RU93658U1 - SYSTEM FOR MEASURING ENERGY TENSION IN THE BRAIN SUBSYSTEMS - Google Patents

SYSTEM FOR MEASURING ENERGY TENSION IN THE BRAIN SUBSYSTEMS Download PDF

Info

Publication number
RU93658U1
RU93658U1 RU2008131674/22U RU2008131674U RU93658U1 RU 93658 U1 RU93658 U1 RU 93658U1 RU 2008131674/22 U RU2008131674/22 U RU 2008131674/22U RU 2008131674 U RU2008131674 U RU 2008131674U RU 93658 U1 RU93658 U1 RU 93658U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channel
stimuli
series
unit
parameters
Prior art date
Application number
RU2008131674/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Петрович Карпенко
Виктор Владимирович Логинов
Екатерина Витальевна Чмыхова
Юрий Васильевич Зорин
Татьяна Павловна Лаврова
Игорь Константинович Сергеев
Денис Геннадьевич Давыдов
Original Assignee
Негосударственное образовательное учреждение Современная Гуманитарная Академия (НОУ СГА)
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 Негосударственное образовательное учреждение Современная Гуманитарная Академия (НОУ СГА) filed Critical Негосударственное образовательное учреждение Современная Гуманитарная Академия (НОУ СГА)
Priority to RU2008131674/22U priority Critical patent/RU93658U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU93658U1 publication Critical patent/RU93658U1/en

Links

Landscapes

  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

Система измерения энергетической напряженности в подсистемах головного мозга, содержащая датчик электрокожного сопротивления, датчик фотоплетизмограммы, измерительный блок, блок обработки сигналов, при этом выход датчика электрокожного сопротивления подключен через первый канал измерительного блока к первому каналу блока обработки сигналов, включающему последовательно соединенные фильтр и блок определения параметров сигнала электрокожного сопротивления, подключенный к процессорному блоку, выполненному с функцией демонстрации параметров электрокожного сопротивления на экране, выход датчика фотоплетизмограммы подключен через второй канал измерительного блока ко второму каналу блока обработки сигналов, включающему последовательно соединенные фильтр и блок выделения RR-интервалов, подключенный к процессорному блоку, выполненному с функцией демонстрации параметров RR-интервалов на экране, блок выбора комбинации стимулов, воздействующих на человека, и исполнительный блок демонстрации комбинации стимулов, отличающаяся тем, что дополнительно введены датчики электроэнцефалограммы, подключенные своими выходами через третий канал измерительного блока к третьему каналу блока обработки сигналов, включающему последовательно соединенные фильтр и блок определения параметров этих сигналов, подключенный к процессорному блоку, выполненному с функцией демонстрации параметров электроэнцефалограммы на экране, при этом блок выбора комбинации стимулов выполнен с возможностью формирования серий из 80 звуковых стимулов разной частоты или серий из 40 звуковых стимулов одинаковой частоты, исполнительный бл A system for measuring energy tension in the subsystems of the brain, containing an electrical resistance sensor, a photoplethysmogram sensor, a measuring unit, a signal processing unit, while the output of the electrical skin resistance sensor is connected through the first channel of the measuring unit to the first channel of the signal processing unit, which includes a filter and a determination unit connected in series parameters of the electrical resistance signal, connected to the processing unit with the function of demonstrating the parameters of the electrical resistance on the screen, the output of the photoplethysmogram sensor is connected through the second channel of the measuring unit to the second channel of the signal processing unit, which includes a filter connected in series and an RR-interval selection unit connected to the processor a block with the function of demonstrating the parameters of RR intervals on the screen, a block for selecting a combination of stimuli affecting a person, and an executive block for demonstrating a combination of stimuli, characterized in that electroencephalogram sensors are additionally introduced, connected by their outputs through the third channel of the measuring block to the third channel of the block signal processing, including a filter connected in series and a block for determining the parameters of these signals, connected to a processing unit designed to demonstrate the parameters of the electroencephalogram on the screen, while the block for selecting a combination of stimuli is configured to generate series of 80 sound stimuli of different frequencies or series of 40 sound stimuli stimuli of the same frequency, executive bl

Description

Изобретение относится к психологии, в частности - к области психофизиологии и экспериментальной психологии и может быть использовано для изучения и оценки особенностей протекания познавательных процессов и эмоционально-волевой сферы человека. Данное изобретение позволяет получать достоверную информацию об объективных и количественных показателях энергетической напряженности (вигоросности) в центральной нервной системе (ЦНС) человека. Система может использоваться во всех образовательных учреждениях, центрах реабилитации, занятости и карьеры, а также кабинетах психологической помощи населению для оценки сопротивляемости организма человека вредным воздействиям среды, для индивидуализации учебной нагрузки, в ходе профилактических осмотров и повышения эффективности мер коррекции и реабилитации психосоматических нарушений.The invention relates to psychology, in particular to the field of psychophysiology and experimental psychology, and can be used to study and evaluate the characteristics of the course of cognitive processes and the emotional-volitional sphere of a person. This invention allows to obtain reliable information about objective and quantitative indicators of energy tension (vigorosity) in the central nervous system (CNS) of a person. The system can be used in all educational institutions, rehabilitation, employment and career centers, as well as psychological assistance rooms for the population to assess the resistance of the human body to harmful environmental influences, to individualize the training load, during preventive examinations and increase the effectiveness of measures for the correction and rehabilitation of psychosomatic disorders.

В настоящее время является актуальным комплекс вопросов, связанных с детерминантами социальной активности человека. С внедрением компьютерных технологий появилась возможность эффективного многостороннего анализа психофизиологических процессов и значительных информационных массивов в режиме реального времени. Это позволило создать алгоритмы управляемых экспериментов, на основе которых разработаны принципиально новые способы и средства исследования психической активности человека.Currently, a set of issues related to the determinants of human social activity is relevant. With the introduction of computer technology, it became possible to effectively analyze the psychophysiological processes and significant information arrays in real time. This made it possible to create algorithms for guided experiments, on the basis of which fundamentally new methods and means for studying human mental activity were developed.

Для целей социологии, психологии, психотерапии, рекламы, обеспечения безопасности и для решения множества других прикладных и фундаментальных задач необходимы способы, которые позволили бы объективно и количественно фиксировать процессы, определяющие силу и направленность социальной активности, способность к преобразованию среды, противодействию внешним факторам, к творчеству, и, на этой основе, прогнозировать успешность обучения и деятельности.For the purposes of sociology, psychology, psychotherapy, advertising, security, and to solve many other applied and fundamental problems, methods are needed that would allow us to objectively and quantitatively fix the processes that determine the strength and direction of social activity, the ability to transform the environment, and counteract external factors, to creativity, and, on this basis, to predict the success of training and activities.

Известно устройство для определения психофизиологического состояния человека, содержащее блок датчиков, имеющий размещенные с возможностью контакта с пальцами рук человека датчик электрокожного сопротивления и датчик фотоплетизмограммы, соединенные выходами со входами соответствующих каналов преобразования сигналов измерительного блока, подключенных своими выходами через, соответственно, первый канал обработки сигналов блока обработки сигналов, соответствующий каналу преобразования сигналов для регистрации электрокожного сопротивления и включающий последовательно соединенные цифровой фильтр, дифференциатор, узел определения параметров сигнала электрокожного сопротивления и блок определения психоэмоционального состояния человека, и второй канал обработки сигналов блока обработки сигналов, соответствующий каналу преобразования сигналов для регистрации фотоплетизмограммы и включающий последовательно включенные цифровой фильтр, дифференциатор, узел выделения RR-интервалов, вариометр RR-интервалов и анализатор состояния сердечно-сосудистой системы человека, ко входам анализатора психофизиологического состояния человека, и блок выбора комбинации тест-стимулов, воздействующих на человека - патент РФ №2214166, А61В 5/16, 2003 г.).A device for determining the psychophysiological state of a person, comprising a sensor block having an electric skin resistance sensor and a photoplethysmogram sensor arranged for contact with human fingers is connected to the inputs of the respective signal conversion channels of the measuring unit, connected by their outputs through, respectively, the first signal processing channel a signal processing unit corresponding to a signal conversion channel for registering an electric skin sop otivleniya and including a digital filter, a differentiator connected in series, a node for determining the parameters of the electrical resistance signal and a person to determine the psycho-emotional state of a person, and a second signal processing channel of a signal processing unit corresponding to a signal conversion channel for registering a photoplethysmogram and including a digital filter, a differentiator, a selection unit RR-intervals, variometer of RR-intervals and analyzer of the state of the cardiovascular system of the person ESA, to the inputs of the analyzer psychophysiological state, and select a combination unit test stimuli affecting human - RF patent №2214166, A61V 5/16, 2003).

Недостатками известного устройства являются малая оперативность и недостаточная информативность и достоверность полученных результатов.The disadvantages of the known devices are low efficiency and lack of information and reliability of the results.

