681.3х5(07) М545
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Технологический институт
Федерального государственного образовательного
учреждения высшего профессионального образования
«Южный федеральный университет»
метод ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ВИЗУАЛИЗАЦИИ В ИССЛЕДОВАНИИ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА
Методические указания
к выполнению лабораторных работ №1, 2
по курсу
ИНФОРМАТИКА И ЭВМ В ПСИХОЛОГИИ
Для студентов, обучающихся по направлениям: 030300 – Психология; 080800 – Прикладная информатика в психологии
и специальностям: 030301 – Психология,
080801(2) – Прикладная информатика в психологии
ФИБ
Таганрог 2010
681.3х5(07)+88.3я73
Картавенко М.В., Чекина М.Д. метод газоразрядной визуализации в исследовании психофизиологического состояния человека. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2010. – 44 с.
Представлена информация о составе и принципе действия аппаратно-программных комплексов «ГРВ Компакт» и «ГРВ Камера», последовательность операций для выполнения типовых процедур работы с приборами газоразрядной визуализации, принципы компьютерного анализа и интерпретации получаемых результатов диагностики психофизиологического состояния человека.
Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Информатика и ЭВМ в психологии» предназначены для студентов, обучающихся по направлениям: 030300 – Психология; 080800 – Прикладная информатика в психологии и специальностям: 030301 – Психология, 080801(2) – Прикладная информатика в психологии.
Табл. 3. Илл. 21. Библиогр.: 10 назв.
Рецензент А.В. Непомнящий д-р пед. наук, профессор, заведующий кафедрой психологии и безопасности жизнедеятельности ТТИ ЮФУ.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
РУКОВОДСТВО К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №1 5
Изучение работы аппаратно-программных комплексов 5
«ГРВ Компакт» и «ГРВ Камера» 5
1. Цель работы: изучение устройства и принципов работы приборов, реализующих метод газоразрядной визуализации (ГРВ) для исследования психофизиологического состояния человека. 5
2. Задачи работы 5
3. Краткое историческое и теоретическое введение 5
4. Используемое оборудование 10
5. Порядок работы с прибором 16
6. Порядок выполнения лабораторной работы 24
7. Контрольные вопросы 24
Руководство к лабораторной работе №2 25
Диагностика психоэмоциональной напряженности при помощи ГРВ 25
1. Цель работы: изучение способа диагностики психоэмоцио-нального напряжения при помощи метода газоразрядной визуализации (ГРВ). 25
2. Задачи работы 25
3. Теоретическое введение 25
4. Используемое оборудование 30
5. Порядок работы с прибором 30
6. Порядок выполнения лабораторной работы 35
7. Контрольные вопросы 36
Приложение №1 38
Методические рекомендации при съемке ГРВ-грамм 38
Приложение №2 39
Рекомендации к проведению ГРВ-исследования 39
Приложение №3 40
Техника безопасности при работе с приборами 40
Приложение №4 42
Опросник «Самочувствие-Активность-Настроение» 42
Введение
Использование технических и информационных средств поддержки практической и исследовательской деятельности психолога с каждым годом постоянно увеличивается. Появляются новые информационные технологии, позволяющие автоматизировать рутинную часть работы психолога и освободить ресурс его внимания от механических, шаблонных действий, предоставить ему возможность решать задачи интерпретации диагностических данных и проведения непосредственной работы с человеком.
Дисциплина «Информатика и ЭВМ в психологии» направлена на решение указанных задач и поэтому является одной из базовых в программе профессиональной подготовки психологов и информатиков-психологов. Она предназначена для приобретения обучающимися совокупности теоретических знаний и практических умений использования информационных технологий и аппаратно-программных комплексов в профессиональной практической деятельности. Данная дисциплина предназначена для приобретения студентами профессиональной квалификации в следующих областях: использование программных и аппаратных средств персонального компьютера в практической деятельности психолога; использование приборных способов диагностики особенностей функциональных состояний человека и динамики протекания психических процессов; разработка и реализация методов создания электронных психодиагностических средств; моделирование в психологических исследованиях.
Данные методические указания посвящены первым двум работам из цикла лабораторных работ по дисциплине «Информатика и ЭВМ в психологии», предназначенных для формирования знаний, умений и навыков студентов при работе с аппаратно-программными методами диагностики, коррекции и моделирования психической сферы человека. Методические указания содержат сведения о назначении используемого оборудования, общих принципах работы с ним, составе используемого оборудования и типового порядка работы.
Освоенные знания и умения позволят студентам применять психофизиологическое оборудование как в учебных целях (для выполнения научно-исследовательских работ в рамках дисциплин специализации), так и в практических целях диагностики и коррекции психофизиологического состояния человека.
