Target announcer voice detection by shcoolchildren of different psychophysiological status in case of vocal competition

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Management of variability of the cardiac rhythm (VCR) is widely applied as a marker of psycho emotional state in educational institutions. This approach is suitable for testing properties of the pupils for the detection of vocal signals.

The aim of the study was a comparative analysis of VCR as an objective parameter corresponded with psycho-emotional tension and acoustic perception of the speech in youngsters under sophisticated condition of the competition between vocal signals pronounced by different individuals.

Methods. VCR was measured in 44 male and female youngsters 13–16 years old with the comparison of identification of competing acoustic signals – random sequences of words simultaneously pronounced by male or female voice. VCR analysis provided distinction the prevalence of sympathetic versus parasympathetic tone reflecting high or moderate level of psycho-emotional tension.

Results. Identification of target words pronounced by female voice in subjects with prevalence of sympathetic or parasympathetic tone was correct in 96% and 87% respectively. Target words pronounced by the male voice were correctly identified in 88% cases in both groups. It is suggested that in primary schools where women compose majority of teachers, the developing juvenile brain imprints the corresponding acoustic wave band. Under the conditions of psycho-emotional tension these links are realized with maximal effectiveness.

About the authors

Valeriy O. Erkudov

St. Petersburg State Pediatric Medical University, Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Author for correspondence.
Email: verkudov@gmail.ru

MD, PhD, Senior Lecturer, Department of the Normal Physiology

Russian Federation, 2, Litovskay street, Saint-Peterburg, 194100

Elena A. Ogorodnikova

I.P. Pavlov Institute of Physiology, Russian Academy of Science

Email: elena-ogo@mail.ru

PhD, Head of Speech Psychophysiology Laboratory

Russian Federation, 6, Makarova street, St.Petersburg, 199034

Andrey P. Pugovkin

St. Petersburg State Pediatric Medical University, Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Email: apugovkin@mail.ru

PhD, Dr Biol Sci, Full Professor, Department of Normal Physiology

Russian Federation, 2, Litovskay street, Saint-Peterburg, 194100

Ivan V. Sergeev

I.P. Pavlov Institute of Physiology, Russian Academy of Science

Email: ivserg@inbox.ru

Researcher of Physiology Laboratory of Cardiovascular and Lymphatic systems

Russian Federation, 6, Makarova street, St.Petersburg, 199034

Tatiana N. Slyaptsova

Secondary school No. 225

Email: tanjasl@mail.ru

Teacher of Biology, Vice-director

Russian Federation, St. Petersburg

Eugenia O. Kundrat

St. Petersburg State Pediatric Medical University, Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Email: zhenia.kun@gmail.com

Student, 3th year

Russian Federation, 2, Litovskay street, Saint-Peterburg, 194100

Paulina A. Lupanova

St. Petersburg State Pediatric Medical University, Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Email: inspace7@list.ru

Student, 3th year

Russian Federation, 2, Litovskay street, Saint-Peterburg, 194100

Maria A. Pakhomova

St. Petersburg State Pediatric Medical University, Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Email: mariya.pahomova@mail.ru

MD, Senior Researcher, Research Сenter

Russian Federation, 2, Litovskay street, Saint-Peterburg, 194100

Marya D. Denisenko

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: maryadenisenko@yandex.ru

MD, PhD, Associate Professor, Department of Pathological Physiology

Russian Federation, 41, Kirochnaya street, Saint-Petersburg, 191015

Aleksey L. Balashov

St. Petersburg State Pediatric Medical University, Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Email: balashoval7@yandex.ru

