2658-6282 Мир науки. Педагогика и психология World of Science. Pedagogy and psychology ООО «Издательство «Мир науки» 10.15862/28PSMN123 https://mir-nauki.com/28PSMN123.html Влияние эмоционального напряжения на параметры тремора в процессе письма Influence of emotional tension on tremor parameters in the writing process Белинский Артем Викторович Белинский Артем Викторович Belinsky Artem Viktorovich V10046321@yandex.ru https://orcid.org/0000-0001-5366-7018 Девишвили Важа Михайлович Девишвили Важа Михайлович Devishvili Vazha Mihajlovich vmdev@mail.ru https://orcid.org/0000-0001-7554-7463 Черноризов Александр Михайлович Черноризов Александр Михайлович Chernorizov Aleksandr Mihajlovich amchern53@mail.ru https://orcid.org/0000-0001-5199-5050 Лобин Михаил Александрович Лобин Михаил Александрович Lobin Mihail Aleksandrovich lobin@list.ru https://orcid.org/0000-0003-4169-155X ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова» (Москва, Россия) Lomonosov Moscow State University (Moscow, Russia) ООО «ПГК ДИДЖИТАЛ» (Москва, Россия) PGC DIGITAL LTD (Moscow, Russia) 06 04 2023 2023 11 1 28PSMN123 13 02 2023 30 03 2023 2023 Белинский Артем Викторович, Девишвили Важа Михайлович, Черноризов Александр Михайлович, Лобин Михаил Александрович Belinsky Artem Viktorovich, Devishvili Vazha Mihajlovich, Chernorizov Aleksandr Mihajlovich, Lobin Mihail Aleksandrovich CC BY 4.0 https://mir-nauki.com/28PSMN123.html

Актуальность темы. Влияние эмоционального напряжения на письмо активно изучается в аспекте его влияния на кинематические характеристики. Преобладают такие подходы как машинное обучение, исследовательские и почерковедческие. Исследования, в которых учитывалась связь между кинетическими характеристиками письма и эмоциональным напряжением в настоящее время отсутствуют. Предлагаемое исследование восполняет пробел в этой области и является частью исследования. Цель работы: изучить способ тензотреморографии как показателя наличия эмоционального напряжения в процессе письма. Методика. В процессе письма заготовленной фразы по кинетическим характеристикам у 50 испытуемых анализировалась спектральная мощность приложенной силы, полученная методом Уэлча, во время предъявления базы эмоциональных изображений COMPASS и звуковых стимулов, превышающих уровень комфорта. Результат. Заметно значительное различие между мощностями при вызывающих напряжение стимулах и не вызывающих. Разницы между 10-м и 90-м процентилем эмоционально значимых стимулов практически не отличаются между собой и находятся на одном уроне спектральной плотности (около 370 000–400 000 мН2/Гц). Это подтверждает предположение о неспецифичности реакции на стимуляцию эмоционально значимыми стимулами. Вывод. По результатам проведенного исследования показано, что спектральная мощность на частоте 8–16 Гц при предъявлении стимулов, вызывающих эмоциональное напряжение, достоверно больше, чем в отсутствии стимулов или при предъявлении нейтрального. Данная методика имеет перспективу для применения в детекции скрываемой информации, определения эмоционального напряжения в образовательной среде и медицине в качестве средства определения двигательных и заболеваний нервной системы.