РУКОВОДСТВО К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №1
Изучение работы аппаратно-программных комплексов
«ГРВ Компакт» и «ГРВ Камера»
1. Цель работы: изучение устройства и принципов работы приборов, реализующих метод газоразрядной визуализации (ГРВ) для исследования психофизиологического состояния человека.
2. Задачи работы
Изучить основные принципы работы приборов «ГРВ Компакт» и «ГРВ Камера».
Изучить программно-аппаратное обеспечение приборов «ГРВ Компакт» и «ГРВ Камера».
Изучить типовой порядок проведения калибровки приборов ГРВ.
3. Краткое историческое и теоретическое введение
Эффект свечения различных объектов в электрических полях известен уже давно. В 1777 г. немецкий физик и философ Георгий Лихтенберг, изучая электрические разряды на покрытой порошком поверхности изолятора, наблюдал характерное веерообразное свечение, которое впоследствии получило название «фигур Лихтенберга».
В России учёный Яков Наркевич-Йодко изобрёл простое электрическое устройство, позволившее запечатлеть это свечение на фотопластинке. Он сделал первые снимки медалей, монет, листьев растений. Свой способ фотографирования Наркевич-Йодко назвал «электрографией».
Благодаря российским изобретателям супругам Семену Давидовичу и Валентине Хрисановне Кирлиан метод исследования свечения объектов в электрическом поле получил широкую известность и в настоящее время получаемые данным методом свечения наиболее широко известны под названием «эффект Кирлиана».
Эффект Кирлиана заключается в вышеописанном свечении газового разряда вокруг объекта, помещенного в электрическое поле высокой напряженности, доступном для визуального или приборного наблюдения. Метод, при помощи которого фиксируется данное свечение вокруг объектов, называется в настоящее время газоразрядной визуализацией или, применительно конкретно к биологическим объектам – биоэлектрографией.
Диагностическая ценность метода изменяется в зависимости от природы исследуемого объекта. Для материальных объектов параметры свечения в высокочастотном поле показывают химический состав объектов, наличие в них различных примесей и целостность структуры объектов. При изучении биологических объектов помимо перечисленных материальных характеристик диагностируется также тип клеток, биологическая активность, характеристики выделяемых объектами газов и жидкостей. При диагностике человека измеряются все вышеперечисленные показатели, а также характеристики психической сферы (особенности протекания психических процессов и состояний), межличностных отношений [1, 2].
Диагностика психической сферы человека при помощи биоэлектрографии является достаточно тонкой и сложной задачей, так как в структуре получаемого свечения нужно разделить влияние многих уровней организации человека, в частности, как материального объекта, как живого биологического объекта и как носителя психического. Правильное решение поставленной задачи позволяет получать данные о психических особенностях человека. Адекватная интерпретация этих особенностей требует понимания тех физических процессов, которые регистрируются данным методом, а также понимания способов собственно интерпретации.
Рассматривая человека как триединство вещества, энергии и информации, можно сказать, что во время любой работы его организма выделяется энергия, которая имеет различные характеристики в зависимости от биологических и физико-химических процессов, лежащих в ее основе, а также структурных и функциональных особенностей органов или систем. Энергия, выделяемая органом или системой в состоянии нормы, отличается от их аналога в состоянии дисфункции. Следовательно, выявление изменений энергии в конкретных органах или системах и сравнивание ее с вариантами нормы дает возможность выявить большое количество патологических процессов еще на самой ранней стадии их развития. Изменение данной энергии отражается на паттерне газоразрядного свечения объекта. Таким способом могут определяться функциональные состояния человека. А механизм передачи и визуализации этой энергии с помощью метода ГРВ объясняется ролью информационной системы человека в процессе формирования свечения кожного покрова человека в электрическом поле высокого напряжения [1, 3].
Параметры изображений газового разряда отражают также активность вегетативной нервной системы и баланс симпатических и парасимпатических отделов этой системы, в которых отображается состояние человеческого сознания. Состояние вегетативной нервной системы является основным объективным индикатором реакции организма на внешние и внутренние воздействия – от изменения погоды, химического состава пищи и эффективности усвоения кислорода до эмоциональных переживаний. Все эти процессы отрабатываются симпатической и парасимпатической нервной системой и отражаются на параметрах кожного покрова. В частности, происходит изменение электрического сопротивления кожи в целом и в биологически активных точках [2]. При нарушении работы вегетативной нервной системы, органы и системы человеческого тела начинают работать несогласованно, асинхронно, возникают функциональные нарушения. Все это проявляется в нарушении потоотделения, плохом самочувствии, расстройстве сна и других дисфункциях. В результате этого капилляры сужаются и расширяются, происходит выброс органических молекул из пор, меняется характер переноса электронов по соединительной ткани и т.п. Все эти процессы влияют на эмиссию электронов из кожи и на развитие электронных лавин, которые и определяют характер и структуру ГРВ-грамм – наблюдаемых картин газового разряда. Таким образом, диагностика психических состояний опирается на измерение особенностей работы различных отделов нервной системы, изменения в которых вызывают различные психические состояния или, наоборот, отражают количественные и качественные характеристики изменений в сознании и психике человека.
