DE10100663A1 - EEG Stimulation durch modulierten binaurale Laufzeitdifferenz sowie Biofeedback - Google Patents

EEG Stimulation durch modulierten binaurale Laufzeitdifferenz sowie Biofeedback

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Description

Anwendungsgebiet
Die Erfindung betrifft Verfahren nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 2 und 3 und eine Vorrichtung zur Durchführung mindestens eines der Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 21.
In zunehmendem Maße leiden Menschen heute unter psychischen Belastungen, die z. B. durch erhöhte berufliche und private Beanspruchungen hervorgerufen werden. Diese Belastungen werden auch als "Stress" bezeichnet. Dabei ist es eine allgemein bekannte Tatsache, dass sich die Leistungsfähigkeit einer Person unter Stresseinfluss verschlechtert.
Aus diesem Grunde werden Verfahren und Vorrichtungen benötigt, die Stress abbauen oder allgemein die Leistungsfähigkeit steigern.
Ein Verfahren Stress abzubauen und die Leistungsfähigkeit zu steigern besteht darin, die Gehirnwellen einer Person dahingehend zu beeinflussen, dass ein entsprechender psychologischer Zustand entsteht.
Die Frequenzbänder der Gehirnwellen werden bestimmten Entspannungszuständen zugeordnet: Im Wachzustand sind vorwiegend Frequenzen von 14 Hz bis 20 Hz im Spektrum enthalten, dieser Zustand wird als Beta-Zustand bezeichnet. Im entspannten Zustand (Schlaf) treten Frequenzen von 8 Hz bis 13 Hz auf. Das dazugehörige Frequenzspektrum wird als Alpha-Bereich bezeichnet. Es werden weitere Frequenzbänder bis herunter zu 2 Hz unterschieden. Nach neueren Erkenntnissen weisen bestimmte psychische Zustände (Wachsamkeit, Kreativität . . .) eine Komposition von unterschiedlichen Frequenzbereichen auf.
Durch Stimulierung der Physiologie, insbesondere der Wahrnehmungsorgane mit den entsprechenden Frequenzen, werden mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit vermehrt Gehirnwellen mit der gewünschten Frequenz erzeugt und der dazugehörige Zustand erreicht.
Um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass die Frequenz der Gehirnwellen der Stimulierungsfrequenz folgt, wird ein Biofeedback dahingehend eingesetzt, dass die Physiologie der Person gemessen wird und die Stimulierung so gesteuert wird, dass die Gehirnwellen in der gewünschten Weise beeinflusst werden.
Empirische Untersuchungen haben gezeigt, dass mit einer Wahrscheinlichkeit das System auch dann wirkt, wenn die Stimulierungsfrequenz ohne Biofeedback in geeigneter Weise mit einem Funktionsgenerator gesteuert wird.
Stand der Technik
In US 3884218 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem angenehme Klänge mit Schlaf-EEG-Spektren amplitudenmoduliert werden. Die gezielte Beeinflussung der EEG-Spektren zur Erreichung des gewünschten Zustands, findet hier nicht statt.
In US 4335710 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem ein Rauschen mit einer Frequenz amplitudenmoduliert wird, die über einen Rampengenerator von einer Anfangs- Modulationsfrequenz bis zu einer End-Modulationsfrequenz linear gesteuert wird. Die Wahrnehmung des modulierten Rauschens wird über die Zeit als unangenehm empfunden und schränkt die Anwendungsmöglichkeiten ein.
In US 4834701 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem rechts und links Töne (f1, f2) unterschiedlicher Frequenz dargeboten werden. Es erfolgt eine Stimulierung mit der Differenzfrequenz (f1-f2). Die Wahrnehmung der Frequenzen wird über die Zeit als unangenehm empfunden und schränkt die Anwendungsmöglichkeiten ein.
In US 5954630 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem niederfrequente Wellen amplitudenmoduliert werden. Die Wahrnehmung der Frequenzen wird über die Zeit als unangenehm empfunden und schränkt die Anwendungsmöglichkeiten ein.
