозга и/или другие заболевания.

2. Выявить закономерности устройства и работы полушарий большого мозга и мозжечка в обычных условиях и в условиях патологии при различных свойствах окружающего закрытого пространства.

3. Проводить исследования напряженно-деформированного состояния полушарий большого мозга и их долей, а также мозжечка с оценкой процессов, происходящих в них с точки зрения физико-химической механики при различных свойствах окружающего закрытого пространства.

4. На основе полученных результатов исследований создать математическую и физическую, в том числе квантовую, модели головного мозга человека и его частей, а также мозжечка с учетом различных свойств окружающего закрытого пространства.

5. Использовать результаты измерений в области информационных и коммуникационных технологий при создании искусственного интеллекта и робототехники, а также при проектировании и строительстве закрытых архитектурных пространств и проведение исследований в эргономике.

6. Производить оценку свойств закрытого пространства с использова-нием результатов макроэнцефалометрии полушарий большого мозга и моз-жечка, находящегося на значительном удалении, в том числе на других планетах, которые потенциально могут оказать воздействие на работу головного мозга конкретного субъекта при его размещении в этом простран-стве.

7. Использовать результаты измерений при разработке методик адаптационных процессов после длительного пребывания человека в закрытом пространстве, например, при полетах в космос.

8. Выявить механизм взаимодействия, полушарий большого мозга и мозжечка при их аккомодации в условиях закрытого окружающего человека пространства, в том числе механизм передачи информации между ними, ос-нованный на эффекте сверхпроводимости, обеспечивающий минимум затрат энергии.

Технический результат настоящего изобретения состоит в получении способа, позволяющего на основе единой измерительной базы проводить измерения морфологических и нейрофункциональных характеристик полушарий большого мозга и мозжечка человека с учетом их аккомодации в условиях различных свойств окружающего закрытого пространства, а также проводить оценку свойств закрытого пространства, находящегося на значительном удалении от человека, которые потенциально могут оказать воздействие на работу головного мозга конкретного субъекта при его поме-щение в это пространство. Это существенно расширяет технические возмож-ности существующих способов исследования большого мозга человека и его частей с использованием макроэнцефалометрии.

Сущность изобретения

Указанный технический результат достигается посредством совокупности признаков, приведенных в соответствующих пунктах формулы изобретения.

Способ макроэнцефалометрии полушарий большого мозга и мозжечка с учетом их аккомодации в закрытом окружающем человека пространстве включает, по меньшей мере, измерение площади свободной поверхности полушарий большого мозга человека, а также площади свободной поверхно-сти мозжечка с учетом извилин и борозд и площади поверхности минимальных мнимых сфер, описанных соответственно вокруг полушарий большого мозга и вокруг мозжечка с использованием компьютерно-диагностического аппаратного комплекса.

Затем определяют отношения площади свободной поверхности полушарий большого мозга и площади поверхности мозжечка соответственно к площадям поверхности минимальных мнимых сфер, описанных соответственно вокруг них.

В соответствии с изобретением дополнительно определяют площадь внутренней поверхности закрытого пространства, в котором находится человек, а также площади поверхности максимальной мнимой сферы, вписанной в это пространство.

Далее определяют отношение площади внутренней поверхности закрытого пространства к площади поверхности, вписанной в него максимальной мнимой сферы.

Затем определяют разницу между отношением площади внутренней поверхности закрытого пространства к площади поверхности, вписанной в нее максимальной мнимой сферы, и каждым из отношений площади свободной поверхности полушарий большого мозга и соответственно мозжечка к площади поверхности минимальной мнимой сферы, описанной соответственно вокруг каждого из них.

В соответствии с одним предпочтительным исполнением способа дополнительно определяют размеры максимальной мнимой сферы, вписанной в закрытое пространство, с учетом выступающих внутрь пространства частей предметов, находящихся в рассматриваемом пространстве.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением способа дополнительно определяют площадь поверхности максимально возможной мнимой сферы, вписанной в закрытое пространство и эквидистантной минимальной мнимой сфере, описанной вокруг полушарий большого мозга.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением способа измерение площадей свободной поверхности полушарий большого мозга человека, а также мозжечка и площадей поверхности минимальных мнимых сфер, описанных соответственно вокруг них, выполняют с помощью компьютерно-диагностичекого аппаратного комплекса позитронно-эмиссионной и/или функциональной магнитно-резонансной томографии.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением способа дополнительно определяют объем закрытого пространства и его отношение к объему максимальной мнимой сферы, вписанной в него.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением способа дополнительно определяют площадь поверхности минимальной мнимой сферы, описанной вокруг закрытого пространства, и отношение площади внутренней поверхности закрытого пространства к этой площади.

Краткое описание чертежей

Для лучшего понимания, но только в качестве примера, настоящее изобретение будет описано с отсылками к приложенным чертежам, на которых изображены полушария большого мозга, а также мозжечка и его червя и простейшие формы закрытого пространства, позволяющие раскрыть особенности осуществления настоящего способа.

При этом на чертежах в частности изображены:

на фиг.1 изображен вид сверху на полушария большого мозга человека;

на фиг.2 изображен вид сверху на полушария мозжечка и его червя;

на фиг.3 изображено в перспективе искусственное закрытое пространство в форме параллелепипеда;

на фиг.4 изображено в перспективе искусственное закрытое пространство в форме цилиндра;

на фиг.5 изображено в перспективе искусственное закрытое пространство в форме пирамиды;

на фиг.6 изображена диаграмма, отображающая свойства простейших форм закрытого пространства и изменение коэффициента аккомодации по-лушарий большого мозга Ка1 и мозжечка Ка2 с учетом свойств этих форм.

Детальное описание осуществления способа и возможных вариантов

использования его результатов

Способ макроэнцефалометрии полушарий большого мозга и мозжечка с уче-том их аккомодации в закрытом окружающем человека пространстве включает, по меньшей мере, измерение площади свободной поверхности 12 Sп полушарий 14 большого мозга человека с учетом извилин и борозд и площади поверхности минимальной мнимой сферы 16 Sсп, описанной вокруг полушарий 14 (фиг.1).

