способ оценки силы нервной системы человека

Формула изобретения

Способ оценки силы нервной системы человека путем предъявления испытуемому звуковых раздражителей заданной интенсивности 40 дБ, повторяющихся через постоянный интервал 10 с, отличающийся тем, что в качестве звуковых раздражителей используются пары звуковых импульсов длительностью 100 мс, разделенных паузой 100 мс, на первом этапе измерений уменьшают длительность паузы между двумя звуковыми импульсами в паре дискретно с шагом 1 мс, пока испытуемый не определит оценочно субъективное слияние двух импульсов в один, на втором этапе измерений увеличивают длительность паузы между двумя звуковыми импульсами в паре с шагом 0,5 мс, пока испытуемый не определит момент субъективного ощущения раздельности двух импульсов, на третьем этапе измерений уменьшают длительность паузы между двумя звуковыми импульсами в паре с шагом 0,25 мс, пока испытуемый не определит момент субъективного слияния двух импульсов в один, измеряют длительность паузы t между двумя звуковыми импульсами в паре, определенную на третьем этапе измерений, за оценку силы нервной системы принимают значение где S - среднее квадратическое отклонение результатов измерений длительности паузы t между двумя звуковыми импульсами в паре на третьем этапе измерений



где t - выборочное значение результата измерения;

- среднеарифметическое значение;

n - число измерений.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине и предназначено для оценки силы нервной системы человека.

Сила нервной системы - одно из основных свойств нервной системы, отражающее предел работоспособности клеток коры головного мозга, то есть их способность выдерживать, не переходя в тормозное состояние (торможение), либо очень сильное, либо длительно действующее (хотя и не сильное) возбуждение [1].

Известен способ оценки силы нервной системы с помощью теппинг-теста Е.П.Ильина. Согласно известному способу отслеживают временные изменения максимального темпа движений кистью. Испытуемые в течение 30 с удерживают максимальный для себя темп. Показатели его фиксируют через каждые 5 с, и по 6 получаемым точкам строится кривая изменения этого темпа движений кистью [2, 3].

Недостатком известного способа является то, что обязательным условием диагностирования силы нервной системы с помощью теппинг-теста является максимальная мобилизованность обследуемого. При этом методику «Теппинг-тест» трудно применять в случае с детьми младшего возраста (до 6-7 лет), поскольку у них максимальная частота движений небольшая и различия между индивидуумами сглаживаются. Кроме того, они не могут долго заставлять себя работать в максимальном темпе.

Кроме того, максимальная частота движений зависит от лабильности испытуемого, под которой, в соответствии с определением Н.Е.Введенского, понимают « максимальный ритм, который способно возбудимое образование генерировать в одну секунду в точном соответствии с ритмом раздражений» [4].

Таким образом, результаты оценки силы нервной системы с использованием известного способа не могут считаться достоверными.

Известен способ тестирования силы нервной системы по величине латентного периода простой сенсомоторной реакции на слабый звук (40 дБ от среднего слухового порога 0,0002 бара, частота звука 1000 Гц), предъявляемый через наушники в случайном порядке с интервалами между стимулами 5-8 с. Среднюю величину ЛП40 вычисляют по 30 замерам, по значению которой судят о силе нервной системы [5].

Недостатком данного способа является зависимость полученных результатов оценки «силы-слабости» нервной системы от функционального состояния органа слуха.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ оценки силы нервной системы путем измерения времени реакции на раздражитель разной громкости [6]. Согласно известного способа испытуемому предъявляют звуковые раздражители четырех интенсивностей - 40, 60, 80, 100 децибелов. Как только испытуемый услышит звук, он должен как можно быстрее нажимать на специальную кнопку. Интервалы между подачей раздражителей составляют 10-15 с. Раздражители каждой интенсивности предъявляют по 25 раз в случайном, но одинаковым для всех испытуемых, порядке. Звуковому раздражителю предшествует с отставанием в 2 с предупредительный сигнал - вспышка лампочки. Показателем силы нервной системы по этой методике служит коэффициент k, вычисляемый из уравнения регрессии у=а+kx, где у - средняя величина времени реакции на раздражитель каждой интенсивности, х - порядковые номера интенсивностей. Большим величинам коэффициента k соответствует большая сила нервной системы.

