Для чего применяются психофизиологические методы: Психофизиологические методы в психологии — Учебное пособие

Психофизиологические методы. Что относится к психофизиологическим методам?

Психология использует физиологические методы уже со времен первых лабораторных экспериментов. Имена Вебера, Фехнера, Вундта, Пуркине являются достаточным доказательством этого. Значительных успехов также добилась со времени Сеченова и Павлова советская психология. Учение Павлова о высшей нервной деятельности отрицало всякий субъ­ективизм и на психологические вопросы отвечало методами физиологии высшей нервной деятельности. От Павлова, через Иванова-Смоленского до Лурия и Небылицына и новейших авторов применение физиологиче­ских методов в психологии знаменало решительный шаг вперед, особен­но в научно-исследовательской работе и именно, когда спала волна же­лания заменить психологию физиологией.

Попытку избежать субъективизма и применить физиологические ме­тоды в качестве гарантии объективизма проявили и бихевиористы, мно­гие из которых приняли павловский метод условных рефлексов.

Значение психофизиологических методов состоит в том, что они в минимальной степени зависят и подвержены влиянию испытуемого и что в новой технике можно использовать и полиграфы, которые спо­собны одновременно информировать о ряде объективных физиологиче­ских данных, как об индикаторах психических процессов, сопровожда­ющих их. Изменения кровяного давления, кожной проводимости, эпе- ктрических потенциалов мозга, изменения дыхания и пульса уже посто­янно относятся к изученным переменным величинам психологического лабораторного эксперимента.

Из физиологических методов, которые можно сопоставлять и оце­нивать во взаимосвязи с психическими процессами, мы приведем (по «Учебнику психологии») психогальванические реакции (ПГР). При помощи эндосоматической психогальванической реакции можно полу­чить так называемый Т-феномен (Тарханов), представляющий собой из­меняющие различия потенциалов между двумя электродами, приложен­ными к коже. Другой феномен Ф (по Фере) представляет собой экзосома- тическую психогальваническую реакцию, под которой мы понимаем из­менение кожного сопротивления (проводимости кожи), возникающее при раздражении (электрический ток напряжением в несколько вольт). Исследователи, работающие с кожно-гальваническим рефлексом, в на­стоящее время придерживаются мнения, что сущностью наблюдаемых изменений, очевидно, не является ни расширение сосудов, ни мышечная активность, ни секреция пота, а скорее всего повышенная ионная прони­цаемость клеточной мембраны. Психогальваническая реакция является чувствительным регистратором вегетативных изменений, которые не­льзя подавить волей, поэтому она используется в криминалистике как так называемый детектор лжи, при исследовании подпорогового вос­приятия, обусловленности и т. д. (рис. 15)

 

Психофизиологические методы в психологии — КиберПедия

ОТВЕТ: психология использует физиологические методы уже со времен первых лабораторных экспериментов. Имена Вебера, Фехнера, Вундта, Пуркине являются достаточным доказательством этого. Значительных успехов также добилась со времени Сеченова и Павлова советская психология. Учение Павлова о высшей нервной деятельности отрицало всякий субъ­ективизм и на психологические вопросы отвечало методами физиологии высшей нервной деятельности. От Павлова, через Иванова-Смоленского до Лурия и Небылицына и новейших авторов применение физиологиче­ских методов в психологии знаменало решительный шаг вперед, особен­но в научно-исследовательской работе и именно, когда спала волна же­лания заменить психологию физиологией.

Попытку избежать субъективизма и применить физиологические ме­тоды в качестве гарантии объективизма проявили и бихевиористы, мно­гие из которых приняли павловский метод условных рефлексов.

Значение психофизиологических методов состоит в том, что они в минимальной степени зависят и подвержены влиянию испытуемого и что в новой технике можно использовать и полиграфы, которые спо­собны одновременно информировать о ряде объективных физиологиче­ских данных, как об индикаторах психических процессов, сопровожда­ющих их. Изменения кровяного давления, кожной проводимости, эпектрических потенциалов мозга, изменения дыхания и пульса уже посто­янно относятся к изученным переменным величинам психологического лабораторного эксперимента.

Из физиологических методов, которые можно сопоставлять и оценивать во взаимосвязи с психическими процессами, мы приведем (по «Учебнику психологии») психогальванические реакции (ПГР). При помощи эндосоматической психогальванической реакции можно полу­чить так называемый Т-феномен (Тарханов), представляющий собой из­меняющие различия потенциалов между двумя электродами, приложен­ными к коже. Другой феномен Ф (по Фере) представляет собой экзосома- тическую психогальваническую реакцию, под которой мы понимаем из­менение кожного сопротивления (проводимости кожи), возникающее при раздражении (электрический ток напряжением в несколько вольт). Исследователи, работающие с кожно-гальваническим рефлексом, в на­стоящее время придерживаются мнения, что сущностью наблюдаемых изменений, очевидно, не является ни расширение сосудов, ни мышечная активность, ни секреция пота, а скорее всего повышенная ионная прони­цаемость клеточной мембраны. Психогальваническая реакция является чувствительным регистратором вегетативных изменений, которые не­льзя подавить волей, поэтому она используется в криминалистике как так называемый детектор лжи, при исследовании подпорогового вос­приятия, обусловленности и т. д. (рис.)


На гипотезе, что общее состояние напряжения мускулатуры (контрактильный тонус) коррелирует со степенью психического напряжения, основана регистрация тонуса при помощи электромиографии (ЭМГ). Регистрируются мышечные потенциалы действия, мышечная электриче­ская активность. Авторы, применяющие этот метод, утверждают, что электромиография представляет собой чувствительный индикатор пси­хического возбуждения, особенно в состоянии нагрузки (напряжение при депрессивных состояниях, при ожидании и т. п.), так как для невротиче­ских и напряженных больных характерно чрезмерно продленное сохра­нение мышечных реакций на стресс (Малмо).

Другие возможности объективной физиологической записи предста­вляет собой регистрация микромоторных колебаний тонуса (так называ­емым весом почерка), которую в конце прошлого века применили Гольдшейдер и Крепелин и которую улучшил и усовершенствовал Штейнвахс. Сущность метода заключается в том, что исследуемый по­сле длительной тренировки в строго стандартизованном положении много раз напишет слово («момом», «молстаг»). Микромоторное коле­бание тонуса после анализа записанных кривых служит для интерпрета­ции аффективных и инстиктивных предрасположений, преград или раз­рядки.

К этой категории физиологических методов относится также метод мышечной микровибрации, открытый профессором Рорахером в 1946 году и разработанный не только им и его сотрудниками, но и Сугано в Японии и И. Шванцара в психологической лаборатории Чехословац­кой Академии Наук. Профессор Рорахер установил, что человеческое те­ло непрерывно производит микровибрационные движения, частота ко­торых у здорового человека составляет 7-13 Гц и величина которых в состоянии полного мышечного расслабления колеблется в пределах 0,5-5,0 микронов (1 микрон – 0,001 мм) на поверхности кожи. Эту рит­мическую активность (микровибрацию) можно при помощи чувстви­тельных приборов (при полном устранении всех возможных внешних помех – в особой кабине) измерять на поверхности всего тела.


По данным Шванцары, мышечное напряжение при целенаправлен­ном усилии увеличило амплитуду микровибрации по сравнению с состо­янием покоя в 10 раз.

В настоящее время и в психологии обычно применяют электроэнце­фалографическую запись (ЭЭГ), хотя ее применение для исследования психических процессов оказалось довольно затруднительным и нельзя сказать, что оно всегда дает отчетливые результаты.

С успехом применяется и метод пальцевой реоплетизмографии (РПГ) – регистрации изменения протока крови в кончиках пальцев (ва- зоконстрикция, вазодилатация). Особенно у невротиков и у людей нерв- нолабильных значительно повышены величины колебаний объема про­текающей крови.

К физиологическим методам, коррелирующим с психическими про­цессами, относится и исследование изменений артериального давления и изменения дыхания и пульса, измеряемые пневмографически и спиро метрически. Применялся и метод оптокинетического нистагма (невролог профессор Попек). Наконец, к физиологическим методам исследования можно отнести и результаты исследований вегетативно-эндокринных, биохимических, психофармакологических (эксперименты с галлюцино­генами), проводимых совместно с врачами соответствующих специаль­ностей.

Однако всегда следует помнить о том, что применение физиологи­ческих методов в психологии представляет собой исследование физио­логических индикаторов и индикаторов, сопровождающих психические изменения, на основании которых, естественно, нельзя судить о психиче­ских процессах и их изменениях и тем более об их сущности. Психиче­ские и физиологические процессы совершенно различны по своему характеру и относятся к совершенно разным категориям.

 

ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ — это… Что такое ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ?



ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
исследуют следующие характеристики трудовых навыков:

— биотоки мышц и головного мозга электромиографией и электроэнцефалографией;

— изменение вегетативных функций – уровнем кожногальванической, потоотделительной, зрачковой, сосудистой реакцией; изменением дыхания и кровообращения…;

— подвижность нервных процессов – методом условнорефлекторных реакций, корректурных проб [89, c. 223].

Современный образовательный процесс: основные понятия и термины. — М.: Компания Спутник+.
М.Ю. Олешков, В.М. Уваров.
2006.