Прототипом изобретения является устройство для определения психофизиологического состояния человека, содержащее блок датчиков, имеющий датчик электрокожного сопротивления и датчик фотоплетизмограммы, соединенные выходами со входами соответствующих каналов преобразования сигналов измерительного блока, подключенных своими выходами через соответственно первый канал обработки сигналов блока обработки сигналов, соответствующий каналу преобразования сигналов для регистрации электрокожного сопротивления и включающий последовательно соединенные цифровой фильтр, дифференциатор, узел определения параметров сигнала электрокожного сопротивления и блок определения психоэмоционального состояния человека, и второй канал обработки сигналов блока обработки сигналов, соответствующий каналу преобразования сигналов для регистрации фотоплетизмограммы и включающий последовательно включенные цифровой фильтр, дифференциатор, узел выделения RR-интервалов, вариометр RR-интервалов и анализатор состояния сердечно-сосудистой системы человека ко входам анализатора психофизиологического состояния человека и блок выбора комбинации тест-стимулов, воздействующих на человека. Устройство имеет анализатор функциональных возможностей человека, блок датчиков имеет датчик артериального давления крови человека, выход которого подключен ко входу, по меньшей мере, одного дополнительного канала преобразования сигналов измерительного блока, соединенного выходом со входом дополнительного канала обработки сигналов блока обработки сигналов, включающего последовательно соединенные узел выделения пульсограммы из осциллометрического сигнала, соответствующего значению артериального давления крови, узел регистрации систолического и диастолического давления крови и узел определения индекса артериального давления крови, при этом выход анализатора психофизиологического состояния человека и выход дополнительного канала обработки сигналов, являющийся выходом узла регистрации индекса артериального давления крови, связаны со входами анализатора функциональных возможностей человека, который выходом подключен ко входу блока выбора комбинации тест-стимулов, воздействующих на человека-патент РФ №42411, А61В 5/16, 2004 г.The prototype of the invention is a device for determining the psychophysiological state of a person, containing a sensor unit having an electric skin resistance sensor and a photoplethysmogram sensor connected by outputs to the inputs of the respective signal conversion channels of the measuring unit, connected by their outputs through the first signal processing channel of the signal processing unit corresponding to the signal conversion channel for registration of electric skin resistance and including a follower but the connected digital filter, a differentiator, a node for determining the parameters of the electrical resistance signal, and a unit for determining the psychoemotional state of a person, and a second signal processing channel of a signal processing unit corresponding to a signal conversion channel for registering a photoplethysmogram and including a digital filter, a differentiator, a RR-interval extraction unit in series , variometer of RR-intervals and an analyzer of the state of the human cardiovascular system to the inputs of the analyzer of psychophysio ogicheskogo human condition and the selecting unit is a combination of test stimuli that affect humans. The device has a human functionality analyzer, the sensor unit has a human blood pressure sensor, the output of which is connected to the input of at least one additional signal conversion channel of the measuring unit, connected by the output to the input of an additional signal processing channel of the signal processing unit, including a series-connected node pulsogram extraction from an oscillometric signal corresponding to a blood pressure value, registration unit systolic and diastolic blood pressure and a node for determining the index of blood pressure, while the output of the analyzer of the psychophysiological state of a person and the output of an additional channel for signal processing, which is the output of the registration unit of the index of blood pressure, are connected to the inputs of the analyzer of human capabilities, which is connected to the input of the unit the choice of a combination of test stimuli acting on a person - RF patent No. 42111, A61B 5/16, 2004

Недостаток известного устройства заключается в том, что реализуемый им алгоритм не позволяет установить достоверность полученной информации об испытуемом. Это обусловлено тем, что в устройстве отсутствует обратная связь, позволяющая проверить достоверность реакции тестируемого путем регистрации ответной реакции на новом стимуле, отличном от предыдущего или серии предыдущих стимулов.A disadvantage of the known device is that the algorithm it implements does not allow to establish the reliability of the received information about the subject. This is due to the fact that there is no feedback in the device, which allows checking the reliability of the test person’s reaction by registering the response on a new stimulus different from the previous or a series of previous stimuli.

Предлагаемое изобретение направлено на достижение технического результата, который выражается в минимизации влияния субъективных и случайных факторов на физиологические реакции при предъявлении стимулов за счет адаптации базы семантических стимулов к исследуемому, в обеспечении возможности коррекции психоэмоциональных состояний путем воздействия на семантическую составляющую последовательным предъявлением в осознаваемом виде выявленных достоверных семантических стимулов.The present invention is aimed at achieving a technical result, which is expressed in minimizing the influence of subjective and random factors on physiological reactions when presenting stimuli by adapting the base of semantic stimuli to the subject, in providing the possibility of correction of psychoemotional states by influencing the semantic component by consistently presenting the identified reliable semantic stimuli.

В конечном итоге, указанный технический результат заключается в повышении эффективности и точности исследований выраженности психофизиологических компонентов индивидуальных особенностей вигоросной активности личности.Ultimately, the specified technical result is to increase the efficiency and accuracy of studies of the severity of the psychophysiological components of the individual characteristics of the vigorous activity of the individual.

Указанный технический результат достигается тем, что в систему измерения энергетической напряженности в подсистемах головного мозга, содержащую датчик электрокожного сопротивления (КГР), датчик фотоплетизмограммы (ФПГ), измерительный блок, блок обработки сигналов, при этом выход датчика электрокожного сопротивления подключен, через первый канал измерительного блока, к первому каналу блока обработки сигналов, включающему последовательно соединенные фильтр и блок определения параметров сигнала электрокожного сопротивления, подключенный к процессорному блоку, выполненному с функцией демонстрации параметров электрокожного сопротивления на экране, выход датчика фотоплетизмограммы подключен, через второй канал измерительного блока, ко второму каналу блока обработки сигналов, включающему последовательно соединенные фильтр и блок выделения RR-интервалов, подключенный к процессорному блоку, выполненному с функцией демонстрации параметров RR-интервалов на экране, блок выбора комбинации стимулов, воздействующих на человека, и исполнительный блок демонстрации комбинации стимулов, дополнительно введены датчики электроэнцефалограммы (ЭЭГ), подключенные своим выходами, через третий канал измерительного блока, к третьему каналу блока обработки сигналов, включающему последовательно соединенные фильтр и блок определения параметров этих сигналов, подключенный к процессорному блоку, выполненному с функцией демонстрации параметров электроэнцефалограммы на экране, при этом блок выбора комбинации стимулов выполнен с возможностью формирования серий из 80 звуковых стимулов разной частоты или серий из 40 звуковых стимулов одинаковой частоты, исполнительный блок демонстрации комбинации стимулов представляет собой наушники, процессорный блок выполнен с функциями отображения регистрируемых сигналов по трем каналам в виде графиков и определения показателей энергетической напряженности в подсистемах головного мозга для канала передачи сигналов электрокожного сопротивления по величине мощности спектра сигналов в ответ на 10 последовательных звуковых стимулов при суммации с 1 по 10, с 2 по 11, с 3 по 12 и до окончания каждой серии звуковых стимулов, для канала передачи сигналов электроэнцефалограммы по величине амплитуд в ответ на 10 последовательных звуковых стимулов при суммации с 1 по 10, с 2 по 11, с 3 по 12идо окончания каждой серии звуковых стимулов, а для канала передачи сигналов фотоплетизмограммы по величине дисперсии R-R интервалов в ответ на 10 последовательных звуковых стимулов при суммации с 1 по 10, с 2 по 11, с 3 по 12 и до окончания каждой серии звуковых стимулов.The specified technical result is achieved by the fact that in the system for measuring the energy tension in the subsystems of the brain, containing an electric skin resistance sensor (RAG), a photoplethysmogram sensor (PPG), a measuring unit, a signal processing unit, the output of the electric skin resistance sensor is connected through the first measurement channel unit, to the first channel of the signal processing unit, including a series-connected filter and a unit for determining the parameters of the signal of electrical skin resistance, connected to the processor unit, performed with the function of demonstrating the parameters of the electric skin resistance on the screen, the output of the photoplethysmogram sensor is connected, through the second channel of the measuring unit, to the second channel of the signal processing unit including a series-connected filter and an RR-interval extraction unit connected to the processor unit made with the function of demonstrating the parameters of RR-intervals on the screen, a unit for selecting a combination of stimuli acting on a person, and an executive unit for demonstrating a combination and stimuli, electroencephalogram sensors (EEGs) are added, connected by their outputs, through the third channel of the measuring unit, to the third channel of the signal processing unit, which includes a series-connected filter and a unit for determining the parameters of these signals, connected to a processor unit designed to demonstrate the parameters of the electroencephalogram on the screen, while the stimulus combination selection unit is configured to generate a series of 80 sound stimuli of different frequencies or a series of 40 sounds of stimuli of the same frequency, the executive unit for demonstrating the combination of stimuli is headphones, the processor unit is designed to display the recorded signals through three channels in the form of graphs and to determine the energy intensity indicators in the brain subsystems for the transmission of electrical skin resistance signals by the signal spectrum power in response 10 consecutive sound stimuli with summation from 1 to 10, from 2 to 11, from 3 to 12 and before the end of each series of sound stimuli, for I channel of the transmission of electroencephalogram signals in terms of amplitudes in response to 10 consecutive sound stimuli with sums from 1 to 10, 2 to 11, 3 to 12 and the end of each series of sound stimuli, and for the signal transmission channel of the photoplethysmogram in terms of the variance of RR intervals in response by 10 consecutive sound stimuli with summation from 1 to 10, from 2 to 11, from 3 to 12 and before the end of each series of sound stimuli.

Настоящее изобретение иллюстрируется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата.The present invention is illustrated by a specific example, which, however, is not the only possible, but clearly demonstrates the possibility of achieving the above set of features of the desired technical result.

На фиг.1 - элементы регистрации и преобразования системы измерения энергетической напряженности в подсистемах головного мозга путем полиграфической регистрации компонентов ориентировочной реакции;Figure 1 - elements of registration and conversion of the system for measuring energy tension in the subsystems of the brain by printing registration of components of the orientational reaction;

фиг.2 - ноутбук с демонстрационным экраном системы измерения энергетической напряженности в подсистемах головного мозга путем полиграфической регистрации компонентов ориентировочной реакции;figure 2 - laptop with a demonstration screen of a system for measuring energy tension in the subsystems of the brain by printing registration of components of the approximate reaction;

фиг.3 - график регистрации вызванных потенциалов (ВП), отображение на экране ноутбука;figure 3 is a graph of registration of evoked potentials (VP), display on a laptop screen;

фиг.4 - график регистрируемой кожно-гальванической реакции (КГР), отображение на экране ноутбука;figure 4 is a graph of the recorded skin-galvanic reaction (RAG), displayed on a laptop screen;

фиг.5 - график регистрируемой фотоплетизмограммы (ФПГ), отображение на экране ноутбука;5 is a graph of a registered photoplethysmogram (PPG), a display on a laptop screen;

фиг.6 - динамика ВП, ФПГ и КГР в процессе угашения ориентировочной реакции в ответ на незначимые (индифферентные) звуковые щелчки, зарегистрированная у 148 испытуемых.6 - dynamics of VP, PPG and RAG in the process of quenching the approximate reaction in response to insignificant (indifferent) sound clicks recorded in 148 subjects.

фиг.7 - пример визуализации распределения параметров по серии обследования;7 is an example of visualization of the distribution of parameters for a series of surveys;

фиг.8 - пример системы измерения энергетической напряженности вFig. 8 is an example of a system for measuring energy tension in

подсистемах головного мозга в виде блок-схемы.brain subsystems in the form of a block diagram.

