Влияние фрактальных лазерных динамических изображений на функциональное состояние человека «СВЕТОТЕХНИКА», 2021, № 4
Авторы статьи:
Прокопенко Виктор Трофимович, Матвеев Николай Вадимович, Олейник Роман Владимирович, Сапунова Наталия Петровна, Резников Станислав Сергеевич
Прокопенко Виктор Трофимович, доктор техн. наук, профессор. Окончил в 1963 г. Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) по специальности «Диэлектрики и полупроводники». Профессор факультета лазерной фотоники и оптоэлектроники Университета ИТМО. Заслуженный деятель науки РФ. Область научных интересов: междисциплинарные исследования, источники излучения и их применение, оптико-электронные системы и комплексы разного назначения
Матвеев Николай Вадимович, кандидат техн. наук. Окончил Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет ИТМО по специальности «Техническая физика». Разработчик компании «Креатив» Unity. Область научных интересов: междисциплинарные исследования, световая живопись, светомузыкальные спектакли, изучение влияния видимого излучения на психоэмоциональное состояние человека
Олейник Роман Владимирович, инженер. Окончил магистратуру и аспирантуру СанктПетербургского национального исследовательского университета ИТМО по специальностям «Мехатроника и робототехника» и «Системный анализ, управление и обработка информации (в технических системах)». Инженер-конструктор ГК «МСС». Область научных интересов: междисциплинарные исследования по разработке робототехнических и мехатронных устройств
Сапунова Наталия Петровна, музыкант и инженер. Окончила магистратуру и аспирантуру Санкт-Петербургского национального исследовательского университета ИТМО по специальностям «Техническая физика» и «Фотоника, приборостроение, оптические и биотехнические системы и технологии» соответственно, а также факультет искусств Санкт-Петербургского университета культуры и искусств. Солистка СПб ГБУК «Государственный академический русский оркестр им. В.В. Андреева». Область научных интересов: междисциплинарные исследования по влиянию видимого диапазона излучения на психофизиологическое состояние человека
Резников Станислав Сергеевич, кандидат техн. наук. Окончил Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет ИТМО по специальности «Мехатроника». Область научных интересов: междисциплинарные исследования по разработке робототехнических устройств с оптимальными внешними характеристиками и внутренней структурой (по аналогии с живой природой)
Аннотация
Рассматривается влияние на человека визуальной стимуляции в виде визуального окружения, сформированного лазерными динамическими визуальными изображениями с заданными параметрами фрактальности и являющегося по своим структурным и восстановительным характеристикам аналогом естественной визуальной среды, которая известна своими восстановительными свойствами: снижает уровень нагрузки на системы восприятия, восстанавливает функциональное (общее) состояние человека и т.д. Формирование такой среды-аналога достигается применением разработанного лазерного RGB оптико-электронного устройства с нетрадиционным оптическим элементом, трансформирующим структуру светового пучка источников излучения в абстрактное световое поле с оптимальными для восприятия значениями фрактальной размерности D1,3–1,5, что служит позитивным критерием оценки адекватности этого поля визуальной естественной среде. Для оценки уровня влияния визуальной среды-аналога применялся метод электроэнцефалографии (ЭЭГ), основанный на анализе активности α-ритма мозга человека, который связан с расслабленным состоянием бодрствования.
Оценка показала, что предложенная визуальная стимуляция оказывает достоверный положительный эффект как инструмент светотерапии. Полученные в процентном соотношении данные о разности медианных значений выборок мощности α-ритма в 18 отведениях на стадиях «до» и «после» визуальной стимуляции показали прирост мощности α-ритма в 40 % от исходного уровня. При этом минимальный прирост составил 17,8 % и соответствует теменному отведению P3-A1, а максимальный – 51,4 % – средне-височному отведению T4-A2. Кроме того, достоверно снизились систолическое и диастолическое артериальные давления (АД) и частота сердечных сокращений (ЧСС) – на 8, 5 и 10 % соответственно. Полученные данные свидетельствуют о снижении уровня беспокойства, разгрузке систем восприятия и положительной динамике влияния лазерных визуальных динамических изображений на функциональное состояние человека. Проведённый статистический анализ подтверждает достоверность положительной динамики изменений мощности α-ритма, АД и ЧСС.
Список использованной литературы
1. «УзорЛазер». URL: https://uzorlazer.ru/ (дата обращения: 01.03.2021)
2. «Рикта-лазер». URL: http://rikta-lazer. ru/catalog/view/category/virtuemart_category_id/55.html (дата обращения: 01.03.2021).