Способ также включает измерение площади свободной поверхности 12а Sм мозжечка 14а с учетом извилин и борозд и площади поверхности минимальной мнимой сферы 16а Sсм, описанной вокруг мозжечка (фиг.2).

Способ также включает определение отношения Sп/Sсп площади свободной поверхности 12 полушарий 14 к площади поверхности минимальной мнимой сферы 16, описанной вокруг них. Для удобства даль-нейшего рассмотрения предложенного способа указанное выше отношение рассмотрено в виде коэффициента полушарий большого мозга Кп= Sп/Sсп .

Далее способ включает определение отношения Sм/Sсм площади сво-бодной поверхности 16а мозжечка 14а и площади минимальной мнимой сфе-ры 16а, описанной вокруг него. Также для удобства дальнейшего рассмотре-ния предложенного способа указанное выше отношение рассмотрено в виде коэффициента мозжечка Км= Sм/Sсм .

Измерение площадей свободной поверхности полушарий большого мозга человека и мозжечка, а также площадей поверхности минимальных мнимых сфер , описанной соответственно вокруг них, осуществляют с ис-пользованием компьютерно-диагностического аппаратного комплекса.

В соответствии с одним из предпочтительных исполнений может быть выполнено, например, с помощью комьютерно-диагностичекого аппаратного комплекса позитронно-эмиссионной и/или функциональной магнитно-резонансной томографии, например, по методике, изложенной Toro R. et. al., 2008.

Технические возможности указанных выше компьютерно-диагностических аппаратных комплексов с применяемом на них программным обеспечением позволяют, по меньшей мере, в статическом состоянии производить весь комплекс измерений полушарий большого мозга и мозжечка, предусмотренных настоящим способом. Поэтому в описании настоящего способа не приведен весь перечень совершаемых действий по измерению соответствующих параметров полушарий большого мозга и моз-жечка, так как они общеизвестны и не ограничивают существа предложенного способа.

Минимальные мнимые сферы 16 и 16а представляет собою минималь-ные мнимые сферы, которые возможно описать соответственно вокруг полушарий 14 большого мозга и мозжечка 14а. При этом они могут служить едиными измерительными базами соответственно полушарий большого мозга и мозжечка как одного, так и широкого круга исследуемых пациентов, находящихся в одном или в различных закрытых пространствах, имеющих свою топологию внутренних поверхностей.

При этом минимальные мнимые сферы 16 и 16а соответственно по отношению к полушариям большого мозга и мозжечка являются внешними, а их внутренняя поверхность ограничивает соответствующее им внутреннее закрытое пространство, в котором расположены соответственно полушария 14 большого мозга и мозжечок 14а.

Следует понимать, что при длительном нахождении человека в закры-том односвязном пространстве, возможно существенное изменение морфо-метрических и нейрофизиологических характеристик полушарий его боль-шого мозга и мозжечка. При этом рассматриваемый способ позволяет прово-дить предусмотренные им измерения полушарий большого мозга вне закры-того пространства, где находился или может находиться человек, и отдельно производить измерения, касающиеся самого пространства, с последующим выполнением операций, предусмотренных настоящим способом.

Рассматриваемое трехмерное закрытое пространство с осями ХYZ, окружающее человека, по отношению к минимальной мнимой сфере, описанной вокруг полушарий большого мозга и мозжечка, является внешним. При этом для получения единой измерительной базы закрытых пространств, имеющих различные формы и размеры внутренних поверхностей, с учетом получения одноименных оценочных показателей в предложенном техническом решении также используется мнимая сфера.

Поэтому в соответствии с предложенным изобретением дополнительно определяют площадь внутренней поверхности 18 Sзп трехмерного закрытого пространства, например, имеющего форму параллелепипеда 20, в котором находится, находился или может находиться человек, а также площади поверхности Sсзп 22 максимальной мнимой сферы 24 (для наглядности на этой сфере сделаны блики, подчеркивающие ее объем), вписанной в это пространство 20 (фиг.3).

Максимально мнимая сфера 24, вписанная в закрытое пространство 20, представляет максимально возможную мнимую сферу, которую можно вписать в закрытое пространство относительно ее стационарной внутренней поверхности 18 с учетом максимальных выступов вовнутрь закрытого пространства. На фиг.3 такие выступы отсутствуют. Это сделано для того, чтобы с одной стороны наиболее доступно показать возможности реализации настоящего способа, а с другой стороны оценить результаты реализации спо-соба для закрытых пространств, имеющих простейшие формы. Однако в ре-альных закрытых пространствах их внутренние поверхности могут иметь различные выступы, оказывающие существенное влияние на величину мак-симально возможной мнимой сферы, вписанной в конкретное пространство. При этом следует понимать, что поверхность измеряемого закрытого пространства является внешней относительно максимальной вписанной в это пространство сферы, а само закрытое трехмерное пространство обладает свойствами односвязного пространства и гомеоморфно сфере.

Следует заметить, что при необходимости также могут быть получены размеры максимальной мнимой сферы, вписанной в закрытое пространство, с учетом выступающих внутрь пространства частей предметов, например, мебели, находящихся в рассматриваемом пространстве жилой комнаты.

Максимальная мнимая сфера, например, с поверхностью 22, вписанная в конкретное пространство 20, имеет конкретный мнимый центр кривизны О1 с конкретными координатами, относительно которого можно определить расстояния до любой точки поверхности 18, ограничивающей данное закрытое пространство 20.

Относительно данного центра О1 также можно определить координаты мнимого центра минимальной мнимой сферы 16, описанной вокруг полушарий 14 большого мозга и/или до центра минимальной мнимой сферы 16а, описанной вокруг мозжечка 14а, обследуемого индивида. Это позволяет производить макроэнцефалометрию больших полушарий и мозжечка с использованием однородных величин при нахождении индивида в любом месте закрытого пространства с учетом свойств отдельных участков пространства, тем самым расширить технические возможности данного способа.

