CN114201053A - 一种基于神经调控的认知提升训练方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于神经调控的认知提升训练方法及系统。该方法包括如下步骤:获取用户的认知提升需求;基于用户的认知提升需求,获取节奏频率;获取用户进行人机交互的感觉刺激模式;基于用户的认知提升需求,获取人机交互方案;在节奏频率和感觉刺激模式下,推送人机交互方案给用户进行人机交互训练;获取用户的人机交互结果,并对人机交互结果进行评估;根据人机交互方案以及人机交互评估结果,对人机交互方案进行调整,并将调整后的人机交互方案推送给用户进行下一次的人机交互训练,直至实现用户的认知提升目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于神经调控的认知提升训练方法,同时还涉及相应的认知提升训练系统,属于医疗保健信息技术领域。
背景技术
神经调控技术是目前神经科学领域广泛应用的研究和训练手段。它结合神经信息检测方法,对研究神经环路连接、动物行为学研究、神经系统机理和神经系统发病机制的研究等具有重要的意义。
有关研究表明,无论是音乐节奏还是运动节奏两者的认知是同步的,即患者被施加听觉节奏的刺激,使脑运动皮质被激活,致使运动皮质进行运动规划,最后由脊髓运动神经元支配,引起肌肉伸缩,从而产生动作节奏。因此在认知领域,可以利用声光电等规律性刺激(即节奏)对神经系统进行训练。
不同的感觉对节奏的感知力度是不一样的。一般来说,触觉的敏感性最高、听觉次之、视觉最后。然而不论是哪一种感觉通道,一些精神类用户,如注意力多动缺陷障碍、自闭症谱系障碍、双相情感障碍、精神分裂症、脑卒中等,或者其他正常人群对于节奏的感知是缺乏的、不协调的。因此,节奏的训练不仅有助于用户建立起自身的节律并恢复相关的认知功能,也有助于用户社会功能的恢复。
目前,临床上的大部分研究都探讨了节奏相关的功能评估,大部分都聚焦于音乐节奏性变化对于用户的影响。研究范围过于狭窄,如集中在肌肉节奏的评估和治疗,很少考虑节奏治疗与认知发展之间的关系。同时,目前关于节奏的研究主要是在测量评估阶段,仍旧达不到利用节奏相关任务对用户自身进行认知提升的目的。
在申请号为201910796725.9的中国专利申请中,公开了一种多元感官感觉统合训练方法。该方法通过获取受测者的实际感统发展情况,给出具体的针对性训练及测评方法,改善受训者的多元感官能力,增强受训者的整体感觉感官能力。
发明内容
本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种基于神经调控的认知提升训练方法。
本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种基于神经调控的认知提升训练系统。
为了实现上述目的,本发明采用以下的技术方案:
根据本发明实施例的第一方面,提供一种基于神经调控的认知提升训练方法,包括如下步骤:
获取用户进行人机交互的节奏频率;
获取用户进行人机交互的感觉刺激模式;
获取用户进行人机交互的人机交互方案;
在所述节奏频率和感觉刺激模式下,推送所述人机交互方案给所述用户进行人机交互;
获取所述用户的人机交互结果,并对所述人机交互结果进行评估;
根据所述人机交互方案以及对所述用户的人机交互评估结果,对所述人机交互方案进行调整,并将调整后的所述人机交互方案推送给所述用户进行下一次的人机交互训练,直至实现用户的认知提升目的。
其中较优地,所述获取用户进行人机交互的节奏频率,具体包括:
若所述用户经过认知的病症诊断,则根据预先设定的各病症与节奏频率的对应关系,基于所述用户病症中的某一病症获取与所述某一病症相对应的节奏频率;
若所述用户未经过认知的病症诊断,则根据所述用户的欲提升能力,获取与所述用户的欲提升能力相对应的节奏频率。
其中较优地,所述感觉刺激模式至少包括:视觉模式、听觉模式、触觉模式、视听模式、视触模式、听触模式和视听触模式。
其中较优地,所述获取用户进行人机交互的人机交互方案,具体包括:
若所述用户经过认知的病症诊断,则根据预先设定的各病症与人机交互方案的对应关系,基于所述用户病症中的某一病症获取与所述某一病症相对应的人机交互方案;
若所述用户未经过认知的病症诊断,则基于所述用户的欲提升能力确定人机交互任务的任务类型,基于所述用户的欲提升能力的程度确定人机交互任务的任务等级,基于所述用户的可接受的人机交互强度确定人机交互任务的任务数量,通过所述人机交互任务的任务类型、任务等级和任务数量获取人机交互方案。
其中较优地,若所述用户未经过认知的病症诊断,则通过对所述用户进行认知评估,基于所述用户的认知评估结果,获取所述用户的欲提升能力、欲提升能力的程度以及可接受的人机交互强度。
其中较优地,所述人机交互任务的任务类型按照从低级到高级,依次包括节奏感知类型、节奏记忆类型和节奏学习类型。
其中较优地,所述节奏感知类型的人机交互任务至少包括:随拍节奏任务、重音感知任务、异同节奏辨别任务以及错误节奏识别任务;
所述节奏记忆类型的人机交互任务至少包括:间拍节奏任务、节奏模仿任务以及记忆节奏对比任务;
所述节奏学习类型的人机交互任务至少包括:节奏推理任务、节奏演奏任务以及节奏创造任务。
其中较优地,所述获取用户进行人机交互的人机交互方案之后,还包括:
根据所述用户的个人因素,在同一类型的人机交互任务下,选择特定子任务,以对所述人机交互方案进行调整;
其中,所述用户的个人因素至少包括:年龄、性别、性格、有无身体缺陷中的一种或多种的组合。
其中较优地,所述根据所述人机交互方案以及对所述用户的人机交互评估结果,对所述人机交互方案进行调整,并将调整后的所述人机交互方案推送给所述用户进行下一次的人机交互训练,直至实现用户的认知提升目的,具体包括:
前三次人机交互方案中,下一次人机交互方案的任务等级在当前人机交互方案的任务等级基础上上升一级;
第四次人机交互方案开始,若当前人机交互方案的评估结果高于上一次人机交互方案的评估结果,则下一次人机交互方案的任务等级上升一级;若当前人机交互方案的评估结果低于上一次人机交互方案的评估结果,则下一次人机交互方案的任务等级下降一级。
根据本发明实施例的第二方面,提供一种基于神经调控的认知提升训练系统,包括:
数据收集单元,与中央处理器连接,以用于获取用户的基本信息;
节奏频率获取单元,与所述中央处理器连接,以用于获取用户进行人机交互的节奏频率
感觉刺激模式获取单元,与所述中央处理器连接,以用于获取用户进行人机交互的感觉刺激模式;
人机交互单元,与所述中央处理器连接,以用于获取人机交互方案并与所述用户进行人机交互;
人机交互方案评估单元,与所述中央处理器连接,以用于对用户的人机交互结果进行评估;
人机交互方案优化单元,与所述中央处理器和所述人机交互单元连接,以基于所述人机交互的评估结果对所述人机交互方案进行调整,并将调整后的人机交互方案推送给所述人机交互单元;
所述中央处理器用于执行上述认知提升训练方法。
与现有技术相比较,本发明所提供的认知提升训练方法及系统,可以基于用户的不同目的和需求,通过对用户设定不同的感觉刺激模式和节奏频率,达到对用户进行认知能力提升的目的。同时,当用户完成人机交互方案后,通过对用户的人机交互结果进行分析,评估用户在感知觉、记忆、社会功能等多个认知功能层面的改善效果,最终得到人机交互评估结果。基于该评估结果,利用计算机自适应的方法进行人机交互方案的调整,从而形成下一次的人机交互方案推送给用户进行下一次的人机交互训练,直至用户需要提升的认知能力达到正常水平为止。由此,针对不同的用户和具有不同脑能力提升需求的人群只需要选择适当的节奏频率和感觉刺激模式就可以达到改善的目的,而且内容丰富众多,适应了不同的人机交互需求。
附图说明
图1为本发明实施例提供的基于神经调控的认知提升训练系统的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的基于神经调控的认知提升训练方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容进行详细具体的说明。
在认知领域内,神经调控可以通过声学、光学、感知觉等方面,按照预定规律(即,节奏)对患者进行刺激,以达到缓解病症的目的。音乐节奏、运动节奏、光学节奏等统称为节奏,下面以节奏为例进行说明。
在本发明的实施例中,首先根据已有的文献研究以及大量实验数据,预先建立节奏频率映射库。在该节奏频率映射库中,一种节奏频率对应一种病症,即:在该节奏频率下的人机交互任务,能够有效改善用户对应病症的症状。如:节奏频率为40HZ的人机交互任务可以有效改善阿尔兹海默症用户的症状,节奏频率为8~13HZ的人机交互任务可以有效预测自闭症儿童的言语发展程度;节奏频率为6HZ的人机交互任务可以有利于改善个体的动作技能和前额叶功能等等。
同时,本发明还根据大量不同病症用户的人机交互结果,预先建立人机交互方案映射库。在该人机交互方案映射库中,每一种病症都有一个对应的人机交互方案,所述人机交互方案至少包括人机交互的任务类型、任务等级和任务数量。可以理解的是,该人机交互方案为根据之前相同病症的用户进行人机交互后,通过分析用户的人机交互结果所得到的一个较优的人机交互方案。当用户具有相同病症时,可直接推送该人机交互方案给用户,然而,也可以根据用户的认知提升需求为用户推送其他人机交互方案。
此外,在本发明实施例中,可以理解的是,每一个人机交互方案仅能够对用户的某一病症进行辅助改善,例如:用户同时具有阿尔兹海默症、自闭症和脑卒中三个病症,则每一个人机交互方案仅能够辅助改善其中的一个病症,如果需要对另一个病症进行改善,则需要另一个不同的人机交互方案。
请参照图1所示,为本发明实施例提供的一种基于神经调控的认知提升训练系统,其至少包括:数据收集单元1、节奏频率获取单元2、感觉刺激模式获取单元3、人机交互单元4、人机交互方案评估单元5、人机交互方案优化单元6以及中央处理器7。
