Текст книги "Айтрекинг в психологической науке и практике"

Координация взоров участников парного эксперимента и успешность решения перцептивно-коммуникативной задачи[26]26
  Работа проводится в рамках гранта РГНФ № 13-06-00567 «Окуломоторные синергии в процессах решения коммуникативных задач»


[Закрыть]
К. И. Ананьева, И. А. Басюл, А. Н. Харитонов

Среди вопросов, часто возникающих при использовании в эмпирических исследованиях аппаратуры, регистрирующей движения глаз (трекеров), ключевую роль играет интерпретация данных, получаемых в разных ситуациях. Стандартные программы обработки данных, которыми обеспечиваются трекеры, обычно позволяют получить разнообразную информацию о движении взора по стимульному объекту: направление и длительность саккад, позиции и длительность фиксаций, первый заход и время пребывания взора в выделенной экспериментатором зоне (обычно определяемой как «зона интереса» испытуемого) и др. Эти данные интерпретируются как показатели различных познавательных процессов – прежде всего, восприятия и внимания, понимания речи и намерений партнера и т. д. (см. напр.: Richardson, Dale, 2005; Cherubini, Nussli, Dillenbourg, 2007a, 2007b; Gergle, Clark, 2011). В частности, данные о фиксациях и суммарном времени пребывания глаза в некоторой области наблюдаемого объекта интерпретируется как показатель внимания через конструкт «зрительное внимание». В то же время прямого указания на конкретный процесс или на то, какую информацию об объекте испытуемый ищет либо использует в данный момент, такие данные не дают и обычно требуется их интерпретация с использованием некоторой дополнительной информации.

В наших исследованиях разнообразных проявлений «эффекта другой расы» (различий в восприятии и атрибуции лиц представителей своей собственной и иной расы) вопрос об интерпретации данных о количестве и длительности фиксаций и времени пребывания взора в некоторой области стимульного объекта возник при проведении парного эксперимента с регистрацией взаимодействия испытуемых, в том числе синхронного трекинга глаз.

Своеобразие ситуаций общения в сравнении с ситуациями индивидуальной деятельности отмечалось многими исследователями. Б. Ф. Ломов еще в 1970-е годы одним из первых отмечал, что познавательные процессы в общении имеют собственные основания возникновения, развития и затухания. Его идея о взаимном подстраивании, координации познавательных процессов у коммуникантов (иногда он говорил об «уподоблении») ныне воспринимается уже как нечто само собой разумеющееся.

Одним из достаточно активно используемых сегодня конструктов является «совместное (совмещенное) внимание», который используют при анализе данных, полученных в экспериментальных ситуациях общения («тепловые карты», получаемые в исследованиях индивидуального восприятия объекта многими испытуемыми, имеют другой смысл). Показателем «совмещения внимания» обычно служит либо концентрация фиксаций (измеряется количеством или длительностью), либо суммарное время пребывания взоров двух или нескольких испытуемых в определенных зонах стимульного объекта, образующихся спонтанно либо заранее определенных исследователем.

В той части наших исследований, где эффект другой расы изучался в общении, также возникла необходимость выбора адекватного задаче параметра, по которому могло бы оцениваться совмещение внимания испытуемых и его вклад в решение экспериментальной задачи диадой испытуемых.

На тувинской выборке проведено экспериментальное исследование совместной идентификации лиц разных рас диадой испытуемых.

В исследовании принимали участие 40 испытуемых (возраст 18–25 лет) – студенты Тувинского государственного университета с нормальным или скорректированным до нормального зрением. Испытуемые участвовали в эксперименте попарно (всего 20 диад).

В качестве стимульного материала использовались цветные фотоизображения мужских лиц европеоидного и монголоидного типов как в исходном виде, так и морфированные (шаг морфинга составлял 20 %). Изображения выравнивались по высоте (600 точек), причем кадрирование осуществлялось таким образом, что изображение занимало 80 % высоты кадра.

Всего 15 пар фотоизображений лиц предъявлялись попарно. Пары составлялись из соседних изображений, либо предъявлялись одинаковые изображения, каждому испытуемому – одно лицо из предъявляемой пары. Согласно инструкции, испытуемые должны были определить и совместно принять решение (договориться), одинаковые или разные лица они наблюдают.