Затем в соответствии с настоящим способом определяют отношение площади внутренней поверхности 18 Sзп закрытого пространства 20 к площади поверхности 22 Scзп, вписанной в него максимальной мнимой сферы 24. Эту величину также обозначим в виде коэффициента, характери-зующего закрытое пространство Кзп=Sзп/Scзп.

Это отношение является интегральным показателем свойства закрытого пространства, в том числе отражающее степень искажения ограничивающей его поверхности в сравнении со сферической поверхностью вписанной сферы и оказывающего существенное влияние на аккомодацию полушарий большого мозга и мозжечка в этом пространстве. Это отношение может быть использовано как единая характеристика для закрытых пространств с различной архитектурой внутренних поверхностей.

При этом такое измерение размеров закрытого пространства идентично измерению полушарий большого мозга и мозжечка позволяет проводить макроэнцефалометрию больших полушарий и мозжечка в условиях окружающего человека закрытого пространства с различной архитектурой внутренней поверхности и использованием однородных величин, характери-зующих полушария, мозжечок и закрытое пространство.

При этом нет необходимости приводить весь перечень технических действий, касающихся измерений внутренней поверхности закрытого пространства, так как имеющиеся известные обычные средства измерения, в том числе с использованием лазерных устройств, а также средства компьютерной графики и моделирования позволяют провести весь комплекс измерений для обеспечения осуществления настоящего способа. Таким обра-зом, указанные выше вспомогательные действия, обеспечивающие осу-ществления настоящего способа, общеизвестны и не ограничивают существа предложенного способа.

Далее в соответствии с изобретением определяют разницу между отношением площади внутренней поверхности 18 закрытого пространства 20 к площади поверхности 22 вписанной в нее максимальной мнимой сферы 24 и отношением площади свободной поверхности 12 полушарий 14 к площади поверхности минимальной мнимой сферы 16, описанной вокруг них. Эту разницу обозначим в виде коэффициента аккомодации полушарий большого мозга в условиях закрытого пространства Ка1= Кп-Кзп. В расширенном ва-рианте Ка1= Sм/Sсм – Sзп/Scзп.

Далее в соответствии с изобретением определяют разницу между отношением площади внутренней поверхности 18 закрытого пространства 20 к площади поверхности 22 вписанной в нее максимальной мнимой сферы 24 и отношением площади свободной поверхности 12а мозжечка 14а к площади поверхности минимальной мнимой сферы 16а, описанной вокруг мозжечка. Эту разницу обозначим в виде коэффициента аккомодации мозжечка в условиях закрытого пространства Ка2= Км-Кзп. В расширенном варианте Ка2= Sм/Sсм – Sзп/Scзп .

Коэффициенты аккомодации Ка1 и Ка2 соответственно полушарий большого мозга и мозжечка изначально позволяет определить в обобщенном виде величину и направленность дезинтегрирующего воздействия, оказывающего закрытым пространством на полушария большого мозга чело-века и его мозжечок. Они также могут быть использованы при оценке морфо-функциональных особенностей полушарий большого мозга и мозжечка, как конкретного индивида, так и широкого круга обследуемых пациентов, при их аккомодации в закрытом пространстве. Коэффициенты аккомодации могут быть также использованы при оценке и проектировании архитектурных закрытых пространств, проведении лечебных или реабилитационных мероприятий, а также в эргономике, робототехнике и т.д.

Измерения внутренней поверхности закрытого пространства наиболее целесообразно проводить с использованием широко известных в настоящее время средств компьютерной графики. В то же время в процессе использования закрытых пространств, например, в качестве жилых, производственных или лабораторных помещений возможно измерение их характеристик непосредственно с помощью обычных известных средств измерения, в том числе с использованием лазерных устройств.

В зависимости от поставленных задач, например, размеры, форма и/или топология внутренних поверхностей закрытых архитектурных пространств могут быть неизменны или могут быть изменены на протяжении всего цикла исследований влияния свойств закрытого пространства на морфо -функциональные характеристики полушарий большого мозга широкого круга индивидов.

Рассматриваемый способ позволяет также проводить указанные выше измерения при размещении индивида в любом месте используемого закрытого пространства, в том числе вне максимальной мнимой сферы, вписанной в данное пространство.

При получении статистически достаточного объема результатов измерений и выявлении закономерностей, определяющих зависимость морфо- и нейрофункциональных характеристик полушарий большого мозга и мозжечка от свойств окружающего закрытого пространства, рассматриваемый способ может быть использован, например, при экспертной оценке архитектурных закрытых пространств, находящихся на значительном удалении от конкретного индивида. На основе данного способа также возможно проводить ситуационное моделирование и прогнозирование последствий нахождения конкретного индивида в конкретном закрытом пространстве.

Рассматриваемый способ имеет ряд предпочтительных исполнений, которые позволяют получить дополнительную информацию о морфологических характеристиках и функционировании полушарий большого мозга в условиях закрытого пространства.

В соответствии с одним предпочтительным исполнением способа дополнительно определяют размеры максимальной мнимой сферы, вписанной в закрытое пространство, с учетом выступающих внутрь пространства частей предметов, например, мебели, находящейся в рассматриваемом пространстве, так как данные предметы могут оказывать существенное влияние на жизненное пространство конкретного индивида. Поэтому использование данного предпочтительного исполнения рассматриваемого способа позволит получить дополнительную информацию об аккомодации полушарий большого мозга и мозжечка в конкретном реальном жизненном закрытом пространстве конкретного индивида. Кроме того с помощью подвижных предметов в конкретном закрытом пространстве, например, в жилой комнате можно легко менять форму и внутренние размеры закрытого пространства, тем самым обеспечив возможности проводить осуществление данного способа с учетом изменившихся свойств закрытого пространства.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением способа дополнительно определяют площадь поверхности максимально возможной мнимой сферы, вписанной в закрытое пространство и эквидистантной минимальной мнимой сфере, описанной вокруг полушарий большого мозга индивида, находящегося в конкретном месте закрытого пространства.

