Скачать презентацию Динамика вегетативной регуляции кардиоритма при когнитивных эмоциональных и Скачать презентацию Динамика вегетативной регуляции кардиоритма при когнитивных эмоциональных и

Бахчина-НД-2013.pptx

  • Количество слайдов: 32

Динамика вегетативной регуляции кардиоритма при когнитивных, эмоциональных и физических нагрузках Бахчина А. В. , Динамика вегетативной регуляции кардиоритма при когнитивных, эмоциональных и физических нагрузках Бахчина А. В. , Парин С. Б. , Шишалов И. С. , Некрасова М. М. , Полевая С. А. ННГУ им. Н. И. Лобачевского кафедра психофизиологии Ниж. ГМА 2013

? Механизмы формирования физиологических реакций на информационные образы Вегетативная Эмоциональная Моторная Когнитивная связь между ? Механизмы формирования физиологических реакций на информационные образы Вегетативная Эмоциональная Моторная Когнитивная связь между структурой активности человека в естественной сенсорной среде и структурой физиологических состояний и реакций при взаимодействии с информационными образами ?

СТРЕСС сигнал о чрезмерном рассогласовании двух образов: текущего и необходимого физиологическая реакция Парин С. СТРЕСС сигнал о чрезмерном рассогласовании двух образов: текущего и необходимого физиологическая реакция Парин С. Б. Голанов Е. В.

Принятие решений за короткое время, 1. Информационный стрессмногозадачность (переключаемость), фактор; принятие решений в новой Принятие решений за короткое время, 1. Информационный стрессмногозадачность (переключаемость), фактор; принятие решений в новой ситуации 2. Физический стресс. Высокая физическая нагрузка, физическая фактор; нагрузка в условиях недостатка ресурсов 3. Аффективный стресс. Ситуации повышенной субъективной значимости фактор

ВСР Ритм сердца - интегративное отображение динамики энергообеспечения организма + • застойная недостаточность кровообращения, ВСР Ритм сердца - интегративное отображение динамики энергообеспечения организма + • застойная недостаточность кровообращения, • хроническая митральная регургитация, • желудочковые/наджелудочковые аритмии, • дисфункция миокарда • И т. д. • утомление, • перенапряжение, • экзаменационный, рабочий стресс • И т. д. • • • депрессивные расстройства, постинсультные больные, черепно-мозговые травмы, диабет И т. д. _ стационарные лабораторные контексты игнорирование хронологических закономерностей развития процессов динамика – срезы во времени (до-после) средневыборочные результаты неспецифичность изменений ВСР

= = = ПРОБЛЕМЫ Динамический режим работы биологической системы Контекст естественной деятельности контроль = = = ПРОБЛЕМЫ Динамический режим работы биологической системы Контекст естественной деятельности контроль

Исследование вегетативных компонентов функциональной системы, обеспечивающей целенаправленное поведение человека в стрессогенных контекстах 1. Разработка Исследование вегетативных компонентов функциональной системы, обеспечивающей целенаправленное поведение человека в стрессогенных контекстах 1. Разработка технологии дистанционной диагностики функционального состояния человека, обеспечивающей минимизацию рисков нарушения целостности функциональной системы; 2. Адаптация математического инструментария для анализа нестационарных фрагментов ритмограмм с высоким разрешением по времени; 3. Исследование динамики кардиоритма при когнитивных, аффективных и физических нагрузках; 4. Поиск вегетативных динамических маркеров для экстремальных нагрузок разного рода.

Персонифицированный мониторинг функционального состояния человека Bluetooth ИНТЕРНЕТ СЕРВЕР Персонифицированный мониторинг функционального состояния человека Bluetooth ИНТЕРНЕТ СЕРВЕР

Фиксация внешнего аудиовизуального контекста • Временное протоколирование. Протоколирование событий деятельности осуществляется через заполнение бланка Фиксация внешнего аудиовизуального контекста • Временное протоколирование. Протоколирование событий деятельности осуществляется через заполнение бланка протокола (протокол деятельности разрабатывается для временной записи событий, сопровождающих процесс деятельности и отражающих уровень напряжённости деятельности). • Маркирование записей кардиоритма. Регистрация начала и окончания события в конкретных контекстах производится через маркирование записи ритмограммы по средствам кнопок (A, B, C, D, E, F) в программе регистрации сигнала «HR-Reader» . Нажатие кнопки ставит соответствующий буквенный маркер напротив RR-интервала, во время которого произошло событие, сохраняя маркер в файле данных. События контекста заранее кодируются в представленных буквах. • Видеомониторинг контента виртуальной реальности. Динамика информационных образов в виртуальной компьютерной среде регистрировалась через видеозапись монитора посредствам программы Debut. Video. Captureoft. Ware 1. 50. Фиксация сомато-мимических реакций человека, действующего в виртуальной реальности, производилась через видеозапись лица испытуемого веб-камерой.

Математический инструментарий Фурье преобразование со скользящим окном TP (мс^2) LF (мс^2) 0, 04 -0, Математический инструментарий Фурье преобразование со скользящим окном TP (мс^2) LF (мс^2) 0, 04 -0, 15 Гц HF(мс^2) 0, 15 -0, 6 Гц LF/HF

Математический инструментарий Высокочастотная область спектра (0, 6 -4 Гц) E. Toledo, I. Pinhas, D. Математический инструментарий Высокочастотная область спектра (0, 6 -4 Гц) E. Toledo, I. Pinhas, D. Aravot, S. Akselrod Med. Biol. Eng. Comput. , 2003, 41, 432 -438 ПЧ – частота с максимальной амплитудой; МПЧ- мощность пиковой частоты; ПЧ мин, ПЧ макс – размах пиковой частоты; N-количество частот с высокой амплитудой

Структура выборки 1) Спортсмены в контексте тренировки. (67 человек: 47 муж. , 20 жен. Структура выборки 1) Спортсмены в контексте тренировки. (67 человек: 47 муж. , 20 жен. Возраст 14 -24 лет. ) 2) Сотрудники экстремального профиля в контексте тренировки в газово-дымовой камере. (48 человек: 48 муж. , 0 жен. Возраст 19 -42 года. ) 3) Водители общественного транспорта в процессе рабочей смены. (11 человек: 10 муж. , 1 жен. Возраст 45 -56 лет. ) 4) Инженеры в течение рабочей смены. (49 человек: 33 муж. , 16 жен. Возраст 24 -38 лет. ) 5) Студенты в контексте публичного выступления на конференции. (37 человек: 13 муж. , 24 жен. Возраст 16 -24 лет. ) 6) Студенты в контексте деятельности в виртуальной реальности (60 человек: 25 муж. , 35 жен. Возраст 18 -27 лет. ) 7) Наркозависимые больные в контексте деятельности в виртуальной реальности. (54 человека: 21 муж. , 28 жен. Возраст 20 -35 лет. )

Динамика вегетативных реакций в активной информационной среде Элементарный информационный контекст неопределённость целевой информационный образ Динамика вегетативных реакций в активной информационной среде Элементарный информационный контекст неопределённость целевой информационный образ Компьютерная кампиметрия

Связь между уровнем неопределённости информационного образа и структурой последовательности RR-интервалов Связь между уровнем неопределённости информационного образа и структурой последовательности RR-интервалов

Сложный динамический информационный контекст • Информационные образы, обладающие собственной динамикой • Управление информационными образами Сложный динамический информационный контекст • Информационные образы, обладающие собственной динамикой • Управление информационными образами в соответствии с целевой функцией • Ошибки управления – рассогласование операции и целевой функции • Реакция блока управление на возникновение рассогласования

Динамика вегетативных реакций в активной информационной среде Динамика вегетативных реакций в активной информационной среде

Экспериментальное моделирование элементарных когнитивных нагрузок HAND-TRECKER УПРАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫМИ ОБРАЗАМИ В ЧЕЛОВЕКО-КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЕ Тест Струпа Экспериментальное моделирование элементарных когнитивных нагрузок HAND-TRECKER УПРАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫМИ ОБРАЗАМИ В ЧЕЛОВЕКО-КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЕ Тест Струпа Управление углом наклона отрезка Измерение времени сенсомоторных реакций Часы с поворотом Компьютерная кампиметрия Компьютерная латерометрия

Значимое изменение дисперсии показателей ВСР в контекстах разных когнитивных проб 0 – здоровые, 1 Значимое изменение дисперсии показателей ВСР в контекстах разных когнитивных проб 0 – здоровые, 1 – наркозависимые. Параметр1 – LF (мс2); Параметр2 – HF (мс2); Параметр3 – TP (мс2); Параметр4 – LF/HF; Параметр5 – МПЧ; Параметр6 – ПЧ (Гц) ; Параметр7 – сумма мощностей частот в высокочастотном диапазоне

0 – здоровые, 1 – наркозависимые. Параметр1 – LF (мс2); Параметр2 – HF (мс2); 0 – здоровые, 1 – наркозависимые. Параметр1 – LF (мс2); Параметр2 – HF (мс2); Параметр3 – TP (мс2); Параметр4 – LF/HF; Параметр5 – МПЧ; Параметр6 – ПЧ (Гц) ; Параметр7 – сумма мощностей частот в высокочастотном диапазоне

Информационный стресс-фактор 1. Вегетативное обеспечение когнитивных функций обладает свойством адаптивности: диапазоны параметров ВСР специфичны Информационный стресс-фактор 1. Вегетативное обеспечение когнитивных функций обладает свойством адаптивности: диапазоны параметров ВСР специфичны для характера когнитивной нагрузки. Подавление регуляторной функции ЭОС снижает адаптивность вегетативной регуляции; 2. Уровень неопределенности информационного образа отражается в уровне дезорганизации сердечного ритма

Аффективный стресс-фактор Публичное выступление Аффективный стресс-фактор Публичное выступление

уровень предсказуемости события Водители общественного транспорта 1. Рейсовые остановки 2. Светофоры 3. Пробки 4. уровень предсказуемости события Водители общественного транспорта 1. Рейсовые остановки 2. Светофоры 3. Пробки 4. Внезапные маневры Информационный стресс-фактор

Физический стресс-фактор Специалисты экстремального профиля Тренировка в газово-дымовой камере Физический стресс-фактор Специалисты экстремального профиля Тренировка в газово-дымовой камере

Спортивная тренировка Спортивная тренировка

r =-0, 6 r =0, 7 r =-0, 6 r =0, 7

1. 2. 3. Информационный стресс-фактор; Физический стресс-фактор; Аффективный стресс-фактор 1. Динамическим маркером запуска стрессреакции 1. 2. 3. Информационный стресс-фактор; Физический стресс-фактор; Аффективный стресс-фактор 1. Динамическим маркером запуска стрессреакции является структура совместного уменьшения общей мощности спектра ВСР и возрастания ИВБ, данная структура воспроизводится при чрезмерных эмоциональных, информационных и физических нагрузках

Возможное объяснение Возможное объяснение

Диапазоны параметров ВСР в контексте стресса Кластер 1 - стресс, Кластер 2 - покой Диапазоны параметров ВСР в контексте стресса Кластер 1 - стресс, Кластер 2 - покой

Чувствительность-84% Надежность – 72% Чувствительность-84% Надежность – 72%

Высокочастотный диапазон спектра ВСР Высокочастотный диапазон спектра ВСР

Выводы: • Технология беспроводной регистрации кардиоритма на основе миниатюрных сенсорных платформ минимизирует риски нарушения Выводы: • Технология беспроводной регистрации кардиоритма на основе миниатюрных сенсорных платформ минимизирует риски нарушения целостности функциональной системы человека при измерении в контексте целевой функции; • Фурье-преобразование со скользящим окном позволяет дать оценку быстрых изменений режима вегетативной регуляции, согласованных по временному масштабу с динамикой информационных образов и событий контекста деятельности; • Параметры сверхвысокочастной области спектра ВСР (0, 6 -4 Гц) отражают краткосрочные регуляторные воздействия, в том числе экстракардиальные, на сердечный ритм. Спектральные характеристики данного диапазона специфичны для стресс-реакции; • Оперативное управление сердечным ритмом согласовано с уровнем неопределенности информационного образа; • Сравнительный анализ контекстнозависимой динамики сердечного ритма указывает на общие механизмы вегетативного обеспечения при чрезмерных информационных, физических и эмоциональных нагрузках.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!! СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!