BR112021001647A2

BR112021001647A2 - dispositivo e método de controle de onda cerebral e atividade celular com base no estímulo de luz, e dispositivo para melhora, prevenção ou aumento na função cerebral

Info

Publication number: BR112021001647A2
Application number: BR112021001647-3A
Authority: BR
Inventors: Motoshi Hayano; Kazuo Tsubota
Original assignee: Tsubota Laboratory, Inc.
Priority date: 2018-08-01
Filing date: 2019-08-01
Publication date: 2021-05-04
Also published as: US20210308481A1; KR20210040977A; IL280447A; EP3831447A4; EP3831447A1; JP7096554B2; JPWO2020027305A1; WO2020027305A1; JP2024038426A; CN112533672A; JP2022075862A

Abstract

DISPOSITIVO E MÉTODO DE CONTROLE DE ONDA CEREBRAL E ATIVIDADE CELULAR COM BASE NO ESTÍ-MULO DE LUZ, E DISPOSITIVO PARA MELHORA, PREVENÇÃO OU AUMENTO NA FUNÇÃO CEREBRAL. Trata-se de um dispositivo e método de controle de onda cerebral e atividade celular com base no estímulo de luz, cuja luz que tem um comprimento de onda específico, como luz violeta, é irradiada usando luz contínua ou requência intermitente específica, e dispositivo para melhora, prevenção ou aumento na função cerebral. O problema descrito acima é solucionado por um dispositivo de controle de onda cerebral e atividade celular, com base em estímulo de luz, que controla ondas cerebrais ou atividade celular irradiando-se luz que tem comprimento de onda específico para um indivíduo usando luz contínua ou frequência intermitente específica. O dispositivo de controle de onda cerebral e atividade celular compreende fonte de luz que irradia luz que tem comprimento de onda específico usando luz contínua ou frequência intermitente específica, e unidade de controle que controla emissão de luz que induz ondas cerebrais específicas, sendo que ondas cerebrais do indivíduo que recebeu a luz são iguais ou substancialmente iguais, ou diferentes de frequência da luz em um estado de irradiação. Nesse momento, a luz é, de preferência, luz violeta, e estado de irradiação da luz é, de preferência, luz contínua ou frequência intermitente maior que 0 Hz e menor ou igual a 150 Hz.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “DISPOSI- TIVO E MÉTODO DE CONTROLE DE ONDA CEREBRAL E ATIVI- DADE CELULAR COM BASE NO ESTÍMULO DE LUZ, E DISPOSI- TIVO PARA MELHORA, PREVENÇÃO OU AUMENTO NA FUNÇÃO CEREBRAL”.

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo e método de controle de onda cerebral e atividade celular com base em estímulo de luz em que a luz que tem um comprimento de onda específico, como luz violeta, é irradiada em uma frequência intermitente específica, e um dis- positivo para melhora, prevenção ou aumento na função cerebral.

TÉCNICA ANTECEDENTE

[0002] Nos últimos anos, os efeitos da luz em um corpo humano foram estudados a partir de várias perspectivas e relatados com base nas constatações. Por exemplo, relatou-se que o ritmo cicardiano é me- lhorado pela exposição à luz do sol (Documento de Não Patente 1), luz emitida da iluminação com diodo emissor de luz (LED), um visor de cris- tal líquido que usa um LED como uma luz de fundo, ou o semelhante tem um efeito significativo no corpo e na mente (Documento de Não Patente 2), a luz violeta previne a miopia e suprime um começo de mio- pia (Documento de Patente 1), e semelhantes. Em particular, os presen- tes inventores fizeram recentemente um relatório interessante sobre os efeitos da luz violeta no olho. Por exemplo, no Documento de Patente 1 e Documento de Não Patente 7, propõe-se que a luz que tem um com- primento de onda específico seja eficaz na prevenção de miopia e su- pressão de miopia, e há grandes expectativas nos últimos anos em re- lação ao número de pessoas com miopia que ainda cresce no mundo.

[0003] Ademais, pesquisa e desenvolvimento em várias técnicas de tratamento também estão ativos. Em particular, pesquisa e desenvolvi- mento em técnicas de tratamento que podem eliminar ou reduzir o uso de fármacos e, então, reduzir a carga no corpo estão em andamento. Os presentes inventores estão conduzindo pesquisa e desenvolvimento na aplicação de luz que tem um comprimento de onda específico, como luz violeta, para tratamento. Como um exemplo disso, um dispositivo de fortalecimento de córnea e esclera não invasivo e método que soluciona os problemas de reticulação da córnea invasiva convencional em que o epitélio da córnea é removido e a ultravioleta A (UVA) é irradiada em uma alta irradiância, possibilitando o tratamento na vida diária sem tra- tamento em um estado confinado em uma instituição médica por um período de tempo fixo, e sem a ablação do epitélio da córnea ter sido proposta (patente não publicada).

[0004] Deve-se notar que, no Documento de Patente 2 e no Docu- mento de Não Patente 4, relata-se que, em um estado que usa camun- dongos com doença de Alzheimer, quando a sincronização de vibração de onda gama é restaurada no cérebro, a proteína β-amiloide acumu- lada no cérebro é removida.

DOCUMENTOS DA TÉCNICA ANTERIOR DOCUMENTOS DE NÃO PATENTE

[0005] Documento de Não Patente 1: Megumi Hatori, Kazuo Tsu- bota, Anti-Aging Medicine - Journal of Japanese Society of Anti-Aging Medicine, Volume 11, nº 3, 065(385)-072(392), (2015)

[0006] Documento de Não Patente 2: Kazuo Tsubota, “Blue Light - Threat to Internal Clock”, Shueisha (20 de novembro de 2013)

[0007] Documento de Não Patente 3: Hidemasa Torii et al., EBio- Medicine, “DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.ebiom.2016.12.007”

[0008] Documento de Não Patente 4: NATURE, Volume 540, 8, de- zembro de 2016, páginas 231 a 235

DOCUMENTOS DE PATENTE

[0009] Documento de Patente 1: WO 2015/186723 A1

[0010] Documento de Patente 2: US 2017/0304584 A1

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMAS A SEREM RESOLVIDOS PELA INVENÇÃO

[0011] A presente invenção é um resultado obtido pelos inventores que constataram que a irradiação de luz violeta em uma frequência in- termitente afeta as ondas cerebrais e conduziram adicionalmente estu- dos com base nessa constatação, e um objetivo da presente invenção é fornecer um dispositivo e método de controle de onda cerebral e ativi- dade celular com base no estímulo de luz em que a luz que tem um comprimento de onda específico, como luz violeta, é irradiado usando luz contínua ou uma frequência intermitente específica.

[0012] Ademais, um outro objetivo da presente invenção é fornecer um dispositivo que irradia luz violeta ou luz branca usando luz contínua ou uma frequência intermitente específica para melhorar ou prevenir de- pressão, suprimir ou prevenir estresse, melhorar ou intensificar a con- centração, melhorar ou prevenir doença de Alzheimer, e melhorar ou prevenir funções cognitivas, em outras palavras, fornecer um dispositivo para melhora, prevenção ou aumento na função cerebral.

MEIOS PARA SOLUCIONAR OS PROBLEMAS

[0013] (1) Um dispositivo de controle de onda cerebral e atividade celular com base em estímulo de luz de acordo com a presente invenção é um dispositivo que controla ondas cerebrais ou atividade celular irra- diando-se luz que tem um comprimento de onda específico para um in- divíduo usando luz contínua ou uma frequência intermitente específica, e compreende uma fonte de luz que irradia a luz que tem um compri- mento de onda específico usando luz contínua ou uma frequência inter- mitente específica, e uma unidade de controle que controla uma emis- são de luz que induz ondas cerebrais específicas, sendo que as ondas cerebrais do indivíduo que recebeu a luz são iguais ou substancialmente iguais, ou diferentes de uma frequência da luz em um estado de irradi- ação.