3. Матвеев Н.В., Прокопенко В.Т., Сапунова Н.П., Фридман Д.А. Влияния светомузыкальных спектаклей на психофизиологическое состояние человека // Светотехника. – 2016. – № 1. – С. 5–7.
4. Matveev N., Sitkina E., Salogubova I., Pashkevich M. Artistic light and sound performance and mental health / 3rd International Multidisciplinary Scientific Conference on Social Sciences and Arts, SGEM 2016. – 2016. – Vol. 2, No. 1. – P. 149–153.
5. Матвеев Н.В., Прокопенко В.Т., Сапунова Н.П. Комплексное влияние лазерных визульных эффектов и звука на функциональную деятельность человека // Инженерный вестник Дона. – 2017. –№ . 2 (45).
6. Матвеев Н.В., Пашкевич М.Л. Влияние драматургии светового сценария на эффективность сеанса аудио-визуальной стимуляции // Светотехника. – 2017. – № . 4. – С. 71–74.
7. Zueva M.V., Makarenko N., Belyaev F.P., Karankevich A.I., Belitskaya L.A. Brain training with fractal optical stimulation to improve the performance of table tennis athletes // Journal of Physical Fitness, Medicine & Treatment in Sports. – 2018. – Vol. 5, No. 1. – P. 001–005.
8. Зуева М.В., Ковалевская М.А., Донкарева О.В., Каранкевич А.И., Цапенко И.В., Таранов А.А., Антонян В.Б. Фрактальная фототерапия в нейропротекции глаукомы // Офтальмология. – 2019. – Т. 16, № 3. – С. 317–328.
9. Richardson M., Maspero, D. Golightly, D. Sheffield, V. Staples, Lumber R. Nature: a new paradigm for well-being and ergonomics // Ergonomics. – 2017. – Vol. 60, No. 2. – P. 292–305.
10. Alcock I., White M.P., Wheeler B.W., Fleming L.E., Depledge M.H. Longitudinal effects on mental health of moving to greener and less green urban areas // Environmental Science & Technology. – 2014. – Vol. 48, No. 2. – P. 1247–1255.
11. Miyazaki Y., Lee J., Park B.J., Tsunetsugu Y., Matsunaga K. Preventive medical effects of nature therapy // Nippon Eiseigaku Zasshi = Japanese Journal of Hygiene. – 2011. – Vol. 66, No. 4. – P. 651–656.
12. Staats H., Kiviet A., Hartig T. Where to recover from attentional fatigue: an expectancy-value analysis of environmental preference // Journal of Environmental Psychology. – 2003. – Vol. 23, No. 2. – P. 147–157.
13 . Berman M.G., Jonides J.S., Kaplan S. The cognitive benefits of interacting with nature // Psychological Science. – 2008. – Vol. 19, No. 12. – P. 1207–1212.
14. Demiralp E., Hout M.C., Hunter M.R., Karimi H., Hanayik T., Yourganov G., Jonides J., Berman M.G. Is the preference of natural versus man-made scenes driven by bottom–up processing of the visual features of nature? // Frontiers in Psychology. – 2015. – April, 23.
15. Van den Berg A., Koole S., van der Wulp N. Environmental preference and restoration: (how) are they related? // Journal of Environmental Psychology. – 2003. – Vol. 23, No. 2. – P. 135–146.
16. McMahan E.A., Estes D. The effect of contact with natural environments on positive and negative affect: a meta-analysis // The Journal of Positive Psychology. – 2015. – Vol. 10, No. 6. – P. 507–519.
17. Berto R. Exposure to Restorative Environments Helps Restore Attentional Capacity // Journal of Environmental Psychology. – 2005. – Vol 25, No. 3. – P. 249–259.
18. Матвеев Н.В., Сапунова Н.П., Ахмадуллин Р.М., Усманова Ф.С. Метод оценивания визуальной сложности динамических изображений // Изв. вузов. Приборостроение. – 2019. – Т. 62, № 5. – С. 433–441.
19. Forsythe A., Nadal M., Sheehy N., Cela-Conde C.J., Sawey M. Predicting beauty: fractal dimension and visual complexity in art // British Journal of Psychology. – 2011. – Vol. 102, No. 1. – P. 49–70.
20. Кобалава Ж.Д., Конради А.О., Недогода С.В. и др. Артериальная гипертензия у взрослых. Клинические рекомендации 2020 // Российский кардиологический журнал. – 2020. – Т. 25, № 3. – 3786.
Ключевые слова
Выберите вариант доступа к этой статье
Купить
Иллюстрации - 3
Таблицы и схемы - 2
