Контрольная работа: Психофизические исследования

Психофизические исследования

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОБЩИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

. Использование в психофизиологических исследованиях реакций, определяемых функционированием сенсорных систем

.1 Психофизические показатели

.2 Критическая частота мельканий

. Использование в психофизиологических исследованиях реакций, определяемых функционированием двигательной системы

.1 Тремометрия

.2 Теппинг-тест

. Использование в психофизиологических исследованиях хронометрических методов

.1 Рефлексометрия

.2 Зрительный поиск

.3 Субъективное восприятие длительности временных интервалов

Список использованных источников

ОБЩИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Психофизиологические методы призваны регистрировать физиологические показатели, связанные с психической деятельностью человека. Психофизиологические методы включают регистрацию сенсорных, моторных и вегетативных реакций, а также спонтанной и вызванной активности головного мозга человека.

Указанные методы применяются в фундаментальной и прикладной психофизиологии. Фундаментальная психофизиология ставит своей целью изучение физиологического обеспечения психических процессов. Прикладная психофизиология решает задачи, связанные с определением свойств нервной системы индивида и оценкой его функционального состояния в ходе реализации психической деятельности. Эти показатели являются важными составляющими профотбора (физиологическая цена результата деятельности), прогноза эффективности деятельности (изменения функциональных показателей в условиях моделируемого стресса) и решения проблем безопасности (детекция лжи).

В сферу субъективной психофизиологии мы будем относить все те методы, которые основаны на регистрации реакций или ответов испытуемых, контролируемых их сознанием. Напротив, к объективным методам психофизиологии будут отнесены методы, направленные на регистрацию физиологических реакций, не контролируемых сознанием испытуемого.

Методологической особенностью всех психофизиологических методов является высокая вариабельность регистрируемых показателей. Связано это с тем, что, отражая вполне определенные психофизиологические механизмы и свойства нервных процессов, реакции зависят, в том числе, от целого ряда методических, физиологических и психологических факторов. Сюда можно отнести, например, степень тренированности испытуемого, его мотивированность, или изменчивость его функционального состояния. Для решения данной методологической проблемы используются три основных методических приема:

предварительное интервьюирование. Направлено на учет переменных факторов и возможное сведение их к минимуму;

предварительное инструктирование. Решает задачи унификации условий обследования, снятия эмоционального напряжение, мотивирование испытуемого и его тренинг;

накопление и усреднение множества измерений. Позволяет использовать статистический аппарат для сравнения результатов.

Субъективная психофизиология основывается, как правило, на реакциях, связанных с работой сенсорных систем (главным образом, зрительной и слуховой) и двигательной системы человека. Кроме того, в качестве показателя свойств нервных процессов и текущего функционального состояния используют хронометрические методы.

1. Использование в психофизиологических исследованиях реакций, определяемых функционированием сенсорных систем

Реакции или ответы испытуемого, связанные с работой сенсорных систем, используются главным образом при изучении физиологических механизмов когнитивных процессов. Кроме того, показатели функционирования анализаторов могут быть использованы для оценки свойств нервной системы и определения динамики функционального состояния.

Значительно чаще в психофизиологических исследованиях задействуется зрительная система. Это объясняется тем, что световое воздействие легко может быть дозировано и описано количественно. А это позволяет устанавливать однозначную связь между параметрами стимуляции и параметрами реакции.

1.1 Психофизические показатели

Психофизика измеряет отношения между ощущениями и контролируемыми раздражителями, то есть между субъективными и объективными величинами. Все психофизические методы подразделяются на две группы: методы измерения сенсорной чувствительности (пороговые методы) и методы сенсорного шкалирования (для измерения надпороговых ощущений).

Изначально психофизика использовалась лишь для установления связей между интенсивностью воздействий и силой ощущений. Однако в последние годы ее методы все чаще применяются при изучении организации перцептивных механизмов. Для этих целей, как правило, используются методические приемы, связанные с пространственной (временной) суммацией, адаптацией и маскировкой. Этот подход основан на парадигме взаимодействия, предполагающей, что сигналы, адресуемые разным каналам обработки, не взаимодействуют и не влияют на пороги их обнаружения. Если же сигналы обрабатываются общими перцептивными механизмами, пороги их обнаружения снижаются (в случае пороговой суммации) или возрастают (в случае маскировки и адаптации).

