RU2286082C1 - Device for determining lability of human visual system - Google Patents

Device for determining lability of human visual system Download PDF

Info

Publication number
RU2286082C1
RU2286082C1 RU2005112730/14A RU2005112730A RU2286082C1 RU 2286082 C1 RU2286082 C1 RU 2286082C1 RU 2005112730/14 A RU2005112730/14 A RU 2005112730/14A RU 2005112730 A RU2005112730 A RU 2005112730A RU 2286082 C1 RU2286082 C1 RU 2286082C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
shot
pulse
univibrator
Prior art date
Application number
RU2005112730/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005112730A (en
Inventor
Олег Валерьевич Роженцов (RU)
Олег Валерьевич Роженцов
Original Assignee
Марийский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Марийский государственный технический университет filed Critical Марийский государственный технический университет
Priority to RU2005112730/14A priority Critical patent/RU2286082C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2286082C1 publication Critical patent/RU2286082C1/en
Publication of RU2005112730A publication Critical patent/RU2005112730A/en

Links

Images

Landscapes

  • Eye Examination Apparatus (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: device has remote control panel, point light source, counter, indication unit, second pulse oscillator, millisecond pulse oscillator, first univibrator, second univibrator with controlled pulse duration, third univibrator, OR gate and AND gate. First output of AND gate is connected with output of millisecond pulse oscillator; output of AND gate is connected with first input of counter. First output of remote control panel is connected with first input of point light source. Second output of remote control panel is connected with second input of indication unit and the third output is connected with second input of second univibrator having controlled pulse duration. Output of second pulse oscillator is connected with first input of first univibrator. Output of first univibrator is connected with first input of OR gate and with first input of second univibrator having controlled pulse duration. Output of second univibrator is connected with second input of OR gate. Output of OR gate is connected with second input of point light source. Device also has fourth univibrator, flip-flop, reverse value calculator, digital comparator, first and second registers and indicator. First and third univibrators are made with controlled pulse duration. Control board has doubled potentiometer for adjusting pulse duration at outputs of first and third univibrators.
EFFECT: improved truth of research.
4 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для определения лабильности зрительной системы человека.The invention relates to medical equipment and is intended to determine the lability of the human visual system.

Мерой лабильности по Н.Е. Введенскому является та максимальная частота реакций, которую ткань может воспроизводить в точном соответствии с ритмом применяемых раздражений [1]. Значение лабильности определяется по критической частоте слияния мелькающего фосфена [2], по критической частоте световых мельканий [3, 4] и критической частоте звуковых щелчков [5].The measure of lability according to N.E. Vvedensky is the maximum frequency of reactions that tissue can reproduce in exact accordance with the rhythm of the applied stimuli [1]. The lability value is determined by the critical fusion frequency of flickering phosphene [2], the critical flicker frequency [3, 4] and the critical frequency of sound clicks [5].

Известен прибор «Фосфен» - электронный цифровой прибор для изучения лабильности нервных процессов по критической частоте слияния мелькающего фосфена, критической частоте световых мельканий и критической частоте звуковых щелчков [5].The well-known device is "Fosphen" - an electronic digital device for studying the lability of nervous processes at the critical fusion frequency of flickering phosphene, the critical frequency of light flicker and the critical frequency of sound clicks [5].

Известны нейрохронометр [5], аппарат ДПФИ [6] и прибор ИРИС [7] для исследования свойств нервной системы, в том числе лабильности по критической частоте световых мельканий.Known neurochronometer [5], DPPI apparatus [6] and IRIS device [7] for studying the properties of the nervous system, including lability at the critical frequency of light flicker.

Недостатком известных технических средств является недостоверное определение истинного значения лабильности, так как при ритмическом раздражении непрерывная активация нейрона, являющегося структурно-морфологической функциональной единицей мозга [8], наблюдается только при частотах не более 13-15 Гц [9].A disadvantage of the known technical means is an unreliable determination of the true value of lability, since during rhythmic stimulation, the continuous activation of a neuron, which is a structural-morphological functional unit of the brain [8], is observed only at frequencies of no more than 13-15 Hz [9].

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для определения лабильности зрительной системы человека, содержащее пульт управления и точечный источник света [10].Closest to the technical nature of the present invention is a device for determining the lability of the human visual system, containing a control panel and a point source of light [10].

Недостатком устройства является малая точность определения момента слияния световых импульсов.The disadvantage of this device is the low accuracy of determining the moment of merging of light pulses.

Заявляемое устройство позволяет повысить достоверность исследования за счет более точного определения момента слияния световых импульсов.The inventive device allows to increase the reliability of the study due to a more accurate determination of the moment of fusion of light pulses.

Экспериментально установлено, что время восприятия зрительной информации tвзи зависит от длительности светового импульса τимп и функция tвзи=f(τимп) имеет минимум. Лабильность в точке минимума вычисляется по формуле [11]It was experimentally established that the time of perception of visual information t take depends on the duration of the light pulse τ imp and the function t take = f (τ imp ) has a minimum. Lability at the minimum point is calculated by the formula [11]

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

следовательно, функция F=f(τимп) имеет максимум.therefore, the function F = f (τ imp ) has a maximum.

В предлагаемом изобретении в устройство для исследования параметров инерционности зрительной системы человека, содержащее пульт управления, точечный источник света, счетчик, блок индикации, генератор секундных импульсов, генератор миллисекундных импульсов, первый одновибратор, второй одновибратор с регулируемой длительностью импульса, третий одновибратор, элемент ИЛИ и элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора миллисекундных импульсов, а выход - с первым входом счетчика, первый выход пульта управления соединен с первым входом точечного источника света, второй выход - с вторым входом блока индикации, третий выход - с вторым входом второго одновибратора с регулируемой длительностью импульса, выход генератора секундных импульсов соединен с первым входом первого одновибратора, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и с первым входом второго одновибратора с регулируемой длительностью импульса, выход которого соединен с первым входом третьего одновибратора, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом точечного источника света, дополнительно введены четвертый одновибратор, триггер, вычислитель обратной величины, цифровой компаратор, первый и второй регистры и индикатор, причем четвертый выход пульта управления соединен с вторыми входами первого и третьего одновибраторов, вход четвертого одновибратора соединен с выходом генератора секундных импульсов, а выход - с вторым входом счетчика и с первым входом триггера, выход которого соединен с вторым входом элемента И, выход третьего одновибратора соединен также с вторым входом триггера и с вторым входом вычислителя обратной величины, первый вход которого соединен с выходом счетчика, а выход - с первым входом цифрового компаратора и с первым входом первого регистра, выход которого соединен с первым входом второго регистра и с вторым входом цифрового компаратора, первый выход которого соединен с вторым входом первого регистра, а второй выход - с входом индикатора и с вторым входом второго регистра, выход которого соединен с первым входом блока индикации, причем первый и третий одновибраторы выполнены с регулируемой длительностью импульса, а пульт управления дополнительно содержит сдвоенный потенциометр для регулировки длительности импульса на выходах первого и третьего одновибраторов.In the present invention, a device for studying the inertia parameters of the human visual system, comprising a control panel, a point light source, a counter, an indication unit, a second pulse generator, a millisecond pulse generator, a first one-shot, a second one-shot with an adjustable pulse width, a third one-shot, an OR element and element And, the first input of which is connected to the output of the millisecond pulse generator, and the output to the first input of the counter, the first output of the control panel is connected to the first input of a point light source, the second output with the second input of the display unit, the third output with the second input of the second one-shot with an adjustable pulse duration, the output of the second pulse generator is connected to the first input of the first one-shot, the output of which is connected to the first input of the OR element and to the first the input of the second one-shot with an adjustable pulse duration, the output of which is connected to the first input of the third one-shot, the output of which is connected to the second input of the OR element, the output of which is connected to the second input of a point light source, additionally introduced the fourth one-shot, trigger, reciprocal calculator, digital comparator, first and second registers and an indicator, the fourth output of the control panel connected to the second inputs of the first and third one-shots, the input of the fourth one-shot connected to the output of the second pulse generator and the output is with the second input of the counter and with the first input of the trigger, the output of which is connected to the second input of the And element, the output of the third one-shot is also connected to the second input a trigger house with a second input of a reciprocal calculator, the first input of which is connected to the output of the counter, and the output - with the first input of the digital comparator and the first input of the first register, the output of which is connected to the first input of the second register and the second input of the digital comparator, the first output which is connected to the second input of the first register, and the second output to the indicator input and to the second input of the second register, the output of which is connected to the first input of the display unit, the first and third one-shots are made with adjustable uemoy pulse duration, and the control unit further comprises a double potentiometer for adjusting the pulse width at the outputs of the first and third monostable multivibrators.

Заявляемое устройство благодаря введению четвертого одновибратора, триггера, вычислителя обратной величины, цифрового компаратора, первого и второго регистров и индикатора позволяет определить значение лабильности зрительной системы человека в точке максимума функции F=f(τимп).The inventive device due to the introduction of the fourth one-shot, trigger, inverse calculator, digital comparator, first and second registers and indicator allows you to determine the lability of the human visual system at the maximum point of the function F = f (τ imp ).

Таким образом, заявляемое устройство отличается от известных новым свойством, обусловливающим получение положительного эффекта.Thus, the claimed device differs from the known new property, which determines the receipt of a positive effect.

На фиг.1 представлена структурная схема заявляемого устройства, на фиг.2 - временная диаграмма, поясняющая его работу.Figure 1 presents the structural diagram of the inventive device, figure 2 is a timing diagram explaining its operation.

На фиг.3 представлена временная диаграмма последовательности парных световых импульсов, предъявляемых для определения лабильности зрительной системы человека, где:Figure 3 presents a timing diagram of a sequence of paired light pulses presented to determine the lability of the human visual system, where:

- τимп - длительность светового импульса;- τ imp - the duration of the light pulse;

- tнмии - начальная длительность межимпульсного интервала;- t NMI - the initial duration of the inter -pulse interval;

- Т - временной интервал повторения последовательности парных световых импульсов.- T is the time interval for the repetition of a sequence of paired light pulses.

На фиг.4 представлены временные диаграммы двух световых импульсов, разделенных начальным межимпульсным интервалом tнмии, и вызываемых ими зрительных ощущений, где:Figure 4 presents the timing diagrams of two light pulses separated by an initial interpulse interval t nmii and the visual sensations caused by them, where:

- фиг.4а - временная диаграмма двух световых импульсов, разделенных начальным межимпульсным интервалом tнмии, вызывающих зрительное ощущение раздельности импульсов;- figa is a timing diagram of two light pulses separated by an initial interpulse interval t nm , causing a visual sensation of separation of pulses;

- фиг.4б - временная диаграмма зрительного ощущения двух световых импульсов, представленных на фиг.4а;- figb - time diagram of the visual sensation of the two light pulses shown in figa;

- фиг.4в - временная диаграмма двух световых импульсов, разделенных пороговым межимпульсным интервалом tпор, при котором достигается субъективное ощущение слияния двух световых импульсов в паре в один;- figv is a timing diagram of two light pulses separated by a threshold inter-pulse interval t then , at which a subjective sensation of fusion of two light pulses in a pair into one is achieved;

- фиг.4 г - временная диаграмма зрительного ощущения двух световых импульсов, представленных на фиг.4в;- Fig. 4 g is a temporal diagram of the visual sensation of two light pulses shown in Fig. 4c;

- τ1 - время зрительного ощущения - время между моментом воздействия света на сетчатку и моментом возникновения соответствующего зрительного ощущения [1, 2] (фиг.4б);- τ 1 - the time of visual sensation is the time between the moment of exposure of light to the retina and the moment of occurrence of the corresponding visual sensation [1, 2] (fig.4b);

- τ2 - время восстановления - время между моментом прекращения воздействия света на сетчатку и моментом исчезновения соответствующего зрительного ощущения [1, 2] (фиг.4б).- τ 2 is the recovery time is the time between the moment of termination of the effect of light on the retina and the moment the corresponding visual sensation disappears [1, 2] (Fig. 4b).

Заявляемое устройство содержит генератор 1 секундных импульсов, генератор 2 миллисекундных импульсов, первый 3, второй 4 и третий 5 одновибраторы с регулируемой длительностью импульса, четвертый 6 одновибратор, элемент 7 И, элемент 8 ИЛИ, счетчик 9, триггер 10, вычислитель 11 обратной величины, цифровой компаратор 12, первый 13 и второй 14 регистры, точечный источник 15 света, индикатор 16, блок 17 индикации и пульт 18 управления.The inventive device contains a generator of 1 second pulses, a generator of 2 millisecond pulses, the first 3, second 4 and third 5 single vibrators with adjustable pulse duration, the fourth 6 single vibrator, element 7 AND, element 8 OR, counter 9, trigger 10, calculator 11 reciprocal, a digital comparator 12, the first 13 and second 14 registers, a point source of light 15, an indicator 16, an indication unit 17 and a control panel 18.

Генератор 1 секундных импульсов предназначен для формирования импульсов с частотой 1 Гц, обеспечивающих заданное время повторения последовательности парных световых импульсов, и может быть выполнен по известной схеме.The generator of 1 second pulses is designed to generate pulses with a frequency of 1 Hz, providing a given repetition time of a sequence of paired light pulses, and can be performed according to the known scheme.

Генератор 2 миллисекундных импульсов предназначен для формирования последовательности счетных импульсов с частотой 1 кГц, обеспечивающих точность измерения, равную 1 мс, и может быть выполнен по известной схеме.The generator of 2 millisecond pulses is designed to generate a sequence of counting pulses with a frequency of 1 kHz, providing a measurement accuracy of 1 ms, and can be performed according to the known scheme.

Одновибраторы 3,5 предназначены для выработки световых импульсов длительностью от 2 до 50 мс, одновибратор 4 предназначен для формирования регулируемой паузы между двумя световыми импульсами в пределах от 3 до 150 мс. Одновибратор 6 предназначен для выработки короткого импульса обнуления счетчика 9 и для установки в «1» триггера 10.Single vibrators 3.5 are designed to generate light pulses lasting from 2 to 50 ms, single vibrator 4 is designed to form an adjustable pause between two light pulses in the range from 3 to 150 ms. The one-shot 6 is designed to generate a short pulse to reset the counter 9 and to set the trigger 10 to "1".

Одновибраторы 3-6 могут быть выполнены с использованием микросхемы К555АГ1, которая может запускаться как по переднему, так и по заднему фронтам поступающих импульсов [12, рис.3.32, с.116].Single vibrators 3-6 can be performed using the K555AG1 microcircuit, which can be triggered both on the leading and trailing edges of the incoming pulses [12, Fig.3.32, p.116].

Счетчик 9 предназначен для определения суммарной длительности светового импульса τимп и порогового межимпульсного интервала tпор между световыми импульсами в паре, зафиксированного в момент субъективного слияния двух световых импульсов в паре в один, с точностью 1 мс.The counter 9 is designed to determine the total duration of the light pulse τ imp and the threshold interpulse interval t then between the light pulses in a pair, recorded at the time of the subjective merger of two light pulses in a pair into one, with an accuracy of 1 ms.

Триггер 10 представляет собой стандартный RS-триггер.Trigger 10 is a standard RS trigger.

Вычислитель 11 обратной величины может быть выполнен по а.с.1173412 [13].The reciprocal of the calculator 11 can be performed according to AS 1173412 [13].

Цифровой компаратор 12 предназначен для определения значения лабильности зрительной системы в точке максимума функции F=f(τимп) и может быть выполнен с использованием микросхемы К555СП1 по схеме [14, рис.141, с.112].The digital comparator 12 is designed to determine the lability of the visual system at the maximum point of the function F = f (τ imp ) and can be performed using the K555SP1 microcircuit according to the scheme [14, Fig. 141, p.112].

Регистр 13 предназначен для хранения текущего значения лабильности, а регистр 14 - для фиксации значения лабильности зрительной системы в точке максимума функции F=t(τимп). Регистры 13 и 14 могут быть выполнены на микросхемах К555ИР22.Register 13 is used to store the current lability value, and register 14 is used to fix the lability of the visual system at the maximum point of the function F = t (τ imp ). Registers 13 and 14 can be performed on chips K555IR22.

Точечный источник 15 света предназначен для предъявления световых импульсов и может быть выполнен на светодиоде типа АЛ307ЕМ.The point light source 15 is intended for the presentation of light pulses and can be performed on a LED type AL307EM.

Индикатор 16 предназначен для индикации момента фиксации значения лабильности зрительной системы в точке максимума функции F=f(τимп) и может быть выполнен на светодиоде типа АЛ307БМ.The indicator 16 is intended to indicate the moment of fixing the value of the lability of the visual system at the maximum point of the function F = f (τ imp ) and can be performed on an AL307BM type LED.

Индикаторы в блоке 17 индикации предназначены для отображения значения лабильности зрительной системы в точке максимума функции F=f(τимп) и могут быть выполнены на индикаторах типа АЛС333А.The indicators in the display unit 17 are intended to display the lability of the visual system at the maximum point of the function F = f (τ imp ) and can be performed on indicators of the ALS333A type.

Остальные функциональные узлы структурной схемы устройства общеизвестны.The remaining functional units of the structural diagram of the device are well known.

Устройство работает следующим образом. Испытуемый устанавливает ручку потенциометра пульта 18 управления в исходное положение, соответствующее длительности импульса на выходе второго 4 одновибратора, равной начальной длительности межимпульсного интервала tнмии=150 мс, а ручку сдвоенного потенциометра - в положение, соответствующее длительности импульса на выходах первого 3 и третьего 5 одновибраторов τимп=2 мс. При включении питания счетчик 9, триггер 10, выходной регистр вычислителя 11, первый 13 и второй 14 регистры обнуляются (цепи не показаны). С пульта 18 управления на точечный источник 15 света подается питание, генератор 1 вырабатывает импульсы с частотой 1 Гц (фиг.2а), поступающие на вход первого 3 одновибратора, который по переднему фронту каждого импульса вырабатывает импульс заданной длительности 2 мс (фиг.2б), а генератор 2 вырабатывает последовательность счетных импульсов, поступающих на первый вход элемента 7 И (фиг.2з).The device operates as follows. The test subject sets the potentiometer knob of the control panel 18 to its initial position, corresponding to the pulse duration at the output of the second 4 single vibrator, equal to the initial duration of the interpulse interval t nm = 150 ms, and the dual potentiometer knob to the position corresponding to the pulse duration at the outputs of the first 3 and third 5 single vibrators τ imp = 2 ms. When the power is turned on, the counter 9, trigger 10, the output register of the calculator 11, the first 13 and second 14 registers are reset (chains are not shown). From the control panel 18, power is supplied to a point light source 15, the generator 1 generates pulses with a frequency of 1 Hz (Fig. 2a), which are fed to the input of the first 3 single-shot, which generates a pulse of a given duration of 2 ms along the leading edge of each pulse (Fig. 2b) and the generator 2 generates a sequence of counting pulses arriving at the first input of the element 7 And (fig.2z).

Одновременно импульсы с генератора 1 поступают на четвертый 6 одновибратор, который по переднему фронту каждого импульса вырабатывает короткий импульс (фиг.2в), который обнуляет счетчик 9 и устанавливает триггер 10 в «1» (фиг.2ж). С выхода триггера 10 уровень логической единицы поступает на второй вход элемента 7 И, при этом импульсы с выхода генератора 2 через элемент 7 И поступают на первый вход счетчика 9.Simultaneously, the pulses from the generator 1 are fed to the fourth 6 single-shot, which generates a short pulse along the leading edge of each pulse (Fig.2c), which resets the counter 9 and sets the trigger 10 to "1" (Fig.2g). From the output of the trigger 10, the level of the logical unit goes to the second input of the element 7 AND, while the pulses from the output of the generator 2 through the element 7 And go to the first input of the counter 9.

Импульс с выхода первого 3 одновибратора через элемент 8 ИЛИ поступает на точечный источник 15 света (фиг.2е) и задним фронтом запускает второй 4 одновибратор. По заднему фронту импульса с выхода второго 4 одновибратора запускается третий 5 одновибратор, вырабатывающий импульс заданной длительности 2 мс (фиг.2д), который через элемент 8 ИЛИ поступает на точечный источник 15 света (фиг.2е).The pulse from the output of the first 3 single vibrator through the element 8 OR is supplied to a point source 15 of light (Fig.2E) and the trailing edge starts the second 4 single vibrator. On the trailing edge of the pulse from the output of the second 4 one-shot, the third 5 one-shot is launched, generating a pulse of a given duration of 2 ms (fig.2d), which through the element 8 OR enters the point source 15 of the light (fig.2e).

По фронту импульса с выхода третьего 5 одновибратора триггер 10 обнуляется и на его выходе устанавливается уровень логического нуля (фиг.2ж), который поступает на второй вход элемента 7 И, при этом прохождение импульсов с выхода генератора 2 через элемент 7 И на первый вход счетчика 9 блокируется.On the front of the pulse from the output of the third 5 one-shot trigger 10 is reset and its output is set to a logic zero level (Fig.2g), which is fed to the second input of element 7 And, while the passage of pulses from the output of generator 2 through element 7 And to the first input of the counter 9 is blocked.

На выходе элемента 7 И сформируется пачка импульсов (фиг.2и), число импульсов в пачке равно длительности импульса на выходе триггера 10 (фиг.2ж), равной сумме длительностей импульсов на выходах первого 3 и второго 4 одновибраторов в мс. Число импульсов в пачке считается счетчиком 9, результат счета записывается импульсом с выхода третьего 5 одновибратора в вычислитель 11. Результат вычисления поступает на первый вход первого 13 регистра и на первый вход (вход А) компаратора 12. Число на входе А компаратора 12 больше числа на втором его входе (вход В), так как регистр 13 обнулен. Поэтому на первом выходе (выход А>В) компаратора 12 формируется уровень логической единицы, по которому результат вычисления с выхода вычислителя 11 записывается в первый 13 регистр, с выхода которого поступает на второй вход (вход В) компаратора 12. Так как числа на входах А и В компаратора равны, на первом выходе (выход А>В) компаратора 12 формируется уровень логического нуля.At the output of element 7 And a packet of pulses will be formed (Fig. 2i), the number of pulses in the packet is equal to the pulse duration at the output of trigger 10 (Fig. 2g), equal to the sum of the pulse durations at the outputs of the first 3 and second 4 single-vibrators in ms. The number of pulses in the packet is considered to be counter 9, the counting result is recorded by the pulse from the output of the third 5 single-vibrator to the calculator 11. The calculation result is transmitted to the first input of the first 13 registers and to the first input (input A) of the comparator 12. The number at the input A of the comparator 12 is greater than the number by its second input (input B), as register 13 is reset. Therefore, at the first output (output A> B) of the comparator 12, a logical unit level is formed, according to which the result of the calculation from the output of the calculator 11 is recorded in the first 13 register, from the output of which goes to the second input (input B) of the comparator 12. Since the numbers at the inputs A and B of the comparator are equal, at the first output (output A> B) of the comparator 12, a logic zero level is formed.

Испытуемый вращением ручки потенциометра пульт 18 управления уменьшает длительность импульса на выходе второго 4 одновибратора (фиг.2 г) до момента субъективного слияния двух световых импульсов в паре в один. Величина, обратная сумме длительностей импульсов на выходах первого 3 и второго 4 одновибраторов, принимается за значение лабильности зрительной системы человека при длительности импульса τимп=2 мс и вычисляется в вычислителе 11 по формулеTested by rotating the handle of the potentiometer, the control panel 18 reduces the pulse duration at the output of the second 4 single-vibrator (Fig. 2 g) until the moment of subjective merging of two light pulses in a pair into one. The reciprocal of the sum of the pulse durations at the outputs of the first 3 and second 4 single vibrators is taken as the lability of the human visual system with a pulse duration of τ imp = 2 ms and is calculated in calculator 11 by the formula

F=1/(τимп+tпор),F = 1 / (τ imp + t then ),

где F - лабильность зрительной системы человека, кГц; τимп - длительность светового импульса, мс; tпор - длительность межимпульсного интервала, при котором у испытуемого возникает ощущение субъективного слияния двух световых импульсов в паре в один, мс.where F is the lability of the human visual system, kHz; τ imp - the duration of the light pulse, ms; t then - the duration of the interpulse interval at which the subject has a feeling of subjective fusion of two light pulses in a pair of one, ms.

Испытуемый устанавливает ручку потенциометра пульта 18 управления в исходное положение, а вращением ручки сдвоенного потенциометра пульта 18 управления увеличивает длительность импульсов τимп на выходах первого 3 и третьего 5 одновибраторов на 2 мс, далее процесс вычисления лабильности F повторяется аналогичным образом.The test subject sets the potentiometer knob of the control panel 18 to its initial position, and by rotating the handle of the double potentiometer of the control panel 18 increases the pulse duration τ imp at the outputs of the first 3 and third 5 single-vibrators by 2 ms, then the process of calculating the lability F is repeated in the same way.

Указанная последовательность действий повторяется до тех пор, пока результат вычисления очередного значения лабильности на входе А компаратора 12 не окажется меньше предыдущего значения лабильности, записанного в первый 13 регистр и поступающего на вход В компаратора 12. При этом на первом выходе (выход А>В) компаратора 12 сохранится уровень логического нуля, а на втором выходе (выход А<В) сформируется уровень логической единицы, по которому во второй 14 регистр запишется результат предыдущего вычисления с выхода первого 13 регистра и загорится индикатор 16, свидетельствующий о том, что значение лабильности зрительной системы человека в точке максимума функции F=t(τимп) определено.The specified sequence of actions is repeated until the result of calculating the next lability value at the input A of the comparator 12 is less than the previous lability value recorded in the first 13 register and fed to the input B of the comparator 12. At the first output (output A> B) comparator 12, the logic zero level will be saved, and at the second output (output A <B) a logical unit level will be formed, according to which the result of the previous calculation from the output of the first 13 register will be recorded in the second 14 register and light I am indicator 16, indicating that the lability of the human visual system at the maximum point of the function F = t (τ imp ) is determined.

Для считывания этого значения лабильности испытуемый переключает ключ на пульте 18 управления, снимает питание с точечного источника 15 света и подает его на блок 17 индикации, на котором отображается значение лабильности в кГц.To read this lability value, the subject switches the key on the control panel 18, removes power from the point light source 15 and supplies it to the display unit 17, which displays the lability value in kHz.

Лабильность зрительной системы человека объясняется ее инерционностью, то есть наличием времени зрительного ощущения τ1 и временем восстановления τ2 (фиг.4).The lability of the human visual system is explained by its inertia, that is, the presence of visual sensation time τ 1 and recovery time τ 2 (figure 4).

При предъявлении испытуемому двух световых импульсов длительностью τимп1, разделенных начальным межимпульсным интервалом tнмии>tпор (фиг.4а), у него возникает субъективное ощущение раздельности двух световых импульсов (фиг.4б). При уменьшении длительности межимпульсного интервала tнмии между двумя световыми импульсами до значения tмии=tпор (фиг.4в) у испытуемого возникает ощущение субъективного слияния двух световых импульсов в паре в один (фиг.4г). Сумма длительности светового импульса τимп и длительности порогового межимпульсного интервала tпор между двумя световыми импульсами, при котором достигается субъективное ощущение слияния двух световых импульсов в паре в один, определяет пороговое значение периода, выше которого зрительная система может ощущать световые импульсы в точном соответствии с их частотой.Upon presentation to the subject of two light pulses of duration τ imp > τ 1 separated by an initial interpulse interval t nm > t then (Fig. 4a), he experiences a subjective sensation of separation of the two light pulses (Fig. 4b). With a decrease in the duration of the inter -pulse interval t nm between two light pulses to a value of m mission = t then (Fig. 4c), the subject experiences a sensation of subjective fusion of two light pulses in a pair into one (Fig. 4d). The sum of the duration of the light pulse τ imp and the duration of the threshold interpulse interval t then between two light pulses, at which the subjective sensation of the fusion of two light pulses in a pair is achieved, determines the threshold value of the period above which the visual system can sense light pulses in exact accordance with their frequency.

Во время действия светового стимула рецептивные поля (РП) нейронов претерпевают три фазы перестройки [15]. Во время первой фазы длительностью порядка 10 мс происходит пространственно-временное накопление сигналов и формирование зоны возбуждения РП. Во время второй фазы длительностью от 50 до 60 мс, зависящей от параметров стимула, протекает процесс сужения зоны суммации РП. В течение третьей фазы перестройки происходит расширение зон суммации полей и функциональная дезорганизация РП. Нейронные структуры приходят в исходное состояние и становятся готовыми к новому циклу восприятия.During the action of a light stimulus, receptive fields (RP) of neurons undergo three phases of restructuring [15]. During the first phase with a duration of the order of 10 ms, the spatio-temporal accumulation of signals and the formation of the excitation zone of the RP occur. During the second phase, lasting from 50 to 60 ms, depending on the parameters of the stimulus, the process of narrowing the zone of summation of the RP proceeds. During the third phase of perestroika, the zones of summation of fields expand and the functional disorganization of RP. Neural structures come to their original state and become ready for a new cycle of perception.

Исчезновение РП нейронов приходится на период от 100 до 200 мс после предъявления светового стимула [16]. Поэтому два световых импульса будут ощущаться раздельными, если второй световой импульс предъявляется через 100-200 мс после начала предъявления первого светового импульса. Тогда общая длительность светового импульса и межимпульсного интервала должна бытьThe disappearance of RP neurons occurs in the period from 100 to 200 ms after the presentation of the light stimulus [16]. Therefore, two light pulses will be felt separate if the second light pulse is presented 100-200 ms after the start of the presentation of the first light pulse. Then the total duration of the light pulse and the interpulse interval should be

τимп+tмии>(100...200)мс.τ imp + t mission > (100 ... 200) ms.

Экспериментально установлено, что при длительности светового импульса τимп=2 мс длительность порогового межимпульсного интервала tпор находится в пределах от 38 до 106 мс, при длительности τимп=50 мс - от 8 до 66 мс, максимальное значение лабильности соответствует длительности светового импульса τимп от 5 до 30 мс.It was experimentally established that, with a light pulse duration τ imp = 2 ms, the duration of the threshold inter-pulse interval t pores is in the range from 38 to 106 ms, with a duration τ imp = 50 ms, from 8 to 66 ms, the maximum lability value corresponds to the duration of the light pulse τ imp from 5 to 30 ms.

Поэтому начальная длительность межимульсного интервала при длительности импульса τимп=2 мс должна бытьTherefore, the initial duration of the inter-pulse interval at a pulse duration of τ imp = 2 ms should be

tнмии≥(38...106) мс,t NMI ≥ (38 ... 106) ms,

при длительности импульса τимп=50 мс она должна бытьwhen the pulse duration τ imp = 50 ms it should be

tнмии≥(8...66) мсt NMI ≥ (8 ... 66) ms

и принята равной 150 мс.and taken equal to 150 ms.

Восприятие зрительного 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 [17]. При межстимульном интервале, равном 500 мс, эффекты маскировки отсутствуют или слабо выражены [18]. Для устранения эффекта маскировки последовательность парных световых импульсов повторяется через постоянный временной интервал 1 с.The perception of a visual stimulus is hampered under the conditions of reverse masking, which consists in a deterioration in the perception of the first time stimulus due to the presentation of the second stimulus in the immediate spatiotemporal proximity to the first. It was shown that there is not only a reverse effect, but also direct masking, in which the first stimulus affects the quality of perception of the second [17]. With an interstimulus interval of 500 ms, masking effects are absent or weakly expressed [18]. To eliminate the masking effect, the sequence of paired light pulses is repeated at a constant time interval of 1 s.

Таким образом, заявляемое устройство позволяет определить значение лабильности зрительной системы человека в точке максимума функции F=f(τимп).Thus, the claimed device allows you to determine the value of the lability of the visual system of a person at the maximum point of the function F = f (τ imp ).

Источники информацииInformation sources

1. Кравков С.В. Глаз и его работа. Психофизиология зрения, гигиена освещения. - 4-е изд., перераб. и доп. - М. - Л.: Изд-во АН СССР, 1950. - 531 с.1. Kravkov S.V. Eye and his work. Psychophysiology of vision, lighting hygiene. - 4th ed., Revised. and add. - M. - L .: Publishing House of the Academy of Sciences of the USSR, 1950 .-- 531 p.

2. Семеновская Е.Н. Электрофизиологические исследования в офтальмологии. - М.: Медгиз, 1963. - 279 с.2. Semenovskaya E.N. Electrophysiological studies in ophthalmology. - M .: Medgiz, 1963 .-- 279 p.

3.Бушов Ю.В., Рябчук Ю.А., Писанко А.П., Ершов А.Ф. Зависимость продуктивности однообразной деятельности и устойчивости к воздействию фактора3. Bushov Yu.V., Ryabchuk Yu.A., Pisanko A.P., Ershov A.F. The dependence of the productivity of uniform activity and resistance to the influence of the factor

4. Матюхин В.В., Подоба Е.В. Работоспособность и показатели сердечно-сосудистой системы у лиц с различным сочетанием основных свойств нервной системы // Физиология человека. - 1981. - Т.7. - №1. - С.91-97.4. Matyukhin V.V., Podoba E.V. Efficiency and indicators of the cardiovascular system in individuals with a different combination of the basic properties of the nervous system // Human Physiology. - 1981. - T.7. - No. 1. - S. 91-97.

5. Методы и портативная аппаратура для исследования индивидуально-психологических различий человека / Н.М.Пейсахов, А.П.Кашин, Г.Г.Баранов, Р.Г.Вагапов. Под ред. В.М.Шадрина. - Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 1976. - 238 с.5. Methods and portable equipment for the study of individual psychological differences of a person / N.M. Peysakhov, A. P. Kashin, G. G. Baranov, R. G. Vagapov. Ed. V.M.Shadrina. - Kazan: Publishing house Kazan. University, 1976 .-- 238 p.

6. Макаренко Н.В. Лабильность нервной системы у лиц с различным уровнем функциональной подвижности нервных процессов // Физиология человека. - 1990. - Т.16. - №2. - С.51-57.6. Makarenko N.V. Lability of the nervous system in individuals with different levels of functional mobility of nervous processes // Human Physiology. - 1990. - T. 16. - No. 2. - S. 51-57.

7. Артамонова Е.А., Юнусов Б.Р. Локальные модификации пространства состояний зрительной системы // Сенсорные системы. - 2002. - Т.16. - №3. -С.202-210.7. Artamonova EA, Yunusov B.R. Local modifications of the state space of the visual system // Sensory systems. - 2002. - T. 16. - Number 3. -C.202-210.

8. Глезер В.Д. Зрение и мышление. Изд. 2-е, испр. и доп. - СПб.: Наука, 1993. - 284 с.8. Glezer V.D. Vision and thinking. Ed. 2nd, rev. and add. - St. Petersburg: Nauka, 1993 .-- 284 p.

9. Супин А.Я. Нейронные механизмы зрительного анализа. - М.: Наука, 1974. - 192 с.9. Supin A.Ya. Neural mechanisms of visual analysis. - M .: Nauka, 1974. - 192 p.

10. Думбай В.Н., Бугаев К.Е. Физиологические основы валеологии труда и спорта. - Ростов-на Дону, 2002. - С.19.10. Dumbai V.N., Bugaev K.E. Physiological basis of the valueology of labor and sport. - Rostov-on-Don, 2002. - P.19.

11. Патент РФ 2233115, МПК7 А 61 В 5/16. Способ определения лабильности зрительной системы человека / О.В.Роженцов. (РФ). - Опубл. 27.07.2004, Бюл. №21.11. RF patent 2233115, IPC 7 A 61 V 5/16. A method for determining the lability of the human visual system / O.V. Rozhentsov. (RF). - Publ. July 27, 2004, Bull. No. 21.

12. Новиков Ю.В. Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и схемы. Методы проектирования. - М.: Мир, 2001. - 379 с.12. Novikov Yu.V. Basics of digital circuitry. Basic elements and schemes. Design Methods. - M .: Mir, 2001 .-- 379 p.

13. А.С. 1173412 СССР, МКИ G 06 F 7/52. Устройство для вычисления обратной величины 48-разрядных чисел / А.Е.Боярский, Ю.В.Захаров, Ю.И.Митропольский и др. (СССР). - Опубл. 15.08.1985, Бюл. №30.13. A.S. 1173412 USSR, MKI G 06 F 7/52. A device for calculating the reciprocal of 48-bit numbers / A.E. Boyarsky, Yu.V. Zakharov, Yu.I. Mitropolsky et al. (USSR). - Publ. 08/15/1985, Bull. No. 30.

14. Бирюков С.А. Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП. -2-е изд., стер. - М.: ДМК, 2000. - 240 с.14. Biryukov S.A. The use of digital circuits of the TTL and CMOS series. -2nd ed. - M .: DMK, 2000 .-- 240 p.

15. Подвигин Н.Ф. Динамические свойства нейронных структур зрительной системы. - Л.: Наука. 1979. - 158 с.15. Podvigin N.F. Dynamic properties of neural structures of the visual system. - L .: Science. 1979. - 158 p.

16. Шевелев И.А. Временная переработка сигналов в зрительной коре // Физиология человека. -1997. - Т. 23. - №2. - С.68-79.16. Shevelev I.A. Temporary signal processing in the visual cortex // Human Physiology. -1997. - T. 23. - No. 2. - S.68-79.

17. Кропотов Ю.Д., Пономарев В.А. Реакция нейронов и вызванные потенциалы в подкорковых структурах мозга при зрительном опознании. Сообщение IV. Эффект маскировки зрительных стимулов // Физиология человека. - 1987. - Т. 13. - №4. - С.561-566.17. Kropotov Yu.D., Ponomarev V.A. The reaction of neurons and evoked potentials in the subcortical structures of the brain during visual recognition. Message IV. The effect of masking visual stimuli // Human physiology. - 1987. - T. 13. - No. 4. - S. 561-566.

18. Тароян Н.А., Мямлин В.В., Генкина О.А. Межполушарные функциональные отношения в процессе решения человеком зрительно-пространственной задачи // Физиология человека. -1992. - Т.18. - №2. - С.5-14.18. Taroyan N.A., Myamlin V.V., Genkina O.A. Interhemispheric functional relations in the process of solving a visual-spatial problem by a person // Human Physiology. -1992. - T.18. - No. 2. - S. 5-14.

Claims (1)

Устройство для определения лабильности зрительной системы человека, содержащее пульт управления и точечный источник света, отличающееся тем, что оно снабжено счетчиком, блоком индикации, генератором секундных импульсов, генератором миллисекундных импульсов, первым одновибратором, вторым одновибратором с регулируемой длительностью импульса, третьим и четвертым одновибраторами, элементом ИЛИ, элементом И, триггером, вычислителем обратной величины, цифровым компаратором, первым и вторым регистрами и индикатором, при этом первый вход элемента И соединен с выходом генератора миллисекундных импульсов, а выход - с первым входом счетчика, первый выход пульта управления соединен с первым входом точечного источника света, второй выход - с вторым входом блока индикации, третий выход - с вторым входом второго одновибратора с регулируемой длительностью импульса, выход генератора секундных импульсов соединен с первым входом первого одновибратора, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и с первым входом второго одновибратора с регулируемой длительностью импульса, выход которого соединен с первым входом третьего одновибратора, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом точечного источника света, четвертый выход пульта управления соединен с вторыми входами первого и третьего одновибраторов, вход четвертого одновибратора соединен с выходом генератора секундных импульсов, а выход - с вторым входом счетчика и с первым входом триггера, выход которого соединен с вторым входом элемента И, выход третьего одновибратора соединен также с вторым входом триггера и с вторым входом вычислителя обратной величины, первый вход которого соединен с выходом счетчика, а выход - с первым входом цифрового компаратора и с первым входом первого регистра, выход которого соединен с первым входом второго регистра и с вторым входом цифрового компаратора, первый выход которого соединен с вторым входом первого регистра, а второй выход - с входом индикатора и с вторым входом второго регистра, выход соединен с первым входом блока индикации, первый и третий одновибраторы выполнены с регулируемой длительностью импульса, а пульт управления содержит сдвоенный потенциометр для регулировки длительности импульса на выходах первого и третьего одновибраторов.A device for determining the lability of the human visual system, containing a control panel and a point light source, characterized in that it is equipped with a counter, an indication unit, a second pulse generator, a millisecond pulse generator, a first one-shot, a second one-shot with an adjustable pulse duration, a third and fourth one-shots, OR element, AND element, trigger, reciprocal calculator, digital comparator, first and second registers and indicator, while the first electronic input And And connected to the output of the millisecond pulse generator, and the output to the first input of the counter, the first output of the control panel connected to the first input of a point light source, the second output to the second input of the display unit, the third output to the second input of the second one-shot with an adjustable pulse duration , the output of the second pulse generator is connected to the first input of the first one-shot, the output of which is connected to the first input of the OR element and to the first input of the second one-shot with an adjustable pulse duration, the output of which is connected to the first input of the third one-shot, the output of which is connected to the second input of the OR element, the output of which is connected to the second input of a point light source, the fourth output of the control panel is connected to the second inputs of the first and third one-shots, the input of the fourth one-shot is connected to the output of the second pulse generator and the output is with the second input of the counter and with the first input of the trigger, the output of which is connected to the second input of the And element, the output of the third one-shot is also connected to the second input of the trigger and with the second input of the reciprocal calculator, the first input of which is connected to the output of the counter, and the output is the first input of the digital comparator and the first input of the first register, the output of which is connected to the first input of the second register and the second input of the digital comparator, the first output of which connected to the second input of the first register, and the second output to the indicator input and the second input of the second register, the output is connected to the first input of the display unit, the first and third one-shots are made with adjustable impulse duration bca and control unit comprises a double potentiometer for adjusting the pulse width at the outputs of the first and third monostable multivibrators.
RU2005112730/14A 2005-04-27 2005-04-27 Device for determining lability of human visual system RU2286082C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005112730/14A RU2286082C1 (en) 2005-04-27 2005-04-27 Device for determining lability of human visual system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005112730/14A RU2286082C1 (en) 2005-04-27 2005-04-27 Device for determining lability of human visual system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2286082C1 true RU2286082C1 (en) 2006-10-27
RU2005112730A RU2005112730A (en) 2006-11-10

Family

ID=37438569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005112730/14A RU2286082C1 (en) 2005-04-27 2005-04-27 Device for determining lability of human visual system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2286082C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT508439B1 (en) * 2009-04-21 2011-12-15 Isiqiri Interface Tech Gmbh METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A DATA PROCESSING SYSTEM

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ДУМБАЙ В.Н., БУГАЕВ К.Е. Физиологические основы валеологии труда и спорта. - Ростов-на-Дону, 2002, с.19. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT508439B1 (en) * 2009-04-21 2011-12-15 Isiqiri Interface Tech Gmbh METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A DATA PROCESSING SYSTEM

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005112730A (en) 2006-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Franzén et al. Vibrotactile frequency discrimination
US4064870A (en) Method and device for evaluating nerve impulse propagation velocity and latency of electrodermal reflexes
Awiszus Spike train analysis
RU2286082C1 (en) Device for determining lability of human visual system
RU2302200C1 (en) Device for measuring time of excitation of human vision analyzer
RU2283030C1 (en) Device for determination of human visual system&#39;s labile state
RU2291661C1 (en) Device for measuring lability of vision system of patient
RU2195174C1 (en) Method for detecting time for human visual persistence
Edman et al. Interaction effects of extraversion and neuroticism on detection thresholds
RU2220656C1 (en) Device for studying human vision system inertia parameters
RU2332159C1 (en) Method of defining response time of human vision system
RU2417045C1 (en) Visual analyser activation time device
RU2301623C1 (en) Device for investigating parameteres of inertia of human vision system
RU2231293C1 (en) Method for determining stimulation time for human visual analyzer
RU2314032C1 (en) Device for studying time of inertia of human visual system
RU2372063C1 (en) Method for estimating physical efficiency of person
RU2334453C1 (en) Method for estimating human visual system response time
RU2307588C1 (en) Device for studying time of inertia of human visual system
RU2269293C1 (en) Device for measuring time of perception of visual information
RU89360U1 (en) DEVICE FOR RESEARCH TIME OF INERTIATION OF HUMAN VISUAL SYSTEM
RU2332930C1 (en) Device for determination of visual persistence time
RU2369327C1 (en) Device for analysing parametres of human visual system sluggishness
RU2252701C1 (en) Method for determining human vision system persistence time
RU87343U1 (en) DEVICE FOR STUDYING INERTIALITY OF HUMAN VISUAL SYSTEM
RU2441571C1 (en) Method for determination of lability of human visual system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070428