CN115463349A - 使用光子调制来调节哺乳动物体内的激素的方法 - Google Patents
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Abstract
本公开的实施方案提供了使用光子调制来调节哺乳动物体内的激素的方法。实例包括但不限于：以足以驱动哺乳动物体内激素产生的强度产生单独颜色光谱的电磁波发射脉冲串(光子)，使用特性频率或模式来最小化调节激素产生所需的必要输入电力，同时还允许监测所述系统的电力消耗和其他变量。通过控制通向哺乳动物的光子信号的占空比、强度、波段以及频率，可通过在蓝色、绿色、黄色、近红色、远红色、红外与紫外光子调制之间循环来调节特定激素的产生。
Description
技术领域
本发明涉及用于调节哺乳动物体内的激素产生的系统、设备和方法。
背景技术
调节哺乳动物体内的激素产生是受关注的研究。
发明内容
结合系统、工具和方法描述和说明了以下实施方案及其方面，所述实施方案及其方面意在是示例性和说明性的，而不具有范围限制性。
本发明的实施方案包括一种调节哺乳动物体内的激素的方法，所述方法包括：提供用于朝向哺乳动物脉冲产生光子信号的系统，所述系统包括：至少一个光子发射器；与所述光子发射器通信的至少一个光子发射调制控制器；其中所述至少一个光子发射器被配置为：产生指向所述哺乳动物的光子信号，其中所述光子信号包括两个或更多个独立分量，其中所述两个或更多个独立分量包括：重复的第一调制光子脉冲群的第一独立分量，其中所述第一调制光子脉冲群具有拥有一个或多个第一强度的一个或多个第一光子脉冲启动持续时间，具有一个或多个第一光子脉冲关闭持续时间，以及第一波长颜色；其中第一光子脉冲启动的所述一个或多个持续时间是在0.01微秒与5000毫秒之间，并且其中第一光子关闭的所述一个或多个持续时间是在0.1微秒与24小时之间；以及重复的第二调制光子脉冲群的第二独立分量，其中所述第二调制光子脉冲群具有拥有一个或多个第二强度的一个或多个第二光子脉冲启动持续时间，具有一个或多个第二光子脉冲关闭持续时间，以及第二波长颜色；其中第二光子脉冲启动的所述一个或多个持续时间是在0.01微秒与5000毫秒之间，并且其中第二光子关闭的所述一个或多个持续时间是在0.1微秒与24小时之间；其中所述第一独立分量和所述第二独立分量在所述信号内同时产生；其中所述第二调制光子脉冲群不同于所述第一调制光子脉冲群；以及朝向所述哺乳动物发射所述信号；其中所述信号的组合效应为在与所述哺乳动物的所确立的基线激素水平相比较时调节所述哺乳动物体内的激素水平，和/或改变行为、繁殖周期、毛发生长、镇静或代谢率。
本发明的实施方案还包括一种用于调节哺乳动物体内的激素产生的系统，所述系统包括：至少一个光子发射器；与所述至少一个光子发射器通信的至少一个光子发射调制控制器；其中所述至少一个光子发射器被配置为：向所述哺乳动物产生光子信号，其中所述光子信号包括两个或更多个独立分量，其中所述两个或更多个独立分量包括：重复的第一调制光子脉冲群的第一独立分量，其中所述第一调制光子脉冲群具有拥有一个或多个第一强度的一个或多个第一光子脉冲启动持续时间，具有一个或多个第一光子脉冲关闭持续时间，以及第一波长颜色；其中第一光子脉冲启动的所述一个或多个持续时间是在0.01微秒与5000毫秒之间，并且其中第一光子关闭的所述一个或多个持续时间是在0.1微秒与24小时之间；以及重复的第二调制光子脉冲群的第二独立分量，其中所述第二调制光子脉冲群具有拥有一个或多个第二强度的一个或多个第二光子脉冲启动持续时间，具有一个或多个第二光子脉冲关闭持续时间，以及第二波长颜色；其中第二光子脉冲启动的所述一个或多个持续时间是在0.01微秒与5000毫秒之间，并且其中第二光子关闭的所述一个或多个持续时间是在0.1微秒与24小时之间；其中所述第一独立分量和所述第二独立分量在所述信号内同时产生；其中所述第二调制光子脉冲群不同于所述第一调制光子脉冲群；并且其中朝向所述哺乳动物的所述信号具有以下组合效应：所述第一光子脉冲群和所述第二光子脉冲群调节所述哺乳动物体内的激素产生，和/或改变行为、繁殖周期、毛发生长、镇静或代谢率。
附图说明
并入本文并形成本说明书的一部分的附图示出了一些但不是唯一或排他的示例实施方案和/或特征。本文公开的实施方案和附图意图被认为是说明性的而非限制性的。
图1是示出用于调节哺乳动物体内的激素的光子调制生长系统的实例的图。
图2是示出脉冲产生不同的特定波长的光来调节哺乳动物体内的激素产生的单独颜色光子调制生长系统的实例的图。
图3是示出与具有样本LED阵列的多个光子发射器通信的光子发射调制控制器的图。
图4是示出通过主/从LED阵列进行光子发射调制的图。
图5是示出与一系列光子发射器通信并控制所述光子发射器的主逻辑控制器的图。
图6是示出与一系列哺乳动物传感器通信的光子调制管理系统的图。
图7是示出与各种SSR(固态继电器)、BJT或FETS通信的样本LED阵列的图。
图8a是示出单个LED内的多颜色管芯的电源转换器、SPI以及微控制器的照片。
图8b是示出图8a的单个LED内的多颜色管芯的背侧的照片。
图8c是示出图8a的单个LED内的多颜色管芯的用于闪烁的高速切换电路的照片。
图8d是示出图8c的LED阵列的具有可更换的多颜色管芯LED的背侧的照片。
图9是LED阵列内的LED的示例布局。
图10是示出通过脉冲产生各种波长来刺激生物体内的特定视蛋白而调节哺乳动物体内的激素的方法的流程图。
图11是示出通过使用哺乳动物传感器来调节哺乳动物的激素、行为、繁殖周期、毛发生长、镇静或代谢率的方法的流程图。
图12是示出具有近红色的光子脉冲的光子信号的实例的曲线图，其中光子信号具有400μs的重复率以调节哺乳动物体内的激素产生。
图13是示出具有近红色的光子脉冲和远红色的光子脉冲的光子信号的实例的曲线图，其中光子信号具有600μs的重复率以调节哺乳动物体内的激素产生。
图14是示出具有近红色的光子脉冲和远红色的光子脉冲的光子信号的实例的第二曲线图，其中两个光子脉冲具有与图13所示的实例不同的启动持续时间和关闭持续时间，其中光子信号具有600μs的重复率以调节哺乳动物体内的激素产生。
图15是示出具有蓝色的光子脉冲和绿色的光子脉冲的光子信号的实例的曲线图，其中光子信号具有600μs的重复率以调节哺乳动物体内的激素产生。
图16是示出具有蓝色的光子脉冲、绿色的光子脉冲以及近红色的脉冲的光子信号的实例的曲线图，其中光子信号具有800μs的重复率以调节哺乳动物体内的激素产生。
图17是示出具有蓝色的光子脉冲、紫外的光子脉冲、橙色的光子脉冲、绿色的光子脉冲以及近红色的脉冲的光子信号的实例的曲线图，其中光子信号具有600μs的重复率以调节哺乳动物体内的激素产生。
图18是示出具有近红色的光子脉冲和远红色的光子脉冲的光子信号的实例的第三曲线图，其中两个光子脉冲具有与图13和图14所示的实例不同的启动持续时间和关闭持续时间，其中光子信号具有400μs的重复率以调节哺乳动物体内的激素产生。
图19是示出具有近红色的光子脉冲和远红色的光子脉冲的光子信号的实例的第四曲线图，其中两个光子脉冲具有与图13和图14所示的实例不同的带有不同强度的启动持续时间和关闭持续时间，其中光子信号具有400μs的重复率以调节哺乳动物体内的激素产生。
图20是示出范围为0.04ng/mL至50ng/mL的浓度的褪黑素Elisa试剂盒标准曲线。由于X轴线的对数标度，没有在曲线图上示出空白的读数。
图21是以ng/mL计的褪黑素浓度的曲线图。以“受试者1，无本文照明”示出了对照光，并且以“受试者1，有本文照明”示出了如本文所述的光。所有浓度基于图20所示的标准而进行计算。
图22是示出范围为0.04ng/mL至50ng/mL的浓度的褪黑素Elisa试剂盒标准曲线。由于X轴线的对数标度，没有在曲线图上示出空白的读数。
图23是在存在和不存在照明的情况下以ng/mL计的牛褪黑素浓度的曲线图。以“公牛1，无本文照明”示出了对照光，并且以“公牛1，有本文照明”示出了如本文所述的光。所示的所有浓度都是从复制样本求得的平均值。所有浓度基于图22所示的标准而进行计算。
具体实施方式
本公开的实施方案提供了用于调节哺乳动物体内的激素产生的系统、设备和方法，其中待调节的激素可包括但不限于：下丘脑激素，诸如促肾上腺皮质激素释放激素、催乳素释放因子(血清素、乙酰胆碱、鸦片剂和雌激素)、生长抑素、催乳素抑制因子(多巴胺)；垂体激素，诸如促肾上腺皮质激素(ACTH)、黑色素细胞刺激激素、内咖肽、生长激素、黄体化激素(LH)和卵泡刺激激素(FSH)、甲状腺刺激激素(TSH)、催乳素；肾上腺素、褪黑素、白三烯、卵泡刺激激素、生长激素、胰岛素、胰岛素样生长因子、催产素、甲状旁腺激素、促甲状腺素释放激素、睾酮、雌二醇以及黄体酮。本文描述的系统和方法包括但不限于：以足以驱动哺乳动物体内激素产生的强度产生单独颜色光谱的电磁波发射脉冲串(光子)，并且使用特性频率或模式来最小化调节激素产生所需的必要输入电力，同时还允许监测所述系统的电力消耗和其他变量。如将更详细地所论述，通过控制通向哺乳动物的光子信号的占空比、强度、波段以及频率，可通过在蓝色、绿色、黄色、近红色、远红色、红外与紫外光子调制之间循环来调节特定激素的产生。
具体地，通过以脉冲率的特定组合将多个波长的重复的光子脉冲组合成光子信号，可调节和优化哺乳动物的激素产生，包括允许将所产生的特定激素增加到超过哺乳动物的基线激素水平0.1％、1.0％、5％、7.5％、10％、12.2％、20％、33.3％、50％、81.7％、100％、143.9％、150％、181.4％、200％、250％、444.2％、500％和1000％，或更大以及在其之间的所有整数百分率，或将所产生的特定激素减小到低于哺乳动物的作为哺乳动物体内的基线激素水平0.1％、1.2％、7.7％、10％、15.6％、20％、47.2％、50％、74.5％、100％、150％、200％、250％、500％和1000％，或更小以及在其之间的所有整数百分率，同时通过减轻压力或使哺乳动物镇静来调节或控制哺乳动物的情绪。
本文提供的本公开的实施方案调节特定激素的产生。可针对每种哺乳动物的待调节的每种激素优化每个光“配方”或选项(光子信号，所述光子信号具有一个或多个重复的调制光子脉冲群，所述调制光子脉冲群具有拥有一个或多个第一强度的一个或多个第一光子脉冲启动持续时间、一个或多个第一光子脉冲关闭持续时间，以及第一波长颜色)。
本文描述的方法、系统和设备的另外的示例实施方案可包括更少的热产生：LED照明装置原本产生比常规灯更少的热。当将LED灯用于剂量投注应用中时，所述灯的启动少于它们的关闭。这产生了具有来自LED灯的标称热产生的环境。这不仅在不需要使用能量来从所述系统疏散热量的方面是有益的，而且对于哺乳动物来说也是有益的，因为照明还可用于减轻动物压力或使动物镇静。
激素调节
下丘脑用作内分泌系统的协调中心。来自躯体和自主神经系统、外围内分泌反馈以及诸如光和温度的环境线索的输入都在下丘脑中进行处理。下丘脑之后经由下丘脑-松果体相互作用(经由视交叉上核)和下丘脑-垂体轴来影响多个内分泌系统的功能。下丘脑负责控制昼夜节律、温度调节和代谢。下丘脑激素还会影响垂体激素产生。除了水平衡、生长、行为改变、繁殖周期、毛发生长、镇静或代谢率以及乳液产生之外，垂体激素还控制肾上腺、甲状腺和性腺功能。
下丘脑位于头的中部。它处于眼睛后面，并且正好位于第三脑室下方，以及视交叉和垂体腺上方。下丘脑的传入输入起源于脑干、丘脑、基底神经节、大脑皮层、嗅觉区域以及视神经。传出路径通向脑干网状中心、自主神经系统、丘脑、松果腺、正中隆起以及下丘脑-神经下垂体道，所述下丘脑-神经下垂体道将下丘脑室旁核和视上核连接到垂体后叶的神经末梢。
在哺乳动物中，眼睛用作光感受器和随后光输入的主要来源。这主要通过视网膜中的利用基于视蛋白的蛋白质(发色团)的视杆/视锥来进行。在哺乳动物体内的这些光感受器中，视紫红质是最知名的。在被称为ipRGC(本征上是光敏性视网膜神经节细胞)的视网膜神经节细胞中也鉴别了一种新型的感光色素(黑视蛋白)，但是并不承担典型的感光任务。已知的是，视蛋白在其他哺乳动物组织中广泛地表达，但是尚未有文件充分记录这些视蛋白的效用和功能。OPN3是眼外视蛋白的一个实例。OPN3在大脑、睾丸、肝、胎盘、心脏、肺、肌肉、肾、胰腺、阴囊以及皮肤中表达。
视觉光感受器从眼睛获取光输入，并且将该光输入转换为电脉冲，然后通过视神经发送所述电脉冲。这些细胞中的许多细胞继续前往大脑的在枕叶中的视觉中枢，但是神经元中的一些会横越到下丘脑内的视交叉上核(SCN)。SCN通过表达“时钟基因”而用作人类体内昼夜节律的主要控制者。这些“时钟基因”转录各种蛋白质，这带来了对多种行为和生理节律，包括运动、睡眠觉醒周期、体温调节、心血管功能以及许多内分泌过程的控制。
侧下下丘脑中的其他产生下视丘分泌素的神经元对生物体的营养状况和来自SCN的光线索进行反应，以刺激机敏性、食欲和进食行为。这些周期的紊乱可能会导致代谢异常，从而造成肥胖和代谢综合征(II型糖尿病、高脂血症和高血压)。
利用从SCN到松果腺的交感神经系统的多突触路径控制褪黑素从松果腺的释放。褪黑素来源于血清素，所述血清素本身来源于氨基酸色氨酸。褪黑素直接参与昼夜节律的调节，但是在哺乳动物的繁殖生理方面也起着关键作用。具体影响包括精子计数的变化，黄体酮、雌二醇、黄体化激素以及甲状腺水平的变化。褪黑素还可抑制性欲并且更改月经期。光周期与褪黑素释放以及所带来的哺乳动物中的繁殖季节的时机直接相关。褪黑素还会影响睡眠觉醒周期，会降低运动活动性，降低体温并且引发疲劳。
