Russian Federation
Russian Federation
Rabota posvyaschena podhodu dlya proektirovaniya apparatno - programmnyh sredstv, obespechivayuschih snyatie elektricheskih signalov s kory golovnogo mozga cheloveka. Dannaya rabota napravlena na formirovanie apparatno - programmnyh sredstv dlya snyatiya nepreryvnyh signalov, postupayuschih s kory golovnogo mozga, i sbor statisticheskih dannyh s cel'yu ih dal'neyshey obrabotki dlya ispol'zovaniya v intellektual'nom trenazhere po vosstanovleniyu oporno-dvigatel'noy sistemy cheloveka. Issledovanie v dannoy oblasti napravleno na dal'neyshee formirovanie upravlyayuschih signalov dlya intellektual'nogo trenazhera po vosstanovleniyu oporno-dvigatel'noy sistemy cheloveka. V stat'e privedeny primery osnovnyh maketov dlya apparatnoy chasti razrabatyvaemyh sredstv, programmnyy kod programmnoy chasti dlya snyatiya nepreryvnogo signala, a takzhe vyhodnye zavisimosti signalov pri opisanii osobennostey provodimogo eksperimenta.
Apparatno-programmnye sredstva, elektricheskie signaly, kora golovnogo mozga, metody analiza, issledovatel'skaya rabota
I. Введение
В настоящее время существуют достаточно много аппаратов по снятию сигналов с коры головного мозга. Тем не менее все они используются для определения диагноза психических заболеваний на основе электроэнцефалографии. В этом случае у многих исследователей не имеется возможности использовать недорогие программно-аппаратные средства для съёма и анализа электрических сигналов с коры головного мозга. Так, например, это необходимо при проектировании интеллектуальных тренажёров по восстановлению опорно-двигательной системы человека. Тем не менее, в настоящее время нет удобных и мобильных средств по снятию электрических сигналов с коры головного мозга, которые могли бы быть использованы для решения научно-исследовательских задач такого рода. С этой целью данная работа направлена на один из подходов разработки программно-аппаратных средств для снятия электрических сигналов с коры головного мозга. Такого рода исследования направлены на разработку программно-аппаратных средств, обеспечивающих снятие электрических сигналов с коры головного мозга с целью сбора и хранения статистических данных, их дальнейшей обработки и анализа для выявления закономерностей.
В данной работе предлагается подход по разработке аппаратно - программных средств для снятия электрических сигналов с коры головного мозга на основе использования платы Arduino Uno, что упрощает процесс проектирования таких средств и сокращает сроки их реализации. В виду этого тема данной статьи является своевременной и актуальной.
1. Veyvlet-preobrazovanie Dobeshi dlya nizkochastotnyh signalov, snyatyh s kory golovnogo mozga cheloveka / D. V. Bibikov, R. B. Burov, V. V. Lavlinskiy, Yu. G. Tabakov // Modelirovanie sistem i processov. - 2013. - № 2. - S. 8-11.
2. Bibikov, D. V. Modificirovannyy algoritm veyvlet-preobrazovanie Morle dlya analiza NCh signalov / D. V. Bibikov, V. V. Lavlinskiy, Yu. G. Tabakov // Modelirovanie sistem i processov. - 2013, № 3. -S. 12-14.
3. Lavlinskiy, V. V. Analiz veyvlet-preobrazovaniy Dobeshi i Morle na maleyshie izmeneniya v NCh signale / V. V. Lavlinskiy, Yu. G. Tabakov // Nauchnyy vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo arhitekturno-stroitel'nogo universiteta. Seriya: Informacionnye tehnologii v stroitel'nyh, social'nyh i ekonomicheskih sistemah. - 2014. - № 1. - S. 56-59.
4. Bibikov, D. V. Primenenie avtokorrelyacionnyh metodov analiza signalov s datchikov elektrencefalogrammy dlya razrabotki intellektual'nogo trenazhera po vosstanovleniyu oporno-dvigatel'nyh navykov / D. V. Bibikov, V. V. Lavlinskiy // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. - 2011. - T. 7, № 6. - S. 209-214.
5. Metod proektirovaniya shem dlya schityvaniya NCh-signalov s kory golovnogo mozga / D. V. Bibikov, R. B. Burov, V. V. Lavlinskiy, Yu. G. Tabakov // Modelirovanie sistem i processov. - 2013. - № 2. - S. 11-14.
6. Tabakov, Yu. G. Metod i algoritm obrabotki NCh signalov s pomosch'yu veyvleta Dobeshi / Yu. G. Tabakov, V. V. Lavlinskiy, D. V. Bibikov // Modelirovanie sistem i processov. - 2014. - №3. - S. 42-45.