Background. The influence of emotional tension on writing is actively studied in the aspect of its influence on kinematic characteristics. Such approaches as machine learning, exploratory and handwriting research prevail. There are currently no studies which take into account the relationship between kinetic characteristics of writing and emotional tension. The proposed study fills the gap in this area and is part of the dissertation research. Purpose. To study the method of tensotremorography as an indicator of the presence of emotional tension in the process of writing. Methods. The spectral power of applied force, obtained by Welch's method, was analyzed during the process of writing of the prepared phrase during the presentation of the COMPASS emotional image and sound stimuli, exceeding the level of comfort, according to the kinetic characteristics of 50 subjects. Result. Noticeable significant difference between the powers at stress-inducing stimuli and non-stress-inducing stimuli. The differences between the 10th and 90th percentile of emotionally relevant stimuli is virtually indistinguishable from each other and are at the same level of spectral density (about 370 000–400 000 mN2/Hz). This supports the assumption that the response to stimulation by emotionally significant stimuli is nonspecific. Conclusion. The results of the study show that the spectral power at a frequency of 8–16 Hz is significantly higher when emotional stimuli are presented than in the absence of stimuli, or when a neutral stimulus is presented. This technique has prospects for use in the detection of hidden information, determination of emotional tension in the educational environment and medicine as a means of determining motor and nervous system diseases.

 Ключевые слова психофизиология письма тензотреморометрия спектральная мощность физиологический тремор эмоциональное напряжение Keywords psychophysiology of writing tensotremometry spectral power physiological tremor emotional tension Pascoe M.C., Hetrick S.E., Parker A.G. The impact of stress on students in secondary school and higher education // International Journal of Adolescence and Youth. 2020. Vol. 25, № 1 https://doi.org/10.1080/02673843.2019.1596823. Rodrigues M. et al. Keystrokes and Clicks: Measuring Stress on E-learning Students. 2013. P. 119–126. https://doi.org/10.1007/978-3-319-00569-0_15. Stallman H.M., Hurst C.P. The University Stress Scale: Measuring Domains and Extent of Stress in University Students // Aust Psychol. 2016. Vol. 51, № 2. https://doi.org/10.1111/ap.12127. Орлова В.Ф. Судебно-почерковедческая диагностика. М.: Юнити-Дана. 2006. — 160 c. Шкоропат Е.А., Волкова С.В. Возможности диагностирования состояния сильного душевного волнения исполнителя рукописи // Актуальные вопросы судебной психологической экспертизы и комплексной экспертизы с участием психолога. Перспективы научного и прикладного исследования почерка. 2019. P. 43–47. Likforman-Sulem L. et al. EMOTHAW: A Novel Database for Emotional State Recognition From Handwriting and Drawing // IEEE Trans Hum Mach Syst. 2017. Vol. 47, № 2. P. 273–284. https://doi.org/10.1109/thms.2016.2635441. Rispler C. et al. Mood Impact on Automaticity of Performance: Handwriting as Exemplar // Cognit Comput. 2018. Vol. 10, № 3. P. 398–407. https://doi.org/10.1007/s12559-017-9540-y. Hooke A.W., Park J., Shim J.K. The forces behind the words: Development of the Kinetic Pen // J. Biomech. 2008. Vol. 41, № 9. P. 2060–2064. https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2008.03.036. Lin Y.-C. et al. The effect of task complexity on handwriting kinetics // Canadian Journal of Occupational Therapy. 2019. Vol. 86, № 2. P. 158–168. https://doi.org/10.1177/0008417419832327. Ghali B. et al. Variability of Grip Kinetics during Adult Signature Writing // PLoS One. 2013. Vol. 8, № 5. P. e63216. https://doi.org/10.1115/1.4026641. Baur B. et al. Effects of Modified Pen Grip and Handwriting Training on Writer’s Cramp // Arch Phys Med Rehabil. 