下丘脑和垂体中其他激素的调节和释放也可能会受到涉及SCN的复杂路径的影响。下丘脑释放激素，所述激素沿垂体柄向下行进到垂体腺。这些激素之后引起对垂体激素的释放或抑制。垂体激素之后在整个身体中广泛地表达其作用。在下表1中示出了下丘脑和垂体激素的实例：
下表2描述了表1中所列的激素的作用：
褪黑素(N-乙酰基-5-甲氧基色胺)是由氨基酸色氨酸通过一系列羟基化和甲基化反应在松果腺中产生的昼夜节律的主要调节成分。响应于光减少，到了夜间，视神经将褪黑素分泌信号发送到松果腺，这将增强褪黑素产生。在产生之后，褪黑素会被分泌到血液中并且载运到全身。参见Cassone,V M等人，“Melatonin,the Pineal Gland,and CircadianRhythms.”Journal of Biological Rhythms.，美国国家医学图书馆，1993,www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8274765。“The Human Suprachiasmatic Nucleus HHMI'sBioInteractive.”HHMI BioInteractive,www.hhmi.org/biointeractive/human-suprachiasmatic-nucleus。Mure,L S等人,“Melanopsin-Dependent NonvisualResponses:Evidence for Photopigment Bistability in Vivo.”Journal ofBiological Rhythms.，美国国家医学图书馆，2007年10月，www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17876062。Musio,Carlo.“NON-VISUALPHOTORECEPTION in INVERTEBRATES.”Non-Visual Photoreception in Invertebrates,photobiology.info/Musio.html。ThePineal Gland and Melatonin,Richard Bowen,www.vivo.colostate.edu/hbooks/pathphys/endocrine/otherendo/pineal.html。Sargis,Robert M.“An Overview of thePineal Gland.”EndocrineWeb,www.endocrineweb.com/endocrinology/overview-pineal-gland。Srour,Marc.“Photoreception in Animals.”Teaching Biology，2018年1月23日，bioteaching.com/photoreception-in-animals/。Welt,Corrine.“Hypothalamic-Pituitary Axis.”UpToDate，2017年4月，www.uptodate.com/contents/hypothalamic-pituitary-axis。
卵泡刺激激素(FSH)是促性腺激素，即糖蛋白多肽垂体激素。所述激素通过垂体腺前叶的促性腺激素细胞来合成和分泌，并且已发现能调节身体的发育、生长、青春期成熟以及繁殖过程。参见“Follicle-Stimulating Hormone".WebMD。
黄体化激素是由垂体腺前叶中的促性腺激素细胞产生的垂体激素。在雌性中，已发现激素的上升会触发排卵以及黄体的发育。在雄性中，已发现激素会刺激睾酮的产生1。参见^Ujihara M、Yamamoto K、Nomura K、Toyoshima S、Demura H、Nakamura Y、Ohmura K、Osawa T(1992年6月)。"Subunit-specific sulphation of oligosaccharides relatingto charge-heterogeneity in porcine lutrophin isoforms".Glycobiology.2(3):225–31.doi:10.1093/glycob/2.3.225.PMID 1498420。
促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)是衍生自196个氨基酸的前激素原的41个氨基酸的肽。下丘脑响应于压力而分泌CRH。已观察到增加的CRH产生与阿尔茨海默病和重度抑郁症相关联，并且常染色体隐性下丘脑促肾上腺皮质激素缺乏具有多种潜在的致命代谢后果，包括低血糖症。除了在下丘脑中产生之外，CRH还在外围组织，诸如T淋巴细胞中合成，并且在胎盘中高度表达。在胎盘中，CRH是决定妊娠期以及分娩和生产时机的标志物。在分娩开始时，出现了CRH的循环水平的迅速增加，从而表明CRH除了其代谢功能之外还可充当分娩的触发物。参见Entrez Gene:CRH corticotropin releasing hormone"。
垂体后叶还通过释放下丘脑中合成的激素来起作用。这些下丘脑神经元产生激素，所述激素沿细胞的轴突向下移动并终止于垂体后叶。在表3中示出了主要的神经下垂体激素以及其作用：
考虑到上文论述的感光路径、眼外光感受器以及涉及下丘脑(垂体、脑干、自主神经系统和外围内分泌反馈)的许多复杂的相互作用，多种激素(包括表1、表2和表3中所列的那些激素以及下文所列的那些激素)可通过使用脉冲光子输入经由本文描述的方法和系统来调节。
除了上文提供的激素之外，还可使用本文提供的方法和系统在哺乳动物中调节许多其他激素，包括但不限于：
A.氨基酸衍生激素，诸如肾上腺素、triidothuyronine和甲状腺素。
B.类花生酸激素，诸如但不限于：白三烯。
C.肽类激素，诸如但不限于：胰淀素、胰岛素、胰岛素样生长因子以及甲状旁腺激素。
D.类固醇激素，诸如睾酮、雌二醇以及黄体酮。
哺乳动物体内激素浓度的确定
存在用于确定哺乳动物体内的诸如褪黑素的激素浓度的各种分析技术，包括但不限于：酶免疫测定法(ELISA)、高效液相色谱法(HPLC)以及气相色谱-质谱法(GC-MS)。
已开发出酶免疫测定(ELISA)试剂盒来确定包括智人的许多生物样本的褪黑素浓度。ELISA涉及检测分析物，所述分析物是其存在被定量地分析的特定物质。在ELISA中，将样本添加到包含特异性结合性质的固定相上。顺序地添加多种液体试剂，进行孵育和洗涤，之后进行酶促反应，所述酶促反应在孔中的最终液体中产生光学变化，从所述光学变化中测量分析物的浓度。通过分光光度法经由透光率的检测来定性地测量样本。这涉及一些特定波长的光通过样本和孔板的可量化的透射。检测灵敏度取决于化学反应期间的信号放大。与检测试剂相联系的酶产生信号，所述信号允许准确的定量。
高效液相色谱法或HPLC也可用于确定哺乳动物体内的激素浓度。HPLC是分析化学中的用于分离、鉴别混合物中的每种成分并对每种成分进行定量的技术。该技术依赖于泵来使包含样本混合物的加压液体溶剂穿过填充有固体吸附材料的色谱柱。样本中的每种成分与吸附材料略微不同地相互作用，从而引起不同的成分的不同的流速，并且导致所述成分在其从色谱柱流出时发生分离。HPLC已用于制造(例如，在药品和生物产品的生产过程期间)，法律(例如，检测尿液中的性能增强药物)，研究(例如，将复杂的生物样本、或相似的合成化学品的成分彼此分离)以及医疗(例如，检测血清中的维生素D水平)用途。参见Gerber,F.；Krummen,M.；Potgeter,H.；Roth,A.；Siffrin,C.；Spoendlin,C.(2004)."Practicalaspects of fast reversed-phase high-performance liquid chromatography using 3μm particle packed columns and monolithic columns in pharmaceuticaldevelopment and production working under current good manufacturingpractice".Journal of Chromatography A.1036(2):127–133.doi:10.1016/j.chroma.2004.02.056.PMID 15146913。
气相色谱-质谱法(GC-MS)是将气相色谱法和质谱法的特征组合来鉴别测试样本中的不同物质的分析方法。参见O.David Sparkman；Zelda Penton；Fulton G.Kitson(2011年5月17日).Gas Chromatography and Mass Spectrometry:A PracticalGuide.Academic Press.ISBN 978-0-08-092015-3。
通过刺激视蛋白来进行哺乳动物体内的激素调节
本文的实施方案包括通过向哺乳动物发射含一个或多个重复的调制光子脉冲群的光子信号来调节哺乳动物体内的激素，其中每个重复的脉冲群在某一频率、强度和占空比下具有单独颜色光谱或带范围的颜色光谱，包括蓝色、绿色和/或红色光谱，所述颜色光谱可针对哺乳动物体内的待调节的特定激素进行定制、监测和优化，同时最小化系统中所使用的能量。通过向哺乳动物提供对调制光子能量的速率和效率的控制，位于下丘脑和视网膜(诸如红色视蛋白和绿色视蛋白)光感受器中的哺乳动物的视蛋白的光刺激的不同部分被最大化，从而允许调节激素，包括将所产生的特定激素增加到超过哺乳动物的基线激素水平0.1％、10％、20％、50％、100％、150％、200％、250％、500％和1000％，或更大以及在其之间的所有整数百分率，将所产生的特定激素减小到低于哺乳动物的作为哺乳动物体内的基线激素水平0.1％、10％、20％、50％、100％、150％、200％、250％、500％和1000％，或更小以及在其之间的所有整数百分率，以及通过减轻压力或使哺乳动物镇静来调节或控制哺乳动物情绪。
视蛋白是存在于哺乳动物的大脑的视网膜和下丘脑区域中的一种膜结合型光敏素受体。视蛋白通过将光的光子转换成电化学信号来介导哺乳动物的多种功能，包括激素产生。
在奶牛中，松果腺在合成和分泌激素褪黑素中进行了参与。在哺乳动物中通过经由视网膜下丘脑道在视交叉上核中接收到的光信息发起这种合成。黑视蛋白，作为一种感光色素，被认为在这种光信号级联反应中起着重要的作用。黑视蛋白处于神经节细胞，诸如视杆和视锥中，并且也发现黑视蛋白遍及大脑的许多结构。黑视蛋白光感受器在480纳米处具有峰值光吸收。另外地，研究已显示，当以620nm光预先刺激黑视蛋白时，对480nm光的反应会增强。还已经证明这种效率是波长、辐照度和持续时间相关的。
黑视蛋白刺激被认为抑制了松果腺的褪黑素产生。褪黑素产生与奶牛体内的乳液产生直接相关，因为褪黑素是催乳素的抑制因子，催乳素是负责乳液产生的激素。研究已显示，在乳液产生周期之间的具有较高褪黑素水平的母牛在返回乳液产生周期时会产生更多的乳液。低褪黑素水平在乳液产生周期期间也是很重要的，因为该水平允许最高催乳素水平。
在本公开的实施方案中，通过经由交替光的波长调节奶牛体内的褪黑素水平，诸如在某一信号内以偏移模式(诸如图13、图14或图18所示的信号模式)同时脉冲产生近红色和远红色波长，可直接控制奶牛体内的乳液产生。这一相同的机制被认为存在于所有哺乳动物物种中。
褪黑素还是哺乳动物有光周期感的重要元素，所述光周期在激素上与动物的排卵周期直接相关。通过经由交替光的波长(诸如图13、图14和图18所示的信号模式)调节哺乳动物体内的褪黑素水平，可调节哺乳动物排卵。
光子是无质量的不带电荷的基本粒子。光子从各种源，诸如分子和核过程、光量子以及所有其他形式的电磁辐射发出。光子能量可被活着的哺乳动物体内的光敏素吸收，并且转换为操纵代谢物的电化学信号。
可在人类体内的视觉视蛋白发色团中看到这种现象。对光的光子的吸收导致发色团从11-顺式构象到全反式构象的光致异构化。光致异构化诱导了视蛋白蛋白质的构象变化，从而引起光转导级联反应的激活。结果是视紫红质转换为具有全反式发色团的前感光视紫红质。视蛋白在反式形式下对光保持不敏感。该变化之后是视蛋白的结构的若干次快速转变，并且在发色团与视蛋白的关系方面也发生了变化。所述视蛋白通过用由视网膜上皮细胞提供的新合成的11-顺式-视网膜替换全反式视网膜来再生。这种可逆且快速的化学循环负责人类对颜色的鉴别和感受。类似的生化过程存在于哺乳动物中。光敏素和叶褐素与视蛋白表现得非常相似，因为它们可通过以不同波长的光进行剂量投注来快速地调节以在顺式构象与反式构象之间切换。
哺乳动物对昼夜长度的变化的反应涉及光子吸收分子变化，这些变化与人类的视觉周期中涉及的那些变化非常相似。
