DE2713891A1

DE2713891A1 - Vorrichtung zur herstellung und anwendung rhythmischer reizstrukturen

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Publication number: DE2713891A1
Application number: DE19772713891
Authority: DE
Inventors: Helgi-Jon Dr Schweizer
Original assignee: SCHWEIZER HELGI JON DR
Current assignee: SCHWEIZER HELGI JON DR
Priority date: 1977-03-29
Filing date: 1977-03-29
Publication date: 1978-10-12
Also published as: US4195626A

Description

WILHELMS & KI

PA Tb NTAN WALTH

Dr. lic· lfj i-Jon SClIWKI ZKU 8') 18 Di ο.s s cn

Vorrichtung zur Herstellung und Anwendung rhythmischer KeIzstruktüren

DFi. ROLF Γ. WII.HTLMS DFi. HEILMUT KI[JAN

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ILl (FON (O ee) 4MO73· TCLIX '.'.■ J* O7 (w«p J)

PATRANS MJfJCHFN

I¹J [ 613 111* 61'3

Die Kr findung betrifft eine¹ Vorrichtung zur He γη t el lung und Anwendung rhythmischer licizstrukturon, mit einer Einrichtung zur Krzeugung einer Aufeinanderfolge von Reizen, welche Keizgeber und eine Steuerschaltung zur Steuerung der Heizgeber in Abhängigkeit von der Zeit aufweist, mit einer Einrichtung zur Reizdarbietung an einen l'robanden und mit einer Hinrichtung zur Messung- von Reaktionen des l'robanden.

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Es sind Anordnungen dieser Art bekannt, bei welcher die Steuerschaltung eine Lichtquelle zur Erzeugung von Flakkurlicht anregt, welches dazu dient, das Elektroenzephalogramm (EEC) zu aktivieren. Es ist ferner bekannt, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit schwachen Stromimpulsen direkt auf das Gehirn eingewirkt wird (vgl. z.B. Koppen S. Therapiewoche 15 (196'3) S. 165). Bei einer weiteren bekannten Anordnung der eingangs genannten Art ist der Reizgeber ein Bildschirm, auf welchem ein Signal erzeugt wird, dessen Helligkeit durch die Intensität der EEG-Signale des Probanden, der den Bildschirm beobachtet, gesteuert wird.

Die bekannten Vorrichtungen sind nicht in der Lage, komplexe Reizstrukturen in der Art zu erzeugen, daß damit J anger dauernde therapeutische Einwirkungen oder Bewußtseinsveränderungen hervorgerufen worden können. Eventuell benützte rhythmische Signale sind in diesen Vorrichtungen technisch periodisch ablaufende Signalformen ohne Bezug auf biologisch relevante zeitabhängige Vorgänge, ihre Genese und spezifische Beeinflußbarkeit. Die erzielten Wirkungen sind daher häufig nicht kontrollierbar und sogar manchmal gesundheitsschädlich. Der zeitliche Verlauf des Einzelreizes in einer Reizfolge kann bei den bekannten Vorrichtungen nicht beeinflußt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen, bei welcher die Art der Abfolge von Reizen sowie der zeitliche Verlauf der Einzelreize der Abfolge in einfacher Weise frei gewählt und verändert werden können.

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Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelost, daß die Steuerschaltung einen Khythmusstrukturgenurator zur Herstellung mindestens eines rhythmischen Ablaufs als Folge von Intervallen und einen Reizkonturgenera tor zur Erzeugung eines bestimmten Verlaufs einer von der Steuerschaltung ausgegebenen Steuergröße in den Intervallen aufweist. Die getrennte Erzeugung einer Intervallfolge und des zeitlichen Verlaufs der auf die Intervallfolge aufzusetzenden Einzelreize ermöglicht die Herstellung auch komplexer Reizstrukturen, mit denen in kontrollierter Form auf die Existenz und dem zeitlichen Ablauf von neuralen Prozessen und den damit zusammenhängenden organischen Vorgängen eingewirkt werden kann. Bevorzugt ist der Rhythinusstrukturgnnerator dabei zur gleichzeitigen Herstellung mehrerer rhythmischer Abläufe und der Heizkoiit urgcnera t or die mehreren Abläufen zugeordneten Verläufe der Steuergröße mehreren Reizgebern eingebend ausgebildet. Auf dicbc Weise ist es möglich, in definierter Zuordnung zueinander Reize verschiedener Qualität auf den Probanden zur Einwirkung zu bringen.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind der Rhythmusstrukturgenerator und der Reizkonturgenerator durch einen Rechner gebildet, wobei der Rechner ein Intervall durch eine Anzahl von Grundeinheiten definiert und zur Erzeugung der Reizkontur auf den Intervallen entsprechend seiner Programmierung jeder Grundeinheit einen Wert zuordnet, Bevorzugt wird der Rechner durch Mikroprozessoren gebildet, die bei geringem räumlichen Platzbedarf eine ausreichende Rechengeschwindigkeit aufweisen und zu niedrigem Preis kommerziell verfügbar sind. Durch Vorsehen eines Puffer-

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Speichers zur Zwischenspeicherung der Intervalle, d.h. von Zahlen, die die Anzahl von Grundeinheiten darstellen, aus denen ein Intervall besteht, wird es möglich, die tatsächliche zeitliche Länge eines Intervalls durch einen Steueroszillator zu bestimmen, der entsprechend seiner Taktfrequenz jeder Grundeinheit eine bestimmte zeitliche Länge zuordnet. Außerdem ermöglicht die Zwischenspeicherung; dex· Intcrvallängen im Pufforspetcluir unter Umstunden statt zweier oder mehrerer Mikroprozessoren nur einen einzigen zu verwenden, der die Intervall folge und die Reizkontur hintereinander erstellt. Dies ist insbesondere auch deshalb möglich, weil die Maximal frequenz des Steueroszi 11a tor.s in der Praxis k kHz in der Regel nicht überschrei tot.

Um die auf den Probanden ausgeübten Heize von dessen Reaktion auf dieselben abhängig gestalten zu können, ist bevorzugt eine Rückführung für Ausg;»begrößcn der Einrichtung zur Messung von Reaktionen des Probanden auf den Rhythmusstrukturgenerator und/oder den Steueroszillator und/oder einen bzw. mehrere Reizgeber und/oder den Reizkonturgenerator vorgesehen. Da es zweckmäßig ist, nicht den oder die Meßwerte selbst, sondern ein ihnen analoges Steuersignal auf den Rhythmusstrukturgenera tor und/oder den Steueroszillator und/oder den bzw. die Reizgeber und/oder den Reizkonturgenerator zurückzuführen, wird bevorzugt in der Rückführung eine Schnittstellenschaltung vorgesehen.

