Научная статья на тему 'МЕТОД ОЦЕНКИ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ С ПОМОЩЬЮ КОМПЛЕКСА ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ И ТЕНЗОТРЕМОРОМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ'

МЕТОД ОЦЕНКИ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ С ПОМОЩЬЮ КОМПЛЕКСА ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ И ТЕНЗОТРЕМОРОМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ Текст научной статьи по специальности «Прочие медицинские науки»

CC BY-NC
159
23
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НЕПРОИЗВОЛЬНЫЕ ДВИЖЕНИЯ / ВЕГЕТАТИВНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА / ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ ТРЕМОР / МАКСИМАЛЬНОЕ ПРОИЗВОЛЬНОЕ СОКРАЩЕНИЕ / ТЕНЗОТРЕМОРОМЕТРИЯ / ЭМОЦИОНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ / ИЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСИЛИЕ / ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ / КРИТЕРИЙ ЭППСА-СИНГЛТОНА / NEUROKIT2

Аннотация научной статьи по прочим медицинским наукам, автор научной работы — Белинский Артем Викторович, Девишвили Важа Михайлович, Черноризов Александр Михайлович, Лобин Михаил Александрович

Объектом исследования является эмоциональное напряжение. Предметом исследования является оценка эмоционального напряжения в процессе предъявления эмоционально значимых стимулов в виде изображений и звуков по параметрам физиологической активности и тензотреморометрии в процессе поддержания изометрического усилия. Особое внимание уделяется рассмотрению методик определения тремора и его связи с эмоциональным напряжением. Ключевые аспекты заключаются в рассмотрении ключевого диапазона частот анализа физиологического тремора 8-16 Герц, таких методов измерения тремора как акселерометрия, тенхотреморометрия, электромиография. Рассмотрены исследования связи тензотремомрометрии на частотном диапазоне физиологического тремора с эмоциональным напряжением. Предлагается новая методика анализа тремора по данным тензотреморометрии с использованием метода скользящего окна и фильтрации частот, характерных для физиологического тремора. Для надежности полученных результатов применялись методы регистрации физиологической активности в виде фотоплетизмографии и электрической активности кожи. Описана и подтверждена связь эмоционального напряжения во время демонстрации значимых стимулов с тремором пальцев, при удержании заданного усилия в изометрическом условии. Новая методика имеет широкие возможности для использования в психологической и клинической области, в частности, при детекции скрываемой информации, оценке стрессоустойчивости персонала, и определении функционального состояния человека, а также в рамках исследования психоэмоционального состояния учащихся.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим медицинским наукам , автор научной работы — Белинский Артем Викторович, Девишвили Важа Михайлович, Черноризов Александр Михайлович, Лобин Михаил Александрович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

METHOD OF ЕMOTIONAL STATE ASSESSMENT USING A COMPLEX OF PSYCHOPHYSIOLOGICAL AND TENSOTREMOROMETRIC METHODS

The object of research is emotional tension. The subject of the study is assessment of emotional tension in the process of presentation of emotionally significant stimuli in the form of images and sounds according to the parameters of physiological activity and tensotremorometry in the process of maintaining isometric effort. Particular attention is paid to the consideration of methods of determination of tremor and its connection with emotional tension. Key aspects are the consideration of the key frequency range of physiological tremor analysis 8-16 hertz, methods of tremor measurement such as accelerometry, tensotremorometry, electromyography. Studies of the relationship between tensotremorometry on the frequency range of physiological tremor and emotional tension are considered. We propose a new method for analyzing tremor according to tensotremorometry data using the sliding window method and filtering the frequencies characteristic of physiological tremor. Methods of recording physiological activity in the form of photoplethysmography and skin electrical activity were used for reliability of the results obtained. We described and confirmed the connection between emotional tension during the demonstration of meaningful stimuli and finger tremor, while holding a given force in an isometric condition. The new technique has wide possibilities for use in the psychological and clinical fields, in particular, in detection of hidden information, assessment of the stress resistance of personnel, and determination of the functional state of a person, as well as in the study of the psycho-emotional state of students.