In US 5159703 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem durch Amplituden- oder Frequenzmodulation einer sehr niedrigen Frequenz oder einer Ultraschall Frequenz eine unhörbare Kommunikation (Subliminals) realisiert wird. Nachteilig bei dem Verfahren ist, dass zur Realisierung spezielle Geräte mit der erforderlichen Bandbreite notwendig sind.
In US 3753433 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem ein EEG abgeleitet wird und mit dem verstärkten Signal ein Ton amplituden- und frequenzmoduliert wird. Es findet hier ein unmittelbares Biofeedback statt, ohne dass das EEG durch das Stimulationssignal systematisch beeinflusst wird. Die Wahrnehmung der Frequenzen wird über die Zeit als unangenehm empfunden und schränkt die Anwendungsmöglichkeiten ein.
In US 4228807 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem ein EEG abgeleitet wird und in zwei Frequenzbänder gefiltert werden. Es findet ein unmittelbares Biofeedback statt, ohne dass das EEG durch das Stimulationssignal systematisch beeinflusst wird. Die Wahrnehmung der Frequenzen wird über die Zeit als unangenehm empfunden und schränkt die Anwendungsmöglichkeiten ein.
In US 4335710 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem über einen Funktionsgenerator eine Stimulationsfrequenz gesteuert wird. Die Wahrnehmung der Frequenzen wird über die Zeit als unangenehm empfunden und schränkt die Anwendungsmöglichkeiten ein.
In US 4928704 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem das EEG mittels aktiven Filtern analysiert wird und damit die Stimulationsfrequenz und Amplitude gesteuert wird. Die Wahrnehmung der Frequenzen wird über die Zeit als unangenehm empfunden und schränkt die Anwendungsmöglichkeiten ein.
In US 4883067 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem ein EEG abgeleitet wird und mittels eines Synthesizers in Musik steuert. Bei diesem Verfahren ist der Benutzer auf das Musik- und Klang Repertoire des Systems festgelegt, was eine beträchtliche Einschränkung der Anwendungsmöglichkeiten bedeutet.
Beschreibung der Erfindung
Es soll erfindungsmäßig eine Vorrichtung entwickelt werden, die EEG Stimulation sowie Biofeedback verwendet, die in gezielter Weise den psychischen Zustand einer Person beeinflusst.
Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig durch Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 3 und einer Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 21 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in gezielter Weise eine modulierte binauralen Laufzeitdifferenz erzeugt, da sich gezeigt hat, dass mit diesen Mitteln eine positive Beeinflussung des psychischen Zustandes einer Person, insbesondere der Stresszustand erfolgt.
Durch dieses Verfahren ist es möglich, dass alle Klänge (Musik, Sprache, Naturgeräusche) als Trägersignal Verwendung finden. So kann der Benutzer seinen ganz normalen Musikkonsum dazu verwendet um aktiv auf seinen psychischen Zustand, z. B. Stress einzuwirken. Da das Modulationssignal keine eigene Klangeigenschaften hat, wird der Benutzer nicht mit einem Grundton belästigt. Ferner ist es bei dem Verfahren möglich, das EEG mit Frequenzgemischen zu stimulieren. Vergleichsmessungen haben auch gezeigt, dass die Intensität der Stimulierung dieses Verfahrens eine stärkere Wirkung gegenüber den bekannten Verfahren aufweist.
Ferner ist es möglich das modulierte binauralen Laufzeitdifferenz-Verfahren zur Verschlüsselung von Subliminals zu verwenden, dabei wird als Modulationssignal sprachlich die gewünschte Nachricht verwendet.
Die Grundidee des Patentes liegt in der Tatsache, dass das Richtungshören vorwiegend durch Laufzeitunterschiede des Klanges zu den beiden Ohren geschieht. Befindet sich eine Geräuschquelle (Trägersignal) links von der Person, so erreicht der Schall das linke Ohr zum Zeitpunkt t, das rechte Ohr zum Zeitpunkt t + t1 (t1 = Laufzeit des Schalls). Ist die Schallquelle in der Mitte, so erreicht der Schall beide Ohren gleichzeitig (rechts t, links t). Kommt der Schall von rechts, so ergibt sich (rechts t, links t + t1).
