BR102014012506A2

BR102014012506A2 - accessory modular system for central nervous system information processing

Info

Publication number: BR102014012506A2
Application number: BR102014012506A
Authority: BR
Inventors: Daniel Gomes De Filho Almeida; Murilo Plínio Nogueira Ribeiro; Victory Santos Fernandes
Original assignee: Brunian Ltda Me
Priority date: 2014-05-23
Filing date: 2014-05-23
Publication date: 2015-12-22

Abstract

resumo sistema modular acessório para processamento de informações no sistema nervoso central, especialmente de um sistema composto de módulos eletrônicos (1), (2) e (3), de processamento acessório do sistema nervoso central que contempla um mecanismo de interação entre entrada e saída de informação, funcionando como uma central de processamento acessória, utilizando os métodos de plasticidade cerebral para introduzi-ia no cérebro como uma de suas partes, cujo destaque é o fato de poder ser controlada à distância para melhor atuar no snc no tratamento de doenças, aquisição de informações para diagnóstico e pesquisa e melhorar de funções cerebrais, sejam elas sensoriais, motoras ou cognitivas. de igual forma poderá ser acoplado a qualquer dos métodos de aquisição e introdução de informação no snc, inclusive mesclando os melhores métodos para regiões diferentes, aumentando a qualidade da informação adquirida e introduzida no tempo de treinamento do sistema.abstract accessory modular system for processing information in the central nervous system, especially a system composed of electronic modules (1), (2) and (3), of accessory processing of the central nervous system that includes an interaction mechanism between input and output as an ancillary processing center, using the brain plasticity methods to introduce it into the brain as one of its parts, the highlight being that it can be controlled remotely to better work on snc in treating diseases, acquisition of information for diagnosis and research and improvement of brain functions, whether sensory, motor or cognitive. It can also be coupled with any of the methods of acquiring and entering information in SNC, including merging the best methods for different regions, increasing the quality of the information acquired and introduced in the system training time.

Description

SISTEMA MODULAR ACESSÓRIO PARA PROCESSAMENTO DE INFORMAÇÕES NO SISTEMA NERVOSO CENTRAL [0001] Trata a presente solicitação de Patente de Invenção de um SISTEMA MODULAR ACESSÓRIO PARA PROCESSAMENTO DE INFORMAÇÕES NO SISTEMA NERVOSO CENTRAL especialmente de um sistema composto de módulos eletrônicos de processamento acessório do sistema nervos central que contempla um mecanismo de interação entre entrada e saída de informação, funcionando como uma central de processamento acessória, utilizando os métodos de plasticidade cerebral para introduzi-la no cérebro como uma de suas partes, cujo destaque é o fato de poder ser controlada à distância para melhor atuar no SNC no tratamento de doenças, aquisição de informações para diagnóstico e pesquisa e melhorar de funções cerebrais, sejam elas sensoriais, motoras ou cognitivas. De igual forma poderá ser acoplado a qualquer dos métodos de aquisição e introdução de informação no SNC, inclusive mesclando os melhores métodos para regiões diferentes, aumentando a qualidade da informação adquirida e introduzida no tempo de treinamento do sistema.MODULAR CENTRAL NERVOUS SYSTEM INFORMATION PROCESSING SYSTEM [0001] This patent application is for a CENTRAL NERVOUS SYSTEM INFORMATION PROCESSING SYSTEM especially for a system composed of central nervous system accessory processing electronic modules which contemplates a mechanism of interaction between input and output of information, functioning as an accessory processing center, using the brain plasticity methods to introduce it into the brain as one of its parts, whose highlight is that it can be controlled at a distance. to better work in the CNS in treating disease, acquiring diagnostic and research information and improving brain functions, whether sensory, motor or cognitive. It can also be coupled with any of the methods of acquiring and entering information in the CNS, including merging the best methods for different regions, increasing the quality of information acquired and introduced in the training time of the system.

CONVENCIMENTO [0002] Atualmente, há diversos aparelhos capazes de adquirir informações funcionais do sistema nervoso central, como é o caso dos métodos não-invasivos como a Eletroencefalografia (EEG - sinais elétricos) e Magnetoencefalografia (MEG -sinais magnéticos) e os métodos invasivos, sejam eles extra-celulares como Eletrocorticografia (ECoG - sinais elétricos), Potencial de Campo Local (Local Field PotenhaJ - LFP - sinal de campo elétrico) e Matriz de Microeletrodos para Detecção de Sinais de Neurônios Individuais (Spike Detec.tJon and Spike Sortmg - Sinais elétricos), ou intracelulares como o Registro de Potencial de Membrana Intracelular. [0003] Porém, levando em consideração tais métodos, apenas alguns podem ser comercializados, devido a implicações óbvias de saúde que impedem a venda, principalmente, de produtos que utilizem métodos invasivos. Em relação à capacidade tecnológica atual de introduzir informações no sistema nervoso central, há também uma série de equipamentos disponíveis, podendo também ser divididos em não-invasivos e invasivos. [0004] Os não-invasivos incluem a Estimulação Magnética Transcraniana (TransCfamal Magnatic Simulation - TMS Sinal Magnético) e a Estimulação Transcraniana por Corrente Contínua (Transcranial Diract Current Stimulation - tDCS - Sinal Elétrico). Ambos utilizados em diversos protocolos de pesquisa que trazem evidências e resultados promissores, na melhora das funções motoras, sensitivas e cognitivas, além de auxiliar no diagnóstico de comprometimento motor em pacientes pós-AVC, por exemplo. Algumas evidências envolvem o tratamento de depressão, zumbido, fibromialgia, disartria pós-AVC, esquizofrenia, reabilitação de afasia e transtornos de ansiedade. Outras evidências revelam a melhora de funções cognitivas como memória, tomada de decisão, aprendizado e resolução matemática. [0005] Em relação aos métodos invasivos de estimulação cerebral, estes já são utilizados em muitos serviços de saúde no mundo para tratamento de surdez (Implantes de eletrodos cocleares - Cochlear Implants), dor crônica (implantes de eletrodos na medula espinhal - Spinal cord Stimulation), Doença de Parkinson, Síndrome de La Tourette e Depressão Maior, sendo estes 3 últimos métodos, podendo ser tratados com o implante de eletrodos em regiões específicas do cérebro - Deep Brain Stimulation - DBS). Porém, estes métodos somente são utilizados quando a equipe médica entende que os benefícios superam os riscos. [0006] Os métodos invasivos, de aquisição e introdução de informação no cérebro ainda têm muitas implicações éticas, o que ainda inviabiliza a comercialização de tais equipamentos a todo tipo de público. Porém, procedimentos cirúrgicos cada vez mais sofisticados; próteses ósseas (especialmente a de metil-rnetacrilato) modificadas; diminuição do tamanho e espessura dos sensores e o desenvolvimento de medicações que diminuem e muito a possibilidade de infecção local e processo inflamatório cerebral com cicatriz (gliose); têm aumentado a possibilidade de, em um futuro próximo, os benefícios superarem os riscos de implantes cerebrais crônicos, mesmo em pacientes hígidos. [0007] O funcionamento cerebral ainda não foi definido pela ciência, havendo muitas teorias e evidências, porém nenhuma que consiga englobar perfeitamente todas as manifestações cerebrais. Logo, o mecanismo de ação de cada um desses métodos de estimulação permanece ainda obscuro e necessitando de mais testes. Porém há bastante evidências de que eles são funcionais e oferecem risco mínimo. Esta confiança esta refletida na liberação de grande parte dos comitês de ética do uso destes equipamentos em pesquisas em seres humanos e do uso de muitos destes equipamentos na prática clínica de diversos serviços de saúde do mundo. [0008] Todos os métodos de introdução de informação no SNC são como o nome diz métodos de introdução de informação ou estimulação, não adquirindo e nem interagindo com informações adquiridas do SNC, tendo então que ser programados previamente para exercer suas funções Como ainda não se sabe o mecanismo de ação de cada um deles, é possível que seu uso crônico possa comprometer, a longo prazo, a função cerebral, principalmente no que diz respeito à sincronia entre os diferentes eventos nervosos em geral. Isso poderia acontecer, primordialmente, em virtude da diferença entre os cérebros dos seres humanos entre si. [0009] O SNC é um sistema que depende muito, talvez mais do que os outros do corpo humano, da interação ambiental e de sua funcionalidade, mais do que de sua morfologia para a execução de suas atividades principais, a saber: emitir comportamento e ajustes vegetativos. Logo, é razoável pensar que o implante de eletrodos e a estimulação local possa trazer resultados semelhantes entre pacientes diferentes a curto prazo, mas, a longo prazo, cada SNC pode interpretar aquele sinal externo de forma diferente, adaptando-se a ele. Isto depende do tipo de atividade cerebral que se quer modificar ou elicitar com a introdução do eletrodo, havendo, certamente, uma adaptação maior a estímulos de áreas primárias, já adaptadas a receber estímulos externos, que a estímulos de outras regiões. [0010] Executando-se o tDCS, todos os demais métodos de introdução de informação apresentam custo de uso e aplicação muito elevados.There are currently several devices capable of acquiring functional information from the central nervous system, such as non-invasive methods such as electroencephalography (EEG) and magnetoencephalography (MEG) and invasive methods, be they extracellular such as Electrocorticography (ECoG - electrical signals), Local Field Potential (LFP) and Microelectrode Array for Detection of Individual Neuron Signals (Spike Detec.tJon and Spike Sortmg - Electrical signals), or intracellular as the Intracellular Membrane Potential Register. However, given such methods, only a few can be marketed due to obvious health implications that prevent the sale of mainly invasive products. Regarding the current technological ability to enter information into the central nervous system, there are also a number of equipment available that can also be divided into noninvasive and invasive. Non-invasive include TransCfamal Magnatic Simulation (TMS Magnetic Signal) and Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS). Both are used in several research protocols that provide promising evidence and results in improving motor, sensory and cognitive functions, as well as helping to diagnose motor impairment in post-stroke patients, for example. Some evidence involves the treatment of depression, tinnitus, fibromyalgia, post-stroke dysarthria, schizophrenia, rehabilitation of aphasia, and anxiety disorders. Other evidence reveals the improvement of cognitive functions such as memory, decision making, learning and mathematical resolution. With regard to invasive methods of brain stimulation, these are already used in many health services worldwide to treat deafness (Cochlear Implants), chronic pain (spinal cord electrode implants - Spinal cord Stimulation). ), Parkinson's Disease, La Tourette's Syndrome and Major Depression. These last 3 methods can be treated with the implantation of electrodes in specific brain regions - Deep Brain Stimulation (DBS)). However, these methods are only used when medical staff understand that the benefits outweigh the risks. Invasive methods of acquiring and introducing information into the brain still have many ethical implications, which makes the marketing of such equipment unfeasible to all types of public. However, increasingly sophisticated surgical procedures; modified bone prostheses (especially methyl methacrylate); decreased size and thickness of sensors and the development of medications that greatly decrease the possibility of local infection and scarred inflammatory process (gliosis); In the near future, the possibility has increased that the benefits outweigh the risks of chronic brain implants, even in healthy patients. Brain functioning has not yet been defined by science, there are many theories and evidence, but none that can perfectly encompass all brain manifestations. Therefore, the mechanism of action of each of these stimulation methods remains unclear and needs further testing. But there is plenty of evidence that they are functional and pose minimal risk. This confidence is reflected in the release of most ethics committees from the use of this equipment in human research and the use of many of these equipment in the clinical practice of various health services around the world. All methods of entering information in the CNS are as the name implies methods of entering information or stimulation, neither acquiring nor interacting with information acquired from the CNS, so they have to be pre-programmed to perform their functions. As you know the mechanism of action of each of them, it is possible that their chronic use may compromise brain function in the long term, especially with regard to the timing of different nerve events in general. This could happen primarily because of the difference between the brains of human beings. The CNS is a system that depends much, perhaps more than others on the human body, on environmental interaction and its functionality, rather than on its morphology for the execution of its main activities, namely to emit behavior and vegetative adjustments. Therefore, it is reasonable to think that lead implantation and local stimulation may yield similar results between different patients in the short term, but in the long run each CNS may interpret that external signal differently and adapt to it. This depends on the type of brain activity that one wants to modify or elicit with the introduction of the electrode, and certainly there is a greater adaptation to stimuli from primary areas, already adapted to receive external stimuli, than to stimuli from other regions. Running tDCS, all other methods of entering information have very high cost of use and application.

