Разработка структуры биоуправляемых модулей реабилитационного тренинга в рамках сетевой интегрированной информационной системы и автономных биотехнических систем для модификации функционального состоя

• Автор: Макконен, Кристина Феликсовна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 292 с. : 13 ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДНИЕ

1. МЕТОДЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИИ КОМПЬЮТЕРНОГО БИОУПРАВЛЕНИЯ

1.1. Способы биоуправления, основанные на биологической обратной связи с различной модальностью сигналов.

1.2. Разработка технических средств, используемых в технологиях биоуправле

ния.

1.3. Цель и задачи исследования.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Общая характеристика больных. Системные методы оценки нейродинамической активности мозга.

2.2. Иерархия управления ритмом сердца на основе информационного анализа

Выводы второй главы.

3. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ МОДЕЛЕЙ В ВИДЕ ДЕТЕРМИНИРОВАННЫХ ПАТТЕРНОВ СВЕТОВЫХ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕРЕТЕН, НАПРАВЛЕННЫХ НА ТРАНСФОРМАЦИЮ НЕЙРОДИНАМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МОЗГА.
3.1.Способы формализации детерминированных моделей светового воздействия и приемы их биомодуляции
3.2. Исследование адекватности разработанных моделей цветостимуляции реальным электрофизиологическим процессам мозга
3.3. Разработка структуры биоциклических кодифицированных моделей паттернов электрических импульсов, направленных на торможение и активацию
нейродинамических процессов мозга
Выводы третьей главы.
4.СТРУКТУРА ИНТЕГРИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ПРЕДНАЗНАЧЕННОЙ ДЛЯ ТРАНСФОРМАЦИИ НЕЙРОДИНАМИЧЕСКОЙ
АКТИВНОСТИ МОЗГА И ПОСЛЕДУЮЩЕЙ МОДИФИКАЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ.
4.1. Разработка структуры биоуправляемого модуля директивной цветостимуляции в рамках интегрированной информационной системы модификации функционального состояния человека.
4.2. Клиническая оценка эффективности использования модуля директивной
цветостимуляции по данным психологического тестирования и ритмотестиро
вания.
Выводы четвертой главы.
5. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ КОМПЬЮТЕРНОГО БИОУПРАВЛЯЕМОГО МОДУЛЯ ЭЭГ ТРЕНИНГА И ГЕНЕРАЦИИ ЭЭГПОДОБНЫХ ЭЛЕКТРОСТИМУЛИРУЮЩИХ СИГНАЛОВ В РАМКАХ ИНТЕГИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ МОДИФИКАЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА.
5.1. Разработка модуля регистрации электроэнцефалограммы.
5.2. Структура управляющей оболочки биоуправляемого компьютерного модуля для ЭЭГ тренинга и генерации ЭЭГподобных сигналов с реализацией режимов записи сырой ЭЭГ и альфа, бета тренинга
Выводы пятой главы.
6. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ БИОУПРАВЛЯЕМЫХ АППАРАТНЫХ И МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ ГЕНЕРАЦИИ ЭЭГПОДОБНЫХ СИГНАЛОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ УСИЛЕНИЯ АКТИВНОСТИ МЕТАБОЛИЗМА МОЗГА И НЕЙРОДИНАМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ.
6.1. Структура модели биоуправляемого аппаратного электрического стимулятора мозга в ритмах электроэнцефалограммы. Структурная модель коррекции метаболических процессов головного мозга.
6.2. Структура портативной биоуправляемой микропроцессорной биотехнической системы для генерации сигналов подобных ЭЭГ. Модели и алгоритмы
управления процедурой модуляции.
Выводы шестой главы.
7. РАЗРАБОТ КА СТРУКТУРЫ ПОРТАТИВНОЙ БИОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ИГРОВОГО ТРЕНИНГА
7.1. Медикотехнические требования к разработке структуры биоуправляемого игрового тренинга. Портативное устройство игровой тренажер. Модели субсенсорного светового воздействия.
7.2. Оценка эффективности биоуправляемых игровых стратегий
Выводы седьмой главы
8. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАФИЧЕСКОГО АЛЬФАТРЕНИНГА У БОЛЬНЫХ С АДДИКТИВНЫМИ СИНДРОМАМИ
8.1. Результаты клинической оценки успешности и эффективности альфа тренинга по структуре межволновых взаимодействий и на основе информационного анализа
8.2. Практические рекомендации
