JP7002096B2 - 脳における脳機能部位でのニューロンの放電周波数を変調する装置 - Google Patents
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Description
本出願は、電磁場を利用して脳の活動を変調する方法及びその装置に関し、特に、脳における脳機能部位でのニューロンの放電周波数を変調する方法及びその装置に関し、ここで、電磁場を発生することにより脳機能部位でのニューロンの放電周波数を変調し、脳における活動を変調する。
脳は複数の脳機能部位に集まったニューロンにより形成されている。各機能部位は脳において特定の機能を実行し、且つ機能は特徴的に脳機能部位でのニューロンの放電周波数に関連され、脳における活動として表している。その為、脳機能部位でのニューロンの放電周波数を変調すると、相応的に脳における活動が変調される。各脳機能部位において、ニューロンは細胞外液に囲まれ、細胞外液にはカルシウム、カリウム及び塩素のような帯電粒子が含まれている。各ニューロンはその半透明膜に門があり、帯電粒子は該門を介してニューロンに流入又は流出する。帯電粒子(例えば、拡散することにより)がニューロンの半透明膜へ流入及び集まり、膜電位(即ち、ニューロンの分極)を閾値まで上昇し、且つ膜が刺激を受けることによって、膜の門が開き、これによりすべての帯電粒子が高速に膜(ニューロンの脱分極)から流出し、ニューロンの分極及び脱分極の循環が形成される。脱分極の完了の時、ニューロンの分極の別の循環が次の脱分極に進み始め、これをもって類推して、脳機能部位の機能状態の放電周波数を決定し、従って、ニューロンの放電循環が形成される。
本発明の1つの態様によれば、脳における脳機能部位でのニューロンの放電周波数を変調する方法を提供し、該方法は以下を含む:
そのプリセット変調周波数で変化する電力を介して電磁場が発生される;及び
発生した電磁場を脳の近くに配置し、目標脳機能部位が電磁場の近傍場の範囲内に位置するようにし、これにより、電磁場の電力を利用して、脳機能部位での細胞外液を分極させ、細胞外液の分極密度がプリセット変調周波数で変化するようにし、且つ前記細胞外液におけるニューロンがプリセット変調周波数で放電するように変調される。
- 近傍場より提供される電力を利用して、プリセット変調周波数で脳睡眠促進部位を変調することにより、脳をその覚醒モードからその睡眠モードに変換させ、脳の睡眠モードにおいてのみ効果的に働く脳のグリアリンパ系によって、脳自体が、脳の覚醒モードにおけるニューロンにより生じる老廃物を取り除くようにする;
- 近傍場により提供される電力を利用して、プリセット変調周波数で脳睡眠促進部位を変調することにより、更に、脳を急速眼球運動(REM)睡眠段階に変化させる;及び
- 一旦脳がその睡眠モードにおいて既にREM睡眠段階に達すると、プリセット変調周波数と異なる別の変調周波数を利用して、一つ又は複数の他の脳機能部位を変調し、特に学習及び記憶に関する機能部位であり、これにより、脳の自然過程を促進し、該自然過程により、蛋白質の消耗に関するニューロンは、その自体が覚醒モード期間内における蛋白質の消耗の中で働く時と、ほぼ同じニューロンインタネット接続環境を介してその自体の消耗を完了する。
信号生成モジュールは、電気信号を発生するように設置され、電気信号をアンテナに送信し、前記電気信号の電力は、プリセット変調周波数でバーストフォーマットに変調される;及び
アンテナは、信号生成モジュールから変調された電気信号を受信し、電気信号に基づいて電磁場を発生し、電磁場の電力は、プリセット変調周波数で変化する。
- 近傍場より提供される電力を利用して、プリセット変調周波数で脳睡眠促進部位を変調することにより、脳をその覚醒モードからその睡眠モードに変換させ、脳の睡眠モードにおいてのみ効果的に働く脳のグリアリンパ系によって、脳自体が、脳の覚醒モードにおけるニューロンにより生じる老廃物を取り除くようにする;
- 近傍場により提供される電力を利用して、プリセット変調周波数で脳睡眠促進部位を変調することにより、更に、脳を急速眼球運動(REM)睡眠段階に変化させる;及び
- 一旦脳がその睡眠モードにおいて既にREM睡眠段階に達すると、別の変調周波数を利用して一つ又は複数の他の脳機能部位を変調し、特に学習及び記憶に関する機能部位であり、これにより、脳の自然過程を促進し、該自然過程により、蛋白質の消耗に関するニューロンは、その自体が覚醒モード期間内における蛋白質の消耗の中で働く時と、ほぼ同じニューロンインタネット接続環境を介して、その自体の消耗を完了する。
当業者であれば理解するように、上記方法により実現される利点は、上記装置により実現されても良い。
本発明のいくつかの実施例は、本明細書では図面を参照して、例示的な方法のみで説明される。以下具体的に添付図面を参照したいが、示された詳細は、例示として、本発明の実施例を例示的に説明する目的である。この態様では、図面に関連した説明は、本発明の実施例を実施する方法を当業者に理解させる為である。
図1は、本発明の実施例に係る脳における脳機能部位でのニューロンの放電周波数を変調する方法を示す概略図である。
以下、図面を参照して、本発明のいくつかの実施例を説明する。
ステップS101、電磁場を発生し、ここで、その電力は、プリセット変調周波数で変化する;及び
ステップS102、発生した電磁場を脳の近くに配置し、目標脳機能部位が電磁場の近傍場の範囲内に位置するようにし、これにより、電磁場の電力を利用して、脳機能部位での細胞外液を分極させ、細胞外液の分極密度がプリセット変調周波数で変化するようにし、且つ細胞外液におけるニューロンがプリセット変調周波数で放電するように変調される。
同様に、上記方法は不眠症の治療及び予防に用いられることが可能である。
Claims (4)
- 信号生成モジュール及び前記信号生成モジュールに接続されるアンテナを含む、脳における脳機能部位でのニューロンの放電周波数を変調する装置であって、
前記信号生成モジュールは、電気信号を発生するように設置され、前記電気信号を前記アンテナに送信し、前記電気信号の電力はプリセット変調周波数でバーストフォーマットに変調され、前記バーストフォーマットは、前記電気信号の振幅に対応するパルスフォーマットであり、
前記アンテナは、前記信号生成モジュールから変調された電気信号を受信し、前記電気信号に基づいて電磁場を発生し、前記電磁場の電力は前記プリセット変調周波数で変化し、
ここで、前記装置は前記脳の近傍場に設置され、目標脳機能部位が前記電磁場の近傍場の範囲内である時、前記電磁場の前記電力を利用して、前記脳機能部位での細胞外液を分極させ、前記細胞外液の分極密度が前記プリセット変調周波数で変化するようにし、且つ前記細胞外液のニューロンが前記プリセット変調周波数で放電するように変調され、
各脳機能部位において、ニューロンは細胞外液に囲まれ、細胞外液には帯電粒子が含まれ、
前記細胞外液の分極密度は、周囲の細胞外液における帯電粒子の密度分布であり、前記細胞外液の分極密度の変化周波数を変更すると、前記ニューロンの放電周波数が変更され、
前記脳機能部位の動作ニューロンの放電周波数に基づいて前記プリセット変調周波数を決定し、
前記電磁場の近傍場は、
前記脳機能部位の寸法に基づいて、発生した電磁場の波長λを適切に変調し、発生した電磁場の真空中の波長λは、前記電磁場の前記脳機能部位での波長が前記脳機能部位の寸法と整合するようにする、
脳における脳機能部位のニューロンの放電周波数を変調する装置。 - 前記脳機能部位の寸法に基づいて、発生した電磁場の波長λを適切に変調し、発生した電磁場の真空中の波長λは、前記電磁場の前記脳機能部位での波長が前記脳機能部位の前記寸法の70%から130%に至るようにする、
請求項1に記載の装置。 - 前記プリセット変調周波数は1Hzから2500Hzの範囲内であり、好ましくは5Hzから125Hzであり、より好ましくは5Hz至45Hzであり、より好ましくは25Hz至85Hzであり、より好ましくは10Hz至30Hzである、
請求項1に記載の装置。 - 前記脳機能部位は、脳睡眠促進部位であり、且つ前記装置は以下のように用いられる:
- 前記近傍場より提供される前記電力を利用して、前記プリセット変調周波数で前記脳睡眠促進部位を変調することにより、前記脳を覚醒モードから睡眠モードに変換させ、前記脳の前記睡眠モードにおいてのみ効果的に働く前記脳のグリアリンパ系によって、前記脳自体が、前記脳の前記覚醒モードにおける前記ニューロンにより生じる老廃物を取り除くようにする;
- 前記近傍場により提供される前記電力を利用して、前記プリセット変調周波数で前記脳睡眠促進部位を変調することにより、更に、前記脳を急速眼球運動(REM)睡眠段階に変化させる;及び
- 一旦前記脳が前記睡眠モードにおいて既に前記REM睡眠段階に達すると、別の変調周波数を利用して他の脳機能部位を変調し、特に学習及び記憶に関する脳機能部位であり、これにより、前記脳の自然過程を促進し、前記自然過程により、睡眠モード期間内における蛋白質の消耗に関するニューロンは、前記蛋白質の消耗に関するニューロンが覚醒モード期間内における蛋白質の消耗の中で働く時と、ほぼ同じニューロンインタネット接続環境を介して前記蛋白質の消耗を完了する、
請求項1に記載の装置。
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