Um zu erreichen, daß der Proband jeweils nur den gewünschten Reizen ausgesetzt wird, umfaßt die Anordnung zur Reizdarbietung bevorzugt eine über einem Stuhl oder einer Liege zur Aufnahme des Prob.mden absenkbure schalldämniende und lichtundurchlässige kuppelartige Kalotte. Hierin wird bereits für sich eine Erfindung gesehen. Be-

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vorzugt weist die Anordnung zur Reizdarbietung eine oder mehrere Licht gegen die Kalotte pro j i ζ ierende Lichtquellen ;ilti optische Heizgeber auf. Vorzugsweise ist hierbei zwischen Kalotte und Lichtquollen eine Flächenblende vorgesehen. Auf diese Weise wird eine konstante Leuchtstärko im gesamten Gesichtsfeld, ohne fixierbare Konturen für den Probanden erzeugt. Bevorzugt ist ferner als einer der Heizgeber ein Doppelpro jekt ionssyst ein zur Musterprojektion vorgesehen, wobei dns Doppelpro j ek t i on.ssys tem Fischaugenobjektive aufweisen kann. Durch dieses Doppelprojektionssystem wird erreicht, daß Muster oder sonstige Bildinformationcn im gesamten Gesichtsfeld oluie Dezugskonturen erzeugt werden können.

Zur Erzielung akustische!" Heize sind bevorzugt quer zu einer vorgesehenen Lage des Probanden Lautsprecher als Heizgeber in der Kalotte angeordnet.

Kin bevorzugter Reizgeber zur Erzielung mechanischer Reize weist ein Berührelement auf, welches an einem in einem Elektromagneten beweglichen ferromagnetischen Kolben befestigt ist, wobei bevorzugt eine gegen die Kraft des Elektromagneten wirkende Rückholfeder vorgesehen ist. Auf diese Weise wird die Lage des Kolbens und damit des Berührelements vom Stromfluß durch den Magneten abhängig, wodurch sich ein steuerbarer Berührreiz erzielen läßt. Um Berührreize verschiedener Art erzeugen zu können, ist das Berührelement bevorzugt auswechselbar.

Ein weiterer bevorzugter Reizgeber weist eine um eine Well(; elektrisch rotierbare Bürste auf, wobei bevorzugt die Borsten der Bürste radial bezüglich der Drehwelle verlaufen. Damit über die Bürste auch elektrische Reize auf-

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gebracht werden können, sind die Borsten zweckmäßigerweise aus Metall oder metallisiert.

Ein weiterer bevorzugter Heizgeber weist ein Berührelement iiuf, welches um eine zum Berührelement exzentrische Welle drehbar ist. In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist hierbei das lierülirelenient am Rande einer l'lfitte befestigt, die in ihrer Mitte an der Welle eines El ektrornotors befestigt ist.

Ein besonders bevorzugter Roizgeber weist eine Elektrode auf, bei welcher zwischen zwei Kunststoffolien lockeres Filzgewebe zur Aufnahme von Flüssigkeit vorgesehen ist, wobei die eine Kunststoffolie im wesentlichen quer dazu von in das Filzgewebe reichenden und außen über die Folie überstehenden Faserbündeln durchsetzt wird. Eine derartige Elektrode ist flexibel und mit einem Elektrolyten als Flüssigkeit läßt sich mit ihr ein guter Flächenkontakt herstellen. Größe und Zuschnitt der Flächenelektrode lassen sich leicht den Gegebenheiten anpassen. Die Ausbildung der eigentlichen Kontaktelemente als Faserbündel verhindert durch die Kapillarwirkung zwischen den Fasern ein Austreten von Flüssigkeit. Das Nichtaustreten von Flüssigkeit kann ferner dadurch verbessert werden, daß der Bereich zwischen den Folien mit einem Ausgleichs- und Vorratsbehälter für die Flüssigkeit in Verbindung steht. Mit dieser Vorkehrung tritt selbst dann keine Flüssigkeit aus, wenn die flexible Elektrode mit einem sehr kleinen Krümmungsradius und dadurch bedingter Verminderung des Zwischenraums zwischen den Kunststoffolien angelegt wird. Die Faserbündel lassen sich besonders sicher anbringen, wenn sie die Kunststoffolie zweimal durchsetzen und

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mit beiden Kndnn auf der Außenseite der durchsetzten Kunststoffolie liegen. Es ist zweckmäßig, außen bezüglich der durchsetzten Runststoffolie die Faserbündel mit Verstei— f ungsinänt ein zu umgeben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausfülirungsbe ispi ele in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben. Auf dieser zeigt bzw. zeigen

Fig. 1 ein prinzipielles Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung und Anwendung rhythmischer Reizstrukturen nach der Erfindung,

Fig. 2a ein stärker detailliertes Blockschaltbild dieser Vorricht ung,

Fig. 2b den Rhythmusstrukturgenerator, den Reizkonturgenerator, und den Steueroszillator in der erfindungsgeinäiien Vorrichtung zur Herstellung und Anwendung rhythmischer Reizstrukturen in einem bevorzugten Aufbau aus kommerziell verfügbaren Bausteinen,

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung zur Herstellung und Anwendung rhythmischer Reizstrukturen nach der Erfindung,

Fig. 4a eine schematische Teilansicht der Vorrichtung der Fig. 3 in der Draufsicht,

Fig. 4b einen Schnitt längs Linie IV-IV aus Fig. 4a,

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Fig. 5» 6 und 7 verschiedene Reizgeber zur Erzeugung von Berührreizen,

Fig. 8a einen Schnitt durch eine Elektrode zur Anwendung an einem Probanden,

Fig. 8b eine vergrößerte Teilansicht des Endes eines Faserbündels der Elektrode der Fig. 8a und

Fig. 8c einen Querschnitt durch das Ende des Faserbündels der Fig. 8b zur Veranschaulichung der Entstehung von Kapillarzonen zwischen den Fasern.

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Fi;;. 1 zeigt das prinzipielle Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung zur Herstellung und Anwendung rhythmischer Roizstruktüren nach der Erfindung. Block 1 enthält einen Rhythmusstrukturgenerator, der eine Intervallfolge erzeugt, die einen rhythmischen Ablauf definiert. Der Ausgang des Blocks 1 ist mit dem Eingang eines Blocks 2 verbunden, welcher einen ReIzkonturengenerator enthält, der den Vorlauf der Einzelreize in den einzelnen Tntervalien bestimmt. Der Ausgang des HLocks 2 ist mit dem Eingang eines Blocks 3 verbunden, welcher Reizgeber und tine Einrichtung zur Heizdarbietung an einen Probanden enthält. Der Ausgang des Blockes ') ist mit dem Eingang einer durch einen Block h dargestellten Einrichtung zur Messung von Reaktionen des I'robanden verbunden, wobei eine Rückführung der Meßergebnisse auf die reizerzeugenden Einrichtungen vorgesehen ist.

Eig. 2a zeigt ein stärker detailliertes Blockschaltbild der Anordnung gemäß Eig. 1. Der block 1 der Fig. 1 enthält einen Rhythmusstrukturgenerator 1 *51 , einen Pufferspeicher 150. einen Steueroszillator 153, einen Funktionsgenerator 15^ und einen Kassettenrecorder 155. Der Rhythmusstrukturgenerator 151 1st durch einen Mikroprozessor entsprechender Speicherkapazität gebildet. Der Rhythmusstrukturgenerator 15I arbeitet unabhängig (offline) und erstellt die Intervalldauern als digitale Werte in dem Pufferspeicher 15Ο. Das heißt, jedes Intervall wird durch eine Zahl definiert, welche die Anzahl von Grundeinheiten bedeutet, aus denen das Intervall aufgebaut ist. Diese Zahlen werden durch den im Block 2 der Fig. 1 enthaltenen Reizkonturgenerator 2.52 abgerufen, wobei der Reizkonturgenerator bis zur jeweils abgerufenen Zahl zählt und jeder Grundeinheit einen Wert zuordnet, derart, daß die Aneinanderreihung dieser Werte den Reizverlauf bzw.