[0014] De acordo com esta invenção, as ondas cerebrais do indiví- duo que recebe a luz que se torna igual ou substancialmente igual a uma frequência da luz no estado de irradiação (luz contínua ou frequên- cia intermitente específica), tornando possível aplicar vários estímulos ao cérebro ou intensificar a atividade celular no corpo controlando-se o estado de irradiação da luz. Em particular, quando uma frequência in- termitente ou semelhante for irradiada, é possível induzir ondas cere- brais específicas que são iguais ou substancialmente iguais, ou diferen- tes de uma frequência da luz irradiada no estado de irradiação, e então, controlar o estado de estímulo em relação ao cérebro e estender a apli- cação a vários efeitos de melhora na mente e no corpo e efeitos de tra- tamento que surgem dos mesmos.

[0015] No dispositivo de controle de onda cerebral e atividade celu- lar de acordo com a presente invenção, a luz é luz violeta. De acordo com esta invenção, é possível irradiar luz violeta que tem um compri- mento de onda fora da região de luz visível para o indivíduo, e então induzir ondas cerebrais específicas que são iguais ou substancialmente iguais, ou diferentes da frequência intermitente da luz sem sensação de cintilação ou brilho como com luz branca. Deve-se notar que a luz violeta é luz de comprimento de onda de 360 a 400 nm, e essa luz de compri- mento de onda tem baixa sensibilidade visual em comparação com aquela da luz branca e está em uma região de comprimento de onda em que o indivíduo não sente ou é menos propenso a sentir desconforto.

[0016] No dispositivo de controle de onda cerebral e atividade celu- lar de acordo com a presente invenção, o estado de irradiação da luz é luz contínua ou uma frequência intermitente maior que 0 Hz e menor ou igual a 150 Hz. De acordo com esta invenção, as ondas cerebrais espe- cíficas que são iguais ou substancialmente iguais, ou diferentes de uma frequência da luz em que um estado de irradiação pode ser induzido.

[0017] No dispositivo de controle de onda cerebral e atividade celu- lar de acordo com a presente invenção, a luz é irradiada a uma irradiâ- ncia em uma faixa de 0,5 a 1.000 μW/cm2. De acordo com esta inven- ção, é possível irradiar luz violeta ou semelhante na faixa de irradiância descrita acima e, então, controla a frequência das ondas cerebrais e um local de geração do mesmo conforme desejado. A ocorrência do fenô- meno característico descrito acima foi confirmada mesmo com uma quantidade particularmente pequena de luz fraca (luz que tem sensibili- dade a luz fraca), e um efeito no cérebro e a aplicação à atividade celular (incluindo controle de expressão de gene também) pode ser esperada.

[0018] No dispositivo de controle de onda cerebral e atividade celu- lar de acordo com a presente invenção, a unidade de controle altera e executa condições de irradiação da luz, como o estado de irradiação (incluindo luz contínua ou frequência intermitente), uma irradiância, um tempo de irradiação, um tempo de início de irradiação, um tempo de fim de irradiação, e luz contínua ou frequência intermitente, através de transmissão e recebimento com um controlador de isolamento como um terminal móvel. De acordo com esta invenção, as várias condições de irradiação descritas acima são isoladas e controladas, tornando possí- vel definir as condições de irradiação adequadas para produzir as ondas cerebrais desejadas e atividade celular conforme desejado para obter um efeito desejado. Ademais, isso torna possível medir e avaliar como a irradiação de uma luz com comprimento de onda específico a uma frequência intermitente ou semelhante afeta as ondas cerebrais e ativi- dade celular e até que ponto a irradiação afeta a mente e o corpo, e colocar os resultados em uso na prática.

[0019] No dispositivo de controle de onda cerebral e atividade celu- lar de acordo com a presente invenção, de preferência, a fonte de luz é uma fonte de luz instalada em frente ou perto de uma face, como óculos com uma fonte de luz, uma fonte de luz de bancada, ou uma fonte de luz montada em um terminal móvel. De acordo com esta invenção, é possível irradiar uma luz específica a partir de uma fonte de luz instalada em frente ou perto da face, como óculos com uma fonte de luz que são fácies de usar e não causam desconforto diariamente e, então, aumen- tar a praticalidade e irradiar continuamente a luz em várias situações e ambientes também.

[0020] No dispositivo de controle de onda cerebral e atividade celu- lar de acordo com a presente invenção, a fonte de luz pode ser uma fonte de luz do tipo sem instalação como uma fonte de luz portátil, ou uma fonte de luz do tipo de instalação como iluminação interna, uma luminária ou um dispositivo dedicado. De acordo com esta invenção, o dispositivo pode ter várias formas de fonte de luz de acordo com o am- biente de uso.

[0021] (2) Um método de controle de função de onda cerebral ba- seado em estímulo de luz de acordo com a presente invenção é um método de controlar ondas cerebrais ou atividade celular irradiando-se luz que tem um comprimento de onda específico para um indivíduo usando luz contínua ou uma frequência intermitente específica, e com- preende controlar uma emissão de luz que induz ondas cerebrais espe- cíficas, sendo que as ondas cerebrais do indivíduo que recebeu a luz são iguais ou substancialmente iguais, ou diferentes da luz contínua ou da frequência intermitente específica.

[0022] (3) Um dispositivo para melhora, prevenção ou aumento em função cerebral de acordo com a presente invenção é um dispositivo que aprimora, previne ou aumenta a função cerebral irradiando-se luz violeta ou luz branca para um indivíduo usando luz contínua ou uma frequência intermitente específica, e compreende uma fonte de luz que emite a luz violeta ou a luz branca, uma unidade de controle de ciclo de emissão de luz que ajusta a luz violeta ou a luz branca para luz contínua ou uma frequência intermitente específica, e uma unidade de controle de tempo de emissão de luz que irradia a luz violeta ou a luz branca por um tempo específico ou um período específico. O dispositivo é usado para uma ou duas ou mais finalidades selecionadas dentre melhora ou prevenção de depressão, supressão ou prevenção de estresse, melhora ou aumento na concentração, melhora ou prevenção de doença de Al- zheimer, melhora do sono, e semelhantes.

[0023] (4) Um dispositivo para melhora ou prevenção de função ce- rebral de acordo com a presente invenção é um dispositivo que aprimora ou previne as funções cognitivas irradiando-se luz violeta ou luz branca para um indivíduo usando luz contínua, e compreende uma fonte de luz que emite a luz violeta ou a luz branca, e uma unidade de controle de tempo de emissão de luz que irradia a luz violeta ou a luz branca por um tempo específico ou um período específico.

EFEITO DA INVENÇÃO

[0024] De acordo com a presente invenção, é possível fornecer um dispositivo e método de controle de onda cerebral e atividade celular em que a luz que tem um comprimento de onda específico, como luz violeta, é irradiada usando luz contínua ou uma frequência intermitente especí- fica, produzir ondas cerebrais específicas no indivíduo que são iguais ou substancialmente iguais, ou diferentes de uma frequência da luz em um estado de irradiação. Em particular, a presente invenção é caracte- rística em que as ondas cerebrais específicas no indivíduo que recebeu a luz que são iguais ou substancialmente iguais, ou diferentes de uma frequência da luz no estado de irradiação podem ser induzidas, e vários estímulos podem ser aplicados à mente, ao corpo e ao cérebro.

[0025] De acordo com a presente invenção, é possível melhorar ou prevenir depressão, suprimir ou prevenir estresse, melhorar ou aumen- tar a concentração, melhorar ou prevenir doença de Alzheimer, melho- rar ou prevenir funções cognitivas, melhorar o sono, e semelhantes por um dispositivo que irradia luz violeta ou luz branca para um indivíduo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0026] As Figuras 1A e 1B constituem uma vista explicativa de cada componente de um cérebro.

