JPWO2020174051A5

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Publication number: JPWO2020174051A5
Application number: JP2021550308A
Authority: JP
Publication date: 2023-03-27
Anticipated expiration: 2040-02-27

Claims

人の皮質内の知覚ニューロンを刺激するためのシステムであって、
デジタル信号プロセッサ及び非一過性メモリに連結されるプロセッサを備え、前記非一過性メモリは、前記人の複数の知覚認知と、前記人の前記皮質内の前記知覚ニューロンをターゲットにする少なくとも１つの求心性軸索に与えられる複数の対応神経刺激信号との間の関係を格納し、前記少なくとも１つの求心性軸索は、前記人の中枢神経系の求心性知覚軸索を含み、前記複数の知覚認知のうち異なる知覚認知は、前記人に伝達される別個の情報に関連付けられ、
前記プロセッサは、送信器回路に連結され、前記複数の神経刺激信号のうち少なくとも１つの神経刺激信号を選択し、前記少なくとも１つの選択された神経刺激信号に対応する前記少なくとも１つの求心性軸索において一連の活動電位を誘導するように構成される少なくとも１つの神経刺激デバイスに前記送信器回路を介して送信するように構成され、
前記少なくとも１つの選択された神経刺激信号は、前記少なくとも１つの求心性軸索における前記一連の活動電位を誘導し、これにより、前記人の前記皮質内で、前記人に対する前記少なくとも１つの知覚認知に関連付けられた前記別個の情報を伝達するように、前記少なくとも１つの選択された神経刺激信号に対応する少なくとも１つの知覚認知を引き起こすように適合される、
システム。
前記システムは、
デジタル－アナログ変換器と、
無線周波数送信器と、
無線周波数受信器と、
アナログ信号増幅器と、
デジタル信号増幅器と、
無線周波数混合回路と、
ローパス、ハイパス又はバンドパス回路と、
無線通信回路と、
インピーダンス整合回路と
のうち１つ以上をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
前記複数の知覚認知と前記複数の対応神経刺激信号との間の前記格納された関係は、
前記少なくとも１つの求心性軸索に関する空間情報と、
前記少なくとも１つの神経刺激デバイスに関する空間情報と、
前記少なくとも１つの求心性軸索に関する神経接続情報と、
前記少なくとも１つの神経刺激デバイスに関連付けられた電界分布と、
前記人に関する機能的神経画像処理データと、
前記人に関する拡散テンソル画像データと、
前記人に関係する神経解剖学的基準データと、
前記人に関する皮質興奮データと、
前記人に関する認知学習データと、
前記人に関する概念学習データと、
前記人に関する知覚認知データと、
前記人の主観的経験に少なくとも部分的に基づく行動データと、
前記対応神経刺激信号が前記人の前記皮質内に構成される前記少なくとも１つの神経刺激デバイスに送信されるときに、前記人により同時に認知可能な知覚認知の数を最大化するための最適化法と
のうち１つ以上に少なくとも部分的に基づいている、請求項１に記載のシステム。
前記認知学習データ及び前記概念学習データのうち１つ以上は、
認知又は概念学習法に参加している前記人と、
前記少なくとも１つの神経刺激信号を受信しているときに、非侵襲機能的神経画像処理デバイス又は侵襲電気生理学的記録デバイスにより分析される前記人と
のうち１つ以上に少なくとも部分的に基づいて生成される、請求項３に記載のシステム。
前記別個の情報は、前記人に伝達される概念的情報を含み、
前記少なくとも１つの神経刺激信号は、伝達される前記概念的情報に対応する、
請求項１に記載のシステム。
前記非一過性メモリは、複数の概念情報と複数の対応神経刺激信号との間の前記人に固有の関係を格納する、請求項５に記載のシステム。
前記格納された固有の関係は、前記人に関する概念的学習データに少なくとも部分的に基づいており、前記概念的学習データは、前記複数の概念的情報を前記複数の対応神経刺激信号に関連付ける、請求項６に記載のシステム。
前記概念的情報は、文字、数字、色、空間内の方向、言葉、文、物体、人又は動物の特定、前記人の運動反応に対する命令、位置、バイオ又は神経フィードバック信号、形状、画像又はアイコン、警告、連想、類似度、サリアンス信号、リズム、開始又は停止コマンド又は情報、タッチ情報、表面テクスチャ情報、圧力情報、及び電磁界強度表示のうち１つ以上を含む、請求項５に記載のシステム。
前記少なくとも１つの神経刺激デバイスは、神経刺激電極、光神経インタフェイス手段及び化学神経インタフェイス手段のうち１つ以上を含む、請求項５に記載のシステム。
前記少なくとも１つの神経刺激デバイスは、複数の独立制御可能な電気刺激接点を含む、請求項９に記載のシステム。
前記少なくとも１つの神経刺激デバイスは、それぞれ複数の独立制御可能な電気接点を含む少なくとも２つの独立制御可能な刺激電極を含む、請求項９に記載のシステム。
前記少なくとも１つの神経刺激デバイスは、前記一連の活動電位を誘導することとは別の治療目的のために使用可能な埋込可能神経モジュレータを含み、前記神経モジュレータの少なくとも一部は、前記一連の活動電位を誘導するために使用される、請求項９に記載のシステム。
