Время реакции человека

время от начала подачи сигнала до ответной реакции организма. Делится на 3 фазы: время прохождения нервных импульсов от рецептора (См. Рецепторы) до коры головного мозга; время, необходимое для переработки нервных импульсов и организации ответной реакции в центральной нервной системе; время ответного действия организма. В. р. ч. зависит от модальности стимула, иначе говоря, от вида сигнала-раздражителя, интенсивности раздражителя, тренированности, настроенности на восприятие сигнала, возраста и пола, сложности реакции (простая или избирательная). В. р. ч. на дискретные независимые раздражители меняется в широких пределах. Для простой реакции среднее В. р. ч. в самых благоприятных случаях не менее 0,15 сек (распознавание зрительных образов не менее 0,4 сек ). В. р. ч. - один из важнейших факторов профессионального отбора; имеет решающее значение при определении психофизиологических возможностей человека выполнять работу оператора, лётчика, космонавта, шофёра и т.д.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Время реакции человека" в других словарях:

Время от начала подачи сигнала до ответной реакции организма. В.р.ч. один из важнейших факторов профессионального отбора, определяющий психофизиологические возможности человека выполнять работу с соблюдением требований безопасности. Для простой… … Словарь черезвычайных ситуаций

Интервал времени от начала воздействия на организм какого либо раздражителя до ответной реакции организма. Состоит из трёх фаз: время прохождения нервных импульсов от рецепторов до коры головного мозга; время, необходимое для восприятия нервных… … Энциклопедия техники

Время реакции человека - интервал времени от момента поступления сигнала до ответной реакции организма. Количественная характеристика В.р. играет существенную роль при решении нек рых задач автотехнической экспертизы; служит критерием при определении пригодности… … Криминалистическая энциклопедия

Человека интервал времени от момента поступления сигнала до ответной реакции организма. время реакции является одним из критериев, по которому можно судить о пригодности человека к таким профессиям, как оператор, диспетчер, шофер, космонавт, и… … Большой Энциклопедический словарь

время реакции - временной интервал между предъявлением какого либо сигнала (оптического, акустического, тактильного и т. д.) и началом обусловленного инструкцией ответа испытуемого на этот сигнал. Время простейшей двигательной реакции, фиксирующей факт появления … Большая психологическая энциклопедия

Интервал между предъявлением раздражителя и началом ответной реакции, которая обычно фиксируется в двигательной сфере. Для раздражителей различной модальности время реакции различно: наиболее быстрая реакция реализуется в ответ на слуховые… … Психологический словарь

время реакции - 3.1 время реакции (time of reaction): Промежуток времени между подведением пробного вещества к месту расположения течи и появлением выходного сигнала течеискателя. Источник: оригинал документа 3.34 время реакции (response time): Время,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Человека, интервал времени от момента поступления сигнала до ответной реакции организма. Время реакции является одним из критериев, по которому можно судить о пригодности человека к таким профессиям, как оператор, диспетчер, шофёр, космонавт, и… … Энциклопедический словарь

Время реакции - Время от момента раздражения рецепторов до начала рефлекторной реакции. * * * интервал времени от момента предъявления какого либо раздражителя до ответной реакции организма. Часть этого времени составляет латентный (скрытый) период. В. р.… … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

Человека время от момента поступления сигнала до ответной реакции организма. Делится на 3 фазы: время прохождения нервных импульсов от рецептора до коры головного мозга; время, необходимое для переработки нервных импульсов и организации ответной… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Книги

• Психология человека в самолете , З. Гератеволь. В книге рассмотрены проблемы психологии летчика в свете развития авиации, процессы восприятия и реакции в полете, а также обусловленные полетом формы реакций и поведения человека. Книга…

На одном из уроков физики, при изучении материала о равноускоренном движении тел, прозвучал вопрос учителя: «Хотите ли вы узнать, как можно измерить свое время реакции на какой-либо сигнал? Если да, то в этом могут помочь знания физики по теме: «Свободное падение тел»»

Метод измерения времени реакции человека меня удивил и заинтересовал. Во-первых, простотой, это нетрудно сделать обыкновенной линейкой. Во-вторых, важностью знания о нем. К примеру, время реакции является одним из важных критериев отбора водителей, операторов, летчиков, космонавтов и людей других профессий. Любого человека и дома, и на работе, и на улице в любую минуту могут встретить опасности, тогда его здоровье будет напрямую зависеть от его быстроты реакции.

Думаю, что после такой информации у многих подростков стоящих на пути выбора профессии (как и у меня) возникают вопросы: «Чему равно время реакции у меня? От чего оно зависит? Можно ли натренировать себя, чтобы улучшить неудовлетворительный результат? Смогу ли я быть водителем, летчиком или оператором на атомной электростанции?

Целью моей работы является проведение исследований и диагностика времени реакции у подростков и взрослых.

Перед собой я поставил следующие задачи:

Изучить литературу о времени реакции человека;

Изготовить физический прибор для измерения времени реакции человека;

Провести эксперименты и проанализировать их результаты;

Предложить способы улучшения неудовлетворительных результатов.

Для создания физического прибора по исследованию быстроты реакции я воспользовался теоретическим материалом учебника физики 9 класса. А также интересные сведения о быстроте реакции человека почерпнуты мной из Интернета.