[0011] A Magnetoencefalografia é cara, não-portátil e de difícil exame o que inviabiliza uso em larga escala e comercialização ao público não-especializado, pelo menos até o estado da arte momentâneo de desenvolvimento. Além disso, junto com o EEG e com todos os outros sistemas invasivos de aquisição de informações de cérebro, apenas retiram informação do mesmo, sem interagir funcionalmente. ESTADO DA TÉCNICA [0012] O atual estado da técnica antecipa alguns documentos de patentes que versam sobre a matéria em apreço como ο PI0002238-1 “APARELHO PARA ELETRO ESTIMULAÇÃO CRANIANA” que refere-se a um aparelho para a estimulação do sistema nervoso através da aplicação de frequências geradas eletricamente, permitindo o acesso ao inconsciente do paciente e levando a uma disposição deste para um processo de mudança, ao lado de um efeito de relaxamento, onde se refaz de esgotamentos físicos e psíquicos. O aparelho insere-se na categoria de eletro estimulação craniana (eec). A eletro-estimulação-craniana (eec) é geralmente aplicada por um aparelho portátil movido a batería que gera uma corrente pulsante de baixa amperagem. Essa corrente é transmitida ao paciente através de um conjunto de eletrodos que são colocados na cabeça ou na orelha. A presente patente tem por objetivo obter um recurso eficaz para facilitar o acesso ao inconsciente de pacientes em processo de terapia de integração pessoal - tip - pela aplicação do método da abordagem direta do inconsciente - adi - na psicoterapia e ampliar o potencial mental e bio-físico destes. Sua grande eficácia deve-se ao fato de atuar em freqüências elétricas muito específicas. Pode emitir ondas em faixas de freqüência fisiológicas do sistema nervoso central, tipo alfa, beta, gama, theta e delta, destinado a produzir um efeito de sincronização dos hemisférios cerebrais, estimular a produção de substâncias opiáceas endógenas, produzir um efeito rítmico de marca-passo nos padrões de ondas cerebrais através da corrente elétrica, de forma que estas tendem a se conformarem à freqüência emitida pelo aparelho, com os conseqüentes efeitos, caracterizado por ser constituído de um circuito eletrônico basicamente composto por um circuito oscilador, circuitos divisores e circuito de chaveamento e atuar basicamente em duas faixas de freqüência, a primeira de 02,20 hz à 1066,66 hz e a segunda de 0,64 hz à 3413,33 hz, com tensão de saída do tipo onda quadrada com amplitude ajustável de 0 a + 9 vcc., sendo a corrente de saída ajustável de 0 à 450 <109>a cc., com alimentação de 9 vcc, preferentemente através de bateria ou semelhante. [0013] Neste caso apresentado acima, a patente proporciona como conceito inventivo aparelho para a estimulação do sistema nervoso através da aplicação de frequências geradas eletricamente através de um conjunto de eletrodos que são colocados na cabeça ou na orelha, o que incorre nos mesmos inconvenientes supracitados.Magnetoencephalography is expensive, non-portable and difficult to examine which makes large-scale use and commercialization unfeasible to the unskilled public, at least until the momentary state of the art of development. In addition, along with the EEG and all other invasive brain information acquisition systems, they only pull information from the brain without interacting functionally. STATE OF THE ART The present state of the art anticipates some patent documents dealing with the subject matter as ο PI0002238-1 “CRANIAL ELECTRIC STIMULATION APPARATUS” which refers to a device for the stimulation of the nervous system through application of electrically generated frequencies, allowing access to the patient's unconscious and leading to a disposition of the patient for a process of change, along with a relaxing effect, where he is redoing physical and mental exhaustion. The device falls into the category of electro cranial stimulation (eec). Cranial electro-stimulation (eec) is generally applied by a portable battery-powered device that generates a low amperage pulsating current. This current is transmitted to the patient through a set of electrodes that are placed on the head or ear. The present patent aims to obtain an effective resource to facilitate access to the unconscious of patients undergoing personal integration therapy - tip - by applying the method of direct approach of the unconscious - adi - in psychotherapy and to expand mental and biological potential. physical Its great effectiveness is due to the fact that it acts on very specific electrical frequencies. It can emit waves in the physiological frequency bands of the central nervous system, alpha, beta, gamma, theta and delta, designed to produce a synchronization effect of the cerebral hemispheres, stimulate the production of endogenous opiate substances, produce a rhythmic marker effect. step in the brainwave patterns through the electrical current, so that they tend to conform to the frequency emitted by the device, with the consequent effects, characterized by being an electronic circuit basically composed of an oscillator circuit, divider circuits and switch and operate basically in two frequency ranges, the first from 02.20 hz to 1066.66 hz and the second from 0.64 hz to 3413.33 hz, with square wave output voltage with adjustable amplitude from 0 to + 9 vdc., With output current adjustable from 0 to 450 <109> to dc., With 9 vdc power supply, preferably via battery or the like. In this case presented above, the patent provides as inventive concept apparatus for the stimulation of the nervous system by applying electrically generated frequencies through a set of electrodes which are placed on the head or ear, which incurs the same drawbacks mentioned above. .

NOVO SISTEMA [0014] Ciente do estado da técnica, suas lacunas e limitantes, o inventor, após estudos e pesquisas criou o SISTEMA MODULAR ACESSÓRIO PARA PROCESSAMENTO DE INFORMAÇÕES NO SISTEMA NERVOSO CENTRAL em questão, que em linhas gerais, concebe um sistema composto de módulos eletrônicos de processamento acessório do sistema nervos central que contempla um mecanismo de interação entre entrada e saída de informação, funcionando como uma central de processamento acessória, utilizando os métodos de plasticidade cerebral para introduzi-la no cérebro como uma de suas partes, cujo destaque é o fato de poder ser controlada à distância para melhor atuar no SNC no tratamento de doenças, aquisição de informações para diagnóstico e pesquisa e melhorar de funções cerebrais, sejam elas sensoriais, motoras ou cognitivas. De igual forma poderá ser acoplado a qualquer dos métodos de aquisição e introdução de informação no SNC, inclusive mesclando os melhores métodos para regiões diferentes, aumentando a qualidade da informação adquirida e introduzida no tempo de treinamento do sistema. [0015] O SISTEMA MODULAR ACESSÓRIO PARA PROCESSAMENTO DE INFORMAÇÕES NO SISTEMA NERVOSO CENTRAL propõe que como o cérebro é plástico, tem característica de ser um órgão de interação e tem capacidade de adaptar-se a novas situações é esperado que este sistema modular acessório para processamento de informações no sistema nervoso central permaneça melhor adaptado ao cérebro e vice versa recebendo e emitindo informações, não haverá risco de estimulação crônica de um ou poucos locais, diferentemente o que ocorre com os métodos só de aquisição ou só de estimulação. [0016] O SISTEMA MODULAR ACESSÓRIO PARA PROCESSAMENTO DE INFORMAÇÕES NO SISTEMA NERVOSO CENTRAL conceitualmente não tem nenhum tipo de máquina interfaceando com o cérebro. O conceito é que o cérebro irá fazer interface consigo mesmo, utilizando os módulos acessórios de processamento de informação no SNC, que pode melhorar a capacidade cognitiva, sensória e motora apenas devido a esta característica, mas, em uma etapa posterior poderá ser utilizada como interfaceamento com máquinas diversas. Ou seja, este sistema não é uma interface cérebro-máquina, mas um módulo eletrônico de processamento acessório do SNC, como se fosse um pedaço do cérebro, só que feito de metal e com capacidade para comunicar-se com outras estruturas eletrônicas.Aware of the state of the art, its shortcomings and limitations, the inventor, after studies and research has created the MODULAR ACCESSORY SYSTEM FOR INFORMATION PROCESSING IN THE CENTRAL NERVOUS SYSTEM in question, which in general conceives a system composed of modules electronic accessory processing system of the central nervous system that contemplates a mechanism of interaction between input and output of information, functioning as an accessory processing center, using the brain plasticity methods to introduce it into the brain as one of its parts, the highlight of which is the fact that it can be remotely controlled to better act on the CNS in treating disease, acquiring diagnostic and research information, and improving brain functions, whether sensory, motor or cognitive. It can also be coupled with any of the methods of acquiring and entering information in the CNS, including merging the best methods for different regions, increasing the quality of information acquired and introduced in the training time of the system. The MODULAR ACCESSORY INFORMATION PROCESSING SYSTEM IN THE CENTRAL NERVOUS SYSTEM proposes that as the brain is plastic, it has the characteristic of being an interaction organ and is able to adapt to new situations it is expected that this modular accessory system for processing information in the central nervous system remains better adapted to the brain and vice versa by receiving and emitting information, there is no risk of chronic stimulation from one or a few sites, unlike acquisition-only or stimulation-only methods. [0016] The MODULAR ACCESSORY SYSTEM FOR INFORMATION PROCESSING IN THE CENTRAL NERVOUS SYSTEM conceptually has no machine interfacing with the brain. The concept is that the brain will interface with itself, using the CNS accessory information processing modules, which can improve cognitive, sensory and motor skills only because of this feature, but at a later stage can be used as interfacing with various machines. That is, this system is not a brain-machine interface, but an electronic accessory processing module of the CNS, as if it were a piece of the brain, only made of metal and capable of communicating with other electronic structures.

VANTAGENS [0017] Em suma, o sistema reivindicado apresenta como vantagens mais preponderantes: > Trata-se de um sistema de interação de entrada e saída de informação, funcionando como uma central de processamento acessória; > Garante o controle à distância para melhor atuar nos SNC, no tratamento de doenças, aquisição de informações para diagnóstico e pesquisa e melhora de funções cerebrais, sejam elas; sensoriais, motoras ou cognitivas; > Poderá ser acoplado a qualquer dos métodos de aquisição e introdução de informação no SNC, inclusive mesclando os melhores métodos para regiões diferentes; > Servirá como um módulo programável dentro do cérebro que poderá adquirir informações sobre a sincronia cerebral e fornecer muito mais informações para pesquisa (principalmente sobre plasticidade e adaptabilidade do SNC); > Poderá atuar como um módulo de interface cérebro-máquina (tCM) avançado, no sentido em que será um módulo que o próprio usuário poderá programar, apenas com o pensamento, realizar atividades externas capaz de executar atividades mais complexas e diversas, pois o módulo funcionará como uma parte integrante do SNC do usuário, inclusive permitindo-o utilizar como um "telefone mental", "teclado mental ou “mouse mental"; > Ótima relação custo x benefício. [0018] A seguir, explica-se a invenção com referência aos desenhos anexos, nos quais estão representados de forma ilustrativa e não limitativa: Fig. 1 - Vista em perspectiva dos módulos do sistema modular acessório para processamento de informações no sistema nervoso central;ADVANTAGES [0017] In short, the claimed system has the most important advantages:> It is a system of interaction of input and output of information, functioning as an accessory processing center; > Ensures remote control to better act on the CNS, treat diseases, acquire information for diagnosis and research and improve brain functions, be they; sensory, motor or cognitive; > Can be coupled with any of the methods of acquiring and entering information in the CNS, including merging the best methods for different regions; > It will serve as a programmable module within the brain that can acquire information on brain synchrony and provide much more information for research (especially on CNS plasticity and adaptability); > It can act as an advanced brain-machine interface (tCM) module, in the sense that it will be a module that the user himself can program, only with thought, to perform external activities capable of performing more complex and diverse activities, because the module will function as an integral part of the user's CNS, including allowing them to use it as a "mind phone", "mind pad" or "mind mouse"; > Great cost-benefit ratio. In the following, the invention is explained with reference to the accompanying drawings, in which they are shown by way of illustration and not limitation: Fig. 1 - Perspective view of the modules of the accessory modular system for processing information in the central nervous system;

Fig. 2 - Vista em perspectiva invertida dos módulos do sistema modular acessório para processamento de informações no sistema nervoso central. DESCRIÇÃO DETALHADA DO SISTEMA [0019] O SISTEMA MODULAR ACESSÓRIO PARA PROCESSAMENTO DE INFORMAÇÕES NO SISTEMA NERVOSO CENTRAL, objeto desta solicitação de Patente de Invenção, refere-se a um sistema acessório de processamento de informação cerebral integrando entrada e saída de dados para o Sistema Nervoso Central (SNC). É um sistema com 3 módulos, sendo: 1. Módulo Aferente: entrada de dados, ou seja, aquisição de informações do SNC; 2. Módulo Integrador: compilamento das informações advindas do módulo 1 e que, após tratamento, são enviadas para o módulo 3. Permite saída de dados, no caso de aquisição de informações para pesquisa, diagnóstico e melhora do sistema e também entrada, no caso de uso como Interface Cérebro-Máquina (ICM); 3. Módulo Eferente: estimulação ou envio de informações para o SNC. [0020] O sistema está fundamentado na existência de diversas evidências de estimulação de SNC na melhora da capacidade cognitiva, sensório e motora; baseado também nas evidências da hipótese de uso de regiões acessórias para processamento de informações prioritárias, como exemplo, do uso de áreas do córtex visual para processamento de informação sonora em pacientes cegos que utilizam a audição como sistema sensorial prioritário e fundamentado nas diversas evidências científicas também da plasticidade cerebral, nas quais o cérebro adapta-se a novas situações, como o caso de morte encefálica parcial pós-AVC ou amputação de membros, modificando a rede neuronal para melhor distribuir atividades no SNC através da nova morfologia cerebral ou corporal pós-AVC, amputação, cegueira, etc, o que resulta em melhora da função e reabilitação.Fig. 2 - Inverted perspective view of the modules of the accessory modular system for central nervous system information processing. DETAILED DESCRIPTION OF THE SYSTEM [0019] The MODULAR ACCESSORY SYSTEM FOR INFORMATION PROCESSING IN THE CENTRAL NERVOUS SYSTEM, the subject of this patent application, relates to an accessory brain information processing system integrating data input and output to the Nervous System. Central (CNS). It is a system with 3 modules, as follows: 1. Afferent Module: data entry, ie, acquisition of information from the CNS; 2. Integrator Module: compilation of information from module 1 that, after treatment, is sent to module 3. Allows data output, in case of acquisition of information for research, diagnosis and improvement of the system and also input, in case of use as Brain Machine Interface (ICM); 3. Efferent Module: stimulation or sending information to the CNS. The system is based on the existence of several evidences of CNS stimulation in the improvement of the cognitive, sensorial and motor capacity; It is also based on the evidence of the hypothesis of using accessory regions for processing priority information, such as the use of areas of the visual cortex for processing sound information in blind patients who use hearing as a priority sensory system and based on various scientific evidences. of brain plasticity, in which the brain adapts to new situations, such as partial brain death after stroke or limb amputation, modifying the neuronal network to better distribute activities in the CNS through the new post-stroke brain or body morphology , amputation, blindness, etc., which results in improved function and rehabilitation.