2009. Vol. 90, № 5. P. 867–875. https://doi.org/10.1016/j.apmr.2008.10.015. Christou E.A. et al. The 1- to 2-Hz oscillations in muscle force are exacerbated by stress, especially in older adults // J. Appl Physiol. 2004. Vol. 97, № 1. P. 225–235. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00066.2004. Blakemore R.L. et al. Stress-evoking emotional stimuli exaggerate deficits in motor function in Parkinson’s disease // Neuropsychologia. 2018. Vol. 112. P. 66–76. https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2018.03.006. Бернштейн Н.А. Кое-что о письме и почерке // Фейгенберг ИМ От рефлекса к модели будущего. 2004. С. 220–233 Weierich M.R. et al. The Complex Affective Scene Set (COMPASS): Solving the Social Content Problem in Affective Visual Stimulus Sets // Collabra Psychol. 2019. Vol. 5, № 1. https://doi.org/10.1525/collabra.256 Donica D.K., Massengill M., Gooden M.J. A quantitative study on the relationship between grasp and handwriting legibility: does grasp really matter? // J. Occup Ther Sch Early Interv. 2018. Vol. 11, № 4. P. 411–425. https://doi.org/10.1080/19411243.2018.1512068. Belinsky A. et al. The New Device for Studying the Psychomotor Components of Writing // International Journal of Psychophysiology. 2021. Vol. 168. P. S148. doi: 10.1016/j.ijpsycho.2021.07.419. Makowski D. et al. NeuroKit2: A Python toolbox for neurophysiological signal processing // Behav Res Methods. 2021. Vol. 53, № 4. https://doi.org/10.31234/osf.io/eyd62. Fumarola F. et al. A Sliding Window Algorithm for Relational Frequent Patterns Mining from Data Streams. 2009. P. 385–392. https://doi.org/10.1007/978-3-642-04747-3_30. Еськов, В.М., Зинченко, Ю.П., Веракса, А.Н., Филатова, Д.Ю. Сложные системы в психофизиологии представляют эффект «повторение без повторений» Н.А. Бернштейна // Российский психологический журнал. 2016. Vol. 13, № 2. van Galen G.P., van Doorn R.R., Schomaker L.R. Effects of motor programming on the power spectral density function of finger and wrist movements. // J. Exp Psychol Hum Percept Perform. 1990. Vol. 16, № 4. P. 755–765. https://doi.org/10.1037/0096-1523.16.4.755. van Galen G.P., Schomaker L.R.B. Fitts’ law as a low-pass filter effect of muscle stiffness // Hum Mov Sci. 1992. Vol. 11, № 1–2. P. 11–21. https://doi.org/10.1016/0167-9457(92)90046-e. Welch P. The use of fast Fourier transform for the estimation of power spectra: A method based on time averaging over short, modified periodograms // IEEE Transactions on Audio and Electroacoustics. 1967. Vol. 15, № 2. P. 70–73. https://doi.org/10.1109/tau.1967.1161901. Teulings H.-L., Maarse F.J. Digital recording and processing of handwriting movements // Hum Mov Sci. 1984. Vol. 3, № 1–2. P. 193–217. https://doi.org/10.1016/0167-9457(84)90011-3. Novak T., Newell K.M. Physiological tremor (8–12 Hz component) in isometric force control // Neurosci Lett. 2017. Vol. 641. P. 87–93. https://doi.org/10.1016/j.neulet.2017.01.034. van Galen G.P. et al. Neuromotor noise and poor handwriting in children // Acta Psychol (Amst). 1993. Vol. 82, № 1–3. P. 161–178. https://doi.org/10.1016/0001-6918(93)90010-o. Дик О.Е., Ноздрачев А.Д. Механизмы изменения динамической сложности паттернов физиологических сигналов. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та., 2019. 200 с. Luria G., Kahana A., Rosenblum S. Detection of Deception Via Handwriting Behaviors Using a Computerized Tool: Toward an Evaluation of Malingering // Cognit Comput. 2014. Vol. 6, № 4. doi: 10.1007/s12559-014-9288-6. Alamargot D. et al. Eye and Pen: A new device for studying reading during writing // Behav Res Methods. 2006. Vol. 38, № 2. P. 287–299. https://doi.org/10.3758/bf03192780. Guinet E., Kandel S. Ductus: A software package for the study of handwriting production // Behav Res Methods. 2010. Vol. 42, № 1. P. 326–332. https://doi.org/10.3758/brm.42.1.326. Lee H.J. et al. Tremor frequency characteristics in Parkinson’s disease under resting-state and stress-state conditions // J. Neurol Sci. 2016. Vol. 362. P. 272–277. https://doi.org/10.1016/j.jns.2016.01.058.