可根据待调节的期望的激素来监测哺乳动物对具有一种或多种特定光子调制的光子信号的反应。当期望的激素是褪黑素的产生时，可对哺乳动物监测对松果腺的表达或释放褪黑素、或释放黄体化激素的刺激，黄体化激素是一种指示雌性哺乳动物即将排卵的异二聚体糖蛋白。褪黑素或黄体化激素可经由血液或尿液样本来监测。可每天或在一天中的各个时间取得样本，以鉴别哺乳动物对光子调制的反应，以确保有效的排卵或乳液产生。
本公开还提供了关于用于哺乳动物激素产生的过程中的电力量的方法和系统，其中所输送的能量的量可通过计算电力随时间变化的曲线图下方的总面积来定义。本公开还提供了允许监测、记录和控制用于调节哺乳动物体内的期望的激素的电力量，从而允许最终用户或能量提供商鉴别能量使用的趋势的方法和系统。
本公开的系统的实施方案包括与光子发射调制控制器通信的至少一个光子发射器，所述至少一个光子发射器具有至少一个光子源，诸如LED或LED阵列，所述光子发射调制控制器包括但不限于：数字输出信号、固态继电器或场效应晶体管BJT或FET、或电源转换器。对光子发射器进行调制以发送重复的光子脉冲，其中每个单独的脉冲包括至少一个颜色光谱、波长、或多个颜色光谱或波长，并且能够有变化的强度。每个光子脉冲在启动持续时间，诸如具有一个或多个强度的两毫秒内前往哺乳动物，在光子脉冲之间存在诸如两百毫秒或高达24小时的延迟的持续时间或关闭时间。
如本文所使用，“哺乳动物”包括温血的拥有毛发和乳腺的脊椎动物，包括但不限于来自以下类目的哺乳动物：灵长类，包括但不限于：人类；有蹄类，包括但不限于：牛、马、骆驼、猪、鹿、麋鹿、羊驼、美洲驼以及鹅；食肉类，包括但不限于：熊、鼬鼠家族、狗、猫、狼、狮子、老虎、臭鼬；啮齿类，包括但不限于：大鼠、小鼠和水獭；翼手类，包括但不限于：蝙蝠；有袋类，包括但不限于：袋鼠和负鼠；以及鲸类，包括鲸鱼和海豚。
如本文所使用，“占空比”是某一装置完成完整的启动/关闭循环或光子信号所花费的时间长度。占空比是实体在活动状态下花费的作为所考虑的总时间的一部分的时间百分率。术语占空比往往在涉及电气装置，诸如切换电源时使用。在电气装置中，60％占空比意味着电力接通60％的时间并且关闭40％的时间。本公开的示例占空比的范围可为0.01％至90％，包括在其之间的所有整数百分率。
如本文所使用，“频率”是每单位时间重复事件的发生次数，并且可在本公开的系统中使用任何频率。频率也可指代时间频率。重复周期是重复事件的一个周期的持续时间，因此周期是频率的倒数。
如本文所使用，术语“波形”指代量相对于时间或距离变化的曲线图的形状。
如本文所使用，术语“脉冲波”或“脉冲串”是一种类似于方波，但是不具有与完美的方波相关联的对称形状的非正弦波形。。它是合成器编码的常见术语，并且是许多合成器上可获得的典型波形。波的确切形状通过振荡器的占空比来确定。在许多合成器中，可调制占空比(有时被称为脉冲宽度调制)以实现更动态的音色。脉冲波也被称为矩形波，即矩形函数的周期性型式。
在本公开的一个实施方案中且如下文将更详细地所描述，从本文描述的生长系统发射含一个或多个重复的光子脉冲的光子信号诱导了大于1的增益效率，其中增益＝输出振幅/输入振幅，其中每个重复的光子脉冲具有拥有一个或多个强度的启动持续时间和关闭持续时间、波段以及占空比。
图1提供了示出用于调节哺乳动物体内的激素的光子调制管理系统100的实例的框图。如图1所示，光子发射器106、108、110、112、114和116被示出为在一段时间内与光子发射调制控制器104通信，以对通向哺乳动物的光子发射进行调制来刺激视蛋白，以便调节激素产生并且控制动物压力和情绪。通过在某一持续时间内连同在脉冲之间存在延迟的情况下先提供具有一个或多个频率的光子脉冲，之后提供具有一个或多个其他频率的脉冲来将光子在调制后施加到哺乳动物允许实现对哺乳动物生物成分(视蛋白受体)和生物反应的峰值刺激/调制，包括激素产生，诸如脉冲产生一个或多个特定光谱的光来引发特定的电化学信号，以产生特定激素，或者在某一信号内脉冲产生两个或更多个特定波长(诸如图13至图19所示的信号模式)以产生特定激素，从而允许将所产生的特定激素增加到超过哺乳动物的基线激素水平0.1％、1.0％、5％、7.5％、10％、12.2％、20％、33.3％、50％、81.7％、100％、143.9％、150％、181.4％、200％、250％、444.2％、500％和5000％，或更大以及在其之间的所有整数百分率，或者允许将所产生的特定激素减小到低于哺乳动物的作为哺乳动物体内的基线激素水平0.1％、1.2％、7.7％、10％、15.6％、20％、47.2％、50％、74.5％、100％、150％、200％、250％、500％和5000％，或更小以及在其之间的所有整数百分率，同时通过减轻压力或使动物镇静来调节或控制哺乳动物的情绪。另外，对通向哺乳动物的光子进行调制允许优化视蛋白受体的光子吸收，而不发生哺乳动物的受体的过饱和。如下所述，当与常规的牛肉或奶制品生产照明系统，诸如60瓦的灯相比较时，光子脉冲的调制通过将本公开的系统的总体电力消耗减少高达光子源的99％或更多而提高了当前的奶制品生产照明系统的能量和热效率，从而降低了用于促成哺乳动物体内激素产生的电力量和成本。在本公开的系统的能量节省潜力的实例中，所述系统每200微秒就脉冲产生持续两微秒的49.2瓦的光子，从而在计费电表上产生0.49瓦-小时/小时的有效的电力消耗，或在60瓦的标准白炽灯泡中产生0.82％的电力。此外，由于光子发射器不连续地发射光子，因此从光子发射器产生的热量会显著地减少，从而显著地降低冷却设施来对来自照明的增加的热量进行补偿的成本。本公开的系统可基于哺乳动物对光子强度、脉冲启动持续时间、脉冲关闭(或占空比)、脉冲的光谱(包括但不限于：白色、近红色、黄色、绿色和蓝色、橙色、远红色、红外以及紫外)的特定要求而定制，以促进最优激素产生以及对动物的压力和情绪的控制。
如图1所示，主逻辑控制器(MLC)102，诸如具有数字输出控制的固态电路或中央处理单元(CPU)借助于通信信号134与光子发射调制控制器104通信。MLC 102向本公开的系统提供参数的输入/输出和适当的指令或专用功能，以对来自光子发射器106和108的信号内的光子进行调制。
在另一实施方案中，MLC 102可硬连线或无线连接到外部源，诸如主机，从而允许主机从外部访问MLC 102。这允许用户进行远程访问以监测MLC 102的输入和输出，向系统提供指令或控制，同时还允许对MLC 102进行远程编码和监测。
在另一实施方案中，电力测量或电力消耗传感器可被集成或嵌入呈集成电路的形式的MLC 102中，从而允许基于本公开的系统的电压和电流消耗而测量和记录系统的电力消耗。所述系统的电力消耗之后可无线地或通过硬接线从MLC 102传达到主机。包括电力消耗的数据也可发送到外部接收器，诸如没有连接到系统的数据库。
光子发射调制控制器104从MLC 102接收命令和指令，包括但不限于：来自光子发射器106的光子信号118内的每个重复的光子脉冲的启动持续时间和强度、关闭持续时间、占空比、强度、波段以及频率。光子发射调制控制器104可为调制量子并且对来自光子发射器106和108的每个重复的光子脉冲的启动持续时间和强度、关闭持续时间、波段以及频率提供控制和命令的任何装置。各种装置可用作光子发射调制控制器104，包括但不限于：固态继电器(SSR)，诸如来自Magnacraft Inc.的Magnacraft 70S2 3V固态继电器、光学斩波器、电源转换器以及引发对光子脉冲的调制的其他装置。可使用各种光子发射器106和108，包括但不限于：白炽灯(钨-卤素灯和氙灯)、荧光灯(CFL的荧光灯)、高强度气体放电灯(金属卤化物灯、高压钠气灯、低压钠气灯、水银蒸汽灯)、太阳光、发光二极管(LED)。应理解，该描述适用于具有其他类型的光子发射调制控制器的包括以下其他方法的任何这样的系统：使光源或光子源循环启动和关闭；使一个或多个颜色或光谱的光以不同的时间、持续时间和强度，诸如近红色、绿色、蓝色和远红色循环；允许在脉冲产生另一个光谱之前实现一个光谱的多个脉冲，如本领域技术人员一旦理解了实施方案的原理就将理解的。
如图1所示，基于来自MLC 102的指令，光子发射调制控制器104向光子发射器106发送光子发射控制信号136。当发送到光子发射器106的光子发射控制信号136启动时，光子发射器106发射至少一个光子信号118，其中每个光子信号包括一个或多个重复的光子脉冲，其中每个重复的光子脉冲具有拥有一个或多个强度、波段和频率的单独的启动持续时间，所述至少一个光子信号118被传递到哺乳动物122。然后，基于来自MLC 102的指令，当发送到光子发射器108的光子发射器控制信号136关闭时，光子发射器108将不会发射光子脉冲，并且因此不会有光子传递到哺乳动物122。如图1所示，从图1的左侧开始，在一段时间120内示出了光子118的发射，诸如近红色光子的脉冲，以及哺乳动物122的激素产生124。图1的实例提供了光子信号118，诸如紫外、紫色、近红色、绿色、黄色、橙色、蓝色和远红色光子信号，从而允许在脉冲产生另一个光谱之前实现一个光谱的多个脉冲或进行组合，如本领域技术人员一旦理解了实施方案的原理就将理解的。还应理解，该启动和关闭循环可为数字脉冲、脉冲串、或变化的波形的形式。
如本领域技术人员将理解的，在另外的实施方案中，如图1所描述的用于调节激素的系统可完全容纳在单个单元中，所述单个单元包括形成阵列的多个光子发射器(示出于图3、图7、图8a、图8b、图8c、图8d和图9中)，从而允许每个单独的单个单元自给自足，而不需要外部控制或逻辑单元。具有多个光子发射器的示例自给自足单元可为可连接到灯插座，或灯固定装置的单元的形式，所述灯固定装置可悬挂在一个或多个哺乳动物上方并且连接到电源。
如将在图4中论述的，如图1所示的系统还可采取主/从系统的形式，其中作为举例，主光子发射器包含用于从主光子发射器，以及与主光子发射器通信的任何额外的光子发射器发射光子的所有逻辑和控制。
如图1和图2所示的系统还可采取同步的一系列灯或呈菊花链的灯的形式，其中作为举例，两个或更多个光子发射器彼此通信以使具有两个或更多个分量的信号的发射同步。为了清楚起见，每个光子发射器将单独地发射包括至少两个分量的信号，但是作为举例，所述系统通过来自主逻辑控制器的命令将允许来自该系列发射器的信号的发射被同步。
可在本公开中使用各种电源。这些电源可包括但不限于：电池、用于线路电源的转换器、太阳能和/或风能。光子脉冲的强度在不同的启动/关闭循环下可为静态的，或强度可存在光子脉冲的量子的5％或更大的变化。来自光子发射器的光子脉冲的强度可通过来自电源并输送到光源的电压和/或电流的变化来控制。本领域技术人员还将了解到本公开的系统，包括光子发射器控制单元和光子发射器将所需的支持电路。另外，将了解到，所需的部件和支持电路的配置、安装和操作是本领域所熟知的。如果利用程序代码，则用于执行本文公开的操作的程序代码将依赖于本公开的系统中所利用的特定处理器和编程语言。因此，将了解到，根据本文呈现的公开内容产生程序代码将在普通技术人员的技能内。
图2提供了示出用于调节哺乳动物体内的激素的光子调制管理系统200的实例的框图。如图2所示并根据图1所重复，光子发射器106和108被示出为在一段时间内与光子发射调制控制器104通信，以达到对通向哺乳动物(未示出)的包括单独颜色光谱的光子的单独的脉冲进行调制的目的，所述各个颜色光谱包括但不限于：白色、绿色、近红色、蓝色、黄色、橙色、远红色、红外以及紫外颜色光谱，波长在0.1nm与1cm之间。如本领域技术人员将理解的，本公开可包括在0.1nm与1.0cm之间的特定的单独波长的颜色光谱，或可包括波长宽度为0.1至200nm的范围或波带，在本文为“波段”。
通过在某一持续时间内连同在脉冲之间存在延迟的情况下提供特定颜色光谱脉冲来对通向哺乳动物的光子的单独颜色光谱进行调制(实例示出于图13至图19中)允许实现对哺乳动物的生物成分和反应，诸如用于排卵的哺乳动物的视网膜视蛋白和下丘脑视蛋白、用于调节激素产生的松果腺的峰值刺激。该峰值刺激允许通过以下方式来调节激素：将所产生的特定激素增加到超过哺乳动物的基线激素水平0.1％、1.0％、5％、7.5％、10％、12.2％、20％、33.3％、50％、81.7％、100％、143.9％、150％、181.4％、200％、250％、444.2％、500％和1000％以及在其之间的所有整数百分率，或将所产生的特定激素减小到低于哺乳动物的作为哺乳动物体内的基线激素水平0.1％、1.2％、7.7％、10％、15.6％、20％、47.2％、50％、74.5％、100％、150％、200％、250％、500％和1000％以及在其之间的所有整数百分率，同时通过减轻压力或使哺乳动物镇静来调节或控制哺乳动物的情绪。
通过脉冲产生单独颜色光谱、特定颜色波长或某一范围颜色波长来控制哺乳动物生物成分或反应的特定方面的能力的实例可包括但不限于：
a.当以620nm光预先刺激黑视蛋白时，对480nm光的反应会增强，通过调制脉冲来实现哺乳动物的乳液产生；
b.使用在390至470nm之间的蓝色光谱来治疗胎儿期哺乳动物，诸如人类早产婴儿体内的黄疸；
c.通过在一段时间内对特定的远红色波长(诸如730nm，示例波长范围可包括710至850nm)的脉冲进行调制来进行排卵；
d.控制饥饿感、生长、性发育，并且通过蓝光脉冲来帮助控制哺乳动物的情绪，并且调节昼夜节律(示例范围可包括450至495nm的范围)；
e.紫外光或紫光(作为举例，10nm至450nm)可用于影响社会行为和情绪，并且有助于营养更新，诸如钙；
