Модель тезисов

Оценка степени развития вестибулярной функции спортсменовфигуристов с применением технологий виртуальной реальности
Ковалёв Артём Иванович
МГУ имени М.В.Ломоносова, факультет психологии
аспирант
Фигурное катание – один из самых зрелищных и красивых видов
спорта.
В связи с большим удельным весом вращательных движений,
изменением направления и скорости локомоций, а также положений тела
чрезвычайно важное значение в фигурном катании имеет деятельность
вестибулярной сенсорной системы.
В связи с большими требованиями, которые предъявляют занятия
фигурным катанием к устойчивости вестибулярного аппарата, его
состояние необходимо тестировать и учитывать при отборе перспективных
фигуристов.
В
качестве
критериев
для
оценки
устойчивости
к
вестибулярным нагрузкам можно использовать реакции организма на
активные и пассивные вращения [9].
На современном этапе
стоит задача разработки новых методов
диагностики сформированности вестибулярной функции у спортсменов
разных возрастных категорий. Для этого требуется наличие специального
современного оборудования, во-первых, для тестирования перечисленных
физиологических показателей и, во-вторых, для инициации нарушений
вестибулярной функции. Выполнение второго требования возможно при
использовании систем виртуальной реальности, которые позволяют
имитировать различные способы вращения виртуального окружения
вокруг наблюдателя, а также тестировать выполнение спортсменом
сложных движений в режиме реального времени [10].
В данном исследовании разрабатывается метод количественной оценки
нарушения вестибулярной функции у спортсменов юношеского возраста
при использовании технологии виртуальной реальности.
Поскольку вестибулярная функция является интегратором сигналов
различных модальностей, для имитации физического движения была
использована
только
зрительная
стимулуляция.
Под
воздействием
объёмного зрительного потока человек переживает иллюзию векции,
субъективно выражающуюся в ощущении движения собственного тела.
Причиной данной иллюзии является сенсорный конфликт между данными
зрительного
анализатора,
проприоцептивной
чувствительности
и
вестибулярного аппарата [11].
В исследовании приняли участие 15 спортсменов фигуристо в возрасте
от 16 до 18 лет и 15 студентов МГУ имени М.В. Ломоносова в возрасте 1718 лет в качестве контрольной группы.
Эксперимент проходил с использованием технологии виртуальной
реальности типа CAVE-technology. Установка состоит из четырёх больших
плоских квадратных экранов, соединенных в куб (верхняя и задняя стенки
отсутствуют). Длина сторон каждого экрана составляет около 2.5 метров.
За кубом располагаются четыре проектора, каждый из которых проецирует
изображение на соответствующий экран.
Стимуляций представляла собой 256 синих кругов на чёрном фоне,
движущихся по эллипсоидной траектории с изменением угла наклона.
Зрительная среда полностью окружала испытуемого, который находился в
положении стоя в середине установки. Воздействие длилось в течение
двух минут.
Рис. 1. Общий вид экспериментальной установки.
Поскольку при наблюдении объёмной зрительной стимуляции глаз
человека совершает колебательные движения для стабилизации положения
взора (нистагм), то было высказано предположение использовать
показатели движений глаз как количественный индикатор использования
данного
механизма.
В
таком
случае
нистагм
понимается
как
компенсаторный механизм, отражающий степень развития вестибулярной
функции. То есть чем больше количество фиксаций, морганий и чем
меньше их длительность, тем эффективнее механизм глазодвигательного
нистагма используется для редуцирования сенсорного конфликта.
Движения глаз регистрировались с помощью системы переносных очков
SMI Eye Tracking Glasses. Частота записи равна 60 Гц.
В результате эксперименты были получены значимые различия по
показателям движений глаз между экспериментальной и контрольной
группами. Так количество фиксаций (t=2,208, df=29, p<0.05) и количество
морганий (t=2,066, df=29, p<0,05) оказалось значимо больше у спортсменов
(Рис.1). При этом количество фиксаций спортсменов более чем в два раза
превышает количество морганий. То есть нистагм большей частью
обеспечивается простым переводом взгляда в направлении движения
стимуляции и обратно к фиксационной точке.
Рис.2. Средние количества морганий и фиксаций.
Напротив, средняя длительность фиксаций (t=2,457, df=29, p<0.05) и
морганий (t=2,078, df=29, p<0.05) оказалась значимо больше у испытуемых
контрольной группы. Значит спортсмены не только быстрее совершают
перевод взгляда, но и длительность морганий у них сокращается. Это
свидетельствует о том, что фигуристы совершают больше движений глаз
для стабилизации взгляда в качестве компенсации дискомфортных
ощущений, вызванных векцией.
Средние значения амплитуд саккад (Рис. 3) также обнаруживают
значимые различия в сторону уменьшения амплитуд у спортсменов
(t=2,871, df=29, p<0.05). Можно заключить, что фигуристы быстрее и чаще
переводят взгляд от точки фиксации, совершая при этом движения глаз
небольшой
амплитуды.
Данный
результат
может
говорить
о
непроизвольности механизма нистагма.
Рис. 3. Средние амплитуды саккад.
Общие баллы, полученные по опроснику, согласуются с показателями
движений
глаз
(Fig.
4).
Так,
испытуемые
контрольной
группы
обнаруживают значимо больший уровень субъективного дискомфорта по
сравнению с фигуристами (t=2,056, df=29, p<0.05).
Таким образом, предложенный нами метод оценки нарушений
вестибулярной
функции
по
показателям
движений
глаз
оказался
эффективным. Были выявлены усиленные движения глаз спортсменов по
сравнению с движениями глаз нетренированных испытуемых в условиях
движущейся объёмной зрительной стимуляции. Это показывает, что
спортсмены фигуристы в силу профессионального развития данной
функциональной системы демонстрируют более активное использование
механизма глазодвигательного нистагма для компенсации вестибулярных
нарушений. Они непроизвольно совершают движения глазами для
стабилизации взгляда и уменьшения чувства потери равновесия даже в
условиях инструкции неподвижно удерживать взгляд на мигающей
фиксационной точке.
Список литературы:
1. Brandt Th., Dichgans,J., Koenig E. Differential effects of central versus
peripheral vision in egocentric and exocentric motion perception. Experimental
Brain Research, 16, 1973, 476–491.
2. Zinchenko Y, Men’shikova G, Chernorizov A, Voyskunskiy A. Technologies
of virtual reality in psychology of sport of great advances: Theory, practice, and
perspectives. Psychology in Russia: State of the Art. 2011. Vol. 4. P. 129–152.
3. Grishina M, Figure skaters training: the management basis, Moscow: PhandS,
1986
4. Kennedy R., Lane N., Kevin S. Berbaum & Lilienthal M. Simulator Sickness
Questionnaire: An Enhanced Method for Quantifying Simulator Sickness, The
International Journal of Aviation Psychology, 3:3,1993, 203-220.
5. Moskwina T, Short program in pair skating. Moscow: PhandS, 1980
Tichomirov A, Kuznetsov A, The demands to coordination abilities in figure
skating. Malahovka: MRGIPhC, 1989
6. Wetzig J, Reiser M, Martin E, Bregenzer N, Von Baumgarten R. Unilateral
centrifugation of the otoliths as a new method to determine bilateral
asymmetries of the otolith apparatus in man. Acta Astronautica, Volume 21,
Issues 6–7, June–July 1990, Pages 519-525
7. Vyatkin B, The role of temperament in sport. Moscow, 1978