Ерофеев А.В., Грановский Н.В., Спирин Д.В., Мансфельд А.Д., Аносов А.А. «Исследование возможности контроля локальной гипотермии спортсменов методами пассивной акустической термометрии и инфракрасной термографии» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 89-90 (2025)

Проведены эксперименты с измерением глубинной и поверхностной температур при процедуре гипотермии спортсменов методами пассивной акустической термометрии (ПАТ) и инфракрасной термографии (ИКТ). Испытуемый помещался в бочку с водой с температурой 10°С. До и сразу после процедуры проводили инфракрасную термометрию (ИКТ). Во время охлаждения в бочке проводили ПАТ четырьмя датчиками. Измеряли левое бедро испытуемого до и после физической нагрузки, правую голень и левую кисть. Наблюдали снижение глубинной температуры с 28 до 20°С и поверхностной с 32 до 16,5°С. Впервые в исследовании с участием спортсменов профессионального уровня были использованы неинвазивные методики измерения глубинной температуры. Данные результаты способствуют расширению фундаментальных знаний о реакции организма на нагрузку высокой интенсивности. Ключевые слова: пассивная акустическая термометрия, акустояркостная температура, ИК-термография, гипотермия, работоспособность спортсменов

Ляксо Е.Е., Фролова О.В., Матвеев А.Ю., Николаев А.С., Клешнев Е.А., Граве П.И., Ильяс А.Б. «Распознавание эмоциональных состояний по мимической экспрессии, голосу и речи детьми, взрослыми и автоматически» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 31 (2025)

Представлены результаты трех экспериментальных исследований по распознаванию детьми (исследование 1), взрослыми (исследование 2) и автоматически (исследование 3) эмоциональных состояний «радость–нейтральное (спокойное)–печаль–гнев» по мимической экспрессии, голосу и речи. В исследовании приняли участие 260 детей с типичным развитием (ТР), расстройствами аутистического спектра (РАС), синдромом Дауна (СД), интеллектуальными нарушениями (ИН) и 40 взрослых. Материалом послужили аудио и видеозаписи выполнения детьми тестовых заданий по методике оценки сформированности эмоциональной сферы – CEDM. Результаты показали большую точность распознавания эмоциональных состояний ТР детьми по сравнению с детьми с РАС и ИН и особенности распознавания эмоциональных состояний детьми с РАС и ИН. Эксперты распознавали эмоции детей всех групп по мимической экспрессии и речи точнее, чем автоматически, с более высокими значениями UAR (полнота распознавания) для ТР детей по аудио и видео в перцептивном эксперименте и по аудио при автоматической классификации эмоций. Выявлены различия по точности классификации эмоций детей с РАС, ИН и СД. Серия экспериментов с использованием методов искусственного интеллекта проведена для возможности создания автоматической системы экспресс-диагностики сформированности или нарушений эмоциональной сферы детей. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского Научного Фонда (проект № 22-45-02007). Ключевые слова: эмоциональное состояние, перцептивный эксперимент, автоматическое распознавание, мимическая экспрессия, речь

Куражова А.В. «Распознавание эмоционального состояния близнецов по характеристикам речи» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 31 (2025)

Цель работы – сравнить акустические характеристики эмоциональной речи близнецов в парах, оценить возможность идентификации близнецов по голосу и речи. В исследовании принимали участие 10 близнецов – носителей русского языка в возрасте 20±2 лет соответственно). Проводили аудиозапись речи информантов в диалоге с экспериментатором и в паре друг с другом. Осуществляли анализ временных и спектральных характеристик речи в звуковом редакторе Cool Edit Pro. Для анализа отбирали эмоциональные высказывания участников. Составлены аудиотесты, включающие высказывания каждого из информантов. Аудиотесты предъявляли двум группам аудиторов – экспертам с опытом работы в области речевых исследований, аудиторам без опыта. Аудиторам давали задание определить эмоциональное состояние информанта. Для каждого высказывании определяли среднее значение частоты основного тона (F0ср, ЧОТ), диапазон частоты основного тона (F0mx-F0min), длительность всего высказывания, длительность пауз между словами, считали F0ср и длительность ударных и безударных гласных из слов. Выявлены различия по вероятности распознавания эмоциональных высказываний, произнесенных мужчинами и женщинами. Выявлены индивидуальные особенности проявления эмоционального состояния близнецов в парах. Установлены различия по временн'ым и спектральным характеристикам речи между близнецами в пределах пары. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ (№ 22-45-02007). Ключевые слова: близнецы, акустика речи, эмоциональное состояние, частота основного тона