其中,数据收集单元1与中央处理器7连接,以用于收集用户的基本信息,如姓名、性别、年龄、病症等等资料。根据患者的基本信息提供初始的训练方案。节奏频率获取单元2与中央处理器7连接,以用于获取用户进行人机交互的节奏频率。感觉刺激模式获取单元3与中央处理器7连接,以用于获取用户进行人机交互的感觉刺激模式。人机交互单元4与中央处理器7连接,以用于获取人机交互方案并与用户进行人机交互。人机交互方案评估单元5与中央处理器7连接,以用于对用户的人机交互结果进行评估。人机交互方案优化单元6与中央处理器7和人机交互单元4连接,以基于人机交互的评估结果对人机交互方案进行调整,并将调整后的人机交互方案推送给人机交互单元4。中央处理器7用于执行基于神经调控的认知提升训练方法。
下面结合图2,对本发明实施例提供的基于神经调控的认知提升训练方法进行详细说明。在本发明的一个实施例中,该认知提升训练方法至少包括如下的步骤:
S1:获取用户进行人机交互的节奏频率。
具体的,在本发明实施例中,获取节奏频率的方式有两种,一种是通过病症获取,另一种是通过用户欲提升的认知能力获取。
下面详细说明这两种获取方式:
第一种获取方式:若用户经过认知的病症诊断,当数据收集单元1获取用户的病症信息后,通过预先建立的节奏频率映射库,针对用户的某一病症,通过节奏频率获取单元2直接获取与该病症相对应的节奏频率即可。例如:如果数据收集单元1获取的用户病症为阿尔兹海默症,则节奏频率获取单元2获取的节奏频率为40HZ。
第二种获取方式:若用户未经过认知的病症诊断,则需要通过认知测评的方式(例如:量表或认知范式),对用户进行基本认知能力的评估,以通过认知评估结果确定用户的认知能力受损情况。然后,通过该数据收集单元1获取用户的欲提升的认知能力、欲提升能力的程度以及可接受的人机交互强度。具体的,本发明实施例中,针对用户欲提升的某一项认知能力,可以有一个或多个与之对应的节奏频率。若与该认知能力相对应的节奏频率为一个时,则直接获取该节奏频率;若与该认知能力相对应的节奏频率为多个时,则获取用户所选择的节奏频率。
S2:获取用户进行人机交互的感觉刺激模式。
具体的,在本发明实施例中,感觉刺激模式可以包括:视觉模式、听觉模式、触觉模式、视听模式、视触模式、听触模式和视听触模式七种模式。其中,视觉模式、听觉模式和触觉模式为单一感觉刺激模式,视听模式、视触模式、听触模式和视听触模式为综合感觉刺激模式。当然,在其他实施例中,感觉刺激模式还可以包括单一的嗅觉模式,以及将嗅觉与触觉、听觉和视觉进行组合后所形成的综合感觉刺激模式等。其中,视觉和听觉模式的节奏认知训练的形式非常多样化。视觉模式的节奏训练包括并不限于动态的呈现点状或线状或图片状的图片,或静态的按照一定规律性的呈现(比如3长1短等类似形式);还可以是一些生理性的节律(如昼夜节律、心跳、脑电、呼吸的波动模式),也可以是动物的摆翅、游动、奔跑等等。听觉模式的节奏可以是平常的音乐节奏,也可以是规律性的打击声,或是生理的波动声等等,这些可以采用双耳同步呈现的形式,也可以采用双耳异步呈现的形式进行训练。也就是节奏的视觉和听觉模式和平常的认知训练是有交叉的领域的。
可以理解的是,不同的感觉刺激模式具有不同的人机交互效果,按照敏感度进行排序,触觉最敏感,其次是听觉,最后是视觉。一般而言,综合感觉刺激模式下的人机交互效果高于单一感觉刺激模式下的人机交互效果。因此,本发明实施例中,默认的感觉刺激模式为视听触模式,除此之外,根据不同的目的,用户可以自行设定不同的感觉刺激模式。
若用户自行设定感觉刺激模式,则通过感觉刺激模式获取单元3获取用户所设定的感觉刺激模式;若用户未设定感觉刺激模式,则通过感觉刺激模式获取单元3获取系统默认的视听触模式。
S3:获取用户进行人机交互的人机交互方案。
具体的,该人机交互方案至少包括人机交互任务的任务类型、任务等级和任务数量。在本发明实施例中,获取人机交互方案的方式为两种,一种为通过用户的病症信息获得,另一种是基于用户自身的需求获得。下面针对两种方式如何获取人机交互方案进行详细说明:
第一种获取方式:若用户经过认知的病症诊断,当数据收集单元1获取用户的病症信息后,通过预先建立的人机交互方案映射库,针对用户的某一病症,通过人机交互单元4获取与该病症相对应的人机交互方案即可。例如:第一人机交互方案对应阿尔兹海默症,第二人机交互方案对应自闭症,第三人机交互方案对应脑卒中等;若数据收集单元1获取用户的病症为阿尔兹海默症,则通过人机交互单元4获取第一人机交互方案,若数据收集单元1获取用户的病症为自闭症,则通过人机交互单元4获取第二人机交互方案。
此外,可以理解的是,该人机交互方案映射库中所预设的人机交互方案仅为通过之前大量实验而得到的较优方案,如果用户有特殊需求,即使通过数据收集单元1获取了用户的某一病症,也可以不选择与该病症相对应的人机交互方案,而是根据用户的特殊需要对人机交互方案进行调整(例如:升高或降低人机交互任务的等级、增加或减少人机交互任务的数量等)。而且,该人机交互方案为对应该病症的基础方案,与用户的病症程度无关,即无论用户的病症程度较重还是病症程度较轻,该基础方案均不变,后续根据用户的人机交互结果,对该基础方案进行调整,以适应不同的用户。由此,能够避免人机交互方案映射库所预设的人机交互方案过于冗杂,造成系统负担或者用户选择困难;同时也兼顾了人机交互方案的灵活性,可以根据用户的不同情况而推荐有针对 性的人机交互方案。
