СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ И КОРРЕКЦИИ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ "НЕЙРОИНФОГРАФИЯ"

Изобретение относится к области медицины, а именно к психо- и нейрофизиологии, способам диагностики и коррекции. Изобретение может быть использовано для проведения диагностических и лечебных мероприятий, практических исследований в неврологии, психотерапии, наркологии, интенсивной терапии, а также в педагогике.

Нейроинфография - это уникальная методика диагностики, позволяющая быстро и достоверно определить скрытые активные узлы семантической памяти человека, разработанная на основании последних достижений в области социологии, информационных технологий и инфоэкологии - современной науки по изучению влияния информационной среды на сознание, поведение и здоровье человека. В ее основе лежат принципы psychofeedback и семантического резонанса, позволяющие оценивать обратную связь. Метод построен на нейрофизиологичеких принципах - адресации информационных стимулов через зрительный и слуховой анализаторы и регистрации вызванных потенциалов, с учетом индивидуальных механизмов перцепции, обработки информации и реагирования.

Известен способ психофизиологического тестирования человека, включающий создание баз данных семантических стимулов, их предъявление в неосознаваемом режиме на экране монитора с короткой экспозицией и наложением маскера. Проводится регистрация сенсомоторной реакции испытуемого и статистическая обработка полученных результатов. При этом дополнительно проводят формирование баз данных графических и звуковых стимулов, эксклюзивных для конкретной тематики тестирования, предъявление стимулов с адаптивно изменяемым временем и цветом. Маскер представляет собой регулярное или нерегулярное изображение, выполненное с возможностью изменений его поля по контрасту, яркости и цвету. Выводы психофизиологического тестирования формируют на основании статистической обработки данных, проецируемых на общепринятые модели психики человека и/или проецируемые на прогностические модели психики человека, см. патент RU № 2216272, кл. А61В 5/16, 2002 г. Способ предоставляет широкие возможности по проведению исследований различного контингента лиц за счет индивидуальной адаптации баз данных предъявляемых стимулов. Вместе с тем, способ характеризуется недостаточной информативностью и достоверностью реакций испытуемого на предъявляемые стимулы, отсутствием индивидуальной настройки в соответствии с нейрофизиологическими показателями исследуемого, что может снижать качество тестирования.

Известны система и способ оценки семантической составляющей психоэмоционального состояния персонала, основанные на предъявлении на экране баз данных семантических стимулов, с короткой экспозицией, в неосознаваемом режиме, и регистрации реакции испытуемого с помощью электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Статистическую обработку полученных результатов проводят с использованием компьютера, см. патент US № 4699153, кл. А61В 5/04, 1987 г. Несомненным достоинством способа является использование электроэнцефалографии, что позволяет повысить уровень объективности и достоверности реакции испытуемого на предъявление семантических стимулов, также точнее оценить его психическое состояние. Недостаток способа - невозможность осуществления коррекции влияния негативных факторов на психическое состояние непосредственно в процессе исследования, в режиме реального времени.

Известен способ психозондирования, включающий предъявление семантических стимулов как в маскированном неосознаваемом, так и в осознаваемом видах, с регистрацией поведенческих и/или физиологических реакций, группировку результатов измерений в соответствии с принадлежностью к одной семантической группам, их статистическую обработку и выявление значимости для субъекта группы слов. Способ отличается тем, что пациенту предъявляют в неосознаваемом маскированном виде две или более семантические группы, одна из которых тестируемая, и контрольную группу, не несущую смысловой нагрузки и состоящую из случайного ряда цифр. При статистической обработке сравнивают тестовую семантическую группу с контрольной цифровой, определяя ее высокую субъективную значимость по достижению критерия достоверности, см. патент RU № 2218867, кл. А61В 5/16, 2002 г. Данный способ позволяет, во-первых, снизить вероятность получения случайных результатов, во-вторых, полнее раскрыть ядро личности и выявить факторы, повлиявшие на ее формирование. Указанный известный объект изобретения способ принят в качестве прототипа как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату аналог.

