Проекты

Способ исследования зрительного восприятия движения и устройство для его реализации

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Метод» среди работ учащихся 8−9 классов

Направление работы: Информационные технологии, Медицина
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1557
Предметы: Физика, Биология, Информатика
Классы: 9 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2020 года

Актуальность

Хорошо известно, что каждый год в ДТП гибнет столько людей, сколько гибнет в небольшой войне. Это связано с тем, что не все люди обладают хорошим «таймингом» – реакцией на движение – и имеют нетренированное периферическое зрение.
В этом проекте мы описываем разработанную нами уникальную установку для проверки и тренировки способности воспринимать движение периферическим зрением. Наша установка позволяет проверять самые далекие участки периферического зрения, что недоступно офтальмологам.

Цель

Разработать оптико-электронную установку, позволяющую предъявлять наблюдателю попеременно вспыхивающие на короткое время в определенном порядке световые точки в левом или правом полуполе зрения (относительно центра фиксации) с различным удалением от точки фиксации на периферию зрения (с различным «эксцентриситетом»).

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

Устройство имеет вид направляющей платформы длиной 120 см, расположенной перпендикулярно оптической оси глаз наблюдателя. В центре платформы закреплена планка с зеленым индикатором, который служит для наблюдателя центральной «точкой фиксации». На платформе слева и справа от центра расположены два кронштейна, каждый с закрепленной на нем горизонтальной линейкой из 10 светодиодов. Кронштейны можно произвольно смещать по направляющей ближе или дальше от центра, что позволяет предъявлять стимулы с разным «эксцентриситетом», т.е. на разном угловом расстоянии от центральной точки фиксации, вплоть до самой дальней периферии поля зрения обоих глаз. В последнем случае при расстоянии до точки фиксации 50 см это составит угол 85°, т.е. боковую границу поля зрения.

Элементы установки:

1 – точка фиксации

2 – кронштейны с полосками светодиодов

3 - пульт для ответов испытуемого в виде консоли с 8 кнопками

4 - кронштейны

5 – направляющая, по которой кронштейны можно перемещать к центру

6 – монитор

Проект реализован на базе двух ключевых составляющих:

  • консоль взаимодействия с пациентом;
  • лицевая панель на компьютере для ведения статистики.

В свою очередь консоль взаимодействия с пациентом состоит из четырёх печатных плат Neopixel stick, c установленными на ней неопикселями ws2812b, восьми кнопок PBS26-B, установленных в корпусе и отладочной платы Arduino Uno, установленной для передачи статистических данных на лицевую панель и работы с консолью.

Описание

Авторами была разработана оптико-электронная установка, позволяющая производить исследования периферического зрения, а также выявлять  ранние стадии различных заболеваний, связанных с нарушением восприятия зрительной информации.

Результаты работы/выводы

Мы разработали эффективный прибор и метод для исследования зрительного восприятия движения человека во всех точках поля зрения, включая дальнюю периферию, и для раннего выявления глаукомы, поскольку обычно она начинается с уменьшения дальней периферии зрения. Но именно дальняя периферия зрения очень чувствительна к обнаружению движения.

 

Перспективы использования результатов работы

Наша установка может быть использована:
1. Для проверки способности водителей машин и пешеходов воспринимать движение на периферии поля зрения.
2. Для тренировки этой способности. Особенно это важно для профессиональных водителей, которым приходится ездить при самых неблагоприятных погодных условиях, в том числе в условиях плохой видимости.
3. Для раннего обнаружения опасных глазных заболеваний, особенно глаукомы, которая начинается с поражения именно периферического зрения и обычно замечается уже тогда, когда лечение затруднено.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

ООО «Научные развлечения».

Мнение автора

«Курчатовский проект надо ценить, поддерживать и развивать. Работа конференции продумана, все мероприятия организованы на высоком уровне. Мы не только интересно провели время, но и были заняты серьёзной работой. Очень гордились собой и нашим руководителем, когда представляли свой проект. Нам важно быть частью подобного мероприятия. Повышается самооценка, желание творить. Вперед к новым вершинам, «от знаний к практике, от практики к результату»»