Последовательность предъявления включала: фиксационную точку (предъявлялась до готовности испытуемых перейти к следующей паре фотоизображений), после которой предъявлялись целевые изображения до того момента, когда испытуемые давали ответ, одинаковые или разные фотоизображения они видели. Ответ давался устно, после чего экспериментатор производил его фиксацию. Предъявление стимульного материала, фиксация ответов, взаимодействие с айтрекером выполнялось с помощью ПО PsychoPy 1.80.06 (Peirce, 2007). Фотографии предъявлялись на 15,6' ЖК мониторе ноутбуков. Размер экрана 1366x768 точек, разрешение 39,5 точек на см., расстояние до экрана – 60 см, угловые размеры фотоизображений ≈ 11°х15°.

Регистрация движений глаз выполнялась с помощью двух ай-трекеров RED-m, частота регистрации 120 Гц, режим регистрации binocular (отдельные координаты взора для левого и правого глаза). Синхронно с помощью штатных средств ноутбуков велась регистрация переговоров испытуемых.

Анализ результатов выполнялся в среде статистической обработки R (R Core Team, 2015). Детекция фиксаций проводилась с использованием алгоритма I-DT (dispersion threshold identification), минимальная продолжительность фиксации – 50 мс, максимальная дисперсия – 40 точек (что составляет 1° при расстоянии до экрана 60 см).

Выполнялся общий анализ окуломоторной активности испытуемых для успешных и неуспешных решений задачи (верное или неверное совместное опознание одинаковых/различных пар фотоизображений). В частности, оценивалась длительность одновременного нахождения взора испытуемых в одноименных зонах интереса – «совмещение внимания». Под координацией взоров испытуемых мы понимаем наличие фиксаций в относительно близких областях фотоизображений (порог – 2° или 80 точек монитора), при этом на временной развертке траектории взора эти фиксации имеют определенную область перекрытия.

Результаты

Проводилось сопоставление совокупного времени перекрытия фиксаций (попадания в одну область изображения) для верных и неверных решений экспериментальной задачи. Для учета антиципирующих заходов взора в зону интереса, а также временного лага после введения нового референта к анализируемому интервалу добавлялось по 100 мс до и после. Достоверность различий оценивалась при помощи U-критерия Манна-Уитни.

Оценка совокупного времени координированного нахождения взора в любой области фотоизображений по количеству и длительности фиксаций не выявила достоверных различий для случаев правильных и неправильных решений экспериментальной задачи: среднее количество фиксаций для правильных решений задачи – 149,5, для неправильных 137,4; средняя продолжительность фиксаций для случаев правильного решения задачи – 281,6 мс, для неправильных – 286,4 мс.

Оценка среднего времени «совмещения внимания» по общему времени координированного пребывания взоров испытуемых в любой области объекта выявила достоверные различия для правильных и неправильных случаев решения задачи: 20,74 с для правильных решений и 17,62 с для неправильных (р<0,05).

Таким образом, для данной экспериментальной задачи, решаемой диадой испытуемых в коммуникативной ситуации, согласно полученным нами данным, более предпочтительным является показатель общего времени скоординированного пребывания взоров испытуемых в произвольной зоне. Для так называемых «зон интереса» – выделяемых экспериментатором областей изображения, являющихся, по его представлению, ключевыми для решения экспериментальной задачи – обнаруженные нами различия специально не изучались и будут предметом отдельного исследования.

Литература

Cherubini M., Nussli M.-A., Dillenbourg P. Deixis and Coupling of Partners' Eye Movements in Collaborative Work at Distance // GROUP'07. November 4–7. 2007. Sanibel Island, Florida, USA.

Cherubim M., Nussli M.-A., Dillenbourg P. This is it! Indicating and Looking in CollaborativeWork at Distance // Journal of Eye Movement Research. 3 (5). P. 1–20.

Gergle D., Clark A. T. See What I'm Saying? Using Dyadic Mobile Eye Tracking to Study Collaborative Reference // CSCW 2011. Hangzhou, China. 2011. March 19–23.

Peirce J. W. PsychoPy – Psychophysics software in Python // Journal of Neuroscience Methods. 2007. V. 162 (1–2). P. 8–13.

R Core Team. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing. Vienna, Austria. 2015. URL: http://www.r-project.org (дата обращения: 15. 06.2015).