Недостатком прототипа является невозможность исключения сознательного торможения, блокирования или иного модулирующего воздействия со стороны пациента на предъявляемые семантические стимулы, получения и регистрации не модулированной сознанием ответной реакции, так как для определения времени реакции используют зрительно-моторную реакцию, которая в той или иной степени подвержена тренировке и адаптации. Результатом этого может быть появление недостоверных стимулов или же неполное выявление достоверных. Также к недостаткам следует отнести отсутствие корректирующего воздействия на психику личности от предъявления семантических стимулов в осознаваемом виде, поскольку они предъявляются как одна из семантических групп, а не как достоверно определенные стимулы.

Предлагаемое изобретение направлено на достижение нового положительного результата, который выражается в минимизации влияния субъективных и случайных факторов на физиологические реакции при предъявлении семантических стимулов, за счет адаптации компьютерной базы семантических стимулов к исследуемому, а также непосредственной регистрации когнитивных вызванных потенциалов головного мозга, в обеспечении возможности коррекции психоэмоциональных состояний путем воздействия на семантическую составляющую последовательным предъявлением в осознаваемом виде выявленных достоверных семантических стимулов. В конечном итоге, указанный положительный результат позволяет повысить эффективность и точность исследований степени активности и выраженности психосемантических компонентов индивидуально-психофизиологических особенностей личности, расширить область применения в том числе и при определении субъективного уровня интенсивности болевых ощущений, а также различных психоэмоциональных состояний (стресс, депрессия, страх, тревога и др.).

В предлагаемом способе максимально сохранены все положительные свойства прототипа, к числу которых относится возможность определения семантической сферы значимости предъявляемых стимулов и раскрытия ядра личности.

Указанный положительный результат обеспечивается тем, что способ диагностики и коррекции семантической составляющей психоэмоциональных состояний, характеризующийся формированием компьютерной базы семантических стимулов, последующим предъявлением в аудио- и/или визуальном режиме с использованием компьютера семантических стимулов, в неосознаваемом маскированном и осознаваемом виде, регистрацией физиологической реакции на неосознаваемый стимул, группировкой результатов измерений, их статистической обработкой с определением достоверных семантических стимулов и сравнением, отличается от прототипа тем, что компьютерную базу семантических стимулов адаптируют к исследуемому лицу, предъявление семантических стимулов в неосознаваемом виде для каждого исследуемого лица осуществляют в субсенсорном режиме по индивидуальному алгоритму с установлением фиксированных скорости и частоты предъявления, цвета, размера и типа шрифта, контрастности, яркости, времени отклика и послесвечения дисплея, регистрацию физиологической реакции на неосознаваемый стимул осуществляют в режиме реального времени путем записи электроэнцефалограммы и когнитивных вызванных потенциалов, группировку результатов измерений, их статистическую обработку с определением достоверных семантических стимулов проводят расчетным путем с использованием пакета программ математической обработки, сравнение производят между достоверными семантическими стимулами и компьютерной базой семантических стимулов, предъявление семантических стимулов в осознаваемом виде осуществляют на дополнительном мониторе в режиме реального времени с использованием для этого достоверных семантических стимулов, при этом скорость и частота предъявления зависят от индивидуальных значений электрической активности центральной нервной системы исследуемого лица, группировку результатов измерений, их статистическую обработку и предъявление семантических стимулов осуществляют с использованием компьютера с двуядерным процессором, а при регистрации средних значений физиологической реакции на предъявляемый семантический стимул, последний исключают из индивидуального алгоритма.