Текст научной работы на тему «МЕТОД ОЦЕНКИ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ С ПОМОЩЬЮ КОМПЛЕКСА ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ И ТЕНЗОТРЕМОРОМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ»

Психология и Психотехника

Правильная ссылка на статью:

Белинский А.В., Девишвили В.М., Черноризов А.М., Лобин М.А — Метод оценки эмоционального состояния с помощью комплекса психофизиологических и тензотреморометрических методов // Психология и Психотехника. - 2023. - № 1. DOI: 10.7256/2454-0722.2023.1.39849 EDN: FWJPOO URL: https;//nbpublish.com'library_read_article.php?id=39849

Метод оценки эмоционального состояния с помощью комплекса психофизиологических и тензотреморометрических методов

Белинский Артем Викторович

ORCID: https ://orcid .org/0000-0001-5366-7018 аспирант, кафедра психофизиологии, Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова

125009, Россия, Москва область, г. Москва, ул. Моховая, 11 стр.9

ЕЗ V10046321 @yandex.ru

Девишвили Важа Михайлович

кандидат биологических наук

доцент, кафедра психофизиологии, Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова

125009, Россия, Москва область, г. Москва, ул. Моховая, 11 стр.9

И vmdev@mail.ru Черноризов Александр Михайлович

доктор психологических наук

заведующий кафедры психофизиологии, профессор кафедры психофизиологии, Московский

Государственный Университет им. М.В. Ломоносова

125009, Россия, Москва область, г. Москва, ул. Моховая, 11 стр. 9

И amchern53@mail.ru

Лобин Михаил Александрович

Старший разработчик, Общество с ограниченной ответственностью "Первая Грузовая Компания

105066, Россия, Москва область, г. Москва, ул. Новорязанская, 24

El m.lobin@list.ru

Статья из рубрики "СПЕКТР ЭМОЦИОНАЛЬНЫХ ПЕРЕЖИВАНИЙ"

DOI:

10.7256/2454-0722.2023.1.39849

EDN:

FWJPOO

Дата направления статьи в редакцию:

10.7256/2454-0722.2023.1.39849 24-02-2023

Дата публикации:

03-03-2023

Аннотация: Объектом исследования является эмоциональное напряжение. Предметом исследования является оценка эмоционального напряжения в процессе предъявления эмоционально значимых стимулов в виде изображений и звуков по параметрам физиологической активности и тензотреморометрии в процессе поддержания изометрического усилия. Особое внимание уделяется рассмотрению методик определения тремора и его связи с эмоциональным напряжением. Ключевые аспекты заключаются в рассмотрении ключевого диапазона частот анализа физиологического тремора 8-16 Герц, таких методов измерения тремора как акселерометрия, тенхотреморометрия, электромиография. Рассмотрены исследования связи тензотремомрометрии на частотном диапазоне физиологического тремора с эмоциональным напряжением. Предлагается новая методика анализа тремора по данным тензотреморометрии с использованием метода скользящего окна и фильтрации частот, характерных для физиологического тремора. Для надежности полученных результатов применялись методы регистрации физиологической активности в виде фотоплетизмографии и электрической активности кожи. Описана и подтверждена связь эмоционального напряжения во время демонстрации значимых стимулов с тремором пальцев, при удержании заданного усилия в изометрическом условии. Новая методика имеет широкие возможности для использования в психологической и клинической области, в частности, при детекции скрываемой информации, оценке стрессоустойчивости персонала, и определении функционального состояния человека, а также в рамках исследования психоэмоционального состояния учащихся.

Ключевые слова:

Непроизвольные движения, Вегетативная нервная система, Физиологический тремор, Максимальное произвольное сокращение, Тензотреморометрия, Эмоциональное напряжение, Изометрическое усилие, Психофизиология, Критерий Эппса-Синглтона, Neurokit2

Введение

Треморография как способ оценки психоэмоционального состояния человека хорошо

изучена и применяется в психофизиологии достаточно давно [2, 3 81. Она используется как для оценки патологических состояний (например, болезнь Паркинсона, и

эссенциальный тремор) [14, 15, 2°1 так и при оценке состояний здорового человека. Известно, что тремор состоит из нескольких компонент, проявляющихся на различных частотах, каждая из которых генерируется своим источником. В данной статье исследуется психоэмоциональное напряжение, здоровых испытуемых, которое характеризуется изменениями физиологического тремора на частотах в диапазоне 8-16 Гц Г1, 4, 21, 241

Основными инструментальными методами исследования тремора является акселерометрия, электромиография и тензотреморометрия, использующие

принципиально различные подходы к сбору данных - так, акселерометрия опирается на измерение ускорения пальцев рук в воздухе, в то время как тензотреморометрия использует опору, на которую кладутся пальцы рук, и снимается сила нажатия на эту опору, а электромиография исследует непосредственно активность мышц, создающих этот тремор. У каждого из этих методов существуют свои характерные особенности, обуславливающие его применение в той или иной ситуации, однако в данной статье основными целями исследования являются изучение принципиальной возможности использования тензотреморометрии как показателя степени выраженности эмоционального напряжения, а также разработка методики оценки силы эмоционального напряжения с её помощью.

