авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 7 |

«Министерство образования и науки РФ Академия медико-технических наук РФ Технологический институт Южного федерального университета ОКБ “Ритм” ...»

-- [ Страница 2 ] --

В развитии состояния укачивания ведущую роль играет состояние функциональной системы равновесия [1,3], поэтому в качестве альтернативного ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ, КЛИНИЧЕСКИЕ И ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И АППАРАТНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ МЕДИКО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ВЫСОКОМУ УРОВНЮ НАПРЯЖЕННОСТИ ТРУДА И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО СТРЕССА способа определения чувствительности к укачиванию нами был избран метод компьютерной стабилометрии, как ведущий инструментальный методом оценки функции равновесия.

Целью данного исследования являлось создание математической модели на основе показателей компьютерной стабилометрии у лиц с различной устойчивостью к укачиванию для экспресс-диагностики устойчивости к укачиванию при профессиональном отборе. Исследования в данном направлении также помогут лучше понять связь некоторых эффекторных проявлений функциональной системы равновесия и вестибуло-вегетативной устойчивости человека.

Было обследовано 53 мужчины в возрасте 18-24 лет. Всем испытуемым была проведена компьютерная стабилометрия на стабилоанализаторе «Стабилан – 01-2», выпускаемом ЗАО «ОКБ «РИТМ», Таганрог, Россия. Исследование проводилось в течение 40 секунд с открытыми и закрытыми глазами. Затем каждому была определена индивидуальная чувствительность к укачиванию способом непрерывной кумуляции ускорений Кориолиса (НКУК) С.С.Маркаряна, (1963), при этом вращение в кресле Барани проводилось в течение 5 минут. Исследовние прекращалось при возникновении вестибуло-вегетативной реакции 3 степени, по достижении пяти минут исследование прекращалось не зависимо от выраженности вегетативной реакции (у всех испытуемых, перенесших вращение в кресле Барани в течение пяти минут вестибуло-вегетативные реакции были 0-1 степени). Все испытуемые были разделены на две группы – чувствительные к укачиванию, со временем переносимости НКУК менее 5 минут, и устойчивые к укачиванию, со временем переносимости НКУК 5 минут.

Статистическая обработка полученных результатов проводилась при помощи пакета прикладных программ Statistica for Windows 6.0. Нами был выбран метод дискриминантного анализа, позволяющий на основании некоторых показателей стабилометрии относить испытуемого к той или иной группе чувствительности к укачиванию.

Отнесение испытуемого к той или иной группе выполняется по максимальному значению ЛКФ после их расчета.

Классификационные функции имеют вид:

ЛКФ1 = -449.27 + 0.83*Х1+0.54*Х2+0.83*Х3+8.37*Х ЛКФ2 = -418.60+ 0.93*Х1+0.46*Х2+0.79*Х3+7.99*Х Где ЛКФ1- группа чувствительных к укачиванию, ЛКФ2- группа устойчивых к укачиванию.

Х1 – вес испытуемого, Х2 – модуль смещения центра давления стоп по сагиттали, мм, Х3 - длина траектории центра давления стоп, мм, Х4 – индекс динамической стабилизации, %.

Общий Уровень значимости функции составляет - p0.004. Наиболее информативными показателями являются Х3 и Х4 с уровнем значимости р0.001, несколько меньший уровень значимости у Х1 и Х2 - р0.05.

ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНАЯ ШКОЛА ДЛЯ МОЛОДЁЖИ – СТРЕСС- При составлении классификационной матрицы точность диагностики для первой группы составляет 82.6%, для второй - 76.2% и в целом - 79.5%.

На следующем этапе мы сравнили стабилометрические показатели лиц, по роду профессиональной деятельности часто подвергающихся воздействию знакопеременных ускорений (профессиональных подводников) и молодых людей возраста 18-24 лет устойчивых к укачиванию, но не подверженым регулярным вестибулярным нагрузкам. Стабилометрическое исследование было проведено подводнику по аналогичной программе (40 секунд с открытыми и закрытыми глазами). При дискриминантном анализе группы подводников и нетренированных лиц, однако имеющих по данным НКУК хорошую устойчивость к укачиванию, получено достоверное различие в показателях стабилометрии, причем значимость показателей при исследовании с открытыми глазами получилась выше чем тех же показателей с закрытыми глазами.

Линейные классификационные функции имеют вид:

ЛКФ1 = -4529.38 + 3.62*Х1 + 3.94*Х2 + 67.83*Х3 + 0.66*Х4 + 0.60*Х5 + 11.72*Х ЛКФ2 = -4030.96 + 3.42*Х1 + 3.74*Х2 + 64.32*Х3 + 0.61*Х4 + 0.54*Х5 + 10.71*Х Где ЛКФ1- группа лиц, регулярно подверженных вестибулярным нагрузкам, ЛКФ2- группа устойчивых к укачиванию, но по роду деятельности не подвергающихся воздействиям знакопеременных ускорений.

Х1 – Длина траектории ЦД по фронтали, мм, с открытыми глазами, Х2 – Длина траектории ЦД по сагиттали, мм, с открытыми глазами, Х3 - качество функции равновесия в %, с открытыми глазами, Х4 – длина траектории ЦД по фронтали в мм с закрытыми глазами, Х5 – длина траектории ЦД по сагиттали в мм с закрытыми глазами, Х6 - качество функции равновесия в % с закрытыми глазами.

Общий Уровень значимости функции составляет - p0.0000. Наиболее информативными показателями являются Х1,Х2 и Х3 с уровнем значимости р0.000000, уровень значимости у Х4 р0.05, Х5 - р0.0001, Х6 - р0.00001.

Точность диагностики классификационной матрицы для обеих групп в целом составила 100%.

Таким образом, компьютерная стабилометрия может служить достаточно эффективным методом определения чувствительности к укачиванию в целях профессионального отбора.

Показатель качества функции равновесия отражает не только степень устойчивости к укачиванию, но и уровень тренированности испытуемого к вестибулярным нагрузкам.

1. Воячек В. И. Проблемы теоретической и клинической вестибулологии / В. И.

Воячек // Вестник оториноларингологии. - 1966. - № 3.- С.3-14.

2. Маркарян С.С. Комплексный метод исследования вестибулярной чувствительности / С.С. Маркарян // Военно-медицинский журнал.- 1963. - № 3. С.63-64.

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ, КЛИНИЧЕСКИЕ И ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И АППАРАТНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ МЕДИКО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ВЫСОКОМУ УРОВНЮ НАПРЯЖЕННОСТИ ТРУДА И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО СТРЕССА 3. Плепис О.Я. Профилактика и лечение укачивания / О.Я. Плепис.- Л.: ВМА, 1980.- 36с.

4. Stevens S. C. Effects of motion at sea on crew performance: A Survey./ S. C.

Stevens, M. G. Parsons // Marine Technology Societ.-2002.- 39.-P. 29-47.

ПОВЫШЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РУБРИКАТОРОВ МЕДИКО-СОЦИАЛЬНЫХ ДАННЫХ Горюнова В.В., Горюнова Т.И., Кузнецов С.А., Щелбанина И.В., Рожкова М.Н.

Пензенская государственная технологическая академия gvv17@yandex.ru Рассмотрены обобщнные источники стресса возникающие при использовании информационных технологий, представлены средства рубрицирования информации и предложена методика создания рубрикаторов медико-социальных данных повышающая информационную эффективность специализированных автоматизированных систем.

Использование конфликтного подхода к изучению стрессов [1] позволяет говорить об информационном конфликте как о противоборстве на этапах добывания, передачи и обработки информации. Такое противоборство зачастую является не явным и из-за этого еще более опасно. Именно создания эффективных методов защиты от стрессоров, возникающих из-за бурного развития информационных технологий, является актуальной и важной задачей.

Обобщая выявленные источники стресса, следует отметить их особую опасность, возникающую из-за следующих особенностей:

- не явность, субъект, как правило, не осознает, что конкретно является источником стресса;

- массовость, за счет использования технологий глобальных сетей, данные источники стресса способны воздействовать на огромное число субъектов, при чем, если к массовости добавить свойство целенаправленности, т.е. введения людей целенаправленно в состояние стресса за счет использования средств массовой информации (например, создание ажиотажа, паники);

- виртуальность, достигаемая за счет моделирования реального мира, и как следствие, отсутствие необходимого для субъекта энергетического обмена, который значительно выше при взаимодействии с социальной и биологической средой.

ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНАЯ ШКОЛА ДЛЯ МОЛОДЁЖИ – СТРЕСС- Выявленные неявные источники стресса, возникающие в информационной сфере, с позиций обеспечения информационной безопасности, можно рассматривать как специфическое информационное (информационно-психологическое) оружие [2], от которого необходимо эффективно защититься.

В данном направлении перспективно исследование влияния средств информационных технологий на человека и разработка эффективных методов классификации информации для защиты от новых видов стрессоров средствами информационного управления и систематизации. Одним из из таких методов является систематизация информации с помощью рубрикаторов.

Под рубрикатором понимается классификационная таблица иерархической классификации, содержащая полный перечень включенных в систему классов и предназначенная для систематизации информационных фондов, массивов и изданий, а также для поиска в них (ГОСТ 7.74-96).

Имеется главное теоретическое отличие терминов тезауруса от рубрик рубрикатора. Термины тезауруса являются фундаментально языковыми, в то время как рубрики соответствуют концептуальным категориям. Цель разработки информационно-поискового тезауруса — найти хорошие, компактные слова и фразы для описания основных тем документов, сведя синонимы и квазисинонимы к дескрипторам тезауруса. Цель создания рубрикаторов, которая не всегда достигается, но всегда ставится, — это разработать совершенно отдельные концептуальные категории, которые взаимно не пересекаются. В идеале не должно быть пересечений между рубриками и не должно быть промежутков, то есть ни одна подобласть не должна остаться вне рубрик рубрикатора. Для достижения таких строгих целей рубрикатор структурируется, что может быть выполнено двумя основными способами — иерархической организацией рубрикатора и фасетной организацией рубрикатора.

Классификация/рубрикация информации (отнесение порции информации к одной или нескольким категориям из ограниченного множества) является традиционной задачей организации знаний и обмена информацией. Предложено много методов для решения данной задачи посредством автоматических процедур.

Существующие методы можно разделить на два принципиально различных класса:

методы машинного обучения и методы, основанные на знаниях (также иногда именуемые "инженерный подход"). [3-4] Рубрикаторы подразделяются на три основных класса: плоские, иерархические и сетевые. Плоские рубрикаторы состоят из двух уровней, на первом уровне размещается корневая, а на втором – дочерние к корневой рубрики. Иерархические и сетевые рубрикаторы могут быть представлены в виде композиции нескольких плоских рубрикаторов.

При применении методов машинного обучения для построения классификатора используется коллекция документов, предварительно отрубрицированная специалистом. Алгоритм машинного обучения строит процедуру классификации документов на основе автоматического анализа заданного множества отрубрицированных текстов. [5] ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ, КЛИНИЧЕСКИЕ И ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И АППАРАТНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ МЕДИКО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ВЫСОКОМУ УРОВНЮ НАПРЯЖЕННОСТИ ТРУДА И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО СТРЕССА Ниже приведена последовательность этапов создания специализированного рубрикатора медико-социальных данных :

1. Источник информации. Выбираем источник информации для интернет сайта, в котором будет создан рубрикатор. Выбор информации в данном примере связан с медициной и здоровьем в городе (наличие медицинских центров, адреса, телефоны и т.д.) 2. Обучение рубрикатора. Процесс обучения рубрикатора заключается в построении некоторого множества терминов, характеризующих принадлежность каждой его рубрике. Задам список тем или рубрик, наиболее точно характеризующих исследуемую область знаний – «медицина и здоровье».

Необходимое условие при анализе текста - поддержка работы с иерархическим рубрикатором с неограниченным количеством уровней вложенности.

- все слова должны быть строго с соблюдением их морфологической нормы.

- укорочения должны быть понятны неподготовленным пользователям (например травматические пункты - травмпункты). Некоторые аббревиатуры даже необходима для быстрого поиска, визуального восприятия (так например слово БАДы удобнее и проще для написания, чем биологические активные добавки).Перечисляем темы, которые наиболее интересуют посетителей сайта по тематике «медицина и здоровье»:

Медицинские товары Оборудование Клиники Медицинские центры Аптеки Травмпункты БАДЫ и т.д.

Этот набор терминов становится входным параметром рубрикатора для соотнесения его с соответствующими наборами каждой из рубрик.

3. Тематические узлы. Этот метод позволяет исключить появления множества рубрик, схожих по своей тематике, и сделать каждую рубрику «уникальной» для поиска необходимой информации. Таким образом, из перечисленных выше тематик определяем:

- медицинские товары – оборудование – БАДы - клиники – медицинские центры – травмпункты - аптеки 4. Формирование рубрикатора. Один из самых важных шагов при подготовке системы к работе, поскольку именно он определяет тематику, по которой будет разбираться входящая информация. Система поддерживает работу с иерархическим рубрикатором неограниченной глубины. Объединяем получившиеся группы.

ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНАЯ ШКОЛА ДЛЯ МОЛОДЁЖИ – СТРЕСС- Определяем дальнейшее ветвление группы или наоборот, у группы будет рубрика, которая объединяет эти понятия.

Пример:

Медицинские товары и оборудование (рубрика) - Бады (подрубрика) Клиники и медцентры (рубрика) - Медицинские центры (подрубрика) - Травмпункты (подрубрика) Название рубрики и подрубрики совпадает, что не соответсвует методу тезауруса, однако это необходимо, т.к. в г. Пензе существуют учреждения, именующие себя как медицинские центры.

5. Последняя рубрика. Документы, тематика которых не была установлена, либо которые нуждаются в отдельном описании, относятся к последней по порядку рубрике рубрикатора (например аптеки).

6. Завершение. Таким образом, распределяем все рубрики в сети интернет с помощью системы ucoz.ru. Вид рубрикатора представлен на рисунке 1:

Рисунок 1. Пример рубрикатора 1. Конфликт как разновидность стресса. – [Электронный ресурс] –Режим доступа: http://health.mpei.ac.ru/konfl1.htm, свободный 2. Стресс. Клиническая психология. – [Электронный ресурс] –Режим доступа:

http://slovari.yandex.ru/книги, свободный 3. Горюнова, В.В. Декларативное моделирование распределенных систем управления промышленными процессами [Текст] / В.В. Горюнова // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2009. – №11. – C.59-63.

4. Горюнова В.В., Молодцова Ю.В.,Смин Д.В. Методология использования концептуальных спецификаций интегрированных сред [Текст] / В.В. Горюнова // Автоматизация и современные технологии. – 2010. – №8. – С.24-30.

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ, КЛИНИЧЕСКИЕ И ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И АППАРАТНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ МЕДИКО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ВЫСОКОМУ УРОВНЮ НАПРЯЖЕННОСТИ ТРУДА И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО СТРЕССА 5. Горюнова, В.В., Молодцова Ю.В., Смин Д.В. Разработка событийно продукционной модели онтологий. Текст] / В.В. Горюнова // Информационно измерительные и управляющие системы. – 2010. – №4. – С. 40–43.

МЕТОДИКА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОНТОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПРИ РАБОТЕ ОПЕРАТОРА В ГЛОБАЛЬНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СРЕДАХ Горюнова В.В., Кузнецов С.А., Власов Е.В., Щелбанина И.В.

Пензенская государственная технологическая академия gvv17@yandex.ru Рассмотрены информационные технологии как источник стресса, выявлены наиболее опасные неявные источники стресса в глобальной информационной сфере и средства инженерии онтологий как вариант информационно-семантической и информационно-психологической защиты, представлена методика онтологический защиты в рамках конфликтного подхода к изучению стресса.

Стресс - функциональное состояние напряжения организма при действии на него разнообразных повреждающих факторов (стрессоров) [1]. Классическое определение стресса дано Г. Селье, где стресс определяется как не специфическая реакция организма на предъявляемые требования.

Более универсальным является подход к изучению стресса с точки зрения функциональных систем, основоположником которого является А.П. Анохин, где стресс определяется как хаос внутри функциональных систем при их попытке приспособления к изменяющимся условиям.

Весьма интересен подход к изучению стресса с точки зрения конфликтных ситуаций, рассматриваемых в данном случае как основная его причина [2].

Конфликт в диалектическом аспекте это одна из форм взаимодействия объектов живой и неживой природы, определяющая их дальнейшее развитие. Конфликтная ситуация при изучении стресса трактуется как ситуация, в которой субъекты ограничены в возможностях удовлетворения своих ведущих социальных или биологических потребностей. Данный подход весьма перспективен, поскольку раскрывает стресс с точки зрения диалектики, постоянного развития человека.

Использование информационных технологий, как чего-то нового или постоянно обновляющегося, вызывает у человека стресс, ведь появляется необходимость приспособления к новым требованиям, что соответствует определению данному Г.

Селье, в соответствии с которым появляются всего лишь новые виды стрессоров.

ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНАЯ ШКОЛА ДЛЯ МОЛОДЁЖИ – СТРЕСС- Однако, и сам окружающий мир неуклонно изменяется, и поэтому рассмотрения только социального и биологического аспектов при анализе стрессов через конфликтные ситуации уже становится не достаточно.

В данном направлении перспективно исследование влияния средств информационных технологий на человека-оператора и разработка эффективных методов защиты от новых видов стрессоров. При этом информационную среду, с развитием глобальных сетей нужно рассматривать как часть социальной, ее специфика заключается в том, что она подменяет собой для человека-оператора некоторую часть социальной и биологической сред, происходит так называемая виртуализация.

Роль информации и е семантического содержания в современном мире неуклонно растет, это связано, в том числе, и со вс более быстрым развитием глобальных информационных технологий.

Общее определение понятия семантика - это изучение значений. (Слово семантика происходит от греческого понятия semantikos, т.е. "важное значение", а в основе последнего лежит слово sema, т.е. знак). Семантические технологии Web помогают выделять полезную информацию из данных, содержания документов или кодов приложений, опираясь на открытые стандарты. Если компьютер понимает семантику документа, то это не означает, что он просто интерпретирует набор символов, содержащихся в документе. Это значит, что компьютер понимает смысл документа.

Семантические технологии Web очерчивают общие рамки, позволяющие осуществлять обмен данными и их многократное использование в различных приложениях, корпорациях и даже сообществах. Семантические технологии Web это эффективный способ представления данных в интернете, значительно облегчающий работу человека-оператора. Такую структуру также можно символически отождествить с базой данных, которая связана в глобальном масштабе с содержанием документов в интернете. Причем эта связь осуществляется компьютером. Семантические технологии представляют значения с помощью онтологии и обеспечивают аргументацию и подсказку оператору, используя связи, правила, логику и условия, оговоренные в онтологии.

Понятие онтологии и онтологического анализа вошли и в процедуры и в стандарты моделирования производственных и эксплуатационно-технологических процессов различных отраслей [3-4].

В основе методики обеспечения информационной защиты на основе онтологического анализа лежит описание системы (организации или предприятия) в образцах предметной области (ПрО), отношений между ними и преобразование сущностей, которое выполняется в процессе решения определенной задачи.

Основной характерной чертой этого подхода является, разделение реальных процессов на составляющие образы и классы образов и определение их онтологий, или же совокупности фундаментальных свойств, которые определяют их изменения и поведение[5].

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ, КЛИНИЧЕСКИЕ И ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И АППАРАТНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ МЕДИКО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ВЫСОКОМУ УРОВНЮ НАПРЯЖЕННОСТИ ТРУДА И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО СТРЕССА Онтологический инжиниринг подразумевает детальный структурный анализ предметной области. Простейший алгоритм онтологического инжиниринга может быть представлен следующими составляющими:

выделение образов — базовых понятий данной предметной области;

определение «высоты дерева онтологий» — количество уровней абстракции;

распределение образов по уровням;

построение связей между образами — определение отношений и взаимодействий базовых понятий;

консультации с различными специалистами для исключения противоречий и неточностей.

Онтологический анализ начинается с составления словаря терминов, который используется при обсуждении и исследовании характеристик объектов и процессов, составляющих рассматриваемую систему образов, а также создания системы точных определений этих образов. Кроме того, документируются основные логические взаимосвязи между соответствующими введенным образам понятиями. Результатом этого анализа является словарь образов, точных их определений и взаимосвязей между ними.

Таким образом, онтология содержит совокупность образов и правила, согласно которым эти образы могут быть скомбинированы для построения достоверных утверждений о состоянии рассматриваемой системы в некоторый момент времени, что в значительной степени снижает возникновение конфликтных ситуаций. Кроме того, на основе этих утверждений могут быть сделаны соответствующие выводы, позволяющие вносить изменения в систему образов для повышения эффективности е функционирования.

Для моделирования сложных эксплуатационно-технологических систем разработан ряд методологий, например методологии семейства IDEF (Integrated DEFintion). IDEF содержит 14 государственных стандартов США, созданных в рамках предложенной ВВС США программы компьютеризации промышленности ICAM. Они предназначены для анализа процессов взаимодействия в производственных системах. Для поддержки онтологического анализа предназначена методология IDEF5.

Для динамического моделирования [4] взаимодействия онтологий (движение потоков) может быть применен формальный аппарат алгебры последовательностей, формальную основу которого составляет алгебра событий [5]. Последовательности онтологий будем выражать булевыми переменными si, i {1, …, l}, принимающими единичное значение в моменты si наступления события и нулевое значение во все остальные моменты времени. Формулы событий строятся на базе выражений вида x1(=,, )x2, называемых элементарными сравнениями, где x1, x2 – числовые переменные, одна из которых может быть константой. Элементарные сравнения связываются в форме «событийными» отношениями, набор которых (установленный из опыта) и составляют элементарные операции алгебры последовательностей.

ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНАЯ ШКОЛА ДЛЯ МОЛОДЁЖИ – СТРЕСС- Для отношений И, ИЛИ, НЕ множества моментов наступления событий результатов определяются соответственно пересечением, объединением и дополнением аналогичных множеств для исходных событий, { } – множество всех моментов на временной шкале которые выносятся на уровень декларативного онтологического блока или модуля. Отношения предшествования (следования) отображают ситуацию, когда текущий момент наступает одновременно или позже (раньше) момента наступления события si, (моменты появления событий отмечены жирными точками). Отношение «Интервал» формирует отрезок временной шкалы { }, ограниченный моментами появления событий s1 и s2, а отношение «Счет» – отрезок { }, ограниченный моментами k-го и k + 1-го появления si, k = 1,..., p.

Наконец, отношение «Задержка» сдвигает момент появления si, вправо по временной оси на единиц. Заметим, что набор базовых отношений является открытым и может быть дополнен. [6]. Над формулами последовательностей можно выполнять равносильные преобразования, приводящие к упрощению моделей функционирования систем.

Таким образом, предложенная в статье методика обеспечения онтологической защиты, использующая методы динамического онтологического анализа последовательностей, потоков и образов, значительно снижает уровень возникновения стрессов при работе оператора в глобальных информационных средах [7].

1. Стресс. Клиническая психология. – [Электронный ресурс] –Режим доступа:

http://slovari.yandex.ru/книги, свободный 2. Конфликт как разновидность стресса. – [Электронный ресурс] –Режим доступа: http://health.mpei.ac.ru/konfl1.htm, свободный 3. Горюнова, В.В. Декларативное моделирование распределенных систем управления промышленными процессами [Текст] / В.В. Горюнова // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2009. – №11. – C.59-63.

4. Горюнова В.В., Молодцова Ю.В.,Смин Д.В. Методология использования концептуальных спецификаций интегрированных сред [Текст] / В.В. Горюнова // Автоматизация и современные технологии. – 2010. – №8. – С.24-30.

5. Горюнова, В.В., Молодцова Ю.В., Смин Д.В. Разработка событийно продукционной модели онтологий. Текст] / В.В. Горюнова // Информационно измерительные и управляющие системы. – 2010. – №4. – С. 40–43.

6. Горюнова, В.В. Декларативное моделирование и анализ концептуальных спецификаций эксплуатационно-технологических процессов в машиностроении [Текст] / В.В. Горюнова //. Известия ВУЗОВ. Поволжский регион. Естественные науки.. – 2009. – №1. – С. 124-134.

7. Горюнова В.В. Автоматизированное проектирование интерактивных технических руководств и онтологический инжиниринг эксплуатационно технологических систем. // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н.Туполева– 2010. – №1. – С.20- ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ, КЛИНИЧЕСКИЕ И ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И АППАРАТНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ МЕДИКО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ВЫСОКОМУ УРОВНЮ НАПРЯЖЕННОСТИ ТРУДА И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО СТРЕССА ОСОБЕННОСТИ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА В УСЛОВИЯХ ДЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА В ПРОЦЕССЕ ИЗОЛЯЦИИ В ГЕРМООБЪЁМЕ ПО ДАННЫМ ИЗУЧЕНИЯ СТАЦИОНАРНЫХ НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ В.И. Доценко1, 2, А.А. Ковалва3, Г.Ю. Клишин4, В.Н. Костромин4, М.А. Скедина3, К.В. Стелинговский 1Научный центр здоровья детей РАМН, г. Москва 2ООО Научно-медицинская фирма «Статокин», г. Москва 3Государственный научный центр РФ – Институт медико-биологических проблем РАН, г. Москва 4ООО «Центр авиакосмической медицины», г. Москва В настоящее время существует несколько классов нейрофункциональных подходов в изучении деятельности головного мозга, анализаторных систем и в целом – интегрального психофизиологического состояния человека с использованием доступных и корректных нейрофизиологических методов диагностики и мониторинга состояния обследуемых.

Один из подходов – проведение классической электроэнцефалографии (ЭЭГ) с компьютерным сравнительным анализом фоновой и экспериментально модулированной биоэлектрической активности (БЭА) головного мозга. Используются традиционные алгоритмы топографического картирования спектральной плотности мощности БЭА, а также другие возможности количественного и статистического анализа ЭЭГ. В частности, определение межполушарной асимметрии автоспектров, нормализованной когерентности, показателей энтропии, взаимной информации и корреляции между отведениями.

Другой информативный подход в исследовании функциональных состояний головного мозга – регистрация и анализ медленной и сверхмедленной БЭА головного мозга. Предшествующие исследования [2, 7] показали, что уровень постоянных потенциалов (УПП) головного мозга или омега-потенциал объективно демонстрирует степень регионарной (по отдельным зонам мозга) и общемозговой метаболической активности, уровень стрессорной напряжнности.

Как известно, стресс сопровождается первоначальным усилением мозгового метаболизма и развитием «закисления» в отдельных зонах мозга. Показатель УПП интегрально отображает уровень метаболической (функциональной) активности компонентов, вносящих в его формирование свой вклад: мембранные потенциалы нейронов и глиальных клеток, гемато-энцефалический барьер (преимущественно клеточная активность эндотелия капиллярного русла). Таким образом, изучение ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНАЯ ШКОЛА ДЛЯ МОЛОДЁЖИ – СТРЕСС- сверхмедленной БЭА мозга выходит за рамки изучения собственно нервной ткани и отображает жизненно важные процессы энергообеспечения головного мозга – как в норме, так и при различных пограничных и клинически выраженных состояниях [7].

Отечественные исследователи, прежде всего, В.С. Русинов и его школа, исходили из представлений А.А. Ухтомского о формировании доминантного очага, используя в своих работах гипотезу об очаге стационарного возбуждения, характеризующегося изменнными порогами возбуждения нервных клеток [6]. Они уделяли особое внимание изменению медленных электрических потенциалов на различных этапах выработки условного рефлекса, а также модификации работы нервных центров при помощи поляризации мозга постоянным током. При этом исследователи полагали, что УПП коры отражает величину стационарного возбуждения нервного центра, и постоянный потенциал может играть роль фактора, участвующего в образовании простых форм временной связи.

В историческом аспекте следует вспомнить работы Н.А. Аладжаловой и е учеников (1962-1979), которые подходили к изучению УПП с позиций генерации ритмики ЭЭГ, рассматривая постоянные потенциалы как волны ЭЭГ, только в сверхмедленном диапазоне.

Безусловно, применительно к целям и задачам нашего исследования, связанного с изучением нейродинамики лиц, пребывающих в условиях длительной изоляции и обусловленного ею стадийного развития стресса, наиболее близка точка зрения В.А. Илюхиной и е сотрудников. Согласно концепции этих авторов [1], существует чткая зависимость между величиной и знаком регистрируемого в области вертекса постоянного потенциала и функциональными энергетическими состояниями человека. В монографии указанных авторов [3], подытоживающей определнный этап исследований, обосновывается точка зрения о связи между УПП и энергодефицитными состояниями организма. В работах этого коллектива медленные волны получили название омега-потенциала, или квазиустойчивого потенциала.

Именно этого термина (омега-потенциал) будем и мы придерживаться в описании феноменологии регистрируемой нами медленной БЭА головного мозга в данном эксперименте с изучением психофизиологического состояния человека в условиях длительного стресса в процессе 105-суточной изоляции в гермообъме.

Совместная регистрация классической БЭА головного мозга в рамках традиционных алгоритмов ЭЭГ-анализа и показателей сверхмедленной мозговой активности (омега-потенциала) позволит, на наш взгляд, наиболее наглядно и объективно оценить психофункциональное состояние человека в условиях стадийного развития стресса.

Материалы и методы Было обследовано 3 мужчин-добровольцев в возрасте от 28 до 40 лет, принимавших участие в эксперименте со 105-суточной изоляции в гермообъме. Все они прошли врачебно-экспертную комиссию и подписали информированное согласие.

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ, КЛИНИЧЕСКИЕ И ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И АППАРАТНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ МЕДИКО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ВЫСОКОМУ УРОВНЮ НАПРЯЖЕННОСТИ ТРУДА И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО СТРЕССА Использовался отечественный Аппаратно-программный комплекс «Омега Нейроанализатор», разработанный и серийно выпускаемый ООО НМФ «Статокин», который для настоящего эксперимента был усовершенствован с целью синхронной регистрации показателей топографического распределения УПП и классической ЭЭГ по семи каналам.

В части регистрации постоянной составляющей БЭА головного мозга АПК выполнен на базе усилителя постоянного тока, что не препятствует корректной записи и более быстрых гармоник в частотном диапазоне 0,5-35 Гц классической ЭЭГ.

Технические характеристики усилителя следующие:

1. Количество каналов регистрации сигналов ЭЭГ ……………………… 2. Полоса пропускания канала ЭЭГ ………………………………… 0 – 70 Гц 3. Разрядность АЦП …………………………………………………….. 22 бит 4. Разрешающая способность АЦП ……………………………………... 1 мкВ 5. Диапазон измерения омега-потенциалов ………………. не менее 100 мВ 6. Частота выборок каналов (дискретизации) ……………………….. 279 Гц 7. Сдвиг нулевой линии входного усилителя …………….. не более 250 мкВ 8. Дрейф нулевой линии входного усилителя ………….. не более 3 мкВ/о С 9. Напряжение изоляции – не менее 4000 В Использовались классические монополярные отведения Fp1, Fp2, T3, T4, O1, O2, Cz (центральная, правая и левая лобная, височная и затылочная области) с фиксацией скальповых чашечковых хлорсеребряных электродов при помощи латексного шлема, с локализацией референтного электрода на ухе (клипса), а электрода «биологический нуль» – в области запястья. С этих же электродов одновременно регистрировалась и классическая ЭЭГ в тех же семи монополярных отведениях относительно референтного ушного электрода. Заземляющий электрод также располагался на голове, по сагиттальной линии, впереди электрода Cz.

Использованные отведения соответствуют стандартным ЭЭГ отведениям международной системы 10-20. На рисунке 1 показана схема подсоединения скальповых, ушных и запястного электродов.

Алгоритм определения значений омега-потенциала по каждому из семи каналов был следующим. С учтом разрядности используемого в АПК аналого цифрового преобразователя замеры значений разности потенциалов между двумя точками регистрации осуществлялись с частотой дискретизации (выборок) 279 Гц.

На первом этапе измерений все электроды (семь скальповых по количеству каналов, заземляющий, референтный «объединнное ухо» и «биологический нуль»

для запястья) погружались в мкость с изотоническим раствором NaCl. Эта процедура измерений в физрастворе необходима для того, чтобы программными средствами из значений потенциалов при биологических измерениях на человеке вычитать остаточный поляризационный потенциал на каждом конкретном ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНАЯ ШКОЛА ДЛЯ МОЛОДЁЖИ – СТРЕСС- электроде, обеспечив тем самым безартефактное измерение омега-потенциала исключительно церебрального генеза.

Рис. 1. Схема подключения электродов для совместной семиканальной регистрации классической ЭЭГ и омега-потенциала.

На втором этапе, при размещении всех электродов на испытуемом, измерялась разность потенциалов «скальповый электрод относительно уха», из которой – не по абсолютной величине, а с учтом позитивного или негативного знака – вычиталась разность потенциалов «запястье относительно уха». Обращаем внимание, что в обоих измерениях именно объединнный ушной электрод выступал в качестве референтного, а скальповый или запястный электроды – в качестве активного электрода.

Затем эти 279 вычисленных значений (фактически – разность потенциалов между скальповой областью и запястьем) за секунду усреднялись, таким образом, кривая накоплений омега-потенциала во времени была прописана из точек, следовавших с частотой одна точка в секунду (1 Гц).

Мы не случайно столь подробно описываем алгоритм вычисления значений омега-потенциала, так как и абсолютные значения этих потенциалов (хотя нами и был подтверждн, как и в исследованиях других авторов, милливольтный диапазон), и топографическое распределение потенциалов на скальпе, и знак потенциала – вс это отличалось от данных В.Ф. Фокина и Н.В. Пономарвой [7]. Исследования этого научного коллектива мы принимаем за эталон методологической корректности и научной безупречности, соотнося с его данными результаты собственных исследований. Отличия обусловлены, по-видимому, тем, что в нашем варианте вычислений по цепочке «скальп – ухо – запястье» мы интегрально определяли другой класс БЭА головного мозга, истинный омега-потенциал, на фоне которого протекает ритмическая активность классической ЭЭГ. В исследованиях же цитируемых авторов использовались нейроанализаторы авторской модели с прямым измерением разности потенциалов «скальп – запястье», но так же, как и в наших ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ, КЛИНИЧЕСКИЕ И ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И АППАРАТНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ МЕДИКО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ВЫСОКОМУ УРОВНЮ НАПРЯЖЕННОСТИ ТРУДА И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО СТРЕССА исследованиях, с проведением калибровочной записи до начала обследования испытуемых при погружении всех электродов в мкость с солевым раствором.

Производилась регистрация ЭЭГ и омега-потенциала в фоне, на 52 сутки изоляции и по е завершении в период восстановления (ПВ) на 10 сутки. Запись производилась по 10 минут с закрытыми глазами в состоянии спокойного бодрствования. Регистрация БЭА головного мозга на 52 сутки изоляции непосредственно в гермообъме, вне доступа туда экспериментаторов, проводилась самими обученными процедуре регистрации испытуемыми под нашим аудио- и визуальным контролем.

Результаты и обсуждение Данные значений омега-потенциала в динамике представлены в таблице.

Таблица Значения показателей омега-потенциала (мВ) у трх испытуемых в динамике изоляции в гермообъме (до начала эксперимента, на 52 сутки изоляции и на 10 сутки по е завершении) Обследование Fp1 Fp2 T3 T4 O1 O2 Cz Испытуемый I (фон) 1,2 2,3 –5,9 –2,7 2,3 3,5 –1, II (52 сутки) –6,8 –8,6 –11,5 –4,9 –4,8 –10,8 –5, II – I –8,0 –10,9 –5,6 –2,2 –7,1 –14,3 –4, III (ПВ) –9,5 –9,2 –10,1 –2,6 –12,1 –5,2 –16, III – II –2,7 –0,6 1,4 2,3 –7,3 5,6 –10, Испытуемый I (фон) –1,4 0,0 6,6 9,4 7,2 8,2 –0, II (52 сутки) –1,5 –12,3 0,3 –10,1 –6,6 –11,1 –12, II – I –0,1 –12,3 –6,3 –19,5 –13,8 –20,3 –11, III (ПВ) –0,3 2,5 10,3 7,2 3,7 7,5 –2, III – II 1,2 9,8 10 17,3 10,3 18,6 9, Испытуемый I (фон) 7,6 3,7 9,7 8,9 10,9 6,4 12, II (52 сутки) –7,4 –8,4 –8,9 –8,7 –2,1 –12,6 –6, II – I –15 –12,1 –18,6 –17,6 –13 –19 –18, III (ПВ) –1,1 –0,3 –0,9 1,4 0,7 –3,9 2, III – II 6,3 8,1 8,0 7,3 1,4 8,7 9, Средние показатели II – I –7,7 –11,8 –10,2 –13,1 –12,7 –17,9 –11, III – II 1,6 5,8 6,5 9,0 1,5 11,0 2, Пояснения к таблице:

ПВ – Период восстановления (10 сутки по окончании 105-суточной изоляции) II – I – Градиент омега-потенциала 52 сутки изоляции и фон с учтом знака III – II – Градиент омега-потенциала ПВ и 52 сутки изоляции с учтом знака ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНАЯ ШКОЛА ДЛЯ МОЛОДЁЖИ – СТРЕСС- Выявлено значимое падение омега-потенциала на 52 сутки эксперимента (по критерию Уилкоксона p0,01) для всех трх испытуемых, что может говорить о некотором истощении энергетического базиса в обеспечении стационарных нейрофизиологических процессов.

Наблюдалась межполушарная асимметрия в падении потенциала – справа потенциал падает быстрее (уровень значимости различий между левым и правым полушарием p0,015 по критерию Стьюдента для связанных выборок).

По завершении эксперимента наблюдаются процессы восстановления, причм в правом полушарии восстановление происходит быстрее.

Все трое испытуемых, по данным экспресс-обследования с предъявлением батареи тестов на определение межполушарной асимметрии и доминантного полушария, были правшами. Соответственно, большая лабильность, динамичность в изменении омега-потенциала и в сторону его уменьшения, и в направлении его восстановления наблюдалась в субдоминантном правом полушарии, как известно, более специализированном в плане энергообеспечения различных видов деятельности и поддержания трофических процессов [8].

Обращает на себя внимание следующее обстоятельство. Известный канадский физиолог Ганс Селье в своих основополагающих исследованиях, положивших начало концепции стресса, описал три основных стадии стресса: 1) тревога, 2) резистентность, 3) истощение. Также исследователь показал, что центральную роль в механизмах стресса играет активация гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, приводящая к существенным изменениям гормонального фона в организме.

Три стадии стресса характеризуются следующими особенностями. Реакция тревоги сопровождается остро протекающей мобилизацией адаптационных процессов в ответ на действие стрессора. На стадии резистентности устанавливается повышенная сопротивляемость организма к стрессору. А в дальнейшем при сильном и длительном стрессе общий адаптационный синдром переходит в стадию истощения, когда резистентность организма резко падает.

Согласно исследованиям, проведнным в Московском НИИ скорой помощи им.

Н.В. Склифосовского [4] при различной ургентной патологии (априори предполагали, что это единая универсальная модель развития острого стресса независимо от нозологии), была выявлена следующая динамика гуморальных факторов стресса.

В первые часы развития болезни (Рис. 2) повышается концентрация в крови маркров стресс-реакции (свободные радикалы, кортизол), а также антиноцицептивной (защитной) опиоидной системы (опиоидные пептиды). Именно через активацию перекисного окисления липидов (ПОЛ) реализуется роль стресс синдрома в этиологии некоторых заболеваний, например, системы кровообращения и опухолей. Таким образом, цепь событий «стресс – активация ПОЛ – повреждение»

составляет важное общее звено в патогенезе основных заболеваний, ограничивающих длительность жизни человека [5]. В дальнейшем (2-3 сутки) на фоне роста концентрации диеновых конъюгатов и кортизола отмечается резкое ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ, КЛИНИЧЕСКИЕ И ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И АППАРАТНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ МЕДИКО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ВЫСОКОМУ УРОВНЮ НАПРЯЖЕННОСТИ ТРУДА И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО СТРЕССА падение концентрации бета-эндорфина (истощение эндогенной антистрессорной и обезболивающей системы) и снижение функции иммунной системы. Увеличение концентрации соматотропного гормона и инсулина (стимуляторы синтеза белка) отражает формирование срочной адаптации, от которой зависит развитие долговременной адаптации и, в конечном итоге, состояние организма в ближайший и отдаленный периоды заболевания.

Рис. 2. Динамика в крови маркров стресс-реакции при различных стадиях стресса по данным [7]: 1 – диеновые конъюгаты, 2 – кортизол, 3 – СТГ, 4 – инсулин, 5 – параметры иммунной системы, 6 – бета-эндорфин.

В нашем исследовании на 52 сутки изоляции в гермообъме мы наблюдали исключительно истощение церебральной энергетики по сравнению с фоновым исследованием. Этот факт свидетельствует, по-видимому, о том, что фазы мобилизации и повышения резистентности организма (как закономерную реакцию на острую изоляцию от внешнего мира) с возможным сопутствующим им увеличением церебрального энергообмена мы пропустили, не проводя обследование испытуемых на ранних этапах нахождения их в гермообъме, а констатировали на 52 сутки развившуюся фазу истощения.

Данное обстоятельство предполагает корректировку дизайна обследования испытуемых в эксперименте «Марс-500» с обязательным проведением первых измерений показателей нейродинамики на ранних этапах пребывания в гермообъме (к моменту настоящей публикации эксперимент «Марс-500» ещ продолжается и окончательная обработка научных материалов не завершена, но погрешности в организации эксперимента «Марс-105» были учтены).

Следующее наблюдение также представляет интерес. По прошествии всего лишь 10 суток после выхода из гермообъма у всех трх испытуемых отмечено частичное, больше в правом полушарии, восстановление значений омега потенциала. Этот факт свидетельствует о саногенетическом, гармонизирующем влиянии помещения субъекта в привычную среду обитания и его возвращения к обычной деятельности, несмотря на имевшие место значимые сдвиги церебральной нейродинамики в процессе длительной изоляции.

ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНАЯ ШКОЛА ДЛЯ МОЛОДЁЖИ – СТРЕСС- По классическим параметрам ЭЭГ на столь малой выборке (три человека) каких-либо однонаправленных тенденций определить не удалось. С другой стороны, представляет интерес описание динамики ЭЭГ у одного из испытуемых.

При сравнительном анализе ЭЭГ в фоне и на 52 день изоляции, отмечено увеличение значений спектральной плотности и индекса медленной активности, а также бета-1 и бета-2 активности в височных зонах коры. Увеличились низкочастотные компоненты альфа-ритма. Имеют место:

1) увеличение выраженности медленного сенсомоторного ритма (тета-ритма в центральных и височных отведениях), что связывают с нарушением тормозной активности лобных зон коры головного мозга;

2) появление ЭЭГ-коррелятов дисциркуляторных нарушений в бассейне позвоночных артерий (БПА) – повышение уровня медленной активности в затылочных отведениях;

3) признаки повышенной тревожности и гипервозбудимости (повысился уровень бета-активности).

При анализе записи на 52 день изоляции и 10 день ПВ, отмечено уменьшение коррелятов дисциркуляторных нарушений в БПА, больше справа (уменьшился уровень медленной активности). Идт восстановление сенсомоторных ритмов альфа полосы. Уменьшается уровень коркового возбуждения (бета-активность).

В заключение следует отметить, что моделирование факторов длительного космического полта в эксперименте со 105-суточной изоляцией было далеко не полным. Отсутствовали факторы гиподинамии, гипогравитации и опорной разгрузки. Благодаря большому объму космического модуля не создавалась жсткая модель ограничения личного пространства субъекта с постоянной угрозой вторжения в это пространство, не было негативного воздействия каких-либо физических факторов космического окружения. Фактически имела место лишь длительная изоляция от внешнего мира и невозможность контактов с кем-либо, кроме членов рабочей группы. И вс равно такая модель длительного космического полта приводила к негативным изменениям психофункционального состояния человека и некоторых показателей его нейродинамики, в частности, имеющих прямое отношение к энергообеспечению деятельности мозга и указывающих на поддерживающийся стресс в фазе истощения.

Полученные данные диктуют необходимость ввести в схему профилактических и реабилитационных мероприятий на орбите и в модельных условиях более длительного эксперимента «Марс-500» средства коррекции психофизиологического состояния оператора, например, отрабатываемую в настоящее время на других контингентах лиц с напряжнной профессиональной деятельностью технологию аудио-визуальной стимуляции.

1. Илюхина В.А. Медленные биоэлектрические процессы головного мозга человека. Л., 1977.

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ, КЛИНИЧЕСКИЕ И ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И АППАРАТНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ МЕДИКО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ВЫСОКОМУ УРОВНЮ НАПРЯЖЕННОСТИ ТРУДА И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО СТРЕССА 2. Илюхина В.А., Дамбинова С.А., Медведева Т.Г. Состояния головного мозга и организма и их физиолого-биохимические основы // Современные проблемы клинической физиологии ЦНС // Под ред. Н.П. Бехтеревой. Л., 1981. С. 18-58.

3. Илюхина В.А., Заболотских И.Б. Энергодефицитные состояния здорового и больного мозга человека. СПб., 1993.

4. Карев В.А., Доценко В.И., Волошин В.М., Тавтин Ю.К. Мезодиэнцефальная модуляция (транскраниальная электростимуляция головного мозга) в неврологии и психиатрии // Электростимуляция-2002: Труды научно-практической конференции.

М. 2002. С. 163-172.

5. Меерсон Ф.З. Адаптация, стресс и профилактика. М., 1981.

6. Русинов В.С. Поляризационно-электротоническая гипотеза образования простых форм временной связи //Ж. высш. нервн. деят. 1979. Т. 29. № 3. С. 457-466.

7. Фокин В.Ф., Пономарва Н.В. Энергетическая физиология мозга. М., 2003.

8. Функциональная межполушарная асимметрия: Хрестоматия // Под ред. Н.Н.

Боголепова, В.Ф. Фокина. М., 2004.

НОВЫЕ АЛГОРИТМЫ ОЦЕНКИ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАРУШЕНИЙ РАБОТЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА И ГЛУБИНЫ ЭКСПЕРИМеНТАЛЬНЫХ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ ОРГАНИЗМА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ГЛАЗОДВИЖЕНИЙ Доценко В.И. 1, 2, Штефанова О.Ю. 3, Якушев А.Г. 3, Боков Т.Ю. 3, Якушев А.А. 1Научный центр здоровья детей РАМН, г. Москва 2ООО Научно-медицинская фирма «Статокин», г. Москва 3МГУ имени М.В. Ломоносова, механико-математический факультет, г. Москва 4МГУ имени М.В. Ломоносова, факультет фундаментальной медицины, г. Москва Ушли в прошлое науки представления об эквипотенциальности (равнозначности) вещества головного мозга в обеспечении тех или иных функций.

Но, не вставая на путь узкого локализационизма (другая, не менее опасная крайность во взглядах на интегративную деятельность нервной системы), следует отметить признание мировым научным сообществом возобладавших в последнее ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНАЯ ШКОЛА ДЛЯ МОЛОДЁЖИ – СТРЕСС- столетие взглядов о чтком морфо-функциональном дифференцировании отделов и зон мозга, об их специализации для выполнения конкретных задач. А с другой стороны, надо констатировать и признание всеми нейрофизиологами неопровержимого факта оперативного, динамичного объединения мозговых структур в жизненно необходимые организму для данного момента его жизнедеятельности функциональные системы. В настоящее время эти представления уже неоспоримы.

Не задаваясь неблагодарной целью доказать, какие из мозговых структур или функциональных систем «главнее» в целостной, интегративной деятельности нервной системы, тем не менее постараемся привлечь внимание к значимости для жизнедеятельности человека функциональной системы глазодвигательной регуляции и к тем новым возможностям диагностики и экспертизы, которые можно извлечь при вдумчивом исследовании системы глазодвижений.

В исследованиях отечественных и зарубежных неврологов расстройствам функции движений глаз традиционно уделялось большое внимание. Действительно, анализ глазодвигательной функции даже при исключительно визуальном наблюдении – единственно доступном клиницистам вплоть до первой половины XX века – предоставлял мкую информацию о топическом поражении структур ЦНС, особенно при использовании несложных позиционных примов. По мнению замечательного отечественного невролога Я.Ю. Попелянского, «в сфере сложных взаимоотношений вестибуло-окулярных путей и центров клинический метод был особенно мастерски использован старыми неврологами XIX и начала XX веков.


Если мы и в сфере проблемы взора готовим почву для исследователей XXI века, нельзя, как указывал И.П. Павлов, взбираться на вершину науки, не освоив е азы. Нет лучшего способа двигаться от незнания к знанию, как совершать этот путь вместе с первопроходцами – знакомясь с первоисточниками» [4]. В значимости точной и оперативной регуляции движений глаз для жизнедеятельности человека не приходилось сомневаться. Закономерным представляется и отражение некоторых особенностей поведения, реагирования человека на различные жизненные ситуации в метких метафорах русского языка – например, «бегающие глазки» у человека, находящегося не в ладах со своей совестью, или «застывшие от ужаса глаза» и др.

Трудно переоценить роль глазодвигательной системы в жизнедеятельности человека и е значение для диагностики различных патологических состояний.

Глазодвигательная система регулируется сложной иерархией иннервационных механизмов, расположенных на разных и многочисленных вертикальных уровнях ЦНС. Именно этим объясняется возникновение самых различных нарушений движений глаз при очаговых, диффузных и отчасти функциональных поражениях мозга;

нередко наблюдается формирование т.н. «симптомов на отдалении». Но, с другой стороны, подобное рассредоточение морфологического субстрата глазодвижений в веществе головного мозга, полностью оправдывая народную мудрость «не класть яйца в одну корзину», является залогом того, что у человека не существует ни одной зоны ствола или мозговых полушарий, разрушение которой выключало бы взор во всех направлениях или, скажем, все виды горизонтального взора [4]. А применительно к проблеме восстановительной неврологии это же ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ, КЛИНИЧЕСКИЕ И ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И АППАРАТНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ МЕДИКО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ВЫСОКОМУ УРОВНЮ НАПРЯЖЕННОСТИ ТРУДА И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО СТРЕССА обстоятельство полифокальности центров глазодвижений создат, в свою очередь, реальные предпосылки весьма эффективной компенсации частичного выпадения глазодвигательных функций. В целом же удобство, достоверность и точность регистрации движений глаз с использованием современных компьютерных методов и чткие корреляции конкретных глазодвижений с активностью локальных нейронных групп на разных уровнях нервной системы являются предпосылкой объективной топической диагностики в неврологии, реабилитологии и психофизиологии [4;

6].

Нистагм как особое проявление глазодвигательной активности, с чткой сменой быстрой и медленной фаз, формируется в эволюционном ряду достаточно рано – у большинства позвоночных холоднокровных и, естественно, присутствует у всех теплокровных животных, подтверждая биологическую важность этой реакции для жизнедеятельности организма. С другой стороны, в онтогенезе вестибулярный нистагм появляется последним в числе прочих вестибулярных реакций, что служит подтверждением востребованности для реализации нистагма более зрелых и дифференцированных мозговых структур (Г.А. Образцова, 1964 – цит. по [3]).

Большая часть разновидностей нистагма (исключая спонтанный нистагм и некоторые другие его виды) по времени возникновения реакции и по направлению (согласно [3] важнейшей из особенностей нистагменной реакции является е векториальность) однозначно связана с двигательной ситуацией перемещения организма человека и, в частности, его головы в пространстве, с постоянно меняющимся зрительным окружением. В этом отношении нистагм как проявление жизнедеятельности нест явно позитивную направленность в плане приспособления организма к существованию в условиях произвольной двигательной активности и пассивных перемещений [3]. Действительно, способствуя более длительной фиксации зрительных образов на сетчатке при угловых движениях головы и глаз, генерируемый адекватно ситуации нистагм позволяет, по мнению многих современных авторов и представителей классической школы отологов и неврологов, эффективно бороться с головокружением, осциллопсиями и иллюзорным восприятием действительности. Наверное, не покажется слишком категоричным утверждение этих авторов, что во многом несостоятелен в своих адаптационных возможностях человек, у которого или от рождения, или вследствие какого-либо заболевания не сформирована или разрушена нистагмогенная система.

Справедливости ради следует отметить, что ставший уже классическим тезис об универсальности и высокой степени необходимости якобы происходящей фиксации зрительных образов на сетчатке в период медленной фазы нистагма при угловых перемещениях человека далеко не бесспорен. Сомнения в этой универсальности порождает тот факт, что ни при одном типе нистагма скорость медленной компоненты не соответствует скорости пассивного вращения пациента или произвольного поворота головы, что логично должно иметь место в случае действительно происходящей эффективной фиксации зрительного образа на ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНАЯ ШКОЛА ДЛЯ МОЛОДЁЖИ – СТРЕСС- сетчатке. Эта точка зрения о не такой уж высокой биологической значимости нистагма для целей зрительной фиксации в корректных границах отстаивается некоторыми исследователями, в т.ч. и одним из авторов настоящей публикации [5].

Одна из функций нистагма, выработанная в процессе произвольного перемещения человека в пространстве – стабилизация на сетчатке картины окружающего мира – осуществляется благодаря согласованным движениям головы и глаз. Этим обстоятельством обусловлено оформление одного из современных стандартов проведения исследований движений глаз – исключительно в системе координат движений и положения головы относительно гравитационной вертикали, а не изолированно, как это в докомпьютерную эру науки многие десятилетия практиковалось раньше.

Из теоретических предпосылок значимости исследований нистагма как одной из важнейших форм глазодвигательной активности, неразрывно связанной с сообразными ей движениями головы, следует указать и на такие факты. Эволюция сетчатки высших млекопитающих пошла по пути е дифференцирования, в том числе выделения у приматов зоны высочайшего разрешения fovea для дневного и цветового зрения, занимающей на сетчатке человека всего лишь около двух угловых градусов. В группе фовеальных животных (прежде всего, человека) для решения задачи активного исследования окружающего мира был создан принципиально новый глазодвигательный механизм активного помещения информативно значимых деталей сетчаточных изображений объектов на fovea (фовеация). Благодаря содружественным движениям глаз в орбитах и головы положение зрительной оси в пространстве (мнимая линия, соединяющая fovea и зрительный объект) у человека остатся неизменным. Среди безусловных рефлексов, при помощи которых осуществляются стабилизация изображения на сетчатке и рассматривание окружающего мира, в том числе и в движении, главными являются вестибулоокулярный и оптомоторный рефлексы – нистагм выступает как одно из их проявлений [8].

С учтом изложенных выше фактов были проведены исследования по изысканию новых показателей глазодвижений, отражающих глубину морфологических или функциональных неврологических расстройств, именно в модели различных по происхождению нистагмов, а не других глазодвигательных феноменов. Проанализированы нистагмы с участием вклада нескольких сенсорных систем.

Целью данной работы явилось изучение возможностей использования и информативности ранее предложенного [7] коэффициента стабилизации взора (КСВ) при различных видах экспериментального нистагма, представляющего собой количественное выражение согласования (а в условиях патологии, соответственно, и глубину рассогласования) движений головы и глаз. По нашему предположению, КСВ может выступить показателем состояния вестибулярной функции и ЦНС у обследованных групп сравнения: здоровых лиц в условиях физиологического покоя и в экстремальных ситуациях, в том числе и в модели экспериментального стресса, у ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ, КЛИНИЧЕСКИЕ И ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И АППАРАТНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ МЕДИКО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ВЫСОКОМУ УРОВНЮ НАПРЯЖЕННОСТИ ТРУДА И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО СТРЕССА больных с неврологической патологией и с изолированным поражением вестибулярной системы.

С целью проведения нагрузочных проб на клинической базе Отделения восстановительного лечения детей с церебральными параличами НЦЗД РАМН при участии сотрудников механико-математического факультета МГУ им. М.В.

Ломоносова разработана лабораторная экспериментальная среда. В е состав входят:

1) электровращательное кресло RS-6 (Servomed, Швеция);

2) система электроокулографической регистрации движений глаз с датчиком угловой скорости головы – Аппаратно-программный комплекс «Нейро-КМ – Электронистагмограф» (разработка и производство НМФ «Статокин», Россия);

3) стимуляционный светодиодный экран для калибровки угловых смещений глаз (соотнесение мВ с угловыми градусами) и моделирования саккад;

4) штора, создающая визуальное окружение и обеспечивающая однородную оптокинетическую стимуляцию при произвольных движениях головы или вращении кресла;

5) стереоскопический шлем виртуальной реальности eMagin Z800 (eMagin Corp., США) с двухстепенным датчиком угловой скорости головы.

В литературе [2, 5] – в зависимости от вовлечения в генерацию нистагмов одного или в разных комбинациях нескольких сенсорных входов (вестибулярного, зрительного и проприоцептивного) – их подразделяют на вестибулярный (ВН), оптокинетический (ОКН), вестибулоцервикальный (ВЦН), оптовестибулоцервикальный (ОВЦН).

Следует отметить, что перечисленные виды нистагма, хотя и могут вызываться в модельных экспериментальных условиях, являются естественными для повседневной жизнедеятельности человека и неизбежно провоцируются в ходе постоянно осуществляемых активных и пассивных (в транспорте, на каруселях и т.д.) перемещений человека. Они являются рефлекторным ответом на приложение к соответствующим афферентным входам естественных, эволюционно обусловленных, не чужеродных и экологически безопасных для человека раздражителей (вестибулярная и зрительная стимуляция, шейная проприоцепция). Эти виды нистагма были изучены и в нашем исследовании, с прицельным вниманием к ОВЦН как наиболее богатому с позиций сенсорного вклада нистагму.