Фролова О.В., Ляксо Е.Е. «Проявление эмоциональных состояний в мимике и речи детей, воспитывающихся в детском доме» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 32 (2025)

Цель исследования – изучение особенностей эмоциональной сферы детей 5–16 лет с интеллектуальными нарушениями (ИН), воспитывающихся в детском доме. В работе приняли участие 28 детей из детского дома с легкими ИН (18 детей с задержкой психического развития, 10 – с умственной отсталостью легкой степени тяжести) и синдромом Дауна (СД). Все дети протестированы по методике CEDM (для детей с СД использована краткая версия методики CEDM-sh). Осуществляли аудиозапись речи, видеозапись поведения и мимики детей при выполнении тестовых заданий CEDM. Получены балльные оценки за выполнение детьми тестовых заданий на распознавание эмоций и отражение эмоциональных состояний в голосе, речи и мимической экспрессии. Проведен перцептивный и акустический анализ речи детей в разных эмоциональных состояниях. Мимическую экспрессию детей оценивали перцептивно и автоматически с использованием программы «FaceReader». Результаты исследования показали, что дети с СД значимо хуже выполняют тестовые задания, чем дети с ИН. Для детей с ИН выявлена возрастная динамика при выполнении тестовых заданий на отражение эмоций («беседа с экспериментатором» и «интервью») и распознавание эмоций. Данные по оценке эмоциональной сферы детей, воспитывающихся в детском доме, сопоставляются с данными по детям, растущим в условиях семьи. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского Научного Фонда (проект № 22-45-02007). Ключевые слова: эмоциональное состояние, речь, дети из детского дома, интеллектуальные нарушения, синдром Дауна

Павликова М.И. «Параметры интонации у детей с типичным развитием и интеллектуальными нарушениями» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 32 (2025)

Целью работы было сравнить интонационные характеристики речи типично развивающихся (ТР) детей и детей с легкой формой умственной отсталости (УО) в разные возрастные периоды, начиная с 5 и до 14-ти лет. В работе применяли перцептивный, аудиторский и инструментальный анализ реплик детей, записанных в ходе диалога с экспериментатором. Определяли словесное ударение, фразовое ударение и интонационные параметры речи. Обнаружены различия между группами детей с ТР и УО по длительности реплик, количеству слов в репликах, темпу речи и длительности гласных в словах. Во всех группах детей выявлены различия в длительности ударных гласных в интонационно выделенных словах и обычных словах, а также в длительности ударных и безударных гласных. В группах детей показана возрастная динамика формирования словесного ударения за счет повышенной длительности ударных гласных. Прослежены возрастные изменения в частоте основного тона (ЧОТ) во фразах. Обсуждается возможная связь изменения ЧОТ на ударных гласных с фразовым ударением. Полученные результаты позволяют оценить динамику речевого развития у детей с умственной отсталостью. Ключевые слова: детская речь, умственная отсталость, интонация, акустические параметры речи

Николаев А.С. «Акустические характеристики эмоциональной речи детей с расстройствами аутистического спектра» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 32-33 (2025)

Исследование направлено на изучение акустических характеристик эмоциональной речи детей в возрасте 5–14 лет с расстройствами аутистического спектра (РАС), n=35, и типично развивающихся (ТР) детей, n=47. Проведен слуховой перцептивный эксперимент, в ходе которого взрослые носители русского языка (аудиторы), n=206, прослушивали тестовые последовательности (аудиотесты), содержащие фразы детей с РАС и ТР, отобранные из записей спонтанной речи. Проведен спектрографический анализ речевых сигналов фраз, классифицированных аудиторами по трем состояниям: комфорт–нейтральное состояние–дискомфорт. Показано, что состояние дискомфорта у детей с РАС характеризуется максимальными значениями длительности, частоты основного тона (ЧОТ) и ее вариативности по фразам, словам и гласным по сравнению с нейтральным состоянием и комфортом, минимальные значения – у нейтрального состояния. Во всех трех состояниях выявлены различия в значениях ЧОТ по фразам, словам и гласным, интенсивности ударного гласного между сигналами, распознанные аудиторами с высокой (0.75–1.0) и низкой (0–0.25) вероятностью. Показана связь между акустическими характеристиками речевых сигналов и вероятностью распознавания аудиторами. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ (№ 22-45-02007). Ключевые слова: расстройства аутистического спектра, детская речь, эмоциональная речь, акустический анализ, перцептивный анализ

Граве П.И., Николаев А.С. «Перцептивные и акустические характеристики речи детей 5–7 лет с расстройствами аутистического спектра» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 33 (2025)

Цель исследования – определение перцептивных и акустических характеристик эмоциональной речи детей 5–7 лет с расстройствами аутистического спектра (РАС). В исследовании приняли участие 16 типично развивающихся (ТР) детей и 5 детей с РАС. В работе использован методический подход для оценки эмоциональной сферы детей CEDM, разработанный в Группе по изучению детской речи СПбГУ. Запись речи детей проводили в модельных ситуациях: диалог с экспериментатором – спонтанная речь, и «актерская» речь – произнесение ребенком слов и фраз в 4 эмоциональных состояниях: радость–нейтральное (спокойное) состояние–печаль–гнев. Для определения возможности распознавания взрослыми эмоционального состояния детей по их речи проведен перцептивный эксперимент, в котором приняло участие 10 взрослых аудиторов. Создано 4 тестовых последовательности, включающих речевой материал «актерской» и спонтанной речи ТР детей и детей с атипичным развитием. Показаны различия в распознавании аудиторами эмоционального состояния ТР детей и детей с РАС. Осуществлен инструментальный спектрографический анализ речевого материала, включенного в тестовую последовательность перцептивного эксперимента. Показаны различия в акустических характеристиках слов типично развивающихся детей и детей с РАС. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ (№ 22-45-02007). Ключевые слова: расстройства аутистического спектра, эмоциональная речь, перцептивный анализ, акустический анализ

Клешнев Е.А., Ляксо Е.Е. «Эмоциональная речь мальчиков 12–16 лет с расстройствами аутистического спектра и типичным развитием: акустические и перцептивные характеристики» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 33-34 (2025)

Цель исследования – определить акустические и перцептивные характеристики эмоциональной речи мальчиков 12–16 лет с расстройствами аутистического спектра (РАС) и типичным развитием (ТР), провести сравнительный анализ. В исследовании приняли участие 15 мальчиков 12–16 лет: 10 ТР мальчиков, 5 мальчиков с РАС. Запись эмоциональной речи проводили при выполнении подростками тестовых заданий методики оценки сформированности эмоциональной сферы детей «Child Emotion Development Method» (CEDM). Использовали два метода анализа речи – перцептивный эксперимент, проводимый с целью распознавания аудиторами (n=10) эмоциональных состояний подростков по их речи и инструментальный спектрографический анализ. Результаты перцептивного эксперимента представляли в виде матриц спутывания. Спектрографический анализ речи детей проводили в программе «Cool Edit Pro 2.0». Считали: длительность; значения частоты основного тона (ЧОТ); минимальные и максимальные значения ЧОТ; вариативность ЧОТ; значения интенсивности по фразе, ударному слову и ударному гласному. Выявлены различия в акустических характеристиках эмоциональной речи мальчиков 12–16 лет: значениях ЧОТ ударного слова, ударного гласного; значениях вариативности ЧОТ. Аудиторы лучше определяли эмоциональные состояния по речи мальчиков с ТР, чем по речи мальчиков с РАС. Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (проект 22-45-02007). Ключевые слова: подростки, эмоциональная речь, расстройства аутистического спектра, акустические характеристики

Столярова Э.И., Белова Н.Ю., Солнушкин С.Д., Чихман В.Н. «Использование инструментальных методик при обучении школьников с слухоречевыми нарушениями» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 34 (2025)

Представляемая работа осуществляется в рамках договора о научно-практическом сотрудничестве между ИФ РАН и ГБОУ Школа № 10 «Изучение специфики проблем письма и чтения у школьников с речевыми нарушениями и развитие подходов к их коррекции». В 2024–2025 учебном году для занятий с педагогом-дефектологом были сформированы группы: 5 школьников из 5 класса, 14 – из 7 класса, 5 – из 8 класса. Из педагогических характеристик школьников следовало, что у них в той или иной степени наблюдается несформированность фонематического восприятия и слуха, лексико-грамматическое недоразвитие речи, дисграфия, дизорфография, ограниченность словарного запаса, недостаточная сформированность навыков языкового анализа, они испытывают трудности при составлении устного рассказа. Для проведения коррекционных занятий использовались программные комплексы «Учись слушать» (совместная разработка ИФ РАН и НИИ уха, горла, носа), в составе которого тесты и упражнения для развития слухового восприятия различной звуковой информации, и «ПЛД» (разработка лабораторий информационных технологий и психофизиологии речи ИФ РАН), который содержит наборы заданий с дидактическим материалом по развитию фонематического слуха, освоению навыков чтения, орфографической зоркости и грамотности. Результаты выполнения заданий автоматически сохранялись. Их анализ обеспечивал объективную оценку динамики и индивидуальных особенностей освоения учебного материала, с учетом которой могли планироваться последующие коррекционные занятия. Оба комплекса хорошо зарекомендовали себя в учебной практике и способствовали улучшению оцениваемых характеристик во всех группах учащихся. Ключевые слова: слух, речь, коррекция слухоречевых нарушений, информационные технологии

Хорунжий Г.Д., Егорова М.А. «Влияние изменения дофаминергической нейротрансмиссии на коротколатентные стволовые слуховые вызванные потенциалы у крыс гетерозиготной линии DAT-HET» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 74 (2025)

Хорошо известно, что развитие синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) у детей обусловлено системным нарушением функционирования дофаминергических нейронов (Viggiano et al., 2003). Сведения о повышенном риске развития тяжелых форм СДВГ у пациентов, страдающих нарушениями слуха (Soleimani et al., 2020; Tsur et al., 2024), дают основания полагать, что результаты оценки слуховой чувствительности могут выступать в качестве дополнительного критерия при диагностике СДВГ, и создают предпосылки для изучения слуховой функции у животных – экспериментальных моделей данной патологии. В этой связи нами было предпринято сравнительное исследование характеристик слуха у нормальных крыс линии Wistar и крыс трансгенной гетерозиготной линии DAT-HET со сниженным уровнем экспрессии гена Slc6a3, кодирующего транспортер обратного захвата дофамина DAT-1. Для их оценки анализировали амплитудные и временные параметры коротколатентных стволовых слуховых вызванных потенциалов (КСВП), зарегистрированных у крыс обеих линий при действии парных щелчков и одиночных тональных сигналов. Полученные результаты показали, что при в целом сходных амплитудных и временных параметрах КСВП у крыс обеих линий, у гетерозигот DAT-HET амплитуда 1 волны КСВП была достоверно больше, чем у животных с нормально функционирующим транспортером обратного захвата дофамина DAT1. Повышение амплитуды 1 волны КСВП у крыс линии DAT-HET, видимо, связано с изменением уровня дофаминергической нейротрансмиссии, сопряженной с активацией D1 рецепторов, присутствующих в мембранах нейронов спирального ганглия улитки. Работа поддержана федеральным бюджетом по госзаданию № 075-00263-25-00. Ключевые слова: дофаминергическая система, СДВГ, трансгенные животные, крыса, слух, КСВП