Психические и физические особенности личности всегда уникальны, а текущее психоэмоциональное состояние человека создает дополнительные индивидуальные особенности. Так, например, реакция инженера и художника на технические термины будет различной, а профессиональный фотограф способен воспринимать предъявляемые семантические стимулы в осознаваемом виде, на которые при прочих равных условиях, архитектор не отреагирует. Поэтому адаптация компьютерных баз семантических стимулов к исследуемому лицу, выборка из огромного массива семантических стимулов ограниченной эксклюзивной совокупности для предъявления, является не только задачей минимизации времени проведения исследования или повышения его эффективности, но и, как правило, в целом становится залогом успешной диагностики и коррекции. Целью является не столько компоновка самой базы семантических стимулов, сколько выработка индивидуального алгоритма их предъявления и обеспечения неосознаваемого субсенсорного режима, что достигается установлением фиксированных скорости и частоты предъявлений, цвета, размера и варианта шрифта, контрастности, яркости, времени отклика и послесвечения дисплея. Правильный подбор указанных параметров позволяет точно и достоверно определить активные психосемантические компоненты и индивидуально-психофизиологические особенности личности исследуемого.

Установлено, что предъявление выявленных в процессе исследования достоверных семантических стимулов в осознаваемом виде, в режиме реального времени, способствует снижению уровня физиологической реакции на последующие предъявления этих стимулов в неосознаваемом виде, а иногда и к полному затуханию. Все это свидетельствует о нормализации электрофизиологической активности центральной нервной системы исследуемого лица и последовательной коррекции психоэмоциональных состояний. Указанный эффект является результатом восстановления замкнутой последовательности причинно-следственных связей между реальными событиями и их отражением в информационной модели. Реализация такого эффекта в настоящем способе позволяет не только повысить точность оценки, но также осуществить эффективную коррекцию таких индивидуальных психофизиологических особенностей человека, как способность к адаптации в особых условиях, повышать субъективный порог болевых ощущений, стресса, депрессии, страха, тревоги, других психоэмоциональных состояний.

Таким образом, отличительные от прототипа признаки как общие, так и частные, направлены на максимальное достижение положительного эффекта.

Техническое решение иллюстрировано чертежом, где представлена принципиальная схема реализации способа диагностики и коррекции семантической составляющей психоэмоциональных состояний.

Схема содержит наложенные на голове исследуемого 1 блок электродов 2 для регистрации сигналов биоэлектрической активности головного мозга, каждый из которых представляет собой параллельно действующий независимый от других информационно-передающий канал. Электроды 2 соединены с многоканальным усилителем (У) 3 сигналов биоэлектрической активности головного мозга. К усилителю 3 последовательно подключен многоканальный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4. Основу схемы составляет системный блок 5 компьютера с двуядерным процессором Intel (протокол SMP), возможна реализация в многоядерном процессоре, с использованием удаленного доступа, системах NUVF, кластерных либо других. Составные части (ядра) процессора условно обозначены на схеме 6 и 7 являются равноценными и находятся между собой в постоянном функциональном взаимодействии. Перед исследуемым в течение всего времени исследования располагаются основной 8 и дополнительный 9 мониторы. Ядро 6 процессора функционально предназначено для формирования посредством загружаемого алгоритма графической визуализации семантических стимулов (ГВ) 10 из загружаемых баз (БАЗА) 11 и маскера (МАСКЕР) 12 и предъявления в визуальном режиме на мониторе 8 семантических стимулов в неосознаваемом маскированном виде. Оперативное управление через ядро 6 процессора осуществляется через интерфейс рабочего места 13 исследователя. Ядро 7 функционально предназначено для фильтра случайных реакций, группировки в режиме реального времени результатов регистрации, их статистической обработки, определения достоверных семантических стимулов посредством загружаемого пакета программ математической обработки (ПМО) 14, сравнения достоверных семантических стимулов с компьютерной базой. На дополнительном мониторе 9 осуществляют визуализацию выявленных достоверных семантических стимулов в осознаваемом виде, возможно также их параллельное аудиопредъявление - через акустическую систему 15, также соединенную с ядром 7 процессора. Все результаты процесса диагностики и коррекции семантической составляющей психоэмоциональных состояний формируются ядром 7 процессора и передаются в накопитель данных 16 (HDD) системного блока 5. Представление результатов может быть реализовано на магнитном или бумажном носителе в виде гистограмм. Стрелками на схеме показаны направления информационных потоков.

