Биологический сигнал
Что именно измеряет прибор - и где возникает ошибка?
Любая красивая кривая проходит путь от организма через датчик и алгоритм.
Сначала величина.
Потом интерпретация.
У двух студентов частота пульса одного человека получилась 72 и 91 уд/мин. По двум числам нельзя выбрать правильный результат. Начните с того, как эти числа были получены.
Выполняйте задания по порядку или выбирайте станцию слева. Нажимайте «Проверить», читайте пояснения и пробуйте снова. Здесь 24 учебных балла, по 3 на станцию; первая попытка сохраняется отдельно. Это тренировка, а не защищённый экзамен.
Перемещайте этапы стрелками вверх и вниз.
Измените кривую
Наблюдайте, что меняется при изменении амплитуды, частоты и фазы. Это синусоида для обучения, а не запись ЭЭГ.
Ответом считаются текущие положения трёх ползунков. Амплитуда измеряется от нуля до пика, размах - от минимума до максимума.
Быстрое выглядит медленным
Линия - непрерывный модельный сигнал. Кружки - отсчёты, которые сохранил прибор. При редкой записи те же отсчёты могут соответствовать другой частоте.
Показана идеальная синусоида с нулевой начальной фазой. Для реальной записи нужна защита от наложения спектров до оцифровки и запас для переходной полосы фильтра. Здесь fs и частота сигнала меняются независимо.
Пики ещё не равны ударам
В 10-секундную учебную модель пульсовых волн добавили три узких импульса движения. Детектор пометил 15 кандидатов и получил 90 уд/мин.
Нажмите на кружки над графиком или на кнопки с временем. Повторное нажатие снимает отметку.
В этой модели происхождение импульсов известно по условию. В реальной записи нерегулярность и необычная форма сами по себе не доказывают артефакт. Оценка N / T × 60 здесь учебная; прибор может использовать интервалы между пиками и другие окна.
Чище - не всегда точнее
По условию полезная составляющая - 5 Гц, амплитуда 20 мкВ; помеха - 40 Гц, амплитуда 8 мкВ. Меняйте частоту среза и сравнивайте вход с выходом фильтра.
Модель: установившийся отклик причинного аналогового ФНЧ первого порядка, H(f) = 1 / (1 + j f / fc). Переходный процесс не показан. Этот фильтр ослабляет составляющие и меняет их фазы. Числа здесь не являются рекомендацией по настройке ЭЭГ.
Число зависит от измерения
Одинаковый источник может дать разные числа при смене референта. Калибровка помогает проверить масштаб, но не возвращает утраченные вершины.
Иллюстрация насыщения: предел ±20 мкВ. Пунктир - известный исходник учебной модели; из одной ограниченной записи его восстановить нельзя.
Что скрывается в знаменателе?
Процент меняется, даже если числитель остаётся прежним. А чистые фрагменты могут представлять только часть исследуемого состояния.
Границы диапазона, способ интегрирования мощности и единицы одинаковы по условию.
«Бета 38% - высокая тревога»
В отчёте нет монтажа, фильтров, сведений о движении, мышечном напряжении и нормативной базе. Проверьте логику вывода до психологической интерпретации.
Свободные ответы сохраняются в протоколе. Их обсуждает преподаватель; автоматические баллы за длину или ключевые слова не начисляются.
Мой результат
Проверьте незавершённые станции и сохраните протокол для обсуждения на занятии. Повторные попытки разрешены.
PDF создаётся через окно печати браузера: выберите «Сохранить как PDF».
Сравните объяснения в тройках. Каждый называет один факт, одно ограничение и один следующий шаг. Для защиты решения используйте свой протокол, а не только сумму баллов.
Удалить ответы и историю попыток этого тренажёра в текущем браузере? Сначала скачайте протокол, если он вам нужен.
Основа практикума и описание моделей
Практикум дополняет рабочую тетрадь ко второй лекции «Биологический сигнал: что именно измеряет прибор». Теоретическая основа: Мозг, познание, разум, под ред. Б. Баарса и Н. Гейдж, пер. под ред. В. В. Шульговского, БИНОМ, 2014, часть 1, глава 4.
- Все графики в этом файле созданы математически для обучения. Они не являются записями студентов, клиническими данными или диагностическими нормативами.
- Синусоида: A sin(2πft − φ). Фаза в ползунке задаёт отставание. В модели дискретизации точки вычисляются в моменты n / fs; совместимая частота находится сворачиванием в диапазон от −fs/2 до fs/2.
- ФПГ: 12 регулярных пульсовых волн за 10 с и 3 добавленных импульса. Реальная ФПГ зависит от оптических свойств и пульсовых изменений кровенаполнения ткани; форма модели упрощена.
- Фильтрация: аналитический установившийся отклик ФНЧ первого порядка. Показанный сдвиг относится к отдельной синусоидальной составляющей и не равен универсальной задержке любого события. Некоторые другие фильтры способны вызывать звон и колебания вокруг резких переходов.
- О фильтрах: MNE - Background information on filtering.
- О мышечном вкладе в ЭЭГ: Goncharova et al., 2003. EMG contamination of EEG.
Интернет не нужен для заданий. Внешние ссылки открываются только по нажатию. Файл ничего не отправляет преподавателю автоматически. Учебные баллы показывают выполнение заданий и не являются психодиагностической оценкой.