  • ПСИХОДИАГНОСТИКА
  • ПСИХОГЕНЕТИКА

Смотреть что такое «ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ» в других словарях:

  • Методы исследования речи психолингвистические — А. Н. Гусев. Эти методы основываются на положении о том, что психол. и лингв. структура речевого высказывания максимально приближены друг к другу. Установлено, что в состоянии эмоциональной напряженности и/или падения уровня работоспособности… …   Психология общения. Энциклопедический словарь

  • ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПСИХОТЕРАПИИ —         Нарастающая тенденция интеграции психотерапии в общую медицину и превращения ее в общемедицинскую специальность заостряет вопрос об эффективности психотерапии предпосылках, критериях и методах ее оценки.         Требование разработки… …   Психотерапевтическая энциклопедия

  • ЛУРИЯ — Александр Романович (1902 1977) российский психолог, специалист в области теории и методологии психологии, дефектологии, психофизиологии локальных поражений мозга, нейропсихологии и нейролингвистики. Один из создателей отечественной… …   Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

  • Клиническая психология — Клинические психологи могут работать индивидуально со взрослыми или детьми, с семейными парами и целыми семьями, а также с группами, как показано на иллюстрации. Клиническая психология (не путать с медицинской, которая рассматривает область,… …   Википедия

  • Клинический психолог — Клинические психологи могут работать индивидуально со взрослыми или детьми, с семейными парами и целыми семьями, а также с группами, как показано на иллюстрации. Клиническая психология обширный раздел прикладной психологии (на стыке с… …   Википедия

  • Медицинская психология — Клинические психологи могут работать индивидуально со взрослыми или детьми, с семейными парами и целыми семьями, а также с группами, как показано на иллюстрации. Клиническая психология обширный раздел прикладной психологии (на стыке с… …   Википедия

  • Лурия Александр Романович — [родился 3(16).7.1902, Казань], советский психолог, действительный член АПН РСФСР (1947) и АПН СССР (1968). Профессор МГУ (с 1945), заведующий кафедрой нейропсихологии психологического факультета МГУ (с 1967). Окончил факультет общественных наук… …   Большая советская энциклопедия

  • Лурия — I Лурия         Александр Романович [родился 3(16).7.1902, Казань], советский психолог, действительный член АПН РСФСР (1947) и АПН СССР (1968). Профессор МГУ (с 1945), заведующий кафедрой нейропсихологии психологического факультета МГУ (с 1967).… …   Большая советская энциклопедия

  • ФРЕЙРИ — (Freyre), Жилберту (р. 15 марта 1900) – бразильский бурж. социолог, автор многочисл. трудов, посвященных социологич. анализу процессов формирования и разложения феод. патриарх. общества в Бразилии. Окончил Колумбийский ун т (США). Осн. работа Φ.… …   Философская энциклопедия

  • профессиография — метод изучения требований, предъявляемых профессией к личностным качествам, психологическим способностям, психолого физическим возможностям человека. Используется в целях разработки информационных, диагностических, коррекционных и формирующих… …   Большая психологическая энциклопедия

46.ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

Профессиональный
психофизиологический отбор – это
система мероприятий, направленных
на выявление лиц, у которых уровень
развития профессионально важных
психофизиологических качеств с
достаточной вероятностью соответствует
требованиям конкретной специальности,
обусловливает успешность ее освоения
в установленные сроки и обеспечивает
в последующем необходимую эффективность
военно-профессиональной деятельности.
Профессиональный психофизиологический
отбор проводится в тех случаях, когда
имеется достаточный резерв кандидатов,
из которых можно отобрать лиц,
наиболее соответствующих
психофизиологическим требованиям,
предъявляемым конкретной специальностью.
Если же такой резерв отсутствует,
то проводится распределение личного
состава по специальностям с учетом
результатов психофизиологического
обследования.

Применение
психофизиологических методов
обусловлено следующими обстоятельствами:


физиологические
характеристики имеют важное значение
для контроля состояния испытуемых;


любое
психологическое проявление имеет
физиологическую основу;


в
клинической практике и физиологии
труда накоплен определенный опыт
обработки и анализа физиологических
характеристик, имеется также богатый
арсенал приборов для проведения
физиологических измерений.

Кратко,
не останавливаясь на механизмах
возникновения и способах получения
и обработки, рассмотрим важнейшие
из физиологических характеристик.

Физиологические
характеристики.

Электроэнцефалограмма
(ЭЭГ) – характеризует биоэлектрическую
активность головного мозга. В спектре
ЭЭГ содержатся различные составляющие:

дельта-ритм
(частота колебаний 0,5-4,0 Гц),

тета-ритм
(5,0-7,0 Гц),

альфа-ритм
(8,0-12,0 Гц),

бета-ритм
(15-35 Гц),

гамма-ритм
(35-100 Гц).

Преобладание
низкочастотных колебаний (дельта и
тета-ритмы) свидетельствует о
наступлении тормозного процесса
(сон, ослабление бдительности и
внимания, утомление и т.п.). Наличие
альфа-волн характеризует состояние
нормальной синхронизации основных
нервных процессов. Они являются
доминирующими у здорового, бодрствующего
человека, находящегося в состоянии
оперативной готовности к деятельности.
Преобладание высокочастотных
колебаний указывает на процесс
возбуждения в коре головного мозга.
Это бывает характерным при возникновении
психофизиологической напряженности
во время работы, свидетельствует о
возникновении эмоциональных
состояний.

Электромиограмма
(ЭМГ) – 
представляет
регистрацию биопотенциалов мышц
человека. ЭМГ служит весьма
чувствительным объективным показателем
включения в динамическую или
статистическую работу отдельных
групп мышц. Такой анализ необходим
при изучении рабочей позы и управляющих
движений испытуемого.

С
помощью ЭМГ можно регистрировать
также утомление человека. При
утомлении человека уменьшается
суммарная активность мышц и средняя
амплитуда колебаний.

Кожно-гальваническая
реакция (КГР) – 
характеризует
изменение электрического сопротивления
или разности потенциалов кожи. КГР
является одним из наиболее
результативных способов регистрации
возникновения эмоциональной
напряженности у испытуемого. При
этом наблюдается падение электрического
сопротивления кожи или увеличение
разности потенциалов между двумя
точками кожной поверхности (от 10-30
мВ/см в нормальном состоянии до 100
мВ/см и более при возникновении
эмоциональной напряженности).

Электрокардиограмма
(ЭКГ) – 
заключается
в регистрации электрических явлений,
возникающих в сердечной мышце. ЭКГ
состоит из ряда зубцов, характеризующих
протекание тех или иных процессов
в сердечной мышце, и интервалов между
ними.

ЭКГ
используется для определения
напряженности работы испытуемого.
Для этого измеряются: частота
сердечных сокращений, систолический
и гистографический показатели. При
возникновении напряженности в работе
испытуемого показатели ЭКГ, как
правило, увеличиваются.

Электроокулограмма
(ЭОГ) – 
характеризует
электрическую активность глазных
мышц. Обычно используется раздельная
регистрация вертикальных и
горизонтальных движений глаз. При
этом знак потенциала ЭОГ указывает
направление перемещения взгляда, а
его величина – угол перемещения.
ЭОГ применяется для анализа работы
зрительной системы человека со
средствами отображения информации,
для анализа распределения и
переключения внимания испытуемого
в процессе работы и других целей.

Пневмограмма
(ПГ) – 
представляет
собой запись внешнего дыхания. Она
используется для оценки
психофизиологической напряженности.
В состоянии возбуждения или напряжения
частота дыхания увеличивается до
50-60 колебаний в минуту, наблюдается
также уменьшение глубины дыхания и
укорочение фазы выдоха относительно
фазы вдоха.

Речевой
ответ (РО) – 
изучается
по спектральным и временным
характеристикам речи испытуемого.
По изменению интонации голоса,
которая сопровождается изменением
спектрального состава звуковых
колебаний, можно судить о возникновении
эмоциональных состояний испытуемого,
напряженности и утомления в его
работе. В последнее время получены
данные, свидетельствующие о том, что
информация об этих состояниях
содержится также во временных
параметрах РО. Например, при развитии
утомления увеличиваются длительность
слов и пауз между ними, а также их
дисперсии.

Аппаратура
для измерения психофизиологических
характеристик.

В
состав аппаратуры для измерений
психофизиологических характеристик
обычно входят следующие устройства:
датчики или электроды (служат для
отведения потенциалов с поверхности
тела человека), преобразователь
(служит для преобразования исходного
сигнала к виду, с которым легко вести
его дальнейшее усиление), усилитель
биоэлектрических сигналов, регистратор
(служит для выдачи результата
измерений в графической или цифровой
форме).

Исследование
только одного физиологического
показателя, как правило, не может
дать однозначного ответа о состоянии
испытуемого. Поэтому на практике
применяется обычно так называемый
полиэффекторный метод, заключающийся
в одновременной записи и анализе
целого комплекса показателей,
называемого симптомокомплексом.
Применение полиэффекторной методики
позволяет значительно повысить
надежность и достоверность диагностики
состояний испытуемого при выполнении
данной деятельности

К
симптомокомплексу относятся
полиграфическая (полиэффекторная)
регистрация физиологических
показателей и произвольных реакций,
а также электроэнцефалографическое
исследование биоэлектрической
активности мозга, которые являются
основными методами исследования
особенностей эмоционального
реагирования, степени эмоциональной
возбудимости и эмоциональной
устойчивости, выявления скрыто
протекающих заболеваний и функциональных
расстройств центральной нервной
системы, представляющих определенную
опасность как для самих индивидов,так
и для интересов служебной деятельности.
Опросник Я. Стреляу и анкета В.И.
Рыжкова предназначены для диагностики
основных свойств нервной системы:
силы по возбуждению, по торможению
и подвижности нервных процессов, а
также диагностики функциональной
подвижности нервных процессов на
основе самооценки испытуемыми
типичных форм своего поведения в
различных ситуациях.

Любой
труд в той или иной мере включает
движения, моторные действия, которые
в ряде случаев существенно определяют
характер и результат профессиональной
деятельности. Уже на ранних этапах
развития психодиагностики была
осознана необходимость изучения и
оценки свойств психомоторики с
помощью методов, регистрирующих
качество и степень совершенства
заданных инструкцией движений или
действий.

В
современной литературе нет общепринятой
классификации двигательных
«способностей», факторов
психомоторики. Многочисленные
исследования психомоторики проведены
E. Fleishman, который выделяет ряд факторов,
полученных в анализе интеркорреляций
двигательных методик. Необходимо
отметить, что названия факторов
являются в определенной мере
условными, так как не могут полно
отразить характер обобщенных в
факторе моторных действий.

Лекция 3 Методы психофизиологических исследований

  1. Характеристика
    критериев электрических показателей.

  2. Регистрация
    импульсной активности нервных клеток.

  3. Электроэнцефалография.

  4. Магнитоэнцефалография.

  5. Позитронно-эмиссионная
    томография мозга.

  6. Окулография.

  7. Электромиография.

  8. Электрическая
    активность кожи.

Методы
психофизиологических
исследований

Физиологические
процессы, как правило, скрыты от внешнего
наблюдения, поэтому они длительное
время оставались вне области интересов
психологов, занимавшихся в основном
исследованием доступных для прямого
наблюдения проявлений поведения человека

Что
же дает изучение физиологических
показателей работы нервной системы?
Во-первых, в силу своей объективности
физиологические показатели становятся
надежными элементами, используемыми
при описании изучаемого поведения.
Во-вторых, они позволяют экспериментаторам
включить в сферу своих исследований
скрытые для прямого наблюдения проявления
активности организма, лежащие в основе
поведения.

В
психофизиологии основными методами
регистрации физиологических процессов
являются электрофизиологические методы.
В физиологической активности клеток,
тканей и органов особое место занимает
электрическая составляющая. Электрические
потенциалы отражают физико-химические
следствия обмена веществ, сопровождающие
все основные жизненные процессы, и
поэтому являются исключительно надежными,
универсальными и точными показателями
течения любых физиологических процессов.