Реализация способа диагностики и коррекции семантической составляющей психоэмоциональных состояний в соответствии с описанной принципиальной схемой осуществляется следующим образом. После получения информированного согласия от исследуемого лица, его располагают в зоне действия акустической системы 15, которая подключена через звуковую карту к двуядерному процессору системного блока 5 и накладывают блок электродов 2 с использованием референтных ушных электродов для монополярного отведения потенциалов по Международной схеме 10-20%. Возможно биполярное и мультиполярное наложение блока электродов 2. Электроды 2 подключены каждый к отдельному входу многоканального усилителя 3, соединенного с многоканальным аналого-цифровым преобразователем 4, выход которого соединен с портом ввода-вывода системного блока 5. После калибровки синхронно производится многоканальная запись электроэнцефалограммы в реальном масштабе времени.

В случае комплексного исследования на груди исследуемого лица закрепляют электроды для съема электрокардиографических сигналов, возможно датчик для записи электроокулограммы, а также датчик кожно-гальванической реакции для записи плетизмограммы. При этом схема подключения и обработки сигналов в режиме реального времени полностью идентична описанной выше.

Исследование проводят в затемненном помещении для исключения влияния отвлекающих факторов. Исследуемого удобно размещают в кресле или на кушетке, индивидуально определяя и фиксируя, координатные оси зрительного сенсорного поля и активный угол обзора (α). Глаза находятся на определенном уровне с центром экранов мониторов 8, 9 и на равном от них удалении, составляющем 0,7-1,5 метра. Исследуемого инструктируют о том, что длительность сеанса в штатном режиме составляет 40-55 минут и что в течение этого времени он не должен отвлекаться и сконцентрировать свое внимание на изображениях на мониторах 8 и 9 и звуках из акустической системы 15. Исследователь со своего рабочего места 13 загружает посредством интерфейса в электронном виде в память компьютера комплекс баз 11 семантических стимулов, маскер или маскеры 12, алгоритм графической визуализации 10, пакет программ математической обработки 14 и индивидуальные данные комплексного нейрофизиологического обследования пациента. На основе индивидуальных показателей формируется алгоритм нейроинфографии. Из комплекса компьютерных баз 11 семантических стимулов разрабатывается адаптированный вариант, представляющий либо выборку по случайному принципу, либо объединенных в кластеры по структурно-логическому принципу. Вырабатывается индивидуальный алгоритм предъявления в субсенсорном режиме семантических стимулов в неосознаваемом виде с установлением фиксированных скорости и частоты предъявления, цвета, размера и типа шрифта, контрастности, яркости, времени отклика и послесвечения дисплея. Визуальное предъявление стимулов может быть дополнено, в соответствии с индивидуальным алгоритмом, сочетанием визуальных и вербальных (невербальных) акустических предъявлении.

