A szkeletomotoros rendszer A vázizomzat elektromos aktivitásának vizsgálata: elektromiográfia (EMG)
Az okulomotoros rendszer A szemmozgások és a pupilla vizsgálata
A respiratorikus rendszer A légzőműködések vizsgálata Pszichofiziológia, PTE 2015, Hernádi I.
Az izomösszehúzódás mechanikája 1. kontrakciós formák
Az izomösszehúzódás mechanikája 3. Ingerlés-összehúzódás
Vázizomrost-típusok és funkciói tónusos rostok kétéltű, hüllő, madár testtartás emlős izomorsó és extraokuláris izmok nincs AP, sok-sok szinapszis lassú kontrakció - hatékony izometriás feszülés lassú rángás típusú rostok (I. típus) aerob út dominál emlős testtartás lassú kontrakció, lassú fáradás - sok mioglobin (vörös rostok), sok mitokondrium, jó vérellátás gyors rángás típusú oxidatív rostok (IIa. típus) vadon élő, jól repülő madarak mellizmai gyors, de lassan fárad - sok mioglobin, vörös rostok gyors rángás típusú glikolitikus rostok (IIb. típus) igen gyors, gyorsan fárad - fehér rostok baromfi mellizom
A neuromuscularis ingerületáttevődés
A neuromuscularis ingerületáttevődés klinikai/ gyakorlati vizsgálata: EMG
• • • • http://physiology.elte.hu/gyakorlat/jegyzet/emg.pdf
Konstans elektromágneses zaj Két szignál kivonása (differenciál erősítés) Összetett (compound) motoros egység akciós potenciálok (MUAP) Minden MUAP elvezetése, amiket a CNS aktivál
Az EMG mérése a pszichofiziológiában
MP30 Unit
Hand Dynamometer
Electrode Lead
Az EMG és izomerő együttes mérése
Az EMG mérése a pszichofiziológiában
Művi arckifejezések mimikai izmok ingerlésével (A. Elsenaar)
•a mimikai izmok beidegzésének precíz komuter-vezérelt elektromos ingerlése •az érzelmet mutató arckifejezések ‘térképezése’ • ‘művészeti’ vonatkozások http://artifacial.org/ http://www.youtube.com/watch ?v=PctrRsPb5A4
HR, SCR és EMG adatok együttes értelmezése Lang et al., (2003)
Az EMG felhasználási területei • • • • •
Csalás detektálása (detection of deception) Alvási poligráfia (polysomnography) Fejfájás és stressz gyógyítása (headache and stress reduction) Fizikoterápia és rehabilitáció (physical medicine and rehabilitation) Egyéb (ipari) – – – – – –
ergonómia (egérhasználat, autóülések komfortja, stb..) fotofóbia: hunyorgás („squinting) reakcióidő feladatok: pontos válaszdetektálás (overt) képességek fejlesztése:adott mozgásra spec. izmok esetében reklámok hatékonyságának vizsgálata anesztézia mértékének megállapítása
Elektro-okulográfia (EOG), pupillometria
Elektrookulográfia (EOG) és a szemmozgások analízise
Szemmozgások: tremor (30-80Hz) szakkádok lassú sodródás gyors, reflexes mozgás http://physiology.elte.hu/gyakorlat/jegyzet/Elektrookulografia.pdf http://www.erg.bme.hu/szakkepzes/fiziologia/eog.ppt#258,6,Makro szemmozgások:
Az elektrookulográfia (EOG) felhasználási területei Fixált és vezetett szemmozgások vizsgálata (pl. képfelismerés esetén, vagy szemozgásos feladat során) Szakkadikus szemmozgások vizsgálata pl. olvasás során Fixálási gyakoriság vizsgálata a szem pigment sejtjeit érintő elváltozások felderítésekor Gyors szemmozgásokkal járó alvási szakaszok (REM) azonosításában
http://physiology.elte.hu/gyakorlat/jegyzet/Elektrookulografia.pdf
Elektrookulográfia/EMG felhasználási területei
http://e-collection.ethbib.ethz.ch/eserv/eth:21/eth-21-01.pdf
Elektrookulográfia/EMG felhasználási területei
Elektrookulográfia/EMG felhasználási területei
Pupillometria: a pupilla méretének meghatározása
Szemmozgások analízise (klasszikus „eye tracking” – Yarbus, 1967)
(from Yarbus, "Eye Movements and Vision", Plenum Press, NY, 1967)
Pupillometria és figyelmi folyamatok A LC-NE rendszer szerepe a ‘task-engagement’-ben*
Figure 1. Grand-average P3 ERPs and phasic pupil dilation waveforms sorted into quintiles according to pretarget pupil diameter. Target tones evoked both P3 components (a; accompanied by grand-average topography) and large phasic pupil dilations (b), sorted here into quintiles according to pretarget pupil diameter. See Method for a detailed description of the sorting procedure. Figure 2. Pupil diameter and task engagement. a: Reaction time coefficient of variation (RT CV) exhibited a U-shaped relationship to pretarget pupil diameter: Epochs marked by an intermediate pretarget pupil diameter were associated with good performance, indicative of increased engagement in the task (second-order polynomial line of best fit drawn in black). b: Phasic pupil dilations were strongly inversely related to their corresponding pretarget pupil diameters, and (c) larger pupil dilations were marked by relatively poor task performance. Error bars depict standard error of the mean.
