RU2348344C1 - Test procedure for intensity of interhemispheric interaction (iihi) of human cerebrum - Google Patents
Test procedure for intensity of interhemispheric interaction (iihi) of human cerebrum Download PDFInfo
- Publication number
- RU2348344C1 RU2348344C1 RU2007128209/14A RU2007128209A RU2348344C1 RU 2348344 C1 RU2348344 C1 RU 2348344C1 RU 2007128209/14 A RU2007128209/14 A RU 2007128209/14A RU 2007128209 A RU2007128209 A RU 2007128209A RU 2348344 C1 RU2348344 C1 RU 2348344C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- image
- angle
- test
- images
- sequence
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам измерений психофизиологических характеристик человека и оценки функционального состояния его головного мозга, а именно - к способам определения интенсивности межполушарного взаимодействия (ИМПВ) головного мозга, и может быть использовано в инженерной психологии, педагогике, акмеологии и медицине с целью оптимизации трудового, учебного и терапевтического процессов, профотбора и профориентации.The invention relates to methods for measuring the psychophysiological characteristics of a person and assessing the functional state of his brain, namely, to methods for determining the intensity of interhemispheric interaction (IMPI) of the brain, and can be used in engineering psychology, pedagogy, acmeology and medicine in order to optimize labor, educational and therapeutic processes, professional selection and career guidance.
Известен электроэнцефалографический (ЭЭГ) способ определения текущего значения ИМПВ. Способ включает непрерывную регистрацию в течение некоторого времени (30 с и более) величин электрической активации в двух отведениях - от правого и левого полушарий мозга - и определение когерентности колебательной активности регистрируемых потенциалов. В качестве количественного показателя текущего значения ИМПВ используют степень когерентности регистрируемых за некоторый отрезок времени потенциалов (Соколов Э.М., Жеребцова В А., Сапогова Е.Е., Хадарцев А.А. Исследование механизмов организации и коррекции высших психических функций в онтогенезе // Валеология. - Ростов-на-Дону: Изд-во РГУ, 2002, №3. С.78-86).Known electroencephalographic (EEG) method for determining the current value of IMPV. The method includes continuously recording for some time (30 s or more) the values of electrical activation in two leads - from the right and left hemispheres of the brain - and determining the coherence of the vibrational activity of the recorded potentials. The degree of coherence of potentials recorded over a certain period of time is used as a quantitative indicator of the current value of IMPI (Sokolov E.M., Zherebtsova V.A., Sapogova E.E., Khadartsev A.A. Investigation of the mechanisms of organization and correction of higher mental functions in ontogenesis / / Valeology. - Rostov-on-Don: Publishing House of the RSU, 2002, No. 3. P.78-86).
Согласно современным представлениям функция когерентности отражает степень интеграции, или сонастроенности, различных областей мозга на реализацию психофизиологического процесса. Более высокие значения когерентности между двумя сигналами означают более высокую степень функционального взаимодействия и более высокую интеграцию между этими областями мозга. Увеличение когерентности сигналов в паре отведений свидетельствует о росте интенсивности функционального взаимодействия между полушариями головного мозга (Пасынкова Н.Р. ЭЭГ корреляты медитативного состояния // http://tm.org.ua/brain_functioning.html).According to modern concepts, the coherence function reflects the degree of integration, or attunement, of various areas of the brain to the implementation of the psychophysiological process. Higher coherency between the two signals means a higher degree of functional interaction and higher integration between these brain regions. An increase in the coherence of signals in a pair of leads indicates an increase in the intensity of functional interaction between the hemispheres of the brain (Pasynkova NR EEG correlates of the meditative state // http://tm.org.ua/brain_functioning.html).
Недостатки ЭЭГ-способа заключаются в неоднозначности получаемых количественных данных и сложности их интерпретации, а также в больших (не менее 30 с) затратах времени на процедуру измерения количественных данных. Это обстоятельство не позволяет интерпретировать определяемую ЭЭГ-способом количественную величину как достаточно точное текущее значение ИМПВ, пригодное для анализа влияния быстропротекающих внешних воздействий. Кроме того, способ применяется в лабораторных условиях и не позволяет осуществлять измерения в условиях реальной жизнедеятельности.The disadvantages of the EEG method are the ambiguity of the obtained quantitative data and the complexity of their interpretation, as well as the large (at least 30 s) time spent on the procedure for measuring quantitative data. This circumstance does not allow us to interpret the quantitative value determined by the EEG method as a fairly accurate current value of IMPV, suitable for analyzing the influence of fast-flowing external influences. In addition, the method is used in laboratory conditions and does not allow measurements in the conditions of real life.
Известен способ количественной оценки функционального состояния коры головного мозга человека воздействием на зрительный аппарат испытуемого, а именно измерением критической частоты слияния световых мельканий красного и зеленого цветов, воспринимаемых бинокулярно, при этом на каждой ступени на интервале 5-10 с плавно изменяют частоту следования световых импульсов до субъективного слияния мельканий по каждому цвету (Пат. RU 2141244, А61В 3/06, опубл. 1999.11.20). Недостатком способа является его продолжительность во времени и невозможность получить количественную характеристику коры головного мозга, которую можно интерпретировать как текущее значение ИМПВ, пригодное для анализа быстропротекающих процессов в головном мозге.A known method for quantifying the functional state of the human cerebral cortex by influencing the subject’s visual apparatus, namely by measuring the critical frequency of fusion of light flickers of red and green colors, perceived binocularly, while at each step in the interval of 5-10 s, the light pulse repetition rate is gradually changed to subjective fusion of flickers for each color (Pat. RU 2141244, АВВ 3/06, publ. 1999.11.20). The disadvantage of this method is its duration in time and the inability to obtain a quantitative characteristic of the cerebral cortex, which can be interpreted as the current value of IMPV, suitable for the analysis of fast processes in the brain.
Наиболее близким к заявляемому способу по назначению и количеству эквивалентных признаков является способ определения текущего значения ИМПВ, в котором в качестве количественного показателя текущего значения ИМПВ используют пороговый угол сохранности стререопсиса или стереоскопического восприятия (Островский В.А. Интенсификация межполушарного взаимодействия в головном мозге человека как акмеотический образовательный ресурс // Инновационные технологии в образовании и науке. Сборник трудов Международной научно-методической конференции 17-19 октября 2006 г. - Зыряновск: Изд-во Зыряновского центра ВКГТУ, 2006. Часть 2. - С.262-267. Прототип). Сведения о теоретической валидности известного способа опубликованы в специальной литературе (Островский В.А. Пределы разрушения стереопсиса как маркеры интенсивности латерального взаимодействия и продуктивности мышления // Известия ТРТУ. Тематический выпуск «Психология и педагогика». Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2005. №5 (49). - С.192-196).Closest to the claimed method according to the purpose and number of equivalent features is a method for determining the current value of IMVI, in which the threshold angle of preservation of strereopsis or stereoscopic perception is used as a quantitative indicator of the current value of IMVI (Ostrovsky V.A. Intensification of interhemispheric interaction in the human brain as acmeotic educational resource // Innovative technologies in education and science. Proceedings of the International Scientific and Methodological Conference October 17-19, 2006 - Zyryanovsk: Publishing House of the Zyryanovsky Center EKSTU, 2006. Part 2. - S.262-267. Prototype). Information on the theoretical validity of the known method is published in specialized literature (Ostrovsky V.A. Stereopsis destruction limits as markers of lateral interaction intensity and thinking productivity // Izvestiya TRTU. Thematic issue "Psychology and Pedagogy". Taganrog: Publishing House TRTU, 2005. No. 5 (49). - S.192-196).
Известный способ включает следующие процедуры: посредством стереоскопа испытуемому бинокулярно предъявляют для зрительного восприятия изображение геометрической фигуры, выполненное по методу случайно-точечной стереограммы Юлеша, например изображение квадрата, которое субъективно воспринимается как объемное.The known method includes the following procedures: by means of a stereoscope, the subject is presented with binocular for visual perception an image of a geometric figure made according to the method of random dot stereogram of Yulesh, for example, an image of a square that is subjectively perceived as three-dimensional.
Получение тестовой пары изображений методом случайно-точечных стереограмм Юлеша заключается в следующем: лист бумаги равномерно заполняют случайными точками, например, разбрызгиванием капель краски из пульверизатора. Затем создают точную копию этого изображения и в некоторый участок одного из изображений вносят модификацию: вырезают участок, например, в форме квадрата и сдвигают его по горизонтали, а образовавшийся пустой участок заполняют случайными точками дополнительным разбрызгиванием капель краски. Будучи бинокулярно совмещены в поле зрения, два изображения дают эффект объемного изображения модифицированного участка, который и используется в качестве тестовой фигуры (1. Julesz В. Binocular depth perception without familiarity cues // Science, 1964, vol.145, N 3630, p.356-362. 2. И.Рок. Введение в зрительное восприятие. М.: Педагогика, 1980. Том 1, С.127).Obtaining a test pair of images by the method of randomly-point stereograms of Yulesh is as follows: a sheet of paper is uniformly filled with random points, for example, by spraying drops of paint from a spray gun. Then, an exact copy of this image is created and a modification is made in a certain section of one of the images: a section is cut out, for example, in the form of a square and it is shifted horizontally, and the resulting empty section is filled with random dots by additional spraying of paint droplets. Being binocularly aligned in the field of view, two images give the effect of a three-dimensional image of a modified area, which is used as a test figure (1. Julesz B. Binocular depth perception without familiarity cues // Science, 1964, vol. 145, N 3630, p. 356-362. 2. I. Rock. Introduction to visual perception. M: Pedagogy, 1980. Volume 1, P.127).
После того как у испытуемого возникает субъективный эффект объемного восприятия тестовой фигуры, одно из составляющих стереопару монокулярных изображений поворачивают в собственной плоскости на некоторый угол и предъявляют испытуемому для зрительного восприятия. Здесь используется то свойство головного мозга, что одно изображение анализируется одним полушарием, левым или правым, а стереоэффект возникает за счет межполушарного взаимодействия. Возможности интегрального анализа у каждого мозга индивидуальны. С увеличением угла поворота одного из изображений увеличивается и усилие, затрачиваемое на построение объемной (стереоскопической) фигуры. Плоский поворот осуществляют до тех пор, пока угол поворота не достигнет порогового значения, при котором у испытуемого исчезает объемное зрительное восприятие и соответственно восприятие тестовой фигуры. Испытуемый субъективно констатирует факт исчезновения изображения тестовой фигуры. Предельное значение угла упомянутого поворота или, то же самое, порогового угла сохранности стререопсиса используют в качестве количественного показателя текущего значения ИМПВ.After the subject has the subjective effect of volume perception of the test figure, one of the stereocouple monocular images is rotated in its own plane by a certain angle and presented to the subject for visual perception. It uses the property of the brain that one image is analyzed by one hemisphere, left or right, and the stereo effect occurs due to interhemispheric interaction. The capabilities of integral analysis for each brain are individual. With an increase in the angle of rotation of one of the images, the effort spent on building a three-dimensional (stereoscopic) figure also increases. Flat rotation is carried out until the rotation angle reaches a threshold value at which the subject's visual perception and, accordingly, the perception of the test figure disappear. The subjective subjectively states the disappearance of the image of the test figure. The limit value of the angle of said rotation or, the same thing, the threshold angle of preservation of strereopsis is used as a quantitative indicator of the current value of IMPV.
Известный способ определения текущего значения ИМПВ выбран за прототип.A known method for determining the current value of IMPV is selected for the prototype.
Существенными признаками способа-прототипа являются предъявление испытуемому серии тестовых фигур, образованных бинокулярным совмещением в поле зрения испытуемого пары изображений, полученных методом случайно-точечных стереограмм Юлеша, и фиксирование угла плоского поворота одного из парных изображений, при котором тестовая фигура перестает восприниматься и сливается с фоном.The essential features of the prototype method are the presentation to the subject of a series of test figures formed by binocular combining in the field of view of the subject a pair of images obtained by random-point stereograms of Yulesh and fixing the angle of flat rotation of one of the paired images at which the test figure ceases to be perceived and merges with the background .
Недостаток способа заключается в больших затратах времени (не менее 30 с), требующегося для исполнения процедуры механического поворота оправы, являющейся рамкой с закрепленным в нем монокулярным изображением, что не позволяет интерпретировать измеряемую посредством его реализации величину как достаточно точное текущее значение ИМПВ и, следовательно, не позволяет производить диагностику последнего в динамике, анализировать влияние внешних воздействий на психические и физиологические процессы, например на процесс решения испытуемым сложной интеллектуальной задачи.The disadvantage of this method is that it takes a lot of time (at least 30 s) required to perform the procedure of mechanical rotation of the frame, which is a frame with a monocular image fixed in it, which does not allow us to interpret the value measured by its implementation as a fairly accurate current value of IMPV and, therefore, it does not allow to diagnose the latter in dynamics, to analyze the influence of external influences on mental and physiological processes, for example, on the process of solving subjects false intellectual tasks.
Техническая задача изобретения - получить текущее значение ИМПВ, которое можно интерпретировать как его мгновенное или близкое к мгновенному значение, что позволит использовать эту количественную величину при анализе быстропротекающих процессов. Этого можно достигнуть путем сокращения времени, затрачиваемого на процедуру единичного измерения порогового угла.The technical task of the invention is to obtain the current value of IMPV, which can be interpreted as its instantaneous or close to instantaneous value, which will allow using this quantitative value in the analysis of fast processes. This can be achieved by reducing the time spent on the procedure for a single measurement of the threshold angle.
Техническая задача решается тем, что серию тестовых фигур группируют в единый тестовый объект, для чего на плоскости размещают первую последовательность, по крайней мере, из трех случайно-точечных изображений, на другой плоскости размещают вторую последовательность, образованную из тех же изображений, каждое из которых подвергнуто повороту на некоторый собственный угол относительно положения в первой последовательности, и предъявляют испытуемому обе плоскости одновременно, совмещая их в поле зрения испытуемого.The technical problem is solved in that a series of test figures is grouped into a single test object, for which a first sequence of at least three randomly-point images is placed on a plane, and a second sequence formed from the same images, each of which subjected to rotation by a certain proper angle relative to the position in the first sequence, and present to the subject both planes at the same time, combining them in the subject's field of vision.
При реализации предложенного способа за счет того, что испытуемый одновременно видит в поле зрения и стереоскопические фигуры, и те бинокулярно совмещенные изображения, в которых за счет большого угла поворота стереоэффект не возникает, продолжительность процедуры измерения текущего значения ИМПВ сокращается до значений 1-2 секунды в отличие от 20-30 секунд по способу-прототипу. Например, если фигуры пронумерованы, испытуемый практически мгновенно называет номер фигуры без стереоэффекта, а испытующий по таблице сразу определяет пороговый угол стереоскопического восприятия. Тем самым увеличивается оперативность определения целевого параметра, что, в свою очередь, дает возможность выявить влияние динамичных (быстро меняющихся во времени) воздействий на мозг человека.When implementing the proposed method due to the fact that the subject simultaneously sees in the field of view both stereoscopic figures and those binocularly combined images in which due to the large angle of rotation the stereo effect does not occur, the duration of the procedure for measuring the current value of IMVI is reduced to 1-2 seconds in difference from 20-30 seconds by the prototype method. For example, if the figures are numbered, the subject almost instantly calls the figure number without the stereo effect, and the subject immediately determines the threshold angle of stereoscopic perception from the table. This increases the efficiency of determining the target parameter, which, in turn, makes it possible to identify the influence of dynamic (rapidly changing in time) effects on the human brain.