Недостаток способа заключается в сложности его осуществления за счет использования звуковых и световых раздражителей, а также низкой достоверностью результатов измерений. Согласно условиям проведения теста задачей испытуемого является максимально быстрое нажатие кнопки при ощущении звука. При этом испытуемый, определив момент ощущения звука, нажмет кнопку только через некоторое время - время сенсомоторной реакцией. Под временем сенсомоторной реакции понимают время от момента появления сигнала до момента реакции испытуемого на этот сигнал [7]. При этом время сенсомоторной реакции является индивидуальной величиной. Повторение теста приводит к формированию двигательного навыка испытуемого, в результате чего время сенсомоторной реакции уменьшится. Таким образом, полученные результаты оценки силы нервной системы обладают низкой достоверностью, так как зависят от времени сенсомоторной реакции и процессов формирования двигательного навыка испытуемого.

Технический результат предлагаемого способа оценки силы нервной системы человека заключается в упрощении способа за счет использования только звуковых раздражителей и повышения достоверности оценки за счет устранения влияния времени сенсомоторной реакции на оценку силы нервной системы.

Технический результат достигается тем, что испытуемому предъявляют звуковые раздражители, заданной интенсивности, 40 децибелов, повторяющиеся через постоянный интервал 10 с, причем новым является то, что в качестве звуковых раздражителей используют пары звуковых импульсов длительностью 100 мс, разделенных паузой 100 мс, на первом этапе измерений уменьшают длительность паузы между двумя звуковыми импульсами в паре дискретно с шагом 1 мс, пока испытуемый не определит оценочно субъективное слияние двух импульсов в один, на втором этапе измерений увеличивают длительность паузы между двумя звуковыми импульсами в паре с шагом 0,5 мс, пока испытуемый не определит момент субъективного ощущения раздельности двух импульсов, на третьем этапе измерений уменьшают длительность паузы между двумя звуковыми импульсами в паре с шагом 0,25 мс, пока испытуемый не определит момент субъективного слияния двух импульсов в один, измеряют длительность паузы t между двумя звуковыми импульсами в паре, определенную на третьем этапе измерений, за оценку силы нервной системы принимают значение , где S - среднее квадратическое отклонение результатов измерений длительности паузы t между двумя звуковыми импульсами в паре на третьем этапе измерений

где t - выборочное значение результата измерения, - среднеарифметическое значение, n - число измерений.

На фиг.1 представлена временная диаграмма последовательностей двух звуковых импульсов, предъявляемых для оценки силы нервной системы человека, где:

t_п - длительность паузы между звуковыми импульсами в паре;

Т - постоянный интервал повторения пар звуковых импульсов;

_имп - длительность звукового импульса.

На фиг.2 представлена временная диаграмма изменения длительности паузы t между звуковыми импульсами в паре при оценке силы нервной системы человека, где:

t_нп - начальная длительность паузы между звуковыми импульсами в паре;

t - пороговая длительность паузы между звуковыми импульсами в паре - значение длительности паузы в момент субъективного слияния двух звуковых импульсов в один, определенное на третьем этапе измерений.

Известно, что сила нервных процессов отражает работоспособность нервных клеток при возбуждении и торможении [1].

Снижение работоспособности под влиянием выполненной работы принято считать утомлением [8]. Исследованиями В.И.Рождественской показано, что успешность простой, однообразной умственной деятельности зависит от силы нервных процессов [9].

При выполнении теста испытуемый осуществляет процедуру определения момента субъективного слияния звуковых импульсов заданное число раз. Учитывая однообразность деятельности испытуемого и число повторений, у испытуемого в результате выполнения теста развивается утомление.

При необходимой мотивации и высокой концентрации испытуемый при выполнении теста должен демонстрировать результаты измерения длительности паузы t между двумя звуковыми импульсами в паре, которые распределены относительно некоторого значения длительности.

При высокой силе нервной системы нервные клетки способны длительное время инициировать развитие процессов возбуждения и торможения с характеристиками, соответствующими исходному уровню. Это выражается в низком первоначальном разбросе значений измерений. При наступлении утомления нервных клеток разброс значений измерений увеличивается.

При низкой силе нервной системы нервные клетки не способны длительное время инициировать развитие процесса возбуждения и торможения с характеристиками, соответствующими исходному уровню. Это выражается в высоком разбросе значений измерений, который при наступлении утомления также увеличивается.

На основании вышеизложенного высокая сила нервной системы характеризуется низким уровнем разброса результатов измерения длительности паузы t между двумя звуковыми импульсами в паре, тогда как низкая сила нервной системы характеризуется высоким уровнем разброса результатов измерения длительности паузы t между двумя звуковыми импульсами в паре.

Предлагаемый способ оценки силы нервной системы человека осуществляется следующим образом.

Испытуемому предъявляют пары звуковых импульсов, заданной интенсивности, 40 децибелов, длительностью 100 мс, разделенных паузой начальной длительности t_нп , равной 100 мс, и повторяющиеся через постоянный интервал Т, равный 10 с (фиг.1; фиг.2, интервал времени Т₀-T ₁).