第二种获取方式:若用户未经过认知的病症诊断,则根据对用户的认知评估结果,依次获取用户的欲提升能力、欲提升能力的程度以及可接受的人机交互强度。然后,基于用户的欲提升能力确定人机交互任务的任务类型,基于用户欲提升能力的程度确定人机交互任务的任务等级,基于用户可接受的人机交互强度确定人机交互任务的任务数量,最后,基于该人机交互任务的任务类型、任务等级和任务数量,通过人机交互单元4获取人机交互方案。
例如:用户欲提升的能力为注意力,则针对该能力确定人机交互任务的任务类型为节奏感知能力训练;用户欲提升能力的程度为中度,则将人机交互任务的等级确定为3级(总共级数为5级:1级对应正常用户,2级对应轻度障碍用户,3级对应中度障碍用户,4级对应重度障碍用户,5级对应非典型障碍用户(某一能力极为发达);用户能够接受5个以内的人机交互任务,则将人机交互任务的数量确定为3-5个,由此,结合三方面因素综合确定出针对用户认知提升需求的人机交互方案。
在本发明实施例中,人机交互任务的任务类型按照从低级到高级,依次为节奏感知类型、节奏记忆类型和节奏学习类型。其中,节奏感知类型的人机交互任务至少包括:随拍节奏任务、重音感知任务、异同节奏辨别任务以及错误节奏识别任务;节奏记忆类型的人机交互任务至少包括:间拍节奏任务、节奏模仿任务以及记忆节奏对比任务;节奏学习类型的人机交互任务至少包括:节奏推理任务、节奏演奏任务以及节奏创造任务。优选地,用户可以按照从低到高的顺序选择人机交互任务的任务类型,以达到循序渐进的目的,当然,用户也可以直接选择最高级别的节奏学习类任务,具体以用户的实际需求为准。
其中,可以理解的是,在本发明实施例中,基于用户的欲提升能力确定人机交互任务的任务类型后,在该任务类型下,随机为用户推送人机交互任务。例如:当用户经过认知测评后,确定需要在节奏感知方面进行认知提升,则根据用户需要随机推送节奏感知类的任务之一即可,具体为:随拍节奏任务、重音感知任务、异同节奏辨别任务以及错误节奏识别任务中的特定数量的任务。
在另一个实施例中,无论人机交互方案是通过第一种方式获取还是通过第二种方式获取,都需要结合用户的个人因素(例如:年龄、爱好、性格、有无身体缺陷等因素)来对人机交互方案进行优化。具体的,如果人机交互方案是通过第一种方式获取,即根据对应病症获取基础方案,则在该基础方案上,根据用户的个人因素,对具体的人机交互任务进行适应性调整。如果人机交互方案是通过第二种方式获取,则当基于用户的欲提升能力确定人机交互任务的任务类型后,在该任务类型下,需要再结合用户的个人因素来推荐同一任务类型下的具体任务。
例如,用户为MCI(轻度认知障碍)患者,对应为节奏记忆类型的任务,再考虑到用户的兴趣偏好中包含爱好听音乐并且为70岁女性老年人,则对其记忆干预的人机交互方案中首选推荐高级别难度的听觉节奏记忆交互任务。
又例如,用户为重度认知障碍患者,对应为节奏记忆类型的任务,再考虑到用户的兴趣偏好中包含爱好运动,并且为56岁男性、无躯体疾病的健康老年人,则应首选推荐初级难度的触觉节奏记忆交互任务。
还例如,用户为轻度读写障碍的6岁儿童,对应节奏学习类型的任务,再考虑到儿童无病理性的听觉障碍,且对音节分辨能力良好,则应首选推荐高级别难度的听觉节奏学习交互任务。
以节奏记忆类型为例。节奏记忆类型的人机交互任务包括间拍节奏记忆任务、节奏模仿任务、节奏记忆对比任务共三个子任务,任务交互时长固定;每个任务设置初级、中级、高级三个难度等级;具体难度等级以节奏的单组节拍数(1拍、2拍、3拍),间隔的时间(0.5s、1s、1.5s)为指标进行组合区分,如单组拍数最少、间隔时间最长为初级,拍数多,且间隔时间短为高级。
参照表1所示,病症与任务的推送规则为:病症越轻,则任务等级越高,反之,则任务等级越低。
表1:病症与任务等级的推送关系表
S4:在节奏频率和感觉刺激模式下,推送人机交互方案给用户进行人机交互训练。
当节奏频率、感觉刺激模式以及人机交互方案均已确定后,则在该节奏频率和感觉刺激模式下,利用人机交互单元4推送该人机交互方案给用户进行人机交互训练。在用户进行人机交互训练时,通过系统记录用户的人机交互过程,以用于后续对人机交互结果的评估。具体的,可采用屏幕振动的方式实现触觉的感知,也可以利用VR或电极设备进行触觉刺激。
S5:获取用户的人机交互结果,并对人机交互结果进行评估。
具体的,通过系统记录的人机交互过程,获取用户的人机交互结果,该人机交互结果至少包括:用户进行人机交互的任务分数、反映时间、错误率以及分数变化等。利用人机交互方案评估单元5对该人机交互结果进行分析,评估用户在感知觉、记忆、社会功能等多个认知功能层面的改善效果,从而得出对用户的人机交互评估结果。
S6:根据人机交互方案以及对用户的人机交互评估结果,对人机交互方案进行调整,并将调整后的人机交互方案推送给用户进行下一次的人机交互训练,直至实现用户的认知提升目的。
具体的,前三次人机交互方案中,下一次人机交互方案的任务等级在当前人机交互方案的任务等级基础上上升一级。
第四次人机交互方案开始,若当前人机交互方案的评估结果高于上一次人机交互方案的评估结果,则下一次人机交互方案的任务等级上升一级;若当前人机交互方案的评估结果低于上一次人机交互方案的评估结果,则下一次人机交互方案的任务等级下降一级。