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die Reizkontur in dem jeweiligen Intervall bestimmt. Die Geschwindigkeit, mit dei· der Reizkonturgenera toi· 252 bis zu der die Anzahl der Grundeinheiten eines Intervalls definierenden Zahl zählt, wird durch die Taktfrequenz des Steueroszillators 153 bestimmt. Dieser Aufbau hat den Vorteil, daß damit die Reizkontur automatisch der Intervälänge angepaßt wird. Diese Verfahrensweise ist möglich, weil die durch den Einsatz— zweck bestimmte praktische maximale Taktfrequenz des Steueroszillators 't kHz nicht überschreitet, so daß die Werte für die Intervalle im Rhythmusstrukturgenerator schneller bestimmt werden können, als sie aus dem Pufferspeicher 150 abgerufen werden.

Die Taktfrequenz wird durch Teilung der Oszillatorfrequenz in zwei progrnmniierbaren Frequenzteilen gewonnen. Die Teiler können hierbei auf verschiedene Weise eingestellt werden, nämlich manuell oder durch Srhnittstellenschaltungen (interface) ^90 und 491» die zur Einrichtung zur Messung von Reak-1ionen des Probanden gehören, oder vom Funktionsgenerator 15^» wodurch sich langsame systematische Veränderungen der Grundfrequenz bzw. der gesamten Rhythmusstruktur erreichen lassen.

Durch die Pfeile zwischen Pufferspeicher 150 und Reizkonturgenerator 252 in Fig. 2a ist angedeutet, daß der Rhythmusstrukturgenerator 151 Intervallabfolgen für mehrere Reizkanäle gleichzeitig erstellen kann. Dor Steueroszillator 153 bzw. seine Frequenzteiler können hierbei den Kanälen nach Belieben zugeordnet werden.

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Dr. H.-J. SClWElZEH PT¹ 61 }/ HP

Dio Int ervall folgen für die einzelnen Kanäle können in gewissen Grenzen, die von der Speicherkapazität und Rechen— gosi hwindigkeit des Khythmusstrukturgonerators bzw. der dai'in verwendeten Mikroprozessoren abhängen, frei gewählt werden. Beispielsweise können gewisse gespeicherte Intervallserien iterativ ablaufen gelassen werden. Mehrere solcher Serien können in beliebigen "Gruppenanordnungen" mit jeweils festgelegter Repetitionszahl aufeinanderfolgen. Zwischen den einzelnen Serien können Totzeiten festgelegt weiden. Die einzelnen Serien können mit einer bestimmten stochastisehen Komponente versehen werden (z.B. in der Kepatit ion.szahl ) , Die Interval länge kann linear und exponentiell mit wählbaren Grenzwerten, wählbarer Intervallanzahl, wählbaren Exponenten und wählbarer Zeitdauer von Zwischenphasen mit unveränderter Intervallänge zu—und abnehmen.

Ferner kann eine definierte Streuung der Intervalle exakten Wert eingeführt werden. Dies geschieht durch Hinzufügen oder Abziehen eines Zufallwertes, der aus einer bestimmten theoretischen Wahrscheinlichkeitsverteilung abgeleitet wird.

Ferner können Kanäle zur Synchronisation, beispielsweise für Betonungseffekte, die genaue Synchronizität erfordern, und zur Einführung definierter Nach- und Vorhalte gekoppelt werden.

Ferner ist es möglich, zufällige Intervallfolgen mit bestimmten statistischen I'arametern durch vorherige Ein— speicherung der Intervalle und zufälligen Abruf zu erzeugen.

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Dr. H.-J. SCIIWETZER Pb (> 1 l/ HP 6 1 3

Wie Fig. 2a ferner zeigt, wird ein Ausgangssignal dos Rhythnmsstrukturgenerators 151 zur Ansteuerung des Funktionsgenerators 15^ verwendet, wodurch sich langsame Änderungen der Taktfrequenz mit dem Ablauf bestimmter rhythmischer Strukturen in Übereinstimmung bringen lassen.

Die Programmeingabe für· den Rhythmusstrukturgonerator I 51 und den Reizkonturgenerator 252 erfolgt über den Kassettenrecorder 155» wobei dieser auch zur Speicherung der errechneten rhythmischen Abläufe verwendet werden kann. Zusätzlich oder alternativ zum Kassettenrecorder 155 kann auch eine Eingabetastatur (nicht gezeigt) vorgesehen soin.

Die vom Reizkonturgenera tor 252 zu den Grundeinheiten der einzelnen Intervalle errechneten Werte dienen als Steuergrößen für die Reizgeber. Der Reizkonturgenerator bestimmt auch die relative Dauer der Totzeit, d.h. die Dauer der KeizgröOe 0 zwischen zwei Reizereignissen.

Die tatsächliche Dauer sowohl der Totzeit als auch des Konturverlaufes wird, wie bereits erwähnt, durch den Steueroszillator 153 bestimmt.

Die durch das Programm zu wählenden Reizkonturen richten sich nach physiologischen Überlegungen. In Frage kommen beispielsweise Rechteckformen, Rampenformen, allgemeine Dreiecksformen, Exponentialfunktionen und exponentielle Anstiege und Abfälle mit eingeschobenem Plateau.

Es ist möglich, zur Entlastung des aus Mikroprozessoren gebildeten Reizkonturgenerators für einige Kanäle auch herkömmliche analoge Konturgeneratoren zu verwenden.

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Dr. H. -J. S(HWKTZICU 1 Π 6 1'}/ HP 6 1')

i)in bevorzugter Aufbau des Rhythmuss truk turgenera tors 151, des Roizkonturgenerators 252 und des Steueroszillators 153 aus kommerziell verfügbarnn Bauelementen ist in Fig. 2b gezeigt.

Zentrale Baugruppe des Rhythmusstrukturgenerators 151 ist ein Mikrorechner SBC 80/20, hergestellt von der Firma Intel-Corporation. Dieser ist über Adressier—, Dei ten- und Steueranschlußle itungen (Bus) mit jeweils einein Bauteil SBC-016, SBC-501 und mehreren Bauteilen SBC-508 verbunden, alle ebenfalls hergestellt von der Firma Intel-Corporation·

Das Bauteil SBC-016 ist ein 16 K-ByIc; Random-Access Speicher zur Aufnahme von Programmen und vorgefertigten Reizintervallstrukturen von einer Bandkassette des Kassettenrecorders 155, der über eine Schnittstelle (interface) ebenfalls mit den Anschlußleitungen (HufI verbunden ist.

Das Bauteil SBC-501 ist eine Steuereinheit für einen direkten Speicherzugang zur Erhöhung der Transferrate bzw. der Transfergeschwindigkeit zwischen Speicher und den Bauteilen SBC-508, die Ein- und Ausgabemodule zur Erstellung und Weitergabe der l6-Bit Intervallängenwerte für jeweils zwei Reizkanäle sind. Von den Bauteilen SBC-508 sind zwei In Fig. 2b dargestellt, ihre tatsächliche Zahl richtet sich nach der Anzahl der vorgesehenen Reizkanäle. Für 10 Reizkaaäle sind 5 Ein- und Ausgabemodule SBC-508 vorgesehen.