ОВЦН генерируется при совершении человеком произвольных вращательных движений головой в горизонтальной плоскости (вправо – влево) на свету с открытыми глазами. Вестибулярная стимуляция при этом обеспечивается раздражением вестибулярных рецепторов горизонтальных полукружных каналов перемещением эндолимфы вследствие приложения к ней механической энергии угловых ускорений в ходе вращений головой. Оптокинетическая стимуляция происходит в результате постоянного циклического перемещения объектов в поле зрения, а проприоцептивная стимуляция – в ходе повторяющегося раздражения проприоцепторов цервикальных мышц, сухожилий, связок и суставных образований шейного отдела позвоночника.

ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНАЯ ШКОЛА ДЛЯ МОЛОДЁЖИ – СТРЕСС- Важным показателем нормальной работы нервной и глазодвигательной систем является обеспечение достаточного по продолжительности т.н. интервала (времени) чткого видения зрительного образа при его проецировании на сетчатку. Это возможно при обязательном выполнении двух условий: образ мишени должен отклоняться не более 2° от центра fovea, области ясного видения, и перемещаться на сетчатке с угловой скоростью не более 4°/с.

По опыту создания кинопроекционной техники известно, что для хорошего зрительного восприятия интервал чткого видения должен составлять не менее 50 60% от общего времени слежения за образом и его проецирования на сетчатку. При этом по субъективным ощущениям зрительные образы видны отчтливо.

К сожалению, ранее не существовало клинических либо инструментальных технологий вычисления доли интервала чткого видения в общей продолжительности слежения за объектом – как при произвольном прослеживании, так и при рефлекторном во время медленной фазы нистагменного цикла.

Предлагаемые подходы впервые позволили определять продолжительность указанного интервала, выраженную в показателе КСВ.

Движения глаз регистрировались методом классической биполярной электроокулографии при помощи АПК «Нейро-КМ – Электронистагмограф», который базируется на усилителе биопотенциалов постоянного тока с минимизацией артефактных сигналов и программным нивелированием проистекающей на неполяризуемых хлорсеребряных регистрирующих электродах собственной электрохимической активности. Одновременно этим же комплексом регистрировалась угловая скорость произвольных вращательных движений головы в горизонтальной плоскости или вращения кресла в условиях неподвижного положения пациента.

В результате ряда математических вычислений по заложенному в программное обеспечение специальному алгоритму определялась доля интервала чткого видения в общей продолжительности медленной фазы нистагма;

в наиболее информативном варианте объектом исследования выступал ОВЦН.

В случае ОВЦН активные повороты головы при открытых глазах совершаются s (t ) (рис. 1).

относительно окружающего пространства по известному закону Направление взора относительно головы измеряется и описывается функцией h (t ). Будем считать, что положение зрительной мишени относительно головы в t момент i начала i -й медленной фазы нистагма определяется направлением взора (t i ) (t i ). Тогда дальнейшее движение мишени в системе координат, связанной с головой, в течение i -й медленной фазы определяется законом (t ) (t i ) ( (t ) (ti )), t (ti ;

Ti ), T где i – момент окончания i -й медленной фазы. Промах взора равен углу между направлением взора и направлением на мишень:

(t ) (t ) ( (t ) (t i )) ( (t ) (t i )), t (t i ;

Ti ).

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ, КЛИНИЧЕСКИЕ И ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И АППАРАТНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ МЕДИКО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ВЫСОКОМУ УРОВНЮ НАПРЯЖЕННОСТИ ТРУДА И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО СТРЕССА Рис. 1. Углы поворота: – головы относительно неподвижного пространства, – глазного яблока относительно головы и – зрительной мишени относительно головы.

Приведм формулу вычисления КСВ. Пусть i обозначает длительность той части i -й медленной фазы нистагменного цикла, в течение которой одновременно выполнены оба условия ясного видения (напомним, что это отклонение образа мишени от центра fovea не более 2 и его перемещение на сетчатке с угловой скоростью не более 4/с). На рис. 2 интервалы чткого видения выделены на горизонтальной шкале времени. Предлагаемым нами КСВ назовм отношение суммарного времени отчтливого видения к общему времени записи T :

N KCB i T %.

i Рис. 2. Фрагменты записи движений глаз: a) здорового испытуемого;

б) больного (t ) глаз относительно головы;

ДЦП при ВН. Сплошная линия – угол поворота штриховая – угловая позиции мнимой цели (t ). Выделены интервалы чткого видения.

Были проведены исследования вестибулоокулярных реакций с целью определения значений КСВ у здоровых испытуемых и больных ДЦП [1].

Установлено, что значения параметров нистагма у больных статистически ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНАЯ ШКОЛА ДЛЯ МОЛОДЁЖИ – СТРЕСС- достоверно отличаются от параметров нистагма здоровых испытуемых, что нистагм больного характеризуется большей вариабельностью значений параметров нистагменного цикла.

Рис. 3 a. Движение глаз здорового испытуемого при разгоне вправо (фрагмент).

Рис. 3 б. Движение глаз больного ДЦП при разгоне вправо до иппотерапии (фрагмент).

Рис. 3 в. Движение глаз больного ДЦП при разгоне вправо после иппотерапии (фрагмент).

Проведены исследования в трх группах сравнения: больные ДЦП школьного возраста, включая одного взрослого пациента 46 лет (16 человек);

7 человек молодого и среднего возраста (студенты и преподаватели МГУ) без какой-либо патологии;

эти же испытуемые после прима алкоголя из расчта дозы 2 мл этилового спирта на кг массы тела.

Четверо больных ДЦП из наблюдаемой группы были обследованы в динамике после прохождения 14-дневного курса иппотерапии. Данная модель нейрореабилитации нам очень интересна и рассматривается в качестве гармоничного воздействия на организм человека совокупности физических факторов, в том числе и улучшающих зрительно-моторную координацию. Также, не составляя отдельной группы сравнения, с позиций оценки КСВ были обследованы ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ, КЛИНИЧЕСКИЕ И ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И АППАРАТНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ МЕДИКО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ВЫСОКОМУ УРОВНЮ НАПРЯЖЕННОСТИ ТРУДА И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО СТРЕССА трое больных с последствиями радикальных операций на среднем ухе (врожднная холестеатома, острый средний отит).

Для записи нистагма здорового человека в условиях физиологического покоя КСВ составил 56% (рис. 3 а) – одна из лучших записей;

в среднем по группе 49%, что абсолютно соответствует приведнным выше теоретическим рассуждениям о доле интервала чткого видения в адекватном восприятии зрительного окружения и движении объектов в поле зрения человека. Для записи нистагма одного из больных ДЦП КСВ был равен 20% (рис. 3 б). В среднем по группе обследованных пациентов ДЦП изучаемый КСВ составил 23%, т.е. имел то весьма низкое значение, до которого он не опускался у здоровых испытуемых в условиях экспериментального стресса при употреблении алкоголя (в этой группе среднее значение КСВ составило 33,1%, см.

таблицу 1).

Были выполнены повторные записи нистагма у 4-х больных ДЦП после прохождения 14-дневного курса иппотерапии, но небольшой объм выборки не позволил утверждать, что изменение параметров нистагма является статистически достоверным;

при сугубо качественном, описательном анализе по завершении курса иппотерапии хорошо заметна регуляризация нистагма и улучшение других его показателей (рис. 3 в).

Фрагменты записей горизонтальных движений глаз испытуемых (здорового человека и больного ДЦП), полученные в эксперименте, показаны на рис. 3 а, б, в.

Визуальные отличия нистагма здорового испытуемого и больного ДЦП, а также отличия нистагма до и после курса иппотерапии очевидны.

Трое пациентов с изолированным поражением вестибулярной системы в отдалнном периоде после выполнения радикальной санирующей операции на среднем ухе не достигли компенсации своего состояния и демонстрировали низкие показатели КСВ (среднее в этой малой группе значение КСВ составило 21,7%), сравнимые с таковыми у больных ДЦП.

Более детально опишем изменения нистагмограммы после прима алкоголя.

Было проведено изучение изменения различных видов нистагма после прима этилового алкоголя. В обследовании приняли участие семь молодых здоровых испытуемых, у которых при регулярных медицинских осмотрах не обнаружено заболеваний ЛОР органов, органов зрения и ЦНС: П.А. (22 года), Я.А. (21 год), Ч.А.

(22 года), Н.В. (29 лет), Е.М. (36 лет), Р.П. (37 лет), М.И. (44 года). Сначала испытуемый проходил весь цикл вращений в трезвом виде, затем натощак принимал алкоголь (водка, 40 об. %) из расчта дозы 2 мл этилового спирта на 1 кг массы тела и через 25 минут повторно проходил весь цикл. По записям вычисляли значения КСВ.

На рис. 4 и 5 показаны примеры записей ОВЦН и ВЦН испытуемого П.А. В таблице 1 приведены сравнительные значения КСВ всех испытуемых данной группы в модели ОВЦН.

ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНАЯ ШКОЛА ДЛЯ МОЛОДЁЖИ – СТРЕСС- Рис. 4. Запись ОВЦН испытуемого П.А.: а) до;

б) после прима этилового спирта.

Рис. 5. Запись ВЦН испытуемого П.А.: а) до;

б) после прима этилового спирта.

Таблица 1.

Коэффициент стабилизации взора для случая ОВЦН до и после прима алкоголя (в %) П Я Ч Н Е Р М Ф.И.О.

