Спосіб діагностики функціонального стану мозку людини

Спосіб діагностики загального функціонального стану мозку людини, що включає реєстрацію часу латентних періодів зорово-рухових реакцій, обробку та аналіз одержаних даних, який відрізняється тим, що використовують пристрій особистої розробки, який має можливість тестування як у Корисна модель відноситься до фізіології людини і може бути використана для діагностики і оцінки функціонального стану мозку людини, його резервних можливостей у віковій фізіології, фізіології спорту і праці, медицині, педагогіці і психології та інш. Спосіб дозволяє здійснювати дослідження функціонального стану мозку людей різного віку (дошкільники, дорослі), різного рівня здоров'я, підготовленості, за умов впливу на неї агентів різної модальності. Високий функціональний рівень мозку є один із головніших факторів, що забезпечує успішність адаптації до повсякденних та екстремальних умов, забезпечує фізичну і розумову працездатність, є невід'ємною запорукою здоров'я [Анохин П.К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса. -М.: Медицина, 1968. -547с; Костюк П.Г.- Физиология центральной нервной системы. -Киев: Высшая школа, 1977. -320с; Бехтерева Н.П. Здоровый и больной мозг человека. -Л.; Наука, 1988. -262с; Магльований А.В., Белов В.М., Котова А.Б. Організм і особистість. Діагностика та керування. -Львів; Медична газета України, 1988. 250с. та інш.]. Способи функціональної діагностики, у тому числі і центральної нервової системи, повинні відповідати загальним вимогам теорії стандартизації тестів, не нашкодити здоров'ю, бути адаптованими до обстежень різних верств населення. Методика вивчення функціонального стану мозку пройшла довгий шлях удосконалення і охоплює широкий спектр різноманітних методів, об стаціонарних, так і у польових умовах, за допомогою якого виконують програмоване тестування, автоматизовану реєстрацію 50-60 значень латентного періоду з подальшою їх передачею в комп'ютер або накопичення даних 256 обстежень з подальшою за часом комп'ютерною обробкою і аналізом даних за 8-10 с на кожного обстеженого, а реєстрацію, обробку та аналіз одержаних даних здійснюють за спеціальною програмою поточно, автоматизовано з терміновим одержанням кількісних і якісних значень показників. ладнання і показників, що реєструються. Інформативними показниками вважаються латентний період рухової реакції [Бойко Е.И. Время реакции человека. -М.: Медицина, 1964. -440с], електрична активність мозку [Сергеев С.А., Павлова Л.П., Романенко А.Ф. Статистические методы исследования электроэнцефалограммы человека. -Л.: Наука, 1968. -207с], надповільні біоелектричні процеси головного мозку [Илюхина В.А. Сверхмедленные процессы головного мозга человека в изучении функциональных состояний, организации психической и двигательной деятельности: Автореф. дис докт. биол.наук. -Л, 1982. -96с] та інш. Більшість сучасних методів діагностики покладені на комп'ютерну основу, але являють собою технічно-складний, стаціонарний, громіздкий комплекс. Велику популярність в практиці масових обстежень набула методика оцінки загального функціонального стану (ЗФС) мозку за Т.Д. Лоскутовою [Лоскутова Т.Д. Функциональное состояние центральной нервной системы и его оценка по параметрам простой двигательной реакции: Автореф. дис. канд. мед. наук. -Л., 1977. -24с]. Вона підтвердила свою об'єктивність і інформативність при обстеженнях дорослих і дітей за різних умов діяльності [Зимкина A.M. Общее функциональное состояние центральной нервной системы, принципы его регуляции и саморегуляции и характеристика нарушений //Нейрофизиологические исследования в экспертизе трудоспособности. -Л.; О) со 6219 Медицина, 1978. -С.27-50; Босенко А.