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Dr. II.-J. SHIVKl ZKH ΡΊΙ 6:3/ HP 61')

Im Reizkonturgenera tor 252 ist jedem Modul SBC-5O8 eine Bauteilgruppe aus den Bauteilen Intel 8155 (2-fach), 8085 CPU, Intel 8755 (alle hergestellt von der Firma Intel Corporation) und einem Kalkulator zugeordnet, die jeweils über Adressier—, Daten- und Steueranschlußleitungen (Bus) miteinander in Verbindung stehen, wobei der Kalkulator an die Anschlußleitungon über eine Schnittstelle angeschJossen ist.

Das Bauteil Intel 8155 stellt einen 20^8-Bit statistischen MOS-Randoin-Access—Speicher mit zwei programmierbaren 8-Bit Ein/Ausgabepforten dar. Das Bauteil Intel 8755 ist ein 1638/j-Bit elektrisch programmierbarer Festspeicher (EPROM) mit ebenfalls zwei 8-Bit Ein/Ausgabepforten. Der Kalkulatorbaustein dient der Beschleunigung. Er kann irgendwie geeignet gewählt werden. Tn Frage kommt beispielsweise das Bauteil MM 57 109 der Firma National Semiconductor.

Finer Pforte jedes EPROM-Bauteils Intel-8755 ist als Digital-Analogwandler das Bauteil A Y 5-50 53 der Firma General Instruments nachgeschaltet.

Die oben genannten Bauteilgruppen sind über eine Quer-Anschlußleitung (Bus) miteinander koordiniert. Für die Koordination zwischen Rhythmusstrukturgenerator 1 f51 und Reizkonturgenerator 252 ist eine Schnittstelle vorgesehen, in die auch die Rückführung bzw. Rückmeldung von am Probanden gewonnenen Meßwerten zum Rhythmusstrukturgenerator 151 geführt wird.

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Dr. JJ. -J. SCirWKlZKH ΡΊ (>"}/ HP 613

QO

Dor Steueroszillntor 1 5'J urafuflt die Bauteile Intel 8253 und Intel &22h , beide hergestellt von der Firma Intel-Corporation. Das Bauteil Intel 822': stellt einen Taktgeber dar, das Bauteil Intel 8253 einen programmierbaren Frequenzteiler, der die vom Taktgeber· her zugeführte Frequenz teilt und mit seinem Ausgang mit den Bauteilen 8O85 CPU verbunden ist. Die Programmierung des Frequenzteilers erfolgt über eine Schnittstelle, an die eingangseitig der Funktionsgenerator 15^ und die Rückmeldungsleitungen der Rückführung für am Probariden gewonnene Meßergebnisse angeschlossen sind.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2b ist der Pufforspeicher 150 in den Rhythimisstrukturgenerator I5I und den Reizkonturgenerator 252 integriert. Er wird durch Speicherplätze der Bauteile Intel 8155 und SBC-5O8 gebildet.

Als über Leitungen mit dem Reizkonturgenerator 2.52 verbundene Roizgeber sind vorgesehen ein Reizgeber für visuelle Hinze 361, ein Reizgeber für akustische Reize 3^2, ein Reizgeber für taktile Reize 3^31 ein Reizgeber für elektrische Reize 36U, ein Reizgeber für Temperaturreize 3^5» ein

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Reizgeber für Druck, Dehnung, Vibration 366 und ein Reizgebor für Rotation, lineare Beschleunigung 367. Einzelheiten solcher Reizgeber werden in Verbindung mit den Fign. 3 bis 8c näher beschrieben. Daneben ist noch ein Geber für eine semantische Information vorgesehen. Die semantische Information wird über den akustischen und visuellen Reizkanal appliziert. Die zu vermittelnde semantische Information ist auf einem Magnetband eines Bandspeichers 308 gespiichert, wobei der Ablauf des Magnetbandes mit dom ReLzkonturgenera tor, etwa durch einen Schrittmotor, rfynchroriisiert wird. Eine Spur des Magnetbandes steuert die Intensität des nicht-semantischen akustischen bzw. optischen Kanals. Vom Reizkonturgenerator kann die Intensität des semantischen Signals beeinflußt werden. Beispiele semantischer Informationen sind im akustischen Bereich Musik, therapeutische Anweisungen, suggestive Mitteilungen, emotionale Äußerungen und im optischen Bereich Dildprojektionen, sinnvolle Bewegungsabläufe .

Die einzelnen Heize werden in einer Einrichtung zur Reizdarbietung 3OO einem Pyobanden dargeboten. Einzelheiten dieser Einrichtung sind insbesondere in Verbindung mit den Fig. 3 bis 4b näher beschrieben.

Die Einrichtung zur Messung der Reaktionen des Probanden auf die Reize umfaßt eine Einrichtung zur Messung des galvanischen Hautwiderstands 480, eine Einrichtung zur Messung der periphären Durchblutung und der periphären Temperatur 481, eine Einrichtung zur Messung der Herzfrequenz (Elektrokardiogramm) und des Blutdrucks 482, eine Einrichtung zur Messung von Atemfrequenz und Atemtiefe 483, eine Einrichtung zur Messung des Elektromyogramms 484 und eine Einrichtung zur Messung des Elektroenzephalogramms 48.5.

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Dr. II. -J. SCPWEIZER Pil 61 3/ HP 61 3

2Z

Die Einrichtung zur Messung des galvanischen Hautwiderstandes 480 unifaßt Oberf liichene lektroden, die am Körper des Probanden angebracht werden. Die Messung der poriphäi'en Durchblutung geschieht mit Durchl ichtpho tome tr ie , die an einem Finger des Probanden ausgeführt werden kann. Zur Messung der Uhuttempera tür ist ein Thermistor vorgesehen. Die Einrichtung zur Messung der Herzfrequenz 482 umfaßt einen Elektrokardiographen, wobei die elektrische Herzaktivität mit Obe rf Läehenelekt roden an den Extremitäten abgeleitet wird. Die Zeitdauer zwischen zwei R-Zacken des Klektrokardiogramms wird mit einem Interva11 zähler gemessen. Die E inrich tiing zur Messung von Λ t emfrequenz und Atemtiefe 'IÖ3 umfaßt Thernii s toren, die vor Mund und Nase des l'robanden ,ingeordnet werden körinen. Die Auswertung des Temperaturverlaufs gibt Aufschluß über Atemfrequenz, Dauer des Atemzugs und Geschwindigkeit der Atemluft. Die Einrichtung zur Messung des Elektromyogramms 484 umfaßt ebenfalls am Körper des Probanden anzubringende Oberflächenelektroden. Über sie werden die Muskelkontraktionspotentiale besonderer interessierender Muskel bzw. Muskelgruppen dos Probanden abgeleitet. Sie geben über den jeweiligen Spannungszustand (Tonus) Aufschluß.