.А..А..А..В..М..П..И.

До прима 4 5 5 5 5 5 алкоголя 8 4 1 7 6 8 После прима 3 3 3 3 3 3 алкоголя 3 1 5 4 4 3 Для каждой записи вычислялись также и более детальные характеристики стабилизации взора. Пример полученных результатов испытуемого П.А. приведн в таблице 2. Обозначения в наименовании колонок следующие: колонка является собственно КСВ, вычисляемым по описанному выше алгоритму. Помимо КСВ, в этой таблице также приведена доля от времени наблюдения, в течение которой нарушались условия ясного видения: по угловой скорости (колонка ), по угловому промаху (колонка ) или оба условия одновременно (колонка ), а также указано, какую долю общего времени записи занимали быстрые фазы нистагма.

Изучение характера изменения нистагма, вызванного примом этилового алкоголя, показывает, что стабилизация взора испытуемого существенно ухудшается. Если до прима алкоголя около половины времени наблюдения ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ, КЛИНИЧЕСКИЕ И ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И АППАРАТНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ МЕДИКО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ВЫСОКОМУ УРОВНЮ НАПРЯЖЕННОСТИ ТРУДА И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО СТРЕССА испытуемый видел окружающую обстановку отчтливо, то после прима алкоголя эта доля снижается на 30-50 %, одновременно увеличивается относительная продолжительность быстрых фаз нистагма за счт увеличения их амплитуд. Кроме того, в целом увеличивается скорость глаза во время медленной фазы нистагма, что ведт к более частным нарушениям условий ясного видения.

Таблица 2.

Коэффициент стабилизации взора и другие показатели (в %) при движениях головы испытуемого П.А. до и после прима алкоголя Доля от суммарной длительности медленных фаз (а для быстрых фаз – от общего времени записи), % Быстрые (собственно фазы КСВ) ОВЦН (до прима 48 33 0 1 алкоголя) ОВЦН (после прима 33 35 5 4 алкоголя) ВЦН (до прима 47 28 2 2 алкоголя) ВЦН (после прима 21 38 7 10 алкоголя) По результатам эксперимента можно заключить, что после прима этилового алкоголя возрастает нагрузка на зрительный аппарат человека, а эффективность стабилизации взора при движениях головы существенно уменьшается.

В эксперименте проводился прим водки в дозе, приблизительно эквивалентной концентрации этилового алкоголя в крови порядка 0,8-1,0‰, что несколько превышает максимально допустимое ограничение для водителей в большинстве западноевропейских стран. Зарегистрированное для этой дозы существенное уменьшение (на величины порядка 30-50%) значений КСВ показывает, что данный коэффициент может быть использован для оценки функционального состояния оператора.

Исследования продемонстрировали, что КСВ отображает важный эволюционно обусловленный показатель качества зрительной ориентации человека в окружающем мире, является одной из информативных характеристик для определения тяжести поражения ЦНС (не только е органические заболевания, но и экспериментально смоделированные неблагоприятные состояния типа алкогольного ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНАЯ ШКОЛА ДЛЯ МОЛОДЁЖИ – СТРЕСС- опьянения) и который можно корректно вычислять при компьютерной обработке записей нистагма. КСВ при различных видах экспериментального нистагма представляет собой количественное выражение согласования (а в условиях патологии, соответственно, и глубину рассогласования) одного из важнейших эволюционных приобретений человека – содружественных движений головы и глаз.

Вычисления исследованного показателя возможны исключительно в синхронном сопоставлении угловых перемещений головы и глазных яблок в орбите, что достигается использованием современной компьютерной окулографической аппаратуры и авторских алгоритмов обработки нистагмограмм.

1. Доценко В.И., Егорова Е.А., Каспранская Г.Р. и соавт. Экспериментальное изучение и математическое моделирование вестибулярного нистагма у здоровых людей и больных ДЦП // Фундаментальная и прикладная математика. 2005, Т. 11.

Вып. 8. – С. 195–204.

2. Доценко В.И., Усачв В.И. Алгоритм исследования нистагма в клинической практике с позиций межсенсорного взаимодействия // Функциональные методы диагностики и лечения рефракционных нарушений: Сб. трудов I Международной научно-практической офтальмологической конференции, 14- февраля 2008 г., Москва. – С. 25-28.

3. Левашов М.М. Нистагмометрия в оценке состояния вестибулярной функции. Л.: Наука, 1984. – 224 с.

4. Попелянский Я.Ю. Глазодвижения и взор (паралич, акинез, насильственность). М.: МЕДпресс-информ, 2004. – 184 с.

5. Усачв В.И., Доценко В.И. Физиологическая сущность и диагностическое значение вращательного нистагма // Вестн. оторинолар. 2010. № 1. – С. 58-63.

6. Шахнович А.Р. Мозг и регуляция движений глаз. М.: Медицина, 1974. – 160 с.

7. Штефанова О.Ю., Якушев А.Г. Критерий качества зрительного слежения при нистагме // Вестник Московского университета. Серия 1. Математика. Механика.

2008, № 4. – С. 63-65.

8. Шульговский В.В. Психофизиология пространственного зрительного внимания у человека // Соросовский образовательный журнал. 2004. Т. 8. № 1. – С.

17-23.

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ, КЛИНИЧЕСКИЕ И ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И АППАРАТНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ МЕДИКО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ВЫСОКОМУ УРОВНЮ НАПРЯЖЕННОСТИ ТРУДА И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО СТРЕССА МОДЕЛИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ НАНОТРУБОК ДЛЯ ОЦЕНКИ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА Жукова Е.В.

Технологический Институт Южного Федерального Университета в г.Таганроге kattussok88-zh@mail.ru Нейронные сети представляют собой нелинейные системы, позволяющие гораздо лучше классифицировать данные, чем обычно используемые линейные методы. Для решения задач оценки психофизического состояния человека-оператора в качестве инструментария для реализации математической модели может быть выбрана искусственная нейронная сеть.

Структурно-функциональной единицей нервной системы является нервная клетка – нейрон. Типичный нейрон состоит из сомы, или тела клетки, содержащего ядро, и отростков, одного обычно неветвящегося - аксона, и нескольких ветвящихся – дендритов. Тела нейронов образуют скопления (нервные центры и узлы), а аксоны и дендриты, объединяясь в общей оболочке, формируют нервы. Соединение между аксоном одного нейрона и дендритом следующего образуют- синапс. Передача импульса обусловлена электрическими и химическими возмущениями [1].

Углеродные нанотрубки (УНТ) могут быть использованы в нейроинженерии и для фундаментальных исследований поведения нервных клеток, и для практического применения – для изучения роста и организации нейронной сети, улучшения эффективности передачи сигналов в нервной системе, создания биосовместимого интерфейса. Нейроны регулярным образом организованы в слои.

Входной слой служит просто для ввода значений входных переменных. Каждый входной сигнал проходит через соединение, имеющее определенную интенсивность (или вес);

этот вес соответствует синаптической активности биологического нейрона.

С каждым нейроном связано определенное пороговое значение. Вычисляется взвешенная сумма входов, из нее вычитается пороговое значение и в результате получается величина активации нейрона. Сигнал активации преобразуется с помощью функции активации (или передаточной функции) и в результате получается выходной сигнал нейрона. Входы и выходы модели нейронной сети соответствуют сенсорным и двигательным нервам.Кроме этого, однако, в сети может быть еще много промежуточных (скрытых) нейронов, выполняющих внутренние функции. Входные, скрытые и выходные нейроны должны быть связаны между собой [2].

В недавнее время учеными создан нейрочип, в котором клетки самоорганизуются и сами создают сложные разветвленные нейронные связи между собой. Культура нервных клеток размещалась а кварцевой пластине, которая не ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНАЯ ШКОЛА ДЛЯ МОЛОДЁЖИ – СТРЕСС- содержала микроэлектронных компонент. Нейроны не присоединялись к этой поверхности, зато начали собираться в кластеры, благодаря нанотрубкам. В следующих исследованиях в течение 8–12 дней культивировали нервные клетки гиппокампа крыс на подложках из одностенных нанотрубок.Для получения подложек раствор нанотрубок осаждали на стекло, где после термообработки образовывалась механически прочная пленка толщиной 50–70 нм. Данные электронной микроскопии показали, что по всей подложке разрослись нейроны, имеющие размеры и морфологию, типичные для здоровых клеток.

На рисунке 1 показаны: А - Подложка из ОСНТ;

В-D - Рост нейронов в течение 10 дней на образце А;

E,F – детали областей, выделенных на рисунке D. Масштабная шкала (показана на Е): А – 1 мкм, В – 200 мкм, С – 25 мкм, D – 10 мкм, E – 2 мкм, F – 450 нм.

Рост нейронов и образование функциональной сети на ОСНТ указывает на полную биосовместимость.

Рисунок 1 – Микрофотографии нейронов на ОСНТ Дальнейшие исследования ученых показали, что годятся не всякие подложки из проводящих УНТ. Авторы работы синтезировали одностенные нанотрубки, добавили полиэтиленгликоль, способствующий их растворению и, соответственно, улучшающий биосовместимость, в УЗ-ванне получили однородную дисперсию и распылением нанесли на горячее покровное стекло однородную пленку.

Исследования показали, что изменяя толщину пленки, можно было контролируемым образом менять электропроводность.

Материалы подложек толщиной 10, 30 и 60 нм имели удельную электропроводность 0,3;

28 и 42 См/см, соответственно. Для контроля использовали покровные стекла, покрытые неэлектропроводным полиэтиленимином Культуры гиппокампальных нейронов крыс выращивали на подложках в течение 3 дней.

Нейроны имели флуоресцентную метку, и их рост можно было наблюдать с помощью флуоресцентной и интерференционно-контрастной микроскопии.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 7 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.