Рябков М.В., Грамович В.В., Дмитриев К.В. «Неинвазивная диагностика легочной гипертензии с помощью анализа сердечных тонов» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 75 (2025)

Легочная гипертензия (ЛГ) – синдром, характеризующийся повышенным давлением в легочной артерии (ЛА) и ведущий к летальному исходу без лечения. Ранняя диагностика критически важна для улучшения прогноза, однако традиционные методы (эхокардиография, катетеризация легочной артерии) малодоступны в первичном звене здравоохранения. Сложность диагностики этого патофизиологического состояния обусловлена неспецифичностью его клинических проявлений. Исторически выслушивание тонов сердца было ключом к диагнозу ЛГ. Однако у современных врачей навыки аускультации сердца утрачиваются из-за использования инструментальной диагностики. Решением может стать фонокардиография (ФКГ) – запись звуков сердца. Аналоговая ФКГ широко применялась в диагностике болезней сердца в 20 веке, однако, как и аускультация, требовала большого опыта для интерпретации. Современная цифровая ФКГ с машинным автоматическим анализом может упростить процесс и объективизировать анализ звуков сердца. Метод неинвазивен, безопасен и применим у постели больного, что в совокупности с современными вычислительными технологиями делает метод перспективным. В настоящем исследовании методика диагностики опиралась на анализ звуков, возникающих при работе клапанов сердца. Анализ производился на уникальной базе данных, содержащей записи ФКГ и ЭКГ 140 пациентов, у которых уровень давления в ЛА был определен при катетеризации сердца и/или проведении эхокардиографии в ФГБУ «НМИЦ кардиологии им. ак. Е.И. Чазова». Данные обрабатывались алгоритмом на основе сверточной нейросети. На текущий момент удалось достичь диагностической точности 91%, что подтверждает перспективность использования разработанного алгоритма для выявления ЛГ. Исследование поддержано грантом РНФ № 24-22-00192, https://rscf.ru/project/24-22-00192/. Ключевые слова: анализ сигналов, нейронные сети, фонокардиография, легочная гипертензия

Костив А.Е., Малаева В.В. «К вопросу об акустических аналогах спирометрических характеристик форсированного выдоха человека» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 76 (2025)

При современном развитии науки и техники в широкой клинической практике пассивные акустические методы диагностики по-прежнему имеют экспертный характер. Спирометрия – метод исследования внешнего дыхания человека по поток-объемным параметрам, который используется в доказательной медицине. В работе подтверждается гипотеза о существовании акустических аналогов спирометрических параметров форсированного выдоха. Исследование выполнено с помощью статистического анализа (критерий Спирмена) по группе из 43 добровольцев, оценивалось 248 дыхательных маневра. Получены значимые (р<0.05) корреляции акустических и спирометрических параметров: продолжительность шумов и спирометрическая продолжительность выдоха, 0.22; время достижения максимального значения амплитуды шумов и время достижения пиковой объемной скорости выдоха, 0.18; звуковая энергия форсированного выдоха и форсированная жизненная емкость легких выдоха, 0.29; звуковая энергия форсированного выдоха за первую секунду и объем форсированного выдоха за первую секунду, 0.24; звуковая энергия форсированного выдоха за первые 0.75 секунды и объем форсированного выдоха за первые 0.75 секунды, 0.34. Выявлено увеличение силы корреляции для отношений параметров: звуковая энергия форсированного выдоха за первую секунду к звуковой энергии форсированного выдоха и объем форсированного выдоха за первую секунду к форсированной жизненной емкости легких, 0.61; звуковая энергия форсированного выдоха за первые 0.75 секунды к звуковой энергии форсированного выдоха и объем форсированного выдоха за первые 0.75 секунды к форсированной жизненной емкости легких, 0.46. Полученный в работе результат должен способствовать продвижению акустических методов в медицинскую клиническую практику. Ключевые слова: шум дыхания, аускультация, респираторная акустика, спирография, индекс Генслера

Почекутова И.А., Сафронова М.А. «Влияние физиологических параметров на полосовые акустические характеристики шумов форсированного выдоха» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 76 (2025)

Анализ трахеальных шумов форсированного выдоха (ФВ) является полезным инструментом для выявления бронхиальной обструкции. Однако недостаточно изучено влияние физиологических показателей (пол, возраст, антропометрические параметры) на акустические характеристики дыхательных шумов человека. Вместе с тем их учет при разработке референсных значений акустических параметров, разграничивающих норму и патологию, чрезвычайно важен. Характеристиками дыхательных шумов ФВ, перспективными для оценки вентиляционной функции легких, представляются разработанные нами продолжительности, энергии и их нормированные на общую продолжительность и суммарную энергию шумов производные в средне(200–800 Гц) и высокочастотных (800–2000 Гц) полосах в диапазоне 200–2000 Гц.

Сорокин С.Д., Цысарь С.А., Сапожников О.А., Кадрев А.В., Хохлова В.А. «Измерение акустических параметров фантомов биологических тканей» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 83 (2025)

Создание фантомов с акустическими свойствами, близкими к биологическим тканям, является важной задачей для обеспечения повторяемости условий экспериментов по разработке новых методов ультразвуковой диагностики и терапии, калибровке и регулярном тестировании работы излучателей лабораторных и клинических установок. Характеризация акустических параметров создаваемых фантомов представляет собой отдельную метрологическую задачу. В работе были проведены измерения плотности, скорости звука, частотно-зависимого коэффициента поглощения, сдвигового модуля и параметра нелинейности образцов прозрачных гелевых фантомов на основе силикона, полиакриламида, агарозы и ПВХ пластизоля с различной жесткостью и примесями. Измерения плотности проводились с помощью весов и метода Архимеда. Скорость звука и коэффициент поглощения измерялись с использованием метода замещения, сдвиговый модуль был измерен в фантомах с рассеивателями при помощи ультразвукового сканера в режиме эластографии сдвиговой волной. Была проведена оценка точности полученных экспериментальных данных, произведено сравнение параметров различных типов мягких тканей человека и параметров фантомов, имитирующих ее свойства. Ключевые слова: ультразвук, фантомы, скорость звука, коэффициент поглощения, коэффициент нелинейности

Абакумова Т.О., Травникова Д.Ю., Шашковская В.С., Белоусов В.В. «Разработка стимул-чувствительных методов доставки лекарств для сенсибилизации глиом» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 86 (2025)

Поиск новых терапевтических мишеней и разработка методов для сенсибилизации опухолевых клеток является перспективным направлением в терапии глиобластом – одной из наиболее агрессивных и трудноизлечимых опухолей. Ингибирование онкогенного белка PSMD10 позволяет снизить пролиферацию опухолевых клеток, стимулирует апоптоз и инициирует гибель клеток. Использование частиц для доставки лекарств, а также открытие гемато-энцефалического барьера при помощи сфокусированного ультразвука позволяет увеличить концентрацию препарата в опухолевом очаге, снижая побочное действие на организм. Целью работы является разработка полимерных и липидных систем доставки препаратов для сенсибилизации глиобластом и улучшение их накопления с помощью сфокусированного ультразвука. На первом этапе было показано, что уровень экспрессии онкогенного белка PSMD10 коррелирует с развитием опухолевого процесса, а его подавление позволяет повысить чувствительность клеток глиомы к препарату выбора – темозоломиду на культуре клеток глиомы. Далее нами были синтезированы полимерные и липидные частицы субмикронного диапазона (от 100 до 800 нм) для доставки малых интерферирующих РНК и темозоломида мышам с моделью глиобластомы. Было оценено влияние параметров сфокусированного ультразвука на стимул-чувствительное высвобождение препаратов, а также оценена безопасность воздействия на здоровую ткань. При помощи флуоресцентной томографии было показано, что использование сфокусированного ультразвука позволило значительно увеличить накопление частиц в очаге глиомы, а также уменьшить размер опухоли при систематическом введении. Работа выполнена при поддержке гранта РНФ 22-75-10151. Ключевые слова: миРНК, темозоломид, глиома, сфокусированный ультразвук

Зинин П.В., Есина Д.А., Левин В.М. «Моделирование взаимодействия микропузырьков с делящимися раковыми клетками в ультразвуковом поле» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 87 (2025)

Ранние работы по воздействию непрерывного ультразвука на развитие клеток яйца морского ежа показали, что ультразвуковая обработка приводит к появлению чудовищных эмбрионов, которые погибают на последних стадиях своего развития. Эти результаты объясняются действием стабильной кавитации. В этой работе мы исследуем реакцию клеток и деформацию, вызванные соседним колеблющимся пузырьком, используя оболочечную модель клетки. В модели оболочки движение клетки состоит из движения трех компонентов: внутренней вязкой жидкости, тонкой эластичной оболочки и окружающей вязкой жидкости. Толщина оболочки мала по сравнению с радиусом клетки, так что оболочку можно рассматривать как упругую поверхность, разделяющую две вязкие жидкости. Показано, что даже при дипольных колебаниях оболочка ячейки деформируется из-за изменения площади оболочки. Для колебаний квадрупольной моды и мод более высокого порядка движение ячейки определяется модулем сдвига оболочки μ. Также обсуждаются потенциальные приложения, связанные с разрушением бактерий и раковых клеток. Ключевые слова: ультразвук, раковые клетки

Швецова Н.А., Швецов И.А., Петрова Е.И., Луговая М.А., Колпачева Н.А., Рыбянец А.Н. «Комбинационный метод нагрева биологических тканей с использованием цилиндрических стоячих волн» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 88 (2025)

Ультразвуковые методы широко используются для хирургического и терапевтического лечения мягких тканей, заживления ран, опухолей простаты и печени, а также окклюзии сосудов. Разработка новых методов и устройств для терапевтического воздействия на большие объемы поверхностных тканей с использованием ультразвуковой энергии более эффективными и безопасными способами является одним из приоритетных направлений современной эстетической и восстановительной медицины. Одной из таких возможностей является использование кольцевых или цилиндрических ультразвуковых преобразователей в сочетании с вакуумной фиксацией обрабатываемой ткани внутри преобразователя. В работе проведено математическое и компьютерное моделирование, а также экспериментальная валидация процесса ультразвукового нагрева биологической ткани, помещенной внутрь полого цилиндрического пьезоэлемента. В численных расчетах использован метод конечных элементов, реализованный в пакетах ACELAN и COMSOL. Нестационарная задача о нагреве акустической среды решалась в конечно-элементном пакете FlexPDE. В натурном эксперименте биологическая ткань (говяжья печень) помещалась внутрь полого цилиндрического пьезоэлемента, поляризованного по радиусу. В цилиндрическом пьезоэлементе возбуждались высокочастотные колебания по толщине стенки цилиндра. Внутри пьезоэлемента формировалась цилиндрическая стоячая волна, волновая картина которой характеризовалась функцией Бесселя первого рода. Максимум акустического давления находился на оси цилиндра, за счет чего эта область биологической ткани постепенно нагревалась. Осевой разрез ткани позволял определить картину температурного поля и сравнить ее с результатами численного эксперимента. Результаты численного моделирования хорошо согласуются с данными натурного эксперимента. Ключевые слова: цилиндрический пьезоэлемент, акустическая среда, стоячая волна, ультразвуковой нагрев