1. О времени реакции человека. Физика свободного падения тел

1. 1 Что такое быстрота реакции человека

Быстрота реакции является одним из основных качеств живого организма. Очень важно быстро реагировать на внешние раздражающие воздействия, потому что среди них могут быть опасные или даже смертельные.

Время реакции является одним из главнейших качеств, определяющих результат соревнования, конкурса. Если на ринге или в зале от этого зависит ваша победа, то на улице на карту зачастую ставятся жизнь и здоровье. Очень важно правильно и быстро реагировать на действия противника, потому что среди них нередко бывают действия, калечащие живой организм или связанные с угрозой для жизни.

Время реакции человека определяется работой нервной системы. Информация проносится через мозг и тело по нервам, словно крохотные электрические искорки по проводам. В мозг сигналы поступают от глаз, ушей и других органов чувств. А мозг решает, как поступить. Затем посылает двигательные сигналы мышцам.

Пусть речь идет о реакции человека на летящий в него кирпич, глаз передает сигнал о быстром движении не только в отделы головного мозга, где они обрабатываются (и мы понимаем: “летит кирпич”), но и по специальным нервным путям - к мышцам, что обеспечивает быструю реакцию избегания, например, отпрыгивания.

Следовательно, время реакции – это протяженность от начала сигнала до реакции организма человека на этот сигнал. У человека среднее время реакции на визуальный сигнал составляет: 0,1-0,3 секунды.

Когда человек реагирует на очень сильное раздражение, опасное для жизни, например, когда отдергивает руку от горячей печки, осуществляется простой рефлекс, в котором головной мозг не участвует. От рецептора сигнал по нервному волокну идет в спинной мозг и затем сразу к мышце, проходя всего по трем нервным клеткам - чувствительному нейрону, вставочному нейрону в спинном мозге и двигательному нейрону. Скорость нервного импульса по отросткам нервных клеток здесь - несколько десятков метров в секунду.

Нужно отметить, что мы сначала отдергиваем руку, а затем чувствуем боль. Это связано с тем, что от болевых рецепторов в мозг сигнал идет по нервным волокнам другого типа с меньшей скоростью 0,5-2 м/с.

1. 2. Можно ли улучшить время реакции?

От начала действия раздражителя до момента реакции всегда проходит определенное время, после чего включаются мышечные механизмы ответного действия, быстрота которых уже зависит от скорости движений тела.

Двигательные реакции должны осуществляться на уровне условных рефлексов, а для этого необходима серьезная тренировка.

Известно, что подсознательная реакция, связанная с правым полушарием головного мозга, намного быстрее сознательной, связанной с левым полушарием. Логично предположить, что именно в подсознании должны быть заложены ответные действия на определенный раздражитель. А это достигается путем многократного повторения движений на тренировках. Всего нужно набрать около 5-10 тыс. повторений, причем за раз не имеет смысла делать более 300 повторений. 300 цифра достаточно большая, в основном получается не более 200 движений за тренировку, тогда выходит, что для подсознательного усвоения двигательного шаблона требуется в идеале около двух месяцев.

Например, профессор Джоселин Фауберт (Jocelyn Faubert) и докторант Дэвид Тинжаст (David Tinjust) решили научить спортсменов - футболистов, хоккеистов и теннисистов концентрировать своё внимание сразу на нескольких объектах. В результате выяснилось, что спортсмены способны одновременно «поглощать» больше информации и, соответственно, использовать её продуктивнее – прогресс составляет в среднем 53%.

Если речь идет о реакции при игре в теннис, то постепенное улучшение реакции связано с формированием стереотипных рефлексов, позволяющих реагировать без участия коры больших полушарий (без размышления), и, главное, такие реакции осуществляются без обратной связи, то есть не происходит постоянной корректировки движения. А когда мы только учимся делать новое движение, идет сложное взаимодействие: мышце подается сигнал о действии, от нее обратно поступает сигнал о результате действия, и идет корректировка, т. е. мышца движется под постоянным контролем, на что требуется много времени. Во всех этих процессах участвуют разные области мозжечка и некоторые другие структуры головного мозга.

Нужно научиться реагировать на раздражители, предшествующие опасному действию. Например, следует реагировать не на сам удар, а на подготовку к нему - ведь прежде чем ударить, противник обязательно посмотрит на цель, сменит позу, напряжет мышцы, вдохнет. Времени более чем достаточно. Нужно только выработать условный рефлекс, заложить в подсознание новый раздражитель и ответную реакцию на него.

1. 3. Свободное падение тел

Свободным падением называется движение тела под действием силы тяжести. Поскольку сила тяжести, действующая на каждое тело вблизи поверхности земли, постоянна, то свободно падающее тело должно двигаться с постоянным ускорением, т. е. равноускоренно (это вытекает из второго закона Ньютона).

Особенностью свободного падения является то, что все тела в данном месте земли падают с одинаковым ускорением. Это ускорение называется ускорением свободного падения. Её принято обозначать буквой g (первой буквой латинского слова gravitas (гравитас), что означает «тяжесть».

Существуют разные способы, позволяющие определить величину g с большой точностью (например, до 0,00001 м/с2). Но при решении задач школьного курса физики, где не требуется высокой точности результата, обычно используют значение 9,8 м/с2 или даже 10 м/с2.

Так как в нашем примере движение свободно падающего тела представляет собой равноускоренное движение без начальной скорости, то перемещения рассчитываются по формуле: s = g t2 / 2 или h = g t2 / 2 (т. е s = h).