Пороговая психофизика

Один из основоположников психофизики Г. Фехнера <#"863572.files/image001.jpg">

Рисунок 1 -  Схема, объясняющая механизм обнаружения сигнала в нервной системе

Благодаря наличию в нервной системе собственного шума, даже при отсутствии сигнала наблюдается определенный уровень фоновой активности. Причем ее величина постоянно варьирует в определенных пределах вокруг некоторого среднего значения, что на шкале нервной активности (Z) выражается куполообразной кривой, близкой к нормальному распределению (Ш). Добавление к фону некоторого сигнала вызывает прирост нервной активности (K(I)), что выражается в смещении распределения активности вдоль данной шкалы (С+Ш). Чем больше отличие стимула от фона, тем больше величина этого смещения. Ход психофизической кривой (см. рис. 2), отражающей зависимость вероятности правильного обнаружения стимула от его интенсивности, определяется изменением площади под кривой распределения вызванной активности, которая не перекрывается с распределением фоновой активности.

Методика измерения порогов

Аппаратура: персональный компьютер, программа предъявления стимулов и регистрации ответов испытуемого, набор файлов со стимулами или программа генерации стимулов.

Процедура: существует несколько способов определения порогов:

метод минимальных изменений. Реализуется путем последовательного предъявления стимулов с определенным меняющимся параметром, величина которого дискретно изменяется в восходящем и нисходящем направлении (попеременно). Абсолютный порог чувствительности вычисляется, как среднее арифметическое его значений на восходящей и нисходящей шкалах.

метод средней ошибки (установки, подравнивания). Реализуется путем субъективного выравнивания стимулов. Метод предназначен для определения дифференциальных порогов. В качестве его показателя используется одна из мер разброса оценок уравнивания (средняя ошибка, стандартное отклонение и т.п.).

метод постоянных раздражителей (констант). Реализуется путем использования набора стимулов, в котором один из них является эталонным, а другие (с разной величиной отличия от эталона) - тестовыми. Для определения порога строится психометрическая функция, отражающая зависимость вероятности обнаружения отличия тестового и эталонного стимулов от физической величины этого отличия (рис. 2). В качестве порога берется величина различий (I’c), при которой вероятность их обнаружения составляет 50%.

метод двухальтернативного вынужденного выбора. В настоящее время - самый популярный психофизический метод, позволяющий определять как абсолютные, так и дифференциальные пороги. Основан на том, что сравниваемые стимулы предъявляются друг за другом. Один из них является эталонным, другой - тестовым. Их последовательность в паре носит случайных характер. Испытуемый должен определить, какой из стимулов в паре (первый или второй) является тестовым. При этом в зависимости от правильности ответов, разница между эталонным и тестовым стимулом меняется по правилу сдвоенной лестницы: в случае неправильного ответа она увеличивается на одно деление (его величина устанавливается заранее), после трех подряд правильных ответов - уменьшается на одно деление. Фиксируются 6 значений разницы тестового и эталонного стимулов, при которых изменялось направление движения по лестнице: со снижения на подъем и наоборот. Усреднение фиксированных значений дает величину порога. Стандартная процедура двухальтернативного вынужденного выбора определяет порог на уровне 82% правильных ответов.

По оси абсцисс: логарифм контраста стимула

По оси ординат: вероятность обнаружения стимула

Рисунок 2 - Типичный вид психометрической функции

Обработка результатов: пороговые психофизические исследования проводятся с использованием небольшого числа испытуемых (достаточно 3-4). Для каждого испытуемого в результате многократных измерений определяются пороговые значения и их доверительные интервалы. Строятся необходимые зависимости, в которых значения порога являются зависимой переменной. В качестве независимой переменной выступает определенный контролируемый параметр стимула.

Анализ полученных результатов

Проверяемая гипотеза считается доказанной, если полученные зависимости для всех испытуемых совпадают. Пример психофизических результатов, полученных пороговым методом, показан на рис. 3.

Рисунок 3 - Зависимость порога обнаружения амплитудной модуляции от числа периодов модуляции при разных частотах модуляции

Приведены данные четырех испытуемых. Каждая точка кривой получена в результате усреднения 400 измерений. По оси абсцисс: количество периодов модуляции; по оси ординат: порог модуляции (дБ).

Факторы, влияющие на величину порога

критерий принятия решений;

тренированность;

функциональное состояние.

Надпороговая психофизика

Методика сенсорного шкалирования

Аппаратура: персональный компьютер, программа предъявления стимулов и регистрации ответов испытуемого, набор файлов со стимулами или программа генерации стимулов.

Процедура: существуют следующие способы определения сенсорных шкал:

метод построения шкалы наименований (без установления порядка). Реализуется путем установления объекта отличного от других, или установления сходного объекта.

метод построения прямой шкалы порядка. Реализуется путем парного порядкового сравнения, множественного порядкового сравнения и косвенного установления отношений порядка.

метод построения шкалы интервалов. Реализуется путем установления равенства субъективных различий.

метод построения шкалы отношений. Реализуется путем установления равенства субъективных отношений.

Обработка результатов: надпороговые психофизические исследования проводятся, как правило, с использованием большого числа испытуемых (несколько десятков). Для каждого испытуемого однократно определяется сенсорная шкала. Затем результаты, полученные на разных испытуемых, усредняются. Строится зависимость силы ощущения от величины контролируемого параметра стимула.

Анализ полученных результатов

Определяется тип функции, связывающей силу ощущений с величиной независимой переменной (линейная, степенная, логарифмическая и т.д.). Определяется чувствительность сенсорной системы к изменению определенного параметра стимула в широком диапазоне его значений. Пример психофизических результатов, полученных методом шкалирования, показан на рис. 4.

Слева - шкалы линейные. Слева - ось абсцисс прологарифмирована.

Рисунок 4 - Примеры результатов сенсорного шкалирования

1.2 Критическая частота мельканий

Метод измерения критической частоты слияния / различения мельканий может быть использован для определения свойств нервных процессов (лабильности) и установления динамики функционального состояния.

Методика измерения критической частоты мельканий

Процедура: измерение критической частоты мельканий может проводиться монокулярно (для каждого глаза в отдельности) или бинокулярно;

для определения критической частоты различения мельканий (КЧРМ) используется процедура «спуска»; начальная частота мельканий устанавливается на уровне 60-80 Гц, после чего частота плавно снижается до того момента, когда обследуемый перестает воспринимать пульсацию яркости;

для определения критической частоты слияния мельканий (КЧСМ) используется процедура «подъема»; начальная частота мельканий устанавливается на уровне 1-2 Гц, после чего частота плавно увеличивается до того момента, когда обследуемый начинает воспринимать пульсацию яркости.

Обработка результатов тестирования: для снижения ошибки измерения процедура повторяется не менее 5 раз. Затем рассчитывается среднее значение и ошибка. Следует иметь в виде, что процедура спуска дает меньший разброс значений.

Анализ полученных результатов

Критическая частота мельканий, как отражение свойств нервной системы.

Чем выше критическая частота мельканий, тем выше лабильность нервной системы. Принята следующая градация уровней лабильности:

низкая лабильность - КЧСМ ниже 36 Гц

средняя лабильность - КЧСМ от 36 до 43 Гц

высокая лабильность - КЧСМ выше 43 Гц

Женщины в среднем отличаются более низкой лабильностью (в указанных диапазонах).

Связь лабильности нервной системы с психическим процессами.

Принято считать, что чем выше лабильность нервной системы, тем больше скорость психических процессов в вероятностной среде и выше темп совершаемых действий. Есть также данные о том, что чем ниже лабильность, тем лучше произвольное запоминание.

Факторы, влияющие на величину критической частоты мельканий

параметры стимуляции (яркость вспышек, длительность, скважность, скорость изменения частоты, угловые размеры источника света, соотношение периодов света и темноты);

уровень световой адаптации;

текущее функциональное состояние (степень утомления, реакция на обстановку, действие фармакологических препаратов).

2. Использование в психофизиологических исследованиях реакций, определяемых функционированием двигательной системы

Действия испытуемого, связанные с выполнением двигательных задач, оцениваются, главным образом, с точки зрения использования полученных результатов для определения свойств нервной системы и оценки текущего функционального состояния. Кроме того, показатели психомоторики могут быть учтены при проведении профотбора на специальностям, связанным с точностью и быстротой выполняемых движений.

В целом функционирование двигательной системы человека может быть охарактеризовано рядом свойств:

максимальным усилием, которое способны развивать различные группы мышц;

возможностью поддержания этих усилий;

скоростными способностями моторики (максимально возможный темп выполняемых движений);

точностными способностями моторики (точность тонких движений).

2.1 Тремометрия

Тремометрия направлена на определение колебаний дистальных звеньев рук. Этот тест позволяет оценить пространственные характеристики выполняемых движений: