Диссертация (1145703)
Текст из файла
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТНа правах рукописиАлександров Антон ЮрьевичПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКЕДИНАМИКИ ЭМОЦИОНАЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙСпециальность 03.03.01 – ФизиологияДиссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наукНаучный руководитель:д.б.н., профессорА. А. АлександровСанкт-Петербург – 20182СОДЕРЖАНИЕВВЕДЕНИЕ1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ1.1. Механизмы возникновения, классификация и теоретические41212подходы к психофизиологической оценке эмоциональныхсостояний.1.2.
Основные методы моделирования изменений23эмоционального состояния в эксперименте.1.3. Современное состояние исследований в области27комплексной автоматизируемой оценки измененийэмоционального состояния.1.4. Физиологический тремор. Механизмы возникновения и35перспективы применения в комплексной автоматизируемойоценке изменений эмоционального состояния.1.5. Использование ЭЭГ для объективной оценки динамики38эмоциональных состояний.2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ433. РЕЗУЛЬТАТЫ603.1.Особенности физиологического тремора, обусловленные60развитием эмоциональных состояний связанных ссокрытием информации.3.2.Динамика мгновенной частоты физиологического65тремора при изменениях эмоционального состояния,вызванных демонстрацией семантических стимулов сразличной эмоциональной значимостью.3.3.Изменения фронтальной межполушарной асимметрииэлектрической активности мозга при восприятии763звуковых сигналов с различным уровнем эмоциональнойзначимости.4.
ОБСУЖДЕНИЕ815. ЗАКЛЮЧЕНИЕ926. ВЫВОДЫ947. СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ958. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ964ВВЕДЕНИЕАктуальность темы исследованияПроблема автоматизации объективной оценки изменений эмоциональногосостояния имеет целый ряд аспектов теоретического и практического плана. Кчислу первых, относятся задачи, связанные с построением адекватных моделейисследования,позволяющихвоспроизводитьвэкспериментальнойсредеизменения эмоционального состояния и одновременно оценивать параметрывызываемых аффективных реакций.
Решение второй группы задач требуетразработкиидальнейшегоразвитияметодоврегистрацииианализапсихофизиологических параметров, отвечающих, в том числе, и специфическимтребованиям прикладных применений среди которых обычно встречаютсятехнологичность использования, портативность, возможность скрытого идистанционного выполнения регистрации исследуемых характеристик.Принципиальная возможность комплексной автоматизируемой оценкидинамикиэмоциональныхсостоянийпосредствомпсихофизиологическихметодов исследования обычно не подвергается сомнению (Picard, Vyzas, Healy,2001), несмотря на это, практически значимых решений, получивших признаниенаучногосообщества,донастоящегомомента,предложенонебыло.Исследования в данной области, в последние десятилетия, приобрели широкоераспространение и оформились в такие отдельные направления как affectivecomputing (Or, 2008) и emotion recognition (Abhang, 2016).Вместе с тем, несмотря на серьезное внимание и большое количествопредложенных подходов и практически реализуемых моделей проблема далекаот своего теоретического и практического разрешения.
Даже заявляемаясоздателями эффективность методов оценки эмоциональных состояний (Gouiziet. al., 2011; Katsis et. al., 2008; Torres et. al., 2013; Kherzi, Firoozabadi, Sharafat,2015; Rukavina et. al., 2016) не оставляет сомнений в том, что ключевые задачи5пока не решены. Остается актуальной проблема поиска оптимального наборапсихофизиологических параметров, который позволил бы решать задачуобъективной оценки изменений эмоционального состояния с наибольшейдостоверностью.Широко исследуемой проблемой, возникающей в связи с господствующиммногофакторным подходом к оценке эмоциональных состояний, является задачаинтеграции в системах, построенных на оценке нескольких параметров (Huanget.al., 2007; Castellano, Kessous, Caridakis, 2007).
Решение этой задачи находится восновном русле развития теории систем искусственного интеллекта, связанных снейразделовприкладнойматематикиинормативногонаправлениястатистической теории принятия решений (Longford, 2013).Вширокомпонимании,проблемаобъективизацииисследованияэмоциональных состояний является одной из важнейших в психологии ипсихофизиологии.
Принимая во внимание значение аффективных механизмов вформированииповедения(Rolls,1999),невозможноотрицатьзначениеобъективных методов оценки изменений эмоционального состояния как длябазовых разделов нейронауки, так и для таких прикладных направлений какнейроэкономика (Nermend, Latuszynska, 2017) и психология потребительскогоповедения (Takemura, 2014).Для формального представления изменений эмоционального состояния вработе используется стандартное градуальное двухфакторное пространство,подразумевается независимый характер изменений знака эмоциональногосостояния и степени выраженности аффективной реакции.Особенностьюпредлагаемогометодологическогоподходаявляетсяиспользование традиционных методов психофизиологического исследования,таких как ЭЭГ, в сочетании с акселерометрическим методом регистрациифизиологическоготремора.Последнийметодсталдостаточнораспространенным только в последние полтора десятилетия вместе с появлениемкомпактных и недорогих трехкоординатных интегральных акселерометров сцифровым интерфейсом.6Использованиеданногоподходапозволяетнетолькоувеличитьнадежность объективной оценки эмоционального состояния, расширить арсеналприменяемых методик, но и более углубленно исследовать отражениеэлектрофизиологических процессов в непроизвольной моторной активности рукв ходе протекания переходных процессов, соответствующих возникновениюэмоциональных состояний.Использованиеакселерометрическойтехникирегистрациифизиологического тремора, при решении задач комплексной автоматизируемойоценки вызванных изменений эмоционального состояния, является новымнаправлением практически не представленным в литературе.
Дополнительнымпреимуществомиспользованияфизиологическоготремораакселерометрическойявляетсявысокая,порегистрациисравнениюсэлектрофизиологическими методами, технологичность и помехоустойчивость.Это преимущество определяется простотой использования датчиков ускорения,отсутствием необходимости в непосредственном контакте с кожей и связанных сэтим проблем обеспечения стабильности сопротивления регистрирующихэлектродов.Принимая во внимание критические замечания в адрес имеющихся насегодняшний момент методов моделирования эмоциональных состояний (Coan,Allen, 2007), в работе используется несколько вариантов формированияаффективных реакций. Наряду с традиционными, предлагается новый, дляисследованийвданнойобласти,методмоделированияэмоциональныхсостояний - условная игровая реализация распространенной в прикладномполиграфическомтестированиипарадигмы«знаниявиновного»(guiltyknowledge test, concealed information test) (Granhag, Stromwall, 2004).Вводимые в рамках этого подхода нерелевантные тестирующие стимулыпозволяют осуществлять интраиндивидуальные сравнения вызванных реакцийиспытуемого и, тем самым, исключить влияние индивидуальных различийдинамики и абсолютных значений регистрируемых параметров.
Важнейшимпреимуществомтакоймоделиявляетсявозможностьотказатьсяот7использования субъективных самоотчетов испытуемых. Кроме того, введениезначительного количества нерелевантных тестирующих стимулов может бытьиспользовано при статистическом оценивании получаемых результатов.Дляисключениясубъективнымартефактов,взаимодействиемсвязанныхэкспериментатораснеконтролируемымииспытуемого,всепредложенные модели психофизиологического тестирования реализованы в видеполностью автоматизированного эксперимента, в ходе которого испытуемыйрасполагался в отдельном, экранированном, звукоизолированном помещении.Выбранный прикладной аспект задачи активно разрабатывается винтересах создания комплексных многопараметрических систем различенияэмоциональных состояний, человеко-машинных интерфейсов, в медицинскойдиагностике, в сфере безопасности и правоохранительной практике для решениязадачи выявления сокрытия информации, тестирования контингентов профессийособого риска и в профессиональном отборе.Цель исследования1.
Изучение возможности использования физиологического тремора и ЭЭГдля количественной оценки вызванных изменений психофизиологическиххарактеристик отражающих динамику развития эмоциональных состояний.Задачи исследования1. Выявить особенности изменения амплитуды физиологического тремора,связанные с формированием эмоциональных состояний вызванныхсокрытием информации.2. Оценить изменения мгновенной частоты физиологического тремора,вызванные визуальным предъявлением семантических сигналов сразличным уровнем эмоциональной значимости.3. Сравнить вызванную динамику переходных характеристикфизиологического тремора ведущей и не ведущей руки припереживании эмоциональных состояний различного генеза.84. Оценить изменения фронтальной межполушарной асимметрииэлектрической активности мозга в диапазоне 8-13 Гц при предъявлениииспытуемому звуковых сигналов с различным уровнем эмоциональнойзначимости.Научная новизна исследованияВпервыепродемонстрированодвухфазноевызванноеизменениеамплитуды физиологического тремора в ответ на предъявление эмоциональнозначимых стимулов связанных с сокрытием информации.В работе предлагается новый метод моделирования эмоциональныхсостояний, связанных с сокрытием информации, основанный на игровойреализации парадигмы «знания виновного».С использованием звуковых стимулов, продемонстрировано изменениефронтальной межполушарной асимметрии электрической активности мозга вальфа-диапазоне, связанное с различным уровнем эмоциональной значимости.Теоретическая и практическая значимость работыНаучная значимость данной работы обусловлена фундаментальнымзначением задачи формирования естественнонаучных подходов к оценкеизменений эмоционального состояния с использованием психофизиологическихметодов исследования.Практическая ценность работы связана с такими разделами прикладныхисследований как создание систем комплексной многопараметрической оценкиэмоциональных состояний, человеко-машинных интерфейсов, медицинскойдиагностикой и терапией с использованием обратной связи, созданием игровыхсистем виртуальной реальности.Не менее значимая область потенциального прикладного использованиярезультатов исследования лежит в сфере безопасности и правоохранительнойдеятельности, включая в себя задачи выявления фальсификации и сокрытия9информации,профессиональногоотбораитестированияконтингентовиопределяетсяпрофессий особого риска.Достоверностьнаучныхположенийвыводоввоспроизводимостью экспериментальной процедуры, достаточностью объемапроведенных исследований, полнотой и корректностью применяемых подходов кстатистическому оцениванию результатов.Основные положения, выносимые на защиту1.Амплитудамаксимумаусредненныхвызванныхизменениймгновенной частоты физиологического тремора ведущей руки в интервале 550 650 мс, от момента предъявления зрительного стимула, возрастает приувеличении его эмоциональной значимости.2.Вероятность возникновения максимальных по амплитуде вызванныхизменений физиологического тремора ведущей руки на частоте 8 – 12 Гц и 17 –22 Гц, в интервале 450 – 750 мс, возрастает при предъявлении эмоциональнозначимых сигналов, связанных со скрываемой информацией.Апробация результатов исследованияМатериалы диссертационного исследования были доложены на заседанииэкспертной группы 19.02.2018 г.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