并且
f.额外的橙光(590nm至620nm)和/或黄光(570nm至590nm)也可用于影响哺乳动物反应。
通过在某一持续时间内连同在脉冲之间存在延迟的情况下提供特定颜色光谱脉冲来对通向哺乳动物的光子的单独颜色光谱、特定波长和某一范围波长进行调制允许针对哺乳动物的情绪、生长、排卵、性成熟度以及饥饿感控制激素产生。一个实例可包括一个灯，或利用许多灯的组合，使灯循环启动和关闭来控制哺乳动物的排卵、乳液产生和生长。
如图2所示并根据图1所重复，主逻辑控制器(MLC)102借助于通信信号134与光子发射调制控制器104通信。MLC 102向本公开的系统提供参数的输入/输出和适当的指令或专用功能，以对来自光子发射器106和108的光子的特定的单独颜色光谱进行调制。
光子发射调制控制器104从MLC 102接收命令和指令，包括但不限于：光子信号118内的每个重复的光子脉冲202和204，或光子信号内来自光子发射器106和108的特定颜色光谱的多个脉冲的启动持续时间和强度、关闭持续时间、波段以及频率。光子发射调制控制器104提供对光子信号118内每个重复的光子脉冲202和204，或来自光子发射器106和108的多个脉冲的启动持续时间和强度、关闭持续时间、波段以及频率的控制和命令。
如图2所示，基于来自MLC 102的指令，光子发射调制控制器104向光子发射器106和108发送光子发射控制信号136。当发送到光子发射器106的光子发射控制信号136启动时，光子发射器106发射特定颜色光谱202或204的一个或多个重复的光子脉冲，所述一个或多个重复的光子脉冲构成光子信号118，所述光子信号118被传递到哺乳动物122。然后，基于来自MLC 102的指令，当发送到光子发射器108的光子发射器控制信号136关闭时，光子发射器108将不会发射光子信号，并且因此不会有光子传递到哺乳动物122。如图2所示，从图2的左侧开始，在一段时间120内示出了包括特定颜色光谱202(绿色)和204(远红色)的重复的光子脉冲的光子信号118的发射，以及哺乳动物122的激素产生。图2的实例提供了光子信号118，所述光子信号118先具有在两(2)毫秒内从光子发射器106发射的绿色颜色光谱202的光子脉冲或多个脉冲，之后具有在两(2)毫秒的持续时间内的远红色颜色光谱204的光子脉冲或多个脉冲，在光子信号按以下方式重复之前，每个脉冲存在两百(200)毫秒的延迟的持续时间：先是在两毫秒内从同一个光子发射器106发射光子脉冲或多个脉冲202，之后是在两毫秒的持续时间内来自同一个光子发射器114的远红色颜色光谱204的第二光子脉冲或多个脉冲(请注意，图2是随时间发射的光子脉冲的描述性实例。图2未按比例绘制并且图2中的哺乳动物在脉冲之间的激素产生量不一定是按比例的)。请注意，信号118内的两个脉冲(绿色和远红色)同时脉冲产生，但是在此实例中，所述脉冲的启动和关闭持续时间存在偏差。虽然图2中示出了两个光子脉冲，但是如本领域技术人员一旦理解了本发明就将理解的，在指向生物体的光子信号内可存在从1至15或甚至更多的任何数量的脉冲。
如图1和图2所描述的本公开的系统允许通过以下方式来调节和控制哺乳动物体内的各种激素的产生：使一个或多个颜色或光谱的光以不同的时间、持续时间和强度，诸如近红色、绿色、蓝色和远红色循环，从而允许带延迟地实现一个光谱的单个脉冲或多个脉冲，之后脉冲产生另一个光谱(实例示出于图13至图19中)。在信号内的脉冲之间存在延迟的情况下在某一持续时间内实现单独颜色光谱的一致地或单独地偏移的脉冲允许提高刺激视蛋白来进行激素调节和产生的效率。
各种源或装置可用于从光子发射器产生光子，其中许多是本领域中已知的。然而，适合于从光子发射器发射或产生光子的装置或源的实例包括LED，其可被封装在被设计为产生期望光谱的光子的LED阵列内。虽然在此实例中示出了LED，但是本领域技术人员将理解，可使用各种源来发射光子，包括但不限于：金属卤化物灯、荧光灯、高压钠气灯、白炽灯以及LED。请注意，如果金属卤化物灯、荧光灯、高压钠气灯、白炽灯与本文描述的方法、系统和设备一起使用，则这些形式的光子发射器的适当使用将为先调制光，之后对光进行滤波，以控制传递哪个波长，持续多长时间。
本公开的实施方案可适用于具有各种光子发射的持续时间，包括特定颜色光谱和强度的光子发射的持续时间的LED。光子信号内的特定颜色光谱的脉冲光子发射可为较长或较短的，这取决于所讨论的哺乳动物、哺乳动物的年龄以及将如何使用发射来促成对激素的调节和对压力或情绪的控制。
可控制LED阵列的使用，以为特定哺乳动物排卵、乳液产生和生长(诸如在成牛中)提供一个或多个颜色光谱的最优光子脉冲。用户可针对特定类型的哺乳动物简单地选择光子脉冲强度、颜色光谱、频率以及占空比以促进哺乳动物体内的有效的生物反应。可对LED封装进行定制以满足每种哺乳动物的特定要求。通过使用具有定制的脉冲光子发射的封装的LED阵列，如上所述，本文描述的实施方案可用于控制光来更改哺乳动物重量、以及目标哺乳动物内的性成熟度。
图3是具有来自光子发射器的作为光子源的LED阵列300的多个光子发射器的实例的图。如图3所示，光子发射调制控制器104借助于多个光子发射器控制信号136与多个光子发射器通信。如图3进一步所示，每个光子发射器包括LED阵列302、304、306以及308。每个LED阵列302、304、306和308以及允许LED阵列与光子发射调制控制器104通信的电路被包含于LED阵列壳体310、312、314和316中。
如图3所示，LED阵列的形状是圆形，但是如本领域技术人员将理解的，基于哺乳动物的所需的生物反应，阵列的形状可采取各种形式。阵列的形状可包括但不限于：圆形、方形、线形、矩形、三角形、八边形、五边形以及各种其他形状。
用于每个光子发射器的LED阵列壳体310、312、314和316可由各种合适的材料制成，包括但不限于：塑料、热塑性塑料以及其他类型的聚合物材料。也可使用复合材料或其他工程材料。在一些实施方案中，壳体可通过塑料、铝、铝合金、锌、锌合金、锌铸造或注射成型制造工艺来制得。在一些实施方案中，壳体可为透明的或半透明的并且处于任何颜色。
图4是具有与一个或多个从光子发射器400通信并控制所述从光子发射器的主光子发射器的多个光子发射器的实例的图。如图4所示，主光子发射器402借助于光子控制信号136与一系列从光子发射器404、406和408通信。主光子发射器402包含控制器，诸如MLC(图1和图2的102)，以及光子发射调制控制器(在图1和图2中示出为104)，所述光子发射调制控制器控制来自容纳在主光子发射器402内的LED阵列的每个光子信号内的每个特定颜色光谱光子脉冲的启动持续时间和强度、关闭持续时间以及频率，同时还允许主光子发射器控制来自每个从光子发射器404、406和408的每个光子信号内的每个特定颜色光谱光子脉冲的启动持续时间和强度、关闭持续时间以及频率。
相反地，每个从光子发射器404、406和408包含用于从主光子发射器402接收命令信号136的电路，以及从容纳在每个从光子发射器404、406和408内的LED阵列(诸如近红色、远红色、蓝色、绿色或橙色)发射特定光谱的光子脉冲所需的电路。为了清楚起见，每个从光子发射器不包含控制器，诸如MLC，从光子发射器404、406和408也不包含光子发射调制控制器。对从光子发射器404、406和408的所有命令和控制都从主光子发射器402接收。该主/从系统允许共享单个电源和微控制器。主装置具有电源并且该电力也被传送到从装置。另外地，主/从系统可用于以多个模式脉冲产生光子以帮助调节其他哺乳动物体内的激素的产生。
总线系统(有线或无线)可被包括在主光子发射器402的MLC中或每个从光子发射器404、406和408中，以允许主光子发射器402对每个单独的从光子发射器404、406和408进行特定控制。通过举例，主光子发射器402可向特定的从光子发射器404发送命令从光子发射器404在特定持续时间内发射具有远红色脉冲的光子信号的信号136，与此同时，主光子发射器402向第二从光子发射器406发送在特定持续时间内发射具有绿色脉冲的光子信号的命令信号136。虽然该描述性实例示出了与主光子发射器402结合的成阵列，多个或呈链的三个从光子发射器404、406和408，但是应理解，该描述适用于具有与主光子发射器通信并受控于所述主光子发射器的任何数量的从光子发射器的任何这样的系统，如本领域技术人员一旦理解了实施方案的原理就将理解的。
在另一实施方案中，主光子发射器402可为硬连线或无线的，以允许主机从外部访问主光子发射器402，从而允许远程访问以监测主光子发射器402的输入和输出，同时还允许对主光子发射器进行远程编程。
图5是与一个或多个光子发射器500通信并控制所述光子发射器的主逻辑控制器的实例的图。如图5所示，主逻辑控制器102借助于光子发射控制信号136与位于四种不同的哺乳动物512、514、516或518上方的一系列光子发射器106、502、504和506通信。在此实例中，主逻辑控制器或MLC 102(如先前在图1、图2和图3中所论述)也包含光子发射调制控制器104(在图1、图2和图3中示出、论述)，所述光子发射调制控制器104允许MLC 102控制来自容纳在每个光子发射器106、502、504和506内的LED阵列的光子信号内的每个特定颜色光谱光子脉冲的启动持续时间和强度、关闭持续时间以及频率。
通过光子发射调制控制器104，MLC 102将命令和指令传达到每个光子发射器106、502、504和506，所述命令和指令包括但不限于：来自每个光子发射器106、502、504和506的每个光子信号508和510内的每个特定颜色光谱光子脉冲的启动持续时间、强度、关闭持续时间以及频率。MLC 102还维持对系统的电源的控制，并且控制电力到每个单独的光子发射器106、502、504和506的传送。
如图5所示，基于来自MLC 102的指令，光子发射调制控制器104向每个单独的光子发射器106、502、504和506发送光子发射控制信号136。基于发送到每个光子发射器106、502、504和506的特定指令，单独的光子发射器106或506可向哺乳动物512、514、516或518发射光子信号，所述光子信号包括一个或多个特定颜色光谱508和510的重复的光子脉冲(诸如具有处于不同的启动和关闭持续时间的远红色脉冲和近红色脉冲的光子信号508，或者具有处于不同的启动和关闭持续时间的远红色脉冲、近红色脉冲以及蓝色脉冲的光子信号510)。如图5进一步所示，基于来自MLC 102的指令，其他单独的光子发射器502或504可能不会在某一持续时间内朝向哺乳动物122发射光子信号。
MLC 102控制从每个单独的光子发射器106、502、504和506输出或发射的光子的能力允许本公开的系统基于对哺乳动物的特定需求或要求而改变对哺乳动物的光子发射。如联合图2所论述，通过举例，MLC可被编程为向特定发射器发出信号，以在一段时间内对远红色光的脉冲进行调制，之后对与近红色光组合的蓝色光的脉冲进行调制，以控制哺乳动物体内的生物反应和情绪/饥饿感。
在图5所示的实例中，用于每个光子发射器106、502、504和506的所有命令和控制都在外部从MLC 102接收。然而，如本领域技术人员将理解，与MLC 102和光子发射调制控制器104相关联的逻辑和硬件也可容纳在每个单独的光子发射器内，从而允许每个单独的光子发射器自给自足，而不需要外部控制或逻辑单元。
在另一实施方案中，MLC 102可为硬连线或无线的，从而允许用户从外部访问MLC102。这允许用户进行远程访问以监测MLC 102的输入和输出，同时还允许对MLC 102进行远程编码。
图6提供了另一实施方案的实例，其示出了本公开的光子调制系统，其中一个或多个传感器用于监测哺乳动物的环境条件，以及哺乳动物对本文提供的光子系统600的反应。如图6所示，一个或多个传感器602、604、606和608与每个哺乳动物618、620、622和624相关联，以便监测与哺乳动物618、620、622和624相关联的各种条件。与哺乳动物相关联的可被监测的条件包括但不限于：湿度、气温、体积、运动、O2、CO2、CO、pH以及重量。如本领域技术人员将理解的，传感器可包括但不限于：温度传感器、红外传感器、运动传感器、传声器、气体传感器、相机以及量表。
传感器602、604、606和608监测与哺乳动物618、620、622和624相关联的一个或多个条件，然后将数据610、612、614或616传递到MLC 102。将数据从一个或多个传感器602、604、606和608传送到MLC 102可以多种方式(无线或硬连线地)完成。如本领域技术人员将理解的，各种通信系统可用于将传感器来源信息从哺乳动物618、620、622和624输送到MLC102。
由MLC 102分析来自一个或多个传感器602、604、606和608的数据。基于来自传感器、MLC 102的信息，通过光子发射调制控制器104，MLC 102能够调整每个单独的光子发射器106、602、604和606的每个光子信号118的每个特定颜色光谱光子脉冲608和610的启动持续时间、强度、关闭持续时间、占空比以及频率，或基于与特定传感器602、604、606和608相关联的单独的哺乳动物618、620、622和624的需求，或哺乳动物作为整体的需求而调整一组光子发射器的启动持续时间、强度、关闭持续时间、占空比以及频率。一个实例可包括调整信号以包括处于不同持续时间的蓝色和远红色608两者，或调整远红色、绿色和蓝色610的脉冲的持续时间。