Wird der Laufzeitunterschied mit einem Sinus mit der Frequenz z. B. 1 Hz von t, t + t1 bis t + t1, t (rechts, links) moduliert (Modulationsfrequenz), so entsteht die Wahrnehmung, dass das Geräusch (Trägersignal) mit einer Frequenz von z. B. 1 Hz zwischen der rechten und der links Seite hin und her pendelt.
Empirische Untersuchungen haben gezeigt, dass es bei akustischer Stimulation mit einem Signal dieser Art zu einer Stimulierung von Gehirnwellen mit der gegebenen Modulationsfrequenz kommt.
Selbstverständlich kann die Modulation der Laufzeitunterschiede mit beliebigen Frequenzgemischen erfolgen, was eine Evozierung entsprechender Frequenzspektren zur Folge hat.
Um die Stimulierung in der vorteilhaften Weise zu bewirken, ist es notwendig, dass das Stimulationssignal so gesteuert wird, dass der psychische Zustand der Person den gewünschten Zustand erreicht. Dazu wird das Stimulationssignal durch eine Zeitschaltung, oder durch die Ableitung und Auswertung von Biosignalen, oder durch ein externes Modulationssignal gesteuert.
Die Person nimmt die Simulationssignale wahr, was wiederum Auswirkungen auf den psychischen Zustand der Person hat. Durch diese Rückkopplung (Biofeedback) der erfindungsmäßigen Verfahren werden die Stimulationssignale dem jeweiligen psychischen Zustand angepasst, was eine flexible Therapie ermöglicht. Dabei erzeugt das Auswertungssystem immer wieder verschiedene Stimulationssignale, wobei die Wirkung, wie z. B. die Entspannung oder Anspannung der Person von den Sensoren gemessen und vom Auswertungssystem bewertet wird.
Um die Wirkung der Stimulationssignale auf die Person vorherzusagen, verwendet das Auswertungssystem mit Vorteil Korrelationsprogramme zur Ermittlung eines funktionalen Zusammenhanges zwischen dem psychischen Zustand der Person und dem Stimulationssignal. Mit einem solchen funktionalen Zusammenhang kann mit großer Wahrscheinlichkeit vorhergesagt werden, welche Wirkung ein Stimulierungssignal auf die Person haben wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Verfahren verwendet das Auswertungssystem lernfähige Programme, die selbstständig neue Stimulationssignale oder komplexe Muster von Stimulationssignalen generieren. Nach einer Trainingsphase stellt sich das Verfahren so besonders gut auf die Peron ein und bewirkt eine optimale Beeinflussung des psychischen Zustandes. Solche lernfähigen Programme verwenden insbesondere künstliche neuronale Netze, die besonders zur Analyse von nicht in deterministischer Weise zu erfassende Zusammenhängen geeignet sind. Auch eignen sich künstliche neuronale Netze sehr gut zur Auswertung komplexer Muster, wie z. B. Messreihen von physiologischen Parametern.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann in einer Ausführung der Verfahren die Person über Steuerelemente direkt auf das Auswertungssystem einwirken. Somit kann die Person bewusst auf das Auswertungssystem einwirken. Im Zusammenhang mit den Messungen der physiologischen Parameter ist somit ein Bild von der Wirkung der Stimulationssignale vorhanden und wird wiederum in die Erzeugung der Stimulationssignale einbezogen.
In einer anderen vorteilhaften Ausführung kann das Steuerelement die Eingabe eines Spieles sein, so dass der Biofeedback-Prozess unterhaltsam gestaltet ist.
Mit Vorteil werden die Stimulationssignale durch eine Zeitschaltung beendet oder in eine andere Phase gebracht.
Ebenfalls ist es vorteilhaft, dass in dem Auswertungssystem bestimmte Grenzwerte vorgegeben sind, die verhindern, dass besonders unangenehme oder sogar schädliche Stimulationssignale an die Person übertragen werden.
In einer anderen vorteilhaften Ausführung der erfindungsmäßigen Verfahren stimuliert das Stimulationssystem die Person durch Lichtreize oder visuelle Darstellungen.
In einer besonders ausgezeichneten Ausführung der Verfahren tauscht das Auswertungssystem über eine Schnittstelle Daten mit einer externen Datenverarbeitungsanlage aus. Dadurch kann z. B. ein Therapeut den Fortgang einer Therapie überwachen, ohne selbst in der nähe der behandelten Person zu sein. Des weiteren kann ein Therapeut über die Schnittstelle im Auswertungssystem gespeicherte oder aktuelle Daten abrufen und während oder nach der Therapie auswerten.
Die erfindungsmäßige Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren weist Sensoren zur elektrischen Messung des physiologischen Zustandes auf und/oder eine Zeitschaltung und/oder ein externes Stimulationssignal auf. Ein Auswertungssystem der erfindungsgemäßen Vorrichtung dient der Messwertauswertung und Bewertung des psychischen Zustandes der Person und ein Stimulationssystem überträgt Stimulationssignale an die Person.
Bevorzugt weist das Auswertungssystem Korrelationsprogramme zur Ermittlung eines funktionalen Zusammenhanges zwischen den Bewertungen der psychischen Zustände und dem Stimulationssignal auf.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist das Auswertungssystem lernfähige Programme, insbesondere künstliche neuronale Netze auf. Durch lernfähige Programme kann das Auswertungssystem selbständig Stimulationssignale oder Muster von Stimulationssignalen entwickeln, die optimal an den psychischen Zustand der Person angepasst sind.
Mit Vorteil weist das Auswertungssystem eine Schnittstelle auf, über die mit einer externen Datenverarbeitungsanlage Daten austauschbar sind. Auf diese Weise ist eine Fernübertragung des Auswertungssystems und des Stimulationssystems möglich.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Stimulationssystem als dynamisch steuerbares Laufzeitglied ausgeführt, mit dem sich auf einfache Weise eine modulierte binauralen Laufzeitdifferenz erzeugen läßt.
Mit Vorteil weist das interne Trägersignal mindestens ein Speichersystem mit wahlfreiem Zugriff auf. Dabei wird mit Vorteil ein Abspielgerät für CD oder ein nichtmechanisches Abspielgerät eingesetzt. In dem Speichersystem mit wahlfreiem Zugriff sind insbesondere natürliche Geräusche oder gesprochene Worte gespeichert. Das Auswertungssystem kann in Abhängigkeit von der Bewertung des psychischen Zustandes der Person schnell und genau auf einzelne gespeicherte Informationen zugreifen und sie als Trägersignal an die Peron übertragen.
In anderen vorteilhaften Ausführungsformen weist die erfindungsmäßige Vorrichtung Generatoren für visuelle Stimulierungssignale der Person auf.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsmäßigen Vorrichtung weist das Auswertungssystem Anzeigen für die gemessenen physiologischen Parameter auf, die z. B. ein Therapeut während der Therapie beobachten kann.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens und einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Fig. 2 eine schematische Darstellung zum Erzeugen einer modulierten binauralen Laufzeitdifferenz.
Fig. 3a eine Darstellung einer Relation zwischen dem Wert des Modulationssignals und der Länge des Laufzeigliedes bei einem Sinussignal.
Fig. 3b eine Darstellung einer Relation zwischen dem Wert des Modulationssignals und der Länge des Laufzeigliedes bei einer Dreiecksignal.
Fig. 4 eine Darstellung einer Stimulationsfunktion.
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens und einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Grundlage der vorliegenden Erfindung ist eine EEG Stimulation durch Erzeugen einer modulierten binauralen Laufzeitdifferenz. Die EEG Stimulation ist dazu geeignet, den psychischen Zustand einer Person positiv zu beeinflussen. Dazu hört die Person mittels eines akustischen Wandlers (z. B. Kopfhörers) Klänge ihrer Wahl, die mit einer binauralen Laufzeitdifferenz moduliert sind.
Um das zu erreichen wird zunächst ein Mono- oder Stereo- Trägersignal intern erzeugt (1) oder extern zugeführt (2). Das interne Signal (1) wird durch Klang- und/oder Geräuschgeneratoren sowie Klangkonserve oder Datenträger erzeugt. Das externe (2) Trägersignal wird durch ein beliebiges Audiosignal zugeführt.
In einer Signalaufbereitung (15) wird das Trägersignal manipuliert, so dass die Klangeigenschaften des Signals in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Auswertungssystems (9) durch die Daten des Biofeedback Input (6) und des Funktionsgenerators (8) sowie des externen Modulationssignals (14), beeinflusst werden. So kann z. B. bei einem Modulationssignal höherer Frequenz auch das Trägersignal so gefiltert werden, dass höhere Frequenzanteile im Audiobereich bevorzugt werden.
Nach der Signalaufbereitung (15) wird das aufbereitete Trägersignal (12) dem Stimulationssystem (3) zugeführt. Das aufbereitete Trägersignal (12) besteht aus der rechten Komponenten (12a) und der linken Komponente(12b). Das Stimulationssystem (3) wird im Wesentlichen durch zwei Laufzeitglieder variabler Länge (16a), (16b) gebildet. Die eingestellte Länge eines Laufzeitgliedes (16a), (16b) bestimmt die Zeit, die ein Signal braucht, um vom Eingang zum Ausgang des Laufzeitgliedes (16a), (16b) zu gelangen. Die Länge jedes Laufzeitgliedes (16a), (16b) kann von 0 bis tmax kontinuierlich gesteuert werden. Die Beziehung zwischen Modulationssignal (13) und der Länge der beiden Laufzeitglieder (16a) und (16b) und damit die Verzögerung des Stimulationssignal werden in Fig. 3a und 3b dargestellt. Das Stimulationssignal (4) wird einem akustischen Wandler (5) zugeführt.
Das Modulationssignal wird so erzeugt, dass es zu einer optimalen Stimulierung des EEG kommt. Die komplexeste und auch wirkungsvollste Variante der Erfindung besteht darin, dass Biosignale von der Person abgenommen werden die auf den momentanen Zustand der Person schließen lassen. Durch physiologische Sensoren werden Biosignale EEG, EOG, EMG, EKG, GSR, Respiration gemessen (19) und im Biofeedback Input (6) aufbereitet. Dieses Signal, zusammen mit dem Signal eines Steuerelements (17) wird dem Auswertungssystem (9)zugeführt. Mit Steuerelementen (17) kann die Person oder ein Therapeut bestimmte Ereignisse signalisieren.
Eine zweite Variante besteht darin, durch eine Eingabeeinheit (7) einen Funktionsgenerator (8) einzustellen. Der Funktions­ generator (8) erzeugt in einem zeitlichen Ablauf Werte für Frequenz und Amplitude, die dem Auswertungssystem (9) zugeführt werden.
Eine weitere Variante besteht darin, dass ein externes Modulationssignal (14) dem Auswertungssystem (9) zugeführt wird. Diese Variante dient dazu, als Modulationssignal Audiosignale zu ermöglichen.
Die Varianten können jede für sich und in Kombination miteinander verwendet werden.
Die Eingangswerte des Auswertungssystems (9) werden so verarbeitet, dass es zu der gewünschten Stimulierung des EEG durch das Stimulationssignal kommt. Neben einer linearen Kopplung des Biofeedback-Inputs mit der Generierung des Stimulationssignals, besteht ein lernendes System, dass komplexe Beziehungen zwischen der Generierung des Stimulationssignals und dem Biofeedback-Input aufgrund der historischen Daten herstellt, und in seine Strategien zu optimaler Stimulierung des EEG einbezieht.
Neben der elektrischen Realisierung des Verfahrens ist auch eine mechanische Realisierung denkbar, bei der der akustische Wandler Klänge wiedergibt und mit der Modulationsfrequenz vor der Person hin- und herschwingt.
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Erzeugung einer modulierten binauralen Laufzeitdifferenz.
Zur Realisierung der modulierten binauralen Laufzeitdifferenz wird das linke (12a) und das rechte (12b) Trägersignal je auf ein Laufzeitglied variabler Länge (16a),(16b) geführt. Um den Effekt zu erreichen, muß das linke Laufzeitglied (16a) eine reziproke Längenänderung zum rechten Laufzeitglied (16b) aufweisen. Die Negation wird durch den Inverter (20) realisiert.