Текущее значение ИМПВ может служить характеристикой состояния испытуемого. Усредненное по многократным измерениям значение ИМПВ может служить индивидуальной характеристикой испытуемого по аналогии с индивидуальным показателем интеллектуальных способностей, что открывает возможности для его коррекции и найдет широкое применение при обучении и профориентации, особенно для интеллектуальных профессий. Количественная величина ИМПВ может быть выражена в безразмерном виде. По нашим достаточно представительным выборкам среднее значение порогового угла сохранности стереопсиса (ПУСС) составляет 28,4°. Отношение измеренного угла, характеризующего индивидуальную ИМПВ испытуемого, к этому среднему значению дает удобную для практики величину, которая может значительно отличаться от единицы.The current value of IMPV can serve as a characteristic of the state of the subject. Averaged over multiple measurements, the value of IMPV can serve as an individual characteristic of the subject by analogy with an individual indicator of intellectual abilities, which opens up possibilities for its correction and will be widely used in teaching and career guidance, especially for intellectual professions. The quantitative value of IMPV can be expressed in a dimensionless form. According to our fairly representative samples, the average value of the threshold angle of preservation of stereopsis (PUSS) is 28.4 °. The ratio of the measured angle characterizing the individual IMPI of the subject to this average value gives a value convenient for practice, which can significantly differ from unity.
Способ может быть реализован следующим образом.The method can be implemented as follows.
Изготавливают по методу Юлеша стереопару из двух слайдов, каждый из которых содержит некоторую последовательность изображений. Каждое последующее изображение последовательности на правом слайде стереопары, начиная со второго (порядок следования - слева направо, сверху вниз) повернуто в собственной плоскости вокруг собственного центра на угол, меньший порогового и возрастающий по мере увеличения порядкового номера изображения.A stereopair is made of two slides according to the Yulesh method, each of which contains a certain sequence of images. Each subsequent image of the sequence on the right slide of the stereo pair, starting from the second (the order is from left to right, from top to bottom), is rotated in its own plane around its own center by an angle smaller than the threshold and increasing as the serial number of the image increases.
В конкордантных участках зрительных полей правого и левого глаза испытуемому посредством стереоскопа предъявляют тестовые фигуры. Особенность способа в том, что тестовое изображение содержит сразу несколько элементов, например двадцать неповторяющихся экспликаций графического изображения, в частности квадрата, каждое из которых выполнено по типу случайно-точечных стереограмм Юлеша. Изображения равномерно располагаются в поле зрения на стереопаре в виде прямоугольной таблицы размером, например, 5×4 (4 строки по 5 изображений в каждой). Испытуемый бинокулярно рассматривает изображение через стереоскоп и в соответствии с инструкцией, с которой он заранее ознакомлен, называет порядковый номер того тестового знака, который последний в серии содержит субъективно воспринимаемую объемную тестовую фигуру. По названному порядковому номеру элемента, доступного бинокулярному восприятию (иными словами, номеру опознанного испытуемым тестового знака), судят о текущем значении порогового угла стереопсиса. Получаемую количественную величину интерпретируют как количественное значение интенсивности межполушарного взаимодействия головного мозга испытуемого, причем его сиюминутное, текущее значение.In the concordant portions of the visual fields of the right and left eyes, test subjects are presented with a stereoscope by a stereoscope. The peculiarity of the method is that the test image contains several elements at once, for example, twenty non-repeating explications of a graphic image, in particular a square, each of which is executed as Yulesh random-point stereograms. Images are evenly placed in the field of view on a stereo pair in the form of a rectangular table of size, for example, 5 × 4 (4 rows of 5 images each). The test subject binocularly examines the image through a stereoscope and, in accordance with the instruction with which he is familiarized in advance, names the serial number of the test mark that the last in the series contains a subjectively perceived volumetric test figure. By the named serial number of the element accessible to binocular perception (in other words, the number of the test sign recognized by the subject), the current value of the threshold angle of the stereopsis is judged. The resulting quantitative value is interpreted as the quantitative value of the intensity of the interhemispheric interaction of the subject’s brain, and its instantaneous, current value.
Для повышения точности процедуры упомянутый угол поворота изображения относительно его положения в первой последовательности выбирают возможно меньшим.To increase the accuracy of the procedure, the said rotation angle of the image relative to its position in the first sequence is selected as small as possible.
Фигуры дополнительно могут быть расположены рядом друг с другом, например в виде змейки. При этом снижается время на перемещение взгляда от фигуры к фигуре, что обеспечивает снижение затрат времени на проведение испытания.The figures may additionally be located next to each other, for example in the form of a snake. This reduces the time for moving the gaze from the figure to the figure, which reduces the time spent on testing.
Кроме того, заявленный способ не ограничивается предъявлением фигур в виде квадратов или других фигур, имеющих правильную геометрическую форму, а изображения первой последовательности не обязательно идентичны друг другу.In addition, the claimed method is not limited to the presentation of figures in the form of squares or other figures having the correct geometric shape, and the images of the first sequence are not necessarily identical to each other.
Способ увеличивает точность и оперативность получения тестового параметра, позволяет изучить влияние динамичных (быстро меняющихся во времени) воздействий на мозг человека, что соответствует поставленной задаче.The method increases the accuracy and efficiency of obtaining a test parameter, allows you to study the influence of dynamic (rapidly changing in time) effects on the human brain, which corresponds to the task.
Пример 1. Совмещая две последовательности, испытуемому предлагают набор стереоскопических элементов. Испытуемый видит в поле зрения сразу несколько пронумерованных изображений, причем часть фигур воспринимается как объемные, остальные - как плоские. Объемно воспринимаются только те фигуры, для которых модифицированное изображение повернуто на угол меньше порогового. Чем меньше шаг поворота, тем точнее определяется пороговый угол стереоскопического восприятия. Однако выбор малого шага приводит к необходимости размешать в поле зрения одновременно большое количество изображений, что не всегда возможно. Поэтому несколько шагов могут быть большими (5, 8 и даже 10 угловых градусов), а последующие - малыми, возможно, с убывающим шагом, что уменьшает методическую погрешность способа. Этот признак согласно изобретению эквивалентен тому, что часть модифицированных изображений удалена из последовательности и не предъявляется испытуемому. Например, изготавливают последовательность из 20 модифицированных изображений с порядковыми номерами 1, 2, 3…20 с постоянным шагом поворота на 1.2 градуса, т.е. двадцатое изображений повернуто относительно исходного на 24 градуса, однако на тестовую плоскость помещают изображения с номерами 1, 9, 15, 17, 18, 19, 20. Эффект объемности исчезает, как правило, для 17, 18, 19 или 20-го изображения. Пусть это будет, для определенности, №18. Предельный угол лежит между 21,4° (17×1.2°) и 21,6° (18×1,2°) градусами, и составляет 21,5°±0,1°.Example 1. Combining two sequences, the subject is offered a set of stereoscopic elements. The subject sees in the field of view several numbered images at once, with some of the figures perceived as voluminous, the rest as flat. Only those figures for which the modified image is rotated by an angle smaller than the threshold are perceived voluminously. The smaller the rotation step, the more accurately the threshold angle of stereoscopic perception is determined. However, the choice of a small step leads to the need to mix a large number of images simultaneously in the field of view, which is not always possible. Therefore, several steps can be large (5, 8 and even 10 angular degrees), and the subsequent steps can be small, possibly with a decreasing step, which reduces the methodological error of the method. This feature according to the invention is equivalent to the fact that part of the modified images is removed from the sequence and is not presented to the subject. For example, they make a sequence of 20 modified images with serial numbers 1, 2, 3 ... 20 with a constant rotation step of 1.2 degrees, i.e. the twentieth image is rotated 24 degrees relative to the original, but images with numbers 1, 9, 15, 17, 18, 19, 20 are placed on the test plane. The bulk effect disappears, as a rule, for the 17, 18, 19 or 20th image. Let it be, for definiteness, No. 18. The limiting angle lies between 21.4 ° (17 × 1.2 °) and 21.6 ° (18 × 1.2 °) degrees, and is 21.5 ° ± 0.1 °.
В данном примере реализации заявленного способа фиксируют не угол поворота, а порядковый номер фигуры: затраты времени на перемещение взгляда с одной фигуры на другую минимальны в отличие от способа-прототипа.In this example of the implementation of the claimed method, it is not the angle of rotation that is fixed, but the serial number of the figure: the time spent on moving the look from one figure to another is minimal, unlike the prototype method.
Пример 2. Для технической реализации предлагаемого способа составляющие стереопару монокулярные изображения не обязательно должны быть нанесены на бумагу или другую плоскость. Можно, в частности, применить тот или иной вариант известного анаглифического метода демонстрации стереоизображений на экране. Приведем его краткое описание. Демонстрация стереоскопического изображения анаглифическим методом обеспечивается выполнением следующих трех условий:Example 2. For the technical implementation of the proposed method, the components of a stereo pair of monocular images do not have to be applied to paper or another plane. In particular, one or another version of the well-known anaglyphic method for displaying stereo images on a screen can be applied. Here is a brief description of it. The demonstration of stereoscopic images by the anaglyphic method is ensured by the following three conditions:
а) составляющие стереопару монокулярные изображения окрашены в отличающиеся друг от друга монохроматические цвета, например красный и зеленый. Если цвет предназначенного для восприятия левым глазом изображения выбирается зеленым, то цвет предназначенного для восприятия правым глазом изображения выбирается красным, и наоборот.a) the monocular images making up the stereo pair are painted in different monochromatic colors, for example red and green. If the color of the image intended for perception by the left eye is selected in green, then the color of the image intended for perception by the right eye is selected in red, and vice versa.
б) составляющие стереопару монокулярные изображения накладывают друг на друга, формируя, таким образом, тестовую фигуру (ТФ), и демонстрируют испытуемому на одном и том же экране через специальные очки;b) monocular images constituting a stereo pair are superimposed on each other, thus forming a test figure (TF), and demonstrate to the test subject on the same screen through special glasses;
в) стекла очков представляют собой монохроматические светофильтры со спектральными областями пропускания, идентичными выбранным монохроматическим цветам, но с обратным по отношению стереопары монокулярных изображений расположением стекол;c) glasses of glasses are monochromatic filters with spectral transmission regions identical to the selected monochromatic colors, but with the glass arrangement opposite to the stereo pair of monocular images;
В ходе испытания испытуемые рассматривают демонстрируемое на экране изображение так, чтобы левым глазом испытуемый рассматривал зеленое изображение через красный светофильтр, а правым - красное через зеленый светофильтр. Субъективно испытуемый воспринимает ТФ как набор элементов, для части из которых присутствует стереоскопический эффект, для оставшейся части - нет, т.е. элементы плоские. Стереоскопический эффект наблюдается только для тех элементов, для которых упомянутый выше угол поворота меньше предельного.During the test, subjects examine the image displayed on the screen so that the examinee looks at the green image through the red filter with the left eye and the red image through the green filter with the right eye. Subjectively, the subject perceives TF as a set of elements, for some of which there is a stereoscopic effect, for the remaining part - not, i.e. elements are flat. The stereoscopic effect is observed only for those elements for which the angle of rotation mentioned above is less than the maximum.