7. Tabakov, Yu. G. Racionalizaciya vybora matematicheskih algoritmov dlya upravlyayuschih NCh signalov / Yu. G. Tabakov, V. V. Lavlinskiy // Modelirovanie sistem i processov. - 2014. - №3. - S. 39-42.
8. Osnovnye napravleniya formirovaniya elektronnoy komponentnoy bazy dlya intellektual'nogo trenazhera po vosstanovleniyu oporno-dvigatel'noy sistemy cheloveka / V. V. Lavlinskiy, D. V. Bibikov, R. B. Burov, Yu. G. Tabakov // Elementnaya baza otechestvennoy radioelektroniki : sb. tr. I Rossiysko-Belorusskoy konferencii, posvyaschennoy 110-letiyu so dnya rozhdeniya O.V. Loseva. - Nizhniy Novgorod, 2013. - S. 262-266.
9. Intellektual'nyy trenazher / V. V. Lavlinskiy, D. V. Bibikov, R. B. Burov, Yu. G. Tabakov // Aktual'nye napravleniya nauchnyh issledovaniy XXI veka: teoriya i praktika. - 2014. - T.2, №4-3(9-3). - S. 360-367.
10. Burov, R. B. Razrabotka laboratornogo stenda dlya otobrazheniya amplitudno-chastotnyh harakteristik elektricheskogo signala zvukovoy chastoty / R. B. Burov, V. V. Lavlinskiy // Modelirovanie sistem i processov. - 2012. - №3. - S. 21-28.
11. Osnovnye napravleniya sozdaniya elektronnoy komponentnoy bazy dlya intellektual'nogo trenazhera / V. V. Lavlinskiy, D. V. Bibikov, R. B. Burov, Yu. G. Tabakov // Arhetip cheloveka i buduschee chelovechestva : materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii. - Voronezh : Central'no-Chernozemnoe otdelenie Akademii geopoliticheskih problem, Voronezhskiy gosudarstvennyy pedagogicheskiy universitet, 2013. - S. 227-234.
12. Tabakov, Yu. G. Tipologiya NCh signalov po adaptacii upravlyayuschih signalov dlya intellektual'nyh trenazherov / Yu. G. Tabakov, V. V. Lavlinskiy // Modelirovanie sistem i processov. - 2014. - №4. - S. 38-41.
13. Analiz NCh signalov s datchikov elektroencefalogrammy s cel'yu formirovaniya upravlyayuschih signalov dlya intellektual'nogo trenazhera po vosstanovleniyu oporno-dvigatel'nyh navykov / Yu. G. Tabakov, V. V. Lavlinskiy, R. B. Burov, D. V. Bibikov // Modelirovanie sistem i processov. - 2014. - № 4. - S. 41-44.
14. Obrabotka NCh signala s primeneniem nizkochastotnogo fil'tra i veyvleta Dobeshi / Yu. G. Tabakov, V. V. Lavlinskiy, R. B. Burov, D. V. Bibikov // Modelirovanie sistem i processov. - 2014. - №4. - S. 44-48.
15. Lavlinskiy, V. V. Sintez virtual'noy real'nosti pri proektirovanii informacionnyh ob'ektov v usloviyah nechetkogo predstavleniya kontroliruemyh parametrov / V. V. Lavlinskiy, E. E. Obruchnikova, Yu. S. Serbulov // Modelirovanie sistem i processov. - 2011. - № 3. - S. 37-44.
16. Informacionnoe obespechenie sinteza virtual'noy real'nosti v usloviyah nechetkogo predstavleniya kontroliruemyh parametrov pri proektirovanii informacionnyh ob'ektov ASTPP / V. V. Lavlinskiy, E. E. Obruchnikova, Yu. S. Serbulov // Politematicheskiy setevoy elektronnyy nauchnyy zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2012. - № 76. - S. 410-421.
17. Gusev, A. G. Elektrofiziologicheskoe issledovanie i modelirovanie mezhneyronnyh svyazey kory golovnogo mozga / A. G. Gusev, L. I. Anciferova // Otchet o NIR № 95-04-11275 (Rossiyskiy fond fundamental'nyh issledovaniy)
18. Lokalizaciya fokusa komponenta n200 vyzvannyh potencialov kory golovnogo mozga pri vypolnenii labirintnoy zadachi / A. Yu. Stepanyan, V. G. Grigoryan, A. R. Agababyan, A. N. Arakelyan, N. D. Arutyunyan, L. S. Stepanyan // Fiziologiya cheloveka. - 2006. - T. 32, № 5. - S. 47-52.
19. Elektroencefalogramma, vyzvannye potencialy v usloviyah izbiratel'nogo vnimaniya i uroven' ryada metabolitov v prefrontal'noy kore golovnogo mozga / I. S. Lebedeva, N. A. Semenova, A. V. Petryaykin, A. Yu. Agrafonov, A. A. Mitrofanov, T. A. Ahadov // Fiziologiya cheloveka. - 2010. - T. 36, № 6. - S. 24-31.
20. Kostenko, N. A. Entropiya biopotencialov kory golovnogo mozga v sisteme svoystv individual'nosti : avtoref. … kand. psih. nauk: 19.00.02 / N. A. Kostenko. - Ufa, 1998. - 19 s.
21. Poruchinskiy, A. I. Amplitudno-vremennye i topograficheskie harakteristiki vyzvannyh potencialov kory golovnogo mozga shkol'nikov : avtoref. … kand. biol. nauk: 03.00.13 / A.I. Poruchinskiy. - L'vov, 2000. - 22 s.
22. Storozhuk, V. M. Elektricheskie potencialy razlichnyh urovney dvigatel'noy zony kory golovnogo mozga : avtoref. … kand. biol. nauk / V. M. Storozhuk. - Kiev, 1962. - 12 s.
23. Kuznecov, S. A. Elektricheskie potencialy odinochnyh neyronov motornoy zony kory bol'shih polushariy golovnogo mozga : avtoref. … kand. biol. nauk / S.A. Kuznecov. - Odessa, 1963. - 26 s.
24. Vzaimnye korrelyacii v neyromagnitnyh signalah kory golovnogo mozga cheloveka / O. Yu. Panischev, R. M. Yul'met'ev, S. A. Demin, R. R. Zaripov // Filologiya i kul'tura. - 2007. - № 9-10. - S. 42-50.
25. Kross-korrelyacii v zhivyh sistemah: analiz neyromagnitnyh signalov kory golovnogo mozga cheloveka / S. A. Demin, R. R. Zaripov, O. Yu. Panischev, R. M. Yul'met'ev // Nauchno-tehnicheskiy vestnik informacionnyh tehnologiy, mehaniki i optiki. - 2007. - № 37. - S. 202-212.
26. Hil'ko, V. A. O funkcional'noy znachimosti vzaimodeystviya lobnyh i visochnyh otdelov kory golovnogo mozga pri obrabotke prostyh i slozhnyh akusticheskih signalov / V. A. Hil'ko, V. I. Shostak, S. A. Lytaev // Sensornye sistemy. - 1991. - T. 5, № 3. - S. 47-53.
27. Kobylat, A. O. Algoritm provedeniya veyvlet-preobrazovaniya dannyh EEG / A. O. Kobylat // Sovremennye innovacii. - 2016. - № 3 (5). - S. 22-25.
28. Dvoystvennost' prirody elektricheskih signalov golovnogo mozga (elektricheskoy i elektrohimicheskoy), otvedennyh polyarizuemymi elektrodami iz inertnyh metallov / A. G. Dubinin, V. P. Reutov, M. M. Svinov, G. I. Troshin, T. B. Shvec-Teneta-Guriy // Uspehi fiziologicheskih nauk. - 2015. - T. 46, № 2. - S. 24-45.
29. Zaharova, T. V. Novyy metod obrabotki magnitoencefalogramm / T. V. Zaharova, E. V. Schenyavskaya // Statisticheskie metody ocenivaniya i proverki gipotez : mezhvuzovskiy sbornik nauchnyh trudov. - Perm', 2015. - S. 187-195.
30. Anciperov, V. E. Metod obnaruzheniya fazovoy sinhronizacii EEG potencialov kory golovnogo mozga na osnove empiricheskih funkciy raspredeleniya veroyatnostey / V. E. Anciperov, A. S. Abramov // Zhurnal radioelektroniki. - 2012. - № 12. - S. 18.
31. Sverhmedlennye kolebaniya potencialov neyromodulyatornyh centrov golovnogo mozga i korkovyh otdelov sensornyh sistem / K. S. Pugachev, A. A. Krebs, I. V. Filippov, E. V. Zyuzin // Izvestiya Komi nauchnogo centra UrO RAN. - 2014. - № 1 (17). - S. 51-56.
32. Antipov, O. I. Ustroystvo fiksirovaniya momenta myshechnoy aktivnosti na elektroencefalogramme pri analize kognitivnyh vyzvannyh potencialov / O. I. Antipov, V. A. Machihin // Fizika volnovyh processov i radiotehnicheskie sistemy. - 2016. - T. 19, № 2. - S. 43-47.