Подобные исследования проводились с точки зрения оценки патологического состояния человека, а также возрастных изменений в характере тремора и силе реакции на эмоционально значимые стимулы. Так при исследовании тремора суставного угла с помощью тензометрической установки, как индикатора психофизиологического состояния, были выявлены значимые различия амплитудного распределения в полосе частот 7-11 Гц и 1-3 Гц, при ударе током, физической нагрузкой и когнитивной нагрузкой, в отличие от нормы -t^.

Е.А. Кристоу с коллегами убедительно показали, что увеличение мощности тремора в диапазонах 0-2 Гц усиливается во всех возрастных категориях, особенно в группе пожилых испытуемых при предъявлении эмоционально значимого стимула в виде электрошока в процессе поддержания заданного усилия 2% от максимального произвольного сокращения. В данной работе реакция на стимул верифицировалась физиологическими показателями. В результате были различия в амплитуде тремора на

заданных исследователями частотах [9, 10]

Последнее исследование, которое использовало схожий дизайн, было проведено Р.Л. Блэкморе совместно с коллегами. Выборка состояла из 18 здоровых испытуемых и 18 испытуемых с болезнью Паркинсона. В задачу входило поддерживать целевое силовое значение, которое было отмечено линией и было равно 15% от максимального произвольного сокращения в течение 12 секунд. В случайный момент последних 6 секунд предъявлялось изображение из базы International affective picture system

(IAPS)Ü6!. Физиологического подтверждения эмоциональной значимости не проводилось. Результаты показали, что значимых различий увеличения мощности тремора в диапазонах 0-4 Гц, 4-8 Гц и 9-12 Гц, у здоровых испытуемых обнаружить не удалось. Однако у людей с болезнью Паркинсона было обнаружена значимая разница на диапазонах 0-4 Гц и 4-8 Гц в сторону увеличения [6]

В данной работе была поставлена задача оценка возможности изучения реакции на эмоционально значимый стимул. В качестве эмоционально значимых стимулов

использовалась апробированная база COMPASS^23^ и звуковые стимулы. Проводился физиологический контроль значимости стимула с помощью показателей ВНС -фотоплетизмограммы (ФПГ) и электрической активности кожи (ЭАК).

Для более точного сбора и анализа данных тензотреморографии использовались специально разработанное устройство на основе ранее не применявшихся в этом направлении силочувствительных датчиков, и методика математического анализа, основанная на фрагментации данных методом «скользящего окна» и дальнейшего сравнения фрагментов записи с контрольной записью тремора в покое с помощью критерия Эппса-Синглтона^11^

Таким образом, новизна исследования заключается в использовании базы стимулов эмоционально значимых изображений и звуков, в сочетании с более точными датчиками и ранее не применявшимся математическим методом анализа.

Цель исследования состоит в создании методики оценки уровня эмоционального напряжения с использованием тензодатчиков регистрирующих нелинейные изменения сопротивления и регистрацией физиологических показателей в процессе предъявления эмоционально значимых стимулов.

Гипотеза исследования - амплитудные характеристики тензотреморограммы на частоте 8-16 Гц, в изометрическом условии, при предъявлении эмоционально значимых стимулов, будут отличаться от тех же характеристик в контрольных условиях.

Задачи исследования включали в себя проверку возможности использования тензотреморографии для исследования напряжения с дополнительной проверкой с помощью изученных методов, и разработку методики оценки на основании полученных результатов.

Программа исследования

Процедура эксперимента, метод и методика

В исследовании принимало участие 50 человек (28 мужчин и 22 женщины, средний возраст = 23 +/- 2,4 года).

Испытуемые получили инструкцию зажать между указательным и большим пальцем тензодатчик, с обратной стороны которого располагается твердая опора. Это сделано для исключения артефактов, связанных с изгибом датчика. Испытуемый был в положении сидя, рука опиралась предплечьем и кистью на стол, ладонь располагалась со стороны мизинца «ребром ладони» (Рис. 1). Перед испытуемыми на расстоянии 30 см от глаз располагался монитор с обратной связью (рис. 2).

