Освоение базовых электрофизиологических методов полиграфии. Занятие 1

1.

• [email protected]

2.

Освоение базовых
электрофизиологических
методов полиграфии
Занятие 1

3.

Полиграфия
– регистрация группы физиологических реакций человека во время тестирования
(опроса) с помощью аппаратных средств
Цель: косвенное выявление субъективной значимости информации, сообщаемой
исследуемым человеком, с помощью оценки его физиологических реакций,
проявляющихся в ответ на заданные вопросы.

4.

Содержание
Семинарская часть
• Электроэнцефалограмма (ЭЭГ)
• Кожно-гальваническая реакция (КГР)
• Электрокардиограмма (ЭКГ)
• Реография (импедансная плетизмография)
• Электромиограмма (электрическая активность мышц)
• Окулограмма (движения глаз)
• Пневмограмма (дыхание)
Практическая часть
• Разработка предварительной беседы и процедуры тестирования на полиграфе (исследование лиц с разным уровнем
тревожности в ситуациях с разным уровнем стрессогенности).
• Освоение базовых электрофизиологических методов полиграфии. Режимы работы мозга при стрессе

5.

Электромиография
• Электромиография (ЭМГ, ЭНМГ) – метод исследования и оценки функционального
состояния периферических нервов, спинно-мозговых корешков и мышц на основе
электрической проводимости и
возбудимости нервных структур и мышц.

6.

Электроэнцефалография
• неинвазивный метод исследования функционального
состояния головного мозга путём регистрации его
биоэлектрической активности

7.

Генерация ЭЭГ
• ЭЭГ генерируется сетью
осцилляторов
• ЭЭГ сигнал является
интеграцией
нейрональной
активности в различных
пространственных (А) и
временных (В) шкалах.
(Le Van Quyen (2011)

8.

Расположение электродов 10-20
• F — лобная часть; С — центральная; Р — теменная; Т — височная; О — затылочная. Z —
средняя линия
• Нечетные индексы — левая половина головы, четные индексы — правая

9.

Электроды

10.

Информативность ЭЭГ
• Частота - определяется количеством колебаний в секунду,
ее записывают соответствующим числом и выражают в
герцах ( Гц ).
• Амплитуда - размах колебаний электрического потенциала
на ЭЭГ, ее измеряют от пика предшествующей волны до
пика последующей волны в противоположной фазе;
оценивают амплитуду в микровольтах ( мкВ )

11.

Характеристики сигнала ЭЭГ
• 1 - δ-ритм;
• 2 - θ-ритм;
• 3 - α-ритм;
• 4 - β-ритм;
• 5 - γ-ритм

12.

Информативность ЭЭГ

13.

Информативность ЭЭГ
• Спайк - потенциал острой формы длительностью 5-50мс.,
амплитуда превосходит фоновую и может достигать сотен
мкВ.
• Острая волна внешне напоминает спайк и отличается от
него только растянутостью во времени. Длительность
острой волны больше 50 мс. Амплитуда достигает тех же
значений, что и амплитуда спайков.
• Спайк-волна - это комплекс, возникающий из комбинации
спайка с медленной волной. Спайк-волна имеет высокую
амплитуду и обычно следуют сериями. Частота
таких комплексов 2.5 - 6 Гц, период - 400-160 мс.

14.

Информативность ЭЭГ
• Острая-волна-медленная-волна напоминает по форме
комплекс спайк-волна, но имеет большую длительность.
Частота 0.7-2 Гц, период 1300-500 мс.
• Периодами или эпохами в ЭЭГ называют временные
отрезки разной длительности (обычно > 10 сек.) с
достаточно стационарной активностью.
• Вспышки — группы волн с внезапным возникновением и
исчезновением, чётко отличающиеся от фоновой
активности частотой, формой и (или) амплитудой

15.

• https://studexpo.ru/50935/psihologiya/metody_otsenki_vegetati
vnyh_sdvigov_organizme
• https://portal.tpu.ru/SHARED/a/ARISTOV/Learning/tech_met_di
agn/Tab4/Reografia.pdf

16.

Кожно-гальваническая реакция (КГР)
• эффект временного повышения потоотделения, которое
сопровождается
увеличением электропроводности
кожи при увеличении нервно-психической активности
человека – отражение ориентировочного рефлекса и
эмоциональной напряженности.
• Физиологической основой КГР является разность
потенциалов создаваемым выбросом пота на поверхность
кожи и его всасыванием из выводных протоков потовых
желез.

17.

Кожно-гальваническая реакция (КГР)
• Принято различать 3 центра ЦНС, которые участвуют в образовании КГР:
кора больших полушарий;
таламус;
структуры спинного мозга.
• Предполагают, что расположение центра в лимбической системе рядом с продолговатым
мозгом лежит в основе выявляемых подвижек в эмоциональных и вегетативных процессах с
помощью КГР. Центр в коре ГМ, по всей видимости, играет координирующую роль и ответственен
за отражение психических процессов. Отличительной особенностью периферической иннервации
потовых желез служит наличие только ацетилхолиновых окончаний как в пре-, так и
постганлионарных волокнах симпатической нервной системы.
• В соответствии с данными, полученными на бодрствующих людях при психофизиологическом
тестировании,
отсутствие КГР оценивается как расслабленность и отсутствие ориентировочного рефлекса;
от 1 до 5 КГР за 5 мин –наличие ориентировочной реакции;
> 5 КГР за 5 мин –психоэмоциональное напряжение.

18.

Сопротивление кожи на различных
участках
2500
2000
1500
1000
500
0
Сопротивление, кОм
Лицо, кисть
Бедро
Ладонь
Лоб
Живот
Колени

19.

Интерпретация КГР
1. Активность потовых желез отражает определенные события,
происходящие в головном мозге.
2. Величина реакции потовых желез закономерным образом
связана с интенсивностью осознаваемых переживаний.
При активации человека под воздействием импульсации в нервных
окончаниях верхних слоев кожи происходит усиление интенсивности
потовыделений в потовых железах.
Это приводит либо к расширению сечений потовых проток, либо к
уменьшению расстояний от поверхности потовых выделений до
поверхности кожи.(возникает концентрационный потенциал)

20.

Наложение датчиков КГР

21.

Регистрация КГР
• Кожные потенциалы зависят от неодинаковой поляризации слоев
кожи, зарегистрированные реакции кожных потенциалов имеют
форму одно- или двухфазных колебаний.

22.

Электрокардиография
• метод регистрации
электрических потенциалов
сердца

23.

Электрокардиография

24.

Проводящая система сердца

25.

Как регистрируется ЭКГ

26.

Информативность ЭКГ

27.

Электроды для ЭКГ

28.

Ритмокардиография

29.

Двухконтурная схема управления

30.

Информативность
• Считается,
что
физиологическая
информативность
ритма
сердца заключается в характеристиках управления работой ССС
при влиянии центральной и вегетативной системы с учѐтом
уровня взаимодействия организма с внешней средой.
• Ритмограмма - последовательность RR-интервалов, измеряется в мс

31.

Регистрация ритма сердца

32.

Спектр ритмограммы

33.

Реография
• Реография — неинвазивный метод исследования
кровоснабжения органов, в основе которого лежит принцип
регистрации изменений электрического сопротивления
тканей в связи с меняющимся кровенаполнением.
Чем больше приток крови к тканям, тем меньше их
сопротивление.
• Для получения реограммы через тело пациента
пропускают переменный ток частотой 50-100кГц, малой
силы (не более 10 мкА/см2), создаваемый специальным
генератором.

34.

Реограмма
• Реоэнцефалографическое
исследование
позволяет
получать
объективную
информацию о тонусе, эластичности стенки
и
реактивности
сосудов
мозга,
периферическом
сосудистом
сопротивлении,
величине
пульсового
кровенаполнения.
• Достоинства метода — его относительная
простота,
возможность
проведения
исследований
практически
в
любых
условиях и в течение длительного времени,
получение раздельной информации о
состоянии артериальной и венозной систем
мозга
и
о
внутримозговых
сосудах
различного диаметра.

35.

Регистрация
• РЭГ регистрируют путем наложения электродов на поверхность головы.
Обычно используют круглые металлические электроды диаметром 10—20
мм, укрепляемые на голове с помощью резиновых лент.
• Анализ реовазограммы включает качественную и количественную
характеристику отдельной реографической волны, которая по своей форме
напоминает сфигмограмму.
• Дифференциальная реовазограмма отличается более крутыми подъемом
и спадом и заостренностью вершины систолической волны, меньшей
амплитудой дополнительных волн, которые имеют вид зубцов.
• Восходящая часть систолической волны дифференциальной РВГ
отражает систолический прирост скорости пульсового кровенаполнения,
приобретающей максимальные значения в момент, соответствующий
вершине волны, проекция которой на волну основной РВГ обычно
приходится на переход крутого подъема систолической волны в более
пологий.