在另外的实施方案中，本公开的系统还可包括与MLC 102或单独的逻辑控制器通信并受控于它们的供水系统、进食系统、环境系统以及健康系统(未示出于图6)中。基于来自与每个哺乳动物相关联的传感器602、604、606和608的信息，MLC 102能够基于哺乳动物的需求而与供水系统、进食系统、供暖和制冷系统、药物系统通信。包括电力的数据可发送到外部接收器，诸如没有连接到系统的数据库。
图7提供了与一系列固态继电器或SSR 700通信的LED阵列的一个实施方案的实例。如图7所示并根据图1所重复，MLC 102借助于通信信号134与光子发射调制控制器104通信。该实例的光子发射调制控制器104包含三个SSR。MLC 102输出信号来控制SSR。第一SSR控制近红色LED阵列702，第二SSR控制远红色LED阵列704，并且第三SSR控制蓝色LED阵列706。每个SSR 702、704和706借助于光子发射信号136与LED阵列714、716和718通信。如图7所示，近红色SSR 702发送光子发射信号136以发起近红色LED 714的光子脉冲，所述光子脉冲包括通向近红色LED阵列714的近红色电压708。近红色电压708之后从近红色LED阵列714传递到一系列电阻器720、742、738，诸如68欧姆电阻器，其中每个电阻器720、742和738连接到接地端744。
如图7进一步所示，远红色SSR 704发送光子发射信号136以发起远红色LED的光子脉冲，所述光子脉冲包括通向红色LED阵列718的远红色电压710。红色电压710之后从红色LED阵列718传递到一系列电阻器724、728、732和734，诸如390欧姆电阻器，其中每个电阻器724、728、732和734连接到接地端744。图7还示出了蓝色SSR 706，所述蓝色SSR 706发送光子发射信号136以发起蓝色LED的光子脉冲，所述光子脉冲包括通向蓝色LED阵列716的蓝色电压712。蓝色电压712之后从蓝色LED阵列716传递并且传递到一系列电阻器722、726、730、736和740，诸如150欧姆电阻器，其中每个电阻器722、726、730、736和740连接到接地端744。
图8a至图8d示出了用于本文描述的系统和方法中的用于发射含光子的信号的示例灯组件的各个方面。图8a是示出灯组件内的多颜色管芯的电源转换器、串行外围接口(SPI)和微控制器的照片。图8b是示出图8a的灯组件内的多颜色管芯的背侧的照片。图8c是示出图8a的灯组件内的多颜色管芯的用于闪烁的高速切换电路的照片。图8d是示出图8c的灯组件的具有可更换的多颜色管芯LED的背侧的照片。
图8a至图8d的灯组件可用于本文描述的若干实施方案中，所述实施方案包括主/从系统，其中主光子发射器包含用于从主光子发射器，以及与主光子发射器通信的任何额外的光子发射器发射光子和信号的所有逻辑和控制。图8a至图8d的灯组件也可用于控制器系统中。如上所述，控制器与两个或更多个光子发射器通信。
图9提供了LED阵列900内的LED的示例布局。如图9所示，十二个LED在光子发射器壳体310中形成了光子发射器阵列302。样本布局包括400nm(紫色)902、436nm(深蓝色)904、450nm(宝蓝色)906、460nm(牙科蓝色)908、490nm(蓝绿色)910、525nm(绿色)912、590nm(琥珀色)914、625nm(红色)916、660nm(深红色)918以及740nm(远红色)920。
图10是示出对脉冲产生来用于哺乳动物激素产生的单独颜色色谱进行调制的方法1000的流程图。如图10所示，在步骤1002中，主逻辑控制器接收关于以下项的指令：信号内将脉冲产生的每个单独颜色光谱、信号内的每个颜色光谱的每个脉冲的持续时间、将脉冲产生的颜色的组合以及每个颜色光谱脉冲之间的延迟的持续时间。发送到主逻辑控制器的指令和信息可涉及将脉冲产生的每个颜色的光子脉冲持续时间、光子脉冲延迟、强度、频率、占空比、哺乳动物类型、哺乳动物的成熟状态以及将产生的激素的类型。在步骤1004中，主逻辑控制器向光子发射调制控制器发送关于以下项的指令：将脉冲产生的每个颜色光谱、每个颜色光谱的每个脉冲的持续时间、脉冲产生的颜色的组合以及不同颜色光谱之间的延迟的持续时间。在步骤1006中，光子发射调制控制器向一个或多个光子发射器发送至少一个信号，所述一个或多个光子发射器能够朝向哺乳动物发射一个或多个单独颜色光谱的脉冲，诸如绿色LED、远红色LED、蓝色LED以及橙色LED。在步骤1008中，一个或多个光子发射器发射指向哺乳动物的单独颜色光谱的一个或多个光子脉冲，从而允许刺激哺乳动物体内的特定视蛋白以调节激素产生。用于调节激素产生的方法允许哺乳动物体内的激素在产生水平上增加到超过哺乳动物的基线激素水平0.1％、1.0％、5％、7.5％、10％、12.2％、20％、33.3％、50％、81.7％、100％、143.9％、150％、181.4％、200％、250％、444.2％、500％和1000％以及在其之间的所有整数百分率。相反地，本文描述的方法还允许将所产生的激素水平减小到低于哺乳动物的作为哺乳动物体内的基线激素水平0.1％、1.2％、7.7％、10％、15.6％、20％、47.2％、50％、74.5％、100％、150％、200％、250％、500％和1000％以及在其之间的所有整数百分率，如本领域技术人员一旦理解了本文提供的公开内容将理解的。
图11提供了本公开的另外的实施方案，其示出了基于来自哺乳动物传感器的信息而调节哺乳动物体内的激素的流程图1100。如所示，在步骤1102中，哺乳动物传感器监测与哺乳动物的环境相关联的一个或多个条件。待监测的条件包括但不限于：气温、湿度、哺乳动物的体温、重量、声音、哺乳动物的运动、红外线、O2、CO2以及CO。在步骤1104中，哺乳动物传感器向MLC发送关于与哺乳动物相关联的环境或身体条件的数据。MLC之后分析从哺乳动物传感器发送的数据，或可通过远离所述系统的第三方软件程序来完成分析。在步骤1106中，基于来自哺乳动物传感器的信息，MLC发送指令来改变环境的体现因素，诸如气温或湿度。在步骤1108中，环境系统基于对来自传感器的数据的分析而向一个或多个动物发起事件。如本领域技术人员将理解的，事件的调整可以是在微观水平上，诸如对一个特定哺乳动物的环境的调整，或调整可以是在宏观水平上，诸如整个生长室或运营调整。在步骤1110中，基于来自哺乳动物传感器的信息，MLC向进食系统，营养系统或营养源，诸如滴液、营养膜或营养注射系统发送关于在营养事件期间将分配到哺乳动物的营养的时机和/或浓度的指令。在步骤1112中，营养系统发起营养事件，其中基于对来自哺乳动物传感器的数据的分析而将营养送往哺乳动物。如本领域技术人员将理解的，营养事件的调整可以是在微观水平上，诸如对一个特定哺乳动物的营养的调整，或调整可以是在宏观水平上，诸如整个生长室或运营调整。在步骤1114中，基于对来自哺乳动物传感器的数据的分析，MLC向光子发射调制控制器发送调整以下项的指令：通向特定动物或一组动物的各颜色光谱的不同脉冲之间的每个光子脉冲的持续时间、强度、颜色光谱和/或占空比。在步骤1116中，光子发射调制控制器向一个或多个光子发射器发送调整以下项的信号：通向特定动物或一组动物的各颜色光谱的不同脉冲之间的每个光子脉冲的持续时间、强度、颜色光谱和/或占空比。在步骤1118中，基于从光子发射调制控制器接收的信号，一个或多个光子发射器发射指向某一动物或一组动物的单独颜色光谱的一个或多个光子脉冲。
图12是示出具有近红色的重复的光子脉冲的示例光子信号的曲线图，其示出了用于哺乳动物体内的受控激素调节的启动持续时间和关闭持续时间。如图12所示并如先前在图1至图11中所描述，提供了光子信号内具有一个颜色光谱的重复的光子脉冲的光子信号的循环的实例，其中具有重复的近红色光子脉冲的光子信号从光子发射器发射。如曲线图所示，首先脉冲产生近红色光谱，之后是延迟。接着，再次脉冲产生包括近红色光谱的第二脉冲，之后是延迟。可无限期地重复该光子信号，或直到在光子脉冲之下并接收所述光子脉冲的哺乳动物激素产生已达到其期望的产生量为止。虽然在此描述性实例中，具有重复的光子脉冲组的光子信号包括一个颜色光谱的有偏移的脉冲，但是应理解，该描述适用于一段时间内具有其他光子脉冲发射的任何这样的系统，因为各颜色光谱的脉冲的各种组合包括但不限于：近红色、远红色、红外、绿色、蓝色、黄色、橙色以及紫外，将美国60Hz和欧洲50Hz的标准模拟频率发光标准排除在外。每个单独颜色光谱或颜色光谱组合的脉冲之间的光子脉冲持续时间的实例可包括但不限于：0.01微秒至5000毫秒以及在其之间的所有整数。本公开的系统还允许每个单独颜色光谱或颜色光谱组合的脉冲之间的包括但不限于0.1微秒至24小时，以及在其之间的所有整数的其他持续时间。本公开的系统可被编程为允许光子发射的变化以及光子发射延迟的变化以允许诸如延长黑夜周期的事件。
图13是示出包含两个颜色光谱，即近红色和远红色的光子脉冲的示例光子信号的曲线图。在此图表上的时标不一定是按比例的，但是用作展示可用于调节激素产生的光子信号内的颜色光谱、启动持续时间、关闭持续时间、频率以及占空比的变化的示例实施方案。如图13所示并如先前在图1至图11中所描述，提供了本公开的同时产生的信号和各种颜色光谱的光子脉冲的循环的另一个实例，其中包括两个颜色光谱的光子脉冲的光子信号从光子发射器发射。如曲线图所示，信号提供了首先脉冲产生的远红色光谱，之后是延迟，然后是近红色光谱的脉冲，然后接着是延迟。接着，发起近红色的第二脉冲，之后是延迟，接着是远红色的单独的脉冲。可无限期地重复该光子信号，或直到在光子脉冲之下并接收所述光子脉冲时已引发期望的哺乳动物反应为止。如上所述，该实例也可用于刺激激素以进行排卵或重新设定哺乳动物的昼夜节律。虽然在此描述性实例中，光子脉冲组包括两个颜色光谱的有偏移的脉冲，但是应理解，该描述适用于一段时间内具有其他光子脉冲发射的任何这样的系统，因为各颜色光谱的脉冲的各种组合包括但不限于：近红色、远红色、红外、绿色、蓝色、黄色、橙色以及紫外，将美国60Hz和欧洲50Hz的标准模拟频率发光标准排除在外。每个单独颜色光谱或颜色光谱组合的脉冲之间的光子脉冲持续时间的实例可包括但不限于：0.01微秒至5000毫秒以及在其之间的所有整数。本公开的系统还允许每个单独颜色光谱或颜色光谱组合的脉冲之间的包括但不限于0.1微秒至24小时，以及在其之间的所有整数的其他持续时间。本公开的系统可被编程为允许光子发射的变化以及光子发射延迟的变化以允许诸如延长黑夜周期的事件。
图14是示出包含两个颜色光谱，即近红色和远红色的光子脉冲的第二示例光子信号的曲线图。再次，在此图表上的时标不一定是按比例的，但是用作展示可用于调节激素产生的光子信号内的颜色光谱、启动持续时间、关闭持续时间、频率以及占空比的变化的示例实施方案。如图14所示并如先前在图1至图11中所描述，提供了本公开的各种颜色光谱的光子脉冲的循环的另一个实例，其中包括两个颜色光谱的光子脉冲的光子信号从光子发射器发射。如曲线图所示，脉冲产生远红色光谱的一系列或呈脉冲串的五个脉冲，之后是近红色光谱的脉冲，然后接着是延迟。可无限期地重复该光子信号，或直到已实现期望的哺乳动物激素水平为止。如上所述，该实例也可用于调节激素产生以刺激排卵或重新设定哺乳动物的昼夜节律。虽然在此描述性实例中，光子脉冲组包括两个颜色光谱的有偏移的脉冲，但是应理解，该描述适用于一段时间内具有其他光子脉冲发射的任何这样的系统，因为各颜色光谱的脉冲的各种组合包括但不限于：近红色、远红色、红外、绿色、蓝色、黄色、橙色以及紫外，将美国60Hz和欧洲50Hz的标准模拟频率发光标准排除在外。每个单独颜色光谱或颜色光谱组合的脉冲之间的光子脉冲持续时间的实例可包括但不限于：0.01微秒至5000毫秒以及在其之间的所有整数。本公开的系统还允许每个单独颜色光谱或颜色光谱组合的脉冲之间的包括但不限于0.1微秒至24小时，以及在其之间的所有整数的其他持续时间。本公开的系统可被编程为允许光子发射的变化以及光子发射延迟的变化以允许诸如延长黑夜周期的事件。
图15是示出包含两个颜色光谱，即蓝色和绿色的光子脉冲的示例光子信号的曲线图。在此图表上的时标不一定是按比例的，但是用作展示可用于刺激饥饿感或特定情绪并重新设定哺乳动物的昼夜节律的颜色光谱、频率以及占空比的变化的示例实施方案。如图15所示并如先前在图1至图11中所描述，提供了本公开的各种颜色光谱的光子脉冲的循环的另一个实例，其中两个颜色光谱的光子脉冲从光子发射器发射。如曲线图所示，首先脉冲产生蓝色和绿色的脉冲，接着是延迟。接着，发起蓝色的第二脉冲，之后是延迟，接着是绿色的单独的脉冲。可无限期地重复该循环，或直到在光子脉冲之下并接收所述光子脉冲时已引发期望的哺乳动物反应为止。如上所述，该实例也可用于调节激素、饥饿感、情绪或甚至重新设定哺乳动物的昼夜节律。虽然在此描述性实例中，光子脉冲组包括两个颜色光谱的有偏移的脉冲，但是应理解，该描述适用于一段时间内具有其他光子脉冲发射的任何这样的系统，因为各颜色光谱的脉冲的各种组合包括但不限于：近红色、远红色、红外、绿色、蓝色、黄色、橙色以及紫外，将美国60Hz和欧洲50Hz的标准模拟频率发光标准排除在外。每个单独颜色光谱或颜色光谱组合的脉冲之间的光子脉冲持续时间的实例可包括但不限于：0.01微秒至5000毫秒以及在其之间的所有整数。本公开的系统还允许每个单独颜色光谱或颜色光谱组合的脉冲之间的包括但不限于0.1微秒至24小时，以及在其之间的所有整数的其他持续时间。本公开的系统可被编程为允许光子发射的变化以及光子发射延迟的变化以允许诸如延长黑夜周期的事件。
图16是示出包含三个颜色光谱，即近红色、蓝色和绿色的光子脉冲的示例光子信号的曲线图。在此图表上的时标不一定是按比例的，但是用作展示可用于刺激排卵、饥饿感或特定情绪并重新设定哺乳动物的昼夜节律的颜色光谱、频率以及占空比的变化的示例实施方案。如图16所示并如先前在图1至图11中所描述，提供了本公开的各种颜色光谱的光子脉冲的循环的另一个实例，其中三个颜色光谱的光子脉冲从光子发射器发射。如曲线图所示，提供了近红色的脉冲，接着是延迟。接着，发起蓝色的脉冲，之后是延迟，接着是绿色的单独的脉冲。可无限期地重复该信号和循环，或直到在光子脉冲之下并接收所述光子脉冲时已引发期望的哺乳动物反应为止。如上所述，该实例也可用于调节激素、排卵、饥饿感、情绪或甚至重新设定哺乳动物的昼夜节律。虽然在此描述性实例中，光子脉冲组包括三个颜色光谱的有偏移的脉冲，但是应理解，该描述适用于一段时间内具有其他光子脉冲发射的任何这样的系统，因为各颜色光谱的脉冲的各种组合包括但不限于：近红色、远红色、红外、绿色、蓝色、黄色、橙色以及紫外，将美国60Hz和欧洲50Hz的标准模拟频率发光标准排除在外。每个单独颜色光谱或颜色光谱组合的脉冲之间的光子脉冲持续时间的实例可包括但不限于：0.01微秒至5000毫秒以及在其之间的所有整数。本公开的系统还允许每个单独颜色光谱或颜色光谱组合的脉冲之间的包括但不限于0.1微秒至24小时，以及在其之间的所有整数的其他持续时间。本公开的系统可被编程为允许光子发射的变化以及光子发射延迟的变化以允许诸如延长黑夜周期的事件。
图17是示出包含五个颜色光谱，即绿色、紫外、橙色、近红色和蓝色的光子脉冲的示例光子信号的曲线图。在此图表上的时标不一定是按比例的，但是用作展示可用于调节激素、排卵、饥饿感或特定情绪并重新设定哺乳动物的昼夜节律的颜色光谱、频率以及占空比的变化的示例实施方案。如图17所示并如先前在图1至图11中所描述，提供了本公开的各种颜色光谱的光子脉冲的循环的另一个实例，其中五个颜色光谱的光子脉冲从光子发射器发射。如曲线图所示，提供了绿色和紫外的脉冲，之后是延迟。接着，发起近红色的脉冲，之后是延迟，接着是绿色和紫外的脉冲。可如下重复该循环：先是绿色和紫外的五个脉冲，以及近红色的三个脉冲，然后是蓝色和橙色的单个脉冲。可无限期地重复该脉冲信号，或直到在光子脉冲之下并接收所述光子脉冲时已引发期望的哺乳动物反应为止。如上所述，该实例也可用于调节激素、排卵、饥饿感、情绪或甚至重新设定哺乳动物的昼夜节律。虽然在此描述性实例中，光子脉冲组包括三个颜色光谱的有偏移的脉冲，但是应理解，该描述适用于一段时间内具有其他光子脉冲发射的任何这样的系统，因为各颜色光谱的脉冲的各种组合包括但不限于：近红色、远红色、红外、绿色、蓝色、黄色、橙色以及紫外，将美国60Hz和欧洲50Hz的标准模拟频率发光标准排除在外。每个单独颜色光谱或颜色光谱组合的脉冲之间的光子脉冲持续时间的实例可包括但不限于：0.01微秒至5000毫秒以及在其之间的所有整数。本公开的系统还允许每个单独颜色光谱或颜色光谱组合的脉冲之间的包括但不限于0.1微秒至24小时，以及在其之间的所有整数的其他持续时间。本公开的系统可被编程为允许光子发射的变化以及光子发射延迟的变化以允许诸如延长黑夜周期的事件。
图18是示出包含两个颜色光谱，即近红色和远红色的光子脉冲的第三示例光子信号的曲线图。在此图表上的时标不一定是按比例的，但是用作展示可用于调节激素的光子信号内的颜色光谱、启动持续时间、关闭持续时间、频率以及占空比的变化的示例实施方案。如图18所示并如先前在图1至图11中所描述，提供了本公开的各种颜色光谱的光子脉冲的循环的另一个实例，其中包括两个颜色光谱的光子脉冲的光子信号从光子发射器发射。如曲线图所示，首先脉冲产生远红色光谱，之后是延迟，然后是近红色光谱的脉冲，然后接着是延迟。接着，发起近红色的第二脉冲，之后是延迟，接着是远红色的单独的脉冲。可无限期地重复该光子信号，或直到在光子脉冲之下并接收所述光子脉冲时已引发期望的哺乳动物反应为止。如上所述，该实例也可用于调节激素、排卵或重新设定哺乳动物的昼夜节律。虽然在此描述性实例中，光子脉冲组包括两个颜色光谱的有偏移的脉冲，但是应理解，该描述适用于一段时间内具有其他光子脉冲发射的任何这样的系统，因为各颜色光谱的脉冲的各种组合包括但不限于：近红色、远红色、红外、绿色、蓝色、黄色、橙色以及紫外，将美国60Hz和欧洲50Hz的标准模拟频率发光标准排除在外。每个单独颜色光谱或颜色光谱组合的脉冲之间的光子脉冲持续时间的实例可包括但不限于：0.01微秒至5000毫秒以及在其之间的所有整数。本公开的系统还允许每个单独颜色光谱或颜色光谱组合的脉冲之间的包括但不限于0.1微秒至24小时，以及在其之间的所有整数的其他持续时间。本公开的系统可被编程为允许光子发射的变化以及光子发射延迟的变化以允许诸如延长黑夜周期的事件。
图19是示出包含两个颜色光谱，即近红色和远红色的光子脉冲的示例光子信号的曲线图。在此图表上的时标不一定是按比例的，但是用作展示可用于调节激素的光子信号内的颜色光谱、具有变化的强度的启动持续时间、关闭持续时间、频率以及占空比的变化的示例实施方案。如图19所示并如先前在图1至图11中所描述，提供了本公开的各种颜色光谱的光子脉冲的循环的另一个实例，其中包括两个颜色光谱的光子脉冲的光子信号从光子发射器发射。如曲线图所示，首先脉冲产生远红色光谱，之后是延迟，然后是近红色光谱的脉冲，然后接着是延迟。接着，发起近红色的第二脉冲，之后是延迟，接着是远红色的单独的脉冲。可无限期地重复该光子信号，或直到在光子脉冲之下并接收所述光子脉冲时已引发期望的哺乳动物反应为止。如上所述，该实例也可用于刺激排卵或重新设定哺乳动物的昼夜节律。虽然在此描述性实例中，光子脉冲组包括具有变化的强度的两个颜色光谱的有偏移的脉冲，但是应理解，该描述适用于一段时间内具有其他光子脉冲发射的任何这样的系统，因为各颜色光谱的脉冲的各种组合包括但不限于：近红色、远红色、红外、绿色、蓝色、黄色、橙色以及紫外，将美国60Hz和欧洲50Hz的标准模拟频率发光标准排除在外。每个单独颜色光谱或颜色光谱组合的脉冲之间的光子脉冲持续时间的实例可包括但不限于：0.01微秒至5000毫秒以及在其之间的所有整数。本公开的系统还允许每个单独颜色光谱或颜色光谱组合的脉冲之间的包括但不限于0.1微秒至24小时，以及在其之间的所有整数的其他持续时间。本公开的系统可被编程为允许光子发射的变化以及光子发射延迟的变化以允许诸如延长黑夜周期的事件。
下表4提供了照明选项表。如表4所示，第一列提供了照明选项或脉冲信号的名称或名字，第二列提供了照明选项中的颜色脉冲，第三列是脉冲信号内的每个脉冲的启动持续时间，第四列是脉冲信号内的每个脉冲的关闭持续时间，第五列提供了从启动到关闭的时间。
实施例
以下实施例被提供用来进一步说明各种应用，并且不意图在超出随附权利要求中阐述的限制的程度上限制本发明。
实施例1-人类体内褪黑素的调节
一名成人男性(智人)于2018年3月22日和2018年3月23日在科罗拉多州格里利(Greeley,Colorado)暴露于补充脉冲照明(表4中的选项15在近红色下处于600Ma，并且在远红色下处于900Ma)，在24小时时段内在黑夜期间暴露大致六个小时，并且在白天期间暴露八个小时，以评定在典型的日常活动下的褪黑素水平。补充照明是对诸如计算机、电视机等的正常环境照明的补充。
在白种人男性40多岁时从该名男性收集血液。前两个样本在上午9点和下午5点的环境照明条件下收集。之后在接下来的24小时的过程内将受试者暴露于补充脉冲照明(表4中的选项15)，持续14小时，包括睡眠时间，并且在上午9点和下午5点抽取他的血液。抽取了总共八个样本。样本取自手臂的肘前区域。使用25号针与3cc注射器来收集血液。将样本立即转移到肝素锂管并且将所述管总共翻转十次。使用Cole-Parmer离心机将血液细胞以3200rpm离心10分钟，以分离血浆。将血浆样本倒入1.5mL离心管中并且放置到-17℃的冷冻箱中。使用来自Abcam Labs的ab213978褪黑素ELISA试剂盒来准备样本。使用来自ThermoScientific的Varioskan LUX分析样本。
经由离心来去除所有沉淀物和固体。将等体积(500μL)的冷乙酸乙酯和血浆样本放置到Eppendorf管中并且轻轻地进行涡旋振荡。允许各层在冰上分离。再次对样本进行涡旋振荡，并且在冰上孵育两分钟。之后，将样本在1000g下离心10分钟。小心地将有机层吸移到新的管中。然后在惰性气体(氩气)流上干燥所述样本。接着，将团块悬浮在100-200μL的1X稳定剂中。然后，在悬浮之后将样本保持在冰上，并且立即执行测定。
购买作为96孔板并在到货后即可使用的ELISA试剂盒。将免疫测定物在具有干燥剂的密封袋中存放在8℃的冰箱中，直到使用那天为止。
使所有试剂盒部件达到室温。在不进行任何稀释的情况下直接使用血浆样本。接着，将100μL的样本添加到预包被孔板的每个孔，同时将100μL的1X稳定剂添加到空白孔。之后，除了空白孔之外，将50μL的1X褪黑素示踪剂和50μL的1X褪黑素抗体相应地添加到每个样本孔。密封所述板，并且将所述板在室温(RT)下在板式振动器上以约500rpm孵育1小时。在孵育之后，用洗涤缓冲液洗涤样本，总共洗涤三次，其中每个孔用400μL。在最后一次洗涤之后，清空所述板，并且吸出内容物，并且通过在纸巾上轻拍以去除任何剩余的洗涤缓冲液来将所述板弄干。接着，除了空白孔之外，将200μL的褪黑素共轭溶液添加到每个孔。再次，密封所述板，并且将所述板在RT下在板式振动器上以约500rpm孵育30分钟。以与先前相同的方式再次洗涤所述板，并且去除所有洗涤缓冲液。此时，将200μL的TMB底物溶液添加到每个孔，并且将所述板在RT下在板式振动器上以与先前执行时相同的速率孵育30分钟。然后，将50μL的终止溶液添加到每个孔。通过板读取器记录在450nm波长处的光学密度(OD)读数。
使用来自板读取器软件(微板读取器的Skanlt软件5.0)的曲线拟合程序(4-参数)以平均值呈现所有数据。在excel表中创建了所有绘图。已知浓度的褪黑素抗体被预先固定到板上。图20示出了孔板中的褪黑素抗体的每种预先固定的稀释液(0、50、100、250、500、1000pg/mL)的稀释曲线。
在已知标准品下，以ng/mL计的褪黑素浓度的变化在如本文所述的光(表4中的选项15)下获得，并且与对照光进行比较(图21)。在两天的时段内从人类受试者收集血液。在标准光条件下，大致每隔八小时收集第一组样本。在如本文所述的光(表4中的选项15)下在一天中与第一组样本相同的时间处相应地收集第二组样本。将样本放置到1.5mL的Eppendorf管中并且存放在-17℃的冷冻箱中，直到使用那天为止。以复制方式取得所有标准品、空白和样本，并且获得平均值。
褪黑素是哺乳动物出现昼夜节律的主要因素。广泛研究已显示，不同的光循环会影响褪黑素产生。该试验被进行来确定如本文所述的光对人类褪黑素水平的影响。
图21中的数据显示，人类褪黑素水平在第一和第二八小时时间点之后增加了24.79％。在较长地暴露于如本文所述的光之后，褪黑素水平出现了极大的增加(表4中的选项15处于600Ma和900Ma)。数据表明，如本文所述的光脉冲带来了对人类体内褪黑素水平的直接调节。
实施例2-牛体内褪黑素的调节
将在亚利桑那州尤马(Yuma,Arizona)饲养的10个月大的黑色安格斯公牛在正常照明下放置于12乘以12英尺的农用板围栏中。在前3个时间点(1400小时、2200小时和700小时)收集血液样本之后，将公牛容置于由农用板框成的带油布的围场中，并且唯一的光源是如本文所述的特定的一组光(表4中的选项15处于1100Ma)。经由HVAC风扇将补充空气提供到帐篷中，并且每天按正常进食量随意投喂青牧草，以及5磅的甜谷物。围场内的在如本文所述的光(表4中的选项15处于1100Ma)下的光强度的范围为52至1012mW/m2。如果需要，则将公牛赶进牢靠架(squeeze chute)中以进行血液收集，然后赶回到围场。
按大致八(8)小时间隔从公牛收集血液。在环境照明条件下在1400小时、2200小时和700小时处收集前三个样本，之后是在特定的脉冲照明配方中进行74小时暴露。在光暴露之后在一天中与初始血液收集(1400小时、2200小时和700小时)大致相同的时间处取得另外三个样本。样本取自尾(尾部)静脉。使用23号针与3cc注射器来收集血液。将样本立即转移到肝素锂管并且将所述管总共翻转十次。使用Cole-Parmer离心机将血液样本以3200rpm离心10分钟，以分离血浆。将血浆样本倒入1.5mL离心管中并且放置到-17℃的冷冻箱中。使用来自Abcam Labs的ab213978褪黑素ELISA试剂盒来准备样本。使用来自ThermoScientific的Varioskan LUX分析样本。
