Застосування закону Вебера-Фехнера у квантовій електроретинографії

Abstract

Адаптовано метод електроретинографії до задачі виявлення ризиків нейротоксикації, шляхом підвищення чутливості методу при зниженні енергії світлового подразнення, і переходу до квантової електроретинографії, що дало можливість проводити ідентифікацію природи токсиканта, дози токсикації, часу негативної дії та ін. Модифіковано закон Вебера-Фехнера до задачі підвищення чутливості квантової електроретинографії для ви-явлення ризиків нейротоксикації. Підтверджено закон Вебера-Фехнера експериментально, у широкому діапазо-ні зміни інтенсивності світлового подразнення. Проведено перевірку отриманих даних (електроретиносигналу при різних інтенсивностях світлового подразнення в широкому діапазоні) на відповідність нормальному закону розподілу за критерієм Шапіро-Уілка, і побудовано залежність енергії відгуку сітківки (електроретиносигналу) від інтенсивності світлового подразнення, апроксимовано отриману залежність та на основі апроксимаційного поліному, визначено коефіцієнт пропорційності k.

Purpose. Research of the organism or detection of pathologies in the early stages is one of the ways to improve medical procedures. It is important to follow the principle of not invasiveness. Especially when using electroretinogra-phy, which results in electroretinosignal (ERS) - electrical response of the retina of the human eye to light stimulation, which is used to diagnose diseases of the eye. Methodology. Standard methods of electroretinography were used for diagnostics of the eye, and to increase the ratio of signal power to the noise power (Es/En) it was used the high intensity (I) of the light stimulation. Therefore the method of electroretinography was adapted to the problem of identifying the risks of neurotoxication by increasing the sensitivity of the method while reducing the energy of light stimuli, and the transition to quantum electroretinography, making it possible to carry out the identification of natural toxicants, dose intoxication, time and other negative actions. Results. The pattern of operation analyzers human body and the manifes-tation of feelings from the effects of stimuli (effect sound to the auditory analyzers, performance chemicals in flavor analyzers, etc.) Due to the law of Weber-Fechner and, because ERS is the result of photochemical processes in the ret-ina, and given the non-linear nature of the photochemical reactions, we can assume that quantum electroretinography (QERG) will also have a physiological meaning of the Weber-Fechner. Originality. A modification of Weber-Fechner law to the problem of increasing the sensitivity of quantum electroretinography to identify risks of the neurotoxication. Practical value. It was confirmed the Weber-Fechner law experimentally in a wide range of light intensity stimulation. A check of the data (electroretinosignal at different intensities of light stimulation in a wide range) for compliance with a normal distribution by Shapiro-Wilkie criterion was done, and it was built the dependence of retina response energy (electroretinosignal) from the intensity of light stimulation, resulting dependence was approximated. On the basis of approximated polynomials we received the proportionality factor k function (k = 11,3544). Determination of propor-tionality confirmation Law Weber-Fechner makes it possible to carry out diagnostics of the human body based on "quantum" electroretinosignal (QERS). But received QERS, subsequently, require the additional analysis and process-ing, due to the small ratio of signal power and noise.

Адаптирован метод электроретинографии к задаче выявления рисков нейротоксикации, путем повышения чувствительности метода при снижении энергии светового раздражения, и перехода к квантовой электрорети-нографии, что позволило проводить идентификацию природы токсиканта, дозы интоксикации, времени нега-тивного воздействия и др. Модифицирован закон Вебера-Фехнера к задаче повышения чувствительности кван-товой электроретинографии для выявления рисков нейротоксикации. Подтвержден закон Вебера-Фехнера экс-периментально, в широком диапазоне изменения интенсивности светового раздражения. Проведена проверка полученных данных (электроретиносигнала при различных интенсивностях светового раздражения в широком диапазоне) на соответствие нормальному закону распределения по критерию Шапиро-Уилка, и построена зави-симость энергии отклика сетчатки (электроретиносигнала) от интенсивности светового раздражения, аппрок-симировано полученную зависимость и на основе аппроксимационного полинома определен коэффициент про-порциональности k .