Устройство-тренажер для формирования заданий в ходе занятий по восстановлению зрительно-пространственной памяти у больных неврологической клиники

Настоящая полезная модель относится к медицине, к разделу неврологии и нейропсихологии и может найти применение в отделениях нейрореабилитации неврологических и нейрохирургических клиник при проведении занятий по восстановлению зрительно-пространственной памяти у больных неврологической клиники с органическими заболеваниями головного мозга различной этиологии.
Зрительно-пространственная память - это один из видов памяти, направленный на запоминание пространственного расположения предметов, людей, физических стимулов (Национальная психологическая энциклопедия, Пространственная память, найдено 10.10.2016 в сети интернет по адресу http://vocabulary.ru/termin/prostranstvennaja-pamjat.html).
Как и другие виды памяти человека, зрительно-пространственная память нарушается при различных органических заболеваниях головного мозга.
В настоящее время одним из эффективных тренажеров зрительно-пространственной памяти являются печатные листы бумаги, содержащие таблицы с ячейками, часть которых содержит изображения различных символов или предметов, месторасположение которых в таблице необходимо запомнить, после чего найти и отметить запоминаемые ячейки в аналогичной, но пустой таблице.
Так известен тренажер, в котором на печатном листе бумаги расположено несколько таблиц, состоящих из девяти ячеек, каждая из которых содержит в отдельных ячейках точки. Занимающемуся необходимо запомнить месторасположение точек в одной из таблиц, после чего перевернув страницу поставить данные точки в одну из аналогичных таблиц, расположенной на оборотной стороне печатного листа тренажера. Далее перевернуть страницу и запомнить месторасположение точек в другой таблице и т.д. (Гаврина С.Е., Кутявина Н.Л., Топоркова И.Г., Щербинина С.В. Память. Рабочая тетрадь, ЗАО «РОСМЭН», ОАО «ИПК Чувашия», 2014, с. 17, 18).
Недостатками данного тренажера при его использовании для занятий по восстановлению зрительно-пространственной памяти у больных неврологической клиники» являются:
а) рабочий материал данного тренажера может быть использован только однократно, так как после расстановки точек в ячейках таблицы на бумажном листе остается след от ручки или карандаша;
б) число содержащегося в данном тренажере рабочего материала недостаточно для проведения длительных курсов по восстановлению нарушенной пространственной памяти у больных неврологической клиники;
в) сложность самопроверки пациентами правильности выполнения заданий в ходе самостоятельных занятий, так как больному необходимо осуществлять сравнение таблиц, расположенных на разных сторонах печатного листа тренажера;
г) отвлечение внимания больного вследствие того, что таблицы с выделенными ячейками расположены на одном листе тренажера рядом друг с другом.
Также известен тренажер, в котором на печатном листе бумаги расположена квадратная таблица из 25 ячеек, часть ячеек которой (12 штук) выделена темным цветом. Занимающемуся необходимо постараться запомнить изображение, после чего начертить на заранее приготовленном листе бумаге аналогичную таблицу и по памяти раскрасить ячейки, которые он запоминал, после чего проверить правильность выполнения задания путем сравнения обоих изображений (Могучий А. Супертренажер памяти. Книга-тренажер для вашего мозга, - Москва: издательство ACT, 2016, стр. 130).
Недостатками данного тренажера при его использовании для занятий по восстановлению зрительно-пространственной памяти у больных неврологической клиники» являются:
а) отвлечение больного на выполнение второстепенного действия (рисование таблицы);
б) сложность выполнения задания данного тренажера, заключающаяся в запоминании расположения двенадцати выделенных ячеек для больных с нарушением пространственной памяти;
в) сложность выполнения проверки правильности выполнения задания, заключающаяся в сравнении двух таблиц, для больных с нарушением пространственного восприятия.
Также известен тренажер, в котором на печатных листах бумаги расположены таблицы, состоящие из девяти ячеек, в которых расположены цифры или изображения предметов, которые необходимо запомнить. При этом рядом с каждой таблицей расположена аналогичная таблица, в ячейки которых занимающемуся необходимо по памяти вписать цифры или нарисовать изображения предметов, закрыв при этом таблицу с цифрами или изображениями (Гаврина С.Е., Кутявина Н.Л., Топоркова И.Г., Щербинина С.В. Тренажер. Внимание. Память. Мышление., Издание для развивающего обучения, Москва, «РОСМЭН», 2016, с. 63, 85).