经由离心来去除所有沉淀物和固体。将等体积(500μL)的冷乙酸乙酯和血浆样本放置到Eppendorf管中并且轻轻地进行涡旋振荡。允许各层在冰上分离。再次对样本进行涡旋振荡，并且在冰上孵育两分钟。之后，将样本在1000g下离心10分钟。小心地将有机层吸移到新的管中。然后在惰性气体(氩气)流上干燥所述样本。接着，将团块悬浮在100-200μL的1X稳定剂中。然后，在悬浮之后将样本保持在冰上，并且立即执行测定。
购买作为96孔板并在到货后即可使用的ELISA试剂盒。将免疫测定物在具有干燥剂的密封袋中存放在8℃的冰箱中，直到使用那天为止。
使所有试剂盒部件达到室温。在不进行任何稀释的情况下直接使用血浆样本。接着，将100μL的样本添加到预包被孔板的每个孔，同时将100μL的1X稳定剂添加到空白孔。之后，除了空白孔之外，将50μL的1X褪黑素示踪剂和50μL的1X褪黑素抗体相应地添加到每个样本孔。密封所述板，并且将所述板在室温(RT)下在板式振动器上以约500rpm孵育1小时。在孵育之后，用洗涤缓冲液洗涤样本，总共洗涤三次，其中每个孔用400μL。在最后一次洗涤之后，清空所述板，并且吸出内容物，并且通过在纸巾上轻拍以去除任何剩余的洗涤缓冲液来将所述板弄干。接着，除了空白孔之外，将200μL的褪黑素共轭溶液添加到每个孔。再次，密封所述板，并且将所述板在室温下在板式振动器上以约500rpm孵育30分钟。以与先前相同的方式再次洗涤所述板，并且去除所有洗涤缓冲液。此时，将200μL的TMB底物溶液添加到每个孔，并且将所述板在室温下在板式振动器上以与先前执行时相同的速率孵育30分钟。然后，将50μL的终止溶液添加到每个孔。通过板读取器记录在450nm波长处的光学密度(OD)读数。
使用来自板读取器软件(微板读取器的Skanlt软件5.0)的曲线拟合程序(4-参数)以平均值呈现所有数据。在excel表中创建了所有绘图。已知浓度的褪黑素抗体被预先固定到板上。图22示出了孔板中的褪黑素抗体的每种预先固定的稀释液(50、10、2、0.4、0.08ng/mL)的标准曲线。
在已知标准品下，以ng/mL计的褪黑素浓度的变化在如本文所述的光下获得，并且与对照光进行比较(示出于图23中)。在五天的时段内从公牛收集血液。在对照光下，每八小时收集第一组样本，总共收集三次。在如本文所述的光下在一天中与第一组样本相同的时间处相应地收集第二组样本。将样本放置到1.5mL的Eppendorf管中并且存放在-17℃的冷冻箱中，直到使用那天为止。以复制方式取得所有标准品、空白和样本，并且获得平均值。
褪黑素是哺乳动物出现昼夜节律的主要因素。广泛研究已显示，不同的光循环会影响褪黑素产生。该试验被进行来确定如本文所述的光对牛褪黑素水平的影响。
图23中的数据显示，在较长地暴露于如本文所述的光的情况下，牛褪黑素水平增加了20.79％。在如本文所述的光(表4中的选项15处于1100Ma)中暴露大致92小时之后，观察到了20.79％的显著的增加。初步数据表明，不同的照明配方可带来对牛体内褪黑素水平的直接调节。
实施例3-存在于猪中的基因表达和激素分泌
在另一个实例中，本文描述的系统和方法的光输入会影响存在于猪中的基因表达和激素分泌。在后备母猪和母猪两者中，季节性不育都具有许多重大的经济影响。产仔率降低是由于后备母猪和母猪返回到发情期和授精期的数量增加，并且由于夏末和初秋期间完成的繁殖中发生的自然流产比例较高。这导致了设施使用效率低下，并且生产的仔猪数量减少。另外地，较小的产仔数、从断奶到发情期的时间的增加以及预计在北半球在八月与十一月之间成熟的后备母猪的青春期的延迟都与漫长的日子相关联。所有这些因素都造成了动物的非生产日。
实施例4-哺乳动物体内昼夜节律的调节
在影响人类基因表达和激素分泌的光输入和昼夜节律的又一个实例可发现于来自夏令时(DST)的时钟拨快一个小时效应中。这些影响是广泛存在的，并且根据现代研究显示，影响的范围为心肌梗死风险增加10％、脑血管意外昏迷风险增加8％、自杀增加以及体外受精成功率下降。
实施例5-哺乳动物体内昼夜节律的调节
在另一个实例中，奶牛(在长时间光周期下饲养的小牛)在成熟时产生更高大且更精瘦的身体，伴有更大的乳腺实质性生长。由于褪黑素浓度较低和催乳素浓度较高，经历长时间光周期暴露的泌乳牛产生较高的产奶量，而在经产母牛的干乳期期间的短时间光周期会在随后的泌乳期中增强乳液产生。这些事项表明了奶牛的光暴露对于优化生产的重要性。牛生长激素是牛体内为了最大化产后乳液产生而天然存在的物质。在1970年代，为了在奶牛中产生人造生长激素，使用大肠杆菌产生了rBST。令人遗憾的是，研究发现，这种人造激素会给牛带来许多健康影响，包括乳腺炎病例增加24％(每年$14至$20亿美元的经济影响)，生育率降低40％，跛足增加55％。在使用现有光的光线索产生的自然发生的BST中看不到这些副作用。
出于说明和描述的目的，已呈现了本发明的前文描述。所述描述并不意图是穷尽的或将本发明限于所公开的确切形式，并且鉴于上文的教导，其他修改和变化可能是可行的。选择并描述了实施方案以便最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域技术人员能够在各种实施方案中并在具有适于所涵盖的具体用途的各种修改的情况下最好地利用本发明。除非到了受到现有技术限制的程度，否则随附权利要求意图被解释为包括本发明的其他替代实施方案。
根据上述描述可知，本发明的实施例还公开了以下技术方案，包括但不限于：
方案1.一种调节哺乳动物体内的激素的方法，所述方法包括：
提供用于朝向哺乳动物脉冲产生光子信号的系统，所述系统包括：
至少一个光子发射器；
与所述至少一个光子发射器通信的至少一个光子发射调制控制器；
其中所述至少一个光子发射器被配置为向所述哺乳动物产生光子信号，其中所述其中所述光子信号包括两个或更多个独立分量，其中所述两个或更多个独立分量包括：
重复的第一调制光子脉冲群的第一独立分量，其中所述第一调制光子脉冲群具有拥有一个或多个第一强度的一个或多个第一光子脉冲启动持续时间，具有一个或多个第一光子脉冲关闭持续时间，以及第一波长颜色；
其中所述第一光子脉冲启动的所述一个或多个持续时间是在0.01微秒与5000毫秒之间，并且其中所述第一光子关闭的所述一个或多个持续时间是在0.1微秒与24小时之间；
以及
重复的第二调制光子脉冲群的第二独立分量，其中所述第二调制光子脉冲群具有拥有一个或多个第二强度的一个或多个第二光子脉冲启动持续时间，具有一个或多个第二光子脉冲关闭持续时间，以及第二波长颜色；
其中所述第二光子脉冲启动的所述一个或多个持续时间是在0.01微秒与5000毫秒之间，并且其中所述第二光子关闭的所述一个或多个持续时间是在0.1微秒与24小时之间；
其中所述第一独立分量和所述第二独立分量在所述信号内同时产生；
其中所述第二调制光子脉冲群不同于所述第一调制光子脉冲群；
以及
朝向所述哺乳动物发射所述信号；
其中所述信号的组合效应调节所述哺乳动物体内的激素水平。
方案2.如方案1所述的方法，其中所述方法还包括在朝向哺乳动物发射所述信号之前确立所述哺乳动物体内的基线激素水平。
方案3.如方案2所述的方法，其中所述调节是增加所述哺乳动物体内的激素产生。
方案4.如方案2所述的方法，其中所述调节是减小所述哺乳动物体内的激素产生。
方案5.如方案1所述的方法，其中待调节的所述激素选自下丘脑激素和垂体激素。
方案6.如方案1所述的方法，其中在所述哺乳动物的大脑、睾丸、肝、胎盘、心脏、肺、肌肉、肾、胰腺或皮肤中调节所述激素。
方案7.如方案5所述的方法，其中所述下丘脑激素选自促肾上腺皮质激素释放激素、催乳素释放因子(血清素、乙酰胆碱、鸦片剂和雌激素)、生长抑素以及催乳素抑制因子(多巴胺)。
方案8.如方案5所述的方法，其中所述垂体激素选自促肾上腺皮质激素(ACTH)、黑色素细胞刺激激素、内咖肽、生长激素、黄体化激素(LH)和卵泡刺激激素(FSH)、甲状腺刺激激素(TSH)以及催乳素。
方案9.如方案1所述的方法，其中所述激素是褪黑素。
方案10.如方案3所述的方法，其中所述激素产生是增加到超过所述基线水平0.1％到5000％。
方案11.如方案4所述的方法，其中所述激素产生是减小到低于所述基线水平0.1％到5000％。
方案12.如方案1所述的方法，其中所述第一调制光子脉冲群的所述第一波长颜色具有在0.1nm与1cm之间的波长；并且
其中所述第二调制光子脉冲群光子脉冲的所述第二波长颜色具有在0.1nm与1cm之间的波长。
方案13.如方案1所述的方法，其中所述第一调制光子脉冲群的所述第一波长颜色具有近红色波长；并且
其中所述第二调制光子脉冲群光子脉冲的所述第二波长颜色具有远红色波长。
方案14.如方案1所述的方法，其中所述第一调制脉冲群具有在0.01微秒与999微秒之间的一个或多个光子脉冲启动持续时间；并且
所述第二调制脉冲群具有在0.01微秒与999微秒之间的一个或多个光子脉冲启动持续时间。
方案15.如方案1所述的方法，其中所述第一调制脉冲群具有在999微秒与99毫秒之间的一个或多个光子脉冲启动持续时间；并且
所述第二调制脉冲群具有在999微秒与99毫秒之间的一个或多个光子脉冲启动持续时间。
方案16.如方案1所述的方法，其中所述第一调制脉冲群具有在99毫秒与999毫秒之间的一个或多个光子脉冲启动持续时间；并且
所述第二调制脉冲群具有在99毫秒与999毫秒之间的一个或多个光子脉冲启动持续时间。
方案17.如方案1所述的方法，所述方法还包括：
提供与所述至少一个光子发射调制控制器通信的主逻辑控制器，其中所述主逻辑控制器向所述至少一个光子发射调制控制器发送从所述至少一个光子发射器控制以下项的命令：所述一个或多个第一光子脉冲启动持续时间、所述一个或多个第一光子脉冲关闭持续时间、所述第一光子脉冲强度以及所述第一光子脉冲波长颜色，以及所述一个或多个第二光子脉冲启动持续时间、所述一个或多个第二光子脉冲延迟关闭持续时间、所述第二光子脉冲强度以及所述第二光子脉冲波长颜色。
方案18.如方案17所述的方法，所述方法还包括：
提供与所述主逻辑控制器通信的电力消耗传感器；
监测所述至少一个光子发射器的电力使用；
将所述电力消耗从所述电力消耗传感器传达到在所述主逻辑控制器外部的主机。
方案19.如方案17所述的方法，所述方法还包括
提供至少一个传感器；
监测与所述哺乳动物相关联的至少一个条件，其中与所述哺乳动物相关联的所述至少一个条件是与所述哺乳动物相关联的环境条件或与所述哺乳动物相关联的生理条件；以及
将关于所述条件的数据从所述至少一个传感器传达到所述主逻辑控制器。
方案20.如方案19所述的方法，所述方法还包括：
基于来自所述电力消耗传感器的信息而调整至少所述第一调制脉冲群和所述第二调制脉冲群的所述持续时间、强度、波段以及占空比。
方案21.如方案19所述的方法，其中所述至少一个传感器选自由以下项组成的组：气温传感器、湿度传感器、哺乳动物体温传感器、哺乳动物重量传感器、声音传感器、运动传感器、红外传感器、O2传感器、CO2传感器和CO传感器以及其组合。
方案22.如方案1所述的方法，其中所有额外的或补充的光都被阻挡在所述哺乳动物之外。
方案23.如方案1所述的方法，其中所述信号的所述发射是补充光子源。
方案24.如方案1所述的方法，其中所述第一调制光子脉冲群和所述第二调制光子脉冲群具有至少5％的光量子变化。
方案25.如方案1所述的方法，其中所述第一调制光子脉冲群和所述第二调制光子脉冲群的所述占空比的范围是在0.1％至93％之间。
方案26.如方案1所述的方法，其中所述方法还调节来自所述哺乳动物的期望的反应，其中所述期望的反应选自排卵、饥饿感和情绪。
方案27.如方案26所述的方法，其中所述哺乳动物的所述期望的反应是由所述哺乳动物的下丘脑中的视蛋白介导的反应。
方案28.如方案26所述的方法，其中所述哺乳动物的所述期望的反应是由所述哺乳动物的松果腺介导的反应。
方案29.如方案26所述的方法，其中所述哺乳动物的所述期望的反应是由所述哺乳动物的所述大脑、睾丸、肝、胎盘、心脏、肺、肌肉、肾、胰腺或皮肤中的视蛋白介导的反应。
方案30.如方案2所述的方法，其中所述激素基线水平是使用选自以下项的分析技术来确立：酶免疫测定法(ELISA)、高效液相色谱法(HPLC)以及气相色谱-质谱法。
方案31.一种用于调节哺乳动物体内的激素产生的系统，所述系统包括：
至少一个光子发射器；
与所述至少一个光子发射器通信的至少一个光子发射调制控制器；
其中所述至少一个光子发射器被配置为向所述哺乳动物产生光子信号，其中所述其中所述光子信号包括两个或更多个独立分量，其中所述两个或更多个独立分量包括：
重复的第一调制光子脉冲群的第一独立分量，其中所述第一调制光子脉冲群具有拥有一个或多个第一强度的一个或多个第一光子脉冲启动持续时间，具有一个或多个第一光子脉冲关闭持续时间，以及第一波长颜色；
其中所述第一光子脉冲启动的所述一个或多个持续时间是在0.01微秒与5000毫秒之间，并且其中所述第一光子关闭的所述一个或多个持续时间是在0.1微秒与24小时之间；
以及
重复的第二调制光子脉冲群的第二独立分量，其中所述第二调制光子脉冲群具有拥有一个或多个第二强度的一个或多个第二光子脉冲启动持续时间，具有一个或多个第二光子脉冲关闭持续时间，以及第二波长颜色；
其中所述第二光子脉冲启动的所述一个或多个持续时间是在0.01微秒与5000毫秒之间，并且其中所述第二光子关闭的所述一个或多个持续时间是在0.1微秒与24小时之间；