И. Выявление функциональных возможностей сердечнососудистой и центральной нервной систем у подростков при напряженной мышечной деятельности: Автореф. дис. канд. биол. наук. -Тарту, 1996 25с]. Встановлено вікові нормативні значення показників ЗФС мозку, їх вплив на фізичну та розумову працездатність, типи та діапазони реакцій під впливом напруженої м'язової діяльності та інш. ЗФС мозку визначається за багаторазовим вимірюванням часу простої зорово-рухової реакції (латентного періоду - ЛП) - 350 і більше вимірювань, на що витрачається понад ЗО хвилин. Одержані значення ЛП реєструються на приладі - вимірювачі послідовних реакцій (ИПР-01 - измеритель последовательных реакций Львовского завода РЭМА) і одночасно "вручну" переносяться на папір з подальшою "ручною" (чи на ЕВМ) побудовою гістограм і знаходженням показників ЗФС мозку. Цей спосіб оцінки загального функціонального стану мозку є найближчим до запропонованого, але він передбачає використання певної кількості обладнання (3-4 блоки загальною вагою 20кг), що морально застаріле, а методика потребує "ручного" втручання експериментатора в хід дослідження та обробку результатів, що вносить суб'єктивізм, припускає випадання деяких значень ЛП. Довгострокові та повторні багаторазові дослідження закономірно знижують психофізіологічні можливості експериментатора. Крім того, обробка та аналіз одержаних даних в більшості досліджень теж проводиться "вручну", що потребує великого часу (11,5 години), не виключає неточності, не дає змоги поточної і оперативної оцінки ЗФС мозку. Методика Лоскутової Т.Д. [1978] знайшла свій розвиток і удосконалення: вимірювач послідовних реакцій (ИПР-01) було замінено на комп'ютер, за допомогою якого безпосередньо здійснювалось тестування і обробка одержаних даних. Це значно підвищило можливості методу [Макаренко М.В. Методика обстежень та оцінки індивідуальних нейродинамічних властивостей вищої нервової діяльності людини //Фізіол. журн, -1999. -Т.45. -№4. -С.125-131]. В той же час, ця методика [Макаренко М.В., 1999] відрізняється стаціонарністю (включає ряд. блоків вагою близько 20кг), вимагає сітьової напруги 220В, що обумовлює високу вартість обладнання, а використання ноут-буків ще більш підвищує ціну методики. Крім того, методика Макаренка М.В. (1999), вимагає досить розвинутих розумових і координаційних здібностей, що обмежує її застосування у дітей дошкільного віку, чи у осіб з порушеннями опорно-рухового апарату, її використання у "польових" умовах, не дає можливості проведеній термінової діагностики після впливу на організм людини обраних експериментатором факторів. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу оцінки загального функціонального стану мозку шляхом, заміни реєструючого обладнання (3 блоки) на прилад особистої конструкції (під назвою "Молния", Фіг.1), що дозволить отримувати автоматизовану термінову оцінку ЗФС мозку і його змін під впливом різноманітних факторів у людей різної статі, віку, роду діяльності у стаціонарних або польових умовах. Поставлене завдання вирішується тим, що у способі діагностики загального функціонального стану мозку людини, який полягає у реєстрації часу латентних періодів зорово-рухових реакцій, обробці та аналізу одержаних даних, згідно корисній моделі використовується прилад особистої розробки, з можливістю тестування як у стаціонарних, так і у польових умовах, який передбачає програмоване виконання тестування, автоматизовану реєстрацію 50-60 значень ЛП з подальшою їх передачею в комп'ютер, або накопиченні даних 256 обстежень з подальшою за часом комп'ютерною обробкою і аналізом даних за 8-10 секунд на кожного обстеженого, а реєстрація, обробка та аналіз одержаних даних здійснюється за спеціальною програмою поточно, автоматизовано з терміновим одержанням кількісних і якісних значень показників. Прилад вигідно відрізняється від промислових, як функціональними можливостями (передбачено також вивчення стану центральної нервової системи, за даними ЛП складної зорово-рухової реакції, можливість запам'ятання 200 алгоритмів послідовності включення сигналів білого, червоного та зеленого кольору і відповідно збереження в пам'яті до 20 значень часу зорово-рухових реакцій кожного алгоритму), так і габаритами (розміри 155х135х60мм і 800г ваги у порівнянні з ИПР-01, котрий має відповідно розміри 490x360x220 та 16,0кг ваги). Останнє, та автономне живлення надають широку можливість використання приладу "Молния" у "польових" умовах - залах ЛФК, спортивних майданчиках, школах та інш. Спосіб діагностики загального функціонального стану мозку людини здійснюється шляхом програмованого керування тестом - подачею за спеціальною програмою світових подразників, реєстрації і запам'ятанні значень ЛП зороворухових реакцій за