2. Исследование времени реакции человека.

2. 1. Создание измерительного прибора

Идея изготовления измерительного прибора проста: если позволить вертикально расположенной линейке падать свободно (например, разжав державшие ее за верхний конец пальцы), то она будет двигаться вниз равноускоренно с ускорением g (ускорение свободного падения).

Если сразу же линейку поймать, то по участку h между пальцами – отметками, где мы ее держали и где поймали, - можно судить о том, сколько времени t она падала. Это время и будет равно времени реакции человека.

Из формулы пути пройденного телом при свободном падении выразим время падения: h = g t2 / 2, t2 = 2h / g, (1)

По справочнику находим значение ускорения свободного падения с точностью до сотой: g = 9,81 м/с2 или g = 981 см/с2. Это значение подставим формулу (1) и получим выражение: (2)

Применяя математические правила округления десятичных дробей, округлим числовой коэффициент до стотысячных.

Получим: (3)

В формулу (3) вместо h будем подставлять значения 1см, 2см, 3 см, 50 см. Результаты расчетов времени округляем до трех значащих цифр и вносим их в таблицу.

В соответствии с табличными данными градуируем линейку, нанося время рядом с сантиметровыми делениями. Получаем прибор для измерения времени реакции человека. Точность измерений будет составлять до одной тысячной доли.

Этим прибором можно воспользоваться для определения биологического возраста. Так в журнале «СамаЯ» приводится тест из четырех небольших испытаний по определению примерного биологического возраста. .

Результаты измерений вносим в таблицу. У испытуемых (учащихся 9-11 классов) вносились в таблицу сведения о посещении спортивных секций, а также их интерес к будущей профессии.

У человека среднее время реакции на визуальный сигнал составляет: 0,1- 0,3 секунды. Измерения показали, что у всех обследованных подростков результат времени реакции - удовлетворительный.

Чтобы выявить зависимость результатов времени реакции от утомляемости человека, эксперименты были проведены после первого урока (это время считается, что организм ученика уже проснулся и потому любые мониторинги в школе проводят вторым уроком), а затем в конце учебного дня (после шестого урока).

Исследования показали, что у большинства учащихся время реакции повысилось, т. е. проявляется заторможенность действий. Приложение 10.

Полностью подтверждается мнение о том, что у подростков, занимающихся спортом, посещающих спортивные секции по волейболу, баскетболу, время реакции лучше, чем у ребят, не интересующихся спортивными играми.

Были проведены измерения с людьми разных профессий (педагогами и другими работниками школы), чтобы убедиться в том, что профессиональные навыки влияют на время реакции человека. Им были заданы два вопроса: «Занимаетесь ли регулярно спортом? Водите ли Вы автомобиль?»

Результат исследований таков: у мужчин и женщин, занимающихся спортом и имеющих постоянный опыт вождения машины, результат времени реакции лучше. У людей, не занимающихся спортом и не имеющих навыки вождения, - время реакции хуже.

Из 34 обследованных подростков 7 человек планируют выбрать профессии, связанные с риском. . Им даны рекомендации для улучшения быстроты реакции.

Еще раз повторюсь, что двигательные реакции должны осуществляться на уровне условных рефлексов, а для этого необходима серьезная тренировка. Поэтому самый главный совет, вытекающий и анализа исследований: жить – со спортом дружить.

Очень эффективны по развитию быстроты реакции спортивные эстафеты, где сигнал в мозг поступает через осязание. То есть, надо как можно быстрее приступить к действию после того, как только предыдущий игрок коснется тебя.

Участникам эксперимента были предложены две игры, развивающие быстроту реакций на раздражитель.

Игра №1: «Летают - не летают». В этой игре сигнал в мозг поступает через орган слуха – уши.

Ведущий игрокам говорит и при этом машет руками: «гуси летают». Игроки, услышав название птицы, кричат «да» и машут руками. Ведущий вновь машет руками и кричит: «лягушки летают». Игроки должны отвечать «нет» и не махать руками. Кто ошибся, у него забирается фант. Ведущий несколько раз подряд может называть птиц, либо, наоборот, других нелетающих зверей.

Игра №2: «Хлопушки», сигнал в мозг поступают через органы зрения – глаза. Первый партнер становится и располагает открытую ладонь так, чтобы второму было удобно по ней бить. Например, становится боком ко второму, открытую ладонь держит перед собой. Второй партнер бьет по ладони первого в произвольные моменты времени. Задача первого - убрать ладонь, задача второго - попасть. Можно вести счет. Затем партнеры меняются.

Принцип, заложенный в этой игре, можно перенести на другие технические действия, например, на подсечки и уходы от ударов ног по нижнему уровню.

Заключение

Познакомившись с информацией из Интернета и из книжных источников, я глубже осознал вопрос о том, что скорость реакции человека определяется работой нервной системы.

Информация проносится через мозг и тело по нервам, словно крохотные электрические искорки по проводам. В мозг сигналы поступают от глаз, ушей и других органов чувств. А мозг решает, как поступить. Затем посылает двигательные сигналы мышцам. У человека среднее время реакции на визуальный сигнал составляет 0,1- 0,3 секунды.

Применив физическую теорию о свободном падении тел, создал простейший прибор для измерения времени реакции человека из обычной ученической линейки. (Примечание: использовал линейку длиной 50 см).