前記神経モジュレータの前記一部は、前記治療目的のために使用されない部分である、請求項12に記載のシステム。
前記少なくとも１つの求心性軸索は視床皮質軸索である、請求項５に記載のシステム。
前記少なくとも１つの知覚ニューロンは、
体性感覚皮質領域と、
聴覚皮質領域と、
視覚皮質領域と、
嗅覚皮質領域と、
味覚皮質領域と、
体性感覚連想皮質領域と、
固有受容皮質領域と
のうち少なくとも１つに位置している、請求項５に記載のシステム。
人の皮質内の知覚ニューロンを刺激するための方法であって、
非一過性メモリに、前記人の複数の知覚認知と、前記人の前記皮質内の前記知覚ニューロンをターゲットにする少なくとも１つの求心性軸索に与えられる複数の対応神経刺激信号との間の関係を格納し、前記少なくとも１つの求心性軸索は、前記人の中枢神経系の求心性知覚軸索を含み、前記複数の知覚認知のうち異なる知覚認知は、前記人に伝達される別個の情報に関連付けられ、
プロセッサを介して前記複数の神経刺激信号のうち少なくとも１つの神経刺激信号を選択し、前記少なくとも１つの選択された神経刺激信号に対応する前記少なくとも１つの求心性軸索において一連の活動電位を誘導するように構成される少なくとも１つの神経刺激デバイスに送信器回路を介して送信し、
前記少なくとも１つの選択された神経刺激信号は、前記少なくとも１つの求心性軸索における前記一連の活動電位を誘導し、これにより、前記人の前記皮質内で、前記人に対する前記少なくとも１つの知覚認知に関連付けられた前記別個の情報を伝達するように、前記少なくとも１つの選択された神経刺激信号に対応する少なくとも１つの知覚認知を引き起こすように適合される、
方法。
前記複数の知覚認知と前記複数の対応神経刺激信号との間の前記格納された関係は、
前記少なくとも１つの求心性軸索に関する空間情報と、
前記少なくとも１つの神経刺激デバイスに関する空間情報と、
前記少なくとも１つの求心性軸索に関する神経接続情報と、
前記少なくとも１つの神経刺激デバイスに関連付けられた電界分布と、
前記人に関する機能的神経画像処理データと、
前記人に関する拡散テンソル画像データと、
前記人に関係する神経解剖学的基準データと、
前記人に関する皮質興奮データと、
前記人に関する認知学習データと、
前記人に関する概念学習データと、
前記人に関する知覚認知データと、
前記人の主観的経験に少なくとも部分的に基づく行動データと、
前記対応神経刺激信号が前記人の前記皮質内に構成される前記少なくとも１つの神経刺激デバイスに送信されるときに、前記人により同時に認知可能な知覚認知の数を最大化するための最適化法と
のうち１つ以上に少なくとも部分的に基づいている、請求項16に記載の方法。
認知又は概念学習法に参加している前記人と、
前記少なくとも１つの神経刺激信号を受信しているときに、非侵襲機能的神経画像処理デバイス又は侵襲電気生理学的記録デバイスにより分析される前記人と
のうち１つ以上に少なくとも部分的に基づいて、前記認知学習データ及び前記概念学習データのうち１つ以上を生成する、請求項17に記載の方法。
非一過性メモリであって、
前記非一過性メモリは、人の複数の知覚認知と、前記人の皮質内の知覚ニューロンをターゲットにする少なくとも１つの求心性軸索に与えられる複数の対応神経刺激信号との間の関係を格納し、前記少なくとも１つの求心性軸索は、前記人の中枢神経系の求心性知覚軸索を含み、前記複数の知覚認知のうち異なる知覚認知は、前記人に伝達される別個の情報に関連付けられ、
前記非一過性メモリは、
前記複数の神経刺激信号のうち少なくとも１つの神経刺激信号を選択し、前記少なくとも１つの選択された神経刺激信号に対応する前記少なくとも１つの求心性軸索において一連の活動電位を誘導するように構成される少なくとも１つの神経刺激デバイスに送信器回路を介して送信するためのプロセッサにより実行可能なプログラム命令をさらに格納し、
前記少なくとも１つの選択された神経刺激信号は、前記少なくとも１つの求心性軸索における前記一連の活動電位を誘導し、これにより、前記人の前記皮質内で、前記人に対する前記少なくとも１つの知覚認知に関連付けられた前記別個の情報を伝達するように、前記少なくとも１つの選択された神経刺激信号に対応する少なくとも１つの知覚認知を引き起こすように適合される、
非一過性メモリ。
前記複数の知覚認知と前記複数の対応神経刺激信号との間の前記格納された関係は、
前記少なくとも１つの求心性軸索に関する空間情報と、
前記少なくとも１つの神経刺激デバイスに関する空間情報と、
前記少なくとも１つの求心性軸索に関する神経接続情報と、
前記少なくとも１つの神経刺激デバイスに関連付けられた電界分布と、
前記人に関する機能的神経画像処理データと、
前記人に関する拡散テンソル画像データと、
前記人に関係する神経解剖学的基準データと、
前記人に関する皮質興奮データと、
前記人に関する認知学習データと、
前記人に関する概念学習データと、
前記人に関する知覚認知データと、
前記人の主観的経験に少なくとも部分的に基づく行動データと、
前記対応神経刺激信号が前記人の前記皮質内に構成される前記少なくとも１つの神経刺激デバイスに送信されるときに、前記人により同時に認知可能な知覚認知の数を最大化するための最適化法と
のうち１つ以上に少なくとも部分的に基づいている、請求項19に記載の非一過性メモリ。