在用户进行认知提升的过程中,人机交互方案会不断进行改善,以根据用户的认知提升情况进行实时调整,从而帮助用户更好地提升认知能力,直至实现用户的认知提升目的为止。
综上所述,本发明提供的基于神经调控的认知提升训练方法及系统,可以基于用户的不同目的和需求,通过对用户设定不同的感觉刺激模式和节奏频率,达到对用户进行认知能力提升的目的。同时,当用户完成人机交互方案后,通过对用户的人机交互结果进行分析,评估用户在感知觉、记忆、社会功能等多个认知功能层面的改善效果,最终得到人机交互评估结果。基于该评估结果,利用计算机自适应的方法进行人机交互方案的调整,从而形成下一次的人机交互方案推送给用户进行下一次的人机交互训练,直至用户需要提升的认知能力达到正常水平为止。由此,针对不同的用户和具有不同脑能力提升需求的人群只需要选择适当的节奏频率和感觉刺激模式就可以达到改善的目的,而且内容丰富众多,适应了不同的人机交互需求。
上面对本发明所提供的基于神经调控的认知提升训练方法及系统进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言,在不背离本发明实质内容的前提下对它所做的任何显而易见的改动,都将构成对本发明专利权的侵犯,将承担相应的法律责任。
Claims (10)
1.一种基于神经调控的认知提升训练方法,其特征在于包括如下步骤:
获取用户进行人机交互的节奏频率;
获取用户进行人机交互的感觉刺激模式;
获取用户进行人机交互的人机交互方案;
在所述节奏频率和感觉刺激模式下,推送所述人机交互方案给所述用户进行人机交互;
获取所述用户的人机交互结果,并对所述人机交互结果进行评估;
根据所述人机交互方案以及对所述用户的人机交互评估结果,对所述人机交互方案进行调整,并将调整后的所述人机交互方案推送给所述用户进行下一次的人机交互训练,直至实现用户的认知提升目的。
2.如权利要求1所述的认知提升训练方法,其特征在于:所述获取用户进行人机交互的节奏频率,具体包括:
若所述用户经过认知的病症诊断,则根据预先设定的各病症与节奏频率的对应关系,基于所述用户病症中的某一病症获取与所述某一病症相对应的节奏频率;
若所述用户未经过认知的病症诊断,则根据所述用户的欲提升能力,获取与所述用户的欲提升能力相对应的节奏频率。
3.如权利要求1所述的认知提升训练方法,其特征在于所述感觉刺激模式至少包括:视觉模式、听觉模式、触觉模式、视听模式、视触模式、听触模式和视听触模式。
4.如权利要求1所述的认知提升训练方法,其特征在于:所述获取用户进行人机交互的人机交互方案,具体包括:
若所述用户经过认知的病症诊断,则根据预先设定的各病症与人机交互方案的对应关系,基于所述用户病症中的某一病症获取与所述某一病症相对应的人机交互方案;
若所述用户未经过认知的病症诊断,则基于所述用户的欲提升能力确定人机交互任务的任务类型,基于所述用户的欲提升能力的程度确定人机交互任务的任务等级,基于所述用户的可接受的人机交互强度确定人机交互任务的任务数量,通过所述人机交互任务的任务类型、任务等级和任务数量获取人机交互方案。
5.如权利要求4所述的认知提升训练方法,其特征在于:若所述用户未经过认知的病症诊断,则通过对所述用户进行认知评估,基于所述用户的认知评估结果,获取所述用户的欲提升能力、欲提升能力的程度以及可接受的人机交互强度。
6.如权利要求4所述的认知提升训练方法,其特征在于:所述人机交互任务的任务类型按照从低级到高级,依次包括节奏感知类型、节奏记忆类型和节奏学习类型。
7.如权利要求6所述的认知提升训练方法,其特征在于:
所述节奏感知类型的人机交互任务至少包括:随拍节奏任务、重音感知任务、异同节奏辨别任务以及错误节奏识别任务;
所述节奏记忆类型的人机交互任务至少包括:间拍节奏任务、节奏模仿任务以及记忆节奏对比任务;
所述节奏学习类型的人机交互任务至少包括:节奏推理任务、节奏演奏任务以及节奏创造任务。
8.如权利要求4所述的认知提升训练方法,其特征在于:所述获取用户进行人机交互的人机交互方案之后,还包括:
根据所述用户的个人因素,在同一类型的人机交互任务下,选择特定子任务,以对所述人机交互方案进行调整;
其中,所述用户的个人因素至少包括:年龄、性别、性格、有无身体缺陷中的一种或多种的组合。
9.如权利要求1所述的认知提升训练方法,其特征在于:所述根据所述人机交互方案以及对所述用户的人机交互评估结果,对所述人机交互方案进行调整,并将调整后的所述人机交互方案推送给所述用户进行下一次的人机交互训练,直至实现用户的认知提升目的,具体包括:
前三次人机交互方案中,下一次人机交互方案的任务等级在当前人机交互方案的任务等级基础上上升一级;
第四次人机交互方案开始,若当前人机交互方案的评估结果高于上一次人机交互方案的评估结果,则下一次人机交互方案的任务等级上升一级;若当前人机交互方案的评估结果低于上一次人机交互方案的评估结果,则下一次人机交互方案的任务等级下降一级。
10.一种基于神经调控的认知提升训练系统,其特征在于包括:
数据收集单元,与中央处理器连接,以用于获取用户的基本信息;
节奏频率获取单元,与所述中央处理器连接,以用于获取用户进行人机交互的节奏频率