На мониторе 8 в течение всего исследования демонстрируются последовательности из 9-20 произвольных меняющихся цифр или символов, которые перекрывают всю область предъявления и представляют собой маскер, а на их фоне в центре экрана периодически возникают тестовые семантические стимулы адаптированной базы согласно алгоритму их предъявления, со временем и частотой, обеспечивающими неосознаваемый режим. Среднее время экспозиции тестового семантического стимула составляет 5-16 мс, а маскера 120-510 мс. Физиологическая реакция на каждое такое предъявление каждого стимула регистрируется в режиме реального времени блоком электродов 2 в виде когнитивных вызванных потенциалов. В многоканальном усилителе 3 потенциал от каждого электрода 2 усиливается, а в многоканальном аналого-цифровом преобразователе 4 его амплитудное значение преобразуется в цифровой код. Как уже отмечалось, группировку результатов измерений и их статистическую обработку проводят расчетным путем с использованием пакета программ математической обработки 14 и в основном ядра 7 процессора. При этом вычисляют спектры мощности и когерентности электроэнцефалограммы в полосе 0,4-20 Гц, эпоха анализа находится в диапазоне 0,02-2 с, вторично анализируют отрезок 5-15 эпох. Полученные результаты вычислений группируют в формате, пригодном для проведения последующего сравнения. Дискриминантный блок пакета программ математической обработки 14 путем статистической обработки выявляет достоверные семантические стимулы и производит их сравнительный анализ. В качестве объективного критерия выбрана, в частности, знаковая пространственная синхронизация раздельно восходящих и нисходящих фаз электроэнцефалограммы волн в полосе 4-40 Гц. Полученные данные усредняются одновременно по четырнадцати каналам при длительности усредняемого участка в диапазоне 0,05-1 с, шаг квантования 1-100 мс. При обработке анализируют амплитудные и латентные показатели когнитивных потенциалов. Пакет программ математической обработки 14 первичных показателей обеспечивает получение в режиме реального времени информации о психофизиологическом состоянии человека по показателям вегетативных реакций и ведущих ритмов электроэнцефалограммы. Пакет программ математической обработки 14 рассчитан на автоматический контроль и настройку качества регистрации, анализ ее параметров. Используются математические алгоритмы анализа нестационарных сигналов: регрессионные модели с внешним входом, калмановская фильтрация, динамическая wavelet-фильтрация и т.д., позволяющие надежно выделять сигнал о динамике состояния. Управляющий пакет программ математической обработки 14 осуществляет воздействие на исследуемое лицо в зависимости от регистрируемых показателей и в соответствии с целями коррекции. Входной информацией являются обработанные данные показателей состояния, по отдельности или в их взаимосвязи, выходной - определенный алгоритм изменения параметров фото-фоностимуляции. Детальное изложение алгоритма статистической обработки и группировки результатов измерений более сложно, чем было описано выше, и не является предметом настоящего изобретения.

Из базы предъявляемых семантических стимулов удаляются те, средние значения физиологической реакции, на которые достоверно снизилась в сравнении с первыми пятью предъявлениями. При сохранении активной реакции на определенные стимулы возможно включение режима синхронизации с более частым либо медленным предъявлением. При единичных нулевых ответах (менее пяти) стимулы из базы не удаляются. При десяти и более нулевых ответах производится акустический и визуальный сигнал-предупреждение. При продолжающемся генерализованном снижении реагирования на семантические стимулы исследование прекращается. Анализ и обработка электрофизиологических сигналов с использованием двуядерного процессора позволяют в едином временном масштабе с привязкой к каждому из автоматически распознаваемых вызванных потенциалов осуществлять вычисление и визуализацию физиологических показателей биоэлектрической активности мозга. По мере выявления достоверных семантических стимулов осуществляют для целей коррекции семантической составляющей психоэмоциональных состояний их предъявление в режиме реального времени в осознаваемом виде на мониторе 9, при этом длительность, составляющая 10-60 с, и частота предъявления зависят от индивидуальных значений электрической активности центральной нервной системы исследуемого лица. Усиление эффекта коррекции достигается дублированием предъявления указанных семантических стимулов в аудиорежиме с использованием акустической системы 15. В конечном итоге длительность исследования может быть сокращена или увеличена по усмотрению специалиста и исходя из состояния исследуемого лица. В зависимости от результатов может быть назначено повторное исследование или согласована комплексная программа исследований.