Размер такой мнимой сферы будет ограничен, в связи с привязкой ее, по меньшей мере, к двум координатам, это координаты центра минимальной мнимой сферы, описанной вокруг полушарий большого мозга, человека, находящегося в данном закрытом пространстве и координаты, по меньшей мере, одной точки касания этой сферы с поверхностью, ограничивающей закрытое пространство.

При перемещении индивида внутри закрытого пространства размеры указанной выше мнимой сферы могут меняться и максимально достичь размеров максимально возможной мнимой сферы, вписанной в рассматриваемое пространство.

Использование максимальной мнимой сферы, эквидистантной минимальной мнимой сфере, описанной вокруг полушарий большого мозга, позволяет произвести макроэнцефалометрию полушарий большого мозга и мозжечка с учетом свойств части закрытого пространства, наиболее близко расположенной от полушарий большого мозга и мозжечка обследуемого индивида, а также провести измерения в динамике, в том числе при переме-щении индивида в направлении центра максимально возможной мнимой сферы, вписанной в закрытое пространство.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением способа дополнительно определяют объем закрытого пространства и его отношение к объему максимальной мнимой сферы, вписанной в него.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением способа дополнительно определяют площадь поверхности минимальной мнимой сферы, описанной вокруг закрытого пространства, и отношение площади внутренней поверхности закрытого пространства к этой площади. Это позво-ляет получить дополнительную информацию о форме и соотношении соот-ветственно внутренних и внешних размеров закрытого пространства, оказы-вающих влияние на аккомодацию больших полушарий и мозжечка.

Рассматриваемый способ также может быть использован в условиях закрытых пространств естественного происхождения, например, внутреннего пространства пещеры.

Примеры использования настоящего способа

Для демонстрации реализации настоящего способа рассмотрим примеры его использования для закрытых архитектурных односвязных пространств, имеющих простейшие геометрические формы и гомеоморфных сфере, а именно, куба, параллелепипеда, сферы, цилиндра и пирамиды. Однако следует понимать, что реальные закрытые пространства могут иметь широкой спектр форм и размеров внутренних поверхностей, ограничивающих их и содержать элементы упомянутых простейших форм.

При этом специальных измерений площадей свободной поверхности полушарий большого мозга и мозжечка с использованием компьютерно-диагностического аппаратного комплекса не проводили, а использовали имеющиеся данные по результатам таких исследований.

Это обусловлено тем, что приведенные примеры предназначены только для пояснения существа предлагаемого способа и не являются исчерпываю-щими примерами его использования. Так как, во-первых, в качестве примера использованы только показатели усредненного варианта морфометрических характеристик полушарий большого мозга и мозжечка отдельного предполагаемого индивида. Во-вторых, рассмотрены только простейшие формы закрытых пространств, которые не учитывают весь спектр форм и размеров, как самих закрытых пространств, так и их внутренних поверхно-стей.

При этом следует понимать, что существует широкий спектр индиви-дуальных особенностей морфометрических характеристик отдельных инди-видов и рассматриваемый способ позволяет их учитывать. Причем полуша-рия большого мозга и мозжечок отдельных индивидов будут иметь свои осо-бенности аккомодации, присущие только им, что особенно важно. Также следует понимать, что одним из основных действий, направленных на иссле-дование полушарий большого мозга и мозжечка и осуществляемых при реа-лизации настоящего способа, является макроэнцефалометрия полушарий большого мозга и мозжечка с учетом их аккомодации в закрытом простран-стве.

Однако, в приведенных ниже примерах рассмотрено только изменение форм и соотношений размеров простейших закрытых пространств примени-тельно к настоящему способу для отдельного усредненного индивида, а ре-зультатов макроэнцефалометрии полушарий большого мозга и мозжечка для широкого круга индивидов применительно к изменению указанных форм и размеров закрытых пространств не приведено, так как такие исследования требуют дополнительных затрат. Тем не менее, приведенные ниже примеры позволяют понять существо настоящего способа и достижение при этом пла-нируемого технического результата.

Далее приведены следующие примеры. Величину площади свободной поверхности 12 полушарий большого мозга 14 для усредненного варианта морфометрических характеристик отдельного взрослого индивида принимаем равной Sп =220000 мм² (М.Р. Сапин, 2001). Диаметр минимальной мнимой сферы 16, описанной вокруг усредненного варианта полушарий большого мозга, принимаем равный 175 мм (Электронный ресурс http://kriorus.ru/content/Chelovecheskiy-mozg-tolko-fakty; Sisodiya S. et. al., 1996).

Общая площадь свободной поверхности мозжечка, например, по дан-ным зарубежных исследователей колеблется от 112772 мм² (Sultan F., Brait-enberg V., 1993; Andersen B.B. et. al., 2003). Отечественные физиологи пред-лагают данные, о площади свободной поверхности мозжечка доходящие до 204000 мм² (Шмидт Р., Тевс Г., 1996). Далее только для приведения примера величину площади свободной поверхности 12а, в том числе свободной по-верхности полушарий и червя, мозжечка 14а для усредненного варианта морфометрических характеристик отдельного взрослого индивида принимаем равной Sм =140000 мм². Диаметр минимальной мнимой сферы 16а, описанной вокруг усредненного варианта мозжечка с учетом размера его полушарий и червя принимаем равный 90 мм.

Далее определяем Sсп площадь поверхности минимальной мнимой сферы 16, описанной вокруг рассматриваемых полушарий 14. Она равна

Sсп = 96162,5 мм². Затем определяем Sп отношение площади свободной поверхности 12 полушарий большого мозга к площади поверхности минимальной мнимой сферы 16, описанной вокруг них, для усредненного варианта. Оно равно Кп= Sп / Sсп =2,29.

Затем определяем Sсм площадь поверхности минимальной мнимой сферы 16а, описанной вокруг рассматриваемого мозжечка 14а. Она равна Sсм =2543,4 мм². Затем определяем отношение Sм площади свободной поверхности 12а мозжечка к площади поверхности минимальной мнимой сферы 16а, описанной вокруг него, для усредненного варианта. Оно равно Км= Sм / Sсм =5,53.

Из представленных расчетов видно, что коэффициент мозжечка Км в 2,4 раза больше, чем коэффициент Кп полушарий большого мозга, что косвенно свидетельствует о большей чувствительности мозжечка к внешним сигналам по сравнению с полушариями большого мозга.

Отношение площади внутренней поверхности закрытого пространства в виде куба, сферы и цилиндра к площади поверхности максимальной мнимой сфере, вписанной в эти пространства может быть определено, например, с учетом известных математических выражений, которые в настоящем описании нет необходимости указывать. При этом следует заметить, что эти отношения зависят только от соотношения геометрических размеров закрытого пространства и не зависят от абсолютной величины геометриче-ских размеров. Для пространства, имеющего форму сферы, указанное отно-шение постоянно Кс=1.

При этом для закрытого пространства, имеющего форму параллелепи-педа 20 (фиг.3) отношение площади внутренней поверхности 18 к площади поверхности 22 максимальной мнимой сферы 24 с центром О1и радиусом R1, вписанной в это пространство будет зависеть от соотношения его геомет-рических размеров а,b и c. При равенстве а=b=с получаем куб, у которого это отношение постоянно и равно Кк =1,91.

Далее определяем значение коэффициента аккомодации Ка1 полушарий большого мозга соответственно при закрытых пространствах, имеющих форму сферы и куба. Для сферы Ка1с = - 1,29, а для куба Ка1к = - 0,38. Та-ким образом, оба коэффициента имеют отрицательное значение.

Для мозжечка также определяем значение коэффициента аккомодации Ка2 соответственно при закрытых пространствах, имеющих форму сферы и куба. Для сферы Ка2с = - 4,53, а для куба Ка2к = - 3,62. Таким образом, оба коэффициента имеют отрицательное значение. Они существенно больше ко-эффициента Ка1 полушарий большого мозга, в частности для сферы Ка2с в 3,51 раза, а для куба Ка2к в 9,53 раза больше. Это свидетельствует о том, что мозжечок имеет большие возможности анализа свойств окружающего чело-века пространства. Тем самым созданы условия для рассогласования в оценке сигналов об окружающем человека пространстве полушариями большого мозга и мозжечка.

Далее при увеличении размера с (фиг.3) отношение площади внутрен-ней поверхности 18 к площади поверхности 22 максимальной вписанной в это пространство мнимой сферы 24 будет увеличиваться. Это обусловлено тем, что радиус R1 максимальной мнимой сферы 24 для данного примера остается неизменным, а площадь внутренней поверхности 18 из-за увеличения размера «с» также будет увеличиваться.

Например, при размерах закрытого пространства 20 а=в и с= 1,3а от-ношение площади внутренней поверхности 18 к площади поверхности 22 максимальной вписанной в это пространство мнимой сферы 24 будет равно Кпар = 2,29. При этом коэффициент аккомодации полушарий большого моз-га для усредненного индивида в условиях закрытого пространства 20 (фиг.3) для рассматриваемого примера будет равен Ка1пар = 0, а для мозжечка Ка2пар=-3,24. При дальнейшем увеличении размера «с» и прочих равных условиях Кпар будет увеличиваться. При неизменной величине и условии а=в, но с < а для рассматриваемого примера (фиг.3), коэффициенты аккомо-дации Ка1пар и Ка2пар также будут увеличиваться, так как будет умень-шаться радиус R1 cферы 24.

Указанные выше примеры демонстрируют различную величину рассо-гласования коэффициентов Ка1 и Ка2 соответственно полушарий большого мозга и мозжечка при их аккомодации в закрытых пространствах различных простейших форм закрытого пространства.

Далее в качестве примера рассмотрим закрытое пространство реальной жилой комнаты, имеющей форму параллелепипеда со следующими размера-ми: а = 2,6 м, с = 4,7 м, b = 2,5 м. Диаметр максимальной вписанной сферы в это пространство будет ограничен высотой комнаты b = 2,5 м. При расчете коэффициента закрытого пространства для жилой комнаты с данными пара-метрами получается Кжк=3,1 . При этом коэффициент аккомодации полуша-рий большого мозга для среднестатистического индивида будет положителен и равен Ка1жк = 0,77. В тоже время коэффициент для мозжечка Ка2жк== -2,47, т.е. он будет отрицателен.

Очевидно, что при отрицательных значениях Ка1 и Ка2 соответственно полушария большого мозга и мозжечок в процессе их аккомодации будут испытывать релаксационное воздействие со стороны замкнутого пространства 20. При Ка1>0 и Ка2 >0 соответственно полушария большого мозга и мозжечок будут испытывать активизирующее воздействие со стороны про-странства 20. Однако, из приведенных примеров видно, что между коэффи-циентами Ка1 и Ка2 всегда имеется существенное рассогласование, т.е. они не принимают одновременно одинаковых значений. Это косвенно может свидетельствует о совместной работе больших полушарий и мозжечка по ти-пу серво системы.

Для определения пороговых с точки зрения критического воздействия на полушария большого мозга и мозжечка конкретного индивида закрытого пространства значений Ка1 и Ка2 необходимо проведение широкого спектра исследований, которые позволяет осуществить настоящий способ.

Для закрытого пространства в форме цилиндра 26 (фиг.4) отношение площади поверхности 28 внутреннего пространства к площади поверхности 30 сферы 32 с радиусом R2 и центром О2, вписанной в это пространство, бу-дет различным в зависимости от соотношения его диаметра Dц и длины ци-линдра с . При длине цилиндра, равной его диаметру с =Dц, это соотношение равно 1,5. Соответственно коэффициент аккомодации полушарий большого мозга для данного примера будет равен Ка1ц = - 0,79, а для мозжечка Ка2ц = - 4,03. При увеличении длины цилиндра и уменьшению ее по отношению к диаметру цилиндра это отношение будет увеличиваться и при определенном значении длины цилиндра коэффициент аккомодации принимает положительное зна-чение.