Рис. 1. Удержание заданного усилия в изометрическом условии Измерение максимального произвольного сокращения

Максимальное произвольное сокращение (МПС) понимается как максимально примененная сила, и используется для нормализации по силовым характеристикам испытуемых.

Испытуемого инструктировали максимально сильно сжать тензодатчик в течение 6 секунд. Среднее значение десяти наибольших образцов силы для каждого датчика в каждом из трех испытаний давало оценку МПС испытуемых. Процедура исследования

максимального произвольного сокращения проводится по методике для экспериментов по исследованию обратной связи силового сокращения при болезни Паркинсона

Стимульный материал

В качестве стимульного материала, из базы СОМРА55[23], было отобрано 15 изображений, разделенных по категориям валентности на негативные (изображения, вызывающие отвращение), позитивные (красивые изображения) и нейтральные, 5 звуковых стимулов из базы, включающие в себя звуки взрыва, мужских и женских криков продолжительностью 1 с. на громкости 105 Дб, а также 5 звуковых стимулов, содержащих в себе тишину.

Все стимулы были случайно распределены по времени предъявления в промежутке от 5 до 20 секунд, а также по порядку предъявления и предъявлялись в течение 2 секунд.

Инструкция и процедура

На каждом этапе испытуемому предлагалась следующая инструкция: "Вам необходимо поддерживать заданный уровень целевого усилия (10000), показанный горизонтальной линией на графике (Рис.2), в течение 30 секунд. В случайный момент времени вам может быть предъявлен стимул в виде изображения или звука. Старайтесь поддерживать заданный уровень на протяжении всего испытания". Перед основной сессией экспериментов испытуемые получали возможность потренироваться в удержании линии, проходя испытание такой же длительности без стимула. Отдых между стимулами составил 5 секунд.

Рис. 2. График отображения обратной связи силовых характеристик, применяемых испытуемым. По вертикальной оси - сила нажатия. По горизонтальной оси - время в течение 30 секунд.

Также для верификации наличия эмоционального напряжения другими методами использовались данные фотоплетизмографии и ЭАК. Физиологические данные были получены с помощью программы с открытым исходным кодом Neurokit2

Полученные в итоге эксперимента данные тензотреморографии обрабатывались методом скользящего окна и фильтровались полосовым фильтром Баттерворта на частотах 816 Гц, и затем статистически сравнивались участки записи с записью в покое с помощью критерия Эппса-Синглтона, выбранного из соображений того, что он наиболее точно сравнивает сигналы разной длины. Целью эксперимента и задачей анализа был поиск значимых различий между участками записи при подаче стимульного материала, и без такового.

Результаты

Удержание заданного усилия в изометрическом условии

Данные измерения проводились для проверки возможности использования тремора в изометрическом условии как показателя эмоционального напряжения.

Рис. 4 - Тензотреморография в изометрическом условии. Стимул «Отвратительное изображение» предъявлен на 18,5 секунде и отмечен вертикальной линией. Результат фильтрации на частоте 8-16 Гц вертикальная ось - %МПСГц, горизонтальная ось -время.

На треморограмме на рис. 4 заметен характерный пик после фильтрации фильтром Баттерворта на моменте подачи сигнала (18,5 с), отражающий характерное увеличение амплитуды тремора при появлении эмоционального напряжения. Амплитуда этого пика в несколько раз превышает амплитуды других экстремумов. Подобные результаты треморографии позволяют говорить о наличии явно выраженной реакции на возрастание эмоционального напряжения.

Рис. 5 - Электрическая активность кожи. Стимул «Отвратительное изображение» предъявлен на 18,5 секунде и отмечен вертикальной линией. А - фильтрованный сигнал ЭАК, по вертикальной оси - проводимость кожи, в мкСм; Б - Фазовый компонент Электро-кожной проводимости, в десятых доля мкСм; В - тоновый компонент Электрокожной проводимости по вертикальной оси, в мкСм. По горизонтальной оси всех трех графиков время в секундах.

Как видно на рис. 5, измерения проводимости кожи испытуемого, проводившиеся параллельно тензотреморографии, также показывают характерную реакцию на графике

Б, совпадающую с учетом задержки реакции (1,5-6 сек.) с моментом подачи стимула [1311

Аналогичную ситуацию можно наблюдать на рис. 6, где демонстрируются графики соответствующей фотоплетизмограммы, с выделенными пиками. На графике заметен быстрый рост ЧСС испытуемого после момента подачи стимульного материала, что также свидетельствует о возбуждении, и эмоциональной реакции организма.

Фотоплетизмография (ФПГ)

Частота сердечных сокращений

-Частота Среднее лУ

1 1 1

о 5 10 15 го 25 30

Время, секунды

Рис. 6 - Фотоплетизмограмма, стимул «Отвратительное изображение» предъявлен на 18,5 с., и отмечен вертикальной линией. На графике показана частота сердечных сокращений (ЧСС), по вертикальной оси - количество ударов сердца в минуту. По горизонтальной оси графика время.

Таблица 1. Статистический тест Эппса-Синглтона* данных тензотреморограммы.

Стимульный материал предъявлялся Стимульный материал не предъявлялся

Тип стимула Epps-Singleton р^а!ие dmax, % МПС Epps-Singleton р^а1ие dmax, % МПС

Звук 38,205425 0,000367 8,28 24,176078 0,001503 2,23

Красивое 35,089456 0,000169 7,75

О тв ра тите льное 41,284891 0,000266 7,42

Нейтральное 25,761851 0,000935 3,39

*Статистика теста значима в каждом случае (p-значение < 0,05)

В таблице 1 представлены результаты статистического анализа (статистика Эппса-Синглтона, р^а!ие для этой статистики, а также разница между минимальной и максимальной амплитудой на записи, dmax). Здесь большее значение статистики Эппса-Синглтона соответствует большему различию между участком записи после стимула и записью до стимула (рис.4), большее значение dmax соответствует большему различию амплитуд на записи по совокупности данных всех испытуемых.

По результатам статистического анализа можно сделать вывод о наличии значимого увеличения степени различия участка после подачи стимульного материала между записями со стимулами типа «Звук», «Красивое изображение», «Отвратительное изображение», и записями со стимулом «нейтральное изображение» или с пустым аудиофайлом в качестве стимула, а также о наличии значительного увеличения разницы минимальной и максимальной амплитуды тремора dmax (примерно в 2,5-3 раза) между теми же записями. Здесь dmax используется как показатель силы реакции на эмоциональный стимул. Это позволяет заключить, что изменение тремора возникает одновременно с изменениями в данных ФПГ и ЭАК характерными для эмоционального напряжения.

Данные статистического анализа подтверждают предположения, построенные по показательным графикам, и также основную гипотезу эксперимента о наличии связи между эмоциональным напряжением испытуемого, определяемого по данным ЭАК и ФПГ и значимым изменением в тензотреморограмме.

Рис. 7 Диаграмма размаха процентов максимального произвольного сокращения (МПС) в зависимости от предъявленных стимулов в условиях изометрического усилия. По вертикальной оси - % МПС.

На рис. 7 можно наблюдать график разброса разницы максимальной амплитуды без стимула и максимальной амплитуды при подаче разных стимулов. Можно заметить, что разброс значительно увеличивается при подаче стимула, вызывающего эмоционального напряжения, и остается сравнительно небольшим при подаче пустого аудиофайла либо же нейтрального изображения в качестве стимульного материала. Здесь среднее по выборке +/- стандартное отклонение находится в интервале от 1,3% до 1,5% при подаче стимула "Звук", интервале 1,2% - 1,4% при подаче стимула "Красивое изображение", и интервале 1,3% - 1,4% при подаче стимула "Отвратительное изображение", при том, что средние значения для экспериментов без стимула или с подачей нейтрального стимула находятся в интервале 0,8% - 1%. Эта разница в разбросе амплитуд является значимой, и говорит о наличии роста мышечного тонуса при предъявлении стимула. Медианные значения в графах с предъявленным стимулом имеют сходные значения, что говорит о неспецифической реакции по отношению к стимулу.

Таким образом, можно говорить о том, что демонстрация стимула, вызывающая стрессовую реакцию, также вызывает значимые изменения при тензотреморографии в условиях удержания одиночного датчика щипковым захватом.

Обсуждение

Выбор методики исследования тремора и психофизиологических параметров обуславливается непродолжительностью значимой реакции на эмоциональное напряжение. Исходя из этого, в методике анализа используется фрагментация методом «скользящего окна», поскольку для определения момента реакции на стимул необходимо провести разделение записи на участки, однако при разделении без наложения существует вероятность того, что момент реакции будет разделен между двумя фрагментами и не будет корректно обработан. Также для анализа был выбран критерий Эппса-Синглтона из-за наибольшей точности при сравнении записей различной длины.