Согласно настоящему изобретению, рассматривается система измерения энергетической напряженности (вигоросности) в подсистемах головного мозга путем полиграфической регистрации компонентов ориентировочной реакции.According to the present invention, a system for measuring energy tension (vigorosity) in the brain subsystems by printing registration of the components of the orientational reaction is considered.

Основной предпосылкой для организации исследования вопроса получения информации о вигоросности личности послужило уточненное понимание пассионарности и введение нового понятия - вигоросности. В результате исследований установлено, что в современных психофизиологических, психологических и социально-психологических определениях пассионарности скрывается понимание двух принципиально разных явлений.The main prerequisite for organizing the study of the issue of obtaining information about personality vigorosity was a refined understanding of passionarity and the introduction of a new concept - vigorosity. As a result of research, it was found that in modern psychophysiological, psychological and socio-psychological definitions of passionarity an understanding of two fundamentally different phenomena is hidden.

Одно из них носит социально-исторический характер и проявляется в наличии в определенном месте и в определенное время заметного числа людей с особыми качествами, сопровождается экономическими, культурными, социальными, духовными и иными преобразованиями. Это - собственно пассионарность. Другое явление характеризует энергетический потенциал конкретных людей и их стремление к участию в пассионарном явлении, осуществлению пассионарных преобразований, как всего этноса, так и отдельных его групп. Такие особенности личности не обязательно приводят к пассионарности как социально-историческому явлению, но являются необходимой предпосылкой последней. Для того, чтобы разделить эти два явления, было предложено обозначить это личностное явление термином «вигоросность» (от лат.vigorous - бодрый, сильный, энергичный) - качество личности, характеризующееся высокой энергичностью, активностью, стремлением к достижению цели и преодолению препятствий.One of them is socio-historical in nature and manifests itself in the presence in a certain place and at a certain time of a noticeable number of people with special qualities, accompanied by economic, cultural, social, spiritual and other transformations. This is actually passionarity. Another phenomenon characterizes the energy potential of specific people and their desire to participate in a passionary phenomenon, the implementation of passionate transformations, as the whole ethnic group, and its individual groups. Such personality traits do not necessarily lead to passionarity as a socio-historical phenomenon, but are a necessary prerequisite for the latter. In order to separate these two phenomena, it was proposed to designate this personality phenomenon by the term “vigorosity” (from latvigorous - vigorous, strong, energetic) - a personality quality characterized by high energy, activity, desire to achieve a goal and overcome obstacles.

В ходе исследований было предложено понимание вигоросности как высокой активности, сочетающейся с особенностями ценностно-смысловой сферы. Принцип активности в настоящее время рассматривается в качестве основы современной психофизиологии. Современные исследования показывают, что шкала активного поведения индивида развивается в континууме, на одном конце которого находится ориентировочная реакция (ОР) - максимальная неопределенность, поскольку вероятности всех гипотез равны, а на другом - условный рефлекс (УР) максимальная определенность: вероятность одной гипотезы равна единице, а всех остальных - нулю. Следовательно, если УР есть максимальная реактивность ЦНС - полностью автоматизированное действие (стимул - реакция), то ОР есть проявление активности ЦНС - формирование готовности к действию при отсутствии высоковероятной модели будущего.In the course of the research, an understanding of vigorosity as a high activity combined with the peculiarities of the value-semantic sphere was proposed. The principle of activity is currently considered as the basis of modern psychophysiology. Modern studies show that the scale of an individual’s active behavior develops in a continuum, at one end of which there is an approximate reaction (OR) - maximum uncertainty, since the probabilities of all hypotheses are equal, and at the other - a conditioned reflex (SD) maximum certainty: the probability of one hypothesis is equal to one and all the rest to zero. Therefore, if SD is the maximum reactivity of the central nervous system - a fully automated action (stimulus - reaction), then PR is a manifestation of central nervous system activity - the formation of readiness for action in the absence of a highly probable future model.

Таким образом, энергетические ресурсы в ЦНС человека, с позиций современной психофизиологии, перераспределяются от максимальных затрат на вигоросную активность до затрат, необходимых для стереотипного поведения. Это означает, что основой разработки объективной и количественной шкалы энергетической напряженности, отражающей уровень вигоросности, должна стать ОР - единственный известный на сегодня механизм перераспределения энергетических ресурсов для активного удовлетворения мотиваций и достижения значимых целей.Thus, the energy resources in the human central nervous system, from the standpoint of modern psychophysiology, are redistributed from the maximum costs of vigorous activity to the costs necessary for stereotyped behavior. This means that the basis for the development of an objective and quantitative scale of energy tension, reflecting the level of vigorosity, should be the PR - the only mechanism known today for the redistribution of energy resources to actively satisfy motivation and achieve significant goals.

Согласно классическим представлениям, ОР возникает при рассогласовании между поступающей сенсорной информацией и моделью стимула, сформированной на базе интеграции ранее поступившей сенсорной информации - это ОР на новую информацию. Она постепенно угашается при повторении одного и того же сенсорного сигнала, потому что формируется новая включающая этот стимул модель и исчезает различие между стимулом и моделью. Ограниченность трехкомпонентной ОР - стимул, его модель и их сравнение, состоит в том, что трудно представить себе, как нервная система может выполнять такую задачу при огромном количестве стимулов, поступающих в мозг в каждый данный момент. Важным для понимания вигоросности является то обстоятельство, что угашение ОР может не происходить, если стимул, утратив качество новизны, остается значимым для субъекта. Именно значимость стимула определяет выраженность и генерализацию ОР у вигороса при предъявлении информации, прямо или косвенно связанной с вигоросным характером активности.According to the classical ideas, an OR occurs when there is a mismatch between the incoming sensory information and the stimulus model formed on the basis of the integration of previously received sensory information - this is the OR for new information. It gradually fades away when the same sensory signal is repeated, because a new model is formed to include this stimulus and the distinction between the stimulus and the model disappears. The limitations of the three-component OR - stimulus, its model and their comparison, is that it is difficult to imagine how the nervous system can perform such a task with a huge number of stimuli entering the brain at any given moment. Important for the understanding of vigorosity is the fact that extinction of OR may not occur if the stimulus, having lost the quality of novelty, remains significant for the subject. It is the significance of the stimulus that determines the severity and generalization of OR in vigoros upon presentation of information directly or indirectly related to the vigorous nature of the activity.

Значимость является наиболее важным фактором генерации ОР, и новый стимул вызывает ОР только потому, что любая новая информация является потенциально значимой и может потребовать изменения характера активного поведения. Таким образом, угашение ОР является очень удобной психофизиологической моделью, отражающей перераспределение энергетических ресурсов при переходе от активного состояния ЦНС к реактивному.Significance is the most important factor in generating ORs, and a new stimulus triggers ORs only because any new information is potentially significant and may require a change in the nature of active behavior. Thus, the extinction of OR is a very convenient psychophysiological model that reflects the redistribution of energy resources during the transition from the active state of the central nervous system to the reactive one.

Активационный компонент в структуре ОР является самым ранним и быстро угасающим феноменом. Он отражает прямые неспецифические активирующие влияния ствола мозга и таламуса на подсистемы более высокого уровня. Этот компонент важен, поскольку только при определенной (оптимальной) его выраженности, возможна реализация таких тонких психофизиологических механизмов, как внимание, восприятие, оценка новизны стимулов, фиксация прагматической информации в памяти и т.д. Резкое увеличение или, наоборот, чрезмерное снижение выраженности активационного компонента ОР дезорганизует или блокирует обучение и запоминание.The activation component in the OR structure is the earliest and rapidly fading phenomenon. It reflects the direct nonspecific activating effects of the brain stem and thalamus on higher-level subsystems. This component is important, because only with a certain (optimal) severity of it, it is possible to implement such subtle psychophysiological mechanisms as attention, perception, assessment of the novelty of stimuli, fixing pragmatic information in memory, etc. A sharp increase or, conversely, an excessive decrease in the severity of the activation component of the PR disorganizes or blocks learning and memorization.

В экспериментах на животных было показано, что при раздражении ретикулярной формации и неспецифического таламуса в коре головного мозга возникает неспецифическая активация. Эту реакцию легко наблюдать по депрессии альфа-ритма (ДАР) ЭЭГ, ЭКГ, ФПГ и пневмограммы (дыхание).In animal experiments, it was shown that with irritation of the reticular formation and the nonspecific thalamus, nonspecific activation occurs in the cerebral cortex. This reaction is easily observed by depression of the alpha rhythm (DAR) of the EEG, ECG, PPG and pneumograms (respiration).

Таким образом, увеличение ФПГ в ответ на внешнее воздействие в состоянии спокойного бодрствования испытуемого означает привлечение энергетического ресурса для активации неспецифического глобального уровня бодрствования и для обеспечения реактивных процессов. Это означает, что только активационный компонент ОР, функциональное значение которого связано с механизмами неспецифических, непроизвольных, неселективных, реактивных процессов не может быть взят за основу разработки шкалы энергетического напряжения, обеспечивающего высокий уровень вигоросности.Thus, an increase in PPG in response to external influences in a state of calm wakefulness of the test means the attraction of an energy resource to activate a non-specific global level of wakefulness and to provide reactive processes. This means that only the activation component of OR, the functional value of which is associated with the mechanisms of non-specific, involuntary, non-selective, reactive processes, cannot be taken as the basis for developing a scale of energy voltage that provides a high level of vigorosity.

Выявление признаков преобладания, например, реактивного внимания у человека будет свидетельствовать о нарушениях, связанных с синдромом дефицита внимания (СДВ). Вместе с тем для оценки энергетического напряжения у вигоросов важно, чтобы уровень напряжения в активационной подсистеме мозга был оптимальным.Identification of signs of predominance, for example, reactive attention in a person will indicate disorders associated with attention deficit disorder (ADD). However, to assess the energy stress in vigoros, it is important that the voltage level in the activation subsystem of the brain is optimal.