Passos explicativos do funcionamento do equipamento: 1. IMPLANTE/INSTALAÇÃO: O primeiro passo é o IMPLANTE do equipamento, no caso de utilização de sensores e atuadores invasivos ou instalação, no caso dos não-invasivos; 2. TREINAMENTO: Ambos os módulos de interação (1) e (3) funcionam aferentemente nesta fase, adquirindo informações do SNC para treinar os neurônios virtuais do módulo (2), até que estes sejam capazes de simular, com precisão média, as entradas e saídas em (1) e (3), respectivamente.Explanatory steps for the operation of the equipment: 1. IMPLANT / INSTALLATION: The first step is the IMPLANT of the equipment, in case of use of invasive sensors and actuators or installation, in case of non-invasive; 2. TRAINING: Both interaction modules (1) and (3) function afferently at this stage, acquiring CNS information to train the virtual neurons of module (2) until they are able to simulate, with average precision, the inputs. and outputs at (1) and (3), respectively.

3. ADAPTAÇÃO: Nesta etapa, os neurônios artificiais do módulo (2) funcionarão de forma integrada ao SNC subjacente. O módulo (1) continuará funcionando aferentemente, porém, o módulo (2) passará a ter função eferente, usando as informações obtidas pelo módulo (1) para gerar suas próprias saídas e interagir com os neurônios próximos aos eletrodos acoplados na matriz (5), seja de forma mais próxima e melhor resolução - métodos invasivos - ou de forma transcraniana e com menor resolução métodos não-invasivos. Com o tempo o SNC do usuário acaba por adaptar-se e a integração SNC e o sistema proposto fica otimizada. 4. TESTE/INTERFACE: Uma vez o sistema acoplado e adaptado ao SNC do usuário, entende-se que o SNC incorporou o SAPIENS como subdomínio de processamento de informações. Tais informações podem ser utilizadas para testes, pesquisa de eletrofisioíogia, diagnóstico de distúrbios eletrofisiológicos e do sono, esclarecimento do funcionamento do SNC, entre outras funcionalidades além das possibilidades de imaginação possíveis atualmente. Pode também funcionar como interface, fazendo com que outros equipamentos (celulares, computadores, etc) enviem informações para o cérebro e recebam de volta informações. Seria como ler um canal aberto de comunicação com o SNC, como um tradutor que ficou imerso em um país de língua estrangeira (SNC) e que aprendeu a falar tal língua. Além disso, e talvez o foco principal, seja a possibilidade de, tendo maior capacidade de processamento de informações (já que pode-se simular uma quantidade grande de neurônios em um sistema de inteligência artificial), haja um ganho nas funções cerebrais, principalmente as cognitivas o que já é mostrado em pequena escala pelos testes com tDCS, porém o mesmo não se "adapta" ao SNC para garantir máximo de desempenho com o mínimo de dano. Ou seja, ele é programado por pessoas que não têm como saber as diferenças essenciais entre os cérebros dos usuários, enquanto este sistema proposto é programado pelo próprio cérebro do usuário. [0021] O módulo integrador (2) é um sistema de inteligência artificial ou aprendizado de máquina (Machine Learning) que pode ser modelado em qualquer dos métodos atuais ou vindouros, tais como Redes Neurais, Perceptrons, Lógica Fuzzi, etc, tal que haja entrada de dados via módulo 1 e saída via módulo 3. [0022] O sistema funciona ao adaptar-se qualquer dos métodos de aquisição de informação neuronal (invasivos ou não-invasivos) e qualquer dos métodos de estimulação (invasivos ou não-invasivos) ao Módulo de Integração através das matrizes (4) e (5) respectivamente. Isto permite a versatilidade do SISTEMA MODULAR ACESSÓRIO PARA PROCESSAMENTO DE INFORMAÇÕES NO SISTEMA NERVOSO CENTRAL que pode adaptar-se ao SNC em diferentes graus de interação e em diferentes tempos a depender dos métodos de interação usados, da curva de aprendizado do algoritmo de IA utilizado, do número de eletrodos nas matrizes (4) e (5), da existência ou não de entradas e saídas externas no módulo (2) e da capacidade de processamento do circuito instalado no módulo (2). [0023] Portanto, o presente pedido de patente de invenção se reveste de novidade e atividade inventiva graças à possibilidade de conceber um sistema composto de módulos eletrônicos de processamento acessório do sistema nervoso central que contempla um mecanismo de interação entre entrada e saída de informação, funcionando como uma central de processamento acessória, utilizando os métodos de plasticidade cerebral para introduzi-la no cérebro como uma de suas partes, cujo destaque é o fato de poder ser controlada à distância para melhor atuar no SNC no tratamento de doenças, aquisição de informações para diagnóstico e pesquisa e melhorar de funções cerebrais, sejam elas sensoriais, motoras ou cognitivas. De igual forma poderá ser acoplado a qualquer dos métodos de aquisição e introdução de informação no SNC, inclusive mesclando os melhores métodos para regiões diferentes, aumentando a qualidade da informação adquirida e introduzida no tempo de treinamento do sistema, que somado a aplicação industrial o faz merecedor do privilégio de patente.3. ADAPTATION: At this stage, the artificial neurons of module (2) will function seamlessly with the underlying CNS. Module (1) will continue to operate afferently, but Module (2) will have an efferent function, using the information obtained by Module (1) to generate its own outputs and interact with neurons near the electrodes attached to the matrix (5). either closer and better resolution - invasive methods - or transcranially and with lower resolution noninvasive methods. Over time the user's CNS will eventually adapt and the CNS integration and the proposed system will be optimized. 4. TEST / INTERFACE: Once the system is coupled and adapted to the user's CNS, it is understood that the CNS has incorporated SAPIENS as an information processing subdomain. Such information can be used for testing, electrophysiology research, diagnosis of electrophysiological and sleep disorders, clarification of the functioning of the CNS, among other functionalities beyond the possibilities of imagination currently possible. It can also function as an interface, causing other equipment (cell phones, computers, etc.) to send information to the brain and receive information back. It would be like reading an open channel of communication with the CNS, like a translator who was immersed in a foreign language country (CNS) and who learned to speak such a language. In addition, and perhaps the main focus, is the possibility that, having greater information processing capacity (since a large amount of neurons can be simulated in an artificial intelligence system), there is a gain in brain functions, especially those in the brain. Cognitive tests are already shown on a small scale by tDCS testing, but do not "fit" the CNS to ensure maximum performance with minimal damage. That is, it is programmed by people who cannot know the essential differences between users' brains, while this proposed system is programmed by the user's own brain. The integrator module (2) is an artificial intelligence or machine learning system that can be modeled on any of the current or future methods such as Neural Networks, Perceptrons, Fuzzi Logic, etc., as such. data input via module 1 and output via module 3. [0022] The system works by adapting either neuronal information acquisition methods (invasive or noninvasive) and either stimulation methods (invasive or noninvasive) Integration Module via matrices (4) and (5) respectively. This allows the versatility of the CENTRAL NERVOUS SYSTEM ACCESSORY INFORMATION PROCESSING SYSTEM that can adapt to the CNS at different degrees of interaction and at different times depending on the interaction methods used, the learning curve of the AI algorithm used, the number of electrodes in the matrices (4) and (5), the existence or not of external inputs and outputs in the module (2) and the processing capacity of the circuit installed in the module (2). Therefore, the present patent application is novel and inventive thanks to the possibility of designing a system composed of electronic central nervous system accessory processing modules that includes a mechanism of interaction between input and output of information, functioning as an accessory processing center, using the methods of brain plasticity to introduce it into the brain as one of its parts, the highlight being the fact that it can be controlled remotely to better work in the CNS in the treatment of diseases, information acquisition. for diagnosing and researching and improving brain functions, whether sensory, motor or cognitive. It can also be coupled with any of the methods of acquiring and entering information in the CNS, including merging the best methods for different regions, increasing the quality of information acquired and introduced in the training time of the system, which added to the industrial application does it. worthy of patent privilege.