Недостатками данного тренажера при его использовании для занятий по восстановлению зрительно-пространственной памяти у больных неврологической клиники являются:
а) рабочий материал данного тренажера может быть использован только однократно, так как для этого используются бумажные листы, на которых после расстановки цифр или каких-либо иных знаков в ячейках таблицы остается след от ручки или карандаша;
в) отсутствие конструктивных элементов, обеспечивающих проверку правильности выполнения заданий в ходе занятий.
Наряду с перечисленными недостатками рассмотренных выше тренажеров, они обладают рядом общих недостатков при их использовании для занятий по восстановлению зрительно-пространственной памяти у больных неврологической клиники:
а) отсутствие изменения степени сложности предлагаемых больным заданий;
б) отсутствие конструктивных элементов обеспечивающих регуляцию временных интервалов, которые необходимы при предъявлении задания для запоминания;
в) отсутствие конструктивных элементов, обеспечивающих возможность использования большого количества рабочих материалов для проведения длительных курсов восстановления пространственной памяти;
г) отсутствие конструктивных элементов обеспечивающих возможность использования различную цветовую гаммы в рабочих материалах, восприятие которой являются одной из составляющей зрительного восприятия человека, позволяющей дифференцировать различные предметы и объекты;
д) низкий интерес к занятиям с данными тренажерами у больных неврологической клиники вследствие монотонности работы с ними.
Наряду с существующими печатными тренажерами, выполненными в черно-белом варианте, существуют печатные тренажеры, задания которых направлены на запоминание не только геометрических фигур, но и их цвета.
Так известен тренажер, в котором требуется запомнить за 30 с расположенные в верхней половине печатного листа бумаги семь геометрических фигур, каждая из которых окрашена в определенный цвет. Далее эти фигуры закрываются листом бумаги и их необходимо нарисовать по памяти на нижней половине листа (Маврина Л., Васильева Ю., Тесты. Готов ли ребенок к школе. Память, логика, внимание, Москва, ООО «Стрекоза», 2014, с. 39).
Недостатками данного тренажера при его использовании для занятий по восстановлению зрительно-пространственной памяти у больных неврологической клиники» являются практически все вышеперечисленные недостатки аналогичных тренажеров, за исключением того, что в данном тренажере в качестве одной из составляющих процесса памяти используется цвет.
С целью преодоления недостатков рассмотренных выше тренажеров разработано «Устройство-тренажер для формирования заданий в ходе занятий по восстановлению зрительно-пространственной памяти у больных неврологической клиники».
Задачей, на решение которых направлено заявляемое техническое решение, является обеспечение данного тренажера конструктивными элементами, которые позволят:
а) многократно использовать рабочий материал для проведения длительных курсов восстановления пространственной памяти;
б) постепенно изменять степень сложности предъявляемых больному заданий на запоминание;
в) возможность предъявлять задания по восстановлению пространственной памяти на определенные интервалы времени;
г) возможность использовать в процессе занятий изображений различного цвета, обеспечивающих включение в процесс восстановления зрительно-пространственной памяти тесно связанно с ней памяти на цвета;
д) возможность использовать быструю и легкую самопроверку правильности выполнения заданий, что является особенно необходимым для проведения самостоятельных занятий;
ж) возможность повысить интерес больных к занятиям за счет того, что занятия осуществляются с устройством-тренажером, вносящим в занятия элемент новизны.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемой полезной моделью, является расширение функциональной возможности тренажера зрительно-пространственной памяти за счет его конструктивных особенностей, позволяющих многократно использовать рабочий материал с изображениями различного цвета, постепенно усложнять задания путем их предъявления на меньшие интервалы времени, осуществлять легкую самопроверку правильности выполнения заданий в ходе занятий.
Технический результат достигается тем, что создано устройство-тренажер для формирования заданий в ходе занятий по восстановлению зрительно-пространственной памяти у больных неврологической клиники, содержащее корпус, выполненный из пластика коробчатой формы высотой 20-30 мм и размером от 100×100 до 250×250 мм, внутреннее пространство которого разделено перегородками толщиной 2-5 мм на одинаковые по размеру полости квадратной формы, в каждой из которых вмонтировано по четыре светодиода разного цвета: красный, желтый, зеленый и синий, к верхней части корпуса посредством винтового соединения прикреплены выполненные из пластика матовая и прозрачная пластины, размеры которых соответствуют размеру корпуса, а толщина каждой из них составляет 3-5 мм, между матовой и прозрачной пластинами по нижней и боковым сторонам корпуса размещены прокладки, имеющие толщину 1-2 мм, ширину 6-12 мм, при этом они формируют между матовой и прозрачной пластинами внутреннюю полость, образуя щелевой зазор, предназначенный для закладывания и вынимания из устройства рабочих карточек, содержащих изображения для занятий, в верхней части прозрачной пластины выполнена полукруглая выемка, а на лицевую поверхность прозрачной пластины нанесены линии темного цвета шириной 2-4 мм, месторасположение которых аналогично месторасположению перегородок внутри корпуса, при этом линии образуют на поверхности прозрачной пластины ячейки квадратной формы, число и месторасположение которых аналогично числу и месторасположению полостей находящихся внутри корпуса, в боковые стенки корпуса встроены: включатель/выключатель электропитания устройства, включатель/выключатель светодиодов, включатель/выключатель подсказки и проверки правильности выполнения задания, регулятор яркости светодиодов, электронное реле времени, при этом они электрически соединены с блоком управления, размещенным внутри корпуса и соединенным, в свою очередь, электрически с аккумулятором, установленным также внутри корпуса.
В предпочтительном варианте аккумулятор электрически соединен с расположенным на корпусе устройства разъемом для подключения зарядного устройства.
В предпочтительном варианте в устройстве могут быть размещены сменные батареи типа АА или AAA.
В предпочтительном варианте между матовой и прозрачной пластинами размещают рабочие карточки, выполненные из плотной бумаги квадратной формы, размер сторон которых на 1-3 мм меньше размера щелевого зазора.
В предпочтительном варианте одна сторона рабочей карточки имеет темный цвет, на котором содержатся изображения, а обратная сторона имеет светлый фон без изображений.
В предпочтительном варианте внутреннее пространство корпуса может быть разделено перегородками на от 4 до 16 одинаковых по размеру полостей квадратной формы.
Сущность разработанного «Устройства-тренажера для формирования заданий в ходе занятий по восстановлению зрительно-пространственной памяти у больных неврологической клиники» поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг. 1 - общий вид устройства-тренажера сверху;
на фиг. 2 - общий вид устройства-тренажера сбоку;
на фиг. 3 - внутренний вид корпуса устройства-тренажера (без матовой и прозрачной пластин);
на фиг. 4 - общий вид устройства-тренажера в работе, когда в него вставлена одна из карточек, которая подсвечена подсветкой из светодиодов разного цвета;
на фиг. 5 -блок-схема электрического соединения элементов устройства-тренажера;
на фиг. 6 - образец рабочей карточки с ячейками, содержащими изображения стрелок;
на фиг. 7 - образец рабочей карточки с ячейками, содержащими изображения геометрических фигур.
Устройство-тренажер (см. Фиг. 1-4) содержит квадратный корпус (1), выполненный из пластика коробчатой формы, высотой 20-30 мм и размером от 100×100 до 250×250 мм, внутреннее пространство которого разделено перегородками (4) толщиной 2-5 мм на одинаковые по размеру полости (5) квадратной формы, в каждой из которых закреплены четыре светодиода разного цвета: красный светодиод (6), желтый светодиод (7), зеленый светодиод (8) и синий светодиод (9). Причем внутреннее пространство может быть разделено на 4-16 полостей квадратной формы. На фигурах 1-4 их представлено 9.
К верхней часть корпуса (1) посредством винтового соединения (11) закреплены: выполненная из пластика матовая пластина (2) и выполненная из пластика прозрачная пластина (3), между которыми расположены прокладки (10).
Размеры матовой (2) и прозрачной (3) пластин соответствуют размеру корпуса (1) устройства, а толщина каждой из них составляет 3-5 мм.
Прокладки (10) имеют толщину 1-2 мм, ширину 6 - 12 мм и располагаются по нижней и боковым сторонам корпуса (1), формируя между матовой пластиной (2) и прозрачной пластиной (3) внутреннюю полость, а в верхней части образуя щелевой зазор (12), предназначенный для закладывания в устройство и последующего вынимания рабочих карточек (23), содержащих изображения (24) для занятий.
Для удобства вынимания из устройства рабочих карточек (23) в верхней части прозрачной пластины (3) выполнена полукруглая выемка (13).
На лицевую поверхность прозрачной пластины (3) нанесены линии (14) темного цвета, шириной 2-4 мм, месторасположение которых аналогично месторасположению перегородок (4) внутри корпуса (1). Линии (14) темного цвета образуют на поверхности прозрачной пластины (3) ячейки (15) квадратной формы, число и месторасположение которых аналогично числу и месторасположению полостей (5) находящихся внутри корпуса (1).
Управление устройством-тренажером в ходе занятий по восстановлению зрительно-пространственной памяти осуществляется посредством вмонтированных в боковые стенки корпуса (1) устройства следующих элементов:
а) включатель/выключатель электропитания (16), предназначенный для включения устройства перед началом занятия и выключения после окончания.
б) включатель/выключатель светодиодов (17), предназначенный для включения одного из светодиодов (6, 7, 8, 9) каждой ячейки, при предъявлении больному заданий на запоминание. Нажатие на кнопку включателя/выключателя светодиодов (17) приводит к тому, что каждая ячейка (15) подсвечивается каким- либо одним случайно выбранным цветом: красным, желтым, зеленым или синим. Повторное нажатие на данную кнопку приводит к тому, что генерируется новое сочетания цветов и каждая ячейка (15) подсвечивается уже другим цветом и т.д.
в) включатель/выключатель подсказки и проверки (18), предназначенный для включения светодиодов (6, 7, 8, 9) каждой ячейки в соответствии с теми цветами, которыми были сгенерированы при нажатии на включатель/выключатель светодиодов (17). Благодаря нажатию на кнопку включатель/выключатель подсказки и проверки (18), пациент получает возможность получения подсказки в случае возникновения трудностей запоминания, а после выполнения задания получает возможность осуществления проверки правильности его выполнения.
г) регулятор яркости (19) предназначенный для регулирования уровня яркости светодиодов (6, 7, 8, 9), позволяет обеспечить оптимальный режим для зрительной сферы пациента в ходе занятий с устройством.
д) электронное реле времени (20), которое предназначено для обеспечения продолжительности свечения светодиодов (6, 7, 8, 9) в заданных интервалах времени (от 2 до 20 сек) и позволяет обеспечить возможность предъявления заданий на запоминание на определенные интервалы времени. То есть оно используется для создания определенной выдержки времени и применяется в случаях, когда необходимо автоматически выполнить какое-то действие не сразу после появления управляющего сигнала, а через установленный промежуток времени. В электронных реле для получения временной задержки используются различные аналоговые и цифровые схемотехнические решения. Как правило, это интегральные цепи или цифровые логические устройства (таймеры) (Википедия. Свободная энциклопедия. Реле времени, найдено 20.10.2016 в сети Интернет по адресу: https://ru.wikipedia.org/wiki/ Реле_времени).
Управление элементами устройства осуществляется посредством установленного внутри корпуса (1) блока управления (21) (см. Фиг. 5), к которому электрически подключены светодиоды (6, 7, 8, 9), включатель/выключатель светодиодов (17), включатель/выключатель подсказки и проверки (18), регулятор яркости (19), реле времени (20), включатель/выключатель электропитания (16), подключенный к установленному внутри устройства аккумулятору (22).
Аккумулятор (22) электрически соединен с расположенным на корпусе (1) устройства разъемом (на рисунке не показан) для подключения зарядного устройства.
Наряду с аккумулятором (22) в устройстве могут использоваться сменные батареи типа АА или AAA.
Используемые в ходе занятий с устройством рабочие карточки (23) представляет собой выполненные из плотной бумаги печатные листы квадратной формы (см. фиг. 6-7), размер стороны которых на 1-3 мм меньше размера щелевого зазора (12), благодаря чему рабочие карточки (23) легко вставляются во внутреннюю полость между матовой (2) и прозрачной (3) пластинами.
Одна из сторон каждой рабочей карточки (23) окрашена в темный цвет, на котором содержатся изображения (24) нескольких стрелок или геометрических фигур, расположение каждой из которых соответствует ячейке (15) квадратной формы, расположенных на прозрачной пластине (3). Другая сторона каждой из рабочих карточек (23) имеет светлый цвет и не содержит каких-либо изображений.
Степень сложности каждой из рабочих карточек (23) зависит от количества содержащихся на ней изображений (24) стрелок или геометрических фигур.
Благодаря квадратной форме, рабочей карточки (23), она может быть вставлена в устройство в четырех различных положениях и подсвечиваться различными цветами, вследствие чего объем упражнений увеличится в несколько раз, что имеет важное значение для проведения длительных курсов по восстановлению нарушенной зрительно-пространственной памяти.
Возможность изменения степени сложности предъявляемых больному заданий, направленных на восстановление зрительно-пространственной памяти обеспечивается благодаря постепенному увеличению посредством реле времени (20) интервала времени, в течение которого больному предъявляется для запоминания изображения (24) на рабочей карточке (23);
Работа с устройством-тренажером для занятий по восстановлению нарушенной пространственной памяти у больных неврологической клиники осуществляется следующим образом:
Перед началом занятий, специалист подбирает для больного наиболее простую рабочую карточку (23), содержащую изображение (24) стрелок или геометрических фигур, число которых не превышает 2-3 штук.
Далее специалист включает устройство-тренажер посредством нажатия на кнопку включателя/выключателя электропитания (15) и вставляет рабочую карточку (23) в устройство через щелевой зазор (12) между матовой (2) и прозрачной (3) пластинами стороной с изображениями (24) вниз, чтобы через прозрачную пластину (3) была видна сторона рабочей карточки (23), имеющая светлый цвет и не содержащая каких-либо изображений.
После этого специалист посредством реле времени (20) устанавливает время подсветки цветными светодиодами (6, 7, 8, 9) изображений (24) рабочей карточки (23), которое на начальном этапе занятий может составлять 10-20 секунд.
Далее специалист посредством нажатия на включатель/выключатель светодиодов (17) включает подсветку из цветных светодиодов (6, 7, 8, 9) в результате чего в каждой полости (5), выбранной случайным образом включается один из светодиодов: красного (6), желтого (7), синего (9) или зеленого (8) цвета. В результате этого выполненные светлым цветом изображения (24) на темном фоне рабочей карточки (23), который задерживает прохождение световых лучей, светлые изображения окрашиваются в определенный цвет и становятся видимыми в ячейках (15), расположенных на прозрачной пластине (3).
При необходимости специалист изменяет яркость свечения светодиодов (6, 7, 8, 9) посредством регулятора яркости (19).
Пациенту дается задание запомнить месторасположение и цвет предъявляемых ему изображений (24), видимых в ячейках (15) на поверхности прозрачной пластины (3).
После того, как заданное специалистом посредством реле времени (20) время предъявления изображений (24) на рабочей карточке (23) заканчивается, подсветка из светодиодов (6, 7, 8, 9) автоматически отключается, окрашенные в разные цвета изображений (24) перестают быть видимыми в ячейках (15) на поверхности прозрачной пластины (3).
Далее, больному необходимо, используя легко стираемый водный маркер, определенным образом отметить в ячейках (15) прозрачной пластины (3) какие изображения (24) в них предъявлялись и какой они имели цвет.
Так, например, если больному предъявляется в устройстве-тренажере рабочая карточка (23) содержащая изображения (24) окрашенных в разный цвет фигур (см. Фиг. 4), он рисует маркером в ячейках (15), в которых находились данные изображения, соответствующие фигуры, внутри которых ставит букву, обозначающую цвет данной фигуры: «К» - красный, «Ж» - желтый, «3» - зеленый, «С» - синий.