Эволюционно активные механизмы ЦНС возникли в связи с необходимостью (с целью энергосбережения) оптимально распределять всегда ограниченные клеточные ресурсы. Это отчетливо можно наблюдать у представителей разных видов животных в процессе филогенетического развития. В настоящее время принято считать, что эмоционально-мотивационная подсистема является первичным «фильтром» поступающей информации. Она санкционирует дальнейшую углубленную переработку информации в случае установления ее значимости. Работу эмоционально-мотивационной подсистемы обеспечивают срединные структуры мозга, входящие в состав круга Пейпица. Объективной и количественной мерой активности эмоционально-мотивационной подсистемы мозга является наличие и выраженность кожно-гальванической реакции - КГР. Таким образом, на уровне круга Пейпица заканчивается генерализованная фаза ОР и, следовательно, реализация неспецифических, реактивных и неоправданно энергоемких процессов.Evolutionarily active mechanisms of the central nervous system have arisen in connection with the need (in order to save energy) to optimally distribute always limited cellular resources. This can clearly be observed in representatives of different animal species in the process of phylogenetic development. At present, it is generally accepted that the emotional-motivational subsystem is the primary “filter” of incoming information. It authorizes further in-depth processing of information in the event that its significance is established. The work of the emotional-motivational subsystem is provided by the median brain structures that make up the Peipitz circle. An objective and quantitative measure of the activity of the emotional-motivational subsystem of the brain is the presence and severity of the skin-galvanic reaction - RAG. Thus, at the Peipitz circle level, the generalized OR phase ends and, therefore, the implementation of non-specific, reactive, and unjustifiably energy-intensive processes.

В период реализации активных процессов определяется, прежде всего, значимость раздражителя. За счет этого когнитивная деятельность концентрируется в значимом направлении и одновременно отвлекается от всего остального, чем достигается резкое повышение КПД ЦНС. Когнитивная подсистема мозга является механизмом углубленной переработки только той информации, которая на предыдущем этапе была определена в качестве значимой. В период работы когнитивной подсистемы вырабатываются новые когнитивные навыки, интегрируются уже имеющиеся когнитивные навыки для оценки вероятности позитивного результата деятельности организма, выбирается оптимальная схема действий и осуществляется принятие решения. Работу когнитивной подсистемы мозга обеспечивают, главным образом, корково-подкорковые структуры, а степень ее активации оценивают по амплитуде и латентным периодам поздних (после 50 мс) компонентов вызванных потенциалов - ВП (чаще всего по вертекс-потенциалу).During the implementation of active processes, first of all, the significance of the stimulus is determined. Due to this, cognitive activity is concentrated in a significant direction and at the same time is distracted from everything else, thereby achieving a sharp increase in the efficiency of the central nervous system. The cognitive subsystem of the brain is a mechanism for in-depth processing of only the information that was determined to be significant at the previous stage. During the period of the cognitive subsystem, new cognitive skills are developed, existing cognitive skills are integrated to assess the likelihood of a positive result of the body's activity, the optimal scheme of actions is selected and a decision is made. The work of the cognitive subsystem of the brain is provided mainly by cortical-subcortical structures, and the degree of its activation is estimated by the amplitude and latent periods of the late (after 50 ms) components of the evoked potentials - EP (most often by the vertex potential).

Таким образом, в силу активного, а не реактивного, характера механизмов эмоционально-мотивационной и когнитивной подсистем головного мозга они могут быть взяты за основу разработки шкалы энергетического напряжения вигоросности. Это означает, что степень вигоросного напряжения является функцией одновременно трех переменных - КГР, ВП и ФПГ, и для количественной его оценки необходима одновременная (полиграфическая) регистрация этих показателей.Thus, due to the active, rather than reactive, nature of the mechanisms of the emotional-motivational and cognitive subsystems of the brain, they can be taken as the basis for the development of the scale of energy tension of vigorosity. This means that the degree of vigorous stress is a function of three variables simultaneously - RAG, VP and FPG, and for its quantitative assessment, simultaneous (printing) registration of these indicators is necessary.

В результате изучения опубликованных данных теоретически у лиц с высокими значениями вигоросности следует ожидать:As a result of studying published data theoretically in individuals with high values of vigorosity, one should expect:

- оптимальное напряжение в активационной подсистеме мозга, позволяющее задействовать более широкий спектр механизмов из эмоционально мотивационной и когнитивной подсистем;- optimal tension in the activation subsystem of the brain, allowing you to use a wider range of mechanisms from the emotionally motivational and cognitive subsystems;

- повышенное относительно нормы напряжения в эмоционально мотивационной подсистеме мозга, в ответ на значимые ситуации и, наоборот, резкое снижение напряжения на незначимые;- increased relative to the norm of tension in the emotionally motivational subsystem of the brain, in response to significant situations and, conversely, a sharp decrease in stress to insignificant;

- повышенное напряжение в когнитивной подсистеме, обеспечивающее более быструю и детальную переработку значимой информации.- increased tension in the cognitive subsystem, providing faster and more detailed processing of relevant information.

Оценка компонентов ориентировочной реакции осуществляется с помощью системы измерения энергетической напряженности в подсистемах головного мозга (вигоросности) путем полиграфической регистрации компонентов ориентировочной реакции.Evaluation of the components of the orientational reaction is carried out using a system for measuring energy tension in the subsystems of the brain (vigorosity) by printing registration of the components of the orientational reaction.

Система состоит из: быстродействующего аналогово-цифрового преобразователя, трехканального усилителя, наушников, сенсорных датчиков, соединительных проводов (фиг.1), интерфейса и программного обеспечения, установленного на ноутбуке (фиг.2).The system consists of: a high-speed analog-to-digital converter, a three-channel amplifier, headphones, touch sensors, connecting wires (Fig. 1), an interface and software installed on a laptop (Fig. 2).

Исследование с использованием системы проводилось по специально разработанной методике. Испытуемые находились в положении сидя, расслабившись, с закрытыми глазами. Им сообщалось, что во время исследования будут предъявлять серии щелчков без необходимости реагировать на них - состояние спокойного бодрствования. КГР, ВП и ФПГ регистрировали в ответ на щечки, подаваемые со случайным межстимульным интервалом от 3,5 до 7,6 с.The study using the system was carried out according to a specially developed technique. The subjects were in a sitting position, relaxing, with their eyes closed. They were informed that during the study they would produce a series of clicks without having to react to them - a state of calm wakefulness. RAG, VP and FPG were recorded in response to the cheeks delivered with a random inter-stimulus interval of 3.5 to 7.6 s.

КГР по И.О.Тарханову регистрировали неполяризующимися электродами площадью 5 см2. Для анализа КГР в записи выделялся 4-х секундный фрагмент, что при частоте дискретизации (оцифровки) сигнала 500 Гц соответствует 2048 отсчетам. Длина интервала в 4 секунды выбрана исходя из длительности постоянной составляющей периода возникновения звукового стимула.RAG according to I.O.Tarkhanov was recorded by non-polarizing electrodes with an area of 5 cm 2 . To analyze the RGR, a 4-second fragment was allocated in the recording, which corresponds to 2048 samples at a sampling (digitizing) frequency of a signal of 500 Hz. The interval length of 4 seconds is selected based on the duration of the constant component of the period of occurrence of the sound stimulus.

Показателем энергетического напряжения в эмоционально-мотивационной подсистеме испытуемых являлась мощность спектра КГР в ответ на 10 последовательных стимулов при суммации с 1 по 10, с 2 по 11, с 3 по 12… и до окончания каждой серии звуковых стимулов.An indicator of the energy tension in the emotional-motivational subsystem of the subjects was the power of the RAG spectrum in response to 10 consecutive stimuli with sums from 1 to 10, from 2 to 11, from 3 to 12 ... and until the end of each series of sound stimuli.

ВП регистрировали монополярно хлорсеребряными электродами в отведении Cz по отношению к потенциалу мочки уха. Использовалась стандартная методика выделения ВП из ЭЭГ. Стандартная методика реализована в полиграфе еще и потому, что с помощью нее наработан большой нормативный материал по характеристикам ВП, что существенно облегчает контроль когнитивной сферы.EPs were recorded monopolarly with silver chloride electrodes in the Cz lead in relation to the potential of the earlobe. The standard technique for extracting EP from EEG was used. The standard technique is also implemented in the polygraph because a large amount of normative material on the characteristics of the EP has been developed with the help of it, which greatly facilitates the control of the cognitive sphere.

Показателем энергетического напряжения в когнитивной подсистеме испытуемых являлась амплитуда N1-P2 компонентов ВП в ответ на 10 последовательных стимулов при суммации с 1 по 10, с 2 по 11, с 3 по 12… и до окончания каждой серии звуковых стимулов.An indicator of the energy voltage in the cognitive subsystem of the subjects was the amplitude of N1-P2 EP components in response to 10 consecutive stimuli with summation from 1 to 10, from 2 to 11, from 3 to 12 ... until the end of each series of sound stimuli.

Существуют две разновидности метода регистрации ФПГ - ФПГ в отраженном свете и ФПГ в проходящем свете. В системе используется методика, основанная на отраженном свете. ФПГ регистрировали стандартно с указательного пальца правой руки. В качестве информативного параметра при обработке сигнала пульсового кровенаполнения выбрана вариабельность сердечного ритма, которую можно рассчитать исходя из анализа R-R интервалов.There are two varieties of the method for detecting PPG - PPG in reflected light and PPG in transmitted light. The system uses a technique based on reflected light. FPG was recorded standardly with the index finger of the right hand. As an informative parameter when processing the pulse blood filling signal, heart rate variability was chosen, which can be calculated based on the analysis of R-R intervals.

Показателем энергетического напряжения в активационной подсистеме являлась дисперсия R-R интервалов в ответ на 10 последовательных стимулов при суммации с 1 по 10, с 2 по 11, с 3 по 12 до окончания каждой серии звуковых стимулов.An indicator of the energy voltage in the activation subsystem was the dispersion of R-R intervals in response to 10 consecutive stimuli with summation from 1 to 10, from 2 to 11, from 3 to 12 until the end of each series of sound stimuli.

Примеры регистрируемых ВП, КГР и ФПГ приведены на фиг.3, 4 и 5, соответственно. Продолжительность всей регистрации электрофизиологических показателей составляла 20-30 минут.Examples of recorded VP, RAG and PPG are shown in figure 3, 4 and 5, respectively. The duration of the entire recording of electrophysiological parameters was 20-30 minutes.