Длительность паузы между звуковыми импульсами в паре уменьшают, пока испытуемый не определит момент субъективного слияния двух звуковых импульсов в паре в один.

На первом этапе измерений начальную длительность паузы t _нп между звуковыми импульсами в паре уменьшают дискретно с заданным постоянным шагом 1 мс (фиг.2, интервал времени T ₁-Т₃), пока испытуемый не определит момент субъективного слияния двух звуковых импульсов в паре в один (фиг.2, момент времени Т₃).

На втором этапе измерений длительность паузы t_п между звуковыми импульсами в паре увеличивают дискретно с заданным постоянным шагом 0,5 мс (фиг.2, интервал времени Т₄-Т₆), пока испытуемый не определит момент субъективного ощущения раздельности двух звуковых импульсов в паре (фиг.2, момент времени T₆ ).

На третьем этапе измерений длительность паузы t_п между звуковыми импульсами в паре уменьшают дискретно с заданным постоянным шагом 0,25 мс (фиг.2, интервал времени T₇-T₈), пока испытуемый не определит момент субъективного слияния двух звуковых импульсов в паре в один (фиг.2, момент времени T₈). Длительность паузы t_п между звуковыми импульсами в паре в момент времени Т₉ фиксируют и принимают за пороговую длительность паузы t.

Указанную процедуру осуществляют заданное количество раз.

Вычисляют среднее квадратическое отклонение результатов измерений пороговой длительности паузы t

где t - выборочное значение результата измерения, - среднеарифметическое значение, n - число измерений.

За оценку силы нервной системы принимают значение .

Длительность звуковых импульсов _имп выбрана равной 100 мс из анализа особенностей слухового восприятия звуковых импульсов.

Известна, зависимость субъективного ощущения громкости импульсов от их длительности, наблюдаемая при длительности импульсов менее 100 мс, которая называется граничной длительностью ощущения громкости [10].

Для устранения эффекта субъективного ощущения изменения громкости длительность звуковых импульсов _имп выбрана равной 100 мс.

Известно, что восприятие слухового стимула затрудняется в условиях обратной маскировки, заключающейся в ухудшении восприятия первого по времени стимула вследствие предъявления второго стимула в непосредственной пространственно-временной близости с первым. Показано существование не только эффекта обратной, но и прямой маскировки, при которой первый стимул влияет на качество восприятия второго [11]. Известен эффект последовательной маскировки, влияющей на свойства слухового распознавания [12].

Для уменьшения влияния эффекта маскировки последовательность парных звуковых импульсов повторяется через постоянный интервал 10 с.

Таким образом, заявляемый способ оценки силы нервной системы человека обладает новыми свойствами, обусловливающими получение положительного эффекта.

Пример 1.

Испытуемому Н., 20 лет, с помощью персонального компьютера, совместимого с IBM PC, выдающего через порт USB на генератор прецизионных звуковых сигналов информацию о звуковых импульсах, предъявили последовательность пар звуковых импульсов длительности _имп, равной 100 мс, разделенных паузой начальной длительности t_п, равным 100 мс, повторяющихся через постоянный интервал Т, равный 10 с (фиг.1; фиг.2, интервал времени T₀-T₁).

В процессе измерений, через порт USB на персональный компьютер с пульта генератора прецизионных сигналов испытуемым подавались сигналы с кнопок "Уменьшение 1 мс", "Увеличение 0,5 мс", "Уменьшение 0,25 мс" и "Измерение".

При поступлении сигнала с кнопки "Уменьшение 1 мс" компьютер дискретно уменьшал длительность паузы между звуковыми импульсами в паре с заданным постоянным шагом 1 мс, при поступлении сигнала с кнопки "Увеличение 0,5 мс" - дискретно увеличивал с заданным постоянным шагом 0,5 мс, при поступлении сигнала с кнопки "Уменьшение 0,25 мс" - дискретно уменьшал с заданным постоянным шагом 0,25 мс.

На первом этапе испытуемый, подавая сигнал с кнопки "Уменьшение 1 мс" (фиг.2, интервал времени T₁-Т₃), определил момент субъективного слияния двух световых импульсов в паре в один (фиг.2, момент времени Т₃).

На втором этапе испытуемый, подавая сигнал с кнопки "Увеличение 0,5 мс" (фиг.2, интервал времени Т₄-Т₆), определил момент субъективного ощущения раздельности двух световых импульсов в паре (фиг.2, момент времени Т₆).