Анализ проведенных измерений привел к следующим выводам:

✓ время реакции подростка зависит от его тренированности (т. е. часто ли занимается спортивными упражнениями);

✓ время реакции зависит от утомляемости (т. е. к вечеру появляется заторможенность действий);

✓ люди, работающие на транспорте и занимающиеся спортом, имеют хороший результат быстроты реакции на раздражитель.

В моей работе подобраны советы и игры, направленные на улучшение времени реакции человека, которыми могут воспользоваться подростки, имеющие склонность к профессии, где время реакции является одним из важных критериев отбора, а также организаторы досуга детей.

Практическую ценность своей работы вижу в том, что каждый подросток, узнав свое время реакции, осознает необходимость улучшения результата, будет работать над собой и, возможно, это повлияет на выбор профессии.

И дома, и в школе, и на улице - в любую минуту подросток сможет уберечь себя от опасного для жизни воздействия.

В дальнейшем планирую исследовать зависимость времени реакции на раздражитель от темперамента человека.

ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ В РЕАЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ РЕАКЦИИ ЧЕЛОВЕКА НА ВИЗУАЛЬНЫЕ РАЗДРАЖИТЕЛИ

Смирнова Анастасия

класс 10 "М", МАОУ ОЦ Горностай, РФ, г. Новосибирск

Воронина Елена Николаевна

научный руководитель, канд. биол. наук, м.н.с. ЛФ ИХБФМ СОРАН, РФ, г. Новосибирск

Ильина Мария Владимировна

научный руководитель, учитель биологии, МАОУ ОЦ Горностай, РФ, г. Новосибирск

Статья посвящена исследованию скорости реакции человека и генов, которые влияют на нее. Было проведено исследование наличия генов MSTN и ACTN3, изучено их влияние на скорость реакции человека при использовании визуальных раздражителей. На основе предпринятого исследования был сделан вывод о том, что скорость реакции не зависит от генотипов генов MSTN и ACTN3.

1. Введение

Скорость реакции служит одним из главных качеств любого живого организма. При этом очень важно, чтобы реагирование на внешние раздражающие факторы было мгновенным, так как среди них могут встречаться не просто опасные, а даже смертельные. У человека среднее время реакции на визуальный сигнал составляет 0,1-0,3 секунды.

Скорость реакции человека определяется работой нервной системы. Когда человек реагирует на очень сильное раздражение, опасное для жизни, например, когда отдергивает руку от горячей печки, осуществляется простой рефлекс, в котором головной мозг не участвует. От рецептора сигнал по нервному волокну идет в спинной мозг и затем сразу к мышце, проходя всего по трем нервным клеткам - чувствительному нейрону, вставочному нейрону в спинном мозге и двигательному нейрону. Скорость нервного импульса по отросткам нервных клеток здесь - несколько десятков метров/сек. Определяющим является время синаптической передачи - порядка 0,1 сек. Нужно отметить, что мы сначала отдергиваем руку, а затем чувствуем боль. Это связано с тем, что от болевых рецепторов в мозг сигнал идет по нервным волокнам другого типа (всего выделяют три типа нервных волокон, отличающихся по механизму передачи импульса) с меньшей скоростью 0,5-2 метра/сек.

Если речь идет о реакции человека на летящий в него кирпич, то здесь тоже рефлекторная реакция: глаз передает сигнал о быстром движении не только в отделы головного мозга, где они обрабатываются (и мы понимаем: «летит кирпич»), но и по специальным нервным путям - к мышцам, что обеспечивает быструю реакцию избегания, например, отпрыгивания.

Скорость реакции.

Таким образом, реализация зрительного сигнала на движение мышцы происходит через следующие этапы:

1. возникновение возбуждения в рецепторе (зрительном, слуховом, тактильном и др.), участвующем в восприятии сигнала;

2. передача возбуждения в центральную нервную систему;

3. переход сигнальной информации по нервным путям, ее анализ и формирование ответного сигнала;

4. проведение ответного сигнала от центральной нервной системы к мышце;

5. возбуждение мышцы.

Что влияет на скорость реакции?

Быстрота и скорость движений зависит от:

1. состояния центральной нервной системы и нервно-мышечного аппарата человека;

2. особенностей мышечной ткани (от соотношения быстрых и медленных волокон);

3. силы мышц;

4. способности мышц быстро переходить из напряженного состояния в расслабленное;

5. энергетических запасов в мышце (аденозинтрифосфорная кислота - АТФ и креатинфосфат - КТФ);

6. степени подвижности в суставах;

7. координации движений при скоростной работе;

8. возраста и пола;

9. скорости получения сигнала от рецептора мозгом и передаче его в мышцы

Генетические исследования (метод близнецов, сопоставление скоростных возможностей родителей и детей, длительные наблюдения за изменениями показателей быстроты у одних и тех же детей) свидетельствуют, что двигательные способности существенно зависят от факторов генотипа. По данным научных исследований, быстрота простой реакции примерно на 60-88 % определяется наследственностью.

Цель:

Поиск генетических маркеров реализации скорости реакции человека на визуальные раздражители

Задачи:

Освоение методик тестирования и методик генетических исследований

Тестирование скорости реакции.

Сбор образцов для выделения ДНК.

Выделение ДНК

Определение полиморфных вариантов генов.

2. Ход работы

2.1 Тестирование скорости реакции.