В случае если больному предъявляется рабочая карточка (23) содержащая изображения (24) окрашенных в разный цвет стрелок, он рисует маркером в ячейках (15), в которых находились данные изображения, стрелку соответствующего направления, рядом с которой ставит букву, обозначающую цвет данной стрелки.
Если в ходе выполнения задания, у пациента возникают какие-либо трудности, то в качестве подсказки, путем нажатия на кнопку включателя/выключателя подсказки и проверки (18) на короткое время может быть включена подсветка из светодиодов (6, 7, 8, 9), делающая видимыми расположенные на рабочей карточке (23) изображения (24), каждое из которых окрашено в определенный цвет в зависимости от цвета подсвечиваемого данное изображение светодиода (6, 7, 8, 9).
После того, как пациент выполняет задание, осуществляется проверка правильности его выполнения посредством нажатия на кнопку включателя/выключателя подсказки и проверки (18), в результате чего подсветка из светодиодов (6, 7, 8, 9) включается, изображения (24) на рабочей карточке (23), окрашенные в разные цвета становятся видимыми больному, позволяя ему выявить допущенные ошибки.
Далее подсветка из светодиодов (6, 7, 8, 9) отключается, а сделанные больным отметки на поверхности прозрачной пластины (3) удаляются посредством специальной губки, предназначенной для стирания водных маркеров.
После этого отработанная рабочая карточка (23) захватывается пальцем через полукруглую выемку (13) и вынимается через щелевой зазор (12) из устройства, а вместо нее в устройство вставляется рабочая карточка (23) с другим изображением (24) и весь цикл действий повторяется.
По мере достижения пациентом положительных результатов, происходит усложнение заданий, заключающееся в том, что интервал времени предъявления карточки (23) с изображением (24) постепенно сокращается и может доходить до 2-3 секунд.
Эффективность предлагаемого устройства-тренажера для формирования заданий в ходе занятий по восстановлению зрительно-пространственной памяти у больных неврологической клиники заключается в следующем:
1) в широкой сфере практического применения, позволяющего работать над восстановлением не только зрительно-пространственной памяти, но и других психических процессов: пространственного восприятия, внимания и др.;
2) в возможности проведения долгосрочных курсов по восстановлению зрительно-пространственной памяти за счет конструктивных элементов устройства-тренажера, обеспечивающих возможность использования карточек с заданиями неограниченное число раз;
3) в возможности использования устройства-тренажера для профилактической тренировки зрительно-пространственной памяти у больных неврологической клиники;
4) в возможности проведения самостоятельных занятий больных, которые могут осуществлять быструю и легкую самопроверку правильности выполнения заданий;
5) использование устройства вносит в процесс занятий с больными элемент новизны, превращая процесс занятий в увлекательный и интересный для больного психологический тренинг;
Наряду с использованием устройства в неврологической клинике, оно может найти широкое применение в следующих случаях:
1) при проведении коррекционно-развивающих занятий с детьми, имеющих нарушения в формировании зрительно-пространственного восприятия и зрительно-пространственной памяти;
2) при проведении нейрокогнитивных тренингов с людьми пожилого и старческого возраста;
3) при использовании устройства в качестве увлекательной развивающей игры для здоровых детей;
4) при использовании устройства в качестве тренажера для совершенствования зрительно-пространственной памяти у здоровых людей.
Таким образом, предлагаемое устройство открывает новые возможности для проведения длительных курсов восстановления зрительно-пространственной памяти у неврологических больных за счет многократного использования рабочего материала, постепенного усложнения заданий, а также легкой самопроверки правильности выполнения заданий больными при самостоятельной работе. Кроме этого устройство способствует повышение интереса больных к восстановительному обучению за счет того, что работа осуществляются с устройством-тренажером, вносящим в занятия элемент новизны и превращающих их в увлекательный психологический тренинг.
Предлагаемое устройство имеет широкую сферу практического применения, выходящую за пределы неврологической клиники, и может быть востребовано в качестве устройства способствующего формированию, коррекции, тренировке зрительно-пространственной памяти и ряда других психических функций.