Fig. 3a Darstellung einer Relation zwischen dem Wert des Modulationssignals und der Länge des Laufzeigliedes bei einem Sinussignal.
Bei der Darstellung handelt es sich bei dem Trägersignal um ein Monosignal, das beide Laufzeitglieder (16a) und (16b) steuert. Es wird ein Sinus als Modulationssignal verwendet. Im Nullpunkt des Modulationssignals (13) beträgt die Länge der beiden Laufzeitglieder (16a), (16b) tmax/2. Im positiven Maximum des Modulationssignals beträgt die Länge des linken Laufzeitgliedes 0 mS, die Länge des rechten Laufzeitgliedes tmax. Im negativen Maximum des Modulationssignals beträgt die Länge des linken Laufzeitgliedes tmax, die Länge des rechten Laufzeitgliedes 0 mS.
Fig. 3b Darstellung einer Relation zwischen dem Wert des Modulationssignals und der Länge des Laufzeigliedes bei einer Dreiecksignal.
Diese Abbildung zeigt die Relation des Modulationssignals (13) zu jeweils der Längensteuerung der Laufzeitglieder (16a) und (16b) entsprechend Fig. 3a mit einem Dreiecksignal.
Fig. 4 Darstellung einer Stimulationsfunktion.
In der Eingabeeinheit werden die zeitlichen Verläufe des Modulationssignals (13) im Bezug auf Frequenz und Amplitude festgelegt. In Fig. 4 wird exemplarisch ein zeitlicher Verlauf des Modulationssignals gezeigt. Beginnend mit einer Modulationsfrequenz von 15 Hz und einer Modulationsamplitude von 50%, fällt die Modulationsfrequenz in 10 Min. auf 9 Hz ab und verbleibt auf dieser Frequenz bis zur 20. Min. Die Amplitude des Modulationssignals (13) fällt kontinuierlich bis zur 20. Min.
Numerierung der Komponenten
1
Trägersignal intern
2
Trägersignal extern
3
Stimulationssystem
4
Stimulationssignal
4
a Stimulationssignal (links)
4
b Stimulationssignal (links)
5
Akustischer Wandler
6
Biofeedback-Input
7
Eingabeeinheit
8
Funktionsgenerator
9
Auswertungssystem
10
Anzeige
11
Physiologisches Biofeedback
12
Aufbereitetes Trägersignal
12
a Trägersignal links
12
b Trägersignal rechts
13
Modulationssignal
14
Externes Modulationssignal
15
Trägersignal Aufbereitung
16
a Laufzeitglied variabler Länge (links)
16
b Laufzeitglied variabler Länge (rechts)
17
Steuerelement
18
Datenverarbeitungsanlage (EDV)
19
Sensoren
20
Inverter

Claims (39)

1. Verfahren zur EEG Stimulation wobei
  • a) physiologische Signale einer Person durch Sensoren (19) abgenommen werden, in einen Biofeedback Input (6) verstärkt, gefiltert sowie analysiert werden.
  • b) Die im Biofeedback Input (6) ermittelten Messwerte und im Auswertungssystem (9) gespeicherte, den Messwerten zuzuordnenden Informationen, wird im Auswertungssystem (9) der momentanen EEG-Zustand bewertet, und
  • c) ein Modulationssignal (13) in Abhängigkeit der Bewertung des momentanen psychischen Zustandes der Person erzeugt.
  • d) Das Modulationssignal (13) steuert in einem Stimulationsystem (3) die Laufzeitmodulation des aufbereiteten Trägersignals (12) mittels der Laufzeitglieder (16a), (16b), so dass ein Stimulationssignal (4) erzeugt wird, das einen akustischen Wandler (5) treibt.
  • e) Das Trägersignal wird intern (1) durch Tonträger oder Generatoren, sowie
  • f) extern durch beliebige Tonsignale (2) zugeführt, und
  • g) durch eine Träger-Signal-Aufbereitung (15) manipuliert, die vom Auswertungssystem (9) gesteuert wird
  • h) das in einem Stimulationsystem (3) die Laufzeitmodulation des aufbereiteten Trägersignals (12) mittels der Laufzeitglieder (16a), (16b) so steuert, dass ein Stimulationssignal (4) erzeugt wird.