[0027] A Figura 2A é um resultado que mostra a geração de uma onda de 10 Hz em um lobo occipital por meio de irradiação de luz violeta que tem uma frequência intermitente de 10 Hz, e a Figura 2B é um re- sultado que mostra a geração de uma onda de 60 Hz no lobo occipital por meio de irradiação de luz violeta que tem uma frequência intermi- tente de 60 Hz.

[0028] A Figura 3A é um resultado que mostra a geração de uma onda de 10 Hz em um lobo frontal por meio de irradiação de luz violeta que tem uma frequência intermitente de 10 Hz, e a Figura 3B é um re- sultado que mostra a geração de uma onda de 60 Hz no lobo frontal por meio de irradiação de luz violeta que tem uma frequência intermitente de 60 Hz.

[0029] A Figura 4A é um resultado que mostra a não geração de uma onda de 60 Hz no lobo frontal por meio de irradiação de luz violeta que tem uma frequência intermitente de 10 Hz, e a Figura 4B é um re- sultado que mostra a não geração de uma onda de 10 Hz no lobo frontal por meio de irradiação de luz violeta que tem uma frequência intermi- tente de 60 Hz.

[0030] A Figura 5 é um exemplo de óculos para luz violeta que irra- dia luz violeta.

[0031] A Figura 6 é um gráfico que mostra a relação entre compri- mento de onda e irradiância espectral de luz de uma lâmpada fluores- cente violeta.

[0032] A Figura 7 é um espectro de luz de um LED que tem um comprimento de onda de pico de 375 nm.

[0033] A Figura 8 é uma vista explicativa de típicas ondas cerebrais.

[0034] As Figuras 9A a 9C são resultados de análise de fatores que contribuem para a qualidade do sono.

[0035] As Figuras 10A e 10B são resultados de análise de fatores que diminuem a qualidade do sono.

[0036] As Figuras 11A e 11B são resultados de análise de outros fatores que contribuem para a qualidade do sono.

[0037] A Figura 12A é um resultado da avaliação de indução de de- pressão com o uso de lipopolissacarídeo e melhora da depressão por meio de estímulo de frequência de 40 Hz de VL, e a Figura 12B é um resultado da avaliação de indução de depressão com o uso de CUMS e melhora da depressão por meio de VL contínua ou estímulo de frequên- cia de 40 Hz.

[0038] A Figura 13A é uma vista explicativa de um córtex pré-frontal esquerdo Fp1 (sistema internacional 10-20) que serve como um ponto de medição, e a Figura 13B é uma vista explicativa dado um tempo de medição de 30 minutos (1.800 segundos) e um tempo de repouso de um minuto antes e depois do tempo de medição.

[0039] A Figura 14 é um resultado de teste de diferença significativa nos espectros de potência.

[0040] As Figuras 15A a 15C são resultados que mostram efeitos de supressão de estresse pelo estímulo de frequência de 40 Hz.

[0041] A Figura 16 é um gráfico que mostra um valor médio de va- lores de estresse para estímulo sob cada condição.

[0042] As Figuras 17A e 17B são resultados que mostram uma di- minuição em tau fosforilado através de estímulo de frequência de 40 Hz.

[0043] As Figuras 18A e 18B são resultados que mostram uma di- minuição em tau fosforilado através de estímulo de frequência de 40 Hz semelhantes àqueles das Figuras 17A e 17B.

[0044] A Figura 19 é um resultado da avaliação de memória aver- siva realizado por um teste de CFC.

[0045] A Figura 20 é um resultado da avaliação de memória espa- cial por labirinto de Barnes após aplicar estímulo contínuo de luz branca ou estímulo contínuo de VL.

[0046] A Figura 21 é um resultado da avaliação de atividade com o uso de uma roda gigante após aplicar estímulo contínuo de VL.

[0047] As Figuras 22A a 22C são gráficos que mostram alterações na expressão de gene ao qual o estímulo contínuo de VL é aplicado.

[0048] As Figuras 23A e 23B são gráficos que mostram outras alte- rações na expressão de gene ao qual o estímulo contínuo de VL é apli- cado.

[0049] As Figuras 24A a 24C são gráficos que mostram outras alte- rações adicionais na expressão de gene ao qual o estímulo contínuo de VL é aplicado.

MODALIDADES DA INVENÇÃO

[0050] Um dispositivo e método de controle de onda cerebral e ati- vidade celular com base em estímulo de luz, e um dispositivo para me- lhora, prevenção ou aumento na função cerebral de acordo com a pre- sente invenção serão descritos agora com referência aos desenhos. A presente invenção não se limita ao conteúdo das modalidades e exem- plos seguintes, e inclui várias modificações e aplicações no escopo da essência da presente invenção.

DISPOSITIVO DE CONTROLE DE ONDA CEREBRAL E ATIVIDADE CELULAR COM BASE NO ESTÍMULO DE LUZ

[0051] Um dispositivo de controle de onda cerebral e atividade ce- lular com base em estímulo de luz de acordo com a presente invenção é um dispositivo que controla ondas cerebrais ou atividade celular irra- diando-se luz que tem um comprimento de onda específico para um in- divíduo usando luz contínua ou uma frequência intermitente específica, e inclui uma fonte de luz que irradia a luz que tem um comprimento de onda específico usando luz contínua ou uma frequência intermitente es- pecífica, e uma unidade de controle que controla uma emissão de luz que induz ondas cerebrais específicas, sendo que as ondas cerebrais do indivíduo que recebeu a luz são iguais ou substancialmente iguais, ou diferentes de uma frequência da luz em um estado de irradiação. Ademais, um método de controle de função de onda cerebral com base em estímulo de luz também é um método de controle de ondas cerebrais ou atividade celular irradiando-se luz que tem um comprimento de onda específico para um indivíduo usando luz contínua ou uma frequência intermitente específica, e inclui controlar uma emissão de luz que induz ondas cerebrais específicas, sendo que as ondas cerebrais do indivíduo que recebeu a luz são iguais ou substancialmente iguais, ou diferentes de uma frequência da luz em um estado de irradiação.

[0052] Esse dispositivo de controle de onda cerebral e atividade ce- lular induz ondas cerebrais específicas, sendo que as ondas cerebrais do indivíduo que recebeu a luz são iguais ou substancialmente iguais, ou diferentes de uma frequência da luz no estado de irradiação, tor- nando possível aplicar vários estímulos ao cérebro ou intensificar a ati- vidade celular no corpo controlando-se o estado de irradiação da luz. Em particular, quando uma frequência intermitente ou semelhante for irradiada, é possível produzir ondas cerebrais específicas que são iguais ou substancialmente iguais definidos como uma frequência da luz irra- diada no estado de irradiação, ou diferentes de uma frequência da luz no estado de irradiação, e então, controlar o estado de estímulo em re- lação ao cérebro e estender a aplicação a vários efeitos de melhora na mente e no corpo e efeitos de tratamento que surgem dos mesmos. Deve-se notar que som, vibração, um campo magnético, um campo elé- trico, ou semelhante também podem ser aplicados juntamente com a irradiação da luz de tal frequência intermitente ou semelhante no estado de irradiação, e uma ação combinada de ambos pode ser produzida.

[0053] A Figura 8 mostra classificações de onda cerebral generica- mente compreendidas. As vibrações elétricas (ondas cerebrais) são produzidas no cérebro por meio de circuitos neurais, e tais ondas cere- brais são classificadas genericamente em ondas delta de aproximada- mente 4 Hz ou menos, ondas theta de aproximadamente 4 a 7 Hz, on- das alfa de aproximadamente 8 a 13 Hz, ondas beta de aproximada- mente 14 a 30 Hz, e ondas gama de aproximadamente 30 Hz ou maio- res.

[0054] No experimento descrito posteriormente, as frequências in- termitentes de 10 Hz e 60 Hz são testadas como exemplos, e as faixas podem ser ditas como aquelas de ondas alfa e ondas gama. Em geral, as ondas alfa são referidas como ondas cerebrais que ocorrem quando a mente e o corpo estão relaxados, e as ondas gama são referidas como ondas cerebrais geradas quando a mente e o corpo estão relaxados. Na presente invenção, é possível produzir ondas cerebrais no indivíduo que são frequência iguais ou substancialmente iguais à frequência intermi- tente da luz com tais ondas cerebrais irradiadas. Ademais, também é possível induzir ondas cerebrais específicas diferentes.