Таким образом, для закрытых пространств в виде куба, сферы и опре-деленных размеров параллелепипеда и цилиндра, отношение внутренних по-верхностей указанных форм закрытых односвязных пространств к площадям поверхностей соответствующих им максимальных мнимых сфер, вписанных в эти пространства, меньше отношения площади свободной поверхности полушарий большого мозга и особенно мозжечка к площади минимальной мнимой сферы, описанной соответственно вокруг них. При этом разница между указанными соотношениями отрицательна.

Далее рассмотрим особенности закрытого пространства, имеющего форму четырехгранной равносторонней пирамиды 34 (фиг.5). При этом от-ношение площади внутренней поверхности 36 этого пространства к площади поверхности 38 сферы 40 с центром О3 и радиусом R3, также будет зависеть от соотношения размеров а,b и с пирамиды. Так, например, при соотношении указанных размеров, соответствующих пирамиде Хеопса, рассматриваемый параметр равен Кпир=3,4 , что существенно выше, чем Кп полушарий боль-шого мозга среднестатистического индивида. При этом коэффициент акко-модации Ка1пир= 1,15 , а для мозжечка коэффициент отрицателен Ка2пир =-2,13.

На фиг.6 изображена диаграмма, где по вертикальной оси указаны чис-ленные значения коэффициентов Км, Кп и Ка1, Ка2 для различных форм за-крытых пространств, а на горизонтальной оси расположены простейшие формы закрытых пространств, а именно, 1 –сфера; 2 – цилиндр, у которого его длина равна его диаметру; 3 – куб, 4 – параллелепипед, с соотношением сторон а=b, с = 1,3а; 5 – параллелепипед с размерами жилой комнаты, ука-занной в примере выше.

На фиг. 6 также указана линия 6, отображающая коэффициент полуша-рий большого мозга Кп = 2,29, и 6а, отображающая коэффициент мозжечка Км =5,53 для среднестатистического взрослого индивида. Здесь же указаны линии 7 и 7а, отображающие изменение коэффициентов аккомодации соот-ветственно полушарий большого мозга и мозжечка для изображенных на этой фигуре простейших форм закрытых пространств.

Из приведенной диаграммы (фиг.6) видно, что форма и соотношение размеров односвязных закрытых пространств могут оказывать различное влияние на процессы аккомодации больших полушарий и мозжечка, сопро-вождающихся их морфофункциональными изменениями. Например, для за-крытых пространств в виде сферы 1 и куба 3 коэффициент аккомодации по-лушарий большого мозга Ка1с и Ка1к меньше ноля. Они также меньше ноля для цилиндра 2 и параллелепипеда с определенным соотношением их разме-ров. При определенных размерах пространства в виде, например, параллеле-пипеда 4 коэффициент аккомодации полушарий Ка1пар может быть равен нулю или стать положительным 5. При этом коэффициенты аккомодации по-лушарий большого мозга Ка1 и мозжечка Ка2 всегда имеют различные зна-чения при их аккомодации в конкретном закрытом пространстве, т.е. суще-ствует обязательный фазовый сдвиг в работе больших полушарий и мозжеч-ка. При этом при необходимости можно получить разницу между коэффици-ентами аккомодации полушарий большого мозга и мозжечка или их отноше-ние между собою, что позволит дополнительно получить информацию об их взаимодействии, например, по принципу, серво системы.

Реальные закрытые пространства, например, жилая комната или рабо-чий кабинет могут иметь различные размеры стационарных внутренних по-верхностей стен, потолка и пола, которые ограничивают конкретное про-странство и определяют его объем. Этот объем оказывает свое присущее ему воздействие на аккомодацию полушарий большого мозга в закрытом про-странстве. При этом форма и соотношение размеров поверхностей, ограни-чивающих закрытое пространство, отражают основные его особенности и оказывают свое присущее им воздействие на полушария большого мозга. Приведенные выше примеры позволяют в значительной степени учесть ос-новные особенности закрытого односвязного пространства и его одновре-менного влияния на процессы аккомодации полушарий большого мозга и мозжечка.

Следует учесть, что человек может находиться в различных участках закрытого пространства. При этом в рассматриваемых помещениях может находиться, например, мебель, оргтехника и другие предметы, изменяющие площадь внутренней поверхности закрытого пространства, что может также оказать влияние на процессы аккомодации.

Указанные выше особенности закрытых пространств учтены в зависи-мых пунктах формулы изобретения, что позволяет наиболее полно учесть особенности конкретного закрытого пространства и его влияние на процессы аккомодации полушарий большого мозга.

Указанные выше примеры свидетельствуют, что данный способ позво-ляет получить одноименные оценочные показатели для полушарий большого мозга отдельного индивида и окружающего его закрытого односвязного про-странства различных форм и размеров, а при необходимости получить одно-именные оценочные показатели анатомических особенностей полушарий большого мозга и мозжечка с учетом их аккомодации в закрытом простран-стве для широкого круга индивидов.

Хотя настоящее изобретение было описано с определенной степенью детализации, различные изменения и модификации его могут быть выполнены без отхода от существа и объема изобретения, изложенного в приведенной ниже формуле изобретения.

Обозначения, используемые в тексте

Sп – площадь свободной поверхности полушарий большого мозга.

Sсп – площадь поверхности минимальной мнимой сферы, описанной вокруг полушарий большого мозга.

Sм – площадь свободной поверхности мозжечка.

Sсм – площадь поверхности минимальной мнимой сферы, описанной вокруг мозжечка.

Sзп – площадь поверхности, ограничивающей закрытое пространство.

Scзп – площадь поверхности вписанной в закрытое пространство максималь-ной мнимой сферы.

Кп – коэффициент полушарий большого мозга.

Км – коэффициент мозжечка.

Кпар – коэффициент пространства в виде параллелепипеда.

Кс – коэффициент пространства в виде сферы.

Кк– коэффициент пространства в виде куба.

Кц– коэффициент пространства в виде цилиндра.

Кпир – коэффициент пространства в виде пирамиды.

Кзп – коэффициент закрытого пространства в обобщенном виде.

Ка1 – коэффициент аккомодации полушарий большого мозга.