Надежность
электрических показателей особенно
демонстративна, когда они оказываются
единственным средством обнаружения
деятельности. Об универсальности этих
показателей говорит единообразие
потенциалов действия в нервной клетке,
нервном волокне, мышечной клетке, как
у человека, так и у животных.

Точность
электрических показателей, т.е. их
временное и динамическое соответствие
физиологическим процессам, основано
на быстрых физико-химических механизмах
генерации потенциалов, являющихся
неотъемлемым компонентом физиологических
процессов в нервной или мышечной
структуре.

К
наиболее широко используемым методам
относятся регистрация импульсной
активности нервных клеток, регистрация
электрической активности кожи,
электроэнцефалография, электроокулография,
электромиография и электрокардиография.
В последнее время в психофизиологию
внедряется новый метод регистрации
электрической активности мозга —
магнитоэнцефалография и изотопный
метод.

Регистрация
импульсной активности
нервных клеток

Изучение
активности нервных клеток, или нейронов,
остается базовым направлением в
психофизиологии. Одним из показателей
активности нейронов являются потенциалы
действия — электрические импульсы
длительностью несколько мс и амплитудой
до нескольких мВ. Современные технические
возможности позволяют регистрировать
импульсную активность нейронов у
животных в свободном поведении и
сопоставлять эту активность с различными
поведенческими показателями. В некоторых
случаях в условиях нейрохирургических
операций исследователям удается
зарегистрировать импульсную активность
нейронов у человека.

Регистрация
активности нейронов осуществляется с
помощью подводимых вплотную к ним
специальных отводящих микроэлектродов.
Диаметр их регистрирующей поверхности
составляет 1 мкм. Усиленный сигнал
поступает на монитор и записывается на
магнитную ленту или в память ЭВМ.

Электроэнцефалография

Среди
методов электрофизиологического
исследования ЦНС человека наибольшее
распространение получила регистрация
колебаний электрических потенциалов
мозга с поверхности черепа  —
электроэнцефалография. Предполагается,
что ЭЭГ в каждый момент времени отражает
суммарную электрическую активность
клеток мозга.

ЭЭГ
регистрируют с помощью наложенных на
кожную поверхность человека (скальп)
отводящих электродов. Как любые
электрические потенциалы, ЭЭГ всегда
измеряется между двумя точками. Существуют
два способа регистрации ЭЭГ — биполярный
способ и монополярный. При биполярном
отведении регистрируется разность
потенциалов между двумя активными
электродами. Этот метод применяется в
клинике для локализации патологического
очага в мозге, но он не позволяет
определить конкретные характеристики
под каждым электродом. При монополярном
методе отведения регистрируется разность
потенциалов между различными точками
на поверхности головы по отношению к
какой-то одной индифферентной точке —
обычно это мочка уха или сосцевидный
отросток черепа.

Существует
единая стандартная система наложения
электродов, получившая название «10—20».

ЭЭГ
продолжает оставаться сложным для
расшифровки показателем мозговой
активности.

Альфа-ритм
— наиболее часто встречающийся ритм,
который состоит из волн правильной,
почти синусоидальной формы. Наблюдается
он в состоянии спокойного бодрствования,
медитации и длительной монотонной
деятельности. В первую очередь появляется
в затылочных областях, где он наиболее
выражен, и может периодически
распространяться на другие области
мозга. Часто амплитуда колебания
альфа-ритма постепенно увеличивается,
а затем уменьшается. Этот феномен получил
название «веретено альфа-ритма».
Длительность веретен составляет от
долей секунды до нескольких секунд.
Если испытуемого отвлечь каким-либо
раздражителем, то этот ритм
десинхронизируется, т.е. заменяется
низкоамплитудной высокочастотной ЭЭГ.
Этот феномен в литературе обозначается
терминами реакция активации, пробуждения
или десинхронизации. У слепых людей с
врожденной или многолетней слепотой
альфа-ритм отсутствует. Исчезновение
альфа-ритма наблюдалось в случае атрофии
зрительного нерва. Считается, что
альфа-ритм совпадает с наличием
предметного зрения, он связан с
квантованием внешних стимулов.

Мю-ритм
(роландический или аркообразный ритм)
регистрируется в роландической борозде.
Этот ритм близок по частоте и амплитуде
к альфа-ритму, но отличается формой
волн, имеющих округленные вершины и
поэтому похожих на арки. Он связан с
тактильным проприоцептивным раздражением
и воображением движения. Этот ритм
выражен у слепых, компенсирующих потерю
зрения развитием тактильного и
двигательного исследования среды.

Каппа-ритм
сходен по частоте с альфа-ритмом,
регистрируется в височной области при
подавлении альфа-ритма в других областях
в процессе умственной деятельности.

Альфа
-, мю — и каппа-ритмы относят к одной
частотной категории ритмов ЭЭГ.

Бета-ритм
— колебания потенциалов в диапазоне
выше 30 Гц. Наблюдается при решении задач,
требующих максимального сосредоточения
внимания.

Тета-ритм
имеет частоту 4 – 8 Гц. Наиболее выражен
в гиппокампе. Связан с поисковым
поведением, усиливается при эмоциональном
напряжении.

Дельта-ритм
состоит из высоко амплитудных волн,
частотой 1 – 4 Гц. Возникает при естественном
и наркотическом сне, а также регистрируется
с участков коры, граничащих с опухолью.

Сверхмедленные
потенциалы

коры имеют период колебаний от нескольких
секунд до нескольких часов. Наблюдаются
при бодрствовании, сне, повторных
предъявлениях проб на объем оперативной
памяти, патологиях мозга, действии
фармакологических средств.

Однако
описанные ритмы довольно редко встречаются
в чистом виде. Когда испытуемый вовлечен
в определенный вид деятельности, его
ЭЭГ представляет постоянно меняющуюся
по амплитуде и частоте кривую.

Особое
значение в изучении активности мозга
имеет сравнительный анализ биоэлектрических
потенциалов, регистрируемых одновременно
в разных областях мозга.

Артефакты
— регистрация электрических процессов,
не связанных с активностью мозга. Они
подразделяются на технические и
биологические артефакты.

Магнитоэнцефалография

Активность
мозга всегда представлена синхронной
активностью большого количества нервных
клеток, сопровождаемой слабыми
электрическими токами, которые создают
магнитные поля. Регистрация этих полей
неконтактным способом позволяет получить
магнитоэнцефалограмму (МЭГ). МЭГ
регистрируют с помощью сверхпроводящего
интерференционного устройства —
магнитометра. Предполагается, что ЭЭГ
больше связана с радиальными по отношению
к поверхности коры головного мозга
источниками тока, что имеет место на
поверхности извилин, а МЭГ больше связана
с тангенциально направленными источниками
тока, которые расположены в корковых
областях, образующих борозды. МЭГ может
быть представлена в виде профилей
магнитных полей на поверхности черепа,
либо в виде кривой линии, характеризующей
изменения магнитного поля в определенной
точке скальпа. МЭГ дополняет информацию
об активности мозга, получаемую с помощью
электроэнцефалографии.

Позитронно-эмиссионная
томография
мозга

В
современных клинических и экспериментальных
исследованиях все большее значение
приобретают методы, позволяющие
визуализировать функционирование мозга
на срезах любого уровня путем построения
картин, полученных на основе данных о
метаболической активности отдельных
мозговых структур (ПЭТ). Техника ПЭГ
заключается в следующем. Субъекту в
кровеносное русло вводят изотоп, это
кислород – 15, азот – 13 или фтор – 18.
Голова субъекта помещена в специальную
ПЭТ-камеру.

В
мозге радиоактивные изотопы излучают
позитроны, которые сталкиваются с
электронами, возникает «разброс» частиц
под углом 180о
друг к другу. Информация собирается на
детекторы, откуда поступает на компьютер,
который создает плоское изображение
(срез) мозга на регистрируемом уровне.

Окулография

Движения
глаз являются важным показателем в
психофизиологическом эксперименте.
Регистрация движений глаз называется
окулографией.

С
одной стороны, окулографический
показатель необходим для выявления
артефактов на ЭЭГ, с другой стороны,
этот показатель выступает и как
самостоятельный предмет исследования,
и как составляющая при изучении субъекта
в деятельности. Амплитуду движения глаз
определяют в угловых градусах. Существует
восемь основных видов движений глаз.

Три
движения — тремор (мелкие частые
колебания), дрейф (медленное плавное
перемещение глаз, прерываемое
микроскачками) и микросаккады (быстрые
движения с большей амплитудой, чем при
треморе). Их относят к микродвижениям,
направленным на сохранение местоположения
глаз в орбите.

Из
макродвижений, связанных с изменением
местоположения глаз в орбите, наибольший
интерес в психофизиологическом
эксперименте представляют макросаккады
и прослеживающие движения глаз.
Макросаккады отражают обычно произвольные
быстрые и точные смещения взора с одной
точки на другую, например, при рассматривании
картины, при быстрых движениях руки и
т.д. Их амплитуда варьирует от 40 до 60
угловых градусов.

Прослеживающие
движения глаз — плавные перемещения
глаз при отслеживании перемещающегося
объекта в поле зрения. Амплитуда
прослеживающих движений ограничивается
пределами моторного поля глаза (плюс-минус
60 угловых градусов по вертикали). В
основном прослеживающие движения глаз
носят непроизвольный характер.

Наиболее
распространенным методом регистрации
движений глаз является электроокулография.
Она может проводиться при любом освещении
и тем самым не нарушает естественных
условий зрительной активности. В основе
электроокулографии лежит дипольное
свойство глазного яблока — его роговица
имеет положительный заряд относительно
сетчатки (корнеоретинальный потенциал).
Электрическая и оптическая оси глазного
яблока практически совпадают, и поэтому
электроокулограмма (ЭОГ) может служить
показателем направления взора.

Электромиография

Электромиография
— это регистрация суммарных колебаний
потенциалов, возникающих как компонент
процесса возбуждения в области
нервно-мышечных соединений и мышечных
волокнах при поступлении к ним импульсов
от мотонейронов спинного или продолговатого
мозга.

Во
время покоя скелетная мускулатура
всегда находится в состоянии легкого
тонического напряжения, что проявляется
на электромиограмме (ЭМГ), в виде
низкоамплитудных колебаний. Даже при
локальном отведении электроактивности
от расслабленной мышцы полное отсутствие
колебаний потенциала в отдельной
двигательной единице (мышечном волокне)
отсутствует. При готовности к движению,
мысленному его выполнению, при
эмоциональном напряжении и других
подобных случаях тоническая ЭМГ
возрастает как по амплитуде, так и по
частоте. Например, чтение «про себя»
сопровождается увеличением ЭМГ активности
мышц нижней губы, причем, чем сложнее
или бессмысленнее текст, тем выраженнее
ЭМГ. При мысленном письме у правшей
усиливается мышечная активность
поверхностных сгибателей правой руки,
выявляемых на ЭМГ.

