Способ ранжирования спортсменов по времени зрительного восприятия

Способ ранжирования спортсменов по времени зрительного восприятия

Реферат

Изобретение относится к спортивной медицине и предназначено для определения рейтинга спортсменов.

При оценке вероятной успешности спортсмена тренеры (тренерский совет, психологи и другие специалисты) ориентируются на данные наблюдений за характером его действий в тренировочных играх, данные субъективной оценки психоэмоциональной напряженности и мотивационных установок, результаты психофизиологического тестирования и поведенческие реакции. По результатам оценки выносится суждение об ожидаемых спортивных результатах и решение о включении спортсмена в команду для участия в ответственных предстоящих соревнованиях. Однако такая оценка характеризуется выраженным субъективизмом и поэтому часто оказывается недостаточно достоверной [патент 2316247 РФ, МПК А61В 3/06, 5/00. Способ ранжирования людей по показателям функционального состояния центральной нервной системы // Овчинников Н.Д., Егозина В.И., Квапгук П.В. - №2005132276/14; заявл. 19.10.2005; опубл. 10.02.2008].

Так точность прогнозирования спортивных результатов спортсменов-единоборцев, выступающих на соревнованиях международного уровня, на современном этапе развития спортивной науки достигает максимум 50%. Отобранные спортсмены выбывают на стадии предварительных поединков либо в лучшем случае занимают места не соответствующие прогнозируемым [Шапошникова В.И., Таймазов В.А. Хронобиология и спорт. - М.: Советский спорт, 2005. 177 с.; Ли В.Ф., Аимбетова Н.В., Симаков A.M., Павленко А.В. Хронобиологическое прогнозирование индивидуальной успешности высококвалифицированных спортсменов-тхэквондистов на Олимпийских играх 2012 года // Ученые записки университета им. П.Ф. Лесгафта. 2013. №10(104). С. 114-118].

Значение функционального состояния центральной нервной системы для организации любой формы деятельности эмпирически уже давно нашло широкое признание, так как в иерархической структуре функциональных систем она занимает главное место [Маслов Н.Б., Блощинский И.А., Максименко В.Н. Нейрофизиологическая картина генеза утомления, хронического утомления и переутомления человека-оператора // Физиология человека. 2003. Т. 29. №5. С. 123-133].

Для оценки функционального состояния центральной нервной системы широко применяются психофизиологические методы. Они необходимы и актуальны в связи со следующими обстоятельствами [Казначеев В.П. Современные аспекты адаптации. Новосибирск: Наука, 1980. 192 с.]:

- психофизиологическое состояние человека оказывается первым и крайне чувствительным индикатором изменений, происходящих в организме;

- состояние психофизиологической деятельности интегрально связано с функционированием человека как биосистемы в целом.

В процессе своей жизнедеятельности человек получает около 90% информации о внешнем мире через зрительный анализатор. В обработке зрительной информации участвуют 22 области головного мозга, занимающие суммарно до 54% площади коры больших полушарий, причем 25% площади составляют области, являющиеся в основном или исключительно зрительными [Блинов Н.Н. Глаз и изображение. М.: Медицина, 2004. 320 с.].

Эффективность функционирования зрительного анализатора зависит от ряда факторов, к которым помимо структурно-функциональных возможностей глаза и проводящих путей относится и уровень функционирования коркового отдела зрительного анализатора, поэтому в качестве психофизиологических критериев, характеризующих функциональное состояние центральной нервной системы, используются показатели функционального состояния зрительного анализатора [Загрядский В.П., Сулимо-Самуйлло З.К. Физические нагрузки современного человека. Л.: Наука, 1982. 93 с.].

Известен способ ранжирования людей по показателям функционального состояния центральной нервной системы, заключающийся в составлении суждения о состоянии информационно-аналитических функций по данным определения психофизиологических показателей, отличающийся тем, что оценку составляют по данным расчетного интегрального показателя функционального состояния ЦНС, определяемого при тестировании световыми стимулами разного цвета и по данным определения времени сенсомоторных реакций, вычисляемого как средневзвешенная величина занимаемого в команде рангового места, определяемого по критериальным показателям: возбудимости нервных центров и лабильности нервных процессов, определяемым по критической частоте слияния мельканий в корковых центрах зрительного анализатора для правого и левого полушарий мозга отдельно; скорости восприятия сенсорной информации и выработки решения о двигательной реакции в моторной коре правого и левого полушарий мозга отдельно; доминирующих алгоритмов функционирования информационно-аналитических структур ЦНС по межполушарной функциональной асимметрии больших полушарий, определяемым по показателям возбудимости нервных центров на тест-сигналы разного цвета; степени межполушарной функциональной асимметрии больших полушарий, определяемым по времени зрительно-двигательных реакций на световые сигналы, предъявляемые в правом и левом полуполях зрения, и осуществлении двигательных реакций рукой, управляемой из того же полушария мозга, в которое адресован световой тест-стимул; степени психоэмоциональной напряженности, определяемой как разница между показателями возбудимости нервных центров на тест-сигналы красного и зеленого цвета; причем обследуемый, занимающий по перечисленным выше критериям более высокое место, при осуществлении прогностической оценки расценивается как наиболее перспективный и способный показать высокие результаты в предстоящей профессиональной деятельности [патент 2316247 РФ, МПК А61В 3/06, А61В 5/00. Способ ранжирования людей по показателям функционального состояния центральной нервной системы // Овчинников Н.Д., Егозина В.И., Квапгук П.В. - №2005132276/14; заявл. 19.10.2005; опубл. 10.02.2008].