Реализация КГР, ВП и ФПГ - компонентов ОР, зарегистрированных с помощью системы в ответ на индифферентный стимул (фиг.6) у 148 испытуемых выявила, что экспоненциальный или близкий к экспоненте характер угашения является закономерным для всех компонентов ОР. Данные нормированы по величине первой реакции на стимул (ордината). По оси абсцисс - порядковый номер суммации; от 1 по 10, от 2 по 11, 3-13 и т.д. При этом декремент угашения ВП и ФПГ практически не отличаются. Хотя декремент угашения ФПГ после седьмой суммации нужно, по-видимому, рассматривать как усредненный тренд, нивелирующий отдельные оживления ФПГ-компоненты ОР. Ни один из зарегистрированных компонентов ОР не обнаружил двухфазного характера угашения, как это можно было предположить на основе анализа опубликованных данных.The implementation of RAG, VP and FPG - the components of the OR recorded by the system in response to the indifferent stimulus (Fig.6) in 148 subjects revealed that the extinction or exponential nature of extinction is natural for all components of the OR. The data are normalized by the magnitude of the first response to the stimulus (ordinate). On the abscissa axis is the sequence number of the summation; from 1 to 10, from 2 to 11, 3-13, etc. At the same time, the extinction decrement of VP and FPG practically do not differ. Although the decrement of the extinction of FIGs after the seventh summation should apparently be considered as an average trend, leveling individual revivals of the FPG components of the OR. None of the registered components of the PR revealed a two-phase nature of extinction, as could be expected from the analysis of published data.

Таким образом, с помощью системы можно получить комплексную картину перераспределения энергетических напряженностей в основных подсистемах головного мозга человека при переходе от активного состояния ЦНС к реактивному в ответ на предъявление новых индифферентных стимулов. При этом для ФПГ нормативом является:Thus, using the system, you can get a comprehensive picture of the redistribution of energy tensions in the main subsystems of the human brain during the transition from the active state of the central nervous system to the reactive one in response to the presentation of new indifferent stimuli. Moreover, the norm for FPG is:

- порядковый номер суммации угашения - 7;- serial number of the extinction sum - 7;

- относительный размах изменений в процессе угашения - 10%;- the relative magnitude of the changes in the extinction process - 10%;

- характер угашения - близкий к линейному. Нормативами для угашения ВП являются:- the nature of extinction is close to linear. Standards for extinction of VP are:

- порядковый номер суммации угашения - 30;- serial number of the extinction sum - 30;

- относительный размах изменений в процессе угашения - 20%;- the relative magnitude of the changes in the extinction process - 20%;

- характер угашения - слабовыраженный экспоненциальный. Нормативами для угашения КГР являются:- the nature of the extinction is slightly exponential. Standards for the extinction of RAG are:

- порядковый номер суммации угашения - 15;- serial number of the extinction sum - 15;

- относительный размах изменений в процессе угашения - 55%;- the relative magnitude of the changes in the extinction process is 55%;

- характер угашения - экспоненциальный.- the nature of extinction is exponential.

Повторное предъявление индифферентных щелчков вызывало у всех испытуемых постепенное уменьшение амплитуды ВП, спектра мощности КГР и дисперсии R-R интервалов ФПГ - это «привыкание» (habituation). В настоящее время выделяют два типа привыкания - "быстрое" и "медленное".Repeated presentation of indifferent clicks caused a gradual decrease in the amplitude of the EP, the power spectrum of the RAG and the dispersion of the R-R intervals of the PPG in all subjects — this is “habituation”. Currently, there are two types of addiction - “fast” and “slow”.

Первое из них определятся как снижение выраженности компонентов ОР в пределах первой серии стимулов (внутрисериальное, фиг.6). Быстрое привыкание резко усиливается в связи с регулярным предъявлением стимулов и уменьшением межстимульного интервала (от 3 с и менее). Оно прекращается при изменении интенсивности, длительности, частоты, положения в пространстве раздражителя.The first of them is defined as a decrease in the severity of the components of the OR within the first series of stimuli (intraserial, Fig.6). Rapid addiction is sharply enhanced due to the regular presentation of stimuli and a decrease in the interstimulus interval (from 3 s or less). It stops when the intensity, duration, frequency, position in the space of the stimulus changes.

Второй тип привыкания - межсериальный, является суммацией процессов "быстрого" привыкания, менее связан с модальностью стимула, развивается не зависимо от регулярности предъявления раздражителя и величины межстимульных интервалов (от 3 с до 33 с), прекращается при изменении функциональной значимости стимулов, сохраняющих неизменными физические характеристики.The second type of addiction - interservice, is the summation of the processes of "quick" addiction, less associated with the modality of the stimulus, develops regardless of the regularity of presentation of the stimulus and the size of the interstimulus intervals (from 3 s to 33 s), stops when the functional significance of the stimuli, which keep the physical characteristics.

В соответствии с имеющимися в современной научной литературе данными о функциональном значении быстрого и медленного привыкания, это означает, что в течение первого тестирования с помощью системы в головном мозге реализуются механизмы: активации, внимания, восприятия, оценки новизны и значимости стимулов и принятия решения (быстрое привыкание). Изменения от тестирования к тестированию (медленное привыкание) является отражением механизмов:In accordance with the data in the modern scientific literature on the functional significance of fast and slow addiction, this means that during the first test with the help of the system, the following mechanisms are realized in the brain: activation, attention, perception, assessment of the novelty and significance of stimuli and decision-making (fast addictive). Changes from testing to testing (slow addiction) is a reflection of the mechanisms:

обращения к памяти, выбора необходимой информации, сличения с текущей деятельностью и также принятия решения.memory access, selection of the necessary information, comparison with current activities and also decision making.

Данные результаты исследований получены с помощью системы измерения энергетической напряженности в подсистемах головного мозга путем полиграфической регистрации компонентов ориентировочной реакции.These research results were obtained using a system for measuring energy tension in the brain subsystems by printing registration of the components of the orientational reaction.

Согласно настоящему изобретению, рассматривается конкретная реализация системы измерения энергетической напряженности в подсистемах головного мозга, представленная в виде блок-схемы на фиг.8.According to the present invention, a specific implementation of a system for measuring energy tension in subsystems of the brain, presented in the form of a block diagram in Fig. 8, is considered.

В систему входят измерительный блок 1 датчиков, состоящий из датчика 2 электрокожного сопротивления, датчика 3 фотоплетизмограммы и датчиков 4 электроэнцефалограммы, трехканальный измерительный блок 5 сигналов, поступающих с измерительного блока 1 датчиков, трехканальный блок 6 обработки сигналов, поступающих с соответствующих датчиков измерительного блока 1, процессорный блок 7 психофизиологического состояния исследуемого с алгоритмами оценки сигналов от датчиков и построения графиков на мониторе 8, и связанный с блоком 7 блок 9 выбора комбинации звуковых стимулов, воздействующих на исследуемого через наушники 10.The system includes a measuring unit 1 of sensors, consisting of a sensor 2 of electric skin resistance, a sensor 3 of the photoplethysmogram and sensors 4 of an electroencephalogram, a three-channel measuring unit of 5 signals coming from the measuring unit of 1 sensors, a three-channel unit of 6 signal processing, coming from the corresponding sensors of the measuring unit 1, the processor unit 7 of the psychophysiological state of the subject with algorithms for evaluating signals from sensors and plotting on the monitor 8, and the selection unit 9 connected to block 7 mbinatsii sound stimuli acting on the test through headphones 10.

На фиг.8 также показаны цифровые шумоподавляющие фильтры 11, усилители 12, аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 13, цифровые фильтры 14, дифференциаторы 15, блок 16 определения параметров сигнала электрокожного сопротивления, блок 17 выделения RR-интервалов, блок 18 определения психоэмоционального состояния человека, вариометр 19 RR-интервалов, анализатор 20 состояния сердечно-сосудистой системы человека.On Fig also shows digital noise reduction filters 11, amplifiers 12, analog-to-digital converters (ADCs) 13, digital filters 14, differentiators 15, block 16 determine the parameters of the electrical resistance signal, block 17 allocation of RR-intervals, block 18 determining the emotional state human, variometer 19 RR-intervals, analyzer 20 state of the human cardiovascular system.

Датчики 2, 3, 4 соединены выходами со входами соответствующих каналов блоков 5, 6.Sensors 2, 3, 4 are connected by outputs to the inputs of the respective channels of blocks 5, 6.

Первый канал блоков 5, 6, соответствующий каналу преобразования сигналов для регистрации электрокожного сопротивления, включает последовательно соединенные шумоподавляющий фильтр 11, усилитель 12, АЦП 13, цифровой фильтр 14, дифференциатор 15 и блок 16 определения параметров сигнала электрокожного сопротивления.The first channel of blocks 5, 6, corresponding to the signal conversion channel for detecting electric skin resistance, includes serially connected noise reduction filter 11, amplifier 12, ADC 13, digital filter 14, differentiator 15, and electric skin resistance signal determination block 16.

Второй канал блоков 5, 6, соответствующий каналу преобразования сигналов для регистрации фотоплетизмограммы, включает последовательно соединенные шумоподавляющий фильтр 11, усилитель 12, АЦП 13, цифровой фильтр 14, дифференциатор 15, блок 17 выделения RR-интервалов, вариометр 19 RR-интервалов и анализатор 20 состояния сердечно-сосудистой системы человека.The second channel of blocks 5, 6, corresponding to the signal conversion channel for recording the photoplethysmogram, includes serially connected noise reduction filter 11, amplifier 12, ADC 13, digital filter 14, differentiator 15, RR interval extraction unit 17, RR interval variometer 19 and analyzer 20 human cardiovascular system.

Третий канал блоков 5, 6, соответствующий каналу преобразования сигналов для регистрации электроэнцефалограммы, включает последовательно соединенные шумоподавляющий фильтр 11, усилитель 12, АЦП 13, цифровой фильтр 14, дифференциатор 15 и блок 18 определения психоэмоционального состояния человека.The third channel of blocks 5, 6, corresponding to the signal conversion channel for recording the electroencephalogram, includes a noise-canceling filter 11, an amplifier 12, an ADC 13, a digital filter 14, a differentiator 15, and a human psychoemotional state determination unit 18.

