Тема: ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ ПРИ ПЕЧАТИ НА КОМПЬЮТЕРЕ
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
📋 Содержание
Введение 8
Глава 1. Психофизиология исполнительных функций в процессе печати на компьютере 14
1.1. Исполнительные функции: определение и классификация 14
1.1.1 Рабочая память 16
1.1.2. Модели рабочей памяти 17
1.1.3 Нейрофизиологическая рабочей памяти 19
1.1.4. Центральное управление: исполнительный контроль 20
1.1.5. Нейрофизиология исполнительного контроля 22
1.2. Теоретические основы печати 23
1.2.1. Модель двух петель обратной связи при печати 25
1.2.2. Нейрофизиология печати 26
1.2.3. Способы изучения нейрофизиологии печати 27
1.2.4. Вызванные потенциалы при печати 28
1.2.5. Спектральные вызванные потенциалы при печати 31
1.2.6. Анализ фоновой ЭЭГ при печати 32
1.2.7. Резюме 33
Глава 2. Методы исследования 37
2.1. Поведенческие методы 40
2.1.1. Исследование исполнительных функций. BRIEF-2 40
2.1.2. Исследование исполнительных функций. UNIT 43
2.2. Психофизиологические методы 48
2.2.1. Копирование предложений 50
2.2.2 Формулирование предложений 51
2.3. Математико-статистические методы обработки данных 53
Глава 3. Результаты и Обсуждение 55
3.1. Результаты поведенческих методик 55
3.1.1. Результаты корреляционного анализа поведенческих методик 56
3.1.2 Результаты поведенческих показателей в процессе печати на компьютере 58
3.2. Результаты анализа ЭЭГ данных 59
3.2.1. Результаты анализа ЭЭГ данных в процессе припоминания предложений 59
3.2.2. Результаты анализа ЭЭГ данных в процессе свободной печати по картинке 61
3.2.3. Групповые различия между экспериментами по припоминанию предложений и
формулированию предложений 66
Выводы 69
Заключение 71
Список используемой литературы 73
Приложение 1. Информированное согласие на исследование 86
Приложение 2. Одобрение этического комитета 88
Приложение 3. Стимульный материал для ЭЭГ эксперимента «Копирование предложений» . 90
Приложение 4. Стимульный материал (слова) для ЭЭГ эксперимента «Формулирование предложений» 91
Приложение 5. Стимульный материал (примеры изображений) для ЭЭГ эксперимента «Формулирование предложений» 92
Приложение 6. Форма опросника BRIEF-2 93
Приложение 7. Результаты LMM анализа по припоминанию предложений 95
📖 Введение
Большинство работ, посвященных психофизиологии печати, можно разделить на три группы. Во-первых, они отвечают на вопрос, как взаимосвязаны центральные и периферические отделы нервной системы при печати. Исследования в данной области направлены на разработку различных теоретических и математических моделей печати (Wang &Zhang, 2021). Второй блок исследований включает в себя работы, изучающие ингибирующие и активационные процессы в мозге при различных способах печати (Kalfaoglu, Stafford &Milne, 2018). Третьим блоком исследований, наиболее часто встречающимся в литературе, является изучение и разработка нетрадиционных способов печати, например, нейроинтерфейсы, печать на сенсорной клавиатуре или печать с помощью датчиков в ротовой полости (Scaltritti, Alario &Longcamp, 2018; Wang & Zhang, 2021).
Учитывая распространенность навыка печати в современном мире, изучение данного феномена может дать ценную информацию об уровнях иерархической работы нейрофизиологических систем при формировании навыков и сознательной регуляции деятельности, т.е. об исполнительном контроле деятельности (Pinet et al., 2015). В этом и заключается актуальность исследования. Человеческая деятельность состоит из множества программ последовательностей действий, подверженных иерархическим законам (Pinet &Nozari, 2020; Zhang et al., 2018). Параллельная обработка информации из окружающей среды и упорядочивание действий являются важными факторами формирования навыков. Чем быстрее и качественнее производится обработка, тем лучше формируется навык (Scaltritti, Dufau &Grainger, 2018). Печать - является одним из таких навыков. Одной из самых популярных психофизиологических моделей печати в настоящий момент является модель двух петель обратной связи, которая иллюстрирует взаимодействие центральных и периферических отделов головного мозга. Эксперименты, построенные на этой модели, отражают работу различных когнитивных процессов.