Richardson D. C, Dale R. Looking to understand: The coupling between speakers' and listeners' eye movements and its relationship to discourse comprehension // Cognitive Science. 2005. V. 29. 1045–1060.

Раздел IV
Айтрекинг в психофизиологии и клинике

Прогнозирование снижения уровня бодрствования по показателям зрительно-моторной координации
Г. Н. Арсеньев, О. Н. Ткаченко, В. Б. Дорохов

Введение

Во время работы у человека, в частности, у водителей и операторов, уровень внимания может варьировать в широких пределах: от состояния бодрствования до состояния непроизвольного засыпания на несколько секунд, называемого микросном. В процессе снижения уровня бодрствования в эти моменты у человека либо значительно увеличивается время реакции, либо пропадает реакция на внешние стимулы (Boyle et al., 2008). Полагают, что эпизоды микросна возникают на фоне нарастающей сонливости вследствие экстренного включения механизмов, запускающих сон (Saper et al., 2010). В это время изменения в структуре работы настолько внезапны и непредсказуемы, что некоторые авторы выдвинули гипотезу о возникновении состояния нестабильности при снижении уровня бодрствования (Gunzelmann et al., 2009). Во многих сферах деятельности, в частности, управления железнодорожным, авиа– и автомобильным транспортом, в работе операторов энергетических станций и т. д., подобные изменения внимания могут вызывать самые драматические последствия.

Снижение уровня бодрствования возникает по разным причинам, в основном она связана с дефицитом сна и со временем суток (циркадианным ритмом). Однако сонливость развивается также и при выполнении монотонной и скучной работы с низким уровнем внешней стимуляции. В этом случае причиной снижения уровня бодрствования является возникновение состояния монотонии (Дорохов, 2003).

Повышенная дневная сонливость – сложный феномен, который может проявляться или в виде длительного и непрерывного состояния дремоты, или в виде внезапных эпизодов засыпания. Кроме того, повышенная сонливость, в том числе во время работы, может быть следствием ряда нарушений деятельности или заболеваний, например, нейродегенеративных заболеваний, синдрома обструктивного апноэ или нарколепсии и т. д. (Iranzo, 2011). При болезни Паркинсона около 45 % больных жалуются на повышенную дневную сонливость (Shpirer et al., 2006). Иногда повышенная дневная сонливость может быть признаком нейродегенеративного заболевания. Некоторые авторы считают, что при развитии повышенной дневной сонливости риск появления болезни Паркинсона возрастает в 2–3 раза.

В настоящее время не существует достаточно надежных и универсальных методов контроля уровня бодрствования, и поиск способов и методик объективной оценки уровня бодрствования и возможности прогнозировать его снижение является актуальной проблемой как в сфере медицины, так и в сфере безопасности профессиональной деятельности (Дементиенко, Дорохов, 2013; Дементиенко и др., 2006; Balkin et al., 2011; Whitlock, 2002).

Наиболее прямой способ оценки функции внимания и его нарушений – это регистрация движений глаз и определение направления и динамики перемещений взора (Величковский, 2003; Колесникова и др., 2006). Окуломоторный контроль движущихся объектов обеспечивется двумя типами движений глаз: саккадами и прослеживающими движениями (De Xivry et al., 2006). Для оптимального восприятия объекта, особенно движущегося, необходима тонкая координация между обоими типами движений (De Xivry et al., 2006). Поэтому методы видеотрекинга, позволяющие бесконтактно регистрировать движения глаз, рассматриваются как наиболее перспективные технологии для создания устройств контроля уровня бодрствования человека на транспорте и производстве (Дементиенко, Дорохов, 2013).

В нашей лаборатории разработан психомоторный тест для анализа нарушений зрительно-моторной координации, вызываемых снижением уровня бодрствования (Дорохов и др., 2011). В настоящем исследовании мы намерены показать, что наша методика позволяет прогнозировать наступление состояния со сниженным уровнем бодрствования еще до того, как снизится точность выполнения задания, а также будут показаны показатели зрительно-моторной координации, наиболее чувствительные к снижению уровня бодрствования.

Процедура и методы исследования

Мы провели две серии экспериментов. В первой серии участвовало 16 человек обоего пола в возрасте от 20 до 35 лет. Во второй серии участвовали 19 человек обоего пола в возрасте от 21 до 30 лет. Эксперименты как в первой, так и во второй серии проводились во второй половине дня (от 13:00 до 18:00). Все испытуемые имели опыт пользования компьютером не менее 3 лет и уверенно владели компьютерной «мышью». Участники эксперимента были практически здоровы, не имели жалоб на проблемы со сном.

