СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЗРИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРА ЧЕЛОВЕКА
METHOD FOR DETERMINATION OF VISUAL ANALYZER ACTIVATION TIME

Изобретение относится к медицине и предназначено для определения времени возбуждения зрительного анализатора человека.
Известен способ определения порогового времени, необходимого для узнавания предъявляемых изображений, с использованием тахистоскопа [1].
Известен способ определения длительности протекания фотохимических процессов в рецепторах сетчатки человека, основанный на оценке различий в латентном периоде простой сенсомоторной реакции испытуемого на адекватные (диффузная вспышка света) и неадекватные (электрическая стимуляция - «фосфены») световые стимулы. Перед началом опытов адекватные и неадекватные световые стимулы выравниваются по «субъективной яркости» [2].
Известен способ оценки функционального состояния аппарата цветового зрения путем воздействия на глаз импульсного источника света видимого диапазона спектра и последующего измерения критической частоты слияния мельканий, отличающийся тем, что монокулярно на глаз последовательно воздействуют не менее чем четырьмя импульсными источниками излучения различных длин волн с фиксированной пиковой яркостью при скважности 0,5, задают удаление глаза от источника света на 300-330 мм, цветовой стимул предъявляют трижды с диаметром цветового пятна 9-10, 2,2-2,5, 1,0-1,2 мм, при каждом предъявлении цветового стимула определяют спектральную критическую частоту слияния мельканий и по измеренным значениям на данной характеристике по каждому цвету при диаметре стимула 1,0-1,2 мм устанавливают индивидуальный исходный уровень возбуждения и норму цветовосприятия аппарата цветового зрения, при диаметре 9-10 мм - индивидуальный верхний предел возбуждения аппарата цветового зрения, а при диаметре стимула 2,2-2,5 мм, уровень актуального состояния аппарата цветового зрения испытуемого [3].
Недостатком способов является длительность исследования, невозможность определения времени возбуждения зрительного анализатора человека.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ определения времени возбуждения зрительного анализатора человека, заключающийся в том, что испытуемому предъявляют последовательность парных световых импульсов заданной длительности, равной 200 мс, разделенных межимпульсным интервалом, равным 70 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал 1 с, причем на первом этапе измерений длительность межимпульсного интервала между световыми импульсами в паре уменьшают с заданной постоянной скоростью 20 мс/с, пока испытуемый не определит момент субъективного слияния двух световых импульсов в паре в один, на втором этапе измерений длительность межимпульсного интервала между световыми импульсами в паре увеличивают с заданной постоянной скоростью 2 мс/с, пока испытуемый не определит момент субъективного ощущения раздельности двух световых импульсов в паре, на третьем этапе измерений длительность межимпульсного интервала между световыми импульсами в паре уменьшают дискретно с заданным постоянным шагом 0,1 мс, пока испытуемый не определит момент субъективного слияния двух световых импульсов в паре в один, время возбуждения зрительного анализатора принимают равным значению длительности межимпульсного интервала, определенного испытуемым на третьем этапе измерений [4].
Недостатком способа является ограниченность условий определения времени инерционности зрительной системы человека, привязка к стационарному оборудованию.
Известны нашлемные системы целеуказания и индикации (НСЦИ) - обязательная принадлежность современных боевых самолетов и вертолетов. Известны нашлемные системы целеуказания и индикации (НСЦИ) - обязательная принадлежность современных боевых самолетов и вертолетов [5]. НСЦИ проецирует изображение на прозрачный экран, находящийся перед глазами пилота и закрепленный на его шлеме. Так как экран прозрачен, пилот может одновременно наблюдать и внешнюю обстановку и индицируемую информацию: основные пилотажные параметры, тактическую и навигационную информацию.
Для исследовательской работы более перспективны устройства отображения дополненной реальности. Среди таких устройств известны легкие очки дополненной реальности компании Epson Moverio ВТ-200 или Google Project Glass[6] и миниатюрные контактные линзы дополненной реальности компании Innovega (система iOptik). Инновационная система iOptik может работать в паре со специализированными очками. Ее пользователь фокусируется одновременно на нескольких объектах разной удаленности, причем восприятие одного объекта не мешает восприятию другого [7].
Однако эти технические средства не предназначены для определения времени возбуждения зрительного анализатора человека.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в обеспечении возможности расширения условий определения времени возбуждения зрительного анализатора человека, например, при выполнении двигательного или иного нагрузочного теста в стационарных условиях или наземных, водных или полетных перемещениях испытуемого.
Технический результат достигается тем, что испытуемому предъявляют последовательность парных световых импульсов заданной длительности, равной 200 мс, разделенных межимпульсным интервалом, равным 70 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал 1 с, причем на первом этапе измерений длительность межимпульсного интервала между световыми импульсами в паре уменьшают, пока испытуемый не определит момент слияния двух световых импульсов в паре в один, на втором этапе измерений длительность межимпульсного интервала между световыми импульсами в паре увеличивают, пока испытуемый не определит момент ощущения раздельности двух световых импульсов в паре, время возбуждения зрительного анализатора принимают равным значению длительности межимпульсного интервала в момент ощущения раздельности двух световых импульсов, определенного на втором этапе измерений, причем новым является то, что световые импульсы предъявляют при помощи носимого устройства, формирующего дополненную реальность, на первом этапе уменьшают длительность межимпульсного интервала между двумя световыми импульсами в паре при каждом последующем предъявлении дискретно с заданным постоянным шагом 0,5 мс, на втором этапе увеличивают длительность межимпульсного интервала между двумя световыми импульсами в паре при каждом последующем предъявлении дискретно с заданным постоянным шагом 0,1 мс, длительность межимпульсного интервала между двумя световыми импульсами в паре в момент ощущения раздельности двух световых импульсов фиксируют, далее, в процессе выполнения двигательного или нагрузочного теста в стационарных условиях или наземных, водных или полетных перемещениях периодически с заданным периодом испытуемому предъявляют световые импульсы с последней зафиксированной длительностью межимпульсного интервала, если испытуемый ощущает слияние двух световых импульсов в один, увеличивают длительность межимпульсного интервала между двумя световыми импульсами в паре при каждом последующем предъявлении дискретно с заданным постоянным шагом 0,1 мс, пока испытуемый не определит момент ощущения раздельности двух световых импульсов, длительность межимпульсного интервала между двумя световыми импульсами в паре в момент ощущения раздельности двух световых импульсов фиксируют, если испытуемый ощущает два световых импульса раздельными, уменьшают длительность межимпульсного интервала между двумя световыми импульсами в паре при каждом последующем предъявлении дискретно с заданным постоянным шагом 0,1 мс, пока испытуемый не определит момент слияния двух световых импульсов в один, длительность паузы между двумя световыми импульсами в момент слияния двух световых импульсов в паре в один фиксируют.
Предлагаемый способ определения времени возбуждения зрительного анализатора человека осуществляется следующим образом.
На испытуемом закрепляют носимое устройство (шлем, очки или линзы), формирующее дополненную реальность, которое входит в состав исследовательского программно-аппаратного комплекса. Исследователь из библиотеки программ комплекса выбирает и задает испытуемому режим двигательного или нагрузочного теста.
Затем на устройство, формирующее дополненную реальность, подают последовательность парных световых импульсов заданной длительности, равной 200 мс, разделенных межимпульсным интервалом, равным 70 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал 1 с.
На первом этапе измерений длительность межимпульсного интервала между световыми импульсами в паре уменьшают при каждом последующем предъявлении дискретно с заданным постоянным шагом 0,5 мс, пока испытуемый не определит момент слияния двух световых импульсов в паре в один.
На втором этапе измерений длительность межимпульсного интервала между световыми импульсами в паре увеличивают при каждом последующем предъявлении дискретно с заданным постоянным шагом 0,1 мс, пока испытуемый не определит момент ощущения раздельности двух световых импульсов в паре.
Длительность межимпульсного интервала между двумя световыми импульсами в паре в момент ощущения раздельности двух световых импульсов фиксируют. Время возбуждения зрительного анализатора принимают равным значению длительности межимпульсного интервала между двумя световыми импульсами в паре в момент ощущения раздельности двух световых импульсов, определенной на втором этапе измерений.
Далее, в процессе выполнения двигательного или нагрузочного теста в стационарных условиях или наземных, водных или полетных перемещениях периодически с заданным периодом, испытуемому предъявляют последовательность парных световых импульсов с длительностью межимпульсного интервала между двумя световыми импульсами в паре с последней зафиксированной длительностью межимпульсного интервала.
Если испытуемый ощущает слияние двух световых импульсов в паре в один, увеличивают длительность межимпульсного интервала между двумя световыми импульсами в паре при каждом последующем предъявлении дискретно с заданным постоянным шагом 0,1 мс, пока испытуемый не определит момент ощущения раздельности двух световых импульсов в паре. Длительность межимпульсного интервала между двумя световыми импульсами в паре в момент ощущения раздельности двух световых импульсов фиксируют.
Если испытуемый ощущает два световых импульса в паре раздельными, уменьшают длительность межимпульсного интервала между двумя световыми импульсами в паре при каждом последующем предъявлении дискретно с заданным постоянным шагом 0,1 мс, пока испытуемый не определит момент слияния двух световых импульсов в паре в один. Длительность межимпульсного интервала между двумя световыми импульсами в паре в момент слияния двух световых импульсов в паре в один фиксируют.
Фиксация длительности межимпульсного интервала между двумя световыми импульсами в паре производится по условным действиям или сигналам испытуемого, которые фиксируются программно-аппаратным комплексом или исследователем. При удалении испытуемого на значительное расстояние от исследователя, связь и обмен информацией осуществляется по радиоканалу.
Заявляемый способ определения времени возбуждения зрительного анализатора человека позволяет:
- расширить условия определения времени возбуждения зрительного анализатора человека за счет возможности проведения испытаний в естественных или искусственных условиях, включая испытания при перемещениях на суше, в воде или воздухе;
- определять время возбуждения зрительного анализатора человека с одновременным предъявлением испытуемому знаковых символов или другой дополнительной информации, необходимой для эффективного проведения теста вблизи или на удалении от исследователя в online режиме;
- контролировать во время выполнения двигательного или нагрузочного теста по динамике возбуждения зрительного анализатора функциональное состояние испытуемого, в частности развитие утомления.
При осуществлении заявляемого способа могут использоваться известные технические решения и средства. Для компьютерной обработки информации может быть использовано известное или оригинальное программное обеспечение.
Заявляемый способ определения времени возбуждения зрительного анализатора человека отличается от известных новыми свойствами, обуславливающими получение положительного эффекта. Способ позволяет определять время возбуждения зрительного анализатора в условиях, при которых ранее это невозможно было выполнить.
Источники информации
1. Кроль В.М., Таненгольц Л.И. Время узнавания, пороговое время предъявления и длительность маскирования изображений // Физиология человека. - 1976. - Т. 2. - №4. - С. 566-570.
2. Bucik Yalentin. An attempt at determination of the chemical processing time in retina by subjective equalization of stimulus intensity // Rev. psihol. - 1990. - V. 20. - №1-2. - P. 11-17.
3. Патент 2038034 РФ, МКИ A63B 5/16 Способ оценки функционального состояния аппарата цветового зрения / Е.К. Гусев, В.К. Толкачев (РФ). - Опубл. 27.06.1995.
4. Патент 2231293 РФ, А61В 5/16. Способ определения времени возбуждения зрительного анализатора человека / В.В. Роженцов, М.Т. Алиев (РФ). - Опубл. 27.06.2004.
5. Филатов О., Солдатенков В. Электромагнитная система позиционирования для нашлемной системы целеуказания и индикации // Электроника: наука, технология, бизнес. - 2003. - №5(47). - С. 62-71.
6. [Электронный ресурс]. URL:https://hi-tech.mail.ru/review/epson_moverio_bt-200-rev.html.
7. [Электронный ресурс]. URL:http://innovega-inc.com.