Yugra State University / Югорский государственный университет

Актуальность (контекст) тематики статьи. В последнее время научно-технический прогресс позволяет широко использовать высокотехнологичные электронные средства для создания систем безопасности. Преимущества выявления людей, находящихся в состояниях наркотического и алкогольного опьянения системами видеонаблюдения по пупиллограммам [1] неоспоримы. Однако те, кто является носителем неблаговидных агрессивных намерений, находятся в тени. Стандартный метод определения эмоций, ориентируемый на регистрацию мимики хорош, но, если человек хорошо владеет собой, то распознать негативные намерения сложно. Для решения этой проблемы мы предлагаем от пассивных систем безопасности перейти к активным. Поэтому сегодня актуальны исследования зрачковой реакции на предъявляемые стимулы.

Целью исследований является выявление закономерностей пупиллограмм, которые возможно применять для контроля зрачковой реакции на значимые для индивида стимулы. При этом решались следующие задачи: проверка возможности интерпретации пупиллограммы при помощи синхронизации их с треками центра внимания и поиск участков пупиллограмм, предположительно являющимися следствием эмоциональной реакции в ответ на предъявляемые стимулы;

Описание хода исследования. На первом этапе были отобраны изображения, используемые в качестве стимулов, предъявляемых испытуемым. Стимулы носили тематический характер и способствовали выявлению нестабильности психофизического состояния человека или его предрасположенность к агрессии. На втором этапе проводилась калибровка оптоэлектронной системы, регистрирующей пупиллограммы и окулограммы [1], а также стабилизация факторов, влияющих на размер зрачков. Пупиллограммы снимались у групп двух возрастных категорий (16–25 лет и 45–50 лет) по 10 и 5 человек соответственно, в которых присутствовали представители разных полов. Болезни глаз у людей отсутствовали, зрение было нормальным или скорректированным. 

Результаты исследования.Установлена зависимость размеров зрачков и смещения центра внимания. Проверка ранговой корреляции пупиллограмм, полученных при рассматривании разными людьми одинаковых последовательностей визуальных стимулов показала, что уровень значимости p, в основном, не превышал критическое значение альфа = 0,05. Достоверность корреляции подтверждает зависимость пупиллограмм от формы рассматриваемых человеком объектов и существование закономерностей, объединяющих пупиллограммы. Установлено, что микросаккады в пупиллограммах хорошо объясняются перемещением и фокусировкой взгляда на деталях рассматриваемого изображения, что позволяет интерпретировать их как волны внимания. Синхронизация пупиллограмм и окулограмм позволяет выделять участки, предположительно объясняемые эмоциональной реакцией индивида на слабый внешний раздражитель. Фурье-анализ пупиллограмм показал изменение наблюдаемого спектра частот, в зависимости от наличия или отсутствия эмоциональной реакции, скорости смещения центра внимания. 

Выводы.Наблюдаемый набор частот позволяет предположить наличие связи диаметров зрачков с потенциалами мозга. Прикладное значение полученных результатов заключается в расширении возможностей использования биометрических систем безопасности, в том числе для профилактики суицидов среди подростков.

1. Пупиллография (от лат. pupilla — зрачок и греч. grapho — записываю) — метод графической регистрации ширины зрачков.

Pupilography (Latin Pupilla – “an eye pupil” + Greek Grapho – “to write”) is a method of graphic registration of the width of the eye pupils.

2. Окулография(отслеживание движения глаз, трекинг глаз; айтрекинг) — определение координат взора («точки пересечения оптической оси глазного яблока и плоскости наблюдаемого объекта или экрана, на котором предъявляется некоторый зрительный раздражитель»)

Oculography (eye movement tracking, eye tracking; eytracking) is tracking gaze coordinates (“intersection point of the optical axis of the eyeball and the plane of the observed object or screen used to show the visual stimulus”)