В первой серии опытов испытуемые приходили на эксперимент с длительностью ночного сна, равной средней длительности их обычного ночного сна. Во второй серии все испытуемые перед экспериментом имели частичную депривацию сна, составляющую 50 % длительности их обычного ночного сна. Испытуемые были ознакомлены с процедурой эксперимента и подписывали письменное согласие на участие в нем. Перед экспериментом проводили тестирование уровня сонливости по Шкале оценки сонливости Эпворта – Epworth Sleepiness Scale (Johns, 1991).

Состояние со сниженным уровнем бодрствования моделировалось с помощью методики, разработанной в нашей лаборатории (Дорохов и др., 2011). От испытуемого требовалось в течение 1 ч с помощью курсора «мыши» компьютера сопровождать цель, которая медленно и равномерно двигалась по экрану по круговой орбите. Как было показано ранее (Дорохов и др., 2011), подобная длительная и однообразная деятельность вызывала состояние монотонии и снижение уровня бодрствования.

Круговая орбита, по которой перемещалась цель, имела радиус 60 мм, сама цель – небольшое круглое пятно диаметром 14 мм двигалась с небольшой скоростью 17 град./с. За 20,5 с цель описывала по экрану полный круг. Испытуемый должен был следить за целью и сопровождать ее курсором «мыши», удерживая курсор внутри круга-цели.

Изменения реактивности испытуемого при развитии состояния монотонии тестировались неожиданным появлением дополнительной движущейся цели. Для этого у основной цели внезапно появлялся сателлит – кружок диаметром 14 мм, который двигался вокруг нее с постоянной скоростью 25 град./с по орбите с радиусом 70 мм (интервал между появлениями сателлита был случайной величиной и колебался от 20 до 50 с). При появлении сателлита требовалось как можно скорее перевести курсор на него, и когда курсор оказывался внутри сателлита, нажать на клавишу «мыши». При правильном нажатии сателлит менял цвет на светло-голубой и через 0,5 с исчезал. Если испытуемый промахивался или забывал «выключить» сателлит, тот сам пропадал через 3 с. После выключения дополнительной цели испытуемый должен был вернуть курсор мыши к основной цели.

Эксперименту предшествовала тренировка: в течение 7 мин испытуемый учился безошибочно выполнять задание. Продолжительность эксперимента составляла 60 мин, чему соответствовали около 115–180 повторных проходов цели на круговой траектории. Ошибкой считался выход курсора за пределы цели, когда расстояние между координатами курсора «мыши» и координатами центра цели становилось больше радиуса цели, а также ложные нажатия и пропуски стимула при появлении сателлита.

Во время эксперимента испытуемый располагался в кресле со специальной подставкой для головы, снижающей ее возможные движения, в магнитоэкранированной и звукоизолированной камере с небольшой световой подсветкой (18 лк.). На расстоянии 54–70 см от глаз испытуемого находился монитор, на котором предъявлялась движущаяся цель. Кисть рабочей руки испытуемого находилась на подставке ниже монитора и манипулировала беспроводной компьютерной «мышью».

Анализировали латентные периоды саккад, движения курсора «мыши» и нажатия клавиши «мыши» от момента появления сателлита (рисунок 1). Латентным периодом начала движения взора и курсора «мыши» считалось время между моментом подачи стимула и выходом взора/курсора за пределы основной цели при движении по направлению к сателлиту. Латентным периодом нажатия считался период между зажиганием сателлита и первым нажатием кнопки мыши, когда курсор находился внутри сателлита.

Анализировались латентные периоды реакций для 1) состояния, которое эксперты оценивали как состояние бодрствования, 2) состояния, которое эксперты оценивали как состояние со сниженным уровнем бодрствования, и 3) состояния за 4 реализации до развития состояния со сниженным уровнем бодрствования – участки записи предъявления сателлита за 4 его предъявления до участков, которые эксперты оценивали как участки состояния со сниженным уровнем бодрствования.

Движения глаз регистрировались системой видеотрекинга для бесконтактной видеорегистрации движения глаз (Eyegaze Development System, LC Technologies, USA) с временным разрешением 120 Гц. Траектория движения курсора «мыши» оцифровывалась также с разрешением 120 Гц.