Проводили тестирование 56 человек на сайте http://www.humanbenchmark.com/tests/reactiontime для определения скорости их реакции на визуальные раздражители. Суть программы в том, что человек должен нажать на клавишу мышки в момент изменения цвета экрана. Для каждого тестируемого человека было проведено 5 измерений и записано среднее время реакции. Все измерения проводились утром (все находились в равных условиях). В результате было обследовано 16 человек из 8 класса, 17 человек из 9 класса, 23 человека из 10 класса.

Наибольшее количество людей имело скорость реакции в районе 265 ms (рис. 1).

Рисунок 1. Скорость реакции обследованных участников. Синими точками обозначены значения ожидаемые при нормальном распределении (р<0,001)

В 8 классе средняя скорость реакции 338 ms, в 9 классе - 276 ms, в 10 классе - 232 ms.

Рисунок 2. Зависимость скорости реакции от класса обучения

Из рисунка 2 видим, что с увеличением класса скорость реакции увеличивается (на отклик затрачивается меньше времени, человек реагирует быстрее). При статистической обработки результатов выяснили, что вероятность того, что результаты случайны - менее 0,1 % (р<0,001). Следовательно, выявленная нами зависимость увеличения скорости реакции тестируемых людей с возрастанием класса не случайно, а закономерно.

Рисунок 3. Статистическая оценка зависимость скорости реакции от класса обучения

2.2 Сбор образцов для выделения ДНК.

У всех учеников, которые выполнили тест на скорость реакции был проведен сбор буккального эпителия с помощью ватных палочек. Затем они были помещены в пробирки объемом 1,5 мл с 250 мкл лизирующего раствора а1 и перемешаны на вортексе. Пробирки были прогреты 5 мин при температуте 65 ˚С и снова перемешаны на вортексе до полного растворения материала. Затем палочки были извлечены, добавлено 20 мкл ресуспендированного на вортексе сорбента. Содержимое пробирки было перемешано на вортексе и, оставлено в штативе на 2 мин для осаждения сорбента. Суспензия была еще раз перемешана и отстояна 7-9 мин. Далее сорбент осадили на микроцентрифуге в течение 30 с, отобрали супернатант, добавили по 400 мкл отмывочного раствора а2 в каждую пробирку, перемешали на вортексе до полного ресуспендирования сорбента. Потом осадили на "Микроспине" в течение 30 с и отобрали супернатант. Процедуру отмывки раствором а2 повторили еще раз, тщательно отобрали супернатант. Аналогичным образом осадок промыли 70 % этиловым спиртом 1 раз, тщательно отобрали супернатант и высушили осадок сорбента при открытых крышках пробирок в термостате при 56 ˚С. Далее добавили 100 мкл элюирующего буфера а3, тщательно ресуспендировали сорбент, поместили в термостат при 56˚С на 10 мин. Суспензию осадили на микроцентрифуге при 13000 об/мин в течение 2 минут. Супернатант содержит очищенную ДНК, проба готова к постановке ПЦР.

2.3 Определение полиморфных вариантов генов.

Образцы ДНК по 5 мкл помещали в пробирки 0,2 мл. К ДНК добавляли смесь праймеров для определения нуклеотидных замен в генах ACTN и MSTN. Далее в пробирки добавляли Taq-ДНК-полимеразу, нуклеотиды и буфер для полимеразы и помещали смесь в амплификатор для прохождения ПЦР. Принцип определения нуклеотидной замены состоит в многократном копировании участка ДНК, содержащего нуклеотидную замену и взаимодействия этого участка с меченными зондами. Один из зондов комплементарен нуклеотидной последовательности с «нормальной» буквой, а другой - «мутантной». В результате на графике мы видим свечение одного из зондов если у человека только одна буква (гомозигота) или обоих зондов в случае гетерозиготы (рис. 4).

Рисунок 4. График накопления флуоресценции при генотипе G / A гена MSTN

Таким образом, нами были протипированны все собранные образцы ДНК (рис. 5).

Рисунок 5. Графики накопления флуоресценции для всех исследованных образцов (а. ACTN , б. MSTN )

К сожалению, не все образцы удалось протипировать. Результаты генотипирования приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Результаты исследований для собранных образцов

Ген MSTN кодирует белок миостати́н (также известный как фактор роста и дифференцировки 8) - белок, который подавляет рост и дифференцировку мышечной ткани. Исследования на животных показывают, что блокирование действия миостатина приводит к значительному увеличению сухой мышечной массы с практически полным отсутствием жировой ткани. Исследованная нуклеотидная замена G->A приводит к преждевременному появлению стоп-кодона в 313 положении белка и таким образом снижает количество миостатина, что приводит к увеличению мышечной массы и улучшает скоростные показатели.

Ген ACTN3 характерен для мышечных волокон типа 2 (быстро сокращающихся) скелетных мышц. Ген ACTN3 содержит полиморфизм, R577X, что приводит к замене аргинина (аллель С) в положении 577 в стоп-кодон (аллель Т). Присутствие данной мутации приводит к тому, что мышцы не содержат белка a-актинин-3. Однако патологии мышц у таких людей не наблюдается, так как a-актинин-2 компенсирует его отсутствие в Z-дисках мышечных волокон. Вместе с тем наличие 577R аллеля, свидетельствующего о присутствии в скелетных мышцах белка a-актинина-3, дает индивидуумам преимущество в проявлении скоростно-силовых физических качеств.