Основное внимание в работе уделено анализу данных тензотреморометрии на частотах, характерных для физиологического тремора, исключая частоты, характерные для патологического и других видов тремора, и корреляции этих данных с синхронно собираемыми данными датчиков физиологических реакций испытуемых.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Большинство исследователей, изучая различными методами, тремор и его изменения, опираются на данные патологического тремора, получаемые при изучении последствий болезни Паркинсона. Другая альтернатива этому подходу - изучение физиологического

тремора с помощью акселерометрии токовихревых датчиков либо тензодатчиков

Эксперимент проводился по схеме с удержанием датчика в неподвижной руке, и с использованием апробированной базы стимулов как метода вызова эмоционального напряжения. Основным отличием от других работ в эксперименте была методика анализа, поскольку производилось одновременное исследование данных физиологического состояния испытуемого и треморометрии. Кроме того, важной частью анализа стала фильтрация необходимых частот и фрагментация итоговых данных.

В схожем эксперименте с поддержанием заданного усилия в изометрическом условии, проводилась стимуляция с помощью базы эмоциональных изображений IAPS и данными, полученными от поддержания заданного усилия в 2% от МПС. Авторы по результатам исследования пришли к выводу, что воздействие приятных и неприятных изображений привело к относительному увеличению выработки силы, но не изменило вариабельность выработки силы по сравнению с условиями, в которых участники рассматривали

нейтральные изображения

В исследовании, где в качестве стимуляции был выбран электрошок, было показано, что мышечное сокращение в изометрическом условии приводит к увеличению вариативности

производства силы на низком уровне МПС

Расхождение полученных результатов было получено в сравнении с исследованием Р.Л. Блэкморе и коллег, в котором не было получено значимых отличий у группы здоровых испытуемых в диапазоне физиологического тремора. Это может быть следствием малого

количества выборки здоровых испытуемых

Наши результаты эксперимента частично согласуются с теми, что были получены ранее исследователями с разными вариантами стимульного материала. Например, звуковой

стимул, имея больший разброс, как и в эксперименте с электрошоком [9, 10], возможно, имел большую значимость для испытуемых.

В результате эксперимента было показано увеличение амплитуды тремора в состоянии эмоционального напряжения, однако масштаб такого увеличения был крайне неоднороден для разных испытуемых, создавая значительное расхождение между 10-м и 90-м перцентилем амплитуд. Причина такого расхождения не вполне ясна, и определенно нуждается в дальнейшем исследовании, поскольку это увеличение наблюдается стабильно, однако при этом сохраняется отношение стандартного отклонения от средней амплитуды близкое к единице.

Исследованы различия в характере таких изменений при предъявлении стимулов различного характера (звуковые и зрительные), а также разной эмоциональной валентности, и продемонстрированы различия

Предложенная методика имеет широкие возможности доработки для практического использования, в частности, в целях инструментальной детекции скрываемой информации как маркеры эмоционального напряжения. Методика также может найти своё применение в клинических исследованиях, а также при исследовании возрастных изменений в моторной системе человека.

Важным направлением использования методики может стать изучение психоэмоционального состояния учащихся, как непосредственно в моменте обучения,

так и на протяжении долгого промежутка времени. В дальнейшем получаемые данные могут использоваться для коррекции учебных планов, методик обучения и образовательных программ с тем, чтобы обеспечить наилучшее усвоение учащимися ма те риа ла .

Заключение

Данная методика позволяет использовать характеристики тензотреморометрии в процессе обнаружения эмоционального напряжения. Представляются широкие возможности использования в качестве клинического метода определения заболеваний нервной системы, которые связаны с тремором. Данный метод дополняет существующие знания о связи психофизиологии движения и эмоций.

В дальнейшем представляется интересным углубить исследование предпосылок и причин повышения уровня психоэмоционального напряжения. Так, одно из возможных направлений дальнейших исследований - изучение с помощью методов ЭЭГ и фМРТ механизмов работы головного мозга при повышении уровня психоэмоционального напряжения. С другой стороны, важно изучить особенности проявления психоэмоционального напряжения в связи с возрастом и наличием психиатрических и психофизиологических заболеваний, поскольку тензотреморографические методы в данных случаях могут быть менее точны. Это связано с дополнительными источниками тремора, которые могут вносить шум в изучаемый сигнал и без коррекции с учетом специфики исследуемого создают почву для неверной интерпретации получаемых данных.

Библиография

1. Александров А. Ю. и др. Использование особенностей физиологического тремора и периферической гемодинамики для оценки эмоциональных реакций возникающих при сокрытии информации //Материалы XXIII съезда Физиологического общества им. И.П. Павлова с международным участием. - 2017. - С. 1189-1191.

2. Гурфинкель В. С., Коц Я. М., Шик М. Л. Регуляция позы человека / Акад. наук СССР. Ин-т биол. физики. - Москва : Наука, 1965.

3. Девишвили В.М. и др. Тремор как показатель психофизиологического состояния оператора. В кн.: Эргономика. Тр.ВНИИ техн.эстетики, - 1974 - вып.6, с.107-124.

4. Дик О. Е., Ноздрачев А. Д. Механизмы изменения динамической сложности паттернов физиологических сигналов / Дик О. Е., Ноздрачев А. Д., СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та. , 2019. C. 200. doi:10.21638/11701/9785288059322

5. Еськов В. М. и др. Теорема Гленсдорфа-Пригожина в описании хаотической динамики тремора при холодовом стрессе //Экология человека. - 2017. - №. 5. - С. 27-32. doi:10.33396/1728-0869-2017-5-27-32

6. Blakemore R. L., Rieger S. W., Vuilleumier P. Negative emotions facilitate isometric force through activation of prefrontal cortex and periaqueductal gray //Neuroimage. -2016. - Т. 124. - С. 627-640. doi:10.1016/j.neuroimage.2015.09.029

7. Blakemore R. L. et al. Stress-evoking emotional stimuli exaggerate deficits in motor function in Parkinson's disease //Neuropsychologia. - 2018. - Т. 112. - С. 66-76. doi: 10.1016/j.neuropsychologia.2018.03.006

8. Carignan B., Daneault J. F., Duval C. The organization of upper limb physiological tremor //European journal of applied physiology. - 2012. - Т. 112. - С. 1269-1284. doi: 10.1007/s00421-011-2080-3

9. Christou E. A. et al. The 1-to 2-Hz oscillations in muscle force are exacerbated by

stress, especially in older adults //Journal of applied physiology. - 2004. - Т. 97. - №. 1. - С. 225-235. doi:10.1152/japplphysiol.00066.2004

10. Christou E. A. Visual feedback attenuates force fluctuations induced by a stressor //Medicine & Science in Sports & Exercise. - 2005. - Т. 37. - №. 12. - С. 2126-2133. doi: 10.1249/01.mss.0000178103.72988.cd

11. Epps T. W., Singleton K. J. An omnibus test for the two-sample problem using the empirical characteristic function //Journal of Statistical Computation and Simulation. -1986. - Т. 26. - №. 3-4. - С. 177-203. doi:10.1080/00949658608810963

12. Fumarola F. et al. A Sliding Window Algorithm for Relational Frequent Patterns Mining from Data Streams //Discovery Science. - 2009. - С. 385-392. doi:10.1007/978-3-642-04747-3_30

13. Giannakakis G. et al. Review on psychological stress detection using biosignals //IEEE Transactions on Affective Computing. - 2019. - Т. 13. - №. 1. - С. 440-460.

doi: 10.1109/TAFFC.2019.2927337.

14. Grimaldi, G., & Manto, M. (Eds). Mechanisms and emerging therapies in tremor disorders. Springer Science & Business Media. - 2012.

15. Jankovic J., Lang A. E. Diagnosis and assessment of Parkinson disease and other movement disorders //Bradley's Neurology in Clinical Practice E-Book. - 2021. - Т. 310. - №. 1.

16. Lang P. J. et al. International affective picture system (IAPS): Affective ratings of pictures and instruction manual. - Gainesville, FL : NIMH, Center for the Study of Emotion & Attention, 2005. - С. A-8.