Пестова П.А., Рыбянец А.Н., Сапожников О.А., Карзова М.М., Цысарь С.А., Хохлова В.А. «Тепловая абляция биоткани плоским ультразвуковым излучателем в сочетании с поверхностным охлаждением» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 88-89 (2025)

Представлены результаты экспериментов, реализующих тепловое ультразвуковое воздействие на поверхностные слои биологической ткани путем сочетания объемного ультразвукового нагрева с охлаждением поверхности. Эксперименты по получению объемной тепловой абляции говяжьей печени

Бибиков Н.Г., Пигарев И.Н. «Реакция клеток височной коры ненаркотизированной кошки на звуки человеческого храпа» Сенсорные системы, 38, № 1, с. 38-52 (2025)

На электрофизиологической установке, созданной Иваном Николаевичем Пигаревым, нам удалось исследовать нейронную активность слуховой коры кошки (локальный потенциал коры, электроэнцефалограмма, импульсация одиночных клеток) в естественном состоянии, регистрируя параллельно важнейшие параметры общего состояния организма (сердцебиение, дыхание, двигательная активность глаз). Рассмотрена импульсная активность одиночных клеток или малых ансамблей нейронов, локализованных в слуховых зонах коры, при воздействии одного сигнала – звука человеческого храпа довольно высокой интенсивности. Значительное число клеток, расположенных в той области слуховой коры, где располагаются клетки с характеристическими частотами в диапазоне 10–14 кГц, отвечали на этот сигнал модуляцией текущей частоты импульсации, хорошо синхронизованной с частотно-временными особенностями храпа. Полученные данные позволяют пересмотреть ряд установившихся постулатов о роли слуховой коры, которые были сформированы на основе экспериментов, проводимых главным образом на наркотизированных объектах.

Стружкин М.Л., Кузнецова Т.Г., Огородникова Е.А. «Особенности влияния шумовой нагрузки на выбор зрительных стимулов у детей раннего дошкольного возраста с разным уровнем тревожности» Сенсорные системы, 38, № 1, с. 53-63 (2025)

Работа продолжает серию психофизических экспериментов по изучению особенностей зрительного опознания целевых стимулов разного цвета и разного размера у детей раннего дошкольного возраста. Для измерений применяли разработанную ранее игровую методику с использованием сенсорного монитора для предъявления изображений геометрических фигур в условиях тишины и при шумовой нагрузке (акустический фон, соответствующий “детскому многоголосию”). Шум подавали через наушники с интенсивностью 45 дБ (уровень громкости разговорной речи). В экспериментах участвовали дети с нормой зрения и слуха в возрасте 3–4 лет (n=60), посещающие городской детский сад. Полученные на расширенной выборке данные подтвердили выявленные ранее закономерности: дети этого возраста значимо хуже осуществляют выбор по признаку “цвет”, чем по признаку “размера” (p<0.01); введение фонового шума “детского многоголосия” увеличивает время поиска зрительной цели, особенно в задачах выбора целевого “цвета”. Сравнительный анализ результатов в подгруппах детей, демонстрирующих разную степень активности и состояния тревожности, показал проявление достоверных различий, что хорошо согласуется с предварительными данными предыдущего исследования. Результаты работы имеют практическое значение для организации дошкольного обучения с учетом особенностей психофизиологического профиля детей и уровня их тревожности, а также специального образования в отношении детей с задержками развития.