感觉刺激模式获取单元,与所述中央处理器连接,以用于获取用户进行人机交互的感觉刺激模式;
人机交互单元,与所述中央处理器连接,以用于获取人机交互方案并与所述用户进行人机交互;
人机交互方案评估单元,与所述中央处理器连接,以用于对用户的人机交互结果进行评估;
人机交互方案优化单元,与所述中央处理器和所述人机交互单元连接,以基于所述人机交互的评估结果对所述人机交互方案进行调整,并将调整后的人机交互方案推送给所述人机交互单元;
所述中央处理器用于执行如权利要求1~9中任意一项所述的认知提升训练方法。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114870191A (zh) * | 2022-07-08 | 2022-08-09 | 北京智精灵科技有限公司 | 基于人格差异的认知评估提升方法及系统 |
CN115061578A (zh) * | 2022-08-17 | 2022-09-16 | 首都医科大学宣武医院 | 一种认知障碍多维评估的人机交互方法及系统 |
CN115240508A (zh) * | 2022-09-23 | 2022-10-25 | 深圳市心流科技有限公司 | 基于音乐节奏的认知能力训练方法、终端设备及存储介质 |
CN115295124A (zh) * | 2022-09-30 | 2022-11-04 | 北京智精灵科技有限公司 | 一种多模态的认知提升方法及系统 |
WO2023155435A1 (zh) * | 2022-02-17 | 2023-08-24 | 北京智精灵科技有限公司 | 一种基于神经调控的认知提升训练方法及系统 |
WO2023240951A1 (zh) * | 2022-06-13 | 2023-12-21 | 深圳先进技术研究院 | 训练方法、训练装置、训练设备及存储介质 |
Citations (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060292531A1 (en) * | 2005-06-22 | 2006-12-28 | Gibson Kenneth H | Method for developing cognitive skills |
US20170046971A1 (en) * | 2011-04-20 | 2017-02-16 | Sylvain Jean-Pierre Daniel Moreno | Cognitive training system and method |
US20170229037A1 (en) * | 2014-10-23 | 2017-08-10 | The Regents Of The University Of California | Methods of Enhancing Cognition and Systems for Practicing the Same |
US20170352283A1 (en) * | 2016-06-07 | 2017-12-07 | Cerekinetic, Inc. | Self-administered evaluation and training method to improve mental state |
CN108939249A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-12-07 | 广州狄卡视觉科技有限公司 | 一种自闭症认知教育强化智能评估康复训练系统 |
CN109524086A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-26 | 北京京师脑力科技有限公司 | 一种提高感知觉的认知训练方法及系统 |
CN111653338A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-09-11 | 李阳 | 一种改善各认知域功能的训练方法及系统 |
WO2020218647A1 (ko) * | 2019-04-25 | 2020-10-29 | 주식회사 네오펙트 | 인지 훈련을 제공하는 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 |
CN112259218A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-22 | 垒途智能教科技术研究院江苏有限公司 | 一种基于vr交互技术的听觉刺激儿童自闭症的训练方法 |
US20210219894A1 (en) * | 2020-01-22 | 2021-07-22 | Fujian university of traditional chinese medicine | Intelligent Attention Rehabilitation System |
CN113142075A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-07-23 | 宁波市康宁医院(宁波市精神疾病预防控制中心、宁波市微循环与莨菪类药研究所) | 一种可调频声光电磁刺激动物实验装置 |