На третьем этапе испытуемый, подавая сигнал с кнопки "Уменьшение 0,25 мс" (фиг.2, интервал времени T₇-T₈ ), определил момент субъективного слияния двух световых импульсов в паре в один (фиг.2, момент времени T₈), затем подал сигнал с кнопки "Измерение" (фиг.2, момент времени T₉).

Компьютер зафиксировал пороговую длительность паузы между звуковыми импульсами в паре в момент времени Т₉ (фиг.2), равное 4,25 мс, которую занес в архив и вывел на экран монитора.

Для определения среднеарифметического значения и среднеквадратического отклонения испытуемый в соответствии с рекомендациями физиологов выполнил серию из 10 измерений.

В результате получены следующие значения длительности паузы в мс: 4,25; 5; 4,75; 3,75; 4,25; 3,75; 5,0; 4,75; 4,75, 5,0. Среднеарифметическое значение результатов измерений равно 4,53 мс, среднеквадратическое отклонение - 0,30 мс.

За оценку силы нервной системы испытуемого Н. приняли значение .

Таким образом, сила нервных процессов испытуемого Н. равна 3,25.

Пример 2.

Испытуемому М., 24 года, с помощью персонального компьютера, совместимого с IBM PC, выдающего через порт USB на генератор прецизионных звуковых сигналов информацию о звуковых импульсах, предъявили последовательность пар звуковых импульсов длительности _имп, равной 100 мс, разделенных паузой начальной длительности t_п, равным 100 мс, повторяющихся через постоянный интервал Т, равный 10 с.

Аналогичным образом получены следующие значения длительности паузы в мс: 4,75; 5,25; 5,0; 5,25; 5,5; 4,75; 4,5; 5,0; 5,25; 5,25. Среднеарифметическое значение результатов измерений равно 5,05 мс, среднеквадратическое отклонение - 0,49 мс.

За оценку силы нервной системы испытуемого М. приняли значение .

Таким образом, сила нервных процессов испытуемого М. равна 2,03.

При этом сила нервной системы испытуемого М. меньше силы нервной системы испытуемого Н.

Предлагаемый способ оценки силы нервной системы человека позволяет упростить способ за счет использования только звуковых раздражителей и повысить достоверность оценки за счет устранения влияния времени сенсомоторной реакции на оценку силы нервной системы.

Положительный эффект предлагаемого способа оценки силы нервной системы человека подтвержден результатами экспериментального исследования на группе из 10 испытуемых.

Таким образом, предлагаемый способ оценки силы нервной системы человека позволяет упростить способ и повысить достоверность оценки.

Литература

1. Физиология человека. Под ред. В.М.Покровского, Г.Ф.Коротько. - М.: Медицина, 2003. - 656 с.

2. Определение коэффициента функциональной асимметрии и свойств нервной системы по психомоторным показателям / Елисеев О.П. Практикум по психологии личности - СПб., 2003. С.200-202.

3. Методика экспресс-диагностики свойств нервной системы по психомоторным показателям Е.П.Ильина (Теппинг-тест) / Практическая психодиагностика. Методики и тесты. Учебное пособие. Ред.-сост. Д.Я.Райгородский - Самара, 2001. С.528-530.

4. Введенский, Н.Е. Возбуждение, торможение и наркоз / И.М.Сеченов, И.П.Павлов, Н.Е.Введенский. Избранные труды. Т.2. Физиология нервной системы. М.: Наука, 1952. - 602 с.

5. Бушов Ю.В., Рябчук Ю.А. Связь индивидуальных свойств человека-оператора с продуктивностью деятельности и устойчивостью к влиянию фактора монотонности труда. Вопросы психологии, 1981, I, с, 126-130.

6. Титкова Л.С. Психодиагностика. - 2002. Владивосток: Изд-во Дальневосточного университета. - 80 с.

7. Большая советская энциклопедия. - М.: Издательство Советская энциклопедия, 1970. - 18240 с.

8. Степанова Л.П., Рождественская В.И. Особенности работоспособности в условиях монотонной деятельности // Вопросы психологии. 1986. № 3. С.121-127.

9. Рождественская В.И. Влияние силы нервной системы и уровня активации на успешность монотонной работы // Вопросы психологии, 1973, № 5. - С.49-57.

10. Цвикер Э., Фельдкеллер Р. Ухо как приемник информации. - М.: Связь, 1971. - 256 с.

11. Данилова Н.Н. Психофизиологическая диагностика функциональных состояний. - М.: МГУ, 1992. - 192 с.

12. Римская-Корсакова Л.К. Влияние периферического кодирования на слуховое распознавание интенсивности коротких высокочастотных стимулов, предъявляемых в условиях прямой последовательной маскировки // Сенсорные системы. - 2009. - № .2. - С.106-116.