Электрическая
активность кожи

Электрическая
активность кожи (ЭАК) связана с активностью
потоотделения. Из центральной нервной
системы к потовым железам поступают
влияния из коры больших полушарий и из
глубинных структур мозга — гипоталамуса
и ретикулярной формации. У человека на
теле имеется 2—3 млн. потовых желез,
причем на ладонях и подошвах их в
несколько раз больше, чем на других
участках тела. Их главная функция —
поддержание постоянной температуры
тела — заключается в том, что выделяемый
ими пот испаряется с поверхности тела
и тем самым охлаждает его. Однако
некоторые потовые железы активны не
только при повышении температуры тела,
но и при сильных эмоциональных
переживаниях, стрессе и разных формах
активной деятельности субъекта. Эти
потовые железы сосредоточены на ладонях
и подошвах и в меньшей степени на лбу и
под мышками. ЭАК обычно и используется
как показатель такого «эмоционального»
и «деятельностного» потоотделения. Ее
обычно регистрируют с кончиков пальцев
или с ладони биполярными неполяризующимися
электродами.

Существуют
два способа исследования ЭАК: метод
Фере, в котором используется внешний
источник тока, и метод Тарханова, в
котором внешний источник тока не
применяется. При использовании метода
Фере показателем считается проводимость
кожи (ПрК), а показателем в методе
Тарханова является электрический
потенциал самой кожи (ПК). Поскольку
выделение пота из потовых желез имеет
циклический характер, то и записи ЭАК
носят колебательный характер.

Существует
еще целый набор вегетативных показателей,
которые получили широкое применение
при изучении функционального состояния
человека. К ним можно отнести показатели
активности желудка, кровяное давление,
изменение тонуса сосудов головы и
конечностей, но особое место среди них
занимают характеристики сердечного
ритма.

Литература:

  1. «Психофизиология».
    Учебник для ВУЗов. Под ред. Ю.И.Александрова.
    Санкт-Петербург, 2001. Стр. 26—42.

Глава 12 Психофизиология осознанных процессов

Под
термином сознание
в
разных научных дисциплинах понимают
не совсем одно
и то же. Одни ученые и бодрствование, и
сон рассматривают как два раз­личных
состояния сознания (Годфруа, 1992). Другие
сознание противопос­тавляют сну и,
соответственно, связывают только с
состоянием бодрствова­ния (Основы…,
1997). Философы чаще всего считают сознание
особой фор­мой
отражения мира, проявляющейся прежде
всего в определении человеком своего
места в нем (Батуев, 1991). Следовательно,
в зависимости от позиции автора
сознанием называется и ощущение,
и
самосознание
(рис.
12.1).

Уже
отмечалось, что, по мнению некоторых
нейробиологов, сознание не может быть
объяснено только деятельностью мозга.
Однако в рамках курса психофизиологии
рассматриваются лишь те концепции,
которые выявля­ют
связь изменений психических состояний
со сдвигами активности голов­ного
мозга.

Сознание
ограничено областью моментального
восприятия и оставляет в
тени все аспекты действительности, не
входящие в зону внимания. Это от­личает
сознание от бессознательного, область
восприятия которого значи­тельно
шире.

Зрительное осознание

Одна
из хорошо проработанных концепций
(Крик, Кох, 1992) основана на анализе
осознания зрительно воспринимаемых
событий. Она называется прожекторной
теорией
и
основывается на роли внимания, создающего
“луч прожектора”.
Эта теория восходит к представлению
И.П. Павлова о созна­нии
как светлом пятне — фокусе возбуждения,
перемещающемся по коре мозга. Любая
удовлетворительная теория должна
пытаться объяснить как можно
больше различных аспектов сознания:
эмоции, воображение и т.д. Посредством
зрения человек получает наибольший
объем информации. Зрительное
осознание — не просто рассматривание
находящихся перед гла­зами
предметов: мозг при этом совершает
сложнейший анализ поступаю­щей
информации и сопоставляет ее с той, что
хранится в памяти. Он посто­янно
фиксирует трехмерное представление о
среде, в которой пребывает.

269

Рис. 12.1. Ш.Е.
Супоров. Апокалипсис (Science.
1998. January/February).

При
восприятии объектов мозг не только
схватывает видимую человеком часть,
но и вызывает к жизни зрительный образ
того, что находится на не­доступной
глазу в настоящий момент стороне (рис.
12.2).

Это
хорошо прослеживается по детским
рисункам, где ребенок, глядя на предмет,
рисует не то, что реально составляет
его зрительный образ, а то, что
знает о предмете. Например, он может
нарисовать четыре ножки у сто­ла,
хотя ему видны только две (рис. 12.3).

270

Таким
образом, доступная глазу информация
не обеспечивает ту ин­терпретацию
событий, которую мы воспринимаем
на ее основе. Для это­го
мозг активно восстанавливает не­обходимую
дополнительную инфор­мацию из памяти
и использует пред­шествующий
опыт. Это позволяет, например,
воссоздать объемное изоб­ражение
при восприятии двухмерных сигналов,
падающих на сетчатку гла­за.
Ярким примером активной вклю­ченности
мозга в анализ зрительной информации
может быть достраива­ние
каждым полушарием целого лица на
основе изображения той половины лица,
информация о которой попада­ет в это
полушарие (см. гл. 4).

Рис.
12.2.
Рембрандт.
Портрет старика.

Рис.
12.3.
Детский
рисунок, на котором ребенок изображает
не то, что видит, а то, что знает.

Р. Джекендофф
(см.: Крик, Кох, 1992)
выдвигает предположение о су­ществовании
промежуточного уров­ня
сознания. Он обосновывает свои
умозаключения
тем, что человек ос­мысливает лишь
часть преобразова­ний
мозга по восприятию зрительно­го
сигнала. Образ, который видит че­ловек,
связан с его представлением о
непосредственно
воспринимаемых плоскостях
вместе с их очертаниями, ориентацией,
цветом, текстурой, движением.
Это изображение боль­ше,
чем двухмерное, поскольку несет в
себе ориентацию видимых плоско­стей.
Но оно меньше, чем трехмер­ное,
потому что информация о глубине в явном
виде в нем не представле­на. На более
высоком уровне переработки информации
мозг восстанавли­вает
из нее объемное изображение. Мозг не
только преобразует плоское изображение
в трехмерное, но и осуществляет обратную
операцию. Р. Дже­кендофф
убежден, что у человека нет зрительного
осознания такого трех­мерного
представления.

Изображение
может быть представлено в явном
и
неявном
виде.
Явное изображение
— это то, что символизируется, не
подвергаясь дальнейшей переработке.
Неявное изображение содержит точно
такую же информацию, но
требует дополнительной переработки,
чтобы стать явным. Например, набор
цветных точек на телевизионном экране
несет представление об объекте
в неявном виде, в явном виде заданы лишь
сами точки и их место-

271

положение
на экране. При просматривании такого
изображения мозаика активности
нейронов воссоздает явный образ объекта.

Этот
паттерн разряжающихся нейронов называется
активным
представ­
лением
(Крик,
Кох, 1992). В мозге хранится и скрытое
представление об этом же
объекте, возможно, в виде особого
сочетания синаптических связей меж­ду
нейронами. По-видимому, мозг сохраняет
в латентном состоянии огром­ное
количество подобных паттернов об
известных ему объектах. Когда че­ловек
задумывается о том или ином объекте,
образ переходит из неявного состояния
в активное, что сопровождается импульсным
возбуждением со­ответствующих
нейронов.

Один
и тот же объект может быть представлен
в мозге различным спосо­бом
— в виде зрительного образа, набора
слов, соответствующих звуков, прикосновения
или запаха, которые тесно взаимодействуют
между собой, поддерживая
друг друга. В создании представления
участвует множество нейронов,
расположенных в различных областях
мозга и включенных в сложную
иерархическую и пространственную
организацию. Изучение им­пульсной
активности нейронов в разных отделах
мозга обезьяны и челове­ка, а также
наблюдения за последствиями некоторых
мозговых травм сви­детельствуют
о том, что различные характеристики
одного и того же объек­та
и связанные с ним представления об
отношениях между объектом и рас­сматривающим
его человеком могут быть обеспечены
возбуждением не­рвных
клеток в разных отделах мозга.

Полное
представление о каком-то предмете
формируется на основании более
частных представлений. Одним из них
может быть общая характери­стика
предмета. Нейроны, участвующие в ее
организации, чувствительны к» точным
параметрам объекта и слабо реагируют
или не отвечают совсем на другие,
например, изменения его ориентации в
пространстве. Так, у обезь­ян одни
нейроны возбуждаются на поворот лица
в определенном направ­лении,
другие — на направление, в которое
устремлен взгляд.

Частные
представления о том же предмете могут
включаться как в пол­ное, так и
располагаться в других отделах мозга.
Например, в случае пред­ставления о
лице такие признаки, как пол человека,
особенности его харак­тера
и темперамента, была ли с ним встреча
прежде, могут коррелировать с нейронной
активностью в различных участках мозга.

Ф.
Крик и К. Кох допускают возможность
существования очень нестой­кой формы
“мимолетного” сознания, в которой
имеются лишь относитель­но простые
признаки объекта и которая не связана
с подключением внима­ния. Мозг
воссоздает из активности “мимолетного”
сознания образ, на ко­тором
сосредоточивается наблюдатель, т. е.
то, что он ясно и живо видит и что
требует работы внимания. Последнее
активирует объемные представле­ния
об объекте и подключает представления
более высокого когнитивного порядка.

Ясное
сознание отличается рядом особенностей.
В частности, полное осознание
возможно лишь при наличии активного
внимания и неповреж­денной
кратковременной (оперативной) памяти.

До сих пор нет
четких доказательств необходимости
участия долговре-

272

менной
памяти в процессе осознания. Однако
воипршнис mnui^
” требует
обязательного обращения к энграммам,
долговременно хранящим­ся
в мозге, для полноценной переработки
информации, поэтому в норме она,
безусловно, включена в процесс осознания.
Вместе с тем, как показы­вают
некоторые наблюдения за больными,
способность к долговременно­му
запоминанию нового материала для
сознания не является облигатной, в то
время как сохранность оперативной
памяти — необходимое условие.

