Кинематометрия — определение баланса нервных процессов и точности движений

Q: Что измеряет кинематометрия?

Кинематометрическая методика Е. П. Ильина определяет уравновешенность (баланс возбуждения и торможения) и подвижность нервных процессов, а также точность кинестетического (проприоцептивного) воспроизведения амплитуд движений — без зрительного контроля, на кинематометре Жуковского.

Q: Как считается ошибка воспроизведения?

Ошибка = амплитуда воспроизведённая − амплитуда заданная (в градусах). Знак «+» означает перевод (превышение заданной амплитуды), знак «−» — недовод (приуменьшение). Обычно ошибку усредняют по 5 пробам каждой амплитуды.

Q: Как по ошибкам определяют баланс нервных процессов?

По знакам ошибок на малой и большой амплитудах: перевод в обеих группах — преобладание возбуждения; недовод в обеих — преобладание торможения; перевод на малой и недовод на большой — уравновешенность нервных процессов.

Q: Есть ли числовые нормы точности?

Единых числовых нормативов (границ ошибки в градусах для «высокой/средней/низкой» точности) в доступных источниках нет. Интерпретация баланса даётся по знаку и относительному соотношению переводов и недоводов, а точность оценивают по средней абсолютной ошибке: чем она меньше, тем выше точность.

Q: Какое оборудование нужно?

Кинематометр Жуковского — прибор с подвижной планкой (рычагом) для предплечья и дугой со шкалой от 0 до 90 угловых градусов. Испытуемый с закрытыми глазами воспроизводит заданную ограничителем амплитуду движения в локтевом суставе.

Q: Как обрабатывать данные группы в дипломе?

Ошибка воспроизведения — метрическая величина, но выборки обычно небольшие и распределение не всегда нормальное, поэтому берут непараметрические критерии: две независимые группы — Манна-Уитни, «до/после» — Вилкоксон, три и более групп — Краскела-Уоллиса. Доли типов баланса сравнивают угловым преобразованием Фишера.

Воспроизведение заданных амплитуд движений на кинематометре Жуковского: по ошибке отмеривания судят об уравновешенности возбуждения и торможения.

Полное название: Кинематометрическая методика определения баланса и подвижности нервных процессов
Автор: Е. П. Ильин; прибор — кинематометр Жуковского
Назначение: Баланс и подвижность нервных процессов, точность кинестетического воспроизведения амплитуд

Ссылка для списка литературы (ГОСТ)

Кинематометрия : описание, ключи и онлайн-расчёт. — Текст : электронный // StatBlank : [сайт]. — URL: https://statblank.com/metodiki/kinematometriya (дата обращения: ДД.ММ.ГГГГ).

Дата обращения подставлена сегодняшняя. Добавьте источник в список литературы.

Кинематометрия — аппаратурная двигательная проба, а не опросник. Испытуемый с закрытыми глазами воспроизводит заданную рукой амплитуду движения в локтевом суставе, а экспериментатор фиксирует отклонение в градусах. Принцип методики: при преобладании возбуждения человек воспроизводит амплитуду с превышением (перевод), при преобладании торможения — с приуменьшением (недовод).

Зачем это в дипломе

В работах по психофизиологии, психологии спорта и труда кинематометрию используют, чтобы оценить точность движений и тип баланса нервных процессов и сравнить их между группами (спортсмены/новички) или «до/после» тренинга — непараметрическими критериями. Ниже — онлайн-определение баланса и пример статистической обработки.

Действия

Онлайн-определение баланса

Введите заданные и воспроизведённые амплитуды на малом и большом движении — калькулятор посчитает ошибку отмеривания и определит тип баланса нервных процессов.

Баланс нервных процессов одного испытуемого

По ошибке воспроизведения на малой и большой амплитудах.

Малая амплитуда — заданная, °Эталон малого движения (до ~20°).Малая амплитуда — воспроизведённая, °Сколько градусов отмерил испытуемый с закрытыми глазами.Большая амплитуда — заданная, °Эталон большого движения (свыше ~55°).Большая амплитуда — воспроизведённая, °Сколько градусов отмерил испытуемый с закрытыми глазами.

Для диплома данные группы (средние ошибки по испытуемым) сравнивают статистическими критериями — см. раздел «Статистическая обработка» ниже.

Показатели методики

Ошибка воспроизведения (отмеривания), °

Отклонение воспроизведённой амплитуды от заданной, со знаком. Знак и величина ошибки на малой и большой амплитудах определяют тип баланса.

Подвижность нервных процессов

Насколько быстро при командах «больше/меньше» изменяется величина воспроизводимой амплитуды (разность между последовательными воспроизведениями).

Точность движений

Средняя абсолютная ошибка отмеривания и оценивания: чем она меньше, тем выше точность кинестетического воспроизведения амплитуд.

Как считается и оценивается

Ошибка = A(воспроизведённая) − A(заданная)

Знак «+» — перевод (переоценка): амплитуда воспроизведена больше заданной.
Знак «−» — недовод (недооценка): амплитуда воспроизведена меньше заданной.
Для баланса сравнивают знаки ошибок на малой (до ~20°) и большой (свыше ~55°) амплитудах.

Определение типа баланса

⬆️

Перевод + перевод

преобладание возбуждения

⚖️

Перевод (малая) + недовод (большая)

уравновешенность

⬇️

Недовод + недовод

преобладание торможения

Числовых нормативных границ (значений ошибки в градусах для «высокой/средней/низкой» точности) в доступных источниках нет — методика даёт качественную оценку по знаку и относительному соотношению переводов и недоводов.

Как обрабатывать математически

Что измеряет

Баланс и подвижность нервных процессов, точность движений

Тип данных

Ошибка воспроизведения, ° (метрическая величина)

Как описывать

Медиана и квартили (Me, Q1–Q3)

Основные критерии

Манна-Уитни / Вилкоксон

Ошибка воспроизведения — метрическая величина (градусы), но выборки в психофизиологических работах небольшие и распределение не всегда нормальное, поэтому для сравнения групп и «до/после» чаще берут непараметрические (ранговые) критерии. Доли разных типов баланса в группах сравнивают угловым преобразованием Фишера.

Пошаговый план расчёта

1По каждой пробе посчитайте ошибку = амплитуда воспроизведённая − заданная (со знаком).
2Усредните ошибку (или её модуль) по 5 пробам каждой амплитуды для каждого испытуемого.
3Опишите выборку: медиана и квартили (Me, Q1–Q3) средней ошибки.
4Выберите критерий по дизайну исследования (таблица ниже) и оцените значимость (p < 0,05).

Какой критерий выбрать

Две независимые группы (разные люди)Например: точность отмеривания у спортсменов и новичков.Критерий Манна-Уитни Замеры «до / после» у одних и тех жеНапример: ошибка воспроизведения до и после тренинга.Критерий Вилкоксона Три и более независимые группыНапример: точность в трёх видах спорта.Критерий Краскела-Уоллиса Доли типов баланса в двух группахНапример: доля «возбудимых» у мужчин и женщин.Угловое преобразование Фишера Связь ошибки с другим показателемНапример: связь точности с уровнем тревожности.Корреляция Спирмена Просто описать точность группыНапример: средняя ошибка отмеривания по выборке.Описательная статистика

Пример обработки результатов

В исследовании сравнивали точность отмеривания у двух независимых групп по 8 человек: спортсменов-стрелков и новичков. У каждого испытуемого посчитали среднюю абсолютную ошибку отмеривания (°) по 5 пробам. Нужно проверить, точнее ли воспроизводят амплитуды стрелки.

Ошибка, стрелки: 1,8 2,2 1,5 2,6 1,9 2,1 1,4 2,3

Ошибка, новички: 3,4 4,1 2,9 3,8 3,2 4,0 3,6 3,1

1По каждой пробе нашли ошибку = воспроизведённая − заданная амплитуда.
2Усреднили модуль ошибки по 5 пробам для каждого испытуемого.
3Две группы — разные люди (независимые выборки) → выбрали критерий Манна-Уитни.
4Проранжировали все значения, посчитали U эмпирическое и сравнили с U критическим.

