В.И. Миргородский1, В.В. Герасимов2, А.В. Герус3, В.В. Дементиенко4, Е.М. Кораблёв5

1–3,5 ФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН (г. Фрязино, Московск. обл., Россия)

2 ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН (Москва, Россия)

Постановка проблемы. При изучении психофизиологического состояния человека производится регистрация различных типов сигналов, принимаемых по разным информационным каналам, в частности изменение во времени сопротивления кожи (электродермальная активность) и акустических сигналов, снимаемых с висков. До сих пор вопрос о связи этих двух типов сигналов оставался не исследован.

Цель работы – одновременная регистрация двух типов сигналов, разработка способов их обработки для выявления наличия или отсутствия связи между ними.

Результаты. В процессе экспериментов испытуемым на височных областях головы располагались высокочувствительные акустические датчики с широкой полосой регистрируемых частот от 10 Гц до 100 кГц, а на пальцах испытуемых располагались электроды для регистрации электродермальной активности (ЭДА). Для обеспечения достаточного темпа проявлений сигналов электродемальной реакции в поле зрения испытуемых в процессе эксперимента располагался монитор, на котором демонстрировались художественные видеофильмы. Было обнаружено, что в процессе просмотра испытуемыми видеофильмов наблюдаются сигналы ЭДА, моменты появления которых соответствовали острым сюжетным моментам фильмов, что является, в принципе, хорошо известным явлением при восприятии испытуемыми значимой для них информации. Однако анализ одновременно регистрируемой акустической эмиссии показал, что перед сигналами ЭДА, как правило, наблюдаются пики акустической эмиссии значительной величины. Анализ параметров наблюдаемых пиков акустической эмиссии показал, что они по временны́м параметрам и спектральным свойствам аналогичны шумам, сопровождающим дыхание человека, и являются по сути дела более глубокими, чем обычно (форсированными) вдохами и выдохами. Таким образом, экспериментально показано, что в процессе восприятия информации (в данном случае видеофильма) в острые моменты сюжета, когда испытуемые воспринимают значимую для них информацию, испытуемые непроизвольно делают более чем обычно глубокие (форсированные) вдохи с последующими более интенсивными выдохами, которые приводят через 2…5 с к возбуждению сигналов ЭДА. Это явление демонстрирует плодотворность использования височных отведений для регистрации акустических сигналов, связанных с дыханием испытуемых.

Практическая значимость. Показано, что при одновременной регистрации акустической эмиссии с висков и ЭДА с пальцев испытуемых можно определять временны́е задержки сигналов ЭДА по отношению к пикам акустической эмиссии, свидетельствующие о восприятии испытуемыми значимой для них информации, что может быть полезно для исследования особенностей физиологии испытуемых.

Миргородский В.И., Герасимов В.В., Герус А.В., Дементиенко В.В., Кораблёв Е.М. Соотношение электродермальной активности с акустической эмиссией из височных областей головы человека // Биомедицинская радиоэлектроника. 2022. T. 25. № 6.
С. 18-24. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604136-202206-02

1. Миргородский В.И., Герасимов В.В. Герус А.В., Пешин С.В. Жучкова С.М., Регистрация сигналов дыхания человека с височных областей головы // Акустический журнал. 2021. Т. 67. № 4. С. 1–4.
2. Миргородский В.И., Герус А.В., Герасимов В.В., Пешин С.В. Чувствительность акустических приемников с пластинчатыми пьезопреобразователями звукового — ультразвукового диапазона // Успехи современной радиоэлектроники. 2015. № 12. С. 3–8.
3. Миргородский В.И., Герасимов В.В., Пешин С.В. Природа импульсных акустических сигналов, снимаемых с головы человека // Биомедицинская Радиоэлектроника. 2017. № 9. С. 3–10.
4. Миргородский В.И., Герасимов В.В., Пешин С.В. Интенсивность проявления спонтанных периодических акустомиографических сигналов на висках человека // Биомедицинская Радиоэлектроника. 2018. № 9. С. 10–16.
5. Вовк И.В., Гринченко В.Т., Макаренков А.П. Акустика дыхания и сердечной деятельности // Акустический вестник. 2011.
   Т. 14. № 1. С. 3.
6. Дьяченко А.И., Михайловская А.Н. Респираторная акустика (Обзор) // Труды Института общей физики им. А.М. Прохорова. 2012. Т. 68. С. 136–181.
7. Артемьев А.М., Макаренков А.П., Макаренкова А.А. Исследование эффективности электроакустических преобразователей электронных стетофонендоскопов // Акустичний Вiсник. 2009. Т. 12. № 1. С. 3–10.
8. Сафронова М.А., Ширяев А.Д., Коренбаум В.И. Анализ гармоник свистящих звуков в шумах форсированного выдоха человека // Акустический журнал, 2021. Т. 67. № 4. С. 454–464.
9. Букзайн В. Использование электрической активности кожи в качестве индикатора эмоций // Иностранная психология. 1994. Т. 2. № 2 (4). С. 57–66.
10. Edelberg R. Electrical activity of the skin: Handbook of psychophysiology, New York: Holt, Rinehart and Winston, 1972.
11. Дементиенко В.В., Дорохов В.Б., Коренева Л.Г., Марков А.Г., Шахнарович В.М. Особенности электродермальной активности при изменениях уровней бодрствования человека // Журнал высшей нервной деятельности. 1999. Т. 49. № 6. С. 926–935.
12. Дементиенко В.В., Дорохов В.Б., Коренева Л.Г., Марков А.Г., Тарасов А.В., Шахнарович В.М. Гипотеза о природе электродермальных реакций // Физиология человека. 2000. Т. 26. № 2. С. 124–131.
13. Миргородский В.И., Дементиенко В.В., Дорохов В.Б., Герасимов В.В., Пешин С.В., Шахнарович В.М. Сравнение индивидуальных особенностей электродермальной реакции при совместном просмотре видеофильмов // Экспериментальная психология. 2010. Т. 3. № 4. С. 5–15.
14. Mirgorodsky V.I., Dementienko V.V., Gerasimov V.V., Peshin S.V., Dorokhov V.B., Shakhnarovich V.M. Correlations between Individual Features of Electrodermal Response during Viewing of the Same Videos // International Journal of Neuroscience and Behavioral Science. 2013. V. 1(1). P. 5–12.