Новизна исследования состоит в том, что нами не было найдено исследований, которые бы непосредственно изучали работу ИФ при печати, несмотря на то, что сама модель двух петель построена на принципе иерархического контроля. Иерархический контроль функционирует как система взаимодействия элементов в отношении один-ко-многим (Pinet et al., 2015). Данная система состоит из отдельных элементов, которые образуют иерархию. Тем не менее, процессы когнитивной обработки в данной иерархии могут не носить иерархический характер, а выполняться параллельно (Kuanar et al., 2018). Например, при печати механизмы формулирования предложения и набора слов могут выполняться в одно время, поскольку эти действия задействуют разные психические процессы и области головного мозга.
Практическая значимость данного исследования состоит в том, что свободная печать может быть повсеместно применена как в диагностике, так и в развитии современных технологий. Поскольку в процесс печати большой вклад вносят ИФ, важным шагом на пути их исследования будет разработка специфических экспериментов по их изучению, включающих в себя дополнительную оценку ИФ с помощью методик или опросников. В настоящее время достаточно много литературы посвящено нейроинтерфейсам. В подобных исследованиях изучается нейрональная активность при различных способах ввода информации (печать на сенсорной панели, с помощью клавиатуры и т.д.). Чаще всего участникам предлагается копировать заданный текст или формулировать отдельные предложения. Нами не было обнаружено исследований в области нейроинтерфейсов, в которых использовалась свободная печать. В повседневной жизни чаще всего встречается свободная речь, поэтому так важно рассматривать ее особенности в процессе разработки новейших технологий, таких как нейроинтерфейсы, а также в задачах диагностики. Подводя итог, можно сказать, что печать является примером
многоуровневой функциональной когнитивной деятельности, которая затрагивает комплекс психических процессов, включающих в себя ИФ, т.е. исполнительный контроль, рабочую память и саморегуляцию. Соответственно, исследование печати может стать одним из способов изучения данных феноменов. Особенное внимание стоит уделить изучению психофизиологии печати, поскольку подобные работы могут дать ценные сведения о реализации иерархических систем в головном мозге. В данном исследовании планируется использовать две методики для изучения исполнительных функций: уровень развития исполнительных функций респондента оценивался с помощью самоопросника «Краткая шкала исполнительных функций» (BRIEF, Behavior Rating Inventory of Executive Function) (BRIEF; Gioia, Isquith, Guy, & Kenworthy, 2000) и универсального невербального теста интеллекта (UNIT, Universal Nonverbal Intelligence Test, Second Edition, Bracken, McCallum, 2016). Такой выбор опосредован тем, что в литературе рекомендовано оценивать исполнительные функции комбинацией опросников и методик. Также в исследовании проводилось два психофизиологоческих эксперимента, направленных на копирование и формулирование предложений. В процессе экспериментов регистрировалась электроэнцефолограмма (ЭЭГ).
Объектом данного исследования являются исполнительные функции, в частности процессы функционирования рабочей памяти, исполнительного контроля, а также процессы переключения и торможения.
Предметом исследования являются нейрофизиологическая активация головного мозга в процессе печати.
Целью данного исследования является определить нейрофизиологические корреляты исполнительных функций при печати и спрогнозировать уровень развития исполнительных функций по электрофизиологической активности в процессе печати.
Для реализации данной цели нами были поставлены следующие задачи:
1. Определить, какие из поведенческих показателей исполнительных функций в проведенных методиках демонстрируют между собой наибольшую корреляцию.
2. Определить, какие из поведенческих характеристик печати могут выступать дополнительным фактором в модели исполнительных функций при печати.
3. Оценить уровень взаимодействия поведенческих характеристик печати с уровнем развития исполнительных функций.
4. Оценить частотно-временные характеристики нейрональной активации в процессе выполнения задачи на печать припоминаемого текста в зависимости от уровня развития рабочей памяти и процессов торможения.