*Forrás: Murphy és mtasi, Psychophysiology, 2011. DOI: 10.1111/j.1469-8986.2011.01226.x
Az EOG felhasználási területei Orvostudomány: • Kóros szemmozgások analízise, nystagmusok http://www.clinph-journal.com/pb/assets/raw/Health%20Advance/journals/clinph/Chapter5.pdf
• Alvásanalízis: (REM fázis azonostása)
Pszichológia/közgazdaságtan: • Szakkádok analízise (kereső/pásztázó szemmozgások, felh: pl. reklámok hatékonysága) •http://www.medicine.mcgill.ca/physio/vlab/other_exps/EOG/saccades_n.htm
• Lassú követő szemmozgások: http://www.medicine.mcgill.ca/physio/vlab/other_exps/EOG/smooth_n.htm
• Olvasás követése • VOR • Artefactok azonosítása, szűrése (pl.EEG esetében)
Szemmozgások analízise (pupillamozgás meghatározása infravörös fénnyel – eye tracking)
A légzés szervrendszere Respirációs pszichofiziológia
A légzőrendszer felépítése 1. Felső légutak orr, garat Alsó légutak: gége (larynx) légcső (trachea) bronhusok tüdő
A légzőrendszer felépítése 2. Segédszervek: mellhártya (pleura) légzőizmok bordaközti izmok rekeszizom (diaphragma)
A légzés mechanikája -nyomásviszonyok
A légzési térfogatok mérése ’spirometria’
TV: respirációs levegő – 500 ml IRV: belégzési rezerv – 3000 ml ERV: kilégzési rezerv – 1200 ml RV: reziduális levegő – 1000ml Vitálkapacitás=IRV+TV+ERV
A légzési gázok megoszlása (parciális nyomások - Hgmm)
A légzőműködések idegrendszeri szabályozása: agytörzsi folyamatok
Nyúltvelő: DRG: dorsalis respirációs neuroncsoport – belégzőközpont VRG: ventrális respirációs neuroncsoport – kilégzőközpont Híd: NPB: nu. parabrachialis med.= ‘pneumotaxiás’ központ – ritmus normalizálás APK: apneuziás központ
A légzőműködések idegrendszeri szabályozása: Összefoglalás
Source: http://apbrwww5.apsu.edu/thompsonj/Anatomy%20&%20Physiology/2020/2020%20Exam%20Reviews /Exam%203/CH22%20ANS%20Control%20of%20Breathing.htm
Az légzőműködések gyakorlati mérése
A légzőműködések gyakorlati mérése
Az légzőműködések vizsgálatának felhasználási területei • Emóciókutatás – filmek tartalma és a légzési mintázat kapcs. • Kognitív aktivitás/aktiváció – hypoxia-kutatás, légzési manőverek, hemiszfériumok közötti különbségek • Szagokkal kapcsolatos tanulás és idegr. aktiváció (sniffing<>smelling) • Szagok hatása a légzési mintázatra - kondícionálható • Beszéd – periaqueductal gray material (PAG) – közös laryngeális és respirációs kimenetek - koordináció • Asthma/COPD – biofeedback control • Légzésritmusok biofeedback, wellness (http://www.breathing.com/articles/respiratory-psychophysiology.htm)
A légzőműködések gyakorlati mérése pld.: Pánikreakció (mint gyógyszer-mellékhatás) kezelése*
*Abelson et al., Psychosomatic Medicine 58:302-313 (1996)
Köszönöm a figyelmet!