  • i) Das Trägersignal wird intern durch Tonträger oder Generatoren (1), sowie
  • j) extern durch beliebige Trägersignale (2) zugeführt, und
  • k) durch eine Träger-Signal-Aufbereitung (15) gefiltert, die vom Auswertungssystem (9) gesteuert wird.
2. Verfahren zur EEG Stimulation wobei
  • a) mittels einer Eingabeeinheit (7)
  • b) ein Funktionsgenerator (8) eingestellt wird, der
  • c) über ein Auswertungssystem (9) ein Modulationssignal (13) generiert
  • d) das in einem Stimulationsystem (3) die Laufzeitmodulation des autbereiteten Trägersignals (12) mittels der Laufzeitglieder (16a), (16b) so steuert, dass ein Stimulationssignal (4) erzeugt wird, das einen akustischen Wandler (5) treibt.
  • e) Das Trägersignal wird intern durch Tonträger oder Generatoren (1), sowie
  • f) extern durch beliebige Tonsignale (2) zugeführt, und
  • g) durch eine Träger-Signal-Aufbereitung (15) manipuliert, die vom Auswertungssystem (9) gesteuert wird.
3. Verfahren zur EEG Stimulation wobei
  • a) ein externes Modulationssignal (14)
  • b) über ein Auswertungssystem (9) ein Modulationssignal (13) generiert,
  • c) das in einem Stimulationsystem (3) die Laufzeitmodulation des aufbereiteten Trägersignals (12) mittels der Laufzeitglieder (16a), (16b) so steuert, dass ein Stimulationssignal (4) erzeugt wird, das einen akustischen Wandler (5) treibt.
  • d) Das Trägersignal wird intern durch Tonträger oder Generatoren (1), sowie
  • e) extern durch beliebige Tonsignale (2) zugeführt, und
  • f) durch eine Träger-Signal-Aufbereitung (15) manipuliert, die vom Auswertungssystem (9) gesteuert wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Person durch ein Steuerungselement (17) auf das Auswertungssystem (9) einwirken kann.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Biofeedback Input (6) EEG, EOG, EMG, EKG, GSR und Respiration verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stimulationssignal (4) durch das Auswertungssystem (9) auf der Grundlage statischer Zuordnungen zum Biofeedback Input (6) erzeugt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertungen des Biofeedback Inputs (6) und die Stimulationssignale (4) durch Korrelationsprogramme des Auswertungssystems (9) untereinander korreliert werden, so dass ein funktionaler Zusammenhang zwischen dem Biofeedback Input (6) der Person und den von der Person empfangenen Stimulationssignalen (4) hergestellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswertungssystem (9) mit lernfähigen Programmen selbständig Stimulationssignale (4) entwickelt, die zu einer optimierten Beeinflussung des psychischen Zustandes der Person führen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als lernfähige Programme künstliche neuronale Netze verwendet werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Fuzzy Logic-Programme verwendet werden.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das EEG- und EOG-Signal im Biofeedback Input (6) durch Fourieranalyse analysiert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeeinheit (7) Bedienungselemente zur Eingabe der Stimulationsfunktion des Funktionsgenerators (8) enthält.
13. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeeinheit (7) Funktionen zum Speichern und Laden unterschiedlicher Sätze von Stimulationsfunktionen bereitstellt.
14. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionsgenerator (8) das Auswertungssystem(9) steuert.
15. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das externe Modulationssignal (14) das Auswertungssystem steuert.
16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Akustischer Wandler (5) ein unmittelbarer Wandler z. B. Kopfhörer und ein Aufnahmegerät für Tonträger (MC, CD usw.) dient.
17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Stimulationssystem visuelle, thermische oder taktile Stimulationssignale erzeugt werden.
18. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswertungssystem (9) Daten über eine Schnittstelle mit einer externen Datenverarbeitungsanlage (18) austauscht.
19. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeige (10) die Werte des aufbereiteten Trägersignals (12) und/oder die relevanten Werte des Auswertungssystems (9) in geeigneter Weise anzeigt.
20. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2 parallel oder sequentiell zum Einsatz kommen.