Для
понимания того, что представляет собой
человеческое сознание, ис­пользуют
математическую теорию хаоса. С этой
точки зрения, изменяющее­ся
состояние динамической нейрональной
суперсети с ее варьирующими участниками
в виде ансамблей нейронов коррелирует
с изменениями состо­яния
сознания. Таким образом, поток траекторий
суперсети в гиперпрост­ранстве
и являет собой поток сознания (Globus,
Arpaia,
1994).

Психофизические методы | База знаний

Психофизические методы (psychophysical methods)

 

Психофиз. — это наука, изучающая отношения между раздражителями (стимулами) и ощущениями (сенсорными реакциями) с помощью количественных методов. Как таковая она имеет дело со следующими вопросами: 1) Какой уровень стимуляции необходим для того, чтобы вызвать ощущение или сенсорную реакцию? 2) Насколько должна измениться величина раздражителя, чтобы можно было обнаружить изменение? 3) В каком отношении (или отношениях) нужно изменить стимул, чтобы он стал перцептивно эквивалентным другому стимулу? 4) Как меняется ощущение или сенсорная реакция с изменением величины раздражителя? Для ответа на эти (и др.) вопросы используют П. м. В состав этих методов входят: 3 классических метода определения порогов, введенные в психофиз. Густавом Фехнером; многочисленные П. м. шкалирования надпороговых раздражителей, используемые для получения мер величины ощущения, и методы теории обнаружения сигналов (ТОС), применяемые для получения мер «номинальной» сенсорной чувствительности, минимально искаженной мотивами и установками испытуемых.

Так называемые классические методы — метод границ, метод установки (или средней ошибки — Примеч. науч. ред.) и метод постоянных раздражителей — впервые были сведены вместе и представлены Фехнером в его фундаментальном труде «Элементы психофизики», опубликованном в 1860 г. Они использовались для определения абсолютных и разностных порогов. Абсолютный порог (Reiz Limen, или RL) определяется как величина раздражителя, дающего 50% случаев обнаружения. Аналогично этому дифференциальный порог (Differenz Limen, или DL)это минимальное изменение раздражения, обнаруживаемое в 50% случаев. Ниже приводится описание этих трех методов, к-рое хотя и не касается тонкостей эксперим. процедур, варьирующих от исслед. к исслед., дает достаточно полное представление о характерных особенностях каждого из них.

Метод границ

При использовании этого метода наблюдателю в каждой отдельной пробе предъявляют либо монотонно возрастающую (восходящие пробы), либо монотонно убывающую (нисходящие пробы) дискретную последовательность раздражителей, величина к-рых изменяется до тех пор, пока не произойдет изменение реакции наблюдателя с «да» на «нет» (в нисходящих пробах) или с «нет» на «да» (в восходящих пробах). Уровень стимуляции, соотв. половине интервала, на к-ром происходит изменение реакции, принимается за величину порога для данной пробы.

Метод установки

В противоположность методу границ, этот метод дает возможность самому наблюдателю регулировать непрерывно изменяемый раздражитель, с тем чтобы уравнять его с заданным эталоном. Каждая проба заключается в корректировке наблюдателем переменного раздражителя от точки явного неравенства до точки субъективного равенства с эталоном. Восходящие и нисходящие пробы чередуются вместе со случайно изменяемым начальным отклонением переменного раздражителя от эталона.

Метод постоянных раздражителей

Этот метод предписывает предъявление наблюдателю в каждой отдельной пробе только одного раздражителя, выбранного из фиксированного набора, включающего от 4 до 9 раздражителей. При определении абсолютного порога (RL) наблюдатель в каждой пробе дает ответ в форме «да/нет». При определении дифференциального порога (DL) наблюдатель, сравнивая тестовый раздражитель из определенного набора с предъявляемым в каждой пробе эталоном, дает ответ в форме «больше чем/меньше чем». После предварительного опробования тестовых раздражителей их набор формируется т. о., чтобы они заключали порог в вилку и чтобы все они (в идеале) давали какой-то процент реакций обнаружения или различения, но ни один из них не воспринимался в 100% случаев.

Психофизические методы шкалирования надпороговых раздражителей

П. м. шкалирования представляют собой собрание самых различных методов, общее у к-рых только то, что они предписывают правила, по к-рым испытуемые (прямо или косвенно) присваивают значения числовой шкалы физ. стимулам. Эти методы часто использовались для проверки нек-рых психофизических законов. Среди них — методы бисекции, субъективно равных интервалов, фракционирования и оценки величины.

При использовании метода бисекции (bisection) испытуемому дается инструкция отрегулировать величину переменного раздражителя т. о., чтобы результирующее ощущение казалось ему равноудаленным от ощущений, вызываемых двумя постоянными раздражителями, задающими границы интервала, к-рый нужно разделить пополам. Эта процедура многократно повторяется, после чего вычисляется среднее арифметическое подобранных испытуемым значений переменного раздражителя. Метод субъективно равных интервалов (equalappearing intervals) — разновидность метода категорий — предоставляет наблюдателю возможность относить предъявляемые раздражители к одной из «равношироких» категорий, число к-рых (напр., 5) задается экспериментатором и не меняется в ходе опыта. Первыми предъявляются крайние по величине раздражители и идентифицируются как таковые, чтобы служить опорными точками для последующих суждений. После классиф. наблюдателем всех раздражителей их субъективные значения, определяемые как усредненные, или медианные, категории, представляются графически в виде функции от объективной величины раздражителя. Метод фракционирования (fractionation) требует от наблюдателя в каждой пробе создавать (путем регулировки или подстройки) новый раздражитель, составляющий заранее определенную часть (напр., половину) предъявляемого ему раздражителя. Это делается для каждого из раздражителей, входящих в стимульный набор. Метод оценки величины (magnitude estimation)широко используемая процедура, предоставляющая возможность наблюдателю оценивать величину раздражителей, приписывая им числа. Более сильные по сравнению с эталонным стимулом раздражители получают обычно большие числовые значения, а более слабые — меньшие. Для каждого раздражителя вычисляется среднее арифметическое или среднее геометрическое числовых оценок, полученных на группе испытуемых. Полученные средние субъективных оценок величины раздражителя представляются графически в виде функции от реальной величины раздражителя.

Теория обнаружения сигналов

Мотивация, ожидание и отношение наблюдателя вызывают смещение рез-тов измерения относительно истинного значения в психофизических экспериментах по определению порогов. Так, при использовании метода постоянных раздражителей, в пустых пробах («пробах-ловушках»), когда наблюдателю не предъявляют никаких раздражителей, все равно появляются ответы «да». Такая реакция в теории обнаружения сигналов (ТОС) называется ложной тревогой. Безошибочное обнаружение раздражителя (ответ «да» при его наличии) называется попаданием. Изменения мотивации, ожиданий или отношения могут увеличивать процент попаданий, но ценой повышения доли ложных тревог.

В каждом из трех осн. методов ТОС — «да — нет», оценки и вынужденного выбора — задается случайная последовательность проб (напр., 200), в к-рых сигнал либо подается на фоне каких-то др., случайных сигналов (пробы «сигнал + шум»), либо отсутствует (пробы «чистого шума»). При использовании метода «да — нет» задача наблюдателя — давать ответ «да» в пробах с наличием сигнала и ответ «нет» в пробах с его отсутствием. В процедуре оценивания реакция наблюдателя сводится к выбору из заданного набора оценочных категорий той, к-рая отражает степень его уверенности в наличии сигнала в данной пробе. В эксперименте с вынужденным выбором предлагаются ситуации выбора из двух или более альтернатив (напр., при разнесении интервалов наблюдения во времени), одна и только одна из к-рых содержит сигнал плюс шум. Наблюдатель должен выбрать ту из них, в к-рой вероятнее всего содержится сигнал.

Влияние мотивации, ожиданий и отношения на реакции испытуемых в психофизических экспериментах трактуется как критерий наблюдателя, оцениваемый по проценту ложных тревог. На этот критерий можно влиять, изменяя долю проб с сигналом (и соответственно информируя наблюдателя), инструктируя наблюдателя быть более расслабленным либо, наоборот, более внимательным и точным или изменяя выплаты за возможные реакции. Если процент попаданий откладывать по оси ординат, а процент ложных тревог — по оси абсцисс, полученные точки будут соответствовать различным уровням критерия наблюдателя, а построенная по ним кривая будет называться рабочей характеристикой приемника (РХП). Различные кривые РХП порождаются сигналами разного уровня, тогда как все точки одной кривой РХП отображают один уровень обнаружительной способности наблюдателя. Т. о., появляется возможность разграничить действие сенсорных и внесенсорных факторов.

Приложения

Помимо использования для поиска ответов на вопросы теорет. психофиз., различные П. м. широко применяются для решения практ. задач как в области психологии, так и за ее пределами. Сведения о нормальных зрительных и слуховых порогах (и, в несколько меньшей степени, о порогах др. органов чувств) учитываются при проектировании оборудования и анализе челов. факторов в инж. психол., а тж используются практ. медициной в качестве эталонов сравнения при постановке клинического диагноза. Методы шкалирования надпороговых раздражителей применяются в промышленности и торговле для оценки предпочтений. Методы ТОС тж находят самое широкое применение: от оценки пределов «чистой» сенсорной чувствительности до принятия решений в медицине.

См. также Аудиометрия, Методы эмпирического исследования, Психофизика, Научный метод

Дж. Г. Робинсон

PPT — Презентация в формате PowerPoint по психофизиологическим методам, скачать бесплатно

  • Психофизиологические методы

  • Электродермальные измерения • Гальваническая реакция кожи, показывающая симпатическую ветвь вегетативной нервной системы • Потовые железы ткани • Меры, указывающие на возбуждение, стресс-напряжение и эмоции • Автономное привыкание обеспечивает физиологическую меру способности обработки информации, необходимой для выполнения задачи • Используется как мера рабочей нагрузки, умственного напряжения и эмоционального напряжения.