Эти каналы подключены к процессорному блоку 7, выполненному с функцией демонстрации по трем каналам на экране параметров электрокожного сопротивления и RR-интервалов и параметров сигналов для электроэнцефалограммы в виде графиков и определения показателей энергетической напряженности в подсистемах головного мозга в соответствии с алгоритмами:These channels are connected to the processor unit 7, which has the function of demonstrating the parameters of the electrical resistance and RR intervals and the parameters of the signals for the electroencephalogram in the form of graphs and determining energy intensity indicators in the brain subsystems in accordance with the following algorithms:

- для канала передачи сигналов электрокожного сопротивления по величине мощности спектра сигналов в ответ на 10 последовательных звуковых стимулов при суммации с 1 по 10, с 2 по 11, с 3 по 12 и до окончания каждой серии звуковых стимулов,- for the transmission channel of electrical skin resistance signals according to the power of the spectrum of signals in response to 10 consecutive sound stimuli with summation from 1 to 10, from 2 to 11, from 3 to 12 and before the end of each series of sound stimuli,

- для канала передачи сигналов для электроэнцефалограммы по величине амплитуд в ответ на 10 последовательных звуковых стимулов при суммации с 1 по 10, с 2 по 11, с 3 по 12 и до окончания каждой серии звуковых стимулов,- for a signal transmission channel for an electroencephalogram in magnitude of amplitudes in response to 10 consecutive sound stimuli with summation from 1 to 10, from 2 to 11, from 3 to 12 and before the end of each series of sound stimuli,

- для канала передачи сигналов фотоплетизмограммы по величине дисперсии R-R интервалов в ответ на 10 последовательных звуковых стимулов при суммации с 1 по 10, с 2 по 11, с 3 по 12 и до окончания каждой серии звуковых стимулов.- for the photoplethysmogram signal transmission channel according to the dispersion value of R-R intervals in response to 10 consecutive sound stimuli with sums from 1 to 10, from 2 to 11, from 3 to 12, and before the end of each series of sound stimuli.

Блок 9 выбора комбинации звуковых стимулов выполнен с возможностью формирования серий из 80 звуковых стимулов разной частоты или серий из 40 звуковых стимулов одинаковой частоты.Block 9 of the selection of a combination of sound stimuli is configured to form a series of 80 sound stimuli of different frequencies or a series of 40 sound stimuli of the same frequency.

Исполнительный блок демонстрации комбинации стимулов представляет собой наушники 10.The Executive unit demonstration of a combination of stimuli is a headphone 10.

Система предназначена для одновременной регистрации и автоматизированной компьютерной обработки сигналов кожно-гальванической реакции (датчик 2 электрокожного сопротивления), фотоплетизмограммы (датчик 3 фотоплетизмограммы) и электроэнцефалограммы (датчики 4 ЭЭГ) с целью проведения обследований функциональной организации нервной системы человека. Система предназначена для индивидуальных и массовых скрининг обследований в условиях моделирования стимулирующих воздействий (звуковой стимуляции).The system is designed for simultaneous registration and computer-aided processing of signals of a skin-galvanic reaction (sensor 2 of electro-skin resistance), photoplethysmograms (sensor 3 photoplethysmograms) and electroencephalograms (4 EEG sensors) with the aim of examining the functional organization of the human nervous system. The system is designed for individual and mass screening examinations in the context of modeling stimulating effects (sound stimulation).

Аппаратное обеспечение системы, совместно с программным модулем регистрации и отображения, обеспечивает предварительное преобразование, обработку передаваемых потоков данных в цифровой вид в реальном масштабе времени и вывод регистрируемых физиологических сигналов на экран дисплея (монитор) ПЭВМ (ноутбук).The hardware of the system, together with the software module for recording and displaying, provides preliminary conversion, processing of the transmitted data streams in digital form in real time and the output of the registered physiological signals to the display screen (monitor) of the PC (laptop).

Ниже приводится пример конкретной реализации системы, представленной на фиг.1 и 2.The following is an example of a specific implementation of the system shown in figures 1 and 2.

Система состоит из быстродействующего аналогово-цифрового преобразователя, трехканального усилителя, составляющих аппаратную часть системы, наушников (аудио стимулятор), сенсорных датчиков (датчик ФПГ, датчик КГР), составляющих блок испытуемого, и соединительных проводов (кабель ЭЭГ, интерфейсный кабель к ПЭВМ) (фиг.1), интерфейса и программного обеспечения, установленного на ПЭВМ (ноутбуке) (фиг.2). Технические характеристики системы приведены в таблице 1.The system consists of a high-speed analog-to-digital converter, a three-channel amplifier, which make up the hardware of the system, headphones (an audio stimulator), touch sensors (an FPG sensor, a CGR sensor) that make up the test unit, and connecting wires (an EEG cable, an interface cable to a PC) ( figure 1), the interface and software installed on the PC (laptop) (figure 2). Technical characteristics of the system are given in table 1.

Таблица 1Table 1 КаналChannel ПараметрыOptions ЗначенияValues ЭЭГEEG Количество каналовNumber of channels 1one Входной импедансInput impedance не менее 100 МОмnot less than 100 megohms Динамический диапазон измерения сигналаDynamic range of signal measurement от 500 мВ до 500 мкВ500 mV to 500 μV Напряжение шумовNoise voltage не более 3 мкВno more than 3 mkv Межканальное затуханиеInter-channel attenuation не менее 60 дБnot less than 60 dB Полоса пропусканияBandwidth 0,2…500 Гц0.2 ... 500 Hz Нелинейность АЧХFrequency response не хуже 5%not worse than 5% Коэффициент ослабления синфазного сигналаCommon Mode Attenuation не менее 110 дБno less than 110 dB КГРRAG Количество каналовNumber of channels 1one Амплитуда измерительного токаAmplitude of measuring current не более 50,0 мкАno more than 50,0 μA Динамический диапазон измерения сигналаDynamic range of signal measurement 10-100000 Ом10-100000 ohm Постоянная времениTime constant не менее 10 сnot less than 10 s Верхняя граница полосы пропусканияUpper bandwidth limit не менее 35 Гцnot less than 35 Hz ФПГFIG Количество каналовNumber of channels 1one Принцип регистрации сигналаSignal recording principle отражательныйreflective Полоса пропусканияBandwidth 0.5…35 Гц0.5 ... 35 Hz Связь с компьютеромComputer connection RS-232 (СОМ-порт)RS-232 (COM port)

В таблице 2 приведены технические характеристики ПЭВМ.Table 2 shows the technical characteristics of the PC.

Таблица 2table 2 ОСOS Windows 95/98/2000/XPWindows 95/98/2000 / XP ПроцессорCPU Минимум: 750 MHzMinimum: 750 MHz Рекомендуется: PENTIUM III и вышеRecommended: PENTIUM III and above ПамятьMemory Минимум: 128 MbMinimum: 128 Mb Рекомендуется: 512 MbRecommended: 512 Mb Жесткий дискHDD Минимум:10 GbMinimum: 10 Gb Рекомендуется: 40 Mb и вышеRecommended: 40 Mb and above Свободный объемFree volume Минимум: 512 MbMinimum: 512 Mb жесткого дискаhard drive Рекомендуется: 1 GbRecommended: 1 Gb ВидеокартаVideo card Минимум: SVGAMinimum: SVGA МониторMonitor Минимум: 15", 60 Hz, dot pitch 0.28Minimum: 15 ", 60 Hz, dot pitch 0.28 Рекомендуется: 17", 70 Hz, dot pitch 0.26Recommended: 17 ", 70 Hz, dot pitch 0.26 ПортыPorts Минимум: 1 serial port (СОМ)Minimum: 1 serial port (COM) Рекомендуется: 1 parallel port (LPT) и 2 serial ports (СОМ),Recommended: 1 parallel port (LPT) and 2 serial ports (COM),

Система обеспечивает одновременную регистрацию по трем каналам сигналов электроэнцефалограммы, кожно-гальванической реакции, фотоплетизмограммы и передачу цифровых данных через модуль сопряжения в ПЭВМ по интерфейсу RS-232. Регистрация кожно-гальванической реакции производится с использованием электродов, выполненных из нержавеющей стали. Электроды КГР, ЭЭГ и датчик ФПГ имеют присоединительные и установочные элементы, обеспечивающие закрепление на теле испытуемого. Электроды ЭЭГ выполнены по ГОСТ 25995-83 и располагаются на поверхности головы и ухе.The system provides simultaneous recording of electroencephalogram signals, skin-galvanic reactions, photoplethysmograms and transmission of digital data through the interface module in a PC via RS-232 interface over three channels. Registration of the skin-galvanic reaction is carried out using electrodes made of stainless steel. The electrodes of the KGR, EEG and the PPG sensor have connecting and mounting elements that provide fastening to the body of the subject. EEG electrodes are made in accordance with GOST 25995-83 and are located on the surface of the head and ear.

В составе аппаратного обеспечения системы предусмотрены калибровочные устройства для поверки технических характеристик канала ЭЭГ. Калибровочное устройство для канала ЭЭГ построено на основе генератора Вина и обеспечивает подачу тестового сигнала 1 мВ 10 Гц по каналу ЭЭГ. Работа калибровочных устройств обеспечивается микроконтроллером и производится при посылке соответствующих команд от ПЭВМ. Калибровочное устройство предназначено для поверки следующих технических характеристик:As part of the system hardware, calibration devices are provided to verify the technical characteristics of the EEG channel. The calibration device for the EEG channel is based on the Wien generator and provides a test signal of 1 mV 10 Hz through the EEG channel. The operation of the calibration devices is provided by the microcontroller and is performed when sending the appropriate commands from the PC. The calibration device is designed to verify the following specifications:

- коэффициента ослабления синфазного сигнала;- common mode attenuation coefficient;

- динамического диапазона каналов усиления измерительного преобразователя;- dynamic range of amplification channels of the measuring transducer;

- постоянной времени;- time constant;

- межканального затухания;- inter-channel attenuation;

Поверка полосы пропускания канала ЭЭГ может быть произведена как с использованием калибровочного устройства, входящего в состав аппаратного обеспечения, так и специализированного функционального генератора с диапазоном частот от 0,01 до 10000 Гц. Погрешность установки частот +/-0,5% Погрешность установки амплитуды выходного сигнала +/-3%. Коэффициент нелинейных искажений +2% по ТУ 42-2-561-89.The calibration of the passband of the EEG channel can be performed both using a calibration device, which is part of the hardware, and a specialized functional generator with a frequency range from 0.01 to 10000 Hz. Frequency setting error +/- 0.5%. Error in setting the amplitude of the output signal +/- 3%. The coefficient of nonlinear distortion + 2% according to TU 42-2-561-89.