21. Vorrichtung zur EEG Stimulation zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, mit
  • a) Sensoren (19) zur elektrischen Messung von physiologischen Daten einer Person,
  • b) ein Biofeedback-Input (6) zur Verstärkung, Filterung sowie Analyse der physiologischen Daten,
  • c) einem Auswertungssystem (9), das die Ausgangswerte des Biofeedback-Inputs (6), des Steuerelements (17), des Funktionsgenerators (8) und des externen Modulationssignals (14) empfängt und Mittel zur Bewertung der Messwerte und im Auswertungssystem (9) gespeicherter, den Messwerten zuordenbarer Informationen aufweist und daraus ein Modulationssignal (13) sowie ein Steuersignal für die Trägersignal Aufbereitung (15) erzeugt.
  • d) Eine Eingabeeinheit (7) zur Eingabe der Werte des Funktionsgenerators (8),
  • e) eine Schnittstelle (18) zum Datenaustausch mit einer externen Datenverarbeitungsanlage,
  • f) eine Anzeige (10) zur Anzeige der relevanten Werte des Trägersignals sowie des Auswertungssystems (9),
  • g) einem Stimulationssystem (3) zur Generierung von Stimulationssignalen (4), die einem akustischen Wandler (5) zugeführt werden,
  • h) einem Generator zur Erzeugung eines internen Trägersignals (1) und/oder eines extern zugeführten Trägersignals (2), sowie eines Systems zur Aufbereitung dieses Signals (15).
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein Steuerungselement (17) auf das Auswertungssystem (9) eingewirkt wird.
23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Biofeedback Input (6) Sensoren (19) für EEG, EOG, EMG, EKG, GSR und Respiration aufweist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswertungssystem (9) ein Programm aufweist, dass auf der Grundlage statischer Zuordnungen aus den Daten des Biofeedback Inputs (6) ein Modulationssignal (13) erzeugt.
25. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswertungssystem ein Programm aufweist, dass die Korrelation der Bewertungen des Biofeedback Inputs (6) und das Stimulationssignal (4) zueinander ermittelt.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswertungssystem (9) lernfähigen Programme aufweist, die selbständig Stimulationssignale (4) entwickeln, die zu einer optimierten Beeinflussung des psychischen Zustandes der Person führen.
27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass zur statischen Zuordnung Fuzzy Logic-Programme aufweist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass es als lernfähiges Programm künstliche neuronale Netze aufweist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Biofeedback Input (6) Fourieranalyse-Programme zur Analyse der Daten der Sensoren (19) aufweist.
30. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeeinheit (7) Bedienungselemente zur Eingabe der Stimulationsfunktion des Funktionsgenerators (8) aufweist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeeinheit (7) Funktionen zum Speichern und Laden unterschiedlicher Sätze von Stimulationsfunktionen aufweist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswertungssystem (9) Sinus-, Sägezahn-, und Dreieck- oder andere periodische Generatoren zur Erzeugung des Modulationssignals (13) aufweist.
33. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Stimulationssystem Generatoren für visuelle, thermische und taktile Stimulationssignale aufweist.
34. Vorrichtung nach den Ansprüchen 21, dadurch gekennzeichnet, der Akustischer Wandler (5) einen unmittelbaren Wandler z. B. Kopfhörer und/oder ein Aufnahmegerät für Tonträger (MC, CD usw.) aufweist.
35. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswertungssystem eine Schnittstelle zum Datenaustausch mit einer externen Datenverarbeitungsanlage (18) aufweist.
36. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige (10) eine Darstellung der Werte des aufbereiteten Trägersignals (12) und die relevanten Werte des Auswertungssystems (9) aufweist.
37. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Stimulationssystem dynamisch steuerbare Laufzeitglieder variabler Länge aufweist.
38. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass das in seiner Länge dynamisch steuerbare Laufzeitglied ein digitales, analoges oder als Software programmiertes FiFo aufweist.
39. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden dynamisch steuerbaren Laufzeitglieder variabler Länge (16a) und (16b) so gesteuert werden, dass das Laufzeitglied (16a) eine reziproke Längenänderung zum Laufzeitglied (16b) aufweist. Siehe Skizze 3.
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