ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ ПРИ ПЕЧАТИ НА КОМПЬЮТЕРЕ
|
Аннотация
Ключевые понятия и их определения 6
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
Ключевые понятия и их определения 6
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
Письменная речь - это форма речи, связанная с выражением слов с помощью графических обозначений. Письменная речь произвольна, поскольку предполагает анализ и синтез как с грамматической, так и с фонетической и синтаксической точек зрения. По мере развития компьютерных технологий письменная речь становится все более распространенной, а в некоторых профессиях может практически полностью заменить устную речь. Так дети, начиная с 6 лет и ранее, могут печатать на планшетах или телефонах поисковые запросы для детских каналов (Scaltritti, Alario &Longcamp, 2018), а пожилые люди начинают осваиваивать новые методы связи и общаются в социальных сетях (Scaltritti, Alario & Longcamp, 2018). Широкое распространение и использование клавиатур повысило навык автоматизированной печати у обычных пользователей до уровня опытных стенографисток (Zhang et al., 2018). Таким образом, в наши дни становятся актуальными исследования письменной речи при печати на компьютере и альтернативных устройствах. Их результаты могут найти применение в различных практических областях: начиная от клинической диагностики речевых или когнитивных нарушений и заканчивая разработкой нейроинтерфейсов—устройств, помогающих респондентам управлять компьютерными программами без участия мышечной активности) (Lebedev & Nicolelis, 2017; Soghoyan et al., 2020).
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).....
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).....
Все задачи, поставленные в данном исследовании, были полностью решены. Нами были изучены психофизиологические и поведенческие особенности исполнительных функций в процессе печати и построены модели исполнительных функций, согласно поставленной цели.
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.....
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.....
Подобные работы
- ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ ПРИ ПЕЧАТИ НА КОМПЬЮТЕРЕ
Дипломные работы, ВКР, психология. Язык работы: Русский. Цена: 4200 р. Год сдачи: 2022