In der Einrichtung 485 wird das Elektroenzephalogramm mit üblichen Methoden erfaßt und einer Spektralanalyse unterzogen, wobei die Analyse unabhängig oder mitlaufend erfolgen kann. Eine mitlaufende Analyse ist notwendig, wenn, wie gemäß Fig. 2, durch Rückmeldung der Analyseergebnisse die Reizstruktur beeinflußt werden soll. Die Rückmeldung erfolgt über eine EEG-Sehnittstellenschaltung 491 (EEG-lnterface), welche ein Steuersignal umschaltbar für den Rhythmusstrukturgenerator I5I und/oder den Steueroszillator 153 und/oder den Reizkonturgeriera tor 252 und/oder die

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Reizgeber direkt erzeugt. Dio EEG-Schni tt st eil enschal t steuert den Hhythmusstrukturgeneratur, don Steueroszillator und die Reizgeber direkt nach Frequenz, Phase und Amplitude der registrierten EEG-Komponente.

Die Rückmeldung der Mcssergobnissc der Einrichtungen 480 bis 484 erfolgt Ubei· eine goncrdlo Schnittstellenschaltung 490 (genornlles Interface), weicht· ein meßwortanaloges Steuersignal für den Rhythmusstrukturgenerator 151 ι den Steueroszillator 153« * die Reizgeber direkt erzeugt. Die funktionale Beziehung zwischen einem gleitenden Mittel (variabler Spannweite) der Meßgröße und dem Steuersignal ist wahlweise linear, exponentiell oder logarithmisch.

Die direkte Übertragung eines Meßwerts vom Ausgang der allgemeinen Schnittstellenschaltung 490 und der EEG-Schnittstellenschaltung 491 auf einen Reizknnal mit der Absicht einer bewußten Erkennbarmachung eines sonst nicht oder kaum beobachtbaren organismischen Vorgangs konstituiert herkömmliches sogenanntes Biofeedback.

Uiofeedback und die Applikationen rhythmischer Reizstrukturen können sich ergänzend simultan ablaufen. Dies geschieht so, daß entweder das Biofeedback-Signal zur Steuerung eines nicht rhythmisierten Reizkanals bzw. einer nicht rhythmisierten Reizgröße geschaltet wird, oder dadurch, daß es so geschaltet wird, daß das Ausgangssignal des Reizlconturgenera tors 252 für einen bestimmten Reizkanal mit einer Gleichspannungskomponente und/oder einem Verstärkungsfaktor analog der gemessenen Körperreaktion versehen wird.

den Reizkonturgenerator 252 und/oder

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Auf diese Weise läßt sich ein Tür therapeutische Zwecke erwünschtes Zusammenwirken von unmittelbarer Reizwirkung und bewußt intendierter Zustandsänderung erreichen.

Darüber hinaus ist noch eine Einrichtung zur manuellen Rückmeldung ''(92 vorgesehen, mit der der Proband in die Reizbehandlung eingreifen und subjektive Vorgänge und Zustände mitteilen kann. Einzelheiten der Einrichtung 492 werden in Verbindung mit Fig. 3 näher beschrieben.

Fig. 3 zeigt in schematischer Seitenansicht den mechanischen Aufbau der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung zur Herstellung und Anwendung rhythmischer Reizstrukturen nach der Erfindung. Gemäß dieser Ausführungsfoi'in ist ein Behandlungsstuhl 2k vorgesehen, der einen Probanden 15 in leicht geneigter Liegehaltung aufnimmt. Über dem Behandlungsstuhl 2h ist eine kuppelartige Kugelkalotte 10 absenkbar, deren Mittelpunkt im abgesenkten Zustand etwa im Bereich der Nasenwurzel eines auf dem Behandlungsstuhl 2k ruhenden Probanden 15 liegt. Die Kugelkalotte 10 ist im abgesenkten Zustand durch eine !Bodenplatte 28 (Fig. k) nach unten abgeschlossen, welche eine Aussparung aufweist, durch die der auf dem Behandlungsstuhl 2h liegende Proband 15 mit dem Kopf und einem Teil des Oberkörpers ragt. Zur Abdeckung des Probanden gegen das Kalotteninnere hin ist eine an den Rändern der Aussparung befestigbare Decke 27 (Fig. h) vorgesehen.

Hinter dem Kopfplatz des Probanden befinden sich als Teil der Einrichtung zur Erzeugung visueller Reize 36I Lichtquellen 17, die durch eine lichtundurchlässige Flächenblende 16 gegen die Kalotte abgeschirmt sind.

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Die Innenwand der Kalotte 10 und der Bodenplatte 28, die Oberseite der Decke 27 sowie beide Seiten der Flächenbleiide 16, die dem Inneren der Kalotte 10 zugekehrten Seiten eines Geräteträgers 18, auf welchem die Lichtquellen 17 angeordnet sind, sowie sämtliche etwa in den Kalo t tenraurn ragenden Teile mit Ausnahme des Kopfes des Probanden 1*5 sind mit einer ca. **O mm starken scUalldämmenden Schient 101 überzogen, die auf ihrer Oberfläche mit einem möglichst weißen, diffus reflektierenden Farbanstrich (TiO₂, MgO „ usw. als Beimengung) versehen ist.

Als Lichtquellen 17 kommen in Frage Glühlampen, Blitzlampen, Lasergeräte usw., welche direkt bzw. durch vorgeschaltete Filter gegen die Unterseite der Fläeheriblende 16 strahlen. Durch die Verwendung der Kalotte 10, der Decke 27, der Flächenblende 16 und des gleichmäßigen Farbanstrichs auf diesen und sonstigen in das Innere der Kalotte 10 reichenden Teile ist gewährleistet, daß die Lichtquellen 17 eine konstante Leuchtstärke im gesamten Gesiehtsfeld erzeugen, ohne fixierbare Konturen für den Probanden. Gleichzeitig bewirkt die Kalotte als eine ihrer wesentlichen Aufgaben eine Verarmung an Undefinierten und unerwünschten Umweltreizen für den Probanden.

In der beschriebenen Anordnung zur Reizdarbietung· wird bereits für sich eine Erfindung gesehen.

Als weiterer optischer Reizgeber und Geber für eine akustische semantische Information ist ein Doppelprojektionssystem 26 (Fign. Ua, 4b) vorgesehen, dessen Achsen etwa einen Winkel von 60 bis 90 Grad bilden. Das Projektions-

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system trägt Wei twinkelop t ikrm (Fischaugenobjcktive),welche I'rojoktionnn bis ca. 180 Grad Hildwinkel erlauben. Das Projektionssystem ermöglicht die Darstellung von Mustern oder sonstigen bildinformationen im gesamten Gesichtsfeld ohne Uezugskont uren (z.U. Uegrenzuiigen) . Im Übet-.schne iclungs f'e 1 d in der Mitte ist auch Stereo —Inforina t ion darstellbar.

Bei dem Projektionssystem 26 sind zwei Versionen möglich: Entweder die Projektion normaler Diapositive oder geschlossener Musterstreifen (Ringe), welche in der Brennebene des Projektors in mindestens zwei Richtungen bewegt werden können, um dadurch bewegte Muster zu projizieren, oder die Projektion erfolgt über eine Weitwinkeloptik, von kleinen farbigen Kathodenstrahlröhren hoher Leuchtdichte.