  • Процедура • Отбор проб из разных участков тела • Обычно расстояние между электродами составляет 3-4 см, отбор проб постоянного тока с помощью биоампификатора • Отбор проб на частоте 20 Гц достаточно для расчета проводящей реакции кожи (SCR) • Амплитуда, время нарастания и восстановление время измеряется • Может использоваться для определения тонической электродермальной активности (EDA) для измерения готовности к действию

  • Метод измерения трех возбуждений для использования Психофизиология в эргономике

  • Типичная эпидермальная реакция

  • Легко измерить и интерпретировать физиологический сигнал Чистое измерение симпатической ветви ВНС Чувствительность к рабочей нагрузке и эмоциональному напряжению Сложно записать Склонность к артефактам в внелабораторных условиях Без разбора чувствительность к любой активности ВНС Несколько месяцев лабораторных занятий иметь возможность использовать плюс обучение для использования в амбулаторных условиях настройка Преимущества / недостатки

  • Краткосрочная надежность (в течение нескольких дней) достаточно хорошая (.От 80 до .90) Долговременная надежность более ограничена (0,60) Tonic EDA более надежен, чем SCL (корреляция между тестами и повторными тестами составляет 0,76 и 0,61 за один год). Действительность не менее 0,90 для EDA-эмоциональная сила в лабораторных условиях. настройка Нет аналогичных данных для применяемых настроек. Действительность основана больше на силе эмоций, связанных с напряжением, чем на физических отношениях. Частота сердечных сокращений и АД дают более достоверную достоверность, чем EDA (от 0,68 до 0,86). Надежность / достоверность. функции с использованием электрического анализа сигналов, исходящих при сокращении мышц • Двигательная активность • Передний рог спинного мозга, передающийся через альфа-мотонейроны к мышцам • Каждое мышечное волокно состоит из множества цепочек сократительных саркомеров (актин-миозиновых нитей) • Эти волокна создают сокращение мышц • Моторная единица химически активирует мышечные волокна, связанные с деполяризацией мионеврального соединения (амплитуда около 100 мВ с продолжительностью 2-14 мсек. • Потенциал мышечного действия l заставляет саркомеры сокращаться • Электроды в ткани или коже могут измерять эти потенциалы действия (электролитический ответ)

  • ЭМГ (продолжение) • Мышечная сила, определяемая активированными двигательными единицами • ЭМГ формирует квазислучайные пики амплитуды и продолжительность, но не идентифицируемая последовательность • Корреляция между количеством и интенсивностью генерации скачков амплитуды и силой сокращения мышц • Помните, измеряется не сила, положение сустава, а скорее напряжение, связанное с локальным задействованием мышц

  • Использование ЭМГ на рабочем месте • Используется для рабочего места и проектирования инструментов • Мышечная нагрузка (статическая и динамическая) • Локальная мышечная усталость из-за перегрузки • Мышечная синхронизация и координация • Набор моторных единиц • ЭМГ дополняются измерениями внешней нагрузки, положения тела, измерения суставов • ЭМГ можно выполнять с помощью игольчатых электродов, вставленных в мышечные или поверхностные электроды

  • Procedu re • Размещение электродов или игл в мышцах, сигнал передается на предусилитель, обрабатывается полосовыми фильтрами для частот, связанных с мышечной активностью. • Выбор мышц, связанных с действием (может зависеть от того, насколько конкретно вы хотите быть — измерение потенциала между мышцей и земля • Усиление, фильтрация и сохранение результатов • Обработка сигналов • Масштабирование

  • Обработка сигналов поверхностной ЭМГ

  • Корреляция между управлением обратной связью и скоростью выполнения во время обучения задачи сборки

  • Непрерывные и количественные измерения data Высокое временное разрешение с минимальным вмешательством в выполнение задачи Позволяет обнаруживать мышечную усталость на ранних стадиях, обеспечивая объективную оценку Многоканальная ЭМГ может определять мышечные узкие места Поверхностная ЭМГ ограничена мышцами непосредственно под областью, доступной для кожного электрода Возможно только для отдельных мышц люди не слишком полные Требуется тщательная калибровка, оснащение, обработка данных и интерпретация Установка занимает довольно много времени. Интерпретация требует анализа данных и интеграции данных. Калибровка не обладает надежностью. Требуется индивидуальная калибровка, низкая надежность. Игольчатый метод. Более специфичный, но инвазивный и довольно болезненный. ЭМГ. Преимущества / недостатки.

  • Сердце. Частота / вариабельность • Различные измерения • Электрокардиограмма (ЭКГ) • Продолжительность между ударами сердца (ЧСС) • Средний период сердечных сокращений или интервал между ударами (IBI) • Вариабельность сердечного ритма (ВСР) • Нормальный ритм • Синусоидальный режим сердца • Регулируется иннервацией симпатической нервной системы и парасимпатические ветви ВНС • Частота сердечных сокращений • Контролируется ядрами в стволе мозга и направляется гипоталамусом и префронтальными кортикальными структурами • Два режима управления • Парасимпатический (блуждающий) и симпатический (Pores (1995)) • Посредничество борорефлексной активности

  • ВСР, связанная с изменениями вегетативного trol Vagal Gating NSR — это вагально определяемая ВСР и другие сердечно-сосудистые переменные, модулируемые усилением барорефлекса.Общая сердечная реакция, обнаруженная в исследованиях умственных усилий, характеризуется увеличением ЧСС и АД и снижением вариабельности ВСР и АД на всех частотах. Совместимость с реакцией борьбы-бегства (лабораторные исследования, краткосрочные задачи, сложные умственные операции в рабочей памяти. Средний диапазон частот. наиболее чувствительны к изменению умственных усилий из-за снижения активации блуждающего нерва и увеличения симпатической активации. Использование ЭКГ

  • Процедура • Методы с тремя или 7 отведениями • Отбор проб и обнаружение R-пика • Обнаружение и коррекция артефактов • Спектральные процедуры • ЧСС , IBI или нормализованные значения? • Логарифмическое преобразование

  • ЧСС и ВСР используются в качестве индикаторов умственных усилий Более высокие прикладываемые усилия, более высокая ЧСС и более низкая ВСР Сложная взаимосвязь между ЧСС с барорефлексным контролем АД и автономной нервной деятельностью Наиболее стабильные результаты только реально обнаружено в лабораторных условиях Ограничения чувствительности к артефактам в полученных сериях IBI и сенситиве способность к изменениям в дыхании Коррекция артефактов требует времени Новые технологии смягчают некоторые из этих ограничений Недостатки

  • R и V ЧСС и ВСР за короткий промежуток времени Лаборатория умственной нагрузки обычно высокие результаты Не актуальны для практических настроек Диагностическая достоверность и надежность обсуждается. Чувствительность меры не очень высокая. Трудно различить уровни нагрузки задачи и связанных вложенных усилий. Требуется несколько сеансов сбора данных по одному предмету. Достоверность, на которую влияет механизм борьбы-бегства, по сравнению с компенсаторными механизмами. Надежность и достоверность

  • Амбулаторные методы ЭЭГ . • Сонливость, связанная с несчастными случаями (Comair 5191) • Недосыпание, длительное бодрствование, работа в циркадном ритме физиологической активации и настороженности, монотонность • Действие наркотиков, алкоголя, седативных, снотворных, антигистаминных препаратов — все может иметь эффект.• Понятие о сонливости (различные компоненты) • Субъективное • Поведенческое • Физиологическое

  • Методы • ЭЭГ — сумма электрической активности мозга • Регистрируется на коже черепа или на игольчатых электродах • Когда настороженность падает, частота и амплитуда ЭЭГ падает по мере увеличения нейроны, синхронизированные с возбуждением таламусом (рациональное значение для индикатора сонливости ЭЭГ) • Переход от альфа (8-12 Гц) к тета (4-8 Гц) к дельте (0-2 Гц)

  • Процедура / пример • См. текст за подробное обсуждение процедуры настройки и использования ЭЭГ и ЭОГ.• Пример 12.1 показывает паттерн ЭЭГ / ЭОГ при тяжелой сонливости при выполнении задания и демонстрирует бета-активность, повышенную альфа-активность, закрытие глаз, медленные движения глаз и засыпание, возобновление бета-активности, возвращение моргания глаз

  • ЭЭГ / Запись EOG

  • Приложение занимает минимум 15-30 минут для размещения электрода Обучение настройке занимает 10-20 часов для надежной записи. Для изучения скоринга требуется несколько месяцев Требуются повторные проверки качества Заявление / обучение

  • Нет формального надежность, установленная для амбулаторных методов ЭЭГ Трудно определить из-за определений критериев и изменяющегося характера измерения В нескольких исследованиях определена достоверность между субъективной сонливостью и нарушением сонливости. Целенаправленное взаимодействие с окружающей средой невозможно, когда на ЭЭГ преобладает альфа / тета и медленные движения глаз Надежность / Действительность

    9000 7

  • Потенциалы, связанные с событием (ERP) • ERP — серия переходных колебаний напряжения • Регистрируется с кожи головы • Реакция на прямые стимулы и ответы • Часто определяется в терминах полярности и минимальной задержки по отношению к дискретному стимулу / ответу • Найдено для отражения перцептивных, когнитивных и моторных процессов • Полезно для разложения требований к обработке сложных задач (Fabiani et al., 2000)

  • Процедура • Разработка экспериментальной парадигмы • Подготовка темы • Подготовка данных ERP для анализа • Определение компонентов и распознавание образов • Анализ данных

  • Мы обладаем пониманием функциональной значимости различных компонентов ERP Мозг области, из которых сгенерированы компоненты, являются известными. ERP могут быть получены в отсутствие действий / производительности оператора Артефакты движения Требуются дискретные стимулы или реакции Для записи, анализа, интерпретации требуется существенное обучение. Зависит от того, хотите ли вы изучить основы (2 месяца) или познакомиться с основами сигналов ERP (высшая степень) Время применения от 15 минут для нескольких электродов до 45 минут для большого массива электродов Время обучения / применения

  • Срок действия o f Компоненты ERP для конкретных когнитивных конструкций убедительно продемонстрировали Надежность, установленную путем обширных репликаций Высокая надежность с разделением половин для амплитуды P300 (.92) и задержка (0,83) Надежность повторного тестирования в течение нескольких дней для амплитуды P300 .83 и задержки P300 .63 Надежность / валидность

  • ЭЭГ / МЭГ / фМРТ • Нейронная активность генерирует токи вне черепа, которые могут быть контролируются их электрическими и магнитными полями • Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) • Магнитоэнцефалограмма (МЭГ) • Магнитно-резонансная томография (МРТ) • Функциональная МРТ (фМРТ) • Обеспечивает основу для исследования нейронного субстрата определенных когнитивных процессов

  • Движение- связанная активация мозга Процессы памяти (кодирование и извлечение) Визуальное восприятие, внимание и выбор Слуховое восприятие, внимание и выбор Производство и обработка языка Восприятие музыки Обучение и пластичность мозга по отношению к когнитивным функциям Использование нейрохирургии Локализация эпилептических очагов на основе конкретного мозга спайки областей Оценка влияния определенных поражений на высшие нервные функции МЭГ предпочтительнее r временное разрешение; фМРТ для пространственного разрешения; и максимум информации, когда / где можно комбинировать два метода.Только пациенты без ферромагнитных вставок Области исследований, поддающиеся MEG и fMRI

  • Требуется использование сверхпроводящих устройств квантовой интерференции (SQUID) Использование квантово-механического «эффекта Джозефсона» Современные системы MEG контролируют сигналы от 150-300 SQUID, распределенных равномерно по Поверхность головы Варианты датчиков МЭГ, известные как Градиометры Наклон вращения протонов, выровненных с сильным магнитным полем, нарушается коротким электромагнитным импульсом Протоны излучают всплеск РЧ-энергии, когда они возвращаются в свое исходное выровненное состояние. Сила сигнала с определенной РЧ-сигнатурой позволяет определять плотность протонов Помогает определить характеристики ткани в этом месте. MEG / fMRI.