Рис. 1. Схема анализа латентных периодов реакций

По оси ординат – расстояние на мониторе (мм) между центром основной цели и координатами взгляда (1) и курсора «мыши» (2); 3 – стрелка, момент нажатия на кнопку «мыши» при контакте курсора «мыши» с дополнительной целью. Внизу 0 на оси ординат – центр траектории основной цели, вверху 70 на оси ординат – центр траектории дополнительной цели. Внизу (0-14 мм) и вверху (0-14 мм) – две тонкие горизонтальные линии отмечают границы диаметров основной и дополнительной целей. По оси абсцисс – время, с. 0 на оси абсцисс отмечен вертикальной стрелкой – момент появления дополнительной цели. Стрелками обозначены моменты времени, выбранные для определения латентных периодов: 1 – начала движения взгляда (ЛП1), 2 – начала движения «мыши» (ЛП2), 3 – момент касания курсором дополнительной цели (ЛПЗ).

Для оценки уровня бодрствования регистрировались: электроэнцефалограмма (ЭЭГ) в отведениях СЗ и С4, электроокулограмма (ЭОГ) и синхронное видеоизображение испытуемого видеокамерой с разрешением 20–25 кадров в 1 с. Для записи этих показателей использовали многоканальный компьютерный полиграф «ПолиСон» производства фирмы «Нейроком».

По окончании эксперимента видеозапись поведения испытуемого анализировали три независимых эксперта с целью выявления изменений уровня бодрствования.

Результаты исследования

Тестирование по Шкале оценки сонливости Эпворта показало, что уровень сонливости испытуемых в начале эксперимента серии 1 составлял 6,65±0,45 балла, что соответствовало отсутствию дневной сонливости, 12,31±1,26 балла, что соответствовало умеренной дневной сонливости.

У16 испытуемых первой серии опытов было зарегистрировано 106 эпизодов, когда отмечалось состояние со сниженным уровнем бодрствования. В 16 случаях из этих 106 после состояния со сниженным уровнем бодрствования следовал микросон, но чаще из состояния со сниженным уровнем бодрствования испытуемый сам возвращался в состояние спокойного бодрствования.

У 19 испытуемых было зарегистрировано 220 эпизодов, когда отмечалось состояние со сниженным уровнем бодрствования. В 71 случае из этих 220 после состояния со сниженным уровнем бодрствования следовал микросон, но чаще из состояния со сниженным уровнем бодрствования испытуемый сам возвращался в состояние спокойного бодрствования. И наконец, было отмечено 3 эпизода внезапного наступления микросна (2 раза у одного испытуемого и один раз у второго).

Для обеих серий экспериментов была рассчитана средняя продолжительность всех трех функциональных состояний. Средняя длительность состояния бодрствования составляла 392 с для первой серии и 127 с для второй серии, максимальная длительность -2460 с, минимальная – 10 с (или одна эпоха анализа). Невысокая средняя длительность состояния бодрствования во второй серии обусловлена большим количеством коротких эпизодов бодрствования, вклинивавшихся между состояниями со сниженным уровнем бодрствования и эпизодами микросна, в отличие от первой серии, где у испытуемых были значительные эпизоды состояния бодрствования. Средняя длительность состояния со сниженным уровнем бодрствования составляла 22 с для первой серии и 38 с для второй серии, максимальная – 350 с, а минимальная – 10 с. Средняя длительность состояния микросна для первой серии составляла 18 с, а для второй серии – 31 с, максимальная 430 с, а минимальная 10 с.

На рисунке 2 представлены средние значения латентных периодов реакций для серии без депривации. Видно, что наблюдается значимое увеличение латентных периодов реакций для взора и нажатия на кнопку мыши уже для состояния за 4 реализации до развития состояния со сниженным уровнем бодрствования, а для курсора при сравнении состояния бодрствования и состояния за 4 реализации до развития состояния со сниженным уровнем бодрствования. Анализ проводился по t-критерию Стьюдента.