Ка2 – коэффициент аккомодации мозжечка.

Ка1с, Ка1к, Ка1пар, Ка1пир, Ка1ц, Ка1жк – коэффициенты аккомодации полушарий большого мозга в закрытом пространстве, имеющем соответ-ственно форму сферы, куба, параллелепипеда, пирамиды, цилиндра и жилой комнаты.

Ка2с, Ка2к, Ка2пар, Ка2пир, Ка2ц, Ка2жк – коэффициенты аккомодации мозжечка в закрытом пространстве, имеющем соответственно форму сферы, куба, параллелепипеда, пирамиды, цилиндра и жилой комнаты.

Список используемых источников

1. Анатомия человека. В двух томах. Т.2/М.Р. Сапин, В.Я. Бочаров, Д.Б. Ни-китюк и др./ Под ред.М.Р. Сапина.- Изд. 5-е перераб. и доп. - М.: Медици-на.- 2001.- 640 с.: ил.

2. Франк-Каменецкий. Д. А. Физика пространства и времени./Природа, изд.акад.наук СССР, 1961,№1. С. 17-24

3. Соколов Е.Н. Очерки по психофизиологии сознания/ Вестник. моск. Ун-та. Сер.14 Психология. 2009, №1

4. Патент РФ №2668697 «Способ макроэнцефалометрии полушарий боль-шого мозга человека».

5. Поддубный И.В. Онтологические основания ядерно-сферической концеп-ции самоорганизующихся систем. Процессы самоорганизации в универ-сальной истории: Материалы Междунар. Симпоз. (Белгород, 29 сент.-2 окт.204 г.) Белгород: Изд-во БелГУ, 2004. С. 18-20)

6. Проблемы теоретической неврологии: информационно-коммутативная теория и принципы работы головного мозга человека. Брюховецкий А.С.. Клиническая практика № 4 (16) Год: 2013 стр. 55-78.

7. Соколов Е.Н. Векторное кодирование и нейронные карты // Журн. высш. нервн. деят. им. И.П.Павлова. 1996. Т.46. Вып.1. С. 7—14.

8. Электронный ресурс http://kriorus.ru/content/Chelovecheskiy-mozg-tolko-fakty

9. Владимиров Ю.С.. Реляционная теория пространства-времени и взаимо-действий. Часть 1. Теория систем отношений. - М.: Изд-во Московского университета, 1996, 264 с.

10. Владимиров Ю.С.. Реляционная теория пространства-времени и взаимо-действий. Часть 2. Теория физических взаимодействий. - М.: Изд-во Мос-ковского университета, 1998, 448 с.

11. Шмидт Р., Тевс Г. Физиология человека Т.1. — М.:: "Мир", 1996. — С. 107-112. ISBN 5-03-002545-6.

12. Clément G, Skinner A, Lathan C. Distance and Size Perception in Astronauts during Long-Duration Spaceflight. Life : Open Access Journal. 2013;3(4):524-537. doi:10.3390/life3040524.

13. Grid and Nongrid Cells in Medial Entorhinal Cortex Represent Spatial Loca-tion and Environmental Features with Complementary Coding Schemes. Diehl GW, Hon OJ, Leutgeb S, Leutgeb JK. Neuron. 2017 Apr 5;94(1):83-92.e6. doi: 10.1016/j.neuron.2017.03.004. Epub 2017 Mar 23.

14. Lord L-D, Stevner AB, Deco G, Kringelbach ML. Understanding principles of integration and segregation using whole-brain computational connectomics: implications for neuropsychiatric disorders. Philosophical transactions Series A, Mathematical, physical, and engineering sciences. 2017;375(2096):20160283. doi:10.1098/rsta.2016.0283

15. Moser, E. I., Moser, M.-B., & McNaughton, B. L. (2017). Spatial representation in the hippocampal formation: a history. Nature Neuroscience, 20(11), 1448–1464. doi:10.1038/nn.4653

16. Krupic J., Bauza M., Burton S., Barry C., O'Keefe J.. Nature. 2015 Feb 12;518(7538):232-235. doi: 10.1038/nature14153. Grid cell symmetry is shaped by environmental geometry.

17. Peer M, Salomon R, Goldberg I, Blanke O, Arzy S. Brain system for mental orientation in space, time, and person. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2015;112(35):11072-11077. doi:10.1073/pnas.1504242112

18. Ritter P., Schirner M, McIntosh AR, Jirsa VK. The Virtual Brain Integrates Computational Modeling and Multimodal Neuroimaging. Brain Connectivity. 2013;3(2):121-145. doi:10.1089/brain.2012.0120).

19. Schmidt MA, Goodwin TJ. Personalized medicine in human space flight: using Omics based analyses to develop individualized countermeasures that enhance astronaut safety and performance. Metabolomics. 2013;9(6):1134-1156. doi:10.1007/s11306-013-0556-3

20. Sisodiya S, Free S, Fish D, Shorvon S. MRI-based surface area estimates in the normal adult human brain: evidence for structural organisation. Journal of Anatomy. 1996;188(Pt 2):425-438.

21. Toro, R., Perron, M., Pike, B., Richer, L., Veillette, S., Pausova, Z., & Paus, T. (2008). Brain Size and Folding of the Human Cerebral Cortex. Cerebral Cortex, 18(10), 2352–2357. doi:10.1093/cercor/bhm261

22. Effects of Spaceflight on Astronaut Brain Structure as Indicated on MRI. Roberts DR, Albrecht MH, Collins HR, Asemani D, Chatterjee AR, Spampinato MV, Zhu X, Chimowitz MI, Antonucci MU. N Engl J Med. 2017 Nov 2;377(18):1746-1753. doi: 10.1056/NEJMoa1705129.)

23. NeuroPlace: Categorizing urban places according to mental states. Al-Barrak, L., Kanjo, E., & Younis, E. (2017)., 12(9), e0183890. doi:10.1371/journal.pone.0183890

24. Introduction. Progress in Brain Research, xxi–xxvi Merzenich, M. M., Na-hum, M., & Van Vleet, T. M. (2013).. doi:10.1016/b978-0-444-63327-9.

