Устройство для исследования внимания

Устройство для исследования внимания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()952215 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.06.80 (21) 2940832/28-13

151) М. Кл.з

А 61 В 5/16

G 09 В 7/00 с присоединением заявки Йо

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.08.82.Бюллетень Мо 31 (53) УДК 615.475 (088.8) Дата опубликования описания 23.08.82 (72) Ав тор изобретения

Ю.М. Никитин

1 (, еи

Всесоюзный научно-исследовательский инстит т медицинского приборостроения (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВНИМАНИЯ

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в диагностических целях при психофизиологических исследованиях.

° Известно устройство для исследования внимания, содержащее блок предьявления световых стимулов, клавиатуру ответов, -анализатор. ответов, формирователь знаковых кодов, генератор тактовых импульсов, блок программного управления и регистратор, причем один вход анализатора ответов соединен с выходом клавиатуры ответов, а другой — с выходом формирователя знаковых кодов, выход гене- . ратора тактовых .импульсов связан со входом блока программного управления (1).

Однако известное устройство не позволяет производить настройку параметров тестовой процедуры на оптимальные значения адаптивно, по результатам оперативной обработки текущих ответов испытуемого. Отсутствие технических средств и связей, обеспечивающих адаптивную настройку параметров, не позволяет учесть индивидуальные .особенности центральной нервной системы обследуемого, стандартиэовать обследование по степени трудности тестового задания и динамике его изменения и получать точные количественные показатели внимания.

Целью изобретения является повышение точности количественной оценки распределения, устойчивости и степени концентрации внимания путем адаптивной настройки на оптимальное значение шага изменения величины отличия световых стимулов в соответствии с индивидуальными особенностями центральной нервной системы обследуемых.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для исследования внимания, содержащее блок предъявления световых стимулов, клавиатуру ответов, анализатор ответов, формирователь знаковых кодов, генератор тактовых импульсов, блок программного управления и регистратор, причем один вход анализатора ответов соединен с выходом клавиатуры ответов, а другой — с выходом формирователя

25.знаковых кодов, выход генератора тактовых импульсов связан со входом блока программного управления, снабжено преобразователем, формирователем звуковых стимулов, блоком адаптивЗО ной настройки шага величины отличия

95 215 стимулов, блоком регулирования величины отличия стимулов, блоком статистической обработки и блоком индикации результатов, при этом выход блока программного управления. соединен со входами формирователя звуковых сти- 5 мулов, формирователя знаковых кодов, блока адаптивной настройки шага величины отличия стимулов, блока индикации результатов и блока статистической обработки",выход формирователя 10 знаковых кодов связан с входом преобразователя, выход которого подключен к блоку предъявления световых стимулов, один из входов блока адаптивной настройки шага величины отли- 15 чия стимулов соединен с выходом анализатора ответов, другой — с выходом генератора тактовых импульсов, а его выход связан со входами блока регулирования величины отличия стимулов и блока статистической обработки, один из выходов последнего подключен к входам блока индикации результатов и регистраторов, а другой — к одному из входов блока регулирования величины отличия стимулов, другой вход которого связан с генератором тактовых импульсов, а его выход соединен со входами преобразователя и блока статистической обработки.

На чертеже изображена блок-cxe а устройства для исследования внимания.

Устройство содержит блок 1 предьявления световых стимулов, клавиатуру 2 ответов, анализатор 3 ответов, З5 формирователь 4 знаковых кодов, генератор 5 тактовых импульсов, блок

6 программного управления, регистратор 7, формирователь 8 звуковых стимулов, блок 9. адаптивной настрой- 40 ки шага величины отличия стимулов, блок 10 регулирования величины отличия стимулов, блок 11 статистической обработки, блок 12 индикации результатов, преобразователь 13. 45

Блок 1 предъявления световых стимулов может быть выполнен, например в виде поля с фоновой подсветкой и равномерно распределенными по его плоскости однородными точечными источниками света, установленными симметрично относительно центра поля.

Устройство используют следующим образом.