Пример 3. Испытания по примеру 2 проведены на 20 испытуемых. Реализован компьютерный вариант описанного выше анаглифического метода демонстрации стереоизображений. Используется следующее оборудование: компьютер с подходящим для анаглифической демонстрации стереоизображений программным обеспечением (операционная система «Windows XP»; программа «StereoPhoto Makers); цветной монитор «Samsung SincMaster 900 IFT» 19 дюймов, разрешение 1200×1600 точек; анаглифические очки (красный и зеленый светофильтры взяты из комплекта устройства фотопечати «Спектрозон» завода «Фотоприбор»). Изображение тестовой фигуры (ТФ) состояло из двух монокулярных компонентов - красного и зеленого. Красный компонент представлял собой ряд случайно-точечных стереограмм квадрата Юлеша красного цвета. Это множество «неповернутых составляющих» предназначено для восприятия левым глазом. Зеленый компонент ТФ образован множеством «повернутых составляющих» и предназначен для восприятия правым глазом. Пары, состоящие из конкордантно один относительно другого расположенных элементов двух упомянутых множеств, образовывали в итоге множество элементов тестовой фигуры, или ТФ-элементов. Молекулярные составляющие каждого ТФ-элемента выполнены в виде одинакового размера кругов, которые совмещены в плоскости анаглифического окна. Центры ТФ-элементов размещены в точках пересечения нескольких мысленных горизонтально и вертикально ориентированных прямых линий. Количество элементов в ТФ было выбрано равным 35 (5 строк по 7 элементов в каждой), что не существенно, и возможны другие варианты. Также не обязательно, но целесообразно выполнение трех условия. Первое - все ТФ-элементы были помещены на общем темном фоне. Второе - ТФ-элементы имели одинаковый размер. Третье - любой последующий (имеющий порядковый номер n+1) элемент множества «повернутых составляющих» представлял собой изображение, полученное из предыдущего изображения посредством правого центрального поворота на одинаковый угол. Инструкция, с которой испытуемый знакомился заранее, предписывала ему, надев анаглифические очки, анализировать изображения элементов ТФ в последовательности «змейка», что уменьшает время фиксации изображения с пороговым углом поворота. Инструкция предписывала испытуемому назвать номер строки и номер столбца элемента ТФ, в котором изображение квадрата Юлеша воспринималось объемным. Номера занесены в таблицу, ставящую в соответствие номер фигуры и угол поворота. Испытуемый рассматривал на экране монитора через анаглифические очки демонстрируемый тестовый объект и называл номер изображения, повернутого на пороговый угол стереоскопического восприятия. Непрерывный речевой отчет испытуемого синхронно протоколировался экспериментатором, который быстро определял значение наибольшего угла, при котором в текущий момент времени сохраняется индивидуальный стереопсис испытуемого. Описанный вариант осуществления способа позволяет получить мгновенное (или близкое к мгновенному) текущее значение ИМПВ, что дает возможность использовать эту количественную величину при анализе быстропротекающих процессов и решить широкий набор прикладных задач.Example 3. The tests of example 2 were carried out on 20 subjects. A computer version of the anaglyph method for demonstrating stereo images described above has been implemented. The following equipment is used: a computer with software suitable for anaglyphic demonstration of stereo images (Windows XP operating system; StereoPhoto Makers program); color monitor "Samsung SincMaster 900 IFT" 19 inches, resolution 1200 × 1600 pixels; Anaglyph glasses (red and green filters are taken from the Spectrozon photo printing device kit of the Photopribor factory). The image of the test figure (TF) consisted of two monocular components - red and green. The red component was a series of randomly-pointed stereograms of the Yulesh square in red. This set of “non-rotated components” is intended to be perceived by the left eye. The green component of TF is formed by many "rotated components" and is intended for perception by the right eye. Pairs, consisting of concordantly located relative to each other elements of the two mentioned sets, formed as a result a lot of elements of the test figure, or TF-elements. The molecular components of each TF element are made in the form of the same size of circles, which are aligned in the plane of the anaglyphic window. The centers of TF elements are located at the intersection points of several mental horizontal and vertically oriented straight lines. The number of elements in the TF was chosen equal to 35 (5 lines of 7 elements each), which is not significant, and other options are possible. It is also not necessary, but it is advisable to fulfill three conditions. First, all TF elements were placed against a common dark background. The second - TF elements had the same size. Thirdly, any subsequent (having serial number n + 1) element of the set of “rotated components” was an image obtained from the previous image through the right central rotation at the same angle. The instruction with which the subject was acquainted in advance instructed him, wearing anaglyph glasses, to analyze the images of TF elements in the “snake” sequence, which reduces the time of fixing the image with a threshold angle of rotation. The instruction instructed the subject to name the line number and column number of the TF element, in which the image of the Yulesh square was perceived as voluminous. The numbers are entered in a table that matches the figure number and the rotation angle. The subject examined the demonstrated test object on the screen through anaglyph glasses and indicated the number of the image rotated by the threshold angle of stereoscopic perception. The subject’s continuous speech report was synchronously recorded by the experimenter, who quickly determined the value of the largest angle at which the individual’s individual stereopsis was stored at the current time. The described embodiment of the method allows to obtain the instantaneous (or close to instantaneous) current value of IMPV, which makes it possible to use this quantitative value in the analysis of fast processes and to solve a wide range of applied problems.
Пример 4. Сопоставление заявленного способа со способом-прототипом. С целью иллюстрации преимуществ заявляемого способа по параметру оперативности заявителем выполнено сопоставительное исследование (связная выборка испытуемых, студенты 18-25 летнего возраста, N=10). Исследование заключалось в том, что двумя сериями по 10 измерительных проб каждая, отстоявшими одна от другой во времени на 1 час, у испытуемых измерялось текущее значение порогового угла сохранения стереопсиса. В первой серии замеры производились по способу-прототипу, во второй - заявленным способом. В каждой из серий отдельные замеры производились непрерывно, следуя один за другим и образуя непрерывное во времени испытание. Персональные значения продолжительности каждой серии регистрировались в протоколе испытаний. Путем усреднения по выборке испытуемых и по значениям замеров можно ввести такой информативный в отношении сопоставляемых способов показатель, как характерное время одного измерения. Для повышения эффективности заявленного способа в ряде случаев речь испытуемого регистрировалась компьютером с помощью звукозаписывающей программы и сохранялась в форме звукового файла. Метод автоматического протоколирования целесообразен в тех случаях, когда исследовательская задача требует максимально достижимого по точности регистрации значения порогового угла сохранения стереопсиса. Сравнительные характеристики оперативности измерений приведены в таблице 1. Из приведенных в таблице данных видно, что по оперативности заявленный способ на порядок превосходит способ-прототип.Example 4. Comparison of the claimed method with the prototype method. In order to illustrate the advantages of the proposed method in terms of efficiency, the applicant performed a comparative study (a coherent sample of subjects, students 18-25 years of age, N = 10). The study consisted in the fact that in two series of 10 measuring samples each, which were separated from each other in time by 1 hour, the subjects measured the current value of the threshold angle of conservation of stereopsis. In the first series, measurements were made according to the prototype method, in the second - the claimed method. In each series, individual measurements were made continuously, following one after another and forming a continuous test in time. Personal values for the duration of each series were recorded in the test report. By averaging over the sample of testees and over the measurement values, one can introduce such an informative indicator as for the compared methods, such as the characteristic time of one measurement. To increase the effectiveness of the claimed method in some cases, the testee's speech was recorded by a computer using a sound recording program and saved in the form of an audio file. The method of automatic recording is advisable in cases where the research task requires the maximum achievable accuracy of recording the value of the threshold angle of conservation of stereopsis. Comparative characteristics of the measurement efficiency are given in table 1. From the data given in the table it can be seen that the efficiency of the claimed method is an order of magnitude superior to the prototype method.
Сокращения:Abbreviations:
ИМПВ - интенсивность межполушарного взаимодействия;IMPV - the intensity of interhemispheric interaction;
ЭЭГ - электроэнцефалография;EEG - electroencephalography;
ТФ - тестовая фигура;TF - test figure;
ПУСС - пороговый угол сохранности стереопсиса.PUSS - threshold angle of stereopsis safety.
ЛитератураLiterature
1. Соколов Э.М., Жеребцова В А., Сапогова Е.Е., Хадарцев А.А. Исследование механизмов организации и коррекции высших психических функций в онтогенезе // Валеология. - Ростов-на-Дону: Изд-во РГУ, 2002, №3. С.78-86.1. Sokolov E.M., Zherebtsova V.A., Sapogova E.E., Khadartsev A.A. The study of the mechanisms of organization and correction of higher mental functions in ontogenesis // Valeology. - Rostov-on-Don: Publishing house of the RSU, 2002, No. 3. S.78-86.
2. Пат. RU 2141244, A61B 3/06, опубл. 1999.11.20.2. Pat. RU 2141244, A61B 3/06, publ. 1999.11.20.
3. Островский В.А. Интенсификация межполушарного взаимодействия в головном мозге человека как акмеотический образовательный ресурс // Инновационные технологии в образовании и науке. Сборник трудов Международной научно-методической конференции 17-19 октября 2006 г. - Зыряновск: Изд-во Зыряновского центра ВКГТУ, 2006. Часть 2. - С.262-267.3. Ostrovsky V.A. Intensification of interhemispheric interaction in the human brain as an acmeotic educational resource // Innovative technologies in education and science. Proceedings of the International Scientific and Methodological Conference October 17-19, 2006 - Zyryanovsk: Publishing House of the Zyryanovsky Center EKSTU, 2006. Part 2. - P.262-267.
4. Островский В.А. Пределы разрушения стереопсиса как маркеры интенсивности латерального взаимодействия и продуктивности мышления // Известия ТРТУ. Тематический выпуск «Психология и педагогика». Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2005. №5 (49). - С.192-196.4. Ostrovsky V.A. The limits of the destruction of stereopsis as markers of the intensity of lateral interaction and the productivity of thinking // News of TRTU. Thematic issue "Psychology and Pedagogy". Taganrog: Publishing house of TRTU, 2005. No. 5 (49). - S.192-196.
