Психофизиологическое обоснование использования айтрекинга как метода оценки функционального состояния летчика на основе корреляционного анализа: ретроспективное исследование

ВВЕДЕНИЕ. Айтрекинг как метод регистрации глазодвигательной активности человека представляет большой научный и практический интерес для специалистов в области авиационной медицины для диагностики функционального состояния летчика в различные периоды его профессиональной деятельности. В российской и зарубежной литературе уже описаны исследования, установившие паттерны некоторых показателей айтрекинга при различных видах интенсивности когнитивной деятельности в различных условиях умственной работы, в том числе с привлечением авиационных специалистов. Выявлена взаимосвязь динамики глазодвигательной активности между физиологическими и психофизиологическими показателями организма человека.

ЦЕЛЬ. Обосновать использование айтрекинга для диагностики функциональных состояний летчика с помощью корреляционного анализа.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. Модель исследования заключается в оценке регуляции сердечного ритма, уровня функционирования центральной нервной системы и глазодвигательной активности летчиков до и после выполнения полета на авиационном тренажере. При этом осуществлялось моделирование аварийной ситуации как внешнего стресс-фактора, оказывающего влияние на функциональное состояние летчика. Проведены оценка динамики функционального состояния по изменению физиологических и психофизиологических показателей, а также корреляционный анализ динамических рядов этих показателей с данными глазодвигательной активности и успешности действий в аварийных ситуациях.

В исследовании приняли участие 22 летчика из Юго-Восточной Азии, которые выполняли полеты на авиационных тренажерах российского производства.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Выявлены статистически значимые изменения показателей айтрекинга, вариабельности ритма сердца, психофизиологических показателей, характеризующие изменение функционального состояния летчиков и степень напряжения глазодвигательной активности. Установлены сильные статистические связи скоростных характеристик перемещения взора и временных характеристик фиксаций взора с показателями математического и спектрального анализа кардиоритмограммы, а также со свойствами внимания и скоростью нервных процессов. Установлены статистические связи физиологических и психофизиологических показателей с успешностью профессиональной деятельности летчиков.

ОБСУЖДЕНИЕ. Характер статистических связей свидетельствует о том, что в основе изменения вариабельности ритма сердца, характеристик внимания, нервной системы, глазодвигательной активности человека и успешности его профессиональной деятельности в условиях аварийной ситуации лежит функциональное состояние организма летчика.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Увеличение скоростных показателей перемещения взора при выполнении когнитивных задач выявляет степень напряжения регуляторных систем организма летчика. Временные показатели фиксаций взора в большей степени отражают степень активации когнитивных процессов и в меньшей степени – мобилизацию физиологических резервов человека. Характер статистических связей между глазодвигательной активностью летчика, физиологическими, психофизиологическими реакциями организма и успешностью его профессиональной деятельности позволяют рассматривать айтрекинг как информативный метод оценки функционального состояния пилота.

1. Пономаренко В. А., Алексеенко М. С., Долгов А. А. Психофизиологические компоненты профессиональной надежности пилота // Проблемы безопасности полетов. 2018. № 6. С. 3–18

2. Жданько И. М., Исаенков В. Е., Ворона А. А., Филатов В. Н., Никифоров Д. А. Профессиональная надежность военного летчика: медицинские и социально-психологические аспекты // Военно-медицинский журнал. 2016. Т. 337, № 6. С. 30–36

3. Благинин А. А., Анненков О. А., Трофименко С. В. Особенности деятельности авиационных врачей по медицинскому обеспечению безопасности полетов // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2019. № 4(68). С. 146–148

4. Благинин А. А., Лапшина Т. А., Емельянов Ю. А., Баковец Д. В., Дудина Е. А. Переносимость умеренных степеней гипоксии военнослужащими женского пола в разные фазы овариально-менструального цикла // Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2024. № 2. С. 64–67