  • fMRI • Субъект, откинувшийся на подвижной платформе, смещен в отверстие магнита. • Структурное сканирование • Повторное функциональное сканирование

  • Экспериментальная установка • Во время сеанса субъекту предоставляется последовательность визуальных, слуховых или других сенсорных стимулов, который должен обработать их в соответствии с заранее определенной задачей. • Часто одни и те же или похожие стимулы предъявляются с немного разными требованиями к заданию • Различия между ЖИРНЫМИ ответами в различных экспериментальных условиях оцениваются, чтобы определить, какие области мозга конкретно активируются конкретной задачей или сенсорным входом

  • Блокировка по событию Эпохи, изначально усредненные отдельно для каждого объекта, канала (датчика), задачи или состояния Эпохи, содержащие артефакты, отклоняются или коррелируются Формы сигналов общего среднего сканируются на компоненты (пики / впадины) (50-100 мс) Измерения времени / амплитуды, определенные для каждого компонента , задача, тема.Статистический анализ для выявления значительных различий, локализованных в определенной области мозга. Возможны различные методы совместной регистрации с использованием нелинейных параметров, алгоритмов теории хаоса. Анализ непрерывных данных МЭГ основан на теории хаоса и выходит за рамки этого класса. Анализ данных MEG

  • Непрерывно записываемые данные фМРТ / жирным шрифтом, отсортированные в соответствии с различными условиями стимула / задачи. Любые искажения исправляются алгоритмом обработки.Эти функциональные изображения, показывающие значительные различия в уровнях активации на уровне отдельных вокселей. ФМРТ позволяет проводить статистический анализ отдельных субъектов из-за лучшего отношения сигнал / шум. Доступны комплексные пакеты оценки. Пакет статистического параметрического картирования (SPM). Анализ данных фМРТ

  • Пример данных МЭГ

  • Пример данных фМРТ

  • Обучение • Предварительно определенные протоколы, выполняемые специалистами после двухнедельного периода обучения • Для более сложных / сложных приложений, по крайней мере, один Должен быть доступен полный рабочий день инженер или физик (6 месяцев обучения).• В клинических условиях для интерпретации данных требуется поддержка специального врача. • Нейробиологи должны иметь солидный опыт в дизайне экспериментов, а также нейрофизиологическое образование. Специальная подготовка в соответствии с проводимыми исследованиями • Совместная программа между Emory и Georgia Tech обеспечивает получение степени и знаний в области медицинской физики

  • Время тестирования • Экспериментальный запуск может потребовать около 1,5 часов с 15-минутной дополнительной подготовкой предмета

  • MEG Надежность / Validity • MEG • Артефакты можно свести к минимуму, но не устранить • Необработанные сигналы, опытный оценщик может распознать эти искажения • Возможные артефакты зависят от номера / номера • Избегайте неправильной интерпретации формы сигнала • Возможны разумные решения, но не надежные.• Надежность и достоверность зависят от опыта пользователя

  • Надежность / достоверность фМРТ • ФМРТ • Постоянное обслуживание должно приводить к приемлемым необработанным изображениям • Артефакты из-за неоднородности магнитной восприимчивости могут привести к низким структурным искажениям и потере сигнала • Легко обнаруживаются, но не легко исправить • Ошибки могут быть внесены в статистический анализ • Даже при формальном правильном обращении с фМРТ, ошибочные выводы могут быть основаны на данных, полученных с использованием несоответствующих экспериментальных планов • Надежность и валидность метода фМРТ также зависит от опыта пользователя

  • Артериальное давление Меры • Напряжение влияет на настроение и поведение • При выполнении работ и физиологических усилиях использовались анализы напряжения, которые являются только психологическими • Прогресс в амбулаторных измерениях позволил оценить поведенческое, эмоциональное и активационное взаимодействие с рабочей нагрузкой в ​​реальных условиях работы.• Низкая деформационная нагрузка использовалась для исследования долгосрочной работы (усталость, скука, бдительность) на здоровье

  • Амбулаторный BP • Разработан клинически для измерения физических эффектов работы • Более широкое использование психосоциальных характеристик работы • Использование портативных регистраторов для неинвазивная запись

  • Загрузить еще ….

    PPT — Презентация в формате PowerPoint по психофизиологическим методам, скачать бесплатно

  • Психофизиологические методы

  • Электродермальные измерения • Гальваническая реакция кожи, показывающая симпатическую ветвь вегетативной нервной системы • Потовые железы ткани • Меры, указывающие на возбуждение, стресс-напряжение и эмоции • Автономное привыкание обеспечивает физиологическую меру способности обработки информации, необходимой для выполнения задачи • Используется как мера рабочей нагрузки, умственного напряжения и эмоционального напряжения.

  • Процедура • Отбор проб из разных участков тела • Обычно расстояние между электродами составляет 3-4 см, отбор проб постоянного тока с помощью биоампификатора • Отбор проб на частоте 20 Гц достаточно для расчета проводящей реакции кожи (SCR) • Амплитуда, время нарастания и восстановление время измеряется • Может использоваться для определения тонической электродермальной активности (EDA) для измерения готовности к действию

  • Метод измерения трех возбуждений для использования Психофизиология в эргономике

  • Типичная эпидермальная реакция

  • Легко измерить и интерпретировать физиологический сигнал Чистое измерение симпатической ветви ВНС Чувствительность к рабочей нагрузке и эмоциональному напряжению Сложно записать Склонность к артефактам в внелабораторных условиях Без разбора чувствительность к любой активности ВНС Несколько месяцев лабораторных занятий иметь возможность использовать плюс обучение для использования в амбулаторных условиях настройка Преимущества / недостатки

  • Краткосрочная надежность (в течение нескольких дней) достаточно хорошая (.От 80 до .90) Долговременная надежность более ограничена (0,60) Tonic EDA более надежен, чем SCL (корреляция между тестами и повторными тестами составляет 0,76 и 0,61 за один год). Действительность не менее 0,90 для EDA-эмоциональная сила в лабораторных условиях. настройка Нет аналогичных данных для применяемых настроек. Действительность основана больше на силе эмоций, связанных с напряжением, чем на физических отношениях. Частота сердечных сокращений и АД дают более достоверную достоверность, чем EDA (от 0,68 до 0,86). Надежность / достоверность. функции с использованием электрического анализа сигналов, исходящих при сокращении мышц • Двигательная активность • Передний рог спинного мозга, передающийся через альфа-мотонейроны к мышцам • Каждое мышечное волокно состоит из множества цепочек сократительных саркомеров (актин-миозиновых нитей) • Эти волокна создают сокращение мышц • Моторная единица химически активирует мышечные волокна, связанные с деполяризацией мионеврального соединения (амплитуда около 100 мВ с продолжительностью 2-14 мсек. • Потенциал мышечного действия l заставляет саркомеры сокращаться • Электроды в ткани или коже могут измерять эти потенциалы действия (электролитический ответ)

  • ЭМГ (продолжение) • Мышечная сила, определяемая активированными двигательными единицами • ЭМГ формирует квазислучайные пики амплитуды и продолжительность, но не идентифицируемая последовательность • Корреляция между количеством и интенсивностью генерации скачков амплитуды и силой сокращения мышц • Помните, измеряется не сила, положение сустава, а скорее напряжение, связанное с локальным задействованием мышц

  • Использование ЭМГ на рабочем месте • Используется для рабочего места и проектирования инструментов • Мышечная нагрузка (статическая и динамическая) • Локальная мышечная усталость из-за перегрузки • Мышечная синхронизация и координация • Набор моторных единиц • ЭМГ дополняются измерениями внешней нагрузки, положения тела, измерения суставов • ЭМГ можно выполнять с помощью игольчатых электродов, вставленных в мышечные или поверхностные электроды

  • Procedu re • Размещение электродов или игл в мышцах, сигнал передается на предусилитель, обрабатывается полосовыми фильтрами для частот, связанных с мышечной активностью. • Выбор мышц, связанных с действием (может зависеть от того, насколько конкретно вы хотите быть — измерение потенциала между мышцей и земля • Усиление, фильтрация и сохранение результатов • Обработка сигналов • Масштабирование

  • Обработка сигналов поверхностной ЭМГ

  • Корреляция между управлением обратной связью и скоростью выполнения во время обучения задачи сборки

  • Непрерывные и количественные измерения data Высокое временное разрешение с минимальным вмешательством в выполнение задачи Позволяет обнаруживать мышечную усталость на ранних стадиях, обеспечивая объективную оценку Многоканальная ЭМГ может определять мышечные узкие места Поверхностная ЭМГ ограничена мышцами непосредственно под областью, доступной для кожного электрода Возможно только для отдельных мышц люди не слишком полные Требуется тщательная калибровка, оснащение, обработка данных и интерпретация Установка занимает довольно много времени. Интерпретация требует анализа данных и интеграции данных. Калибровка не обладает надежностью. Требуется индивидуальная калибровка, низкая надежность. Игольчатый метод. Более специфичный, но инвазивный и довольно болезненный. ЭМГ. Преимущества / недостатки.