Claims

1) ACCESSORY MODULAR SYSTEM FOR INFORMATION PROCESSING IN THE CENTRAL NERVOUS SYSTEM refers to a system characterized by comprising central nervous system accessory processing electronic modules that includes a mechanism of interaction between input and output of information, functioning as a central processing center. accessory, using the brain plasticity methods to introduce it into the brain as one of its parts, being the module (1) Afferent, the module (2) Integrator and the module (3) Efferent.

2) ACCESSORY MODULAR SYSTEM FOR INFORMATION PROCESSING IN THE CENTRAL NERVOUS SYSTEM according to claim 1, characterized in that module (1) Afferent is responsible for data entry, information acquisition of the CNS.

3) ACCESSORY MODULAR SYSTEM FOR INFORMATION PROCESSING IN THE CENTRAL NERVOUS SYSTEM according to claim 1, characterized in that the Integrator module (2) performs the compilation of information from module (1) and which, after treatment, is sent to the module (3) with data output, in case of information acquisition for research, diagnosis and improvement of the system and also input, in case of use as Brain Machine Interface (ICM);

4) ACCESSORY MODULAR SYSTEM FOR INFORMATION PROCESSING IN THE CENTRAL NERVOUS SYSTEM according to claim 1, characterized in that module (3) Efferent is responsible for stimulating or sending information to the CNS.