5. Лапшина Т. А., Благинин А. А., Емельянов Ю. А., Баковец Д. В. Оценка статической мышечной выносливости нижних конечностей у военнослужащих женского пола // Профессиональное здоровье военнослужащих: материалы Всеармейской научно-практической конференции (к 100-летию со дня рождения профессора И. Д. Кудрина) (Санкт-Петербург, 01 июня 2023 года), Санкт-Петербург, 2023. С. 183–186

6. Жильцова И. И., Альжев Н. В., Анненков О. А., Лапшина Т. А. Влияние психоэмоционального напряжения на постуральную устойчивость по показателям спектра статокинезиограммы и вариабельности сердечного ритма // Военно-медицинский журнал. 2018. Т. 339, № 6. С. 61–69

7. Анненков О. А., Овчинников Д. В., Иваков Ю. М., Синельников С. Н., Баковец Д. В. Оценка адаптационных возможностей летчиков в периоды подготовки и выполнения полетов: ретроспективное исследование // Морская медицина. 2025. Т. 11, № 2. С. 135–143

8. Благинин А. А., Ву К. Х., Анненков О. А. Психофизиологическая подготовка летчиков к деятельности в условиях аварийной разгерметизации кабины самолета // Медицина экстремальных ситуаций. 2025. Т. 27, № 3. С. 367–374

9. Баевский Р. М., Берсенев Е. Ю., Орлов О. И., Ушаков И. Б., Черникова А. Г. Проблема оценки адаптационных возможностей человека в авиакосмической физиологии // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. 2012. Т. 98, № 1. С. 95–107

10. Талеева А. И., Звягина Н. В. Окуломоторная активность при решении зрительных когнитивных задач в различных временных условиях // Сенсорные системы. 2021. Т. 35, № 3. С. 217–227

11. Меркулова А. Г., Калинина С. А. Распределение зрительного внимания при подготовке пилотов-курсантов к лётной деятельности // Гигиена и санитария. 2017. Т. 96(8), C. 752–755

12. Candelieri A., Riganello F., Cortese D., Sannita W. G. Functional status and the eye-tracking response: A datamining classification study in the vegetative and minimaly conscious states. Proceedings of the International Conference on Health Informatics, Rome, Italy, 26–29 January, 2011, P. 138.

13. Fox S. E., Faulkner-Jones B. E. Eye-Tracking in the Study of Visual Expertise: Methodology and Approaches in Medicine. Frontline Learning Research, 2017, Vol. 5, No. 3, pp. 29–40. doi: 10.14786/flr.v5i3.258.

14. Барабанщиков В. А., Жегало А. В. Айтрекинг: методы регистрации движения глаз в психологических исследованиях и практике. М.: Когито-Центр; 2014. 128 с.

15. Жильцова И. И., Альжев Н. В. Опыт применения компьютерной стабилографии для предполетного и послеполетного контроля функционального состояния организма летчиков // Военно-медицинский журнал. 2020. Т. 341, № 12. С. 47–54

16. Шелепин Е. Ю., Скуратова К. А., Лехницкая П. А., Шелепин К. Ю. Айтрекинг как инструмент медицинской диагностики // Российский психологический журнал. 2024. Т. 21, № 4. С. 168–194

17. Крюков Е. В., Ивченко Е. В., Благинин А. А., Овчинников Д. В., Анненков О. А. Перспективы повышения безопасности полетов и профессиональной надежности вьетнамских летчиков, эксплуатирующих самолеты российского производства // Военно-медицинский журнал. 2025. Т. 346, № 1. С. 56–63

18. Баевский Р. М., Черникова А. Т. Проблема физиологической нормы: математическая модель функциональных состояний на основе анализа вариабельности сердечного ритма // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2002. Т. 36, № 6. С. 11–17

19. Михайлов В. М. Вариабельность ритма сердца. Опыт практического применения. Иваново: Нейрософт; 2000. 200 с.