25. The Architectonic Experience of Body and Space in Augmented Interiors. Front Psychol. 2018 Apr 10;9:375. doi: 10.3389/fpsyg.2018.00375. eCollec-tion 2018. Pasqualini I, Blefari ML, Tadi T, Serino A, Blanke O.

26. Effects of Spaceflight on Astronaut Brain Structure as Indicated on MRI. Roberts DR, Albrecht MH, Collins HR, Asemani D, Chatterjee AR, Spampinato MV, Zhu X, Chimowitz MI, Antonucci MU. N Engl J Med. 2017 Nov 2;377(18):1746-1753. doi: 10.1056/NEJMoa1705129.

27. Neuroscience. 1982;7(12):2949-70. Space-time representation in the brain. the cerebellum as a predictive space-time metric tensor. Pellionisz A, Llinás R.

28. Buzsáki, György and Rodolfo Llinás. “Space and time in the brain” Science (New York, N.Y.) vol. 358,6362 (2017): 482-485.

29. Brain Extracellular Space: The Final Frontier of Neuroscience. Biophys J. 2017 Nov 21;113(10):2133-2142. doi: 10.1016/j.bpj.2017.06.052. Nicholson C, Hrabětová S.

30. Integration of grid maps in merged environments. Wernle T, Waaga T, Mør-reaunet M, Treves A, Moser MB, Moser EI.Nat Neurosci. 2018 Jan;21(1):92-101. doi: 10.1038/s41593-017-0036-6. Epub

31. Sultan F, Braitenberg V. Shapes and sizes of different mammalian cerebella. A study in quantitative comparative neuroanatomy. Journal fur Hirnforschung. 1993;34(1):79–92. pmid:8376757

32. Andersen BB, Gundersen HJ, Pakkenberg B. Aging of the human cerebellum: a stereological study. The Journal of comparative neurology. 2003;466(3):356–65. pmid:14556293

33. Llinas R.R., Walton KD, Lang EJ (2004). "Ch. 7 Cerebellum". In Shepherd GM. The Synaptic Organization of the Brain. New York: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-515955-4.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в неврологии, психиатрии, нейрофизиологии, нейропсихологии и рядом других современных нейронаук, изучающих головной мозг человека, а также в области информационных и коммуникационных технологий при создании искусственного интеллекта, робототехники и в архитектуре. Способ макроэнцефалометрии полушарий большого мозга и мозжечка с учетом их аккомодации в закрытом окружающем человека пространстве содержит измерение площади свободной поверхности полушарий большого мозга человека, а также площади свободной поверхности мозжечка с учетом извилин и борозд и площади поверхности минимальных мнимых сфер, описанных соответственно вокруг полушарий большого мозга и вокруг мозжечка, с использованием компьютерно-диагностического аппаратного комплекса, определение отношения площади свободной поверхности полушарий большого мозга и площади свободной поверхности мозжечка соответственно к площадям поверхности минимальных мнимых сфер, описанных соответственно вокруг них, определение площади внутренней поверхности закрытого пространства, в котором находится человек, а также площади поверхности максимальной мнимой сферы, вписанной в это пространство, определение отношения площади внутренней поверхности закрытого пространства к площади поверхности вписанной в него максимальной мнимой сферы, определение разницы между отношением площади внутренней поверхности закрытого пространства к площади поверхности вписанной в него максимальной мнимой сферы и каждым из отношений площади свободной поверхности полушарий большого мозга и соответственно мозжечка к площади поверхности минимальной мнимой сферы, описанной соответственно вокруг каждого из них. Использование изобретения позволяет на основе единой измерительной базы проводить измерения морфологических и нейрофункциональных характеристик полушарий большого мозга и мозжечка человека с учетом их аккомодации в условиях различных свойств окружающего закрытого пространства. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ макроэнцефалометрии полушарий большого мозга и мозжечка с учетом их аккомодации в закрытом окружающем человека пространстве, включающий, по меньшей мере, измерение площади свободной поверхности полушарий большого мозга человека, а также площади свободной поверхности мозжечка с учетом извилин и борозд и площади поверхности минимальных мнимых сфер, описанных соответственно вокруг полушарий большого мозга и вокруг мозжечка, с использованием компьютерно-диагностического аппаратного комплекса, и определение отношения площади свободной поверхности полушарий большого мозга и площади свободной поверхности мозжечка соответственно к площадям поверхности минимальных мнимых сфер, описанных соответственно вокруг них, отличающийся тем, что дополнительно определяют площадь внутренней поверхности закрытого пространства, в котором находится человек, а также площадь поверхности максимальной мнимой сферы, вписанной в это пространство, затем определяют отношение площади внутренней поверхности закрытого пространства к площади поверхности вписанной в него максимальной мнимой сферы, далее определяют разницу между отношением площади внутренней поверхности закрытого пространства к площади поверхности вписанной в него максимальной мнимой сферы и каждым из отношений площади свободной поверхности полушарий большого мозга и соответственно мозжечка к площади поверхности минимальной мнимой сферы, описанной соответственно вокруг каждого из них.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно определяют размеры максимальной мнимой сферы, вписанной в закрытое пространство, с учетом выступающих внутрь пространства частей предметов, находящихся в рассматриваемом пространстве.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно определяют площадь поверхности максимально возможной мнимой сферы, вписанной в закрытое пространство и эквидистантной минимальной мнимой сфере, описанной вокруг полушарий большого мозга.

4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что измерение площадей свободной поверхности полушарий большого мозга человека, а также мозжечка и площадей поверхности минимальных мнимых сфер, описанных соответственно вокруг них, выполняют с помощью компьютерно-диагностического аппаратного комплекса позитронно-эмиссионной и/или функциональной магнитно-резонансной томографии.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно определяют объем закрытого пространства и его отношение к объему максимальной мнимой сферы, вписанной в него.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно определяют площадь поверхности минимальной мнимой сферы, описанной вокруг закрытого пространства, и отношение площади внутренней поверхности закрытого пространства к этой площади.