  • Сердце. Частота / вариабельность • Различные измерения • Электрокардиограмма (ЭКГ) • Продолжительность между ударами сердца (ЧСС) • Средний период сердечных сокращений или интервал между ударами (IBI) • Вариабельность сердечного ритма (ВСР) • Нормальный ритм • Синусоидальный режим сердца • Регулируется иннервацией симпатической нервной системы и парасимпатические ветви ВНС • Частота сердечных сокращений • Контролируется ядрами в стволе мозга и направляется гипоталамусом и префронтальными кортикальными структурами • Два режима управления • Парасимпатический (блуждающий) и симпатический (Pores (1995)) • Посредничество борорефлексной активности

  • ВСР, связанная с изменениями вегетативного trol Vagal Gating NSR — это вагально определяемая ВСР и другие сердечно-сосудистые переменные, модулируемые усилением барорефлекса.Общая сердечная реакция, обнаруженная в исследованиях умственных усилий, характеризуется увеличением ЧСС и АД и снижением вариабельности ВСР и АД на всех частотах. Совместимость с реакцией борьбы-бегства (лабораторные исследования, краткосрочные задачи, сложные умственные операции в рабочей памяти. Средний диапазон частот. наиболее чувствительны к изменению умственных усилий из-за снижения активации блуждающего нерва и увеличения симпатической активации. Использование ЭКГ

  • Процедура • Методы с тремя или 7 отведениями • Отбор проб и обнаружение R-пика • Обнаружение и коррекция артефактов • Спектральные процедуры • ЧСС , IBI или нормализованные значения? • Логарифмическое преобразование

  • ЧСС и ВСР используются в качестве индикаторов умственных усилий Более высокие прикладываемые усилия, более высокая ЧСС и более низкая ВСР Сложная взаимосвязь между ЧСС с барорефлексным контролем АД и автономной нервной деятельностью Наиболее стабильные результаты только реально обнаружено в лабораторных условиях Ограничения чувствительности к артефактам в полученных сериях IBI и сенситиве способность к изменениям в дыхании Коррекция артефактов требует времени Новые технологии смягчают некоторые из этих ограничений Недостатки

  • R и V ЧСС и ВСР за короткий промежуток времени Лаборатория умственной нагрузки обычно высокие результаты Не актуальны для практических настроек Диагностическая достоверность и надежность обсуждается. Чувствительность меры не очень высокая. Трудно различить уровни нагрузки задачи и связанных вложенных усилий. Требуется несколько сеансов сбора данных по одному предмету. Достоверность, на которую влияет механизм борьбы-бегства, по сравнению с компенсаторными механизмами. Надежность и достоверность

  • Амбулаторные методы ЭЭГ . • Сонливость, связанная с несчастными случаями (Comair 5191) • Недосыпание, длительное бодрствование, работа в циркадном ритме физиологической активации и настороженности, монотонность • Действие наркотиков, алкоголя, седативных, снотворных, антигистаминных препаратов — все может иметь эффект.• Понятие о сонливости (различные компоненты) • Субъективное • Поведенческое • Физиологическое

  • Методы • ЭЭГ — сумма электрической активности мозга • Регистрируется на коже черепа или на игольчатых электродах • Когда настороженность падает, частота и амплитуда ЭЭГ падает по мере увеличения нейроны, синхронизированные с возбуждением таламусом (рациональное значение для индикатора сонливости ЭЭГ) • Переход от альфа (8-12 Гц) к тета (4-8 Гц) к дельте (0-2 Гц)

  • Процедура / пример • См. текст за подробное обсуждение процедуры настройки и использования ЭЭГ и ЭОГ.• Пример 12.1 показывает паттерн ЭЭГ / ЭОГ при тяжелой сонливости при выполнении задания и демонстрирует бета-активность, повышенную альфа-активность, закрытие глаз, медленные движения глаз и засыпание, возобновление бета-активности, возвращение моргания глаз

  • ЭЭГ / Запись EOG

  • Приложение занимает минимум 15-30 минут для размещения электрода Обучение настройке занимает 10-20 часов для надежной записи. Для изучения скоринга требуется несколько месяцев Требуются повторные проверки качества Заявление / обучение

  • Нет формального надежность, установленная для амбулаторных методов ЭЭГ Трудно определить из-за определений критериев и изменяющегося характера измерения В нескольких исследованиях определена достоверность между субъективной сонливостью и нарушением сонливости. Целенаправленное взаимодействие с окружающей средой невозможно, когда на ЭЭГ преобладает альфа / тета и медленные движения глаз Надежность / Действительность

    9000 7

  • Потенциалы, связанные с событием (ERP) • ERP — серия переходных колебаний напряжения • Регистрируется с кожи головы • Реакция на прямые стимулы и ответы • Часто определяется в терминах полярности и минимальной задержки по отношению к дискретному стимулу / ответу • Найдено для отражения перцептивных, когнитивных и моторных процессов • Полезно для разложения требований к обработке сложных задач (Fabiani et al., 2000)

  • Процедура • Разработка экспериментальной парадигмы • Подготовка темы • Подготовка данных ERP для анализа • Определение компонентов и распознавание образов • Анализ данных

  • Мы обладаем пониманием функциональной значимости различных компонентов ERP Мозг области, из которых сгенерированы компоненты, являются известными. ERP могут быть получены в отсутствие действий / производительности оператора Артефакты движения Требуются дискретные стимулы или реакции Для записи, анализа, интерпретации требуется существенное обучение. Зависит от того, хотите ли вы изучить основы (2 месяца) или познакомиться с основами сигналов ERP (высшая степень) Время применения от 15 минут для нескольких электродов до 45 минут для большого массива электродов Время обучения / применения

  • Срок действия o f Компоненты ERP для конкретных когнитивных конструкций убедительно продемонстрировали Надежность, установленную путем обширных репликаций Высокая надежность с разделением половин для амплитуды P300 (.92) и задержка (0,83) Надежность повторного тестирования в течение нескольких дней для амплитуды P300 .83 и задержки P300 .63 Надежность / валидность

  • ЭЭГ / МЭГ / фМРТ • Нейронная активность генерирует токи вне черепа, которые могут быть контролируются их электрическими и магнитными полями • Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) • Магнитоэнцефалограмма (МЭГ) • Магнитно-резонансная томография (МРТ) • Функциональная МРТ (фМРТ) • Обеспечивает основу для исследования нейронного субстрата определенных когнитивных процессов

  • Движение- связанная активация мозга Процессы памяти (кодирование и извлечение) Визуальное восприятие, внимание и выбор Слуховое восприятие, внимание и выбор Производство и обработка языка Восприятие музыки Обучение и пластичность мозга по отношению к когнитивным функциям Использование нейрохирургии Локализация эпилептических очагов на основе конкретного мозга спайки областей Оценка влияния определенных поражений на высшие нервные функции МЭГ предпочтительнее r временное разрешение; фМРТ для пространственного разрешения; и максимум информации, когда / где можно комбинировать два метода.Только пациенты без ферромагнитных вставок Области исследований, поддающиеся MEG и fMRI

  • Требуется использование сверхпроводящих устройств квантовой интерференции (SQUID) Использование квантово-механического «эффекта Джозефсона» Современные системы MEG контролируют сигналы от 150-300 SQUID, распределенных равномерно по Поверхность головы Варианты датчиков МЭГ, известные как Градиометры Наклон вращения протонов, выровненных с сильным магнитным полем, нарушается коротким электромагнитным импульсом Протоны излучают всплеск РЧ-энергии, когда они возвращаются в свое исходное выровненное состояние. Сила сигнала с определенной РЧ-сигнатурой позволяет определять плотность протонов Помогает определить характеристики ткани в этом месте. MEG / fMRI.

  • fMRI • Субъект, откинувшийся на подвижной платформе, смещен в отверстие магнита. • Структурное сканирование • Повторное функциональное сканирование

  • Экспериментальная установка • Во время сеанса субъекту предоставляется последовательность визуальных, слуховых или других сенсорных стимулов, который должен обработать их в соответствии с заранее определенной задачей. • Часто одни и те же или похожие стимулы предъявляются с немного разными требованиями к заданию • Различия между ЖИРНЫМИ ответами в различных экспериментальных условиях оцениваются, чтобы определить, какие области мозга конкретно активируются конкретной задачей или сенсорным входом

  • Блокировка по событию Эпохи, изначально усредненные отдельно для каждого объекта, канала (датчика), задачи или состояния Эпохи, содержащие артефакты, отклоняются или коррелируются Формы сигналов общего среднего сканируются на компоненты (пики / впадины) (50-100 мс) Измерения времени / амплитуды, определенные для каждого компонента , задача, тема.Статистический анализ для выявления значительных различий, локализованных в определенной области мозга. Возможны различные методы совместной регистрации с использованием нелинейных параметров, алгоритмов теории хаоса. Анализ непрерывных данных МЭГ основан на теории хаоса и выходит за рамки этого класса. Анализ данных MEG

  • Непрерывно записываемые данные фМРТ / жирным шрифтом, отсортированные в соответствии с различными условиями стимула / задачи. Любые искажения исправляются алгоритмом обработки.Эти функциональные изображения, показывающие значительные различия в уровнях активации на уровне отдельных вокселей. ФМРТ позволяет проводить статистический анализ отдельных субъектов из-за лучшего отношения сигнал / шум. Доступны комплексные пакеты оценки. Пакет статистического параметрического картирования (SPM). Анализ данных фМРТ

  • Пример данных МЭГ

  • Пример данных фМРТ

  • Обучение • Предварительно определенные протоколы, выполняемые специалистами после двухнедельного периода обучения • Для более сложных / сложных приложений, по крайней мере, один Должен быть доступен полный рабочий день инженер или физик (6 месяцев обучения).• В клинических условиях для интерпретации данных требуется поддержка специального врача. • Нейробиологи должны иметь солидный опыт в дизайне экспериментов, а также нейрофизиологическое образование. Специальная подготовка в соответствии с проводимыми исследованиями • Совместная программа между Emory и Georgia Tech обеспечивает получение степени и знаний в области медицинской физики

  • Время тестирования • Экспериментальный запуск может потребовать около 1,5 часов с 15-минутной дополнительной подготовкой предмета

  • MEG Надежность / Validity • MEG • Артефакты можно свести к минимуму, но не устранить • Необработанные сигналы, опытный оценщик может распознать эти искажения • Возможные артефакты зависят от номера / номера • Избегайте неправильной интерпретации формы сигнала • Возможны разумные решения, но не надежные.• Надежность и достоверность зависят от опыта пользователя

  • Надежность / достоверность фМРТ • ФМРТ • Постоянное обслуживание должно приводить к приемлемым необработанным изображениям • Артефакты из-за неоднородности магнитной восприимчивости могут привести к низким структурным искажениям и потере сигнала • Легко обнаруживаются, но не легко исправить • Ошибки могут быть внесены в статистический анализ • Даже при формальном правильном обращении с фМРТ, ошибочные выводы могут быть основаны на данных, полученных с использованием несоответствующих экспериментальных планов • Надежность и валидность метода фМРТ также зависит от опыта пользователя

  • Артериальное давление Меры • Напряжение влияет на настроение и поведение • При выполнении работ и физиологических усилиях использовались анализы напряжения, которые являются только психологическими • Прогресс в амбулаторных измерениях позволил оценить поведенческое, эмоциональное и активационное взаимодействие с рабочей нагрузкой в ​​реальных условиях работы.• Низкая деформационная нагрузка использовалась для исследования долгосрочной работы (усталость, скука, бдительность) на здоровье

  • Амбулаторный BP • Разработан клинически для измерения физических эффектов работы • Более широкое использование психосоциальных характеристик работы • Использование портативных регистраторов для неинвазивная запись

  • Загрузить еще ….

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *