Каплан Александр Яковлевич

Актуальность. Возможность замещения у пациентов каналов вербальной и двигательной коммуникации, утраченных вследствие инсультов и нейротравм, в настоящее время активно исследуется с применением технологий интерфейсов мозг-компьютер (ИМК). Одним из наиболее перспективных вариантов подобных интерфейсов являются системы, основанные на использовании компонента П300 зрительных вызванных потенциалов — П300 ИМК. Поскольку зрительная стимуляция играет ключевую роль в концепции П300 ИМК, представляется важным изучение влияния особенностей визуальной стимульной среды на движения глаз пользователя и эффективность работы интерфейса.

Цель работы. Исследование влияния основных характеристик визуальной среды классического П300 ИМК — размеров стимулов и расстояния между стимулами в матрице — на движения глаз пользователя при наборе текста, точность набора текста, амплитуду и латентность компонента П300.

Методика. В исследовании было задействовано 16 здоровых испытуемых, каждый из которых принял участие в пяти экспериментальных сессиях. Основные характеристики визуальной среды — размер стимулов в матрице и расстояние между ними — варьировались между сессиями от 1.22 и 0.73 до 2.43 и 1.45 градусов зрительного угла. В каждой из пяти сессий испытуемым было необходимо напечатать с помощью П300 ИМК определенный текст на экране, при этом в течение всего эксперимента велась запись движений глаз и электроэнцефалограммы.

Результаты. Было обнаружено, что размер стимула значимо влияет на ряд характеристик движений глаз пользователя П300 ИМК. Размер стимула и расстояние между стимулами не оказывает значимого влияния на точность набора текста, амплитуду и латентность компонента П300.

Выводы. Полученные результаты в дальнейшем смогут быть применены в разработке более эффективных визуальных сред для П300 ИМК.

Актуальность. Технология интерфейсов мозг-компьютер на волне P300 (ИМК-P300) позволяет пользователю выбирать команды, сознательно концентрируя внимание на определенном зрительном стимуле. Однако на базе технологии ИМК-P300 предположительно могут быть построены системы детекции непроизвольного фокуса интереса человека, в том числе к эмоциональным стимулам. Подобные комплексы могут найти широкое применение в системах мониторинга состояния человека в норме и при патологии.

Цель работы. Целью работы было изучение особенностей восприятия стимулов, обладающих различной субъективной эмоциональной значимостью для человека, а также возможности распознавания с помощью ИМК-P300 неявных эмоциональных фокусов внимания.

Методика. 14 здоровых испытуемых участвовали в ЭЭГ-исследовании с последовательным предъявлением зрительных стимулов на основе фотоизображений эмоциональных или нейтральных человеческих лиц. В первом блоке необходимо было просто смотреть на экран (пассивное внимание), при этом в каждой попытке один из шести стимулов был эмоциогенным. В двух других блоках необходимо было мысленно считать число появлений целевого стимула среди нецелевых (активное внимание), при этом целевой стимул являлся эмоциогенным либо нейтральным в зависимости от блока. Анализировались потенциалы, связанные с событиями (ПСС) в ответ на стимулы различных классов, а также рассчитывалась точность классификации целевого (либо эмоциогенного) стимула таким же образом, как это осуществляется в классическом ИМК-P300.

Результаты. В исследовании показано, что точность детектирования эмоциогенных стимулов в условиях парадигмы пассивного внимания превышала случайный уровень более чем вдвое. Также выявлены особенности потенциалов в ответ на стимулы различной эмоциональной значимости.

Выводы. Полученные результаты создают предпосылки к созданию на основе ИМК-P300 систем детекции неявных фокусов внимания, которые могут найти широкое применение в клинической сфере.