CN113380377A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-09-10 | 阿呆科技(北京)有限公司 | 基于认知行为疗法的训练系统 |
CN113521723A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-10-22 | 华南理工大学 | 一种基于虚拟现实的认知功能评估系统及方法 |
CN113577570A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-11-02 | 安徽中实华粹医疗器械有限公司 | 频率强度可调的光声振动病理治疗装置 |
CN113643796A (zh) * | 2021-10-12 | 2021-11-12 | 北京智精灵科技有限公司 | 一种用于认知矫正训练的人机交互方法及系统 |
CN113741702A (zh) * | 2021-11-03 | 2021-12-03 | 北京智精灵科技有限公司 | 基于情绪监测的认知障碍人机交互方法及系统 |
CN113808698A (zh) * | 2021-08-09 | 2021-12-17 | 北京智精灵科技有限公司 | 计算机化社会适应训练方法及系统 |
CN113871015A (zh) * | 2021-12-02 | 2021-12-31 | 北京智精灵科技有限公司 | 用于提升认知的人机交互方案推送方法及系统 |
US20220028528A1 (en) * | 2019-06-27 | 2022-01-27 | Mahana Therapeutics, Inc. | Methods and systems for treating health conditions using prescription digital therapeutics |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11298062B2 (en) * | 2017-02-01 | 2022-04-12 | Conflu3Nce Ltd | Multi-purpose interactive cognitive platform |
CN113491838A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-10-12 | 李云 | 一种治疗阿尔兹海默症的声光频闪信号产生系统及方法 |
CN114201053B (zh) * | 2022-02-17 | 2022-06-28 | 北京智精灵科技有限公司 | 一种基于神经调控的认知提升训练方法及系统 |
-
2022
- 2022-02-17 CN CN202210148357.9A patent/CN114201053B/zh active Active
- 2022-09-23 WO PCT/CN2022/121094 patent/WO2023155435A1/zh unknown
Patent Citations (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060292531A1 (en) * | 2005-06-22 | 2006-12-28 | Gibson Kenneth H | Method for developing cognitive skills |
US20170046971A1 (en) * | 2011-04-20 | 2017-02-16 | Sylvain Jean-Pierre Daniel Moreno | Cognitive training system and method |
US20170229037A1 (en) * | 2014-10-23 | 2017-08-10 | The Regents Of The University Of California | Methods of Enhancing Cognition and Systems for Practicing the Same |
US20170352283A1 (en) * | 2016-06-07 | 2017-12-07 | Cerekinetic, Inc. | Self-administered evaluation and training method to improve mental state |
CN108939249A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-12-07 | 广州狄卡视觉科技有限公司 | 一种自闭症认知教育强化智能评估康复训练系统 |
CN109524086A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-26 | 北京京师脑力科技有限公司 | 一种提高感知觉的认知训练方法及系统 |