Die bei Weitwinkelprojektion auftretende Verzerrung, die durch die durch die Kalotte 10 gebildete kugelförmige Proje I ionswund verändert wird, kann bei Musterprojektion nach der ersten Variante durch entsprechende Musterverzeichnung auf dem Film aufgehoben werden, bei der zweiten Variante geschieht dies durch eine eine Bildkoordinatentransformation ergebende entsprechende Steuerung der Kathodens trahlröhreri.

Als akustische Reizgeber und Geber für eine akustische semantische Information in zwei Lautsprecher 29 und 30 (8 Hz - 20 kHz) vorgesehen, die sich an gegenüberliegenden Flächen rechts und links vom Kopf des Probanden 15 in einer Querachse der Kalotte befinden. An diesen Stellen ist die Schalldämmschicht 101 unterbrochen. Ebenso ist es auch möglich, mehr als zwei Lautsprecher, beispielsweise 8, um den Kopf des Probanden herum verteilt anzuordnen. Mit solchen Anordnungen lassen sich durch Stereo-

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jihonie oder Quadrophonie Pirhtunc'Si-'lTiiktu sowie, unter bnistündcn mit HiICo zusätzlicher Filter, Entfernungsoffekte erzielen.

Die Kalotte 10 ist in einem Lagerbock 22 drehbar und kann über einen Seilzug 11, 12 nach oben einseitig angehoben würden, Die Entlüftung des Kalotteninnenraums erfolgt über ein Axialgebläse, wobei die Zuluft in der Nähe des Kopfes des Probandon 15 zutreten kann.

Der Behandlungsstuhl 2k ist um Lager 2^1 um kleine Winkel (kleiner 15 ) kippbar. Auf diese Weise können über einen hydraulischen Stellmotor (nicht gezeigt) Beschleunigungsreize auf den Probanden 15 ausgeübt werden. Langsame Schaukelbewegungen (sinusförmiger Ablauf) von 0,2 bis 0,25 Hz haben beispielsweise deutlich beruhigende Wirkung auf den Probanden.

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Ferner sind am Behandlungsstuhl 2h justierbare mechanische Passungsflansche 20 angebracht, an welchen entweder physiologische Sensoren oder aber mechanische und elektrische Reizgeber (siehe Fign. 5 bis 8) angebracht sein können. Die Sensoren oder Reizgeber werden beim Einrasten in ihre Halterungen automatisch mit entsprechenden Ab— oder Zuleitungen 19 verbunden, welche zwischen dem Probanden I5 und der Aufbereitungs- und Anpassungselektronik im als Schrank ausgebildeten Gerätträger 18 die Verbindung herstellen. Diese Elektronik erfüllt die Aufgabe, die di — versen Meß- und Signalpegel der Sensoren und Geber auf Standardamplituden anzupassen(z.B. TTL-Pegel usw.).

In der Bodenplatte 28 befinden sich herausnehmbare Einsätze 281 und 282, die es einen Therapeuten I3 ermöglichen, bei sehr sensiblen Patienten in direktem Kontakt mit der behandelten Person zu bleiben (Eingewöhnung). Der Verminderung von Angstreaktionen oder etwa von Claustrophobenreaktionen dient auch die Wahl der Anordnung von Behandlungsstuhl 24 und Kalotte 10 derart, daß der Proband nur zum Teil in einen abgeschlossenen Raum, wie er durch das Innere der Kalotte 10 gegeben ist, hineinragt.

In der Regel steht der Therapeut an einem Steuerpult 14 außerhalb der Kalotte 10, von wo aus ihm ein kleines Fenster 23 den Blick auf den Probanden 15 ermöglicht.

Die Steuerkonsolo 14 enthält die Steuerelektronik für die Reizgeber, also den Rhythmusstrukturgenerator 151# den Pufferspeicher 150, den Steueroszillator 153t den Kassettenrecorder 155, den Reizkonturgenerator 252 und den Bandspeicher 368. Das Therapieprogramm ist auf einer Bandkassette

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gespeichert, welche von außen eingelegt wird.

Die Steuerung der Lichtquellen 17 erfolgt durch den Reizkonturgenerator 252. Auf diese Weise wird z.B. ein bestimmter rhythmischer Ablauf der Reizparameter Helligkeit und Farbe gewonnen. Ebenso erfolgt die Steuerung der
Kathodenstrahlröhren des Doppelprojektionssystems 26 zur
Erzeugung bestimmter Bilder oder die Bewegung der Diapositive durch den Reizkonturgenerator 252. Die Lautsprecher 29 und 30 werden durch den Reizkonturgenerator in den
akustischen Parameter zu Tonhöhe und Lautstärke gesteuert. Rhythmusstrukturgenerator und Reizkonturgenerator in der
in Verbindung mit Fig. 2 beschriebenen Anordnung sind demnach gemäß einem allgemeinen Gedanken der Erfindung auch
zur Erzeugung von Musik ganz allgemein und außerhalb therapeutischer Anwendungen geeignet. Semantische akustische Informationen werden den Lautsprechern 29 und 30 vom Bandspeicher 368 her eingegeben. Durch den Reizkonturgenerator werden ferner der Schrittmotor zur Bewegung des Behandlungsstuhls Zk und die an den Passungsflanschen anzubringenden mechanischen und elektrischen Reizgeber gesteuert.

Auf der Steuerkonsole werden außerdem Grenzwertüberschreitungen einer vom Therapeuten bestimmbaren Anzahl von physiologischen und technischen Parametern angezeigt, um insbesondere bei unvorhergesehenen Zwischenfällen dem Therapeuten eine rasche Reaktion zu ermöglichen.

Darüber hinaus befindet sich auf der Steuerkonsole 1^ eine Tastatur (nicht gezeigt), die neben der Bandkassette zur
manuellenProgrammeingabe dienen kann. An der Steuerkonsole Ik befindet sich ferner eine Fernsteuerung 1Ή, die es dem

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Therapeuten ermöglicht, die wichtigsten Funktionen der Konsole zu steuern, wenn es sich beispielsweise in der Anfangsphase im Inneren der Kalotte befindet.

An der Unterseite der Armlehne des Behandlungsstuhls 2.h befindet sich links und rechts eint; leicht erreichbare Taste (nicht gezeigt), die dem Probanden eine manuelle Rückmeldung zur Unterbrechung der Reizbehandlung und Heben der Kalotte 10 bei Unwohlsein, Angst usw., einen Eingriff in den Reizstruktur-A'blauf, um einen gewünschten Effekt zu erreichen oder die Mitteilung eines subjektiven Vorgangs oder Zustande ermöglicht. Neben der Taste sind, ebenfalls unter den Armlehnen, (nicht gezeigte) Schiebewiderstände vorgesehen, die- nicht nur eine manuelle Ja—Nein-Information, sondern auch analoge manuelle Informationen gestatten.

Die Fign. 5» 6 und 7 zeigen Reizgeber zur Applikation mechanischer und elektrischer Reize an selektierten Körpersteilen (z.B. Punkten mit erhöhter elektrischer Leitfähigkeit) .

Fig. 5 zeigt einen Reizgeber für lokale Punkt— oder Flä— chenreize mit auswechselbaren Berührelementen 36, 37» von denen das eine die Form einer Spitze hat, während das andere mit einer großflächigen balligen Oberfläche versehen ist. Zur Bewegung der Berührelemente 36 bzw. 37 ist ein Elektromagnet 34 mit einer Kernbohrung vorgesehen. Die Kernbohrung ist mit einer Buchse h"} aus nicht leitendem Material ausgekleidet. Im Inneren der Buchse kj ist ein ferromagnetischer Kolben 33 angeordnet, an dessen einem Ende die Berührelemente 36 bzw. 37 befestigt werden können. Am anderen Ende des ferromagnetisehen Kolbens 33 ist eine Spiralfeder 35 mit ihrem einen Ende befestigt, deren anderes Ende mit einem die Buchse h3 gegenüber dein Elektro —

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magneten isoliert einsetzbaren Hai t ee leinen t 44 verbunden ist. Der Elektromagnet weist einen Montageflansch '}λ auf, welcher mit einem l'assungsflansch 20 (Fig. 4) verbunden werden kann. Die Derührelemente sind aus Metall oder metallisiert und können auch als Reizstromelektroden benutzt werden, weshalb eine Leitung 45 vorgesehen ist, die über das Halteelement 44 eine elektrische Verbindung zum ferromagnetisehen Kolben 33 und damit zu dem daran befestigten Berührelement j6 bzw. 37 schafft. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Leitung 45 isoliert durch die Feder 35 und den Kolben 33 an einen Stecker zu führen, dor beim Anbringen des Berührelements 36 bzw. 37 vom Kolben 33 eine elektrische Verbindung der Leitung 45 zum Berührelement schafft. In diesem Fall ist eine elektrische Isolation zwischen Kolben 33 und Berührelement 36 bzw. 37 vorgesehen. Zwei weitere Leitungen 46, 47 dienen der Stromversorgung des Elektromagneten.

Im Betrieb ist der Reizgeber der Fig. 5 so angeordnet, daß sich das Berührelement 36 bzw. 37 in einem Winkel, vorzugsweise senkrecht zur Hautoberfläche bewegt und damit einen Druckreiz erzeugt, der puf einem Bewegen von Gewebe beruht. Erfolgt die Reizwiederholung öfter als 5 mal pro Sekunde, so wird dies als Vibrationsreiz bezeichnet und von langsamer rhythmischer Massage bzw. der Anwendung von gelegentlichen Einzelreizen unterschieden. Die Steuerung der Bewegung der Berührelemente durch entsprechende Erregung des Elektromagneten 3^ erfolgt durch den in der Steuerkonsole 17 angeordneten Reizkonturgenerator 252. Daneben können Vibrationen auch im Amplitudenmodulationsverfahren rhythmisiert werden.

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Fig. 6 zeigt einen Reizgeber für Streichreize. Ein Elektromotor 38 läßt in einem Genauso hO mit einer Öffnung k8 eine ;iuf dor Welle des Elektromotors montierte Bürste 39 mit radialen Borsten rotieren. Die Gehäuseöffnung k8 ist so gewählt, daß die Borsten in ihr über das Gehäuse hervorstehen. Der Elektromotor trägt wiederum einen Montageflansch 31 zur Verbindung mit einem Passungsflansch 20. Die Borsten der Bürste 39 sind aus Metall oder metallisiert und können -wiederum als Elektrode verwendet werden. Zu diesem Zweck ist eine mit den Borsten der Bürste verbundene elektrische Leitung ^5 vorgesehen. Der Bürstenkörper und die Welle sind gegenüber den übrigen Teilen des Reizgebers elektrisch isoliert. Zvei weitere elektrische Leitungen hG, h7 dienen der Stromversorgung für den Elektromotor 38.

Für den Betrieb erfolgt die Anbringung des Reizgebers der Fig. 6 so, daß die BUrstenachse im wesentlichen parallel zur Hautoberfläche verläuft. Mit der Bürste lassen sich leichte Oberflächenreize ohne wesentliche Druckkomponente ausüben, die im Rahmen reflektorischer Abwehrreaktionen eine starke afferente Reizwirkung besitzen. Die Steuerung des Elektromotors 38 und damit der Rotationsgeschwindigkeit der Bürste 39 erfolgt wiederum durch den in der Steuerkonsole 17 angeordneten Reizkonturgenerator 252. Daneben kann auch eine Anbringung des Reizgebers der Fig. derart erfolgen, daß er, gesteuert durch den Reizkonturgenerator 252, im wesentlichen senkrecht bezüglich der Hautoberfläche angehoben und abgesenkt wird, wodurch sich die Kraft, mit der die Bürste gegen die Haut wirkt, rhythmisch verändern läßt.

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Pig. 7 zeigt einen Reizgeber für Kreismassagereize. Ein Elektromotor 38 treibt eine an der Welle des Elektromotors befestigte, senkrecht zu dieser angeordnete Rotationsplatte 41, auf welcher am Rand ein großflächiges Berührelement 42 mit balliger Oberfläche angebracht ist. Der Elektromotor weist wiederum einen Montageflansch 3I zur Verbindung mit einem

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Passungsflansch 20 auf. Es ist wiederum eine elektrische Leitung '+5 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit dem Berührelement hZ vorgesehen, so dafl auch dieses als Elektrode eingesetzt werden kann. Das Borühreloment, die Rotationsplatte und die Welle sind gegenüber den übrigen Teilen des R_eizgcbers elektrisch isoliert. Zwei weitere Leitungen k6, h7 dienen der Stromversorgung des Elektromotors 38.

Für den Betrieb wird der Reizgeber der Fig. 7 so angeordnet, daß die Drehachse im wesentlichen senkrecht zur Hautoberflache verläuft. Die Reizung erfolgt hier durch kreisende Bewegung von Gewebe. Die Steuerung des Elektromotors 38 und damit der Umlauffrequenz des Berührelements k2 erfolgt durch ilen in der Steuerkonsole 17 angeordneten Reizkonturgenerator 252.

Fig. 8a zeigt in stark vergrößertem Maßstab einen \bschnitt einer flexiblen Flächenelektrode, die sicli leicht in beliebiger Größe und Zuschnitt herstellen läßt. Zwischen zwei im Abstand voneinander verlaufenden Kunststoffolien 51 und 52 ist ein lockeres Filzgewebe 53 eingebettet. Die Kunststofffolie 52 weist im Abstand voneinander angeordnete Löcher auf, welche von in das Filzgewebe 53 reichenden Faserbündeln 5^ aus Kunststoff durchsetzt werden. Die Faserbündel 5^ sind hierbei U-förmig gebogen und verlaufen jeweils von außerhalb der Kunststoffolie 52 durch eines ihrer Löcher in das Filzgewebe 53 und von dort weiter durch ein benachbartes Loch in der Kunststoffolie 52 wiederum nach außen. Die Enden der Faserbündel bilden eine teppichartige Fläche. Zur Versteifung des Faserbündels auf der Außenseite der Kunststoffolie 52 ist für jedes Bündelende ein das Faserbündel

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umgebender Vrrsteifungsmantel 55 (Fig. Bb) vorgesehen, wc]eher ebenfalls durch das von dem zugehörigen Faserbündelende durchsetzte Loch in den Bereich zwischen den Folien 51 und 52 verläuft.

Der Raum zwischen den Folien 51 und 52 steht mit einem Ausgleichs- und Vorratsgefäß 56 für einen Elektrolyten 16 in Verbindung, mit dem das lockere Filzgewebe 53 getränkt ist.

Die Zwischenräume zwischen den einzelnen Fasern eines Faserbündels bilden Kapillarzonen 57 (Fig. 8c), in welche der Elektrolyt aus dem Filzgewebe 53 dringt. Die Kapillarzonen bewirken einerseits, daß immer eine ausreichende Benetzung der Enden der Faserbündel 5^ mit Elektrolytflüssigkeit vorhanden ist, und verhindern andererseits das Austreten überschüssiger ElektrolytflUssigkeit.

Auf der Seite der nicht von den Faserbündeln durchsetzten Kunststoffolie 51 sind zwischen der Folie 51 und dem Filzgewebe 53 Abstandselemente 58 vorgesehen, die mit der Folie einstückig oder verschweißt bzw. verklebt sein können und einen Frei-

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raum zwischen Filzgewebe 53 und Folie 51 schaffen und so ein Ausquetschen von Elektrolytflussigkcit aus dem FiIz-(;i!W('l)(! beim Anlegen der Elektrode mit engem Krümmungsradius um ein Körperteil verhindern. Auf der Seite der von den Faserbündeln 5¹* durchsetzten Folie 52 wira das Filzgewebe durch die Faserbündel 5'+ selbst, die mit ihren Versteifungsmänteln 55 in der Folie 52 verankert sind, im Abstand von der Folie 52 gehalten.

Tn das Filzgewebe 53 ist zur Kontaktierung ein Metallleiter 59 eingezogen.

Die Steuerung des an die Elektrode angelegten Potentials erfolgt durch den in der Steuerkonsole 17 angeordneten Keizkonturgenerator 252. Zur Beeinflussung der Nervenpotentiale wird die Elektrode in großflächiger Ausführungsform verwendet, Die Spannung beträgt 30 bis 6O Volt, die Stroinlichte 0,5 bis 1 inA/cm¹- Kb'rperoberf lache.

Zur Aktivierung bestimmter Muskelgruppen mit Hilfe von durch den Reizkonturgenerator 252 erzeugten Reizstromimpulse wird die Elektrode in kleinflächiger Ausführungs— form mit einer Oberfläche von k bis 8 cm verwendet.

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Claims

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Pa tentansprüche

Vorrichtung zur Herstellung und Anwendung rhythmischer Reizstrukturen, mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer Aufeinanderfolge von Reizen, welche Reizgeber und eine Steuerschaltung zur Steuerung der Reizgeber in Abhängigkeit von der Zeit aufweist, mit einer Einrichtung zur Reizdarbietung an einen Probanden und mit einer Einrichtung zur Messung von Reaktionen des Probanden, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen RhythmusStrukturgenerator (151) zur Herstellung mindestens eines rhythmischen Ablaufs als Folge von Intervallen und einen Reizstrukturgenerator (252) zur Erzeugung eines bestimmten Verlaufs einer von der Steuerschaltung ausgegebenen Steuergröße in den Intervallen aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rhythmusstrukturgenerator Ο51) ^zur gleichzeitigen Herstellung mehrerer rhythmischer Abläufe und dafl der Reizkonturgenerator (252) die mehreren Abläufen zugeordneten Verläufe der Steuergröße mehreren Reizgebern (461, 462, 463, 464, 465, 466, 467) eingebend ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der RhythmusStrukturgenerator (151) und der Reizkonturgenerator (252) durch einen Rechner gebildet sind, wobei der Rechner die Intervalle als Anzahlen von Grundeinheiten erstellend ausgebildet ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß ein Pufferspeicher (15Ο) zur Zwischenspeicherung der Intervalle vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner Mikroprozessoren umfaßt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß ein jeder Grundeinheit eine bestimmte zeitliche Länge zuordnender Steueroszillator (153) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückführung für Ausgabegrößen der Einrichtung zur Messung von Reaktionen des Probanden (4) auf den Rhythmusstrukturgenerator (151) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückführung für Ausgabegrößen der Einrichtung zur Messung von Reaktionen des Probanden (4) auf den Steueroszillator (i53) vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückführung für Ausgabegrößen der Einrichtung zur Messung von Reaktionen des Probanden (4) auf den oder die Reizgeber (460, 461, 462, 463, 464, 465, 466, 467) und/oder den Reizkonturgenerator (252) vorgesehen ist.

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10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß eine Schnittstellenschaltung (^90; 491) in der oder den Rückführungen vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Reizdarbietung (400) eine über dem Probanden absenkbare schalldämmende und lichtundurchlässige kuppeiförmige Kalotte (1O) aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Licht gegen die Kalotte (10) projizierende Lichtquellen (17) als optische Reizgeber vorgesehen sind.
13· Vorrichtung nacli Anspruch 12, daciurcli gekennzeichnet, daß zwischen Lichtquellen (17) und Kalotte (10) eine Flächenblende (16) vorgesehen ist.
'\k. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis I3» dadurch gekennzeichnet, daß ein Doppelprojektionssystem (26) als optischer Reizgeber vorgesehen ist.
15· Vorrichtung nach Anspruch Ik, dadurch gekennzeichnet, daß das Doppelprojektionssystem (26) Fischaugenobjektive aufweist .
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß quer zu einer vorgesehenen Lage des Probanden (15) Lautsprecher (29i 30) als akustische Reizgeber in der Kalotte (1O) angeordnet sind.

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17. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reizgeber vorgesehen ist, bei -welchem ein Berührelement (36; 37) zur Berührung des Probanden (15) an einen in einem Elektromagneten (3'+) beweglichen ferromagnetischen Kolben (33) befest igt ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß das Dorührelement (36; 37) auswechselbar ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine gegen die Kraft des Elektromagneten (3·Ί) wirkende Rückholfeder (35) für den Kolben (33) vorgesehen ist.
20. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reizgeber vorgesehen ist, welcher eine auf einer Welle elektrisch rotierbare Bürste (39) aufweist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten der Bürste (39) radial bezüglich der Welle verlaufen.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten (39) aus Metall oder metallisiert sind.
23. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reizgeber vorgesehen ist, welcher ein Berührelement (42) aufweist, welches um eine zum Berührelement exzentrische Welle drehbar ist.

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24. Vorrichtung nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet, daß das Berührelement (42) am Hände einer Platte (4i) befestigt ist, die in ihrer Mitte an der Welle eines Elektromotors (38) befestigt ist.
25· Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reizgeber eine Elektrode aufweist, bei welcher zwischen zwei Kunststoffolien (51» 52) lockeres Filzgewebe (53) zur Aufnahme von Flüssigkeit vorgesehen ist, wobei die eine Kunststofffolie (52) von in das Filzgewebe reichenden und außen über die Folie überstehenden Faserbündeln (5'0 durchsetzt wird.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25» dadurch gekennzeiclinet, daß der Bereich zwischen den Kunststoffolien (51, 52) mit einem Ausgleichsbehälter (56) in Verbindung steht,
27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbündel (54) die durchsetzte Kunststoffolie (52) zweimal durchsetzend mit ihren beiden Enden auf* der Außenseite der durchsetzten Kunststoffolie liegend angeordnet sind.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 27» dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbündel außen bezüglich der durchsetzten Kunststoffolie (52) umgebende Versteifungsmäntel (55) vorgesehen sind.

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