Психофизиологические исследования предполагают достаточно большое количество экспериментальных методов. При определении психофизиологических особенностей зрительного восприятия широко используемыми современными методами являются ЭЭГ и «eye tracking», позволяющие определять электрическую активность коры полушарий мозга и следить за саккадами при предъявлении различных стимулов [3, 6]. Менее распространенным является метод, основанный на восприятии числа мельканий в единицу времени ‒ критической частоты слияния мельканий (КЧСМ).
Показатель КЧСМ зависит от большого числа факторов – размера тестирующего поля и места проекции на сетчатке, интенсивности и спектрального состава предъявляемого стимула, глубины модуляции и длительности стимулов, их количества при многократном предъявлении [1, 3, 6]. Увеличение интенсивности стимула и яркости стимула ведет к уменьшению показателя КЧСМ. Выявлено влияние на показатели КЧСМ предварительной адаптации, условий проведения измерения и побочных слуховых, температурных, обонятельных раздражителей, которые могут изменять КЧСМ в обе стороны [4].
Результаты величины КЧСМ у взрослых людей не одинаковы по данным различных литературных источников, что связано с отличиями в оборудовании и методиках измерения. Осложняет определение показателя КЧСМ и тот факт, что регистрация зависит не только от методики измерения, но и от физиологического состояния человека [4].
Показатель КЧСМ в норме как у взрослых, так и у детей составляет 41-45 Гц [2, 7, 8]. Красноперова Н.А. (1998) утверждает, что эти показатели характерны только для макулярной зоны сетчатки и только при центральном предъявлении стимула[5]. Есть мнение, что для центральной зоны сетчатки (5°) показатель КЧСМ составляет 40-45 Гц, для парацентральной зоны (10°-20°) – возрастает до 55 Гц, для периферии снижается до 35-40 Гц. Ряд авторов заявляют, что показатель КЧСМ на периферическом отделе сетчатки составляют 60 Гц [1].
Традиционный вариант КЧСМ предполагает, что стимул воспринимается, в основном, макулярной областью сетчатки. На данный момент установлено, что при предъявлении стимула в угловом диапазоне 10°-55° показатель КЧСМ пропорционален логарифму углового размера поля зрения и возрастает к периферической области сетчатки на 10-15 Гц [1].
При центральном предъявлении КЧСМ для зеленого стимула в норме на несколько Гц выше, чем для красного. Это связано с тем, что в области центральной ямки в большем количестве находятся красно-чувствительные колбочки, а в парацентральной области – в основном зеленые. Так, разность между данными на стимуляцию зеленым и красным светом составляет 3-4 Гц. Эта разность является достоверной во всех возрастных групп, кроме старшей, и может служить признаком нормы показателей КЧСМ для монохроматических стимулов красного и зеленого цвета [1].
Считается, что величина показателя КЧСМ не зависит от остроты зрения [1, 8]. Это утверждение справедливо только при центральном предъявлении стимула и при небольшом размере источника, поскольку проекционное поле окажется в макулярной области сетчатки. В случае нарушений остроты зрения и когда размер источника достаточно большой, проекция на сетчатке будет другого размера, и, следовательно, в зависимости от нарушения остроты величина показателя КЧСМ будет иной, чем в случае нормальной остроты зрения.
В настоящей статье представлены результаты по показателю КЧСМ для возрастной группы 20-25 лет без учета гендерных особенностей. Эксперимент проводился с помощью оригинальных КЧСМ-очков (рис. 1а). Источником стимула является трехцветный светодиод размером 4 мм, расстояние от источника до поверхности глаза составляет 20 мм. КЧСМ-очки имеют подключение к ПК посредством USB-интерфейса, управление осуществляется посредством специализированного ПО «eyeLight», позволяющего задавать спектральный состав, интенсивность, глубину и длительность стимула (рис. 1б). Исследования проводились при скорости 1 Гц/с в сторону увеличения частоты мельканий для белого, красного, зеленого и синего цветов. Исследования проводились отдельно для каждого глаза, эксперимент повторялся для правого глаза через 10 минут после прочтения испытуемым мелкого текста с ЖК дисплея, находящегося на расстоянии наилучшего зрения, с целью выявления усталости зрительного анализатора на показатель КЧСМ.
Следует отметить, что средние значения показателя КЧСМ по результатам эксперимента (табл. 1) выше описанных в литературе [1, 2, 7, 8].
Возможной причиной этого является большая область проекционного поля стимула на сетчатку вследствие близости источника света к глазу. Так же следует отметить разницу между показателями для различных цветов стимула: максимальное значение КЧСМ имеет для зеленого цвета, на 1-1,5 Гц меньше для красного, и наименьшее значение (на 2-2,5 Гц меньше по отношению к зеленому цвету) для синего цвета стимула. Скорее всего, это связано с количеством различного типа колбочек в области проекционного поля стимула. Это же является причиной разности между показателями КЧСМ для зеленого и красного цветов, согласно [2] разность составляет 3-4 Гц.
Таблица 1
Средние значения показателя КЧСМ по результатам эксперимента
|
Глаз |
Цвет стимула |
Значения КЧСМ, Гц |
|
Левый |
White |
48,86 |
|
Red |
46,57 |
|
|
Green |
47,86 |
|
|
Blue |
44,57 |
|
|
Правый |
White |
49,38 |
|
Red |
48 |
|
|
Green |
49,86 |
|
|
Blue |
47,14 |
Результаты проведенного эксперимента показывают, что для испытуемых со слабой степенью миопии для одного глаза и нормальной остротой для второго наблюдается разница в показателях КЧСМ 5-7 Гц для всех спектральных диапазонов, что не согласуется с мнением других исследователей [1]. Возможной причиной таких различий так же может быть бóльшая область проекции стимула на сетчатке.
Еще одна задача исследования была направлена на выявление зависимости показателя КЧСМ от утомления зрительного анализатора. В статье [6] показатель КЧСМ регистрировался после 15-минутного чтения текста с ЖК экрана монитора – снижение КЧСМ составляло 2-3 Гц.
В проведенном исследовании испытуемые читали мелкий текст в течение 10 минут с экрана ноутбука. Полученные результаты по значениям КЧСМ после чтения для правого глаза приведены в табл. 2.
Таблица 2
Результаты по значениям КЧСМ после чтения для правого глаза
|
Цвет |
White |
Red |
Green |
Blue |
|
Значение КЧСМ, Гц |
47,25 |
45,125 |
48 |
46,625 |
а б
Рис. 1. а) Оригинальные КЧСМ-очки; б) ПО «eyeLight»
После чтения мелкого текста значение КЧСМ так же снизилось 1,5-3 Гц, причем максимальное снижение наблюдалось для красного цвета стимула. Снижение показателя связано с утомлением зрительного анализатора на всех уровнях, в том числе центрального зрительного нейрона и зрительной коры [8].
В заключении стоит отметить, что КЧСМ может служить не только характеристикой нормальной работы, но и показателем утомления зрительного анализатора при неправильной организации деятельности.