Поверка шумовых характеристик канала ЭЭГ производится по следующей методике: аналоговые входы каждого канала последовательно объединяются и подключаются к общей точке схемы, коэффициент усиления каналов устанавливается максимальным. Контролируется величина напряжения шумов от пика до пика по каждому каналу.The noise characteristics of the EEG channel are checked according to the following method: the analog inputs of each channel are sequentially combined and connected to a common point in the circuit, the channel gain is set to maximum. The noise voltage is monitored from peak to peak for each channel.

Подготовка испытуемого и системы к регистрации электрофизиологических сигналов проводится следующим образом.The preparation of the test subject and the system for recording electrophysiological signals is as follows.

1. Расположить электроды регистрации КГР на внутренние части вторых фаланг указательного и безымянного пальцев правой руки.1. Place the RAG registration electrodes on the inner parts of the second phalanges of the index and ring fingers of the right hand.

2. Расположить датчик регистрации ФПГ на окончание среднего пальца правой руки.2. Position the FPG registration sensor at the end of the middle finger of the right hand.

3. Расположить предварительно смоченный мостиковый электрод на вертекс (в качестве крепления использовать ЭЭГ шлем).3. Place the previously wetted bridge electrode on the vertex (use an EEG helmet as a mount).

4. Подключить общий провод канала ЭЭГ к электроду, размещаемому на мочке уха.4. Connect the common wire of the EEG channel to the electrode placed on the earlobe.

5. Включить мониторинг в программном модуле.5. Enable monitoring in the software module.

Программа управления и визуализации построена по модульному типу. Основные установки режимов работы аппаратной части, визуализации сигналов и сохранения данных производятся с помощью меню.The control and visualization program is built on a modular type. The main settings of the operating modes of the hardware, visualization of signals and data storage are made using the menu.

Для настройки внешней звуковой стимуляции аппаратного обеспечения предусмотрена настройка частоты длительности и времени возникновения звуковых стимулов и настройка как значимых, так и незначимых звуковых раздражителей. Настройка серии предусматривает, что постоянная часть периода возникновения стимула не может быть меньше 4 секунд, девиация по времени находиться в диапазоне от 0 до значения переменной составляющей.To configure external sound stimulation of the hardware, the frequency of the duration and time of occurrence of sound stimuli and the setting of both significant and insignificant sound stimuli are provided. The setup of the series provides that the constant part of the period of occurrence of the stimulus cannot be less than 4 seconds, the time deviation is in the range from 0 to the value of the variable component.

После настройки параметров обследования и калибровки устройства можно переходить к началу регистрации сигналов. Для этого необходимо активизировать мониторинг сигналов, после чего система включит питание каналов и на экране появятся значения сигналов ЭЭГ, КГР и ФПГ.After setting the parameters of the examination and calibration of the device, you can proceed to the beginning of the registration of signals. To do this, it is necessary to activate the monitoring of signals, after which the system will turn on the power of the channels and the values of the EEG, GSR and FIG signals will appear on the screen.

В системе имеется возможность проводить два типа обследований:The system has the ability to conduct two types of examinations:

1. Обследование со звуковыми стимулами разной частоты - значимые и незначимые стимулы. При этом испытуемому предъявляется серия, состоящая из 80 звуковых стимулов, предоставляемых в случайном порядке. В серии предлагается оценить количество значимых стимулов путем подсчета.1. Examination with sound stimuli of different frequencies - significant and insignificant incentives. In this case, the subject is presented with a series consisting of 80 sound stimuli provided in random order. The series suggests estimating the number of significant incentives by counting.

2. Обследование со звуковыми стимулами одинаковой частоты - незначимые стимулы. В серии испытуемый не производит оценку числа стимулов.2. Examination with sound stimuli of the same frequency - insignificant incentives. In the series, the subject does not evaluate the number of stimuli.

Если серия текущего обследования была проведена полностью, система автоматически остановит запись и позволит начать обработку полученных результатов. Если в серии были замечены артефакты движения, участки с высоким уровнем шума, то в программе предусмотрена функция редактирования исходных данных путем отбраковки неудачных фрагментов (цифровой фильтр).If the series of the current examination was carried out completely, the system will automatically stop recording and allow you to start processing the results. If motion artifacts, areas with a high noise level were noticed in the series, then the program provides the function of editing the source data by rejecting unsuccessful fragments (digital filter).

После обработки каждого из сигналов на активной панели появляется окно с визуализацией распределения параметров по серии обследования. Пример такого окна представлен на фиг.7. Анализ позволяет визуализировать 30 блоков, полученных путем усреднения 40 звуковых стимулов. Каждый блок содержит усредненное значение по 10 стимулам. Если обследование проводиться по Серии 80, то в качестве результатов представляются расчеты по значимым стимулам. Полученные тем самым результаты будут представлены в виде текстовых данных.After processing each of the signals, a window appears in the active panel with a visualization of the distribution of parameters for the survey series. An example of such a window is presented in Fig.7. The analysis allows you to visualize 30 blocks obtained by averaging 40 sound stimuli. Each block contains an average value over 10 stimuli. If the survey is carried out according to Series 80, then the results of calculations on significant incentives are presented. The results thus obtained will be presented in the form of text data.

В зависимости от условий выделения, могут быть выделены ответы, относящиеся к разным уровням слухового анализатора. Весь ответ слухового анализатора может быть представлен:Depending on the conditions of the selection, responses related to different levels of the auditory analyzer can be highlighted. The entire response of the auditory analyzer can be represented:

- коротколатентными слуховыми ВП (АСВП) - первые 10 мс;- short-latency auditory EP (ASWP) - the first 10 ms;

- среднелатентными ВП (САВП) - от 10 до 50 мс;- medium latent VP (SAVP) - from 10 to 50 ms;

- длиннолатентными слуховыми ВП (ДСВП) - больше 50 мс.- long-latent auditory EP (DSWP) - more than 50 ms.

В нашем случае мы имеем дело с длиннолатентными ВП и анализируем ВП по времени до 500 мс. Время, соответствующее 500 мс, составляет 250 отсчетов сигнала, следовательно, анализу подвергается выборка в диапазоне от 0 до 250 отсчетов.In our case, we are dealing with long-latent VPs and analyze the VPs in time up to 500 ms. The time corresponding to 500 ms is 250 samples of the signal, therefore, the sample is analyzed in the range from 0 to 250 samples.

Для усреднения последовательно выбираются блоки по 250 точек, соответствующие по времени возникновению звукового стимула.For averaging, blocks of 250 points are selected in sequence, corresponding in time to the occurrence of a sound stimulus.

Общую формулу для заполнения массива ВП можно представить в виде:The general formula for filling the VP array can be represented as:

, при изменении 1 в диапазоне от 0 до 250. , when changing 1 in the range from 0 to 250.

Каждый ВП рассчитывается по блоку в 10 стимулов, а пересчет последующего ВП производится по алгоритму: удаление первого и добавление последующего в анализируемый блок.Each VP is calculated according to a block of 10 stimuli, and the subsequent VP is recalculated according to the algorithm: removing the first and adding the next to the analyzed block.

Для ослабления вклада сетевой наводки в спектр сигнала перед выделением ВП была проведена фильтрация сигнала нерекурсивным цифровым фильтром скользящего среднего: , где , fd=500 Гц Результат выделения ВП из сигнала ЭЭГ представлен на фиг.3. В качестве информативного параметра при анализе сигнала КГР была принята его энергетическая характеристика. Для ее определения был предложен следующий алгоритм. Для каждого стимула в анализируемой записи был выделен 4-х секундный фрагмент, включающий 2048 отсчетов сигнала. Длина интервала в 4 секунды была выбрана, исходя из длительности постоянной составляющей периода возникновения звукового стимула.To attenuate the contribution of network interference to the signal spectrum, before filtering out the VP, the signal was filtered by a non-recursive digital moving average filter: where , fd = 500 Hz The result of the selection of the VP from the EEG signal is presented in Fig.3. As an informative parameter in the analysis of the RAG signal, its energy characteristic was adopted. To determine it, the following algorithm was proposed. For each stimulus, a 4-second fragment was selected in the analyzed record, including 2048 samples of the signal. An interval of 4 seconds was chosen based on the duration of the constant component of the period of occurrence of the sound stimulus.

В анализе использовался спектр сигнала КГР. Фрагмент сигнала предварительно обрабатывался сглаживающим окном вида для устранения краевых эффектов Гиббса.The analysis used the spectrum of the RAG signal. The signal fragment was previously processed by a smoothing window of the form to eliminate the edge effects of Gibbs.

На следующем этапе производилось суммирование спектральных компонент сигнала в диапазоне частот до 10 Гц.At the next stage, the spectral components of the signal were summed in the frequency range up to 10 Hz.

Алгоритм суммирования следующий:The summation algorithm is as follows:

Нижняя частота анализируемого сигнала определяется длительностью наблюдения в 4 секунды, что соответствует частоте 0.25 Гц. Верхняя частота анализируемого сигнала 2 Гц. Соответствие отсчетов спектра реальным частотам: 2048 отсчетов соответствует 500 Гц.The lower frequency of the analyzed signal is determined by the observation duration of 4 seconds, which corresponds to a frequency of 0.25 Hz. High frequency analyzed signal 2 Hz. Correspondence of the spectrum samples to real frequencies: 2048 samples corresponds to 500 Hz.

Соответственно, 41 отсчет спектра соответствует частоте 10 Гц. Формула для определения энергии сигнала в диапазоне от 0.25 Гц до 10 Гц:Accordingly, 41 spectrum samples correspond to a frequency of 10 Hz. The formula for determining the signal energy in the range from 0.25 Hz to 10 Hz:

, где i - отсчеты сигнала в спектральной области. where i are the samples of the signal in the spectral region.