[0055] A presente invenção tem uma característica notável em que as ondas cerebrais que tem a frequência igual ou substancialmente igual ou ondas cerebrais que tem uma frequência específica diferente da frequência intermitente da luz irradiada podem ser induzidas, e a ge- ração de tais ondas cerebrais é controlada pelas condições de irradia- ção de luz, tornando possível conferir ações mentais e físicas baseadas nas ondas cerebrais descritas acima, como, por exemplo, emoção, mo- tivação, memória, concentração, relaxamento, elevação de humor, des- pertar, sono, sonolência, introdução do sono, e sonho, ao indivíduo. Mesmo no momento presente, experimentos humanos obtiveram resul- tados de vários modos, como melhora do sono, relaxamento e sonho (o sonho é eficaz na formação de memória imediatamente antes sono sem movimento rápido dos olhos (NREM)). Ademais, é altamente esperado que a presente invenção aja na atividade celular e afete várias ações mentais e físicas (incluindo efeitos do tratamento), como ação de ativi- dade celular baseada em onda cerebral e ação da doença como, por exemplo, alterações nos transmissores intracerebrais, alterações nas secreções do corpo, efeitos em proteínas, doença de Alzheimer, disfun- ção cerebral, degeneração macular retinal relacionada a idade, depen- dência, depressão, distúrbio dissociativo, distúrbio obsessivo compul- sivo, distúrbio do sono, distúrbio alimentar, distúrbio bipolar (depressão maníaca), distúrbio de ajuste, esquizofrenia, demência, distúrbio de per- sonalidade, distúrbio de desenvolvimento, distúrbio de pânico, distúrbio de estresse pós-traumático (PTSD), distúrbio de identidade de gênero e epilepsia.

GERAÇÃO DE ONDAS CEREBRAIS POR MEIO DE ESTÍMULO DE LUZ

[0056] As Figuras 2A e 2B, as Figuras 3A e 3B, e as Figuras 4A e 4B são resultados obtidos medindo-se ondas cerebrais quando a luz é irradiada de uma maneira intermitente. Conforme mostrado nas Figuras 2A e 3A, a irradiação de luz violeta a uma frequência intermitente de 10 Hz produziu, como um resultado, a geração de uma onda de 10 Hz no lobo occipital e no lobo frontal. Ademais, conforme mostrado nas Figu- ras 2B e 3B, a irradiação de luz violeta a uma frequência intermitente de 60 Hz produziu, como um resultado, a geração de uma onda de 60 Hz no lobo occipital e no lobo frontal. Por outro lado, nas Figuras 4A e 4B, a irradiação de luz violeta a uma frequência intermitente de 10 Hz não gerou uma onda de 60 Hz no lobo frontal, e a irradiação de luz violeta a uma frequência intermitente de 60 Hz também não gerou uma onda de 10 Hz no lobo frontal. Esses resultados mostram um fenômeno extre- mamente surpreendente de que as ondas cerebrais que tem frequência igual ou substancialmente igual à frequência intermitente da luz irradi- ada foram geradas. Além do mais, nesse experimento, a luz violeta, que é luz fraca (baixa irradiância), sem brilho, e minimamente perturbadora em comparação com a luz branca, é irradiada de uma maneira intermi- tente e, então, os resultados foram obtidos mostrando que o brilho, sen- sação perturbadora, e sensação de cintilação que frequentemente ocor- rem com luz visível como luz branca são não existentes, e, em particu- lar, elevando-se a frequência intermitente até um ponto em que a inter- mitência não é um problema, a presente invenção oferece praticalidade suficiente para uso na vida diária.

[0057] A fonte de luz, condições de irradiação, medições de onda cerebral, e semelhantes usadas nas medições das Figuras 2A e 2B, das Figuras 3A e 3B, e das Figuras 4A e 4B serão descritas abaixo.

[0058] A fonte de luz usada nos exemplos experimentais das Figu- ras 2A e 2B, das Figuras 3A e 3B, e das Figuras 4A e 4B eram óculos com um diodo emissor de luz (LED) de 375 nm que têm uma irradiância com uma saída máxima de 310 μW/cm2 anexada ao quadro (referência à Figura 5). Esse LED exibe o comprimento de onda espectral mostrado na Figura 7 e emite luz violeta definida a 360 a 400 nm. Essa fonte de luz inclui uma unidade de controle (unidade de circuito eletrônico) que pode ajustar a saída dentro de uma faixa menor ou igual à saída máxima descrita acima. Ademais, a fonte de luz tem uma função que permite que a frequência intermitente também seja alterada conforme desejado, e pode emitir luz violeta em uma faixa de 0 (luz corrente contínua que é “luz contínua”) a 150 Hz. As condições de irradiação nesse experimento eram as frequências intermitentes de 10 Hz e 60 Hz. Deve-se notar que, na fonte de luz usada, uma devida razão da frequência intermitente foi definida em 50%.

[0059] Quanto ao método de teste, o teste de abertura dos olhos e fechamento no repouso e despertar com olhos fechados (registro de acordar) foi realizado na sequência abaixo. (1) Os eletromiogramas fo- ram tirados quando os olhos estavam fechados e quando os olhos es- tavam piscando no repouso sem usar os óculos com uma fonte de luz (doravante, simplesmente referido como “óculos”), e as ondas cerebrais correspondentes foram examinadas. (2) Subsequentemente, as ondas cerebrais foram medidas por cinco minutos em um estado normal em que a intermitência também foi naturalmente realizada sem usar os ócu- los. (3) Subsequentemente, as ondas cerebrais foram medidas en- quanto os óculos eram usados e os olhos estavam irradiados por cinco minutos com luz violeta que tem uma frequência intermitente de 10 Hz. (4) Subsequentemente, as ondas cerebrais foram medidas enquanto os olhos estavam irradiados por cinco minutos com a luz violeta alterada para uma frequência intermitente de 60 Hz. Deve-se notar que as ondas cerebrais foram medidas por um eletroencefalógrafo (fabricado por Ni- hon Kohden Corporation, modelo série EEG-1200).

[0060] Dos resultados das Figuras 2A e 2B, das Figuras 3A e 3B, e das Figuras 4A e 4B, quando a frequência da luz violeta foi alterada de 10 Hz para 60 Hz, as ondas cerebrais também mudaram de 10 Hz para 60 Hz após a alteração. Ademais, constatou-se que as ondas cerebrais seguidas pela frequência de luz não apenas no lobo occipital, como tam- bém no lobo frontal, e que as ondas cerebrais produzidas pela irradiação de luz violeta eram dependentes de frequência.

[0061] Deve-se notar que as Figuras 9A a 9C, as Figuras 10A e 10B, e as Figuras 11A e 11B são dados de software de aplicação quando os presentes inventores usaram os óculos que têm uma fonte de luz (Fi- gura 5) conforme necessário e levados a uma vida diária. As Figuras 9A a 9C e as Figuras 11A e 11B mostram razões de contribuição para a qualidade do sono quando a frequência intermitente da luz violeta foi irradiada a 10 Hz, 40 Hz e 60 Hz, e as Figuras 10A e 10B mostram razões de diminuição na qualidade do sono. A irradiação de luz violeta a uma frequência intermitente produz ondas cerebrais que são iguais ou substancialmente iguais àquelas da frequência intermitente e, então, confirmou-se que as ondas cerebrais então geradas tinham um deter- minado efeito na qualidade do sono.