WO2020218647A1 (ko) * | 2019-04-25 | 2020-10-29 | 주식회사 네오펙트 | 인지 훈련을 제공하는 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 |
US20220028528A1 (en) * | 2019-06-27 | 2022-01-27 | Mahana Therapeutics, Inc. | Methods and systems for treating health conditions using prescription digital therapeutics |
US20210219894A1 (en) * | 2020-01-22 | 2021-07-22 | Fujian university of traditional chinese medicine | Intelligent Attention Rehabilitation System |
CN111653338A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-09-11 | 李阳 | 一种改善各认知域功能的训练方法及系统 |
CN112259218A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-22 | 垒途智能教科技术研究院江苏有限公司 | 一种基于vr交互技术的听觉刺激儿童自闭症的训练方法 |
CN113380377A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-09-10 | 阿呆科技(北京)有限公司 | 基于认知行为疗法的训练系统 |
CN113142075A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-07-23 | 宁波市康宁医院(宁波市精神疾病预防控制中心、宁波市微循环与莨菪类药研究所) | 一种可调频声光电磁刺激动物实验装置 |
CN113521723A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-10-22 | 华南理工大学 | 一种基于虚拟现实的认知功能评估系统及方法 |
CN113577570A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-11-02 | 安徽中实华粹医疗器械有限公司 | 频率强度可调的光声振动病理治疗装置 |
CN113808698A (zh) * | 2021-08-09 | 2021-12-17 | 北京智精灵科技有限公司 | 计算机化社会适应训练方法及系统 |
CN113643796A (zh) * | 2021-10-12 | 2021-11-12 | 北京智精灵科技有限公司 | 一种用于认知矫正训练的人机交互方法及系统 |
CN113741702A (zh) * | 2021-11-03 | 2021-12-03 | 北京智精灵科技有限公司 | 基于情绪监测的认知障碍人机交互方法及系统 |
CN113871015A (zh) * | 2021-12-02 | 2021-12-31 | 北京智精灵科技有限公司 | 用于提升认知的人机交互方案推送方法及系统 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023155435A1 (zh) * | 2022-02-17 | 2023-08-24 | 北京智精灵科技有限公司 | 一种基于神经调控的认知提升训练方法及系统 |
WO2023240951A1 (zh) * | 2022-06-13 | 2023-12-21 | 深圳先进技术研究院 | 训练方法、训练装置、训练设备及存储介质 |
CN114870191A (zh) * | 2022-07-08 | 2022-08-09 | 北京智精灵科技有限公司 | 基于人格差异的认知评估提升方法及系统 |
CN114870191B (zh) * | 2022-07-08 | 2022-10-28 | 北京智精灵科技有限公司 | 基于人格差异的认知评估提升方法及系统 |
CN115061578A (zh) * | 2022-08-17 | 2022-09-16 | 首都医科大学宣武医院 | 一种认知障碍多维评估的人机交互方法及系统 |
CN115240508A (zh) * | 2022-09-23 | 2022-10-25 | 深圳市心流科技有限公司 | 基于音乐节奏的认知能力训练方法、终端设备及存储介质 |
CN115240508B (zh) * | 2022-09-23 | 2022-12-09 | 深圳市心流科技有限公司 | 基于音乐节奏的认知能力训练方法、终端设备及存储介质 |
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