5. Julesz B. Binocular depth perception without familiarity cues // Science, 1964, vol.145, N 3630, p.356-362.5. Julesz B. Binocular depth perception without familiarity cues // Science, 1964, vol. 145, N 3630, p.356-362.
6. И.Рок. Введение в зрительное восприятие. М. Педагогика, 1980. Том 1, С.127.6. I. Rock. Introduction to visual perception. M. Pedagogy, 1980. Volume 1, P.127.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007128209/14A RU2348344C1 (en) | 2007-07-23 | 2007-07-23 | Test procedure for intensity of interhemispheric interaction (iihi) of human cerebrum |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007128209/14A RU2348344C1 (en) | 2007-07-23 | 2007-07-23 | Test procedure for intensity of interhemispheric interaction (iihi) of human cerebrum |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2348344C1 true RU2348344C1 (en) | 2009-03-10 |
Family
ID=40528489
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007128209/14A RU2348344C1 (en) | 2007-07-23 | 2007-07-23 | Test procedure for intensity of interhemispheric interaction (iihi) of human cerebrum |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2348344C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2563371C1 (en) * | 2014-06-10 | 2015-09-20 | Федеральное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека" Федерального медико-биологического агентства | Method for assessing functional health of individual's brain |
RU2645415C1 (en) * | 2016-10-21 | 2018-02-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России) | Method of simultaneous evaluation of the degree of functional suppression of one eye by the other in the field of fixation of vision and in different points of the vision field and computerized system for its implementation |
RU2718266C1 (en) * | 2019-11-08 | 2020-04-01 | Светлана Игоревна Рычкова | Method for assessing the condition and correction of binocular vision disorders |
-
2007
- 2007-07-23 RU RU2007128209/14A patent/RU2348344C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ОСТРОВСКИЙ В.А. Интенсификация межполушарного взаимодействия в головном мозге человека как акмеотический образовательный ресурс. Инновационные технологии в образовании и науке. 2006, часть 2, с.262-267. * |
ТРУШ В.Д. Нейрофизиологические корреляты межполушарного взаимодействия в процессах зрительного восприятия у детей. Возрастные особенности физиологических систем детей и подростков. 1990, с.286. AZEVA M.G. et al. Imaging of a synchronous neuronal assembly in the human visual brain. Neuroimage. 2006 Jan. 15; 29 (2): 593-604. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2563371C1 (en) * | 2014-06-10 | 2015-09-20 | Федеральное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека" Федерального медико-биологического агентства | Method for assessing functional health of individual's brain |
RU2645415C1 (en) * | 2016-10-21 | 2018-02-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России) | Method of simultaneous evaluation of the degree of functional suppression of one eye by the other in the field of fixation of vision and in different points of the vision field and computerized system for its implementation |
RU2718266C1 (en) * | 2019-11-08 | 2020-04-01 | Светлана Игоревна Рычкова | Method for assessing the condition and correction of binocular vision disorders |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bennett et al. | The assessment of visual function and functional vision | |
Barbot et al. | Asymmetries in visual acuity around the visual field | |
JP6951327B2 (en) | Methods and systems for inspecting visual aspects | |
Barbur et al. | Pupillary responses to stimulus structure, colour and movement | |
Brozinsky et al. | Motion velocity thresholds in deaf signers: changes in lateralization but not in overall sensitivity | |
US20130278899A1 (en) | System for the physiological evaluation of brain function | |
Liu et al. | Integrating oculomotor and perceptual training to induce a pseudofovea: A model system for studying central vision loss | |
Shneor et al. | Eye dominance effects in feature search | |
WO2015184333A1 (en) | Multimodal health assessment with neuro-opthalmological saccade tests | |
JP2005131393A (en) | Device and method for diagnosing ocular symptom which can optically be discriminated | |
Bossi et al. | A comparison of tests for quantifying sensory eye dominance | |
CN104382552B (en) | A kind of comprehensive visual function detection equipment | |
Papaioannou et al. | Effects of eccentricity on the attention‐related N2pc component of the event‐related potential waveform | |
Tittes et al. | Assessment of stereovision with digital testing in adults and children with normal and impaired binocularity | |
Rich et al. | Out of sight, out of mind: The attentional blink can eliminate synaesthetic colours | |
US11730357B2 (en) | Method and system for measuring or assessing human visual field | |
Schmidt et al. | Pain affects visual orientation: an eye-tracking study | |
Maniglia et al. | We don't all look the same; detailed examination of peripheral looking strategies after simulated central vision loss | |
RU2348344C1 (en) | Test procedure for intensity of interhemispheric interaction (iihi) of human cerebrum | |
JP6765131B2 (en) | Visual filter identification method and equipment | |
Shen et al. | Evaluation of visual acuity measurement based on the mobile virtual reality device | |
RU2277374C2 (en) | Method and device for evaluating attention selectivity | |
JP5598985B2 (en) | Vision test device | |
Knapen et al. | Slant perception, and its voluntary control, do not govern the slant aftereffect: Multiple slant signals adapt independently | |
Peterson et al. | Differential visual and auditory effects in a crossmodal induced Roelofs illusion. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130724 |