[0062] Nesse experimento, a luz usada era luz que tinha um com- primento de onda de 360 a 400 nm na região de luz violeta e os resul- tados foram obtidos em frequências de 10 Hz, 40 Hz e 60 Hz, mas com ondas cerebrais sendo dependentes da frequência intermitente da luz irradiada, espera-se que o mesmo fenômeno ocorra em outras frequên- cias (por exemplo, 9 Hz, 30 Hz ou 60 Hz ou maiores) também. Ademais, embora o comprimento de onda da luz usado no presente documento esteja dentro da região de luz violeta, pode-se esperar que a luz dentro de outras regiões de comprimento de onda gere ondas cerebrais que são iguais ou substancialmente iguais àquelas da frequência intermi- tente da luz irradiada. Além do mais, as ondas cerebrais são conhecidas por afetar ações mentais e físicas como emoção, motivação, memória, concentração, relaxamento, elevação do humor, e despertar e, então, o dispositivo pode ser um dispositivo capaz de causar tais ações mentais e físicas. Ademais, a ação na atividade celular e doenças baseadas nas ondas cerebrais também podem ser esperadas.

FONTE DE LUZ

[0063] O comprimento de onda da luz emitido pela fonte de luz não é particularmente limitado, mas no experimento descrito acima, a luz violeta definida a 360 a 400 nm foi usada. Além da luz violeta, pode-se esperar também que a luz que tem outros comprimentos de onda tenha o mesmo efeito e também possa ser usada em combinação com a luz violeta. Ademais, devido ao fato de que a luz branca também tem um determinado efeito conforme mostrado nos resultados descritos poste- riormente, a luz branca pode ser a luz emitida da fonte de luz ou pode ser uma porção da luz.

[0064] Uma fonte de luz capaz de uma frequência de oscilação de 0 (luz contínua, luz de corrente contínua) a 150 Hz pode ser, de prefe- rência, aplicada. A frequência pode ser ajustada em unidades de 0,5 Hz ou unidades de 1 Hz pelos ajustes da unidade de controle, e a luz que tem uma frequência intermitente desejada pode ser produzida. O au- mento da frequência intermitente tem a vantagem de que a intermitência se torna menos notável, embora haja diferenças individuais. A frequên- cia intermitente não se limita a 10 Hz ou 60 Hz usada no exemplo expe- rimental.

[0065] A irradiância da fonte de luz pode ser variável ou pode ser constante. No experimento descrito acima, uma fonte de luz que tem uma irradiância com uma saída máxima de 310 μW/cm2 é usada, mas a presente invenção não se limita a isso. A irradiância pode ser configu- rada conforme desejado, como, por exemplo, dentro de uma faixa de 1 μW/cm2 (0,01 W/m2) a 1.000 μW/cm2 (10 W/m2) ou, por exemplo, dentro de uma faixa de 0,5 μW/cm2 (0,005 W/m2) a 500 μW/cm2 (5 W/m2), ou dentro de uma faixa de 0,5 a 1.000 μW/cm2. As ondas cerebrais que são iguais ou substancialmente iguais às da frequência intermitente são pro- duzidas mesmo em baixa irradiância, tornando possível gerar ondas ce- rebrais predeterminadas pela irradiação a uma frequência intermitente tanto quando os olhos estão abertos quanto quando os olhos estão fe- chados. Ademais, contanto que a fonte de luz tenha tal irradiância, a fonte de luz pode ser facilmente aplicada aos óculos e outros dispositi- vos de irradiação portáteis também e, então, podem ser usados diaria- mente também. A ocorrência do fenômeno característico descrito acima foi confirmada mesmo com uma quantidade particularmente pequena de luz fraca (luz que tem sensibilidade a luz fraca), e um efeito no cére- bro e a aplicação à atividade celular (usada no sentido de incluir controle de expressão de gene também) pode ser esperada.

[0066] A luz pode ser especificada por um fator de luminosidade re- lativo. É possível realizar características da presente invenção mesmo com um baixo fator de luminosidade relativo e, então, irradiar luz violeta de uma maneira intermitente que cause estímulo de onda cerebral sob um baixo fator de luminosidade relativo e estimule um local desejado sem sobrecarregar o indivíduo.

[0067] O tempo de irradiação da luz é, de preferência, definido con- forme desejado em correspondência com o propósito, e pode ser um tempo curto ou um tempo longo. A luz também pode ser tornada inter- mitente (intervalos regulares ou intervalos irregulares) ou contínua con- forme desejado.

[0068] A fonte de luz é, de preferência, óculos com uma fonte de luz. Uma fonte de luz que emite frequência intermitente é fixada aos óculos que são fáceis de usar e não causam desconforto diariamente e, então, tais óculos aumentam a praticalidade e podem ser usados conti- nuamente em várias situações e ambientes também. Ademais, a fonte de luz pode ser um dispositivo que tem várias formas de fonte de luz de acordo com o ambiente de uso, e pode ser uma fonte de luz instalada em frente ou perto da face como uma fonte de luz de bancada ou uma fonte de luz montada em um terminal móvel, uma fonte de luz do tipo sem instalação como uma fonte de luz portátil, ou uma fonte de luz do tipo de instalação como iluminação interna, uma luminária ou um dispo- sitivo dedicado.

UNIDADE DE CONTROLE

[0069] A unidade de controle é uma seção que controla o estado de irradiação (luz contínua ou frequência intermitente) da luz da fonte de luz. A unidade de controle pode ser dotada de uma fonte de alimentação (não ilustrada) para fornecer energia à fonte de luz, e tal fonte de ali- mentação pode ser uma bateria ou pode ser obtida roteando-se um cabo a uma bateria montada em uma outra posição. Ademais, quando estacionária em uma localização, a unidade de controle pode ser conec- tada a uma fonte de alimentação residencial ou semelhante.

[0070] A unidade de controle executa, de preferência, alterações em condições de irradiação da luz, como uma frequência intermitente, uma irradiância, um tempo de irradiação, um tempo de início de irradia- ção, um tempo de fim de irradiação, e uma frequência intermitente, atra- vés de transmissão e recebimento com um controlador de isolamento como um terminal móvel. Tal unidade de controle isola e controla as várias condições de irradiação descritas acima, tornando possível defi- nir as condições de irradiação adequadas para produzir ondas cerebrais desejadas e atividade celular conforme desejado para obter um efeito desejado. Ademais, isso torna possível medir e avaliar como a irradia- ção de uma luz com comprimento de onda específico a uma frequência intermitente afeta as ondas cerebrais e atividade celular e até que ponto a irradiação afeta a mente e o corpo, e colocar os resultados em uso na prática.

[0071] Ademais, a unidade de controle pode ser dotada de um con- trolador ou função de temporizador da fonte de luz. Exemplos de fun- ções de controlador incluem funções para variar frequência e irradiância ou ajustar o tempo de irradiação. Ademais, exemplos de funções de temporizador incluem uma função que permite que o tempo de irradiân- cia da luz seja definido. Tais controlador e funções de temporizador po- dem ser fornecidos de uma maneira integrada com um instrumento ou podem ser fornecidas separadamente.

[0072] Conforme descrito acima, o dispositivo de controle de onda cerebral e atividade celular baseado em estímulo de luz de acordo com a presente invenção, irradia luz que tem um comprimento de onda es- pecífico, como luz violeta, usando luz contínua ou uma frequência inter- mitente específica, tornando possível produzir ondas cerebrais no indi-

víduo que são iguais ou substancialmente iguais àquelas de uma fre- quência da luz no estado de irradiação, ou induz diferentes ondas cere- brais específicas no indivíduo. Em particular, é possível induzir ondas cerebrais específicas no indivíduo que recebeu a luz que são iguais ou substancialmente iguais, ou diferentes da frequência intermitente da luz, e aplicar vários estímulos à mente, corpo e cérebro. DISPOSITIVO PARA MELHORA OU AUMENTO NA FUNÇÃO CERE-

BRAL

[0073] Na presente invenção, mais estudos foram conduzidos nos efeitos de estímulo de luz por luz violeta e luz branca. Como resultado, constatou-se que, pelo estímulo de luz, pela irradiação de luz violeta ou luz branca, a melhora ou prevenção de depressão, supressão ou pre- venção de estresse, melhora ou aumento na concentração, melhora ou prevenção de doença de Alzheimer, melhora ou prevenção de funções cognitivas, e semelhantes podem ser esperados. Essa é a primeira constatação de tal efeito por estímulo de luz por luz violeta ou luz branca, sem precedentes na técnica relacionada, e um dispositivo para melhora, prevenção ou aumento na função cerebral de acordo com a presente invenção foi obtido.