5. Оценить частотно-временные характеристики электрической активности в процессе свободной печати в зависимости от уровня развития исполнительных функций.
6. Сравнить частотно-временные характеристики электрической активности в процессе свободной печати и при печати припоминаемого текста.
Исходя из вышеописанного можно сформулировать следующие гипотезы исследования:
1. Существует модель, которая может описать нейрофизиологию исполнительных функций через активацию гамма и бета ритмов при печати на компьютере.
2. Существуют различия в нейрональной активации во вкладе различных исполнительных функций в процессы формулирования и копирования предложений.
Также определим операциональные гипотезы, на основе вышеописанных.
1. Будет наблюдаться значимая корреляция между результатами методик BRIEF-2 и UNIT, которые измеряют уровень развития соответствующих исполнительных функций.
2. Будет наблюдаться статистически значимый вклад уровня развития исполнительных функций в поведенческие показатели при печати.
3. Будет наблюдаться статистически значимый вклад показателей развития исполнительных функций в активацию моторной коры в высокочастотных ритмах при печати припоминаемого текста.
4. Будет наблюдаться статистически значимый вклад показателей развития исполнительных функций в активацию моторной коры в высокочастотных ритмах при свободной печати текста по картинке.
5. Будет наблюдаться статистически значимые различия в высокочастотных ритмах между процессами свободной печати по картинке и печати в процессе припоминания текста.
✅ Заключение
Научная значимость полученных результатов отражается в определении психофизиологических паттернов исполнительных функций при печати. Печать является сложным иерархическим процессом, в котором задействованы исполнительные и когнитивные функции. Принципиальная разница между копированием предложений и формулированием новых предложений в процессе печати можно отследить по активации высокочастотных ритмов во фронтальных, префронтальных и моторных областях. Зачастую печать, как процесс, демонстрирует высокую нагрузку в премоторных и моторных областях, только если респондентам дается дополнительная задача на печать (Scaltritti, Alario &Longcamp, 2018). При этом, если речь идет о копировании текста или предложения, то, в связи с тем, что деятельность достаточно автоматизирована, высокочастотная нагрузка наблюдается в меньшей степени (Logan &Crump, 2011). Соответственно, у респондентов, у которых печать автоматизирована (согласно литературе, скорость печати при копировании - выше 150 знаков в минуту, точность - выше 97%), возможно изучать более сложные психические процессы при печати, которые также задействованы в этом процессе. Согласно теории Логана и Крампа (2011) об иерархических процессах при печати, данный инструмент можно использовать в том числе для тренировки исполнительных функций, которые активно вовлечены в процессы печати на всех этапах. Данное исследование продемонстрировало высокий вклад исполнительного контроля, рабочей памяти, процессов торможения и переключения в печать предложений, как в случае припоминания заданных предложений, так и в ситуации формулирования предложений. Моторный компонент, который задействован в данном иерархическом процессе (моторная память), часто в литературе упоминается в качестве диагностики или при профилактике дегенеративных заболеваний. Данное исследование наглядно проиллюстрировало вклад, который вносит в процесс печати уровень развития различных исполнительных функций, что может говорить, что различные тренажеры, основанные на печати, могут быть использованы для тренировки этих функций. Практический вклад данного исследования может быть отражен в полезности создания печатных тренажеров различного уровня сложности для респондентов, у которых наблюдаются нарушения когнитивных или исполнительных функций. Поскольку печать является распространённой деятельностью, то подобные тренировки могут быть доступны практически любым слоям населения.
Также, поскольку в настоящее время существует социальная проблема трудности обучения печати на компьютере возрастных групп населения, то популяризация информации о том, что данный вид деятельности может быть рассмотрен как профилактика и укрепление когнитивных и исполнительных функций, может повысить мотивацию пожилых людей к обучению.
Другим полярным блоком практической и социальной значимости может быть разработка более совершенных способов печати, на основе полученных результатов. Поскольку в данной работе была показаны взаимосвязь между исполнительными функциями и печатью, то можно предполагать возможность обучения нейросетей на основе полученных психофизиологических данных, что и будет являться дальнейшей задачей автора.