Критериальные показатели для прогностической оценки в способе получают по данным критической частоты слияния мельканий, времени формирования решения на сенсомоторные реакции и расчетных показателей межполушарной функциональной асимметрии.

Недостатком способа является низкая достоверность прогностической оценки, обусловленная низкой точностью определения критической частоты слияния мельканий [Роженцов В.В. Оценка точности измерения критической частоты световых мельканий // Вестник офтальмологии. 2009. Т. 125. №3. С. 22-24].

Одним из параметров, характеризующих восприятие и переработку зрительной информации, является время зрительного восприятия, под которым понимают время, необходимое для передачи информации в центральную нервную систему и ее опознания, составляющее период с момента начала экспозиции тестового короткого стимула до включения маскирующего раздражителя, когда последний уже не может помешать осознанию тестового стимула [Костандов Э.А., Арзуманов Ю.Л., Важнова Т.Н., Рещикова Т.Н., Шостакович Г.С. Принятие решения и "средний член" рефлекса по И.М. Сеченову // Физиология человека. 1979. Т. 5. №3. С. 415-426].

Известен способ измерения временных параметров опознания стимула методом обратной маскировки, позволяющий определять время восприятия, необходимое для передачи информации в центральную нервную систему и ее опознания. Время восприятия составляет период с момента начала экспозиции тестового короткого стимула до включения маскирующего раздражителя, когда последний уже не может помешать опознанию тестового стимула. В процессе исследований испытуемым предъявляют на электролюминесцентном экране одну из 3-4 букв и через определенный промежуток времени включают маскирующий стимул - однократную вспышку длительностью 100 мкс. Маскирующий стимул включают через 20 мс после окончания экспозиции буквы. Затем паузу между тестовым и маскирующим стимулами с каждой пробой увеличивают на 10 мс до тех пор, пока испытуемый не опознает букву. Измеряют время восприятия буквенных стимулов [Костандов Э.А., Арзуманов Ю.Л., Важнова Т.Н., Рещикова Т.Н., Шостакович Г.С. Принятие решения и "средний член" рефлекса по И.М. Сеченову // Физиология человека. 1979. Т. 5. №3. С. 415-426].

Недостатком способа являются низкая точность определения времени восприятия зрительных стимулов, обусловленная величиной дискретизации изменения длительности паузы между буквенным стимулом и маскирующим раздражителем, равной 10 мс, и зависимость времени восприятия буквенной информации от параметров стимулов, так как известно, что при опознании признаков стимулов, таких как местоположение контура стимула, его ориентация и размер, временные характеристики опознания различны [Костелянец Н.Б., Каменкович В.М. Временные характеристики оценки простых свойств контурных и текстурированных изображений // Физиология человека. 1984. Т. 10. №2. С. 272-275].

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ определения времени восприятия зрительной информации путем предъявления испытуемому двух световых импульсов заданной длительности, равной 50 мс, разделенных паузой, равной 150 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал 1,5 с, в котором на первом этапе измерений длительность паузы между световыми импульсами уменьшают с заданной постоянной скоростью 20 м/с, пока испытуемый не определит момент субъективного слияния двух световых импульсов в один, на втором этапе длительность паузы увеличивают с заданной постоянной скоростью 5 м/с, пока испытуемый не определит момент субъективного ощущения раздельности двух световых импульсов, на третьем этапе измерений уменьшают длительность паузы между двумя световыми импульсами с заданной постоянной скоростью 2 м/с, пока испытуемый не определит момент субъективного слияния двух световых импульсов в один, при этом время восприятия зрительной информации человеком принимают равным значению суммы длительности светового импульса и длительности паузы между двумя световыми импульсами в момент субъективного слияния двух световых импульсов в один, определенный на третьем этапе измерений [патент 2209030 РФ, МКИ А61В 5/00. Способ определения времени восприятия зрительной информации / В.В. Роженцов, И.В. Петухов (РФ). Опубл. 27.07.2003, бюл. №21].

Экспериментально установлено, что в группе из 30 предварительно обученных практически здоровых испытуемых в возрасте от 18 до 22 лет с нормальным или скорректированным зрением время восприятия зрительной информации находится в пределах от 62,3 до 88,4 мс [Роженцов В.В., Петухов И.В. Измерение времени зрительного восприятия человека // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. 2004. №4 (36). С.13-16].

Наличие такого широкого диапазона значений времени восприятия зрительной информации позволяет выполнить ранжирование спортсменов по его значению.

Недостатками способа являются:

- низкая точность определения времени восприятия зрительной информации, так как оно определяется при непрерывно изменяющейся длительности паузы между двумя световыми импульсами, тогда как зрение человека более чувствительно к восприятию дискретно изменяющейся длительности;

- ограниченность условий определения времени восприятия зрительной информации, привязка к стационарному оборудованию;

- отсутствие возможности ранжирования спортсменов.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении точности определения времени восприятия зрительной информации, расширении условий его определения, обеспечении возможности ранжирования спортсменов.

Технический результат достигается тем, что испытуемым предъявляют последовательность двух световых импульсов длительностью 50 мс, разделенных паузой, равной 150 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал 1,5 с, на первом этапе измерений уменьшают длительность паузы между двумя световыми импульсами, пока испытуемый не определит момент слияния двух световых импульсов в один, на втором этапе измерений увеличивают длительность паузы между двумя световыми импульсами, пока испытуемый не определит момент ощущения раздельности двух световых импульсов, время восприятия зрительной информации человека принимают равным значению суммы длительности светового импульса и длительности паузы между двумя световыми импульсами в момент ощущения раздельности двух световых импульсов, определенной на втором этапе измерений, причем новым является то, что световые импульсы предъявляют при помощи носимого устройства, формирующего дополненную реальность, на первом этапе уменьшают длительность паузы между двумя световыми импульсами дискретно с постоянным шагом 0,5 мс, на втором этапе увеличивают длительность паузы между двумя световыми импульсами дискретно с постоянным шагом 0,1 мс, рейтинг вычисляют как обратную величину времени восприятия зрительной информации, умноженную на 150, испытуемый, имеющий более высокий рейтинг, расценивается как более перспективный и способный показать более высокие результаты в предстоящих соревнованиях.

Предлагаемый способ ранжирования спортсменов осуществляется следующим образом.

На испытуемом закрепляют носимое устройство (шлем, очки или линзы), формирующее дополненную реальность, которое входит в состав аппаратно-программного комплекса. На устройство, формирующее дополненную реальность, подают последовательность парных световых импульсов заданной длительности, равной 50 мс, разделенных паузой, равной 150 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал 1,5 с.

На первом этапе измерений длительность межимпульсного интервала между световыми импульсами в паре уменьшают при каждом последующем предъявлении дискретно с 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 постоянным шагом 0,1 мс, пока испытуемый не определит момент ощущения раздельности двух световых импульсов в паре.

Время восприятия зрительной информации принимают равным значению суммы длительности светового импульса и длительности паузы между двумя световыми импульсами в момент ощущения раздельности двух световых импульсов, определенной на втором этапе измерений.

Рейтинг вычисляют как обратную величину времени восприятия зрительной информации, умноженную на 150. Испытуемый, имеющий более высокий рейтинг, расценивается как более перспективный и способный показать более высокие результаты в предстоящих соревнованиях.

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 позволяет повысить точность определения времени восприятия зрительной информации, расширить условия его определения, выполнить ранжирование спортсменов по его значению.

Таким образом, заявляемый способ обладает новыми свойствами, обусловливающими получение технического результата.

Способ ранжирования спортсменов по времени зрительного восприятия, заключающийся в том, что испытуемым предъявляют последовательность двух световых импульсов длительностью 50 мс, разделенных паузой, равной 150 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал 1,5 с, на первом этапе измерений уменьшают длительность паузы между двумя световыми импульсами, пока испытуемый не определит момент слияния двух световых импульсов в один, на втором этапе измерений увеличивают длительность паузы между двумя световыми импульсами, пока испытуемый не определит момент ощущения раздельности двух световых импульсов, время восприятия зрительной информации человека принимают равным значению суммы длительности светового импульса и длительности паузы между двумя световыми импульсами в момент ощущения раздельности двух световых импульсов, определенной на втором этапе измерений, отличающийся тем, что световые импульсы предъявляют при помощи носимого устройства, формирующего дополненную реальность, на первом этапе уменьшают длительность паузы между двумя световыми импульсами дискретно с постоянным шагом 0,5 мс, на втором этапе увеличивают длительность паузы между двумя световыми импульсами дискретно с постоянным шагом 0,1 мс, рейтинг вычисляют как обратную величину времени восприятия зрительной информации, умноженную на 150, испытуемый, имеющий более высокий рейтинг, расценивается как более перспективный и способный показать более высокие результаты в предстоящих соревнованиях.