[0074] Um dispositivo para melhora, prevenção ou aumento em fun- ção cerebral de acordo com a presente invenção é um dispositivo que aprimora, previne ou aumenta a função cerebral irradiando-se luz violeta ou luz branca para um indivíduo usando luz contínua ou uma frequência intermitente específica, e inclui uma fonte de luz que emite a luz violeta ou a luz branca, uma unidade de controle de ciclo de emissão de luz que ajusta a luz violeta ou a luz branca para luz contínua ou uma fre- quência intermitente específica, e uma unidade de controle de tempo de emissão de luz que irradia a luz violeta ou a luz branca por um tempo específico ou um período específico. O dispositivo é usado para uma ou duas ou mais finalidades selecionadas dentre melhora ou prevenção de depressão, supressão ou prevenção de estresse, melhora ou aumento na concentração, melhora ou prevenção de doença de Alzheimer e me- lhora do sono.

[0075] Ademais, um dispositivo para melhora ou prevenção de fun- ção cerebral de acordo com a presente invenção é um dispositivo que aprimora ou previne as funções cognitivas irradiando-se luz violeta ou luz branca para um indivíduo usando luz contínua, e inclui uma fonte de luz que emite a luz violeta ou a luz branca, e uma unidade de controle de tempo de emissão de luz que irradia a luz violeta ou a luz branca por um tempo específico ou um período específico.

[0076] A melhora ou o aumento nessas funções cerebrais será des- crito agora em ordem. Doravante, a luz violeta é denotada como “VL”.

MELHORA DA DEPRESSÃO

[0077] Cada camundongo foi irradiado com estímulo contínuo de luz branca (WL contínua), estímulo contínuo de VL (VL contínua) e estímulo de frequência de 40 Hz de VL (VL 40Hz) para aplicar estímulo de luz. Os camundongos usados eram camundongos C57BL/6, com 8 a 13 se- manas de idade.

[0078] Os métodos de avaliação de depressão incluem um teste de supressão da cauda (TST, https://www.jove.com/video/3769/?lan- guage=Japanese) em que o camundongo é segurado pela cauda e o grau ao qual o camundongo apresenta dificuldade é quantificado, e um teste de nado forçado (FST, https://www.jove.com/video/3638/the- mouse-forced-swim-test) em que o camundongo é forçado a nadar em uma pequena piscina e o grau ao qual o apresenta dificuldade é medido, e a avaliação foi realizada nesse momento por TST. Deve-se notar que o grau ao qual um camundongo “desiste” é um índice de depressão no estado deprimido, e exemplos de documentos de não patente em avali- ação incluem “Journal of Visualized Experiments, janeiro de 2012, 59, e3638, páginas 1 de 5”, “Journal of Visualized Experiments, janeiro de

2012, 59, e3769, páginas 1 de 5”, e “Neuron 53, 337 a 351, 1 de feve- reiro de 2007, a2007, Elsevier Inc., 337”..

[0079] A Figura 12A é um resultado da avaliação de induzir a de- pressão com o uso de lipopolissacarídeo (LPS) e melhorar a depressão pelo estímulo de frequência de 40 Hz de VL. LPS foi administrado aos camundongos para induzir um estado depressivo inflamatório agudo. O estímulo de frequência de 40 Hz de VL foi aplicado por um total de oito dias antes e no dia da administração de LPS, e a depressão foi avaliada pelo teste de supressão da cauda (TST). A referência usada para um experimento que induz a depressão baseado em LPS era https://www.nature.com/articles/s41598-019-42286-8. Conforme mos- trado na Figura 12A, uma redução em sintomas de depressão por estí- mulo de frequência de 40 Hz de VL foi observada. Os tempos de imobi- lidade de TST foram medidos por ANY-maze (Video Tracking System / Muromachi Kikai Co., Ltd.), diferenças estatisticamente significativas entre um grupo de controle, um grupo de LPS, e um grupo de LPS + estímulo de frequência de 40 Hz foram verificados por software Gra- phPad Prism 8.0, e os resultados são mostrados nas Figuras 12A e 12B. Deve-se notar que “*” indica p < 0,05 e “**” indica p < 0,01.

[0080] A Figura 12B é um resultado da avaliação de induzir a de- pressão com o uso de estresse brando e imprevisível crônico (CUMS) e melhorar a depressão por meio de VL contínua ou estímulo de frequên- cia de 40 Hz. A referência usada para o experimento que induz a de- pressão por CUMS era https://www.sciencedirect.com/science/arti- cle/pii/S0149763418304378?via%3Dihub. Os camundongos receberam várias tensões relativamente leves diariamente por um longo período de tempo (sete semanas) para induzir um estado depressivo psicológico crônico. Durante esse tempo, o estímulo contínuo de VL ou estímulo de frequência de 40 Hz de VL foi aplicado e a depressão foi avaliada por

TST. Conforme mostrado na Figura 12B, os sintomas da depressão fo- ram melhorados pelo estímulo contínuo de VL ou estímulo de frequência de 40 Hz de VL.

[0081] Supressão de estresse e aumento na concentração

[0082] A supressão de estresse e o aumento na concentração por VL foram analisados. Em relação aos dados de tensão, o método de medição de onda cerebral (eletroencefalograma; EEG) e método de avaliação foram os métodos descritos no documento de não patente “Sensors 2018, 18 (12), 4477” (https://doi.org/10.3390/s18124477, https://www.mdpi.com/1424-8220/18/12/4477/htm).

[0083] No experimento, usando VL e luz branca, o estímulo de luz foi aplicado com luz intermitente e contínua. As ondas cerebrais medi- das foram analisadas por meio de filtração das ondas como um pré- tratamento, cálculo de espectros de potência por meio de transformada de Fourier rápida (FFT), e condução de um teste de significância base- ado no resultado. O número total de indivíduos era 162, a localização de medição era o córtex pré-frontal esquerdo Fp1 (sistema internacional 10-20) mostrado na Figura 13A, e o tempo de medição era 30 minutos (1.800 segundos) com um tempo de repouso de um minuto antes e após o tempo de medição conforme mostrado na Figura 13B. Os estímulos de luz no momento da medição eram estímulo contínuo de luz branca, estímulo de frequência de luz branca, estímulo contínuo de VL e estí- mulo de frequência de VL. O estímulo de VL foi aplicado com os óculos para VL mostrados na Figura 5, e o estímulo de luz branca foi aplicado com um estímulo de frequência de 40 Hz. Um simples eletroencefaló- grafo (frequência de amostragem: 512 Hz, versão MindWave mobile BMD, Neurosky Inc.) foi usado como o dispositivo de medição.

[0084] A análise foi realizada de acordo com o procedimento a se- guir. O estímulo de luz foi aplicado a 81 pessoas com o uso de estímulo de VL e 81 pessoas com o uso de estímulo de luz branca sob oito con- dições (sete condições por estímulo de luz e uma condição de luz des- ligada) para medir as ondas cerebrais. O tempo de estímulo de luz era 30 minutos (1.800 segundos) conforme mostrado na Figura 13B. Os da- dos de medição obtidos foram submetidos à remoção de ruído (filtração possibilitando 1 a 70 Hz) e cálculo de espectro de potência (transfor- mada de Hilbert, interpolação de spline) para calcular um espectro de potência unilateral. Esse procedimento serviu como padrão.

[0085] Um teste de diferença significativa foi realizado para analisar os componentes de frequência das ondas cerebrais afetadas pelo estí- mulo de luz. Especificamente, um teste t de duas amostras bilateral (ní- vel de significância: 5%) foi realizado em machos e fêmeas saudáveis. O teste de significância foi realizado comparando-se cada uma das sete condições de estímulo de frequência e estímulo de luz contínua com o estado de luz contínua desligada por um espectro de potência de 1 Hz (média dos indivíduos). Deve-se notar que os espectros de potência de 2 a 45 Hz também foram comparados. Os resultados de teste de signi- ficância dos espectros de potência (com estímulo de luz em função de estímulo com luz apagada) são mostrados na Figura 14. Conforme mos- trado nos resultados da Figura 14, nos estímulos de frequência de 10 Hz, 12 Hz, 13 Hz, 15 Hz, 40 Hz e 60 Hz, os espectros de potência foram significativamente maiores em 16 Hz, 38 Hz e 44 Hz no caso do estímulo de frequência de 40 Hz (nível de significância: 5%). Por outro lado, ne- nhuma diferença significativa foi confirmada nos estímulos de frequên- cia de 10 Hz, 12 Hz, 13 Hz, 15 Hz e 60 Hz. Ademais, com luz contínua, o espectro de potência de 3 Hz era significativamente pequeno.

[0086] Em seguida, a supressão de estresse por estímulo de fre- quência de 40 Hz foi examinada. Um estímulo de frequência de 40 Hz de luz branca e um estímulo de frequência de 40 Hz de VL foram apli-

cados aos machos e fêmeas saudáveis antes, durante e após uma ta- refa. O ruído foi removido e os espectros de potência foram analisados a partir das ondas cerebrais medidas com o uso de um simples eletro- encefalógrafo, os valores de estresse (%) foram verificados, e os espec- tros de potência foram calculados. Os meios de análise eram os meios baseados em https://www.mdpi.com/1424-8220/18/12/4477. Os resulta- dos são mostrados nas Figuras 13A e 13B. A Figura 15A mostra valores de estresse antes e após a tarefa sem estímulo, a Figura 15B mostra valores de estresse antes e após o estímulo de frequência de 40 Hz de VL, e a Figura 15C mostra valores de estresse antes e após o estímulo de frequência de 40 Hz de luz branca. Constatou-se que o estresse foi reduzido por estímulo de frequência de 40 Hz em comparação com o estímulo de antes e após a tarefa sem estímulo.

[0087] A Figura 16 é um gráfico que mostra um valor médio de va- lores de estresse para estímulo sob cada condição (“*” indica p < 0,05). Os machos e fêmeas saudáveis receberam estímulos de frequência de VL de 10 Hz, 12 Hz, 13 Hz, 15 Hz, 40 Hz e 60 Hz e estímulo de luz contínua. O ruído foi removido e os espectros de potência foram anali- sados a partir das ondas cerebrais medidas com o uso de um simples eletroencefalógrafo, os valores de estresse (%) foram verificados. Desse resultado, o estresse foi reduzido por estímulos de frequência de 10 Hz e 40 Hz.

[0088] Pediu-se que os indivíduos avaliassem, em uma escala de cinco pontos, se os mesmos poderiam ou não ler um artigo durante o experimento de estímulo de luz, e a possibilidade de melhorar a produ- tividade intelectual foi examinada. Com o estímulo de frequência de VL, os resultados eram “Lê muito bem: 5,9%”, “Lê bem: 41,2%”, “Lê normal- mente: 47,1%”, “Não leu muito bem: 5,9%”, e “Não pode ler de jeito ne- nhum: 0%”. Por outro lado, com o estímulo de frequência de luz branca,

os resultados foram “Lê muito bem: 0%”, “Lê bem: 5,9%”, “Lê normal- mente: 70,6%”, “Não leu muito bem: 23,5%”, e “Não pode ler de jeito nenhum: 0%”.

MELHORA DA DOENÇA DE ALZHEIMER

[0089] Em relação ao efeito de melhora da doença de Alzheimer, o estímulo contínuo de luz branca (WL contínua), estímulo de frequência de 40 Hz de luz branca (WL 40Hz), estímulo contínuo de VL (VL contí- nua), e estímulo de frequência de 40 Hz de VL (VL 40Hz) foram, cada um, aplicados aos camundongos e avaliados.

[0090] Para a doença de Alzheimer, tau é conhecido como um gene causador de doença de Alzheimer em seres humanos. Embora saiba- se que mutações nesse gene causem a doença de Alzheimer, a muta- ção do gene tau S301P foi descoberta em 1999 como uma mutação em uma doença genética familiar da doença de Parkinson ou demência frontotemporal. Nesse experimento, uma avaliação foi conduzida com o uso de camundongos incluindo tau S301P humano. De fato, o tau fos- forilado é um diagnóstico da doença de Alzheimer, e é detectado com o uso de um anticorpo chamado AT8 (pSer202/Thr205). O primeiro artigo que avaliou a doença de Alzheimer com o uso de camundongos S301P era https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17270732, que foi aplicado nesse experimento.

[0091] As Figuras 17A e 17B e Figuras 18A e 18B são resultados que mostram uma diminuição em tau fosforilado através de estímulo de frequência de 40 Hz. A Figura 17A e a Figura 18A são imagens de me- dição de DAPI, p-Tau e GFAP, e a Figura 17B e a Figura 18B são grá- ficos da porcentagem de área de GFAP obtida por meio de análise das imagens. Os camundongos mutantes S301P com três meses de idade receberam estímulo contínuo de luz branca, estímulo de frequência de 40 Hz de luz branca e estímulo de frequência de 40 Hz de VL por quatro semanas, respectivamente. O tau fosforilado (Ser202, Thr205) foi de- tectado com o uso de anticorpos AT8. O estímulo de frequência de 40 Hz de VL diminuiu o acúmulo de tau fosforilado no hipocampo (gráfico no lado esquerdo da Figura 17B), diminuiu o acúmulo de tau fosforilado na região de CA3 (gráfico de Figura 18B) e aumentou o GFAP em as- trócitos (gráfico no lado direito da Figura 17B).

MELHORA DE FUNÇÕES COGNITIVAS

[0092] Em relação ao efeito de melhora nas funções cognitivas em camundongos com mais idade, o estímulo contínuo de luz branca (WL contínua), estímulo de frequência de 40 Hz de luz branca (WL 40Hz), estímulo contínuo de VL (VL contínua), e estímulo de frequência de 40 Hz de VL (VL 40Hz) foram, cada um, aplicados aos camundongos e avaliados.

[0093] Em relação a um experimento de memória cognitiva, a me- mória é avaliada com o uso de dois tipos, memória aversiva e memória espacial, mas a memória aversiva é avaliada pelo tempo de ausência de movimento no congelamento após aplicar um choque eléctrico. Em- bora um camundongo congele imediatamente após um estímulo elétrico ser aplicado, quando o camundongo é colocado em uma máquina que aplica um choque eléctrico no dia seguinte e não tem qualquer memória do dia seguinte, o tempo de congelamento diminui (referência: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK5223/). Por outro lado, para memória espacial, quando um camundongo for exposto à luz forte en- quanto colocado em um disco branco, um camundongo noturno tenta escapar para um local escuro. Há 20 orifícios no disco, e 19 são fecha- dos, mas o escape pode ser feito apenas através de um orifício. Os ca- mundongos são treinados para lembrar a localização desse um orifício em um período de seis dias. Um método de avaliação um dia depois e uma semana depois de até que ponto a localização do orifício pode ser memorizada foi medido (referência: https://www.nature.com/protocolex- change/protocols/349Reiserer).

[0094] A memória aversiva foi avaliada por um teste de condiciona- mento aversivo contextual (CFC). Após o estímulo contínuo de luz branca ou estímulo contínuo de VL foi aplicado a camundongos com 64 semanas de idade por sete semanas, a memória aversiva foi avaliada pelo teste de CFC. Conforme mostrado na Figura 19, foi confirmado que um escore de congelamento de CFC foi melhorado pelo estímulo contí- nuo de VL.

