RU2302200C1 - Device for measuring time of excitation of human vision analyzer - Google Patents

Device for measuring time of excitation of human vision analyzer Download PDF

Info

Publication number
RU2302200C1
RU2302200C1 RU2005135901/14A RU2005135901A RU2302200C1 RU 2302200 C1 RU2302200 C1 RU 2302200C1 RU 2005135901/14 A RU2005135901/14 A RU 2005135901/14A RU 2005135901 A RU2005135901 A RU 2005135901A RU 2302200 C1 RU2302200 C1 RU 2302200C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
pulse
time
pulses
Prior art date
Application number
RU2005135901/14A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Витальевич Роженцов (RU)
Валерий Витальевич Роженцов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования 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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет
Priority to RU2005135901/14A priority Critical patent/RU2302200C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2302200C1 publication Critical patent/RU2302200C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

FIELD: medical equipment.
SUBSTANCE: device can be used for testing human vision system. Device has nanosecond pulse oscillator, microsecond pulse oscillator, first to fourth single-pulse vibrators, OR gate, reversible counter, time interval former, point light source, indication unit, five pulse series oscillator, first and second switches. Precision of measurement of excitation time of vision analyzer can be improved to ability of changing pulse duration with step of 1 microsecond.
EFFECT: improved precision of measurement.
4 dwg

Description

Изобретение относится к медицине и предназначено для определения времени возбуждения зрительного анализатора человека.The invention relates to medicine and is intended to determine the time of excitation of the human visual analyzer.

Известен трехканальный тахистоскоп для измерения порогового времени, необходимого для узнавания предъявляемых изображений [1]. Данное устройство в центре предэкспозиционного поля проецирует точку фиксации, которую используют в качестве сигнала готовности. Фронты поля экспозиции составляют 1,5-2,0 мс. Время экспозиции варьируют с помощью электронного устройства с минимальным шагом в 1,5 мс.Known three-channel tachistoscope for measuring the threshold time required to recognize the presented images [1]. This device in the center of the pre-exposure field projects a fixation point, which is used as a ready signal. The fronts of the exposure field are 1.5–2.0 ms. Exposure times vary using an electronic device with a minimum step of 1.5 ms.

Недостатком данного тахистоскопа является низкая точность измерения порогового времени узнавания изображений, обусловленная затянутыми фронтами поля экспозиции, составляющими 1,5-2 мс, и минимальным шагом изменения времени экспозиции, равным 1,5 мс.The disadvantage of this tachistoscope is the low accuracy of measuring the threshold time for image recognition, due to the extended edges of the exposure field, comprising 1.5-2 ms, and the minimum step of changing the exposure time equal to 1.5 ms.

Известно устройство для измерения и регистрации на машинный носитель интервалов времени между моментом раздражения и последовательными импульсами реакции нейрона. Устройство содержит генератор опорной частоты, 12-разрядный счетчик, запоминающее устройство, входной узел, схему управления, формирователь адресов, схему индикации и буферный регистр [2].A device is known for measuring and recording on a machine carrier time intervals between the moment of stimulation and successive reaction impulses of a neuron. The device comprises a reference frequency generator, a 12-bit counter, a storage device, an input node, a control circuit, an address driver, an indication circuit, and a buffer register [2].

Недостатком данного устройства является невозможность определения времени возбуждения зрительного анализатора в целом, так как в данном устройстве измеряется время между моментом раздражения и реакции нейрона или группы нейронов. Известно, что при активации мозга один и тот же нейрон может ответить на раздражение как учащением, так и урежением импульсации [3]. При этом обнаружена цикличность колебаний частоты фоновой нейрональной импульсации и установлено, что ответ нейрона зависит от того, в какую фазу цикла попадало раздражение [4]. Кроме того, установлено существование множества различных нейронов со специфическими функциями обработки сигналов [5], поэтому на основе ответа отдельного нейрона или группы нейронов нельзя судить о времени возбуждения зрительного анализатора в целом.The disadvantage of this device is the inability to determine the excitation time of the visual analyzer as a whole, since in this device the time between the moment of irritation and the reaction of a neuron or group of neurons is measured. It is known that when the brain is activated, one and the same neuron can respond to stimulation with both increased and decreased impulses [3]. In this case, the cyclicality of the oscillations of the frequency of the background neuronal impulse was found and it was found that the response of the neuron depends on what phase of the cycle the stimulus fell into [4]. In addition, the existence of many different neurons with specific signal processing functions has been established [5]; therefore, based on the response of an individual neuron or group of neurons, one cannot judge the time of excitation of the visual analyzer as a whole.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для исследования параметров инерционности зрительной системы человека, содержащее пульт управления, точечный источник света, счетчик, блок индикации, генератор импульсов, генератор миллисекундных импульсов, первый одновибратор, второй одновибратор с регулируемой длительностью импульса, третий одновибратор, элемент ИЛИ и элемент И, выход которого соединен с первым входом счетчика, выход счетчика соединен с первым входом блока индикации, первый выход пульта управления соединен с первым входом источника света, выход первого одновибратора соединен с вторым входом счетчика, второй вход блока индикации соединен с вторым выходом пульта управления, выход генератора миллисекундных импульсов соединен с первым входом элемента И, выход генератора секундных импульсов соединен со входом первого одновибратора, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и с первым входом второго одновибратора с регулируемой длительностью импульса, выход которого соединен со вторым входом элемента И и со входом третьего одновибратора, выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом источника света, третий выход пульта управления соединен со вторым входом второго одновибратора с регулируемой длительностью импульса [6].The closest in technical essence to the present invention is 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 pulse generator, a millisecond pulse generator, a first one-shot, a second one-shot with an adjustable pulse duration, a third one-shot , OR element and AND element, the output of which is connected to the first input of the counter, the output of the counter is connected to the first input of the display unit, the first the control panel stroke is connected to the first input of the light source, the output of the first single vibrator is connected to the second counter input, the second input of the display unit is connected to the second output of the control panel, the millisecond pulse generator output is connected to the first input of the And element, the output of the second pulse generator is connected to the input of the first single vibrator 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 second input of the element and D and to the input of the third monostable multivibrator, whose output is connected to the second input of the OR gate, whose output is connected to the second input of the light source, the third remote control output connected to the second input of the second monostable multivibrator with variable pulse length [6].

Экспериментально установлено, что недостатком данного устройства является низкая точность измерения параметров инерционности зрительной системы человека, обусловленная невозможностью изменения длительности импульса на выходе второго одновибратора с шагом 1 мс. Минимальный шаг изменения длительности импульса ограничен разрешающей способностью потенциометра пульта управления, то есть наименьшим изменением угла поворота подвижной системы потенциометра, при котором изменение сопротивления может быть различимо [7].It was experimentally established that the disadvantage of this device is the low accuracy of measuring the inertia parameters of the human visual system, due to the impossibility of changing the pulse duration at the output of the second one-shot in 1 ms increments. The minimum step of changing the pulse duration is limited by the resolution of the potentiometer of the control panel, that is, the smallest change in the angle of rotation of the movable system of the potentiometer, at which the change in resistance can be distinguishable [7].

Время возбуждения зрительного анализатора может быть определено по минимальной длительности светового импульса, воспринимаемого испытуемым. Однако экспериментально установлено, что при длительности световых импульсов менее 3 мс интенсивность субъективно воспринимаемого излучения уменьшается. Увеличение интенсивности излучения до нормального субъективно воспринимаемого уровня нежелательно вследствие возможного повреждения сетчатки зрительного анализатора [8].The excitation time of the visual analyzer can be determined by the minimum duration of the light pulse perceived by the subject. However, it was experimentally established that when the duration of light pulses is less than 3 ms, the intensity of subjectively perceived radiation decreases. An increase in radiation intensity to a normal subjectively perceived level is undesirable due to possible damage to the retina of the visual analyzer [8].

В то же время известно, что в зрительном анализаторе on- и off-системы, формирующие соответственно сигнал о появлении и окончании светового стимула, функционируют независимо друг от друга [9, 10], а их динамика сходна [11]. Это позволяет определить время возбуждения зрительного анализатора, то есть on-системы, по равному ему времени возбуждения off-системы.At the same time, it is known that on- and off-systems in the visual analyzer, which respectively generate a signal about the appearance and end of a light stimulus, function independently of each other [9, 10], and their dynamics are similar [11]. This allows you to determine the excitation time of the visual analyzer, that is, the on-system, by the equal time of the excitation of the off-system.

Предлагаемое устройство позволяет изменять длительность импульса с шагом 1 мс, тем самым повысить точность определения времени возбуждения зрительного анализатора человека, исключив опасность повреждения сетчатки большой интенсивностью предъявляемых световых импульсов.The proposed device allows you to change the pulse duration in increments of 1 ms, thereby increasing the accuracy of determining the time of excitation of the human visual analyzer, eliminating the risk of damage to the retina by the high intensity of the applied light pulses.

В предлагаемом изобретении в устройство для исследования параметров инерционности зрительной системы человека, содержащее генератор секундных импульсов, генератор миллисекундных импульсов, первый, второй и третий одновибраторы, элемент ИЛИ, счетчик, точечный источник света и блок индикации, выход генератора секундных импульсов соединен с входом первого одновибратора, выход которого соединен с входом второго одновибратора и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего одновибратора, а выход - с входом источника света, выход счетчика соединен с входом блока индикации, дополнительно введены формирователь интервала времени, генератор серии из пяти импульсов, четвертый одновибратор, первый и второй ключи, причем выход первого ключа соединен с входом четвертого одновибратора, выход которого соединен с первым входом счетчика, выход второго ключа соединен с входом генератора серии из пяти импульсов, выход которого соединен с вторым входом счетчика, выход которого соединен также с первым входом формирователя интервала времени, второй вход которого соединен с выходом генератора миллисекундных импульсов, третий вход - с выходом второго одновибратора, а выход - с входом третьего одновибратора.In the present invention, in a device for studying the inertia parameters of the human visual system, comprising a second pulse generator, a millisecond pulse generator, a first, second and third one-vibrator, an OR element, a counter, a point light source and an indication unit, the output of the second pulse generator is connected to the input of the first one-vibrator the output of which is connected to the input of the second one-shot and the first input of the OR element, the second input of which is connected to the output of the third one-shot, and the output to the input and light source, the output of the counter is connected to the input of the display unit, a time interval former, a five-pulse series generator, a fourth one-shot, the first and second keys are additionally introduced, and the output of the first key is connected to the input of the fourth one-shot, the output of which is connected to the first input of the counter, the output the second key is connected to the input of a generator of a series of five pulses, the output of which is connected to the second input of the counter, the output of which is also connected to the first input of the shaper of the time interval, the second input to orogo generator connected to the output pulses of millisecond, the third input - with the output of the second monostable multivibrator, while the output - to the input of the third monostable multivibrator.

Заявляемое устройство позволяет благодаря введению формирователя интервала времени, генератора серии из пяти импульсов, четвертого одновибратора, первого и второго ключей:The inventive device allows, thanks to the introduction of a time interval shaper, a generator of a series of five pulses, a fourth one-shot, the first and second keys:

- повысить точность определения времени возбуждения зрительного анализатора человека за счет возможности изменения длительности импульса с шагом 1 мс;- to increase the accuracy of determining the time of excitation of the human visual analyzer due to the possibility of changing the pulse duration in increments of 1 ms;

- определить время возбуждения зрительного анализатора человека, исключив опасность повреждения сетчатки большой интенсивностью предъявляемых световых импульсов.- determine the time of excitation of the human visual analyzer, eliminating the risk of damage to the retina by the high intensity of the presented light pulses.

Таким образом, заявляемое устройство отличается от известных новыми свойствами, обусловливающими получение положительного эффекта.Thus, the claimed device differs from the known new properties that determine the receipt of a positive effect.

На фиг.1 представлена структурная схема заявляемого устройства, на фиг.2 - временные диаграммы его работы, на фиг.3 - временная диаграмма изменения длительности межимпульсного интервала между световыми импульсами в паре при определении времени возбуждения зрительного анализатора.Figure 1 presents a structural diagram of the inventive device, figure 2 is a timing diagram of its operation, figure 3 is a timing chart of the duration of the interpulse interval between light pulses in a pair when determining the excitation time of the visual analyzer.

На фиг.4 представлены временные диаграммы двух световых импульсов длительностью τимп, разделенных межимпульсным интервалом tмии, и вызываемых ими зрительных ощущений, где:Figure 4 presents the timing diagrams of two light pulses of duration τ imp , separated by the interpulse interval t of the mission , and the visual sensations caused by them, where:

- фиг.4а - временная диаграмма двух световых импульсов, разделенных межимпульсным интервалом tмии, вызывающих зрительное ощущение раздельности импульсов;- figa is a timing diagram of two light pulses separated by an interpulse interval t mission , 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;- FIG. 4c 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.4г - временная диаграмма зрительного ощущения двух световых импульсов, представленных на фиг.4в;- Fig.4g is a timing diagram of the visual sensation of two light pulses shown in Fig.4B;

- τon - время возбуждения on-системы зрительного анализатора - время суммации on-системы, необходимое для возникновения зрительного ощущения начала стимула, то есть время между моментом воздействия света на сетчатку и моментом возникновения соответствующего зрительного ощущения [12, 13, 14] (фиг.4б);- τ on is the time of on-system excitation of the visual analyzer — the summation time of the on-system is necessary for the visual sensation of the onset of the stimulus to appear, that is, the time between the moment of light exposure on the retina and the moment the corresponding visual sensation occurs [12, 13, 14] (Fig. .4b);

- τoff - время возбуждения off-системы зрительного анализатора - время суммации off-системы, необходимое для возникновения зрительного ощущения окончания стимула (фиг.4б).- τ off is the excitation time of the off-system of the visual analyzer is the summation time of the off-system necessary for the visual sensation of the end of the stimulus to occur (Fig. 4b).

Заявляемое устройство содержит генератор 1 секундных импульсов, генератор 2 миллисекундных импульсов, первый 3, второй 4, третий 5 и четвертый 6 одновибраторы, элемент 7 ИЛИ, реверсивный счетчик 8, формирователь 9 интервала времени, точечный источник 10 света, блок 11 индикации, генератор 12 серии из пяти импульсов, первый 13 и второй 14 ключи.The inventive device comprises a generator of 1 second pulses, a generator of 2 millisecond pulses, a first 3, a second 4, a third 5 and a fourth 6 single vibrators, an OR element 7, a reversible counter 8, a time interval shaper 9, a point light source 10, an indication unit 11, an indicator 12 series of five pulses, the first 13 and second 14 keys.

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

Первый 3 и третий 5 одновибраторы предназначены для выработки парных тестовых импульсов длительностью 200 мс, второй 4 одновибратор - импульса запуска необходимой длительности для формирователя 9 интервала времени, четвертый 6 одновибратор - для выработки короткого импульса с целью устранения «звона» контактов первого ключа 13. Одновибраторы 3-6 могут быть выполнены, например, с использованием микросхемы К155АГ1, которая может запускаться как по переднему, так и по заднему фронтам поступающих импульсов, по схеме рис.4.20, с.216 [15].The first 3 and third 5 single vibrators are designed to generate paired test pulses of 200 ms duration, the second 4 single vibrator is the start pulse of the required duration for the shaper 9 time intervals, the fourth 6 single vibrator is used to generate a short pulse to eliminate the “ringing” of the contacts of the first key 13. Single vibrators 3-6 can be performed, for example, using the K155AG1 microcircuit, which can be triggered both on the leading and trailing edges of the incoming pulses, according to the scheme in Fig.4.20, p.216 [15].

Счетчик 8 выполнен реверсивным. Формирователь 9 интервала времени предназначен для формирования межимпульсного интервала между двумя импульсами в паре с точностью 1 мс и может быть выполнен, например, по схеме рис.7.48а, стр.265 [16].The counter 8 is made reversible. The time interval shaper 9 is intended for the formation of an inter-pulse interval between two pulses in a pair with an accuracy of 1 ms and can be performed, for example, according to the scheme in Fig. 7.48a, p. 265 [16].

Источник 10 света предназначен для предъявления световых импульсов и выполнен точечным, например, на светодиоде типа АЛС307ЕМ.The light source 10 is intended for the presentation of light pulses and is made point, for example, on an LED type ALS307EM.

Индикаторы в блоке 11 индикации предназначены для отображения значения времени возбуждения и могут быть выполнены, например, на индикаторах типа АЛС333А.The indicators in the display unit 11 are designed to display the value of the excitation time and can be performed, for example, on indicators of the type ALS333A.

Генератор 12 серии из пяти импульсов может быть выполнен, например, аналогично генераторам 7 и 8 а.с. 1309062 СССР [17].The generator 12 of a series of five pulses can be performed, for example, similarly to generators 7 and 8 a.s. 1309062 USSR [17].

Ключ 13 предназначен для запуска четвертого 6 одновибратора, ключ 14 - для запуска генератора 12 серии из пяти импульсов.Key 13 is designed to start the fourth 6 one-shot, key 14 - to start the generator 12 of a series of five pulses.

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. При включении питания счетчик 8 обнуляется, схема формирователя 9 интервала времени и схема генератора 12 серии из пяти импульсов устанавливаются в исходное состояние (цепи не показаны), генератор 1 вырабатывает секундные импульсы (фиг.2а), генератор 2 - миллисекундные импульсы. Импульсы с выхода генератора 1 поступают на вход первого 3 одновибратора, вырабатывающего по переднему фронту каждого импульса первый импульс длительностью 200 мс (фиг.2б), который через элемент 7 ИЛИ поступает на источник 10 света (фиг.2е) и задним фронтом запускает второй 4 одновибратор, вырабатывающий импульс длительности, необходимой для запуска формирователя 9 интервала времени (фиг.2в).The device operates as follows. When the power is turned on, the counter 8 is reset, the circuit of the time interval generator 9 and the circuit of the generator of a series of five pulses are set to the initial state (circuits not shown), the generator 1 generates second pulses (Fig. 2a), and the generator 2 produces millisecond pulses. The pulses from the output of the generator 1 are fed to the input of the first 3 one-shot, generating the first pulse with a duration of 200 ms along the leading edge of each pulse (Fig.2b), which through the 7 element OR is fed to the light source 10 (Fig.2e) and triggers the second 4 a single vibrator generating a pulse of duration necessary to start the shaper 9 of the time interval (pigv).

На первом этапе (фиг.3, интервал времени T0-T1) испытуемый нажимает ключ 14, генератор 12 вырабатывает пачку из пяти импульсов, которые поступают на счетчик 8, суммируются, результат счета поступает на формирователь 9 интервала времени и отображается в блоке 11 индикации. На формирователь 9 интервала времени поступают миллисекундные импульсы с генератора 2, после запуска формирователя 9 импульсом с выхода второго 4 одновибратора (фиг.2в) на выходе формирователя 9 формируется импульс длительностью 5 мс (фиг.2г), по его заднему фронту запускается третий 5 одновибратор, вырабатывающий второй импульс длительностью 200 мс (фиг.2д), который через элемент 7 ИЛИ поступает на источник 10 света (фиг.2е). В результате испытуемому предъявляется последовательность парных световых импульсов длительности, равной 200 мс, разделенных межимпульсным интервалом, равным 5 мс, повторяющихся через временной интервал 1 с. Далее испытуемый нажимает ключ 14 необходимое число раз, пока не определит момент субъективного ощущения раздельности двух световых импульсов в паре (фиг.3, момент времени T1).At the first stage (Fig. 3, the time interval T 0 -T 1 ), the test subject presses the key 14, the generator 12 generates a pack of five pulses, which are sent to the counter 8, are summed, the counting result is sent to the shaper 9 of the time interval and is displayed in block 11 indication. Millisecond pulses are received from the generator 2 to the shaper 9 of the time interval, after the shaper 9 is started by a pulse from the output of the second 4 single-vibrator (Fig.2c), a pulse of 5 ms duration is generated at the output of the shaper 9 (Fig.2d), a third 5 single-vibrator is launched along its trailing edge generating a second pulse with a duration of 200 ms (Fig.2d), which through the element 7 OR enters the light source 10 (Fig.2e). As a result, the test subject is presented with a sequence of paired light pulses of a duration equal to 200 ms, separated by an inter-pulse interval of 5 ms, repeated over a time interval of 1 s. Next, the subject presses the key 14 the required number of times until he determines the moment of subjective sensation of the separation of the two light pulses in a pair (figure 3, time T 1 ).

На втором этапе (фиг.3, интервал времени T12) испытуемый нажимает ключ 13, одновибратор 6 вырабатывает импульс, который поступают на счетчик 8, вычитается, результат счета поступает на формирователь 9 интервала времени и отображается в блоке 11 индикации. Аналогично предыдущему на выходе формирователя 9 формируется импульс меньшей на 1 мс длительности, по его заднему фронту запускается третий 5 одновибратор, вырабатывающий второй импульс длительностью 200 мс, который через элемент 7 ИЛИ поступает на источник 10 света. Далее испытуемый нажимает ключ 13 необходимое число раз, пока не определит момент субъективного ощущения слияния двух световых импульсов в паре в один (фиг.3, момент времени Т2).In the second stage (figure 3, the time interval T 1 -T 2 ), the test subject presses the key 13, the one-shot 6 generates a pulse, which is received on the counter 8, is subtracted, the counting result is transmitted to the shaper 9 of the time interval and is displayed in the display unit 11. Similarly to the previous one, an impulse of a duration shorter than 1 ms is formed at the output of the former 9, a third 5 one-shot is launched at its trailing edge, generating a second impulse of 200 ms duration, which is transmitted to the light source 10 through the OR element 7. Next, the subject presses the key 13 the required number of times until he determines the moment of subjective sensation of the merger of two light pulses in a pair into one (Fig. 3, time point T 2 ).

Время возбуждения зрительного анализатора принимается равным значению длительности импульса на выходе формирователя 9 в момент субъективного ощущения слияния двух световых импульсов в паре в один, которое отображается на индикаторах блока 12 индикации в мс.The excitation time of the visual analyzer is taken equal to the value of the pulse duration at the output of the shaper 9 at the time of the subjective sensation of the merger of two light pulses in a pair into one, which is displayed on the indicators of the display unit 12 in ms.

При предъявлении испытуемому двух световых импульсов длительностью τимпon, разделенных межимпульсным интервалом tмии>tпор (фиг.4а), off-система зрительного анализатора после окончания первого импульса возбудится и сформирует сигнал, свидетельствующий о его окончании, поэтому у испытуемого возникает субъективное ощущение раздельности двух световых импульсов (фиг.4б).Upon presentation to the subject of two light pulses of duration τ imp > τ on , separated by an interpulse interval t mission > t then (Fig. 4a), the off-system of the visual analyzer is excited after the end of the first impulse and generates a signal indicating its end, therefore, the subject appears subjective sensation of separation of two light pulses (figb).

При уменьшении длительности межимпульсного интервала между двумя световыми импульсами восприятие зрительных импульсов затрудняется из-за влияния обратной маскировки, заключающейся в ухудшении восприятия первого по времени импульса вследствие предъявления второго импульса в непосредственной пространственно-временной близости с первым, а также прямой маскировки, при которой первый импульс влияет на качество восприятия второго [18]. Поэтому при уменьшении длительности межимпульсного интервала tмии между двумя световыми импульсами до значения tмии=tпор (фиг.4в) off-система зрительного анализатора после окончания первого импульса не успевает возбудится и сформировать сигнал, свидетельствующий о его окончании, и у испытуемого возникает ощущение субъективного слияния двух световых импульсов в один (фиг.4г).With a decrease in the duration of the inter-pulse interval between two light pulses, the perception of visual pulses becomes more difficult due to the influence of reverse masking, which consists in a deterioration in the perception of the first time pulse due to the presentation of the second pulse in the immediate spatio-temporal proximity with the first, as well as direct masking, in which the first pulse affects the quality of perception of the second [18]. Therefore, when the duration of the interpulse interval t of the mission between two light pulses is reduced to a value of t mission = t then (Fig. 4c), the off-system of the visual analyzer does not have time to be excited after the end of the first pulse and generate a signal indicating its end, and the subject has a feeling subjective fusion of two light pulses into one (Fig.4g).

Длительность порогового межимпульсного интервала tnop между двумя световыми импульсами, при которой достигается субъективное ощущение слияния двух световых импульсов в один, определяет пороговое значение времени возбуждения off-системы или равного ему порогового значения времени возбуждения on-системы зрительного анализатора.The duration of the threshold interpulse interval tnop between two light pulses, at which a subjective sensation of the merging of two light pulses into one is achieved, determines the threshold value of the excitation time of the off-system or an equal threshold value of the excitation time of the on-system of the visual analyzer.

Во время ответов на световые стимулы появляется вначале рецептивное поле (РП) нейрона небольшого размера. Затем регистрируемое РП расширяется, после чего ослабляется, фрагментируется и исчезает. Статистическая оценка показала, что исчезновение регистрируемого РП нейрона приходится на период от 100 до 200 мс после появления светового стимула [11]. После исчезновения РП нейронные структуры приходят в исходное состояние и становятся готовыми к восприятию нового стимула [19], поэтому длительность световых импульсов принята равной 200 мс.During responses to light stimuli, the receptive field (RP) of a small neuron appears first. Then, the recorded RP expands, after which it weakens, fragmentes, and disappears. A statistical evaluation showed that the disappearance of the registered RP of the neuron occurs in the period from 100 to 200 ms after the appearance of the light stimulus [11]. After the disappearance of RP, neural structures return to their initial state and become ready to accept a new stimulus [19]; therefore, the duration of light pulses was taken to be 200 ms.

При межстимульном интервале, равном 500 мс, эффекты маскировки отсутствуют или слабовыражены [20]. Для устранения эффекта маскировки последовательность парных световых импульсов повторяется через временной интервал 1 с.At an interstimulus interval of 500 ms, masking effects are absent or weakly expressed [20]. To eliminate the masking effect, the sequence of paired light pulses is repeated after a time interval of 1 s.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность определения времени возбуждения зрительного анализатора человека за счет возможности изменения длительности импульса с шагом 1 мс, определить время возбуждения зрительного анализатора человека, исключив опасность повреждения сетчатки большой интенсивностью предъявляемых световых импульсов.Thus, the proposed device allows to increase the accuracy of determining the excitation time of the human visual analyzer due to the possibility of changing the pulse duration in 1 ms increments, to determine the excitation time of the human visual analyzer, eliminating the risk of damage to the retina by the high intensity of the applied light pulses.

Источники информацииInformation sources

1. Кроль В.М., Таненгольц Л.И. Время узнавания, пороговое время предъявления и длительность маскирования изображений // Физиология человека. - 1976. - Т.2. - №4. - С.566-570.1. Krol V.M., Tanengolts L.I. Recognition time, threshold time of presentation and duration of image masking // Human Physiology. - 1976.- T.2. - No. 4. - S.566-570.

2. Хабибуллин Р.Д., Перфильев А.Н. Устройства для измерения и регистрации на машинный носитель интервалов времени между моментом раздражения и последовательными импульсами реакции нейрона // Физиол. журнал СССР им. И.М.Сеченова. - 1983. - Т.64. - №10. - С.1383-1385.2. Khabibullin R. D., Perfilyev A. N. Devices for measuring and recording time intervals between the moment of stimulation and successive reaction impulses of a neuron on a machine carrier // Fiziol. USSR journal them. I.M.Sechenova. - 1983 .-- T.64. - No. 10. - S.1383-1385.

3. Кратин Ю.Г., Чукова С.В., Пантелеев С.С., Рыбаков М.В. Мозаичность возбудительных и тормозных процессов в популяциях нейронов коры при реакции активации мозга // Физиол. журнал СССР им. И.М.Сеченова. - 1987. - Т.73. - №5. - С.607-617.3. Kratin Yu.G., Chukova S.V., Panteleev S.S., Rybakov M.V. Mosaicism of excitatory and inhibitory processes in populations of cortical neurons during a brain activation reaction // Fiziol. USSR journal them. I.M.Sechenova. - 1987. - T.73. - No. 5. - S. 607-617.

4. Лавров В.В. Динамика сверхмедленных колебаний мультинейронной активности и биоэлектрических потенциалов мозга кошки при неподкрепляемом световом раздражении // Физиол. журнал СССР им. И.М.Сеченова. - 1989. - Т.75. - №7. - С.890-897.4. Lavrov V.V. Dynamics of super slow oscillations of multineuron activity and bioelectric potentials of the brain of a cat with non-reinforced light stimulation // Fiziol. USSR journal them. I.M.Sechenova. - 1989.- T.75. - No. 7. - S.890-897.

5. Шамшинова А.М., Волков В.В. Функциональные методы исследования в офтальмологии: - М.: Медицина, 1999. - 416 с.5. Shamshinova A.M., Volkov V.V. Functional research methods in ophthalmology: - M .: Medicine, 1999. - 416 p.

6. Патент 2220656 РФ, МКИ А61В 5/16 Устройство для исследования параметров инерционности зрительной системы человека / В.В.Роженцов, И.В.Петухов (РФ). - Опубл. 10.01.2004, Бюл. №1.6. RF patent 2220656, MKI А61В 5/16 A device for studying the inertia parameters of the human visual system / V.V. Rozhentsov, I.V. Petukhov (Russian Federation). - Publ. 01/10/2004, Bull. No. 1.

7. Рычина Т.А., Зеленский А.В. Устройства функциональной электроники и электрорадиоэлементы: Учебник для ВУЗов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1989. - 352 с.7. Rychina T.A., Zelensky A.V. Functional Electronics Devices and Electro-Radio Elements: Textbook for High Schools. - 2nd ed., Revised. and add. - M .: Radio and communications, 1989 .-- 352 p.

8. Преображенский П.В., Шостак В.И., Балашевич Л.И. Световые повреждения глаз. - Л.: Медицина, 1986. - 200 с.8. Preobrazhensky P.V., Shostak V.I., Balashevich L.I. Light damage to the eyes. - L .: Medicine, 1986. - 200 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. Глезер В.Д. Зрение и мышление. 2-е изд., перераб. и доп. - СПб.: Наука, 1993. - 284 с.10. Glezer V.D. Vision and thinking. 2nd ed., Revised. and add. - St. Petersburg: Nauka, 1993 .-- 284 p.

11. Шевелев И.А. Временная переработка сигналов в зрительной коре // Физиология человека. - 1997. - Т.23. - №2. - С.68-79.11. Shevelev I.A. Temporary signal processing in the visual cortex // Human Physiology. - 1997. - T.23. - No. 2. - S.68-79.

12. 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.12. 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.

13. Семеновская Е.Н. Электрофизиологические исследования в офтальмологии. - М.: Медгиз, 1963. - 279 с.13. Semenovskaya E.N. Electrophysiological studies in ophthalmology. - M .: Medgiz, 1963 .-- 279 p.

14. Роженцов В.В., Петухов И.В. Определение времени ощущения зрительной системы человека // Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах: Матер. II междунар. научн.-практич. конф. / Юж. - Рос. госуд. технич. ун-т (НПИ) - Новочеркасск: ООО НПО «ТЕМП», 2001. - Ч.4. - С.12-14.14. Rozhentsov V.V., Petukhov I.V. Determining the time of sensation of the human visual system // Computer technologies in science, production, social and economic processes: Mater. II international scientific and practical conf. / South - Grew up. gos. tech. University (NPI) - Novocherkassk: LLC NPO TEMP, 2001. - Part 4. - S.12-14.

15. Расчет элементов цифровых устройств: Учеб. пособие / Л.Н.Преснухин, Н.В.Воробьев, А.А.Шишкевич. / Под ред. Л.Н.Преснухина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1991. - 526 с.15. The calculation of the elements of digital devices: Textbook. allowance / L.N. Presnukhin, N.V. Vorobiev, A.A. Shishkevich. / Ed. L.N. Presnukhina. - 2nd ed., Revised. and add. - M.: Higher School, 1991 .-- 526 p.

16. Фролкин В.Т., Попов Л.Н. Импульсные и цифровые устройства: Учеб. пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1992. - 336 с.16. Frolkin V.T., Popov L.N. Pulse and digital devices: Textbook. manual for universities. - M .: Radio and communications, 1992 .-- 336 p.

17. Авторское свидетельство 1309062 СССР, G07С 1/22. Устройство для судейства спортивной игры / Б.Ф.Лаврентьев, В.В.Роженцов. - Опубл. 07.05.87, Бюл. №17.17. Copyright certificate 1309062 USSR, G07C 1/22. Device for refereeing a sports game / B.F. Lavrentiev, V.V. Rozhentsov. - Publ. 05/07/88, Bull. Number 17.

18. Кропотов Ю.Д., Пономорев 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.561-566.18. Kropotov Yu.D., Ponomorev 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.

19. Подвигин Н.Ф. Динамические свойства нейронных структур зрительной системы. Л.: Наука, 1979. - 158 с.19. Podvigin N.F. Dynamic properties of neural structures of the visual system. L .: Nauka, 1979.- 158 p.

20. 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.5-14.20. 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 времени возбуждения зрительного анализатора человека, содержащее генератор секундных импульсов, генератор миллисекундных импульсов, первый, второй и третий одновибраторы, элемент ИЛИ, счетчик, точечный источник света и блок индикации, выход генератора секундных импульсов соединен с входом первого одновибратора, выход которого соединен с входом второго одновибратора и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего одновибратора, а выход - с входом источника света, выход счетчика соединен с входом блока индикации, отличающееся тем, что в него дополнительно введены формирователь интервала времени, генератор серии из пяти импульсов, четвертый одновибратор, первый и второй ключи, причем выход первого ключа соединен с входом четвертого одновибратора, выход которого соединен с первым входом счетчика, выход второго ключа соединен с входом генератора серии из пяти импульсов, выход которого соединен с вторым входом счетчика, выход которого соединен также с первым входом формирователя интервала времени, второй вход которого соединен с выходом генератора миллисекундных импульсов, третий вход - с выходом второго одновибратора, а выход - с входом третьего одновибратора.A device for determining the excitation time of a human visual analyzer, comprising a second pulse generator, a millisecond pulse generator, a first, second and third single vibrator, an OR element, a counter, a point light source and an indication unit, the output of a second pulse generator is connected to the input of the first single vibrator, the output of which is connected with the input of the second one-shot and the first input of the OR element, the second input of which is connected to the output of the third one-shot, and the output is with the input of the light source, the output of the counter connected to the input of the display unit, characterized in that it additionally introduces a time interval shaper, a five-pulse series generator, a fourth one-shot, first and second keys, the output of the first key being connected to the input of the fourth one-shot, the output of which is connected to the first counter input, the output of the second key is connected to the input of a five-pulse series generator, the output of which is connected to the second input of the counter, the output of which is also connected to the first input of the time interval shaper, the second input of which th oscillator connected to the output pulses of millisecond, the third input - with the output of the second monostable multivibrator, while the output - to the input of the third monostable multivibrator.
RU2005135901/14A 2005-11-18 2005-11-18 Device for measuring time of excitation of human vision analyzer RU2302200C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005135901/14A RU2302200C1 (en) 2005-11-18 2005-11-18 Device for measuring time of excitation of human vision analyzer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005135901/14A RU2302200C1 (en) 2005-11-18 2005-11-18 Device for measuring time of excitation of human vision analyzer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2302200C1 true RU2302200C1 (en) 2007-07-10

Family

ID=38316566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005135901/14A RU2302200C1 (en) 2005-11-18 2005-11-18 Device for measuring time of excitation of human vision analyzer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2302200C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8937078B2 (en) 2009-02-10 2015-01-20 Janssen Pharmaceutica Nv Quinazolinones as prolyl hydroxylase inhibitors
RU2647997C1 (en) * 2017-07-24 2018-03-21 Валерий Витальевич Роженцов Method of ranking athletes according to the time of visual analyzer excitation
RU212561U1 (en) * 2022-04-29 2022-07-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Device for measuring and recording bioelectric potentials of the retina

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
РОЖЕНЦОВ В.В. и др. Определение времени ощущения зрительной системы человека. Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах. Материалы II международной науч.-практич. конференции. - Новочеркасск, ОООНПО «ТЕМП», 2001, ч.4, с.12-14. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8937078B2 (en) 2009-02-10 2015-01-20 Janssen Pharmaceutica Nv Quinazolinones as prolyl hydroxylase inhibitors
RU2647997C1 (en) * 2017-07-24 2018-03-21 Валерий Витальевич Роженцов Method of ranking athletes according to the time of visual analyzer excitation
RU212561U1 (en) * 2022-04-29 2022-07-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Device for measuring and recording bioelectric potentials of the retina

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Eagleman Human time perception and its illusions
US4064870A (en) Method and device for evaluating nerve impulse propagation velocity and latency of electrodermal reflexes
US3780724A (en) SENSATION-COGNITION COMPUTER EMPLOYING {37 t{38 {11 TEST CALCULATIONS
RU2302200C1 (en) Device for measuring time of excitation of human vision analyzer
RU2195174C1 (en) Method for detecting time for human visual persistence
Zhang et al. Adaptation to visual or auditory time intervals modulates the perception of visual apparent motion
RU2271742C1 (en) Device for finding time of excitation of human visual analyzer
RU2286082C1 (en) Device for determining lability of human visual system
RU2417045C1 (en) Visual analyser activation time device
RU2220656C1 (en) Device for studying human vision system inertia parameters
RU2269293C1 (en) Device for measuring time of perception of visual information
RU2231293C1 (en) Method for determining stimulation time for human visual analyzer
RU2307588C1 (en) Device for studying time of inertia of human visual system
RU2301623C1 (en) Device for investigating parameteres of inertia of human vision system
RU2262293C1 (en) Method for determining human visual system response time
RU2291661C1 (en) Device for measuring lability of vision system of patient
Wilcott A search for subthreshold conditioning at four different auditory frequencies.
Karolis et al. Probing the architecture of visual number sense with parietal tRNS
Leat et al. Rivalry with continuous and flashed stimuli as a measure of ocular dominance across the visual field
RU2252701C1 (en) Method for determining human vision system persistence time
RU2334453C1 (en) Method for estimating human visual system response time
RU2314032C1 (en) Device for studying time of inertia of human visual system
RU2332159C1 (en) Method of defining response time of human vision system
RU2372063C1 (en) Method for estimating physical efficiency of person
RU89360U1 (en) DEVICE FOR RESEARCH TIME OF INERTIATION OF HUMAN VISUAL SYSTEM

Legal Events

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

Effective date: 20071119