Испытуемому предъявляют световые стимулы, отличающиеся по длительнос-. ти, на которые он дает ответы в соответствии с инструкцией.

В процессе обследования с помощью устройства осуществляется поиск рабочей области предъявления величины отличия и адаптивная настройка шага величины отличия стимулов на оптимальное значение в соответствии с индивидуальными особенностями центральной нервной системы испытуемого, 65 после чего производится оценка статистических показателй точности различения обследуемых световых стимулов, В результате обследования получают оценкИ параметров распределения величины отличия световых стимулов (среднее значение и дисперсию), которые являются исходными для вычисления коэффициентов степени концентрации (К ) и устойчивости (К ) внимания по формулам л л л

Р, K 1 V Vep л у л

И р Vcp где И Р,0 - оценки соответственно математического ожидания и коэффициента вари. ации, полученные для группы здоровых испытуемых в заданных экспериментальных условиях;

И„, V„ - оценки математического ожидания и коэффициента вариации, полученные для одного из обследуемых в тех же экспериментальных условиях.

Для количественной оценки распределения внимания обследование повторяется в условиях выполнения испытуемым одновременно двух заданий: различения световых стимулов, отличающихся по длительности, и подсчета звуковых импульсов, предъявляемых последовательностями. Количество импульсов в каждой последовательности является случайным, По окончании обследования вычисляют коэффициенты устойчивости и степени концентрации внимания (Ку, К, ) для этого режима обследования испытуемого (в условиях выполнения одновременно двух заданий).

Коэффициент распределния внимания (К(,) определяется по формуле

K. ==Цкк кк) кч-кИ1

Р где

h Ь вЂ” индексы, характеризующие изменение коэффициентов K„,Q при указанных выше различных условиях обследования, для одного и группы испытуемых;

N — количество обследуемых в группе.

Работа устройства проходит после-довательно в три этапа: этап — поиск, в результате koторого определяется рабочая область предъявления величин отличия стимулов для конкретного. испытуемого. Поиск осуществляется с постоянной величиной шага величины отличия стимулов.

I1 этап — адаптация, в результате которого в рабочей области предъяв952215 ляемых величин отличия стимулов произ- личия стимулов величина отличия стиводится настройка шага величины отли- мулов в виде импульса соответствуючия стимулов на оптимальное значение щей длительности поступает на один соответсТвующее индивидуальным харак- из входов преобразователя 13. При теристикам различения стимулов. . этом на другой (многоканальный) вход

III этап — определение статистичес- 5 преобразователя 13 с формирователя 4 ких показателей, в результате кото- знаковых кодов поступает псевдослурого получают оценки параметров расп- чайный код, в соответствии с котоределения предъявленных величин от- рым формируются сигналы управления личия стимулов. Предъявление величин световыми стимулами, отличающиеся отличия стимулов осуществляется в 10 по длительности. С выхода преобразорабочей области, определенной на вателя 13 сигналы управления поступаэтапе поиска, и с шагом изменения ют на блок 1 предъявления световых величины отличия стимулов, опреде- стимулов, который преобразует элект:ленным на этапе адаптации. рические сигналы управления в свеДлительности каждого из этапов 15 товые стимулы. являются параметрами обследования, Устройствоработает описаннымобра которые задаются экспериментатором зом втечение пА -,àêòîâ предъявления путем выбора количества предъяв- стимулов,в результате чеговеличина ления стимулов на каждом этапе соот- отличия стимулов изменяется от начаветственно и„, и, п3, исходя из льного значения,котороелегко разликонкретных исследовательских задач чается испытуемым, до таких значений и условий обследования. при которых он делает ошибки или

На этапе работы устройства в пропуски. Ошибки и пропуски являютначальный момент времени блок б "ся признаками рабочей области. программного управления, блок 9 адап- 25 Выбранное экспериментатором колитивной настройки шага величины от- чество тактов предъявления стимулов личия стимулов, формирователь 4 зна- на каждом этапе задается блоком 6 ковых кодов, формирователь 8 звуковых программного управления. стимулов, блок 11 статистической На втором этапе работы устройстобработки и блок 12 индикации резу- 30 ва с блока 6 программного управлельтатов устанавливаются в исходное ния поступает команда на включение состояние. блока 9 адаптивной настройки шага

В следующий момент времени блоком величины отличия стимулов в ре1 предъявления световых стимулов жим адаптивной настройки шага вепредъявляют отличающиеся по длитель- личины отличия стимулов. В соответности два множества световых стиму35 ствии с этой командой блок 9 адаплов с первоначально заданными пара- тивной настройки шага величины отметрами, а именно с начальной величи- личия стимулов производит логичесной отличия стимулов и начальной кую обработку последовательного величиной шага. Испытуемый, в соот- кода, поступающего с анализатора 3 ветствии с инструкцией, набирает ответов. ответы на клавиатуре 2, с помощью В результате последовательного которой осуществляется их кодирова- кода на выходе блока 9 адаптивной ние. Анализатор 3 ответов осущест- настройки шага величины отличия вляет отбор правильных, неправильных стимулов формируется новое, более . ответов и пропусков путем сравнения 45 близкое к оптимальному, значение ша. сигналов, поступающих с формировате- га величины отличия стимула, котоля 4 знаковых кодов и клавиатуры .2 рое поступает на блок 10 регулироответов. С выхода анализатора 3 вания величины отличия стимулов ответов результаты анализа ответов и блок 11 статистической обработки. в виде последовательного кода посту- 50 Блок 11 статистической обработки пают на блок 9 адаптивной настройки усредняет текущее значение шага. шага величины отличия стимулов, где Работа других блоков устройства на этапе поиска осуществляется фор- на этом этапе аналогична описаниомирование знака шага. Величина это- му выше режиму поиска. го шага, установленная в начале эта- 55 IIo окончании этапа адаптации чепа поиска в этом блоке, остается рез oZ тактов предъявления стимупостоянной до окончания поиска. лов по команде с блока 6 программноПри каждом такте предъявления сти- го управления усредненное значение мулов величину шага отличия стимулов шага величины отличия стимулов в виде .последовательности импульсов 6О из блока 11 статистической обработподают на блок 10 регулирования вели- ки поступает в блок 10 регулирования чины отличия стимулов, в котором в величины отличия стимулов. зависимости от знака этого шага произ- В результате работы устройства водится увеличение или уменьшение ве- на этапе адаптации путем логичесличины отличия импульсов. С выхода кой обработки последовательностей блока 10 регулирования величины от65 ответов выделяются статистическ ические

952215 признаки для формирования сигналов управления настройкой шага величины отличия стимулов, путем статистической обработки текущих значений шага величины отличия стимулов производится оценка среднего значения шага, наиболее близкого к оптимальному, соответствующему индивидуальным особенностям центральной нервной системы испытуемого.

На третьем этапе работы устройст- 10 ва с блока 6 программного управления поступает сигнал на блок 9 адаптивной настройки шага величины отличия стимулов, которым блокируется подача текУщего значения шага на блок 5

10 регулирования величины отличия стимулов, На этом этапе регулирования величины отличия стимулов блоком 10 производится с шагом, величина которого,была определена на этапе адаптации блоком 11 статистической обработки. Блоком 6 программного управления подается также команда на блок 11 статистической обработки для приема информации с его другого входа, подключенного к блоку 10 регулирования величины отличия стимулов. При этом на вход блока 11 статистической обработки поступает зна,чение величины отличия стимулов в виде последовательности импульсов.

Количество таких последовательностей, подаваемых на блок 11 для вычисления среднего значения и дисперсии величины отличия стимулов, равно количеству предъявлений стимулов на этом этапе п1 .

По окончании этапа статистической обработки с многоканального выхода блока 11 статистической обработ- 40 ки .на блок 12 индикации результатов и регистратор 7 поступают коды, соответствующие среднему значению и дисперсии величины отличия стимулов. Работа остальных блоков 45 на этом этапе аналогична описанному для этапа поиска.

В результате на этапе статистической обработки получают оценки статистических показателей точности различения испытуемым стимулов, отличающихся по длительности, при оптимальных для.испытуемого режимах предъявления величины отличия стимулов.

При количественной оценке распределения внимания с блока 6 програм-. много управления на формирователь 8 звуковых стимулов поступает разрешающий сигнал для предъявления звуковых стимулов. При этом устройство формирует световые стимулы и осу-, ществляет обработку данных в соотве& ствии с этапами работы, описанными ранее. 65

Таким образом, в устройстве для исследования внимания путем логического анализа последовател ностей ответов, адаптивной настройки шага величины отличия стимулов и статистической обработки его текущих значений осуществляется определение оптимального шага величины отличия стимулов, что обеспечивает учет индивидуальных особенностей центральной нервной системы испытуемого.

Использование оптимального шага величины отличия стимулов с режиме определения статистических показателей позволяет создать для различных испытуемых идентичные условия по трудности различения и динамике изменения величины отличия стимулов, что обеспечивает.стандартизацию режима предъявления стимулов и повышение точности оценки статистических показателей. Кроме этого устройством обеспечивается уменьшение влияния эффекта световой адаптации зрительного анализатора испытуемого и случайного угадывания на результаты обследования путем выполйения блока предъявления световых стимулов в виде поля фоновой подсветки и равномерно распределен ных по его плоскости однородных точечных источников света, установлен. ных симметрично относительно центра поля. Это также обеспечивает повышение точности получаемых показателей.

Устройство для исследования внимания позволяет повысить точность количественной оценки распределения, устойчивости и степени концентрации внимания путем адаптивной настройки на оптимальное значение шага изменения величины отличия стимулов в соответствии с индивидуальными особенностями центральной нервной системы обследуемых, стандартизовать процедуру обследования путем создания идентичных условий восприятия различными испытуемыми величин отличия стимулов и динамики их изменения в процессе обследования.

Данное устройство может быть использовано при исследовании функционального состояния центральной нервной системы в психоневрологии, нейрофизиологии, гигиене труда, экспертизе трудоспособности, при профессиональной ориентации и профотборе.

Формула изобретения устройство для исследования внимания, содержащее блок предъявле- ния световых стимулов, клавиатуру ответов, анализатор ответов, формирователь знаковых кодов, генератор

95221

Составитель B. Котенева

Редактор Н. Гунько Техред М.Тепер Корректор Г. Решет ник

Заказ 6000/5 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал IIIIII "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 тактовых импульсов, блок программно-а го управления и регистратор, причем один вход анализатора ответов соединен с выходом клавиатуры ответов, а другой — с выходом формирователя .знаковых кодов, выход генаратора тактовых импульсов связан с входом блока программного управления, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности количественной оценки распределения, устойчи- 10 вости и степени концентрации внимания путем адаптивной настройки на оптимальное значение шага изменения величины отличия стимулов в соответствии с индивидуальными особенностя- 15 ми центральной нервной системы обследуемых, оно снабжено преобразователем, формирователем звуковых стимулов, блоком адаптивной настройки шага величины отличия стимулов, бло- 2О ком регулирования величины отличия стимулов, блоком статистической обработки и блоком индикации результатов, при этом выход блока программного управления соединен со входами формирователя звуковых стимулов, :формироВателя знаковых кодов, блока адаптивной настройки шага вели5 10

Ф чины отличия стимулов, блока индикации результатов и блока статистической обработки, выход формирователя знаковых кодов связан с входом преобразователя, выход которого подклюЧен к блоку предъявления световых стимулов, один иэ входов блока адаптивной настройки шага величины отличия стимулов соединен с выходом анализатора ответов, другой — с выходом генератора тактовых импульсов, а его выход связан со входами блока регулирования величины отличия стимулов и блока статистической обработки, один и выходов последнего подключен к входам блока индикации результатов и регистратора, а другой — к одному из входов блока регулирования величины отличия стимулов, другой вход которого свяэан с генератором тактовых импульсов, а его выход соединен со входами преобразователя и блока статистической обработки.

Источники информации, принятые, во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 291228, кл. G 09 В 7/00, 1969.