При условии информированного согласие исследуемого лица способ показан для:

- определения индивидуальной выраженности и диагностики психогенных причин стрессовых реакций, тревожно-депрессивных расстройств, других нарушений психоэмоциональной сферы;

- определения роли информационных механизмов в патогенезе алкогольной, наркотической, никотиновой и игровой зависимостей, а также мотивационных нарушений и конверсионных расстройств;

- диагностики и коррекции психогенных компонентов психосоматических расстройств, хронического болевого синдрома, нейроэндокринных нарушений;

- предупреждения и профилактики посттравматических стрессовых расстройств;

- тренировки и повышения психофизиологической адаптации лиц, работающих в особых условиях, в рамках программ профессиональной ориентации.

Применение способа ограничено в острой стадии инфаркта миокарда, острого нарушения мозгового кровообращения, психоорганическом синдроме.

Возможность реализации способа подтверждается следующим примером.

Из анамнеза. Пациент П., 30 лет, был обнаружен в районе Минского шоссе с признаками тотальной амнезии (дезориентация в собственной личности, полное отсутствие воспоминаний о своем прошлом, включая свое имя, свою семью, профессию, социальный опыт). При этом интеллект сохранен, соответствует возрасту, бытовые и технические навыки (вождение автомобиля, работа с электроинструментами) сохранены. При клиническом обследовании (РЭГ, УЗДГ, ЭЭГ, МРТ) данных за органическую патологию не выявлено. При нейропсихологическом исследовании патологических изменений не выявлено. Попытки лечения в специализированных клиниках г. Москвы не привели к положительному эффекту. Пациент П. направлен в НИИ инфоэкологии.

В ходе предварительной подготовки к нейроинфографии пациенту было проведено топоселективное коортирование (система brain-suffing), определена степень функциональной межполушарной асимметрии, были определены ведущие ритмы ЭЭГ. Была проведена калибровка на основе контингентного негативного отклонения. В ходе исследования определялись координатные оси зрительных сенсорных полей.

Индивидуальный алгоритм нейроинфографии включал разработку базы индивидуальных семантических стимулов, наиболее распространенные на европейской части России семантические конструкции, географические названия, бытовые, профессиональные и другие термины. Нейроинфографическое исследование проводилось в три этапа по 50 минут. Предъявления осуществлялись на мониторах, расположенных в соответствии с координатными осями зрительных сенсорных полей. Запись проводилась с применением монополярных отведений С3, С4 с фильтрацией сигналов в полосе 0,5-15 Гц. Усреднялось тридцать циклов записи, при этом циклы, в которых обнаруживались артефакты, не учитывались. В ходе исследования были зафиксированы средние отклонения параметров вызванных потенциалов на семантические стимулы, объединенные в кластеры "армия", "автомобиль", "угроза", "Осетия", "Моздок". Среднее отклонение реакций на эти стимулы при первых трех предъявлениях составляло 25-40% по сравнению с фоном. Семантические стимулы, входящие в данные кластеры, предъявлялись на дополнительном мониторе в соответствии с описанной методикой. Во время предъявления стимула на дополнительном мониторе сравнительный анализ вызванных потенциалов не проводился. В ходе каждого этапа исследования пациенту предъявлялись семантические кластеры, с ответной реакцией выше 20% от средней. По мере снижения ответной реакции кластер исключался из базы предъявления. Приблизительно через семь часов после третьего исследования пациент отметил возвращение воспоминаний, в ходе клинической беседы смог реконструировать произошедшие в жизни события, сопровождающиеся адекватным эмоциональным переживанием.

Достоинством изобретения является его универсальность и возможность применения для диагностики и коррекции широкого круга психоэмоциональных состояний человека. Способ может быть применен также при установлении личности пациентов, для восстановления участков памяти в результате амнезии, оценки профессиональной пригодности, выявлении латентных мотиваций, психофизиологической реабилитации пациентов с посттравматическими стрессовыми расстройствами, а также при диагностике и коррекции синдрома информационной травмы.

Таким образом, способ диагностики и коррекции семантической составляющей психоэмоциональных состояний соответствует критериям изобретения и обладает рядом существенных преимуществ в сравнении с прототипом.