36.

Реограмма

37.

Электрокулография
Движения глаз – важный показатель в психофизиологическом
эксперименте.
С одной стороны, данный показатель необходим для
выявления артефактов на ЭЭГ, с другой стороны выступает как
самостоятельный предмет исследования.
В основе лежит дипольное свойство глазного яблока – его
роговица имеет положительный заряд относительно сетчатки.
Электрическая и оптическая оси глазного яблока практически
совпадают, поэтому считается что электроокулограмма может
служить показателем направления взора.

38.

Электрокулограмма

39.

Пневмограмма
• графическое изображение
дыхательных движений грудной
клетки, характеризующих работу
легких

40.

Разработка предварительной беседы и
процедуры тестирования на полиграфе
Предназначение предтестовой беседы:
Убеждение обследуемого лица в непогрешимости полиграфной проверки;
Мобилизация памяти обследуемого лица;
Актуализация в сознании обследуемого личностных смыслов, связанных с проверочной
или контрольной тематиками;
Формирование у обследуемого высокой субъективной значимости ситуации проверки;
Введение обследуемого в оптимальное психофизиологическое состояние.

41.

Фотоплетизмография
• - метод основанный на измерении оптической плотности
метод непрерывной графической регистрации изменений
объёма, отражающих динамику кровенаполнения сосудов
исследуемых органов, части тела человека

42.

Фотоплетизмография

43.

Артериальное давление
Артериальное давление (АД) — это давление крови в значительных артериях
человека
верхнее (систолическое) АД— это уровень кровяного давления, которое
возникает в моменты максимального сокращения сердечной мышцы
нижнее (диастолическое) АД— это уровень кровяного давления,
возникающего в моменты максимального расслабления сердечной мышцы
• Пульсовое давление = САД - ДАД

44.

Типы вопросов в беседе
Нейтральные вопросы относятся к разряду общих и не должны вызывать возбуждения (например: «Вы
живете в Нижнем Новгороде?», « Вас зовут Наталья?» и т. п.). Нейтральные вопросы играют роль
наполнителей. Поэтому при обработке результатов тестирования физиологические реакции на эти
вопросы игнорируются. Наполнители могут использоваться для того, чтобы проверить, насколько
внимателен испытуемый к вопросам экзаменатора.
Значимые, или релевантные, вопросы — это специальные вопросы, касающиеся информации,
которую испытуемый, возможно, утаивает или дает в искаженном виде. Например, в случае с
подозрением в плагиате может быть задан следующий вопрос: «Вы взяли текст своей курсовой работы в
интернете?» Конечно, как виновные, так и невиновные испытуемые ответят на этот вопрос «нет», иначе
бы они сознались в плагиате. Ожидается, что значимые вопросы вызывают более сильное возбуждение
у виновных подозреваемых (поскольку они лгут), чем у невиновных (поскольку они говорят правду).
Контрольные вопросы имеют отношение к поступкам, которые связаны с изучаемым событием, но
непосредственно на него не указывают. Они всегда носят обобщенный характер, умышленно размыты и
охватывают длительный период времени. Их цель — привести испытуемых в замешательство (как
виновных, так и невиновных) и вызвать возбуждение

45.

Освоение базовых электрофизиологических методов
полиграфии.
Режимы работы мозга при стрессе
Цель работы. Освоение методики многоканальной телеметрической регистрации ЭЭГ, методов
спектрального анализа и статистической обработки результатов при изменении спектров мощности ЭЭГ
под влиянием различных психологических стрессоров.
Задачи:
• Изучение технических
комплекса.
характеристик
и
возможностей
компьютеризованного
полиграфического
• Освоение безартефактной регистрации ЭЭГ с симметричных участков лобных и затылочных отведений
по системе 10—20.
• Построение протокола опыта и стрессирующей инструкции.
Обработка результатов. Построение спектров мощности и проведение статистической обработки (при
наличии достаточного количества испытуемых и времени) полиграфических сигналов в стрессогенных
условиях.
Анализ и обсуждение результатов. Количественный анализ всех выявленных ритмов обоих полушарий в
дострессовой и в стрессовой ситуации. Выявление достоверности различий полученных данных во время
фоновой регистрации и в условиях стрессогенной ситуации по Т-критерию Стьюдента и с использованием
непараметрических методов статистического анализа.

46.

К отчету
• Краткий обзор элетрофизиологических методов исследования
• Разработать нейтральные, контрольные и релевантные вопросы для этапа
полиграфического тестирования испытуемого