Для каждого стимула определялась характеристика S0.25_10. Для блока из 10 стимулов совокупность характеристик усреднялась по формуле:For each stimulus, the characteristic S0.25_10 was determined. For a block of 10 stimuli, the set of characteristics was averaged by the formula:

, где S0,25_10-j усредненная энергетическая характеристика по блоку из 10 стимулов в серии. , where S0.25_10-j is the average energy characteristic over a block of 10 stimuli in a series.

S0.25_10-j сохраняется в результатах обследованияS0.25_10-j is stored in the survey results

Обработка сигнала ФПГ.Signal Processing FIG.

В качестве информативного параметра при обработке сигнала пульсового кровенаполнения была выбрана вариабельность сердечного ритма, которую можно рассчитать, исходя из анализа R-R интервалов.As an informative parameter in the processing of the pulse blood filling signal, heart rate variability was chosen, which can be calculated based on the analysis of R-R intervals.

Для определения R-R интервалов в сигнале ФПГ использовался адаптивный алгоритм анализа первой производной сигнала со скользящим порогом.To determine the R-R intervals in the PPG signal, an adaptive algorithm for analyzing the first derivative of the signal with a moving threshold was used.

Далее по совокупности R-R интервалов в диапазоне периода между стимулами определялось СКО по формуле: , где представлена несмещенная оценка дисперсии частоты сердечного ритма.Further, according to the set of RR intervals in the period range between the stimuli, the standard deviation was determined by the formula: where an unbiased estimate of the variance of the heart rate is presented.

Анализируется количество сердечных циклов между стимулами и рассчитывается значение σ для каждого периода.The number of cardiac cycles between the stimuli is analyzed and the value of σ for each period is calculated.

Для блока из 10 стимулов совокупность характеристик усреднялась по формуле:For a block of 10 stimuli, the set of characteristics was averaged by the formula:

, где σ-j усредненная дисперсия частоты сердечного ритма по блоку из where σ-j is the average variance of the heart rate over a block of

10 стимулов в серии.10 incentives in a series.

σ - j сохраняется в результатах обследования.σ - j is stored in the survey results.

Настоящее изобретение промышленно применимо.The present invention is industrially applicable.

Система измерения энергетической напряженности в подсистемах головного мозга для определения психофизиологического состояния человека позволяет повысить оперативность, достоверность и информативность определения психофизиологического состояния человека, а также обеспечить прогнозирование уровня вигоросной активности человека.The system for measuring energy tension in the subsystems of the brain to determine the psychophysiological state of a person allows to increase the efficiency, reliability and informativeness of determining the psychophysiological state of a person, as well as to predict the level of human vigorous activity.

Claims (1)

Система измерения энергетической напряженности в подсистемах головного мозга, содержащая датчик электрокожного сопротивления, датчик фотоплетизмограммы, измерительный блок, блок обработки сигналов, при этом выход датчика электрокожного сопротивления подключен через первый канал измерительного блока к первому каналу блока обработки сигналов, включающему последовательно соединенные фильтр и блок определения параметров сигнала электрокожного сопротивления, подключенный к процессорному блоку, выполненному с функцией демонстрации параметров электрокожного сопротивления на экране, выход датчика фотоплетизмограммы подключен через второй канал измерительного блока ко второму каналу блока обработки сигналов, включающему последовательно соединенные фильтр и блок выделения RR-интервалов, подключенный к процессорному блоку, выполненному с функцией демонстрации параметров RR-интервалов на экране, блок выбора комбинации стимулов, воздействующих на человека, и исполнительный блок демонстрации комбинации стимулов, отличающаяся тем, что дополнительно введены датчики электроэнцефалограммы, подключенные своими выходами через третий канал измерительного блока к третьему каналу блока обработки сигналов, включающему последовательно соединенные фильтр и блок определения параметров этих сигналов, подключенный к процессорному блоку, выполненному с функцией демонстрации параметров электроэнцефалограммы на экране, при этом блок выбора комбинации стимулов выполнен с возможностью формирования серий из 80 звуковых стимулов разной частоты или серий из 40 звуковых стимулов одинаковой частоты, исполнительный блок демонстрации комбинации стимулов представляет собой наушники, процессорный блок выполнен с функциями отображения регистрируемых сигналов по трем каналам в виде графиков и определения показателей энергетической напряженности в подсистемах головного мозга для канала передачи сигналов электрокожного сопротивления по величине мощности спектра сигналов в ответ на 10 последовательных звуковых стимулов при суммации с 1 по 10, с 2 по 11, с 3 по 12 и до окончания каждой серии звуковых стимулов, для канала передачи сигналов электроэнцефалограммы по величине амплитуд в ответ на 10 последовательных звуковых стимулов при суммации с 1 по 10, с 2 по 11, с 3 по 12 и до окончания каждой серии звуковых стимулов, а для канала передачи сигналов фотоплетизмограммы по величине дисперсии R-R интервалов в ответ на 10 последовательных звуковых стимулов при суммации с 1 по 10, с 2 по 11, с 3 по 12 и до окончания каждой серии звуковых стимулов.
Figure 00000001
A system for measuring energy tension in the subsystems of the brain, containing an electric skin resistance sensor, a photoplethysmogram sensor, a measuring unit, a signal processing unit, while the output of the electric skin resistance sensor is connected through the first channel of the measuring unit to the first channel of the signal processing unit, including a filter and a determination unit connected in series parameters of the electrical resistance signal connected to the processor unit configured to demonstrate parameters of electric skin resistance on the screen, the output of the photoplethysmogram sensor is connected through the second channel of the measuring unit to the second channel of the signal processing unit, which includes a series-connected filter and an RR interval allocation unit connected to a processor unit configured to demonstrate the parameters of RR intervals on the screen, unit selection of a combination of stimuli acting on a person, and an executive unit for demonstrating a combination of stimuli, characterized in that additionally elemental sensors are introduced CTGs connected via their outputs through the third channel of the measuring unit to the third channel of the signal processing unit, including a series-connected filter and a unit for determining the parameters of these signals, connected to a processor unit configured to demonstrate the parameters of the electroencephalogram on the screen, while the stimulus combination selection unit is made with the possibility of forming a series of 80 sound stimuli of different frequencies or a series of 40 sound stimuli of the same frequency, executive bl The demonstration of a combination of stimuli consists of headphones, the processor unit has the functions of displaying the recorded signals through three channels in the form of graphs and determining the energy intensity indicators in the brain subsystems for the electrical resistance signal transmission channel by the signal spectrum power in response to 10 consecutive sound stimuli with summations from 1 to 10, from 2 to 11, from 3 to 12, and until the end of each series of sound stimuli, for an electroencephalogram signal transmission channel in magnitude of amplitudes in response to 10 consecutive sound stimuli with summation from 1 to 10, from 2 to 11, from 3 to 12 and before the end of each series of sound stimuli, and for a signal transmission channel, photoplethysmograms according to the dispersion value of RR intervals in response to 10 consecutive sound stimuli with summation from 1 to 10, from 2 to 11, from 3 to 12 and before the end of each series of sound stimuli.
Figure 00000001
RU2008131674/22U 2008-08-01 2008-08-01 SYSTEM FOR MEASURING ENERGY TENSION IN THE BRAIN SUBSYSTEMS RU93658U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008131674/22U RU93658U1 (en) 2008-08-01 2008-08-01 SYSTEM FOR MEASURING ENERGY TENSION IN THE BRAIN SUBSYSTEMS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008131674/22U RU93658U1 (en) 2008-08-01 2008-08-01 SYSTEM FOR MEASURING ENERGY TENSION IN THE BRAIN SUBSYSTEMS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU93658U1 true RU93658U1 (en) 2010-05-10

Family

ID=42674115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008131674/22U RU93658U1 (en) 2008-08-01 2008-08-01 SYSTEM FOR MEASURING ENERGY TENSION IN THE BRAIN SUBSYSTEMS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU93658U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2662271C2 (en) * 2016-09-27 2018-07-25 Общество с ограниченной ответственностью "Локаторная техника" Metal detector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2662271C2 (en) * 2016-09-27 2018-07-25 Общество с ограниченной ответственностью "Локаторная техника" Metal detector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Luke et al. Analysis methods for measuring passive auditory fNIRS responses generated by a block-design paradigm
US7570991B2 (en) Method for real time attitude assessment
CN109069081B (en) Devices, systems and methods for predicting, screening and monitoring encephalopathy/delirium
US20040267152A1 (en) Method and system for predicting and preventing seizures
Scanlon et al. Your brain on bikes: P3, MMN/N2b, and baseline noise while pedaling a stationary bike
US10390722B2 (en) Method for quantifying the perceptive faculty of a person
Poltavski The use of single-electrode wireless EEG in biobehavioral investigations
JP7373555B2 (en) Quantification of motor function using EEG signals
WO2012071545A1 (en) Detection and feedback of information associated with executive function
Mucarquer et al. Improving EEG muscle artifact removal with an EMG array
Kar et al. Effect of sleep deprivation on functional connectivity of EEG channels
US20180279938A1 (en) Method of diagnosing dementia and apparatus for performing the same
KR101366348B1 (en) Depression diagnosis method using hrv based on neuro-fuzzy network
Iadarola et al. Analysis of galvanic skin response to acoustic stimuli by wearable devices
CN113143208B (en) Pain sensitivity assessment system and method based on multidimensional measurement
Omurtag et al. Technical and clinical analysis of microEEG: a miniature wireless EEG device designed to record high-quality EEG in the emergency department
Anwar et al. Use of portable EEG sensors to detect meditation
Knierim et al. Open-source concealed EEG data collection for Brain-computer-interfaces-neural observation through OpenBCI amplifiers with around-the-ear cEEGrid electrodes
CN104367306A (en) Physiological and psychological career evaluation system and implementation method
CN112515676A (en) Psychological examination method and subjective and objective combined examinee disguise testing method
Adochiei et al. Complex Embedded System for Stress Quantification
Desai et al. Electrodermal activity (EDA) for treatment of neurological and psychiatric disorder patients: a review
Guðmundsdóttir Improving players' control over the NeuroSky brain-computer interface
RU93658U1 (en) SYSTEM FOR MEASURING ENERGY TENSION IN THE BRAIN SUBSYSTEMS
WO2023033647A1 (en) Determining a person's sensory capability based on stimulus response amplitude weights