MD, PhD, associate Professor of the Department of Polyclinic Pediatrics

Russian Federation, 2, Litovskay street, Saint-Peterburg, 194100

References

  1. Александрова Л.Ю., Ваторопина С.В. Мать как субъект речевого развития ребенка раннего возраста // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2014. – Т. 13. – С. 41–45. [Aleksandrova LYu, Vatoropina SV. Mat’ kak sub’’ekt rechevogo razvitiya rebenka rannego vozrasta. Nauchno-metodicheskiy elektronnyy zhurnal “Kontsept”. 2014;13:41-45. (In Russ.)]
  2. Ахутина Т.В., Засыпкина К.В., Романова А.А. Предпосылки и ранние этапы развития речи: новые данные // Вопросы психолингвистики. – 2013. – № 17. – С. 20–43. [Akhutina TV, Zasypina KV, Romanova AA. Prerequisites and early stages of language development: new data. Voprosy psikholingvistiki. 2013;(17):20-43. (In Russ.)]
  3. Багнетова Е.А. Качество жизни и психоэмоциональное состояние старшеклассников // Актуальные научные исследования в современном мире. – 2017. – № 12–3. – С. 14–16. [Bagnetova EA. Quality of life and psycho-emotional state of high school students. Aktual’nye nauchnye issledovaniya v sovremennom mire. 2017;(12-3):14-16. (In Russ.)]
  4. Белова Н.Ю., Ермакова А.Г., Огородникова Е.А., и др. Использование компьютерного тренажера «Учись слушать» для развития слухоречевого восприятия детей с нарушениями слуха и речи в условиях образовательного учреждения // Российская оториноларингология. – 2013. – № 3. – С. 15–23. [Belova NYu, Ermakova AG, Ogorodnikova EA, et al. Using of the computer-based training simulator “Learn to listen” for the development of auditory perception of children with hearing and speech disorders in education set. Russian otorhinolaryngology. 2013;(3):15-23. (In Russ.)]
  5. Гриненко С.В. Гендерная асимметрия в образовании // Современные научные исследования и инновации. – 2014. – № 12. [Grinenko SV. Gender gap in education. Modern scientific researches and innovations. 2014;(12). (In Russ.)]
  6. Даян А.В., Оганнисян А.О., Геворкян Э.С., и др. Реакция сердечной деятельности старшеклассников школ с дифференцированным обучением на экзаменационный стресс // Физиология человека. – 2003. – Т. 29. – № 2. – С. 37–43. [Dayan AV, Ogannisyan AO, Gevorkyan ES, et al. Reaction of Cardiac Activity of Senior Pupils of Schools Providing Differentiated Education upon Examination Stress. Fiziol Cheloveka. 2003;29(2):37-43. (In Russ.)]
  7. Демарева В.А., Полевая С.А. Вариабельность ритма сердца как физиологический критерий для оценки влияния стрессовых нагрузок на успешность освоения английского языка школьниками младших классов // Вестник психофизиологии. – 2017. – № 1. – С. 24–31. [Demareva VA, Polyakova SA. The heart rate variability as a physiological criterion for evaluating the effect of stress loads on the success of teaching English to primary school children. Vestnik psikhofiziologii. 2017;(1):24-31. (In Russ.)]
  8. Еремина Ю.А. Ранний материнский копинг и его взаимосвязь с психосоциальным развитием ребенка в возрасте от одного года до трех лет // Научно-педагогическое обозрение. – 2017. – № 2. – С. 37–47. [Eremina YuA. The early maternal coping and its connection with psychosocial development of a child aged from one to three years. Nauchno-pedagogicheskoe obozrenie. 2017;(2):37-47. (In Russ.)]. https://doi.org/ 10.23951/2307-6127-2017-2-37-47.
  9. Зайцева О.И., Колодяжная Т.А. Состояние и связь вегетативной нервной системы с психоэмоциональным статусом у школьников // Современные проблемы науки и образования. – 2016. – № 2. – С. 31. [Zajceva O.I., Kolodyazhnaya T.A. State and communication vegetative nervous system with psycho-emotional status in schoolchildren. Modern problems of science and education. 2016;(2):31. (In Russ.)]