Данный тезис подтверждается многочисленными экспери-ментами, которые показывают влияние активности вегетативной нервной системы на характеристики фиксируемых ГРВ-грамм. Были получены статистически значимые корреляции этих характеристик с результатами измерений вариабельности сердечного ритма, систолического и диастолического давления, перспирации и потоотделения, уровня стресса и т.д. Было показано влияние различных отделов вегетативной нервной системы на получаемые при биоэлектрографии результаты.
Для получения информации о балансе симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы (и соответственно, для анализа психического состояния человека) проводится съем ГРВ-грамм пальцев рук с фильтром и без фильтра. Фильтр – это специальная полимерная пленка, которая укладывается на электрод перед проведением съема, исключая прямой контакт с пальцем. Она отсекает влияния кожного покрова: потоотделение, перспирацию, выделяемые кожей газы. В результате на получаемом изображении отражаются особенности, связанные с состоянием организма как единой системы, так как отсекается большая часть влияний вегетативной нервной системы. Это позволяет предположить, что ГРВ-граммы с фильтром отражают физическое состояние органов и систем, а ГРВ-граммы без фильтра отражают текущее психологическое состояние человека, его нервно-психический статус [1-3]. Проведенные исследования показали высокую корреляцию параметров свечения при биоэлектрографии с психологическими характеристиками испытуемых, определенными стандартными тестовыми методиками [7, 10].
В традиционной восточной медицине одним из важнейших методов является коррекция состояний человека через пальцы рук. Основывается она на том, что по аккупунктурным точкам на пальцах можно получать информацию о работе организма и влиять на его состояние [9]. В биоэлектрографии первая таблица связи свечения секторов пальцев с состоянием систем и органов испытуемого человека была предложена Питером Манделем в 1986 г. С тех пор этот принцип получил дальнейшее развитие как «принцип секторного анализа», согласно которому на пальцах рук и ног отражается информация о физиологическом состоянии различных органов и систем организма. В многочисленных экспериментах было показано, что изменение физиологического состояния отдельных органов приводит к изменению электрического сопротивления соответствующих аккупунктурных точек и ведет к сдвигам психического состояния.
Особое внимание при анализе ГРВ-грамм уделяется асимметрии мозга, так как каждое полушарие мозга имеет свое строение, свою специфику, свой собственный способ обработки информации. Особенности работы полушарий мозга могут быть использованы для описания психотипа человека. Это позволяет использовать биоэлектрографию для диагностики психических свойств личности, особенностей восприятия и переработки информации. В то же время сильная асимметрия наблюдается довольно редко и зачастую это признак патологического состояния [1].
После определенной практики метод ГРВ позволяет проводить достаточно точный анализ физического и психологического состояния человека. Во многом точность этого анализа зависит от глубины понимания исследователем системных принципов работы организма, от восприятия его как единой, холистической, неделимой системы. Основным преимуществом этого подхода является то, что психологические оценки даются на основании данных объективных измерений, не зависящих от желания человека представить себя в определенном свете. Теоретические и экспериментальные данные показывают, что применение биоэлектрографии позволяет достаточно эффективно определять сильные и интенсивные психические состояния, отделять состояния эмоционального напряжения и утомления от состояния оперативного покоя. Однако диагностика особенностей протекания психических процессов и особенностей межличностных отношений требует дополнительных методологи-ческих разработок и экспериментальных подтверждений.
Наибольший диагностический эффект достигается при использовании интегрального подхода, в котором исследователь применяет два основных способа познания – объективного, например, с использованием описываемых здесь приборов, и субъективного, используя себя в качестве инструмента познания. И тот, и другой способ требуют соответствующей им подготовки исследователя и соответствующей методологии, поэтому интегральный подход доступен не всем исследователям. Человеку с преимущественно рациональным восприятием мира ближе объективный способ, а субъективный способ видится неприемлемым, не научным. И наоборот, для человека с преобладанием чувственно-интуитивного восприятия мира – объективный, научный способ будет казаться грубым, непонятным и ненужным. Достижение исследователем гармонии в триаде восприятия мира «интуитивное-чувственное-рациональное» гарантирует целостное видение объекта исследования и успех в его познании. В нашем случае объективный подход реализуется за счет квалифицированного использования психофизиологического оборудования, а субъективный – за счет умения интерпретировать большой набор получаемых данных.