різних умов з подальшими терміновими (до 10с) чи відставленими за часом комп'ютерною обробкою і аналізом одержаних даних, роздрукуванням індивідуальних графічних і цифрових характеристик показників ЗФС мозку, а також 60 значень зареєстрованих ЛП зорово-рухових реакцій. Причинно-наслідкові зв'язки: Забезпечення автоматизованого керування тестом, ре- Можливість одержання кількісних і якісних показєстрації, обробки та аналізу даних, за допомогою при- ників, що характеризують загальний функціоналаду особистої конструкції. льний стан мозку людини Переваги розробленого способу діагностики полягають у можливості поточного автоматизованого термінового (чи відставленого за часом) одержання показників загального функціонального стану мозку людини, як у стаціонарних, так і у польових" умовах. 6219 Таким чином, як видно з проведеного аналізу, кінцева мета винаходу забезпечується сукупністю істотних відмінних ознак. Опис способу. Спосіб реалізується таким чином: досліджувана особа у стані спокою, чи після впливу вибраних факторів, у відповідь на світові подразники, що надаються приладом за спеціальною програмою, якнайшвидше натискує на кнопку великим пальцем "робочої" руки. Час реакції висвічується на індикаторі, реєструється і запам'ятовується. Усього в серії послідовно подається 60 сигналів, інтервал між якими коливається в діапазоні 3-бс. Тривалість тесту - до 6 хвилин. Після закінчення тестування сукупність значень ЛП зорово-рухових реакцій передається у комп'ютер (при стаціонарному дослідженні), чи запам'ятовується приладом (при "польових" обстеженнях) з можливістю подальшої комп'ютерної обробки. В результаті комп'ютерної обробки та аналізу одержаних даних на моніторі надається графік розподілу часу ЛП зорово-рухових реакцій, що відбиває індивідуальну характеристику ЗФС мозку обстеженого, а також величини його показників та значення 60 латентних періодів. Роздруковані результати являють собою протокол обстеження (Фіг.2). Дослідження проводилися в лабораторії вікової фізіології спорту кафедри анатомії та фізіології Південноукраїнського державного педагогічного університету ім. К.Д Ушинського (м. Одеса). Наво димо характерний приклад результатів дослідження загального функціонального стану мозку спортсмена високого класу, що спеціалізується у спринті (Фіг.2), і дівчинки 7-ми років, учениці молодших класів (Фіг.З). Порівняння графіків показує, що крива розподілу часу ЛП спортсмена зміщена вліво, у сторону малих значень реакції, висока, одновершинна з вузькою основою, в той час коли крива школярки побудована в зоні більших значень часу ЛП, низька, має декілька вершин та широку основу. Відповідно цифрові значення показників ЗФС мозку (СР, ФРС, РФВ) в першому випадку відповідають верхній, а у другому випадку - нижній границі діапазону нормативних значень. Висновки: 1. Загальний функціональний стан мозку спортсмена-спринтера характеризується вищим за середній рівнем і вказує на високі адаптаційні можливості. 2. Загальний функціональний стан мозку школярки 7 років відповідає середньому віковому рівню. ПЕРЕЛІК ІЛЮСТРАЦІЙ 1. Фігура 1 - Зовнішній вигляд приладу "Молния". 2. Фігура 2 - Графік розподілу та значення показників ЗФС мозку спортсмена. 3. Фігура 3 - Графік розподілу та значення показників ЗФС мозку дівчинки 7-ми років. ФІГ.1 ЗФС мтку : is.lt •и і Л\ 1 і /' ! / \\ I1 ' \ ]•.... К» , 'і tv *ІІ «ft } \ ^ \ ]" I1 ! і і і 1 1 .Сїїйтасть реакції (C¥)t y.o. . . „ . 2.Фунщ«Ъиетшяйрівень«іктеми(ФРС},у.о^ . - ЗЖівть 4^ушвдої№іьню£ можяхаоаигй (РФМ), у-о. . ч.Иі]р0ІІдцЕСТЬ рСЗДЩм, Щ о зуСТрі^ШЕГЗиСй НЙЙ'ШСТІШС fPMSX^ 5Л^£2ІЇЦІ^^ що ^устрічцетьсй }іі\йчйстішс СТмодік с ^.Діапазон реакцій, що зустрїчакщ.саі мші ?,СерсднЕ ззїачсзЕм т у реакції (TOS), є Фіг.2 ' li ..... .4-і — >. — -.. •- - » • 0.19 6219 З ФС толку ЬОтіЙпета. реакції (CP) t у ж 2 Фуккиїймапьивй ри«е«і» СИСРШЙ (ФРС), > о . . _ 3 РШСНІ, ф>икфонаяьних можливостей (РФМ) у о._ і , ш& зустрічастьсй кайкшстіше (F*as я., що зустргчаггьгя иайниьстішгіТзйод}, с_ 6 Діапазон ревщіки ще? jyctpisaioibcs найчастіше (dTOS), 2 0D 015 0 24 Фіг.3 Комп'ютерна верстка Л Литвиненко Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП 'Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 4 2 , 01601