Рис. 2. Средние значения латентных периодов для второй серии экспериментов

А – взора (ЛШ), Б – курсора «мыши» (ЛП2) и В – нажатия клавиши «мыши» (ЛПЗ) для 16 испытуемых. По оси ординат-значения латентных периодов; по оси абсцисс: Бодрствование – средние значения показателей для состояния бодрствования, до ССУБ – состояние за четыре реализации до развития состояния со сниженным уровнем бодрствования, определенные экспертной оценкой, ССУБ – состояние со сниженным уровнем бодрствования – средние значения показателей для периодов со сниженным уровнем бодрствования, определенные экспертной оценкой. На столбиках указаны значения ошибки среднего.

* – различия достоверны (р<0,05 по t-критерию Стъюдента), ** – различия достоверны (р<0,01 по t-критерию Стьюдента).

На рисунке 3, представлены средние значения латентных периодов реакций для серии без депривации. Видно, что наблюдается значимое увеличение латентных периодов реакций для взора, курсора и нажатия на кнопку мыши для всех трех состояний. Анализ проводился по t-критерию Стьюдента.

Рис. 3. Средние значения латентных периодов для второй серии экспериментов (обозначение подписей см. на рисунке 2)

Далее мы анализировали, как отражается снижение уровня бодрствования на точности прослеживающих движений взора и руки при сопровождении цели. Корреляционный анализ выявил положительную связь между среднеквадратическим отклонением расстояний от центра цели до точки фиксации взора и латентным периодом нажатия на кнопку «мыши» в ответ на появление дополнительного стимула. Иначе говоря, это может указывать на то, что замедление реакции на неожиданный стимул предваряется менее точным сопровождением основной цели.

Сравнение среднеквадратических отклонений для взора и курсора «мыши» при бодрствовании и во время эпизодов со сниженным уровнем бодрствования показало их высокую чувствительность к состоянию монотонии: снижение уровня бодрствования вызывает достоверное увеличение вариабельности отклонений взора и курсора «мыши» от центра основной цели.

Обсуждение результатов

Монотонный характер деятельности в нашем эксперименте уже через 40 минут в первой серии и примерно 20 минут во второй серии вызывал развитие состояния со сниженным уровнем бодрствования и выраженные изменения в скорости и точности реакций на стимулы вплоть до полного прекращения работы во время эпизодов микросна. На ЭЭГ у испытуемых наблюдались паттерны, характерные для первой стадии сна, у отдельных испытуемых второй серии паттерны, характерные для второй стадии сна. Отмечались на начальной стадии снижения уровня бодрствования изменения характера морганий, что считается одним из ранних признаков нарастания усталости и сонливости.

Мы проанализировали латентные периоды реакций взора, курсора «мыши» и нажатия на клавишу при появлении сателлита. Эти показатели характеризовали скорость реакции испытуемого. Также мы анализировали среднеквадратичные отклонения расстояний взора и курсора «мыши» от центра прослеживаемой цели, которые, как мы считаем, отражали точность выполнения задания.

В моменты, которые по ЭЭГ и по изменениям поведения классифицировались экспертами как состояния со сниженным уровнем бодрствования, наблюдался достоверный рост латентных периодов реакций. Снижалась также точность прослеживания цели – увеличивалась вариабельность отклонений взора и курсора от центра цели.

Корреляционный анализ исследуемых параметров выявил положительные корреляционные связи средней силы между латентным периодом (ЛП) начала движения взора и начала движения курсора, а также с корреляцией нажатия кнопки «мыши» в ответ на появление нового стимула. Выявлена также положительная корреляционная связь средней силы между ЛП начала движения курсора и нажатия на кнопку мыши и ЛП начала движения курсора и среднеквадратическим отклонением расстояний взора от центра цели за 5 с до стимула. Причем положительные связи слабой силы присутствуют в обеих сериях, но в серии без депривации они слабее. Исходя из этого, мы предполагаем, что сила корреляционной связи является индикатором начального состояния испытуемого.

Анализ латентных периодов реакций на 4 последних стимулах (т. е. за 1–2 мин) перед моментом, когда эксперт замечал снижение уровня бодрствования, показал, что эти реакции уже были достоверно замедлены, хотя экспертный анализ ЭЭГ и поведения в этот период времени еще не позволяет распознать усиление сонливости. Таким образом, латентные периоды реакций позволяют предсказать развитие состояния со сниженным уровнем бодрствования еще до того, как оно отразится на деятельности человека.

Таким образом, анализ временных характеристик движений взора и руки показал их высокую чувствительность к снижению уровня бодрствования. Вариабельность отклонений взора и курсора от центра цели также оказалась показателем, достаточно чувствительным к ухудшению функционального состояния.

Исходя из вышесказанного, мы можем заключить, что созданная нами методика позволяет адекватно моделировать состояния со сниженным уровнем бодрствования. Кроме того, наша методика позволила выделить показатели зрительно-моторной координации, которые позволяют точно предсказывать развитие состояния уровня бодрствования и, возможно, идентифицировать силу этого состояния, данные показатели позволяют установить уровень бодрствования оператора перед началом выполнения профессиональной деятельности.

Выводы

1. Во время, классифицированное экспертами как состояние со сниженным уровнем бодрствования, мы выявили значимый рост латентных периодов реакций.

2. Показано значимое увеличение латентных периодов реакций в серии с депривацией для всех реакций и в серии без депривации не для всех реакций за 1–2 мин до развития состояния уровня бодрствования по оценке экспертов.

3. Снижение уровня бодрствования вызывает достоверное увеличение вариабельности отклонений взора и курсора от центра цели при ее прослеживании.

Литература

Величковский Б. М. Успехи когнитивных наук: технологии, внимательные к вниманию человека // В мире науки. 2003. № 12. С. 87–93.

Дементиенко В. В., Дорохов В. Б. Оценка эффективности систем контроля уровня бодрствования человека-оператора с учетом вероятностной природы возникновения ошибок при засыпании // Журнал высшей нервной деятельности. 2013. № 63 (1). С. 24–32.

Дементиенко В. В., Дорохов В. Б., Герус С. В., Марков А. Г., Шахнарович В. М. Эффективность систем мониторинга водителя // Журнал технической физики. 2006. № 77 (6). С. 103–108.

Дорохов В. Б. Анализ психофизиологических механизмов нарушения деятельности при дремотных изменениях сознания // Вестник РГНФ. 2003. № 4. С. 137–144.

Дорохов В. Б., Арсенъев Г. Н., Ткаченко О. Н., Захарченко Д. В., Лаврова Т. П., Дементиенко В. В. Психомоторный тест для исследования зрительно-моторной координации при выполнении монотонной деятельности по прослеживанию цели // Журнал высшей нервной деятельности. 2011. № 61 (4). С. 476–484.

Колесникова О. В., Терещенко Л. В., Молчанов С. А., Латаное А. В., Шульговский В. В. Зависимость латентных периодов саккадических движений глаз человека от сложности зрительной среды // Журнал высшей нервной деятельности. 2006. № 56 (2). С. 178–186.

Balkin Т. J., HorreyW.J., Graeber R. C., Czeisler C. A., Dinges D. F. The challenges and opportunities of technological approaches to fatigue management //Accident Analysis & Prevention. 2011. V. 43. P. 565–572.

Boyle L. N., TippinJ., Paul A., Rizzo M. Driver performance in the moments surrounding a microsleep // Transportation Research. Part F: Traffic Psychology and Behaviour. 2008. V. 11 (2). P. 126–136.

De col1_0, Bennett S. J., Lefevre P., Barnes G. R. Evidence for synergy between saccades and smooth pursuit during transient target disappearance // Journal Neurophysiol. 2006. V. 95. P. 418–427.

Gunzelmann G., Gross J. В., Gluck K. A., Dinges D. F. Sleep deprivation and sustained attention performance: integrating mathematical and cognitive modeling // Cognitive science. 2009. V. 33 (5). P. 880–910.

Iranzo A. Sleeppwake changes in the premotor stage of Parkinson's disease // Journal of the Neurological Sciences. 2011. V. 310. P. 283–285.

Johns M. W. A new method for measuring daytime sleepiness: the Epworth sleepiness scale // Sleep. 1991. V. 14. P. 540–545.

SaperC.B., Fuller P. M., PedersenN.P., LuJ., Scammell Т. Е. Sleep state switching // Neuron. 2010. V. 68 (6). P. 1023–1042.

Shpirer I., Miniovitz A., Klein C, Goldstein R., Prokhorova Т., Theitler J., Pol-lakL., RabeyJ.M. Excessive daytime sleepiness in patients with Parkinson's disease: a polysomnography study // Movement Disorders. 2006. V. 21 (9). P. 1432–1438.

Whitlock A. Driver Vigilance Devices: Systems Review. Surrey, UK: Quintec Assoc. Limited, 2002.