  10. Королева И.В., Огородникова Е.А., Пак С.П., и др. Методические подходы к оценке динамики развития процессов слухоречевого восприятия у детей с кохлеарными имплантами // Российская оториноларингология. – 2013. – № 3. – С. 75–84. [Koroleva IV, Ogorodnikova EA, Pak SP, et al. Methodological approaches to assessment of progress in auditory-speech processing in children with cochlear implants. Russian otorhinolaryngology. 2013;(3):75-84. (In Russ.)]
  11. Криволапчук И.A., Чернова М.Б., Савушкина Е.В. Функциональное состояние школьников 13–14 лет в условиях напряженной когнитивной нагрузки в зависимости от стадий полового созревания и двигательной подготовленности // Новые исследования. – 2016. – № 4. – С. 44–54. [Krivolapchuk IA, Chernova MB, Savushkina EV. Functional state of 13–14-year-old school children under intensive cognitive load depending on their puberty and motor readiness stages. Novye issledovaniia. 2016;(4):44-54. (In Russ.)]
  12. Лаптева Е.А., Любовцев В.Б., Мамалыга Л.М. Итоговая аттестация в формате ГИА и ЕГЭ: психофизиологические особенности состояния детей 9 и 11 классов при функциональной нагрузке, обусловленной сдачей экзаменов // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 7–3. – С. 575–579. [Lapteva EA, Lubovtcev VB, Mamalyga LM. Psychophysiological features of the condition of students of the 9 and 11 forms under functional load during national state exams and state final attestation. Fundamental research. 2013;(7-3):575-579. (In Russ.)]
  13. Литвиненко Н.В. Школьная тревожность как показатель нарушения адаптации школьников к образовательной среде // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 5. – С. 627. [Litvinenko NV. School anxiety as anindication of adaptationdisorder of pupils to educational environment. Modern problems of science and education. 2014;(5):627. (In Russ.)]
  14. Ляксо Е.Е., Огородникова Е.А., Алексеев Н.П. Психофизиология слухового восприятия. – СПб.: Санкт-Петербургский государственный институт психологии и социальной работы, 2013. – 112 с. [Lyakso EE, Ogorodnikova EA, Alekseev NP. Psikhofiziologiya slukhovogo vospriyatiya. Saint Petersburg: Sankt-Peterburgskiy gosudarstvennyy institut psikhologii i sotsial’noy raboty; 2013. 112 p. (In Russ.)]
  15. Мамайчук И.И., Шумская Н.А. Взаимосвязь структурно-уровневых характеристик интеллекта и нейропсихологических факторов у дошкольников с задержкой психического развития церебрально-органического генеза // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 12. Психология. Социология. Педагогика. – 2013. – № 3. – С. 70–79. [Mamaichuk II, Shumskaya NA. Correlation between structure and levels of intelligence and neuropsychological factors of children with developmental delay of cerebral origin. Modern problems of science and education. 2013;(3):70-79. (In Russ.)]
  16. Николаева Т.М. Интонационный поток и его функциональные соседи. В кн.: Человек говорящий: исследования XXI века. – Иваново: Ивановский государственный химико-технологический университет, 2012. – С. 83–89. [Nikolaeva TM. Intonatsionnyy potok i ego funktsional’nye sosed. V kn.: Chelovek govoryashchiy: issledovaniya XXI veka. Ivanovo: Ivanovskiy gosudarstvennyy khimiko-tekhnologicheskiy universitet; 2012. P. 83-89. (In Russ.)]