其中所述第一独立分量和所述第二独立分量在所述信号内同时产生；
其中所述第二调制光子脉冲群不同于所述第一调制光子脉冲群；并且
其中朝向所述哺乳动物的所述信号具有调节哺乳动物体内的激素产生的组合效应。
方案32.如方案31所述的系统，所述系统还包括：
与所述至少一个光子发射调制控制器通信的主逻辑控制器，其中所述主逻辑控制器向所述至少一个光子发射调制控制器发送从所述至少一个光子发射器控制以下项的命令：所述一个或多个第一光子脉冲启动持续时间、所述一个或多个第一光子脉冲关闭持续时间、所述第一光子脉冲强度以及所述第一光子脉冲波长颜色，以及所述一个或多个第二光子脉冲启动持续时间、所述一个或多个第二光子脉冲延迟关闭持续时间、所述第二光子脉冲强度以及所述第二光子脉冲波长颜色。
方案33.如方案31所述的系统，其中所述第一调制光子脉冲群的所述第一波长颜色和所述第二调制光子脉冲群的所述第二波长颜色具有在0.1nm与1cm之间的波长。
方案34.如方案32所述的系统，所述系统还包括
至少一个传感器，其中所述至少一个传感器能够监测与所述哺乳动物相关联的至少一个条件，其中与所述哺乳动物相关联的所述至少一个条件是与所述哺乳动物相关联的环境条件或与所述哺乳动物相关联的生理条件；
其中所述至少一个传感器可操作地连接到第一通信装置，其中所述第一通信装置将数据从所述至少一个传感器发送到所述主逻辑控制器。
方案35.如方案34所述的系统，其中所述至少一个传感器选自包括以下项的组：气温传感器、湿度传感器、哺乳动物体温传感器、哺乳动物重量传感器、声音传感器、运动传感器、红外传感器、O2传感器、CO2传感器和CO传感器以及其组合。
方案36.如方案31所述的系统，其中所述系统还包括两个或更多个光子发射器，其中所述光子发射器能够从每个光子发射器同步发射信号。
方案37.如方案1所述的方法，其中所述激素调节调节所述哺乳动物的行为、繁殖周期、毛发生长、镇静或代谢率。
方案38.一种调节哺乳动物体内的激素的方法，所述方法包括：
提供用于朝向哺乳动物脉冲产生光子信号的系统，所述系统包括：
至少一个光子发射器；
与所述至少一个光子发射器通信的至少一个光子发射调制控制器；
其中所述至少一个光子发射器被配置为向所述哺乳动物产生光子信号，其中所述光子信号包括两个或更多个独立分量，其中所述两个或更多个独立分量包括：
重复的第一调制光子脉冲群的第一独立分量，其中所述第一调制光子脉冲群具有拥有一个或多个第一强度的一个或多个第一光子脉冲启动持续时间，具有一个或多个第一光子脉冲关闭持续时间，以及第一波长颜色；
其中所述第一光子脉冲启动的所述一个或多个持续时间是在0.01微秒与10毫秒之间，并且其中所述第一光子关闭的所述一个或多个持续时间是在0.1微秒与24小时之间；
以及
重复的第二调制光子脉冲群的第二独立分量，其中所述第二调制光子脉冲群具有拥有一个或多个第二强度的一个或多个第二光子脉冲启动持续时间，具有一个或多个第二光子脉冲关闭持续时间，以及第二波长颜色；
其中所述第二光子脉冲启动的所述一个或多个持续时间是在0.01微秒与10毫秒之间，并且其中所述第二光子关闭的所述一个或多个持续时间是在0.1微秒与24小时之间；
其中所述第一独立分量和所述第二独立分量在所述信号内同时产生；
其中所述第二调制光子脉冲群的至少一个方面不同于所述第一调制光子脉冲群；
以及
朝向所述哺乳动物发射所述信号；
其中所述信号的组合效应调节所述哺乳动物体内的激素水平。
Claims (36)
1.一种调节哺乳动物体内的激素的方法，所述方法包括：
提供用于朝向哺乳动物脉冲产生光子信号的系统，所述系统包括：
至少一个光子发射器；
与所述至少一个光子发射器通信的至少一个光子发射调制控制器；
其中所述至少一个光子发射器被配置为向所述哺乳动物产生光子信号，其中所述光子信号包括两个或更多个独立分量，其中所述两个或更多个独立分量包括：
重复的第一调制光子脉冲群的第一独立分量，其中所述第一调制光子脉冲群具有拥有一个或多个第一强度的一个或多个第一光子脉冲启动持续时间，具有一个或多个第一光子脉冲关闭持续时间，以及第一波长颜色；
其中所述第一光子脉冲启动的所述一个或多个持续时间是在0.01微秒与10毫秒之间，并且其中所述第一光子关闭的所述一个或多个持续时间是在0.1微秒与24小时之间；
以及
重复的第二调制光子脉冲群的第二独立分量，其中所述第二调制光子脉冲群具有拥有一个或多个第二强度的一个或多个第二光子脉冲启动持续时间，具有一个或多个第二光子脉冲关闭持续时间，以及第二波长颜色；
其中所述第二光子脉冲启动的所述一个或多个持续时间是在0.01微秒与10毫秒之间，并且其中所述第二光子关闭的所述一个或多个持续时间是在0.1微秒与24小时之间；
其中所述第一独立分量和所述第二独立分量在所述信号内同时产生；
其中所述第二调制光子脉冲群的至少一个方面不同于所述第一调制光子脉冲群；
以及
朝向所述哺乳动物发射所述信号；
其中所述信号的组合效应调节所述哺乳动物体内的激素水平。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括在朝向哺乳动物发射所述信号之前确立所述哺乳动物体内的基线激素水平。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述调节是增加所述哺乳动物体内的激素产生。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述调节是减小所述哺乳动物体内的激素产生。
5.如权利要求1所述的方法，其中待调节的所述激素选自下丘脑激素和垂体激素。
6.如权利要求1所述的方法，其中在所述哺乳动物的大脑、睾丸、肝、胎盘、心脏、肺、肌肉、肾、胰腺或皮肤中调节所述激素。
7.如权利要求5所述的方法，其中所述下丘脑激素选自促肾上腺皮质激素释放激素、催乳素释放因子、生长抑素以及催乳素抑制因子。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述催乳素释放因子包括血清素、乙酰胆碱、鸦片剂和雌激素中至少之一。
9.如权利要求7所述的方法，其中所述催乳素抑制因子包括多巴胺。
10.如权利要求5所述的方法，其中所述垂体激素选自促肾上腺皮质激素、黑色素细胞刺激激素、内咖肽、生长激素、黄体化激素和卵泡刺激激素、甲状腺刺激激素以及催乳素。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述激素是褪黑素。
12.如权利要求3所述的方法，其中所述激素产生是增加到超过所述基线水平0.1％到5000％。
13.如权利要求4所述的方法，其中所述激素产生是减小到低于所述基线水平0.1％到5000％。
14.如权利要求1所述的方法，其中所述第一调制光子脉冲群的所述第一波长颜色具有在0.1nm与1cm之间的波长；并且
其中所述第二调制光子脉冲群光子脉冲的所述第二波长颜色具有在0.1nm与1cm之间的波长并且不同于所述第一调制脉冲群的所述第一波长颜色。
15.如权利要求1所述的方法，其中所述第一调制光子脉冲群的所述第一波长颜色具有近红色波长；并且
其中所述第二调制光子脉冲群光子脉冲的所述第二波长颜色具有远红色波长。
16.如权利要求1所述的方法，其中所述第一调制脉冲群具有在0.01微秒与999微秒之间的一个或多个光子脉冲启动持续时间；并且
所述第二调制脉冲群具有在0.01微秒与999微秒之间的一个或多个光子脉冲启动持续时间。
17.如权利要求1所述的方法，其中所述第一调制脉冲群具有在999微秒与10毫秒之间的一个或多个光子脉冲启动持续时间；并且
所述第二调制脉冲群具有在999微秒与10毫秒之间的一个或多个光子脉冲启动持续时间。
18.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
提供与所述至少一个光子发射调制控制器通信的主逻辑控制器，其中所述主逻辑控制器向所述至少一个光子发射调制控制器发送从所述至少一个光子发射器控制以下项的命令：所述一个或多个第一光子脉冲启动持续时间、所述一个或多个第一光子脉冲关闭持续时间、所述第一光子脉冲强度以及所述第一光子脉冲波长颜色，以及所述一个或多个第二光子脉冲启动持续时间、所述一个或多个第二光子脉冲延迟关闭持续时间、所述第二光子脉冲强度以及所述第二光子脉冲波长颜色。
19.如权利要求18所述的方法，所述方法还包括：
提供与所述主逻辑控制器通信的电力消耗传感器；
监测所述至少一个光子发射器的电力使用；
将所述电力消耗从所述电力消耗传感器传达到在所述主逻辑控制器外部的主机。
20.如权利要求18所述的方法，所述方法还包括
提供至少一个传感器；
监测与所述哺乳动物相关联的至少一个条件，其中与所述哺乳动物相关联的所述至少一个条件是与所述哺乳动物相关联的环境条件或与所述哺乳动物相关联的生理条件；以及
将关于所述条件的数据从所述至少一个传感器传达到所述主逻辑控制器。
21.如权利要求20所述的方法，所述方法还包括：
基于来自所述电力消耗传感器的信息而调整至少所述第一调制脉冲群和所述第二调制脉冲群的所述持续时间、强度、波段以及占空比。
22.如权利要求20所述的方法，其中所述至少一个传感器选自由以下项组成的组：气温传感器、湿度传感器、哺乳动物体温传感器、哺乳动物重量传感器、声音传感器、运动传感器、红外传感器、O2传感器、CO2传感器和CO传感器以及其组合。
23.如权利要求1所述的方法，其中所有额外的或补充的光都被阻挡在所述哺乳动物之外。
24.如权利要求1所述的方法，其中所述信号的所述发射是补充光子源。
25.如权利要求1所述的方法，其中所述第一调制光子脉冲群和所述第二调制光子脉冲群具有至少5％的光量子变化。
26.如权利要求1所述的方法，其中所述第一调制光子脉冲群和所述第二调制光子脉冲群的所述占空比的范围是在0.1％至93％之间。
27.如权利要求1所述的方法，其中所述方法还调节来自所述哺乳动物的期望的反应，其中所述期望的反应选自排卵、饥饿感和情绪。
28.如权利要求27所述的方法，其中所述哺乳动物的所述期望的反应是由所述哺乳动物的下丘脑中的视蛋白介导的反应。
29.如权利要求27所述的方法，其中所述哺乳动物的所述期望的反应是由所述哺乳动物的松果腺介导的反应。
30.如权利要求27所述的方法，其中所述哺乳动物的所述期望的反应是由所述哺乳动物的所述大脑、睾丸、肝、胎盘、心脏、肺、肌肉、肾、胰腺或皮肤中的视蛋白介导的反应。
31.如权利要求2所述的方法，其中所述激素基线水平是使用选自以下项的分析技术来确立：酶免疫测定法、高效液相色谱法以及气相色谱-质谱法。
32.如权利要求1所述的方法，其中所述激素的调节调节所述哺乳动物的行为、繁殖周期、毛发生长、镇静或代谢率。
33.一种调节哺乳动物体内的激素的方法，所述方法包括：
提供用于朝向哺乳动物脉冲产生光子信号的系统，所述系统包括：
至少一个光子发射器；
与所述至少一个光子发射器通信的至少一个光子发射调制控制器；
其中所述至少一个光子发射器被配置为向所述哺乳动物产生光子信号，其中所述光子信号包括两个或更多个独立分量，其中所述两个或更多个独立分量包括：
重复的第一调制光子脉冲群的第一独立分量，其中所述第一调制光子脉冲群具有拥有一个或多个第一强度的一个或多个第一光子脉冲启动持续时间，具有一个或多个第一光子脉冲关闭持续时间，以及第一波长颜色；
其中所述第一光子脉冲启动持续时间的所述一个或多个持续时间是在0.01微秒与5000毫秒之间，并且其中所述第一光子关闭持续时间的所述一个或多个持续时间是在0.1微秒与24小时之间；
以及
重复的第二调制光子脉冲群的第二独立分量，其中所述第二调制光子脉冲群具有拥有一个或多个第二强度的一个或多个第二光子脉冲启动持续时间，具有一个或多个第二光子脉冲关闭持续时间，以及第二波长颜色；
其中所述第二光子脉冲启动持续时间的所述一个或多个持续时间是在0.01微秒与5000毫秒之间，并且其中所述第二光子关闭持续时间的所述一个或多个持续时间是在0.1微秒与24小时之间；
其中所述第一独立分量和所述第二独立分量在所述信号内同时产生；
其中所述第一独立分量的所述一个或多个第一光子脉冲启动持续时间以不同的时间引发，并且相对于所述信号内同时产生的所述第二独立分量的所述一个或多个第二光子脉冲启动持续时间有所偏移；
其中所述第二调制光子脉冲群的第二波长颜色不同于所述第一调制光子脉冲群的所述第二波长颜色；
并且
朝向所述哺乳动物发射所述信号；
其中所述信号的组合效应调节所述哺乳动物体内的激素水平。
34.如权利要求33所述的方法，其中所述方法还包括在朝向哺乳动物发射所述信号之前确立所述哺乳动物体内的基线激素水平。
35.如权利要求34所述的方法，其中所述调节是增加所述哺乳动物体内的激素产生。
36.如权利要求34所述的方法，其中所述调节是减小所述哺乳动物体内的激素产生。
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| CN202110649391.XA CN115463349A (zh) | 2021-06-10 | 2021-06-10 | 使用光子调制来调节哺乳动物体内的激素的方法 |
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