Как оформить это в дипломе

В таблице 1 представлена средняя ошибка отмеривания в двух группах.

Таблица 1 — Точность отмеривания амплитуд (n = 8 + 8)

Показатель	Стрелки	Новички
Медиана ошибки, ° (Me)	2,0	3,5
Квартили (Q₁–Q₃)	1,8–2,3	3,1–3,9
Точность	выше	ниже

На рисунке 1 показана медиана ошибки отмеривания по группам.

Рисунок 1 — Медиана ошибки отмеривания (меньше — точнее)

Значения групп почти не перекрываются, поэтому по критерию Манна-Уитни U эмп мало и меньше U крит для n₁ = n₂ = 8 — различие статистически значимо (p < 0,05).

Вывод

Спортсмены-стрелки воспроизводят заданные амплитуды значимо точнее новичков (медиана ошибки 2,0° против 3,5°; p < 0,05) — выше кинестетическая точность управления движениями.

Как проводить пробу

1Подготовьте кинематометр Жуковского: планка (рычаг) для предплечья и дуга со шкалой 0–90°.
2Испытуемый кладёт предплечье на планку и закрывает глаза.
3Пассивно доведите руку до ограничителя — это эталонная (заданная) амплитуда; дайте её запомнить.
4Уберите ограничитель; по команде испытуемый самостоятельно воспроизводит тот же размах движения.
5Повторите по 5 воспроизведений для малой (до ~20°) и большой (свыше ~55°) амплитуд.
6Запишите воспроизведённые амплитуды, посчитайте ошибку и определите тип баланса (калькулятор выше).

Для оценки подвижности нервных процессов к инструкции добавляют команды «увеличить/уменьшить» размах и следят, как меняется разность последовательных воспроизведений. В задаче оценивания испытуемый не воспроизводит, а называет в градусах пассивно выполненное движение.

Частые вопросы

Что измеряет кинематометрия?

Кинематометрическая методика Е. П. Ильина определяет уравновешенность (баланс возбуждения и торможения) и подвижность нервных процессов, а также точность кинестетического (проприоцептивного) воспроизведения амплитуд движений — без зрительного контроля, на кинематометре Жуковского.

Как считается ошибка воспроизведения?

Ошибка = амплитуда воспроизведённая − амплитуда заданная (в градусах). Знак «+» означает перевод (превышение заданной амплитуды), знак «−» — недовод (приуменьшение). Обычно ошибку усредняют по 5 пробам каждой амплитуды.

Как по ошибкам определяют баланс нервных процессов?

По знакам ошибок на малой и большой амплитудах: перевод в обеих группах — преобладание возбуждения; недовод в обеих — преобладание торможения; перевод на малой и недовод на большой — уравновешенность нервных процессов.

Есть ли числовые нормы точности?

Единых числовых нормативов (границ ошибки в градусах для «высокой/средней/низкой» точности) в доступных источниках нет. Интерпретация баланса даётся по знаку и относительному соотношению переводов и недоводов, а точность оценивают по средней абсолютной ошибке: чем она меньше, тем выше точность.

Какое оборудование нужно?

Кинематометр Жуковского — прибор с подвижной планкой (рычагом) для предплечья и дугой со шкалой от 0 до 90 угловых градусов. Испытуемый с закрытыми глазами воспроизводит заданную ограничителем амплитуду движения в локтевом суставе.

Как обрабатывать данные группы в дипломе?

Ошибка воспроизведения — метрическая величина, но выборки обычно небольшие и распределение не всегда нормальное, поэтому берут непараметрические критерии: две независимые группы — Манна-Уитни, «до/после» — Вилкоксон, три и более групп — Краскела-Уоллиса. Доли типов баланса сравнивают угловым преобразованием Фишера.