В нашем исследовании статистически значимых зависимости скорости реакции от генотипов не выявлено (рис. 6) - для гена ACTN уровень совпадения результатов в разных группах 97 %, для MSTN - 80 %.

Рисунок 6. Зависимость значения скорости реакции от генотипов (а. ACTN , б. MSTN )

Возможно, это связано с тем, что часть образцов осталась не протипирована на генотип. Также возможно, что реализация скорости реакции человека на визуальные раздражители зависит от других генов.

3. Результаты

· Проведен сбор образцов ДНК.

· Проведено определение скорости реакции тестируемых.

· Мы показали, что скорость реакции увеличивается (на отклик затрачивается меньшее время) с увеличением класса.

· Проведено определение генотипов генов ACTN и MSTN для части тестируемых.

· Не обнаружено статистически значимой зависимости скорости реакции от генотипов.

4. Вывод

Мы исследовали генетические маркеры реализации скорости реакции человека на визуальные раздражители. Было установлено, что скорость реакции увеличивается (уменьшается время реакции) с увеличением класса и не зависит от генотипов генов ACTN и MSTN.

Дальнейшие планы

Закончить определение генотипов для всех образцов по генам ACTN и MSTN. Провести исследование других генетических маркеров (влияющих на скорость передачи нервного сигнала).

Список литературы:

1.Сапин М.Р., Никитюк Д.Б. Анатомия человека. В 3 томах. М. 1998. Т. 3.

2.Физиология человека/ Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. М.: Мир, 1996, т. 1.

Прыжок и маленький РиккиТиккиТави ловко увернулся от ядовитых зубов страшной змеи. Снова прыжок и зверек в безопасности. Ловкость и быстрота победили силу! Кто из нас в детстве не восхищался героем сказки Р. Киплинга и не завидовал великолепной реакции мангуста РиккиТиккиТави! А мы? Как быстро мы реагируем на различные раздражители световой, звуковой, болевой и т. п.?

В наш век научнотехнического прогресса очень важно обладать бы-строй реакцией. Она необходима нам на работе, дома, на улице.

Токарь, например, обрабатывая деталь, должен внимательно следить за резцом и в нужный момент остановить станок; опоздай он на долю секунды будет брак.

Поток легковых машин несконча-емой рекой течет по дорогам. Сигнал светофора, жест регулировщика, не-ожиданное препятствие ответные действия водителя должны быть бы-стрыми и точными, иначе неминуема авария. Нерасторопность, замедлен-ная реакция пешехода тоже могут при-вести к дорожнотранспортному проис-шествию.

Думаю, не надо доказывать, что время реакции одно из важных ка-честв человека. Обычно под этим под-разумевается время от момента воздействия какоголибо раздражителя на организм до ответной произвольной реакции. На разные раздражители, естественно, следуют разные реакции. Самая быстрая реакция на звуковые и тактильные раздражители, когда время ответов колеблется в пределах 105180 миллисекунд (тысячная доля секунды). На Зрительные сигналы от-вет обычно следует через 150225 миллисекунд. Именно зрительномо-торные реакции наиболее значимы: ведь свыше 90 процентов информации из внешнего мира поступает в наш мозг через орган зрения.

…Психофизиологическая лаборато-рия. Небольшой пульт, на нем две лампочки и две кнопки выключателя. «Как только загорится красная лам-почка, объясняет эксперимента-тор, нажмите на кнопку «А».

Указательный палец на кнопке; вспыхнула лампочка тут же испыту-емый нажимает кнопку. На электрон-ном секундомере замерли циф-ры 286 миллисекунд. Результат скромный. «Будьте вниматель-нее!» советует экспериментатор.

Сигнал! Ответ занял 190 миллисе-кунд. Еще сигналответ, и так не менее 10 раз. Затем вычисляется средняя величина; это и есть скорость простой зрительномоторной реакции. Специалисты считают, что результат менее 200 миллисекунд вполне хорош; 200250 миллисекунд показатель средней скорости реакции, свыше 250 миллисекунд свидетельство замедленной реакции.

Вернемся к столу экспериментатора и прибору, измеряющему скорость реакций, хронорефлексометру. Но-вое задание: нажимать на кнопку «А», если загорается красная лампочка, и не реагировать, если одновременно с ней вспыхнет зеленая. Так оценивает-ся реакция различения.

Внимание! Сигнал! Вспыхнула крас-ная лампочка: для ответа потребова-лось 300 миллисекунд. Больше, чем в предыдущем опыте. Да иначе и быть не может. Ведь перед тем, как нажать на кнопку, требовалось оценить ситуацию и принять решение. Реакция различе-ния при правильных ответах в преде-лах 300350 миллисекунд считается хорошей, в диапазоне 351380 удовлетворительной, а свыше этого времени неудовлетворительной.

Снова задание меняется: зажжется красная лампочка, надо нажать на кнопку «А», зажжется зеленая на кнопку «Б». Естественно, что при этом время реакции также удлиняется на 3040 миллисекунд по сравнению с ответами на простые (монотонные) сигналы.

Экспериментатор предлагает про-верить реакцию на движущийся объ-ект. Стрелка электросекундомера движется по кругу, один оборот она совершает за секунду. Требуется ос-тановить ее бег в заданной точке. Стрелка приближается к отметке. Стоп! Опоздание на 40 миллисекунд. Новая попытка теперь стрелка оста-новилась на 30 миллисекунд раньше. После серии повторений выясняется, какие реакции опережающие или за-паздывающие преобладают у испы-туемого и какова средняя величина отклонений в ту или иную сторону.

Из психофизиологической лабора-тории давайте мысленно переместимся на стадион. Бегуны замерли на старте, все их помыслы подчинены ожиданию выстрела стартера, и вот они молниеносно срываются со старто-вых колодок, вихрем несутся по бего-вой дорожке. Реакция простая, ответ всегда одинаковый, заранее запро-граммированный.

Иная ситуация.

Футболист стремительно проходит по краю поля, ему навстречу бросается защитник: ложный замах, обманные движения. Под-даться на уловку соперника значит пропустить игрока к воротам. Реагиро-вать или не реагировать? В этом случае можно говорить о сложной реак-ции различения.

Хоккейный матч. Одна команда имеет численное преимущество, ее иг-роки беспрестанно «обстреливают» ворота соперников. Однако вратарь действует четко, виртуозно отбивает шайбы, летящие на него с разных сторон. Так проявляется реакция вы-бора. А в волейболе? Передача иг-рок взлетает над сеткой, оценивает траекторию мяча, в какойто момент резко бьет по нему. И выигрывает очко: мяч соперники принять не могли Реакция на движущийся объект чет-вертый тип зрительномоторных ответов.

Хорошая реакция чрезвычайно важ-на не только для спортсмена, но и для любого работника современного про-изводства. Именно поэтому все более широко различные психофизиологиче-ские исследования используются в процессе профориентации и професси-онального отбора. Опытные специали-сты, проанализировав психофизиоло-гические показатели, не только выска-зывают свое мнение о способностях того или иного человека, но и помога-ют ему правильно выбрать профессию. Надо ли объяснять, как это важно, особенно для молодых людей, вступа-ющих в самостоятельную жизнь.

Прежде чем ответить на вопрос, отчего зависит скорость реакции, рас-скажу коротко о некоторых физиоло-гических механизмах.

Любой раздражитель воспринима-ется соответствующими органами чувств. От рецепторов (перифериче-ских чувствительных нервных образо-ваний) нервные импульсы поступают в кору головного мозга, где сигналы распознаются, классифицируются, оце-нивается их значение для данной ситу-ации. Затем в процесс вовлекаются моторные отделы коры, и тотчас же следует конкретный двигательный от-вет. Естественно, что на каждом из этих этапов происходит определенная временная задержка. Так, при простой реакции на свет, время которой колеб-лется в пределах 150225 миллисе-кунд, до 60 миллисекунд уходит на то. чтобы на сетчатке глаза фотохимиче-ские процессы преобразовались в нервные импульсы.

Их обработка в коре головного мозга занимает до 60 миллисекунд. Остальное время тратится на непосредственный мышечный двигательный ответ. В процессе слож-ных реакций увеличивается время ана-лиза и принятия решения, что и сказы-вается на замедлении ответных действий. Стабильна ли наша реакция? Нет, она изменчива. Лучшие показатели отмечаются, как это принято говорить, в состоянии высокой работоспособно-сти. Действия усталого человека, как правило, замедленны. И если на скорости простых реакций это сказывает-ся меньше, то скорость сложных обыч-но замедляется весьма заметно, нара-стает при этом и число ошибочных действий. Замедляются реакции и под влиянием алкоголя, никотина. Боль-шое значение имеет психическое состояние человека. Например, отрица-тельные эмоции ведут к удлинению времени всех видов реакций, а поло-жительные, наоборот, их ускоряют. Наиболее высокая скорость ответов наблюдается в 1840 лет; с годами она замедляется. Замечено, что самые быстрые двигательные ответы при прочих равных условиях регистрируют-ся в середине дня.

Можно и самим оценить свою реак-цию. Предлагаю несколько несложных методов, но с оговоркой, что оценки будут очень условные, приблизитель-ные.

Возьмите в левую руку небольшой плоский предмет, например, ключ от английского замка. Разжав пальцы, выпустите ключ, а правой рукой поста-райтесь его поймать. Если из 10 попы-ток вам это удалось не менее чем в 7 случаях, реакция у вас хорошая.

Усложните задачу: выпускайте ключ из рук с закрытыми глазами, а лишь он начнет падать откройте их. Ловить ключ стало труднее. Если вам все же удалось поймать его не менее 6 раз из 10, это свидетельствует о хоро-шей реакции.

Третий вариант. Пусть ваш помощ-ник неожиданно бросает ключ, произ-нося при этом определенные словасигналы. Условьтесь, что, если, ска-жем, он произносит «раз», вы должны ловить ключ, если произнесет «два», не должны. Так проверяется реакция различения. Далее: при сигна-ле «раз» вы должны поймать ключ или хотя бы коснуться его правой рукой, при сигнале «два» левой рукой. Так оценивается реакция выбора.

Если во всех случаях вы добиваетесь успеха не менее чем в 50 процентах проб, значит, у вас хорошая реакция. Если пробы менее удачны, задумайтесь, почему так получается, и попытайтесь улуч-шить свою реакцию.

Из практики спорта известно, что средством, оптимизирующим скоро-стные качества, является умение де-лать все максимально расслабленно. Скованность мышц враг быстрых движений. Отсюда первый совет же-лающим улучшить свою реак-циюучитесь расслабляться.

Второй совет учитесь концентри-ровать внимание. Ответ на ожидаемый сигнал всегда короче, чем на неожи-данный. Сначала научитесь выполнять различные темповые движения. Стоя или сидя, вытяните руки вперед. Уве-личивая темп, сжимайте руки в кулак и разжимайте. Быстрее, быстрее, еще быстрее, до утомления! Поработайте еще, учитесь преодолевать усталость. По мере тренированности будут не. только совершенствоваться скоро-стные навыки, но и сформируется установка на скорость, а следователь-но, появится и желание совершенство-вать это качество.

Постепенно усложняйте упражне-ния. При этом у вас появятся излюб-ленные упражнения, тренирующие оп-ределенные группы мышц рук, ног, спины. Однако, как уже говорилось, важно не только выполнять движения быстро, но и учиться не напрягать неработающие мышцы.

Следите за собой: чувствуете, как постепенно все больше напрягаются мышцы предплечий, плеч, спины? Бросьте резко руки вниз, пусть они повиснут как плети. Постарайтесь пол-ностью снять напряжение, затем после 1,52минутного отдыха вновь повторите упражнение.

Изменим условие. Сначала, наобо-рот, на 1015 секунд напрягите все мышцы тела, а затем расслабьтесь. Вы почувствуете приятное ощущение по-коя. Повторите это упражнение нес-колько раз. Запоминайте ощущения, возникающие при напряжении и рас-слаблении, учитесь их узнавать в про-цессе своей деятельности, учитесь снимать скованность.

Ну, а как же время реакции? Оно при этом будет обязательно сокра-щаться.

В. П. НЕКРАСОВ

Друзья, есть 2 новости - плохая и хорошая:

Плохая: скорость вашей реакции физиологически изменить нельзя, она врожденная.

Хорошая: а вот психологические условия появления реакции варьировать можно – и я расскажу как.

О важности скорости реакции для трейсера писать не будем – она очевидна.

Скорость реакции – это время от начала подачи сигнала до ответной реакции организма.

В лаборатории Вундта русский психолог Ланге открыл существование двух различных типов реакции, которые он назвал двигательной и сенсорной.

Сенсорная реакция – время от начала подачи сигнала до его восприятия (осознания), т.е. внимание субъекта направлено на ожидание сигнала.

Двигательная- время от начала подачи сигнала до совершения ответного движения, т.е. внимание направлено на предстоящее действие.

Поразительно, но двигательная реакция практически в 2 раза быстрее сенсорной.

Объясняется это тем, что двигательная реакция не является в полной мере психической реакцией, а лишь мозговым рефлексом, так как действие уже вложено в «программу» и, в отличие от сенсорной – в ней нету процесса восприятия и волевого решения, только рефлекс. Это происходит так же потому, что за двигательную реакцию отвечает спинной и продолговатый мозг – «более простой, но быстрый компьютер» по сравнению с другими отделами мозга.

Время реакции человека зависит от модальности стимула -от вида сигнала-раздражителя, интенсивности раздражителя, тренированности, настроенности на восприятие сигнала, возраста и пола, сложности реакции.

Например, быстрее всего воспринимается зрительная информация. Нормальный человек воспринимает зрительно 3-5 тысячи знаков в минуту. При тренировке скорость восприятия информации увеличивается. В книге рекордов Гиннесса зафиксировано чтение текста со скоростью 150 тысяч знаков в минуту. Слуховая информация воспринимается медленнее. Максимальная скорость восприятия колеблется от 300 до 1000 знаков в минуту. Медленнее всего воспринимаются запахи. Человек воспринимает один запах от нескольких секунд до десятка минут.

Так что хорошо, что при падении мы будем ориентироваться на показания тактильной, визуальной и вестибулярной чувствительности, а не на (возможное) появление специфического запаха сероводорода J .

Для дальнейшего рассмотрения опишем 3 различные ситуации:

1) Когда человек отдергивает руку от горячего предмета, в действие вступает простой рефлекс, в котором головной мозг не принимает участия. От рецептора сигнал по нервному волокну идет в спинной мозг и затем сразу к мышце, проходя всего по трем нервным клеткам (да, всего лишь 3): чувствительному нейрону, вставочному нейрону в спинном мозге и двигательному нейрону. Скорость нервного импульса по отросткам нервных клеток здесь - несколько десятков метров/сек. Определяющим является время синаптической передачи - порядка 0,1 сек. Сперва человек отдергивает руку, а затем чувствует боль.

2) Если речь идет о реакции человека на летящий в него камень, то здесь тоже рефлекторная реакция: глаз передает сигнал о быстром движении не только в отделы головного мозга, где они обрабатываются (и мы понимаем: “летит камень”), но и по специальным нервным путям - к мышцам, что обеспечивает быструю реакцию избегания - ухода в сторону, отпрыгивания и т.п.

3) Если речь идет о реакции при игре в теннис, то постепенное улучшение реакции связано с формированием стереотипных рефлексов, позволяющих реагировать без участия коры больших полушарий (без размышления). А когда мы только учимся делать новое движение, идет сложное взаимодействие: мышце подается сигнал о действии, от нее обратно поступает сигнал о результате действия, и идет корректировка. Во всех этих процессах участвуют разные области мозжечка и некоторые другие структуры головного мозга.