[0095] Um teste de labirinto de Barnes foi conduzido. Após o estí- mulo contínuo de luz branca ou estímulo contínuo de VL foi aplicado a camundongos com 64 semanas de idade por 11 semanas, a memória espacial foi avaliada por um labirinto de Barnes. O labirinto foi memori- zado em um período de seis dias por meio de treinamento, e uma sonda (teste de memória) foi realizada para medir a memória a longo prazo sete dias depois. Como resultado, conforme mostrado na Figura 20, o escore dos camundongos com mais idade foi melhorado por estímulo contínuo de VL. O resultado foi verificado por meio de análise bidirecio- nal de variância (ANOVA), e o valor de P era < 0,05.

[0096] A atividade foi avaliada. A atividade foi avaliada com o uso de uma roda gigante após aplicar estímulo contínuo de VL a camundon- gos com 75 semanas de idade por 12 semanas. Conforme mostrado na Figura 21, um escore de atividade nos camundongos com mais idade foi melhorado por cada um dentre o estímulo de frequência de 40 Hz de luz branca, o estímulo contínuo de VL e o estímulo de frequência de 40 Hz de VL.

[0097] As Figuras 22A a 22C, as Figuras 23A e 23B, e as Figuras 24A a 24C mostram alterações na expressão genética por estímulo con- tínuo de VL. O estímulo contínuo de VL foi aplicado a camundongos com 67 semanas de idade por 13 semanas. As alterações na expressão genética dos camundongos e dos camundongos sob condições contí- nuas de luz branca dos camundongos jovens com 15 semanas de idade (jovens) e dos camundongos com 67 semanas de idade (com mais idade) foram comparadas. “*” indica p < 0,05, “**” indica p < 0,01, e “***” indica p < 0,001.

[0098] Conforme mostrado nas Figuras 22A a 22C, nas Figuras 23A e 23B, e nas Figuras 24A a 24C, por estímulo contínuo de VL, ocorreram aumentos na expressão genética de opn5 (refere-se a Figura 22A), no gene relacionado a apoptose Bax (refere-se a Figura 22B), na expres- são genética de Bcl2 (refere-se a Figura 22C), no gene relacionado a apoptose Caspase3 (refere-se a Figura 23A), na expressão genética de Caspase9 (refere-se a Figura 23B), na expressão genética de glutationa peroxidase e PGC1α relacionada a estresse e mitocondria oxidativa (re- fere-se às Figuras 24A e 24B), e a expressão genética de p21 relacio- nada ao ciclo celular e envelhecimento celular (refere-se a Figura 24C).

[0099] No presente momento, o fato de que o estímulo de VL é efi- caz para função cerebral e ativação celular é considerado como base- ado no princípio de mediação por um fotorreceptor específico a VL (neu- ropsina) chamado OPN5. As referências que mostram que OPN5 é uma neuropsina de VL na retina incluem https://journals.plos.org/plosone/ar- ticle?id=10.1371/journal.pone.0026388. No entanto, o estímulo de luz da presente invenção descrito acima não é necessariamente passado através dos olhos, e penetra concebivelmente no crânio e age direta- mente no cérebro (refere-se a https://www.cell.com/current-biology/full- text/S0960-9822(14)00603-4). Na presente invenção, a partir do resul- tado das Figuras 22A a 22C descritas acima também, a expressão ge- nética de OPN5 é considerada como subindo pela irradiação de VL.

[00100] Conforme mostrado pelos resultados acima, de acordo com o dispositivo para melhora ou aumento em função cerebral de acordo com a presente invenção, é possível melhorar ou prevenir depressão,

suprimir ou prevenir estresse, melhorar ou aumentar a concentração, melhorar ou prevenir doença de Alzheimer, melhorar ou prevenir fun- ções cognitivas, melhorar o sono, e semelhantes através de um dispo- sitivo que irradia luz violeta ou luz branca para um indivíduo.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de controle de onda cerebral e atividade celu- lar, com base em estímulo de luz, que controla ondas cerebrais ou ativi- dade celular irradiando-se luz que tem um comprimento de onda espe- cífico para um indivíduo que usa luz contínua ou uma frequência inter- mitente específica, caracterizado pelo fato de que compreende: uma fonte de luz que irradia a luz que tem um comprimento de onda específico usando luz contínua ou uma frequência intermitente específica; e uma unidade de controle que controla uma emissão de luz que induz ondas cerebrais específicas, sendo que as ondas cerebrais do indivíduo que recebeu a luz são iguais ou substancialmente iguais, ou diferentes de uma frequência da luz em um estado de irradiação.

2. Dispositivo de controle de onda cerebral e atividade celu- lar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a luz é luz violeta.

3. Dispositivo de controle de onda cerebral e atividade celu- lar, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o estado de irradiação da luz é uma luz contínua ou uma frequência intermitente maior que 0 Hz e menor ou igual a 150 Hz.

4. Dispositivo de controle de onda cerebral e atividade celu- lar, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a luz é irradiada em uma irradiância dentro de uma faixa de 0,5 a 1.000 μW/cm2.

5. Dispositivo de controle de onda cerebral e atividade celu- lar, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle muda e executa as condições de irradiação da luz, como o estado de irradiação (incluindo luz contínua ou frequência intermitente), uma irradiância, um tempo de irradiação, um tempo de início de irradiação, um tempo de fim de irradiação, e luz contínua ou frequência intermitente, por meio de transmissão e recebi- mento com um controlador de isolamento como um terminal móvel.

6. Dispositivo de controle de onda cerebral e atividade celu- lar, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a fonte de luz é uma fonte de luz instalada em frente ou perto de uma face, como óculos com uma fonte de luz, uma fonte de luz de bancada, ou uma fonte de luz montada em um terminal móvel.

7. Dispositivo de controle de onda cerebral e atividade celu- lar, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a fonte de luz é uma fonte de luz do tipo sem instalação como uma fonte de luz portátil, ou uma fonte de luz do tipo de instalação como iluminação interna, uma luminária ou um dispositivo dedicado.

8. Método de controle de onda cerebral e atividade celular, com base em estímulo de luz, de controle de ondas cerebrais ou ativi- dade celular irradiando-se luz que tem um comprimento de onda espe- cífico para um indivíduo que usa luz contínua ou uma frequência inter- mitente específica, caracterizado pelo fato de que compreende: controlar uma emissão de luz que induz ondas cerebrais es- pecíficas, sendo que as ondas cerebrais do indivíduo que recebeu a luz são iguais ou substancialmente iguais, ou diferentes da luz contínua ou da frequência intermitente específica.

9. Dispositivo para melhora, prevenção ou aumento na fun- ção cerebral irradiando-se luz violeta ou luz branca para um indivíduo usando luz contínua ou uma frequência intermitente específica, carac- terizado pelo fato de que compreende: uma fonte de luz que emite a luz violeta ou a luz branca; uma unidade de controle de ciclo de emissão de luz que ajusta a luz violeta ou a luz branca para luz contínua ou uma frequência intermitente específica; e uma unidade de controle de tempo de emissão de luz que irradia a luz violeta ou a luz branca por um tempo específico ou um pe- ríodo específico, sendo que o dispositivo é usado para uma ou duas ou mais finalidades selecionadas dentre melhora ou prevenção de depressão, supressão ou prevenção de estresse, melhora ou aumento na concen- tração, melhora ou prevenção de doença de Alzheimer, melhora do sono, e semelhantes.

10. Dispositivo para melhora ou prevenção de função cere- bral que melhora ou previne funções cognitivas irradiando-se luz violeta ou luz branca para um indivíduo usando luz contínua, caracterizado pelo fato de que compreende: uma fonte de luz que emite a luz violeta ou a luz branca; e uma unidade de controle de tempo de emissão de luz que irradia a luz violeta ou a luz branca por um tempo específico ou um pe- ríodo específico.