17. Makowski D. et al. NeuroKit2: A Python toolbox for neurophysiological signal processing //Behavior research methods. - 2021. - С. 1-8. doi:10.3758/s13428-020-01516-y

18. Naugle K. M. et al. Influence of emotion on the control of low-level force production //Research Quarterly for Exercise and Sport. - 2012. - Т. 83. - №. 2. - С. 353-358. doi: 10.1080/02701367.2012.10599867

19. Novak T., Newell K. M. Physiological tremor (8-12 Hz component) in isometric force control //Neuroscience Letters. - 2017. - Т. 641. - С. 87-93.

doi: 10.1016/j.neulet.2017.01.034

20. Shiderova G. et. al. Essential tremor not just a tremor (review) // Journal «Medicine». 2021. № 223 (1). C. 39-43. doi:10.31082/1728-452X-2021-223-1-39-43

21. Vaillancourt D. E., Newell K. M. Amplitude changes in the 8-12, 20-25, and 40 Hz oscillations in finger tremor //Clinical neurophysiology. - 2000. - Т. 111. - №. 10. - С. 1792-1801. doi:10.1016/S1388-2457(00)00378-3

22. Vaillancourt D. E., Slifkin A. B., Newell K. M. Intermittency in the visual control of force in Parkinson's disease //Experimental Brain Research. - 2001. - Т. 138. - С. 118-127. doi: 10.1016/S0028-3932(01)00061-6

23. Weierich M. R. et al. The complex affective scene set (COMPASS): Solving the social content problem in affective visual stimulus sets //Collabra: Psychology. - 2019. - Т. 5. - №. 1. doi: 10.1525/collabra.256

24. Young I. C. A study of tremor in normal subjects //Journal of Experimental Psychology. - 1933. - Т. 16. - №. 5. - С. 644. doi:10.1037/h0071165

Результаты процедуры рецензирования статьи

В связи с политикой двойного слепого рецензирования личность рецензента не

раскрывается.

Со списком рецензентов издательства можно ознакомиться здесь.

На рецензирование представлена работа «Метод оценки эмоционального состояния с помощью комплекса психофизиологических и тензотреморометрических методов». Предмет исследования. Предмет исследования в работе не обозначен. Опираясь на название, можно отметить, что предмет соответствует содержанию научной работы. В статье предмет раскрыт в соответствии с поставленной целью, задачами и гипотезой. Методология исследования. В рецензируемой работе была поставлена задача - оценить возможность изучать реакции на эмоционально значимый стимул. В качестве эмоционально значимых стимулов использовалась апробированная база COMPASS и звуковые стимулы. Проводился физиологический контроль значимости стимула с помощью показателей ВНС - фотоплетизмограммы (ФПГ) и электрической активности кожи (ЭАК).

Для более точного сбора и анализа данных тензотреморографии использовались специально разработанное устройство на основе ранее не применявшихся в этом направлении силочувствительных датчиков, и методика математического анализа, основанная на фрагментации данных методом «скользящего окна» и дальнейшего сравнения фрагментов записи с контрольной записью тремора в покое с помощью критерия Эппса-Синглтона.

Актуальность исследования не вызывает сомнения. Автором обосновывается актуальность как с понимания дефицитарности теоретических и практических исследований, так с позиции необходимости оценивать эмоциональное состояние человека. Однако, для этого необходимо использовать специальные методы и методики. Научная новизна в работе обозначена. Автор отмечает, что новизна исследования заключается в использовании базы стимулов эмоционально значимых изображений и звуков, в сочетании с более точными датчиками и ранее не применявшимся математическим методом анализа.

Стиль, структура, содержание. Стиль изложения соответствует публикациям такого уровня. Язык работы научный.

Структура работы четко прослеживается. Во введении представлены описание актуальности и небольшой теоретический обзор, выделена цель и гипотеза исследования. Следующий раздел - описание программы исследования, процедуры эксперимента, метод и методика. Далее описываются результаты. В заключении проводится подробное обсуждение полученных результатов, представлено краткое заключение.

Библиография. Библиография статьи включает в себя 24 отечественных и зарубежных источников, незначительная часть которых издана за последние три года. В списке представлены не только научно-исследовательские статьи, монографии, но также диссертации. Источники информации оформлены в основном корректно, но некоторые оформлены не в соответствии с предъявляемыми требованиями. Можно выделить определенные неточности, которые нуждаются в доработке. Апелляция к оппонентам.

Поставленные автором цель и задачи были реализованы. Однако, особое внимание необходимо уделить анализу текста с целью выделения орфографических и синтаксических описок и ошибок.

Выводы. Проблематика статьи отличается несомненной актуальностью, теоретической и практической ценностью, будет интересна исследователям. Работа может быть рекомендована к опубликованию.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.