Разработка биотехнической системы для оценки и коррекции психофизиологического состояния человека

Целью исследования является разработка биотехнической системы (БТС) с использованием нейроэлектростимуляции периферических нервных образований шеи для оценки и коррекции психофизиологического состояния (ПФС) человека.

Методы. В исследовании приняли участие 79 добровольцев-испытуемых, разделенных с помощью рандомизации на основную, контрольную и плацебо группы. Оценка психометрических параметров рабочей памяти проводилась с использованием теста dual 2-back, а оценка физиологического состояния проводилась с помощью анализа вариабельности сердечного ритма (ВСР). Коррекция ПФС проводилась с помощью стимуляции нервных образований шеи пространственно-распределенным полем импульсов напряжения, мишенью стимуляции являлись шейные ганглии симпатической нервной системы.

Результаты. Результаты исследования показали, что предложенная структура БТС и методика коррекции ПФС человека позволяют улучшать показатели рабочей памяти и нормализовать состояние вегетативной нервной системы после пяти процедур коррекции. Полученные результаты по тесту практически не изменяются и сохраняются спустя 2 месяца.

Заключение. БТС, включающая в себя блок многоканальной нейроэлектростимуляции периферических нервных образований шеи, является эффективной для коррекции ПФС человека, что актуально для решения задач поиска новых способов и методов улучшения познавательной активности человека в сфере образования.

1. Karduck A. TeamBuilder: a hyper-information environment for augmenting global collaborative work // 5th IEEE COMSOC International Workshop on Multimedia Communications, 1994. P. 941-946.

2. Cogswell K. A. Effects of stress and information overload on meaning formation. Graduate Student Theses, Dissertations & Professional Papers. 4902. University of Montana, 1985. 63 p.

3. Rottger P., Vedres B. The Information Environment and its Effects on Individuals and Groups. England: University of Oxford, 2020. 60 p.

4. Misra S., Roberts P., Rhodes M. Information overload, stress, and emergency managerial thinking // Int. J. Disaster Risk Reduct. 2020. Vol. 51. P. 101762.

5. Insufficient Level of Physical Activity and Its Effect on Health Costs in Low- and Middle-Income Countries / W. Liu [et al.] // Front. Public Health. 2022. Vol. 10. P. 937196.

6. Николаев А. А. Двигательная активность и здоровье современного человека / Смоленский государственный институт физической культуры, Смоленский государственный университет. Смоленск, 2005. 93 с.

7. Azmi F. M., Khan H. N., Azmi A. M. The impact of virtual learning on students’ educational behavior and pervasiveness of depression among university students due to the COVID-19 pandemic // Glob. Health. 2022. Vol. 18, N 1. P. 70.

8. Салехов С. А. Психологический стресс как фактор развития психосоматических заболеваний // Вестник Новгородского государственного университета им. Ярослава Мудрого. 2016. № 1 (92). C. 94-98.

9. Blakemore C. Brain Waves Module 2: Neuroscience : Implications for Education and Lifelong Learning. London: Royal Society, 2011. 36 p.

10. Petrenko A., Kublanov V. The Application of Multichannel Neuro-electrostimulation for Working Memory and Attention Improvement of Young Subjects // Proceedings of the 14th International Joint Conference on Biomedical Engineering Systems and Technologies. Vienna, Austria: SCITEPRESS - Science and Technology Publications, 2021. P. 255-260.

11. Петренко А. А., Кубланов В. С. Применение метода нейроэлектростимуляции для повышения параметров памяти и внимания // Агроука-2020: труды Международной научно-практической конференции / Государственная публичная научно-техническая библиотека СО РАН. Новосибирск, 2020. С. 432-437.

12. Акулов С. А., Федотов А. А. Основы теории биотехнических систем. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2014. 259 p.

13. Ершов Ю. А., Щукин С. И. Основы анализа биотехнических систем. Теоретические основы БТС. М.: Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011. 526 с.

14. Попечителев Е. П. Человек в биотехнической системе. Старый Оскол: ТНТ, 2016. 584 с.

15. Kublanov V. S., Babich M. V., Petrenko T. S. New Principles for the Organization of Neurorehabilitation // Biomed. Eng. 2018. Vol. 52, N 1. P. 9-13.

16. Investigation of the Neuro-electrostimulation Mechanisms by Means of the Functional MRI: Case Study / V. Kublanov [et al.] // Proceedings of the 11th International Joint Conference on Biomedical Engineering Systems and Technologies. Funchal, Madeira, Portugal: SCITEPRESS - Science and Technology Publications, 2018. P. 319-324.

17. Improving working memory: the effect of combining cognitive activity and anodal transcranial direct current stimulation to the left dorsolateral prefrontal cortex / S. C. Andrews [et al.] // Brain Stimulat. 2011. Vol. 4, N 2. P. 84-89.

18. Fazeli S. H. The Relationship between the Extraversion Trait and Use of the English Language Learning Strategies // Indian J. Sci. Technol. 2012. Vol. 5, N 4. P. 2651-2657.

19. Normative data on the n-back task for children and young adolescents / S. Pelegrina [et al.] // Front. Psychol. 2015. Vol. 6. P. 1544.

20. Кубланов В. С., Бабич М. В., Петренко Т. С. Новые принципы организации нейрореабилитации // Медицинская техника. 2018. № 1(307). С. 6-9.