Выводы восьмой главы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Согласно определению Американской ассоциации прикладной психофизиологии и биологической обратной связи ААРВ, БОС является нефармакологическим методом лечения с использованием специальной аппаратуры для регистрации, усиления и обратного возврата пациенту физиологической информации. Основной задачей метода является обучение саморегуляции, обратная связь облегчает процесс обучения физиологическому контролю так же, как процесс обучения любому искусству. Оборудование делает доступной для пациента информацию, в обычных условиях им не воспринимаемую 4. Основные атрибуты терапии врач тренер, пациент, оборудование. В процессе БОСпроцедуры осуществляют непрерывное отслеживание регулируемых электрофизиологических параметров в определенном коридоре значений и при помощи сенсорной информации, служащей сигналом подкрепления сообщают пациенту об успешности сеанса управления. Таким образом, БОСинтерфейс представляет для человека своего рода физиологическое зеркало, в котором отражаются его внутренние процессы. Следовательно, в течение курса сеансов биоуправления можно усилить или ослабить регулируемый физиологический параметр, а через него и уровень тонической активации той регуляторной системы, чью активность данный показатель отражает. Имея технологические рычаги трансформировать нейродинамическую активность мозга можно модифицировать функциональное состояние пациента. Поведенческая активация в норме отражает особенности ритмической ЭЭГактивности. С низким уровнем активации и с восстановительными процессами, например, во время сна евзаны низкочастотные дельта волны ЭЭГ. При многих неврологических и других нарушениях дельтаволны заметно усилены. Нарушения внимания и другие когнитивные дисфункции обусловлены избытком дельтаволн в ЭЭГ пациента. Усиленный тетаритм Гц часто наблюдается при психотических нарушениях, состояниях спутанности сознания, сотрясениях мозга. В то же время, в норме тетаволны связаны с измененными состояниями сознания, а также эмоциональным реагированием. Альфаритм 8 Гц соответствует холостому ходу мозговой машины и связан с расслабленным состоянием бодрствования. Переживания страха, гнева, тревоги вызывают депрессию альфаритма. Сенсомоторный ритм Гц обычно связан с состоянием покоя тела и активным состоянием внимания, направленного вовне. Этот ритм существенно снижен при синдромах нарушения внимания, патологических страхах, аффективных нарушениях, расстройствах, связанных с хроническим стрессом. Бетаритм Гц в норме связан с высшими когнитивными процессами и фокусированием внимания. БОСальфатренингтерапия. БОСтерапии. Было также получено достоверное снижение после курса БОСальфатерапии степени личностной тревожности, что указывало на эффективность лечения. Альфатренинг применялся и для исследования проблемы повышения эффективности деятельности в условиях сильного стресса. В настоящее время альфатренинг используется при лечении психосоматических, невротических, депрессивных нарушений, связанных с повышенным уровнем активации вегетативной и центральной нервной систем. БОСтетатренингтерапия. Если состояния, связанные с альфаритмом, были релаксирующими и приятными, то тетасостояния, для которых характерен усиленный тетаритм в ЭЭГ, оценивались, прежде всего, с точки зрения повышения творческих способностей. Чрезвычайно важный социальный аспект имеет один из клинических вариантов альфатетатренинга при терапии алкогольной и наркомапийной зависимостей. Работа авторов 2, 1 показала, что положительный результат БОСтерапии по схеме альфатетатренинга группы хронических алкоголиков через 3 года наблюдения составил , тогда как результат традиционных видов терапии в таких же группах больных оказался недостоверным. В ряде случаев в результате БОСтерапии удается полностью отменить медикаментозное лечение. Так, по имеющимся данным литературы, приблизительно в случаев не поддающейся фармакологическому лечению эпилепсии в результате БОСтерапии удается и полностью избавиться от приступов, и отменить безуспешную полипрагмазию 5. БОСбетатерапия. Оперантное усиление бетадиапазона ЭЭГ гц имеет положительный терапевтический эффект при различных неврологических нарушениях.