Ф.Г. Дадашев¹, А.Р. Аллахвердиев², К.Г. Дадашева³, Х.И. Абдуллаев4

1, 4 Национальная Академия Авиации (г. Баку, Азербайджан)

2, 3 Институт физиологии им. А.И. Караева Национальной Академии Наук Азербайджана (г. Баку, Азербайджан)

Постановка проблемы. Актуальной проблемой применения мультипараметрической биологической обратной связи (BioFeedBack) является совершенствование как алгоритма управления, так и принципов проектирования биотехнической системы, с использованием информации о функциональной пластичности нейрофизиологических механизмов, лежащих в основе процессов самоорганизации.  

Цель работы – проектирование микропроцессорной системы на базе сети микроконтроллеров для реализации мультипараметрического BioFeedBack опираясь на теорию функциональных систем П.К. Анохина.

Результаты. Обосновано использование принципов функциональной системы для декомпозиции архитектуры биотехнической системы с целью реализации мультипараметрической BioFeedBack. Решение целевой задачи биотехнической системы с помощью поэтапного приближения к цели посредством изменения весовых коэффициентов, в зависимости от степени управляемости отдельного параметра, позволяет максимально учесть индивидуальности при реализации метода BioFeedBack. Адаптивный характер алгоритма обучения биотехнической системы позволяет выявить алгоритм самоорганизации биологического объекта на основе мониторинга динамики состояния в многомерном пространстве.

Практическая значимость. Предложенный подход к реализации мультипараметрической BioFeedBack целесообразно использовать: в клинике для лечения функциональных болезней, состояние которых определяется многими параметрами, где априорно неизвестны как их функциональные, так и коррелятивные закономерности; для проведения психофункциональных коррекционных процедур; для определения функциональных резервов лиц на основе управляемости своего мультипараметрического состояния.

Дадашев Ф.Г., Аллахвердиев А.Р., Дадашева К.Г., Абдуллаев Х.И. Реализация метода мультипараметрической биологической обратной связи c помощью портативного устройства на базе сети микроконтроллеров // Технологии живых систем. 2021.  T. 18. № 2. С. 71–76. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700997-202102-09

1. Кирой В.Н., Лазуренко Д.М., Шепелев И.Е. Нейротехнологии: нейро-БОС и интерфейс «мозг-компьютер». Ростов-на-Дону: Изд-во Южного Федерального университета. 2017. 244 с.
2. Сороко С.И., Турбачев В.В. Нейрофизиологические и психофизиологические основы адаптивного биоуправления. СПб.: Политехника сервис. 2010. 607 с. 
3. Birbaumer N., Murguialday A.R., Weber C., Montoya P. Neurofeedback and brain–computer interface: clinical applications. International review of neurobiology. 2009. V. 86. P. 107–117.
4. Wyckoff S., Birbaumer N. Neurofeedback and Brain–Computer Interfaces. The Handbook of Behavioral Medicine. Oxford, UK: John Wiley & Sons, Ltd. 2014. Р. 275–312.
5. Wolpaw J., Wolpaw E.W. Brain–computer interfaces: principles and practice. Oxford University Press. 2012.
6. Адамчук А.В., Скоморохов А.А. Полифункциональный мультипараметрический реабилитационный комплекс для функционального биоуправления. Медицинский алфавит // Больница. 2009. № 3. С. 24–29.
7. Аллахвердиев А.Р., Дадашев Ф.Г., Дадашева К.Г. Мультипараметрическая обратная связь и самоорганизация нейродинамических процессов // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2019. № 7. С. 9–13.
8. Ахутин В.М., Першин Н.Н., Пожаров А.В. и др. Биотехнические системы: теория и проектирование. Оренбург: Оренбургский государственный университет. 2008. 204 с.
9. Каплан А.Я. ЭЭГ как управляющий сигнал: на пути к биотехнической нейрокоммуникации // Биоуправление-21: теория и практика. Новосибирск: Наука. 2010. С. 7–19.
10. Новак В., Перфильева И.Г., Мочкорж И. Математические принципы нечеткой логики. М.: Физматлит. 2006. 352 с.
11. Анохин П.К. Узловые вопросы теории функциональных систем. М.: Наука. 1980. 197 с.
12. Белов А.В. Микроконтроллеры AVR. От азов программирования до создания практических устройств. М.: Наука и техника. 2016. 544 с.
13. Barrett S.F., Pack. D.J. Atmel AVR Microcontroller Primer: Programming and Interfacing. 2007. 194 p.
14. Аллахвердиев А.Р., Дадашев Ф.Г., Дадашева К.Г. Синергетические принципы в управлении психофизиологическими состояниями по методу БОС // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2017. № 11–2. С