USE OF GEOMETRIC METHODS OF ANALYSIS OF VIDEO-OCULOGRAPHIC DATA TO ASSESS THE FUNCTIONAL CONDITION OF A PERSON


Cite item

Full Text

Abstract

Objective. In article describes two original algorithms for the analysis of video-oculographic data and analyses the effectiveness of these algorithms to assess the current functional condition of a person. One of the algorithms is designed for estimating macrosaccades curvature and the other - to evaluate the smoothness of target tracking. Both algorithms are based on geometric methods of videooculographic data processing. Methods. The assess of the algorithms effectiveness was realized on the model of alcohol intoxication (used the medium doses of alcohol - 0.8 g of 96 % alcohol per 1 kg of body weight). For the simulation of saccadic movements and smooth tracking we developed two psychomotor tests, which were evaluated by two key indicators: the curvature of microsaccade and smooth target tracking. Results. The results showed that the operator's activity disorders were usually accompanied by disturbance of the smooth oculomotor tracking. However the significant changes in the curvature of macrosaccades were not observed. Conclusions. Indicators of the smooth oculomotor tracking turned out to be quite informative for assessing the functional state of a person during the activity and can be used for practical diagnosis. Indicators of curvature of microsaccade were not sufficiently sensitive to the negative external factors and can't be used for practical diagnosis of the current condition of the person.

About the authors

D V Zakharchenko

Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology Russian Academy of Science

Email: dz-ihna@mail.ru
кандидат биологических наук, научный сотрудник Moscow

V I Torshin

Russian Peoples' Friendship University

Moscow

D S Sveshnikov

Russian Peoples' Friendship University

Moscow

B B Radysh

Russian Peoples' Friendship University

Moscow

Y P Starshinov

Russian Peoples' Friendship University

Moscow

E B Yakunina

Russian Peoples' Friendship University

Moscow

L S Shatalova

Russian Peoples' Friendship University

Moscow

References

  1. Баевский Р. М., Иванов Г. Г., Гаврилушкин А. П. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем (методические рекомендации) // Вестник аритмологии. 2002. № 24. С. 65-86.
  2. Дерягина Л. Е., Цыганок Т. В., Рувинова Л. Г., Гудков А. Б. Психофизиологические свойства личности и особенности регуляции сердечного ритма под влиянием трудовой деятельности // Медицинская техника. 2001. № 3. С. 40-44.
  3. Захарченко Д. В., Дорохов В. Б. Окулографические маркеры абнормальных состояний оператора на моделях плавного прослеживания цели и дискретного появления/ исчезновения стимула // Экспериментальная психология. 2016. Т. 9, № 1. С. 53-68.
  4. Попова Н. В., Попов В. А., Гудков А. Б. Возможности тепловидения и вариабельность сердечного ритма при прогностической оценке функционального состояния сердечно-сосудистой системы // Экология человека. 2012. № 11. С. 33-37.
  5. Avila M. T., Sherr J. D., Hong E., Myers C. S., Thaker G. K., others. Effects of nicotine on leading saccades during smooth pursuit eye movements in smokers and nonsmokers with schizophrenia // Neuropsychopharmacology: official publication of the American College of Neuropsychopharmacology. 2003. Vol. 28, N 12. P. 2184.
  6. Bittencourt P. R., Gresty M. A., Richens A. Quantitative assessment of smooth-pursuit eye movements in healthy and epileptic subjects // Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry. 1980. Vol. 43, N 12. P. 1119.
  7. Dombrowe I., Donk M., Wright H., Olivers C. N., Humphreys G. W. The contribution of stimulus-driven and goal-driven mechanisms to feature-based selection in patients with spatial attention deficits // Cognitive neuropsychology. 2012. Vol. 29, N 3. P. 249-274.
  8. Erblich J., Earleywine M. Distraction does not impair memory during intoxication: support for the attention-allocation model // Journal of Studies on Alcohol and Drugs. 1995. Vol. 56, N 4. P. 444.
  9. Golomb J. D., L’Heureux Z. E., Kanwisher N. Feature-binding errors after eye movements and shifts of attention // Psychological science, 2014. Vol. 25, N 5. P. 1067-1078.
  10. Holzman P. S., Levy D. L. Smooth pursuit eye movements and functional psychoses; a review // Schizophrenia Bulletin. 1977. Vol. 3, N 1. P. 15.
  11. Kruijne W., Van der Stigchel S., Meeter M. A model of curved saccade trajectories: Spike rate adaptation in the brainstem as the cause of deviation away // Brain and cognition. 2014. Vol. 85. P. 259-270.
  12. Lemos J., Eggenberger E. Saccadic intrusions: review and update // Current opinion in neurology. 2013. Vol. 26, N 1. P. 59.
  13. Levy D. L., Sereno A. B., Gooding D. C., O’Driscoll G. A. Eye tracking dysfunction in schizophrenia: characterization and pathophysiology // Behavioral Neurobiology of Schizophrenia and Its Treatment. 2010. Vol. 4. P. 311.
  14. Lipton R. B., Levin S., Holzman P. S. Horizontal and vertical pursuit eye movements, the oculocephalic reflex, and the functional psychoses // Psychiatry Research. 1980. Vol. 3, N 2. P. 193.
  15. Madelain L., Harwood M. R., Herman J. P., Wallman J. Saccade adaptation is unhampered by distractors // Journal of vision. 2010. Vol. 10, N 12. P. 29.
  16. McSorley E., McCloy R., Lyne C. The spatial impact of visual distractors on saccade latency // Vision research. 2012. Vol. 60. P. 61-72.
  17. Nilsson M. H., Patel M., Rehncrona S., Magnusson M., Fransson P.-A., others. Subthalamic deep brain stimulation improves smooth pursuit and saccade performance in patients with Parkinson’s disease // Journal of neuroengineering and rehabilitation. 2013. Vol. 10, N 1. P. 33.
  18. Song J.-H., McPeek R. M. Eye-hand coordination during target selection in a pop-out visual search // Journal of neurophysiology. 2009. Vol. 102, N 5. P. 2681-2692.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2019 Human Ecology


 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».