  17. Огородникова Е.А., Галкина Е.В., Столярова Э.И., и др. Сравнение характеристик звукового анализа и невербального интеллекта у детей дошкольного возраста с нормальным слухом и тугоухостью // Российская оториноларингология. – 2018. – № 2. – С. 72–79. [Ogorodnikova E.A., Galkina E.V., Stolyarova E.I., et al. Comparison of characteristics of acoustic analysis and non-verbal intelligence in preschool children with normal hearing and with hearing loss. Russian otorhinolaryngology. 2018;(2):72-79. (In Russ.)] https://doi.org/10.18692/1810-4800-2018-2-72-79.
  18. Способ реабилитации и развития слухоречевой функции у пациентов с кохлеарными имплантами. Пат. 2342109 РФ / Огородникова Е.А., Королева И.В., Пак С.П. Заявл. 20.06.2007. [Sposob reabilitatsii i razvitiya slukhorechevoy funktsii u patsientov s kokhlearnymi implantami. Pat. 2342109 RUS / Ogorodnikova EA, Koroleva IV, Pak SP. Zayavl. 20.06.2007.(In Russ.)]
  19. Огородникова Е.А., Октябрьский В.П., Пак С.П., и др. Использование программных средств для обучения слабослышащих и инофонов // Сенсорные системы. – 2014. – Т. 28. – № 4. – С. 22–30. [Ogorodnikova EA, Octyabrsky VP, Pak SP, et al. Assistance software units for subjects with impaired hearing and non-native speakers of Russian education. Sensornye sistemy.2014;28(4):22-30. (In Russ.)]
  20. Савельев С.В. Морфология сознания. Т. 1. – М.: ВЕДИ, 2018. – 208 с. [Savel’ev SV. Morfologiya soznaniya. Vol. 1. Moscow: VEDI; 2018. 208 p. (In Russ.)]
  21. Хромов-Борисов Н.Н. Биостатистические программы свободного доступа // Травматология и ортопедия России. – 2015. – № 4. – С. 154–159. [Khromov-Borisov NN. Free biostatistical software. Travmatologiia i ortopediia Rossii. 2015;(4):154-159. (In Russ.)]
  22. Шлык Н.И. Сердечный ритм и тип регуляции у детей, подростков и спортсменов. – Ижевск: Удмуртский университет, 2009. – 255 с. [Shlyk NI. Serdechnyy ritm i tip regulyatsii u detey, podrostkov i sportsmenov. Izhevsk: Udmurtskiy universitet; 2009. 255 p. (In Russ.)]
  23. Bronkhorst AW. The cocktail-party problem revisited: early processing and selection of multi-talker speech. Atten Percept Psychophys. 2015;77(5):1465-1487. https://doi.org/10.3758/s13414-015-0882-9.
  24. Chang FC, Chang CK, Chiu CC, et al. Variations of HRV Analysis in Different Approaches. Comput Cardiol. 2007;34: 17-20. https://doi.org/10.1109/CIC.2007.4745410.
  25. Efendi D, Caswini N, Rustina Y, Iskandar AD. Combination of mother therapeutic touch (MTT) and maternal voice stimulus (MVS) therapies stabilize sleep and physiological function in preterm infants receiving minor invasive procedures. J Neonatal Nurs. 2018;24(6): 318-324. https://doi.org/10.1016/j.jnn.2018.08.001.
  26. Hammer O, Harper DT, Ryan PD. PAST: Paleontological statistics software package for education and data analysis. Palaeontol Electronica. 2001;4(1):9.
  27. Emotion and attention recognition based on biological signals and images. Ed. by S.A. Hosseini. In-Tech Publishing; 2017. https://doi.org/10.5772/62957.
  28. Kuang J, Liberman M. Integrating voice quality cues in the pitch perception of speech and non-speech utterances. Front Psychol. 2018;9:2147. https://doi.org/ 10.3389/fpsyg.2018.02147.
  29. Lu G, Yang F. Limitations of oximetry to measure heart rate variability measures. Cardiovasc Eng. 2009;9(3):119-125. https://doi.org/10.1007/s10558-009-9082-3.
  30. Majid A. Current emotion research in the language sciences. Emot Rev. 2012;4(4):432-443. https://doi.org/10.1177/1754073912445827.

Copyright (c) 2019 Erkudov V.O., Ogorodnikova E.A., Pugovkin A.P., Sergeev I.V., Slyaptsova T.N., Kundrat E.O., Lupanova P.A., Pakhomova M.A., Denisenko M.D., Balashov A.L.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies