KR102612531B1 - 인지 기능 개선을 위한 시스템 - Google Patents

인지 기능 개선을 위한 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102612531B1
KR102612531B1 KR1020197017347A KR20197017347A KR102612531B1 KR 102612531 B1 KR102612531 B1 KR 102612531B1 KR 1020197017347 A KR1020197017347 A KR 1020197017347A KR 20197017347 A KR20197017347 A KR 20197017347A KR 102612531 B1 KR102612531 B1 KR 102612531B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
delete delete
light
subject
stimulation
visual
Prior art date
Application number
KR1020197017347A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190097032A (ko
Inventor
재커리 존 함브레히트 말차노
마틴 워렌 윌리엄스
Original Assignee
코그니토 쎄라퓨틱스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코그니토 쎄라퓨틱스, 인코포레이티드 filed Critical 코그니토 쎄라퓨틱스, 인코포레이티드
Priority to KR1020237037522A priority Critical patent/KR20230156958A/ko
Publication of KR20190097032A publication Critical patent/KR20190097032A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102612531B1 publication Critical patent/KR102612531B1/ko

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N5/0613—Apparatus adapted for a specific treatment
    • A61N5/0622—Optical stimulation for exciting neural tissue
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0033—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room
    • A61B5/0036—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room including treatment, e.g., using an implantable medical device, ablating, ventilating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/02405—Determining heart rate variability
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/16—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/16—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
    • A61B5/165—Evaluating the state of mind, e.g. depression, anxiety
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/16—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
    • A61B5/168—Evaluating attention deficit, hyperactivity
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
    • A61B5/377—Electroencephalography [EEG] using evoked responses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
    • A61B5/377—Electroencephalography [EEG] using evoked responses
    • A61B5/378—Visual stimuli
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
    • A61B5/377—Electroencephalography [EEG] using evoked responses
    • A61B5/38—Acoustic or auditory stimuli
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/40—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system
    • A61B5/4076—Diagnosing or monitoring particular conditions of the nervous system
    • A61B5/4088—Diagnosing of monitoring cognitive diseases, e.g. Alzheimer, prion diseases or dementia
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48—Other medical applications
    • A61B5/4836—Diagnosis combined with treatment in closed-loop systems or methods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02—Details
    • A61N1/04—Electrodes
    • A61N1/0404—Electrodes for external use
    • A61N1/0408—Use-related aspects
    • A61N1/0456—Specially adapted for transcutaneous electrical nerve stimulation [TENS]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/36014—External stimulators, e.g. with patch electrodes
    • A61N1/36025—External stimulators, e.g. with patch electrodes for treating a mental or cerebral condition
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/36036—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation of the outer, middle or inner ear
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/3605—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
    • A61N1/3606—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system adapted for a particular treatment
    • A61N1/36082—Cognitive or psychiatric applications, e.g. dementia or Alzheimer's disease
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/3605—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
    • A61N1/3606—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system adapted for a particular treatment
    • A61N1/36082—Cognitive or psychiatric applications, e.g. dementia or Alzheimer's disease
    • A61N1/36092—Mental training
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/3605—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
    • A61N1/36128—Control systems
    • A61N1/36132—Control systems using patient feedback
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N5/0613—Apparatus adapted for a specific treatment
    • A61N5/0618—Psychological treatment
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C11/00—Non-optical adjuncts; Attachment thereof
    • G02C11/10—Electronic devices other than hearing aids
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
    • G16H20/70—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to mental therapies, e.g. psychological therapy or autogenous training
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H40/00—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices
    • G16H40/60—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
    • G16H40/63—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for local operation
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H40/00—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices
    • G16H40/60—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
    • G16H40/67—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for remote operation
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/105—Controlling the light source in response to determined parameters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/113—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining or recording eye movement
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/16—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
    • A61B5/163—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state by tracking eye movement, gaze, or pupil change
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
    • A61B5/375—Electroencephalography [EEG] using biofeedback
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/398—Electrooculography [EOG], e.g. detecting nystagmus; Electroretinography [ERG]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48—Other medical applications
    • A61B5/4848—Monitoring or testing the effects of treatment, e.g. of medication
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
    • A61B5/6803—Head-worn items, e.g. helmets, masks, headphones or goggles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A61M2021/0005—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus
    • A61M2021/0027—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus by the hearing sense
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A61M2021/0005—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus
    • A61M2021/0044—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus by the sight sense
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A61M2021/0005—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus
    • A61M2021/0072—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus with application of electrical currents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3375—Acoustical, e.g. ultrasonic, measuring means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02—Details
    • A61N1/04—Electrodes
    • A61N1/05—Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
    • A61N1/0551—Spinal or peripheral nerve electrodes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/0626—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/0626—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N2005/0627—Dose monitoring systems and methods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/0626—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N2005/0629—Sequential activation of light sources
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/0635—Radiation therapy using light characterised by the body area to be irradiated
    • A61N2005/0643—Applicators, probes irradiating specific body areas in close proximity
    • A61N2005/0645—Applicators worn by the patient
    • A61N2005/0647—Applicators worn by the patient the applicator adapted to be worn on the head
    • A61N2005/0648—Applicators worn by the patient the applicator adapted to be worn on the head the light being directed to the eyes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/065—Light sources therefor
    • A61N2005/0651—Diodes
    • A61N2005/0652—Arrays of diodes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/0658—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used
    • A61N2005/0659—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used infrared
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/0658—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used
    • A61N2005/0661—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used ultraviolet
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/0658—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used
    • A61N2005/0662—Visible light
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/0658—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used
    • A61N2005/0662—Visible light
    • A61N2005/0663—Coloured light
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/0664—Details
    • A61N2005/0667—Filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C2200/00—Generic mechanical aspects applicable to one or more of the groups G02C1/00 - G02C5/00 and G02C9/00 - G02C13/00 and their subgroups
    • G02C2200/10—Frame or frame portions made from wire
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H10/00—ICT specially adapted for the handling or processing of patient-related medical or healthcare data
    • G16H10/20—ICT specially adapted for the handling or processing of patient-related medical or healthcare data for electronic clinical trials or questionnaires
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H10/00—ICT specially adapted for the handling or processing of patient-related medical or healthcare data
    • G16H10/60—ICT specially adapted for the handling or processing of patient-related medical or healthcare data for patient-specific data, e.g. for electronic patient records
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
    • G16H20/10—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to drugs or medications, e.g. for ensuring correct administration to patients
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H70/00—ICT specially adapted for the handling or processing of medical references
    • G16H70/20—ICT specially adapted for the handling or processing of medical references relating to practices or guidelines

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Developmental Disabilities (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Social Psychology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

본 발명의 시스템 및 방법은 필요로 하는 대상체에 대하여 인지 기능을 개선하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 상기 시스템은 안경, 주변 광을 검출하도록 배치된 광다이오드, 광원 및 입력 장치를 포함할 수 있다. 상기 시스템은 프로파일을 검색하고 고정 파라미터 및 가변 파라미터를 갖는 광 패턴을 선택하는 신경 자극 시스템을 포함할 수 있다. 신경 자극 시스템은 광 패턴의 가변 파라미터의 값을 설정하고, 출력 신호를 구성한 다음, 출력 신호를 광원에 제공하여 광이 중심와를 비추게 할 수 있다.

Description

인지 기능 개선을 위한 시스템
본 발명은 "시각 자극을 통한 신경 자극 방법 및 시스템"이라는 명칭의 2016년 11월 17일자로 출원된 미국 가출원 제62/423,452호, "시각 자극을 통한 신경 자극 방법 및 시스템"이라는 명칭의 2016년 12월 8일자로 출원된 미국 가출원 제62/431,698호, "청각 자극을 통한 신경 자극 방법 및 시스템"이라는 명칭의 2016년 11월 17일자로 출원된 미국 가출원 제62/423,569호, "청각 자극을 통한 신경 자극 방법 및 시스템"이라는 명칭의 2016년 12월 8일자로 출원된 미국 가출원 제62/431,702호, "말초신경 자극을 통한 신경 자극 방법 및 시스템"이라는 명칭의 2016년 11월 17일자로 출원된 미국 가출원 제62/423,517호, "말초신경 자극을 통한 신경 자극 방법 및 시스템"이라는 명칭의 2016년 12월 8일자로 출원된 미국 가출원 제62/431,720호, "시각 및 청각 자극을 통한 신경 자극 방법 및 시스템"이라는 명칭의 2016년 11월 17일자로 출원된 미국 가출원 제62/423,598호, "시각 및 청각 자극을 통한 신경 자극 방법 및 시스템"이라는 명칭의 2016년 12월 8일자로 출원된 미국 가출원 제62/431,725호, "신경 자극에 대한 감지 방법 및 시스템"이라는 명칭의 2016년 11월 17일자로 출원된 미국 가출원 제62/423,557호, "신경 자극에 대한 평가를 제공하는 시스템 및 방법"이라는 명칭의 2016년 11월 17일자로 출원된 미국 가출원 제62/423,536호, "신경 자극을 위한 투여 방법 및 시스템"이라는 명칭의 2016년 11월 17일자로 출원된 미국 가출원 제62/423,532호의 이익 및 우선권을 주장하며, 이들의 전체 내용은 일부 및 모든 목적을 위해 본 명세서에 통합된다.
본 발명은 일반적으로 신경 자극을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 방법 및 시스템은 대상체의 뇌에서 동기화된 신경 진동(synchronized neural oscillations)을 유도하기 위하여, 시각, 청각 및 말초신경 자극 신호를 비롯한 자극 신호를 제공할 수 있다.
신경 진동은 인간 또는 동물에서 일어나며 중추신경계에서 리듬적인 또는 반복적인 신경 활동을 포함한다. 신경 조직은 개별 뉴런 내의 메커니즘에 의한 또는 뉴런간 상호작용에 의한 진동 활동을 생성할 수 있다. 진동은 막 전위(membrane potential)의 진동 또는 시냅스 후(post-synaptic) 뉴런의 진동 활성을 생성할 수 있는 활동 전위의 리듬 패턴으로 나타날 수 있다. 일 군의 뉴런의 동기화된 활동은 뇌전도검사("EEG")에 의해 관찰될 수 있는 거시적인 진동을 일으킬 수 있다. 신경 진동은 주파수, 진폭 및 위상(phase)으로 특징지어질 수 있다. 신경 진동은 뇌파를 형성하는 전기적 펄스를 일으킬 수 있다. 이러한 신호 특성은 시간-주파수 분석을 사용하여 신경 기록에서 관찰될 수 있다.
WO2014/162271, US2010/0331912, US5923398, US2007/0179557, US2009/0005837
본 발명의 시스템 및 방법은 시각 자극을 통한 신경 자극에 관한 것이다. 시각 신호를 포함하는 시각 자극은 신경 진동의 주파수에 영향을 줄 수 있다. 시각 자극은 변조된 시각 입력(visual input)을 통해 뇌파 효과 또는 자극을 유도할 수 있다. 시각 자극은 하나 이상의 뇌 인지 상태 또는 인지 기능 또는 면역 시스템에 유익한 효과를 제공하기 위하여 신경 진동의 주파수를 조정, 제어 또는 관리할 수 있으면서, 인지 상태 또는 인지 기능에 대한 유해 결과를 경감 또는 방지할 수 있다.
광 펄스와 같은 외부 신호는 뇌에 의해 관찰되거나 감지될 수 있다. 뇌는 특수한 광 감지 세포가 광 펄스를 수신하고 시신경을 통해 뇌에 전자 또는 정보를 전달하는 변환 과정을 통해 광 펄스를 관찰하거나 감지할 수 있다. 뇌는, 광 펄스를 관찰하거나 감지하면, 신경 진동의 주파수를 조정, 관리 또는 제어할 수 있다. 이러한 자극은 시각 피질과 같이 입력을 처리하는 것으로 알려진 뇌 부분의 반복된 활성을 야기할 수 있다. 예를 들어, 사전결정된 주파수로 생성되고 직접적인 시야 또는 주변 시야를 통해 안구 수단에 의해 감지된 광 펄스는 뇌에서 신경 활동을 촉발하여 신경 진동의 사전결정된 또는 생성된 주파수를 유발할 수 있다. 신경 진동의 주파수는 광 펄스의 주파수에 의해 영향을 받거나 그에 대응할 수 있다. 따라서, 본 발명의 시스템 및 방법은 광 펄스의 주파수를 기반으로 뉴런 군들 사이의 전기 활동을 동기화하기 위하여 사전결정된 주파수로 방출된 광 펄스와 같은 외부 시각 자극을 사용하여 뇌파 동조(entrainment)(또는 신경 동조)를 제공할 수 있다. 뇌 동조(또는 신경 동조)는 피질 뉴런의 앙상블에서 동기화 전기 활동에 의해 생성된 진동들의 합산 주파수를 기반으로 관찰될 수 있다.
적어도 하나의 측면은 시각 자극을 통한 신경 자극용 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 신경 자극 시스템 또는 시각 신경 자극 시스템을 포함하거나 그에 관한 것일 수 있다. 신경 자극 시스템은 광 생성 모듈, 광 조정 모듈, 원치않는 주파수 필터링 모듈, 프로파일 매니저, 부작용 관리 모듈 또는 피드백 모니터를 포함하거나, 이들과 접속하거나(interface), 또는 통신할(communicate) 수 있다. 신경 자극 시스템은 시각 시그널링 구성요소, 필터링 구성요소 또는 피드백 구성요소를 포함하거나, 이들과 접속하거나, 또는 통신할 수 있다.
적어도 하나의 측면은 시각 자극을 통한 신경 자극 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 제공할 시각 신호를 식별하는 신경 자극 시스템을 포함할 수 있다. 신경 자극 시스템은 식별된 시각 신호를 생성하고 전송(transmit)할 수 있다. 신경 자극 시스템은 신경 활동, 생리적 활동, 환경 파라미터, 또는 장치 파라미터와 관련된 피드백을 수신 또는 결정할 수 있다. 신경 자극 시스템은 피드백을 기반으로 시각 신호를 관리, 제어 또는 조정할 수 있다.
본 발명의 시스템 및 방법은 청각(auditory) 자극을 통한 신경 자극에 관한 것이다. 예를 들어, 본 발명의 시스템 및 방법은 청각 자극을 사용하여 신경 진동의 주파수에 영향을 줄 수 있다. 청각 자극은 변조된 청각 입력을 통해 뇌파 효과 또는 자극을 유도할 수 있다. 청각 자극은 하나 이상의 뇌 인지 상태 또는 인지 기능 또는 면역 시스템에 유익한 효과를 제공하기 위하여 신경 진동의 주파수를 조정, 제어 또는 관리할 수 있으면서, 인지 상태 또는 인지 기능에 대한 유해 결과를 경감 또는 방지할 수 있다.
소리 신호(audio signal)와 같은 외부 신호는 뇌에 의해 관찰되거나 감지될 수 있다. 뇌는 특수한 음향(acoustic) 감지 세포가 소리 신호를 수신하고 달팽이관 세포 또는 신경을 통해 뇌에 전자 또는 정보를 전달하는 변환 과정을 통해 소리 신호를 관찰하거나 감지할 수 있다. 뇌는, 소리 신호를 감지하면, 신경 진동의 주파수를 조정, 관리 또는 제어할 수 있다. 이러한 자극은 청각 피질과 같이 입력을 처리하는 것으로 알려진 뇌 부분의 반복된 활성을 야기할 수 있다. 예를 들어, 사전결정된 변조(modulation) 주파수를 갖고 달팽이관 수단을 통해 청각 피질에 의해 감지된 소리 신호는 뇌에서 신경 활동을 촉발하여 신경 진동의 사전결정된 또는 생성된 주파수를 유발할 수 있다. 신경 진동의 주파수는 소리 신호의 변조 주파수에 의해 영향을 받거나 그에 대응할 수 있다. 따라서, 본 발명의 시스템 및 방법은 청각 자극을 통한 신경 자극을 수행할 수 있다. 본 발명의 시스템 및 방법은 소리 신호의 변조 주파수를 기반으로 뉴런 군들 사이의 전기 활동을 동기화하기 위하여 사전결정된 변조 주파수로 방출된 음향 펄스를 형성하는 소리 신호와 같은 외부 청각 자극을 사용하여 뇌파 동조 (신경 동조 또는 뇌 동조라고도 함)를 제공할 수 있다. 뇌 동조는 음향 펄스가 음향 펄스의 주파수로 동기화시키기 위하여 조정할 수 있는, 피질 뉴런의 앙상블에서 동기화 전기 활동에 의해 생성된 진동들의 합산 주파수를 기반으로 관찰될 수 있다.
적어도 하나의 측면은 청각 자극을 통한 신경 자극용 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 신경 자극 시스템을 포함하거나 그에 관한 것일 수 있다. 신경 자극 시스템은 소리 생성 모듈, 소리 조정 모듈, 원치않는 주파수 필터링 모듈, 프로파일 매니저, 부작용 관리 모듈 또는 피드백 모니터를 포함하거나, 이들과 접속하거나, 또는 통신할 수 있다. 신경 자극 시스템은 소리 시그널링 구성요소, 필터링 구성요소 또는 피드백 구성요소를 포함하거나, 이들과 접속하거나, 또는 통신할 수 있다.
적어도 하나의 측면은 청각 자극을 통한 신경 자극 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 제공할 소리 신호를 식별하는 신경 자극 시스템을 포함할 수 있다. 신경 자극 시스템은 식별된 소리 신호를 생성하고 전송할 수 있다. 신경 자극 시스템은 신경 활동, 생리적 활동, 환경 파라미터, 또는 장치 파라미터와 관련된 피드백을 수신 또는 결정할 수 있다. 신경 자극 시스템은 피드백을 기반으로 소리 신호를 관리, 제어 또는 조정할 수 있다.
본 발명의 시스템 및 방법은 말초신경 자극을 통한 신경 자극에 관한 것이다. 말초신경 자극은 말초신경계의 신경 자극을 포함할 수 있다. 말초신경 자극은 뇌의 말초에 있는 또는 뇌에서 멀리 떨어진 신경 자극을 포함할 수 있다. 말초신경 자극은 척수의 일부이거나, 척수와 관련되거나, 또는 척수에 연결된 것일 수 있는 신경의 자극을 포함할 수 있다. 말초신경 자극은 하나 이상의 뇌 인지 상태 또는 인지 기능에 유익한 효과를 제공하기 위하여 신경 진동의 주파수를 조정, 제어 또는 관리할 수 있으면서, 인지 상태 또는 인지 기능에 대한 유해 결과를 경감 또는 방지할 수 있다.
말초신경 자극은 감각 신경과 같은 말초신경계의 표적 신경에서 전기 활동을 유발 또는 유도할 수 있는, 피부를 통해 몸의 말초부분으로 전류(예를 들어, 전류의 방전)의 제어된 전달(예를 들어, 경피 전기 신경 자극, "TENS")을 포함할 수 있다. 이에 반응하여, 감각 신경 및 말초신경계는 신호를 중추신경계 및 뇌로 전송한다. 뇌는 말초신경 자극에 반응하여 신경 진동의 주파수를 조정, 관리 또는 제어할 수 있다. 예를 들어, 사전결정된 주파수(예들 들어, 하부 전류의 주파수, 또는 전류의 진폭이 변조되는 변조 주파수)를 갖는 말초신경 자극은 뇌에서 신경 활동을 촉발하여 신경 진동의 사전결정된 또는 원하는 주파수를 유발할 수 있다. 신경 진동의 주파수는 말초신경 자극의 주파수를 기반으로 하거나 그에 대응할 수 있다. 따라서, 본 발명의 시스템 및 방법은 자극의 주파수를 기반으로 뉴런 군들 사이의 전기 활동을 동기화하기 위하여, 사전결정된 주파수로, 또는 피드백을 기반으로, 말초신경 자극, 예컨대 말초신경계에 적용된 또는 말초신경계 전반에 걸쳐 전류를 사용하여 뇌파 동조(신경 동조 또는 뇌 동조라고도 함)와 관련될 수 있는 신경 진동을 유발 또는 유도할 수 있다. 뇌파 동조는 피질 뉴런의 앙상블에서 동기화 전기 활동에 의해 생성된 진동들의 합산 주파수를 기반으로 관찰될 수 있고, 말초신경 자극 펄스는 진동과 동기화하도록 주파수를 조정할 수 있다.
적어도 하나의 측면은 말초신경 자극을 통한 신경 진동 유도용 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 말초신경 자극 시스템(예를 들어, 말초신경 자극 신경 자극 시스템)을 포함하거나 그에 관한 것일 수 있다. 신경 자극 시스템은 신경 자극 생성 모듈, 신경 자극 조절 모듈, 부작용 관리 모듈 또는 피드백 모니터를 포함하거나, 이들과 접속하거나, 또는 통신할 수 있다. 말초신경 자극 시스템은 신경 자극 생성 구성요소, 차폐 구성요소, 피드백 구성요소 또는 신경 자극 증폭 구성요소를 포함하거나, 이들과 접속하거나, 또는 통신할 수 있다.
적어도 하나의 측면은 말초신경 자극을 통해 신경 진동을 유도하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 신경 자극을 생성하라는 명령을 나타내는 제어 신호를 생성하는 말초신경 자극 시스템을 포함할 수 있다. 신경 자극 시스템은 제어 신호를 기반으로 신경 자극을 생성하고 출력할 수 있다. 신경 자극 시스템은 신경 활동, 생리적 활동, 환경 파라미터, 또는 장치 파라미터와 관련된 피드백을 수신 또는 결정할 수 있다. 신경 자극 시스템은 피드백을 기반으로 자극 파라미터를 관리, 제어 또는 수정할 수 있다. 신경 자극 시스템은 피드백을 기반으로 신경 자극을 수정하기 위하여 자극 파라미터를 기반으로 제어 신호를 수정할 수 있다.
본 발명의 시스템 및 방법은 예를 들어 시각 신호 또는 시각 자극 및 청각 신호 또는 청각 자극 및 말초신경 신호 또는 말초신경 자극을 비롯한 다중양상 자극을 통한 신경 자극에 관한 것이다. 다중양상 자극은 뇌파 효과 또는 자극을 유도할 수 있다. 다중양상 자극은 하나 이상의 뇌 인지 상태, 인지 기능, 면역 시스템또는 염증에 유익한 효과를 제공하기 위하여 신경 진동의 주파수를 조정, 제어 또는 영향을 줄 수 있으면서, 인지 상태 또는 인지 기능에 대한 유해 결과를 경감 또는 방지할 수 있다.
다중양상 자극, 예컨대 광 펄스 및 소리 펄스는 뇌에 의해 관찰되거나 감지될 수 있다. 뇌는 특수한 광 감지 세포가 광 펄스를 수신하고 시신경을 통해 뇌에 전자 또는 정보를 전달하는 변환 과정을 통해 광 펄스를 관찰하거나 감지할 수 있다. 뇌는, 광 펄스를 관찰하거나 감지하면, 신경 진동의 주파수를 조정, 관리 또는 제어할 수 있다. 이러한 자극은 시각 피질과 같이 입력을 처리하는 것으로 알려진 뇌 부분의 반복된 활성을 야기할 수 있다. 예를 들어, 사전결정된 주파수로 생성되고 직접적인 시야 또는 주변 시야를 통해 안구 수단에 의해 감지된 광 펄스는 뇌에서 신경 활동을 촉발하여 신경 진동의 사전결정된 또는 생성된 주파수를 유발할 수 있다.
뇌는 특수한 음향 감지 세포가 소리 신호를 수신하고 달팽이관 세포 또는 신경을 통해 뇌에 전자 또는 정보를 전달하는 변환 과정을 통해 소리 신호를 관찰하거나 감지할 수 있다. 뇌는, 소리 신호를 감지하면, 신경 진동의 주파수를 조정, 관리 또는 제어할 수 있다. 이러한 자극은 청각 피질과 같이 입력을 처리하는 것으로 알려진 뇌 부분의 반복된 활성을 야기할 수 있다. 예를 들어, 사전결정된 변조 주파수를 갖고 달팽이관 수단을 통해 청각 피질에 의해 감지된 소리 신호는 뇌에서 신경 활동을 촉발하여 신경 진동의 사전결정된 또는 생성된 주파수를 유발할 수 있다.
신경 진동의 주파수는 광 펄스 또는 소리 펄스의 주파수에 의해 영향을 받거나 그에 대응할 수 있다. 따라서, 본 발명의 시스템 및 방법은 다중양상 자극의 주파수 또는 주파수들을 기반으로 뉴런 군들 사이의 전기 활동을 동기화하기 위하여 사전결정된 주파수로 방출된 광 펄스 및 소리 펄스와 같은 다중양상 자극을 사용하여 뇌파 동조(또는 신경 동조)를 제공할 수 있다. 뇌 동조(또는 신경 동조)는 피질 뉴런의 앙상블에서 동기화 전기 활동에 의해 생성된 진동들의 합산 주파수를 기반으로 관찰될 수 있다.
적어도 하나의 측면은 시각 자극 및 청각 자극 및 말초 자극의 적어도 하나의 조합을 통한 신경 자극용 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 신경 자극 시스템을 포함하거나 그에 관한 것일 수 있다. 신경 자극 시스템은 자극 생성 모듈, 자극 조절 모듈, 원치않는 주파수 필터링 모듈, 프로파일 매니저, 부작용 관리 모듈 또는 피드백 모니터를 포함하거나, 이들과 접속하거나, 또는 통신할 수 있다. 신경 자극 시스템은 시그널링 구성요소, 필터링 구성요소 또는 피드백 구성요소를 포함하거나, 이들과 접속하거나, 또는 통신할 수 있다.
적어도 하나의 측면은 시각 자극 및 청각 자극을 통한 신경 자극 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 제공할 신호를 식별하는 신경 자극 시스템을 포함할 수 있다. 신경 자극 시스템은 식별된 신호를 생성하고 전송할 수 있다. 신경 자극 시스템은 신경 활동, 생리적 활동, 환경 파라미터, 또는 장치 파라미터와 관련된 피드백을 수신 또는 결정할 수 있다. 신경 자극 시스템은 피드백을 기반으로 신호를 관리, 제어 또는 조정할 수 있다.
본 발명의 시스템 및 방법은 대상체의 뇌에서 동기화된 신경 진동을 유도하기 위하여 자극 신호의 투여 파라미터를 선택하는 것에 관한 것이다. 다중양상 자극(예를 들어, 시각, 청각, 등)은 뇌파 효과 또는 자극을 유도할 수 있다. 다중양상 자극은 하나 이상의 뇌 인지 상태 또는 인지 기능 또는 면역 시스템에 유익한 효과를 제공하기 위하여 신경 진동의 주파수를 조정, 제어 또는 관리할 수 있으면서, 인지 상태 또는 인지 기능에 대한 유해 결과를 경감 또는 방지할 수 있다.
다중양상 자극, 예컨대 광 펄스, 소리 펄스 및 다른 자극 신호는 뇌에 의해 관찰되거나 감지될 수 있다. 뇌는 특수한 광 감지 세포가 광 펄스를 수신하고 시신경을 통해 뇌에 전자 또는 정보를 전달하는 변환 과정을 통해 광 펄스를 관찰하거나 감지할 수 있다. 뇌는, 자극 신호를 관찰하거나 감지하면, 신경 진동의 주파수를 조정, 관리 또는 제어할 수 있다. 이러한 자극은 시각 피질과 같이 입력을 처리하는 것으로 알려진 뇌 부분의 반복된 활성을 야기할 수 있다. 예를 들어, 사전결정된 주파수로 생성되고 직접적인 시야 또는 주변 시야를 통해 안구 수단에 의해 감지된 광 펄스는 뇌에서 신경 활동을 촉발하여 신경 진동의 사전결정된 또는 생성된 주파수를 유발할 수 있다.
뇌는 특수한 음향 감지 세포가 소리 신호를 수신하고 달팽이관 세포 또는 신경을 통해 뇌에 전자 또는 정보를 전달하는 변환 과정을 통해 청각(또는 소리) 신호를 관찰하거나 감지할 수 있다. 뇌는, 소리 신호를 감지하면, 신경 진동의 주파수를 조정, 관리 또는 제어할 수 있다. 이러한 자극은 청각 피질과 같이 입력을 처리하는 것으로 알려진 뇌 부분의 반복된 활성을 야기할 수 있다. 예를 들어, 사전결정된 변조 주파수를 갖고 달팽이관 수단을 통해 청각 피질에 의해 감지된 소리 신호는 뇌에서 신경 활동을 촉발하여 신경 진동의 사전결정된 또는 생성된 주파수를 유발할 수 있다. 또한, 뇌는 자극 신호를 기반으로, 특정 주파수에서 일어나는 뇌의 신경 진동을 유발할 수 있는 다양한 메커니즘을 통한 다양한 형태의 자극(예를 들어, 심뇌, 후각, 촉각 등)을 관찰하거나 감지할 수 있다.
신경 진동의 주파수는 광 펄스 또는 소리 펄스와 같은 자극 신호의 주파수에 의해 영향을 받거나 그에 대응할 수 있다. 따라서, 본 발명의 시스템 및 방법은 다중양상 자극의 주파수 또는 주파수들을 기반으로 뉴런 군들 사이의 전기 활동을 동기화하기 위하여 사전결정된 주파수로 방출된 광 펄스 및 소리 펄스와 같은 다중양상 자극을 사용하여 뇌파 동조(또는 신경 동조)를 제공할 수 있다. 뇌 동조(또는 신경 동조)는 피질 뉴런의 앙상블에서 동기화 전기 활동에 의해 생성된 진동들의 합산 주파수를 기반으로 관찰될 수 있다.
신경 진동의 주파수 뿐만 아니라 개선 효능과 관련될 수 있는 다른 요인들도 대상체에 특이적일 수 있는 다양한 요인에 의해 영향을 받을 수 있다. 특정한 특징(예를 들어, 나이, 성별, 능한 손, 인지 기능 등)을 갖는 대상체들은 이들 또는 다른 특징, 특성 또는 습관을 기반으로 자극 신호에 대해 다르게 반응할 수 있다. 또한, 다른 비고유 요인, 예컨대 자극 방법, 대상체의 주의 수준(attention level), 개선이 수행된 시간, 대상체의 식이와 관련된 다양한 요인(예를 들어, 혈당, 카페인 섭취, 니코틴 섭취 등), 마음의 상태, 신체적 및/또는 정신적 상태가 개선 효능에 영향을 줄 수 있다. 또한, 이러한 요인들 및 다른 요인들은 대상체의 개선 요법 순응(adherence)에 영향을 미침으로써, 및 불쾌하거나 바람직하지 않은 부작용을 증가시키거나 감소시킴으로써, 개선의 질에 간접적으로 영향을 줄 수 있다.
전술한 대상체-특이적 요인 외에도, 다른 요인들이 특정 대상체의 개선 효능에 영향을 줄 수 있다. 자극 신호와 관련된 파라미터는 특정 대상체에 대한 개선 효능을 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 이러한 파라미터는 일반적으로 투여 파라미터라고 할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 투여 파라미터, 예컨대 자극 신호 전달 양상(또는 정돈된 양상의 조합), 자극 신호의 지속시간, 자극 신호의 강도, 및 자극 신호에 의해 표적화된 뇌 영역을 기반으로 개선에 다르게 반응할 수 있다. 실시간으로(예를 들어, 자극 개선 과정 중), 및 장기간에 걸쳐(예를 들어, 수일, 수주, 수개월 또는 수년) 대상체에 관련된 상태를 모니터링하는 것은 개선을 더 효과적으로 만들고 및/또는 개별 대상체가 개선을 더 견딜 수 있도록 개선 요법을 조정하는데 사용될 수 있는 정도를 제공할 수 있다. 일부 경우에, 개선은 대상체-특이적 요인의 일부를 기반으로 조정될 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 대상체의 뇌에서 동기화된 신경 진동을 유도하기 위하여 자극 신호의 투여 파라미터를 선택하기 위한 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 신경 자극 시스템을 포함하거나 그에 관한 것일 수 있다. 신경 자극 시스템은 투여 관리 모듈, 원치않는 주파수 필터링 모듈, 프로파일 매니저, 부작용 관리 모듈 또는 피드백 모니터를 포함하거나, 이들과 접속하거나, 또는 통신할 수 있다. 신경 자극 시스템은 시그널링 구성요소, 필터링 구성요소 또는 피드백 구성요소를 포함하거나, 이들과 접속하거나, 또는 통신할 수 있다.
적어도 하나의 측면은 대상체의 뇌에서 동기화된 신경 진동을 유도하기 위하여 자극 신호의 투여 파라미터를 선택하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 개인화된 파라미터를 결정할 수 있고 제공할 신호를 식별할 수 있는 신경 자극 시스템에 의해 수행될 수 있다. 신경 자극 시스템은 식별된 신호를 생성하고 전송할 수 있다. 신경 자극 시스템은 신경 활동, 생리적 활동, 환경 파라미터, 또는 장치 파라미터와 관련된 피드백을 수신 또는 결정할 수 있다. 신경 자극 시스템은 피드백을 기반으로 신호를 관리, 제어 또는 조정할 수 있다.
본 발명의 시스템 및 방법은 외부 자극에 대한 반응으로 대상체의 신경 자극에 대한 평가를 제공하는 것에 관한 것이다. 외부 자극은 뇌의 신경 진동 주파수를 조정, 제어 또는 관리할 수 있다. 뇌의 신경 진동이 특정 주파수로 동조되는(entrained) 경우, 뇌 인지 상태 또는 기능에 유익한 효과가 있을 수 있으면서, 인지 상태 또는 기능에 대한 유해 결과를 경감 또는 방지할 수 있다. 외부 자극의 적용이 특정 주파수에 대하여 대상체의 뇌를 동조시키고, 뇌의 인지 상태 또는 기능에 영향을 미치는지 여부를 결정하기 위하여, 인지 평가가 대상체에 수행될 수 있다.
어떤 유형의 외부 자극을 대상체의 신경계에 적용할지 결정하기 위하여, 인지 및 생리학적 평가가 대상체에 수행될 수 있다. 특정 유형의 외부 자극은 특정 주파수로 뇌의 신경 진동을 동조시키는데 효과적이지 않을 수 있다. 예를 들어, 심한 청력 상실을 갖는 대상체에게 청각 자극을 적용하면 특정 주파수로 동조될 뇌의 신경 진동을 야기하지 않을 수 있는데, 이는 뇌의 청각 시스템은 청각 상실로 인해 외부 자극을 취하지 않을 수 있기 때문이다. 인지 및 생리학적 평가의 결과를 기반으로, 대상체의 신경계에 적용할 외부 자극의 유형이 식별될 수 있다.
대상체의 신경계에 외부 자극을 적용함으로써, 신경 진동이 대상체의 뇌에서 유도될 수 있다. 외부 자극은 시각 자극을 사용하여 대상체의 시각 시스템을 통해, 청각 자극을 사용하여 대상체의 청각 시스템을 통해, 또는 말초신경 자극을 사용하여 대상체의 신경계에 전달될 수 있다. 대상체의 뇌의 신경 진동은 뇌파 센서, 뇌전도검사(EEG) 장치, 안전도검사(EOG) 장치, 자기뇌파검사(MEG) 장치를 사용하여 모니터링될 수 있다. 대상체로부터 다양한 다른 징후 및 적응증(예를 들어, 주의력(attentiveness), 생리 등)이 모니터링될 수 있다. 외부 자극을 대상체의 신경계에 적용한 후, 외부 자극이 대상체의 뇌를 특정 주파수로 동조시키고 뇌 인지 상태 또는 기능을 개선하는데 효과적이었는지 결정하기 위하여, 추가 인지 및 생리학적 평가를 시간에 따라 반복적으로 수행할 수 있다.
적어도 하나의 측면은 외부 자극에 대한 반응으로 대상체의 신경 자극에 대한 평가를 제공하는 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 평가 수행 모듈(assessment administration module), 대상체 평가 모니터, 대상체 생리 모니터, 자극 생성 모듈, 신경 진동 모듈, 평가 적용 장치, 자극 출력 장치 및 측정 장치를 포함할 수 있다. 평가 수행 모듈은 제어 신호를 평가 적용 장치에 보낼 수 있다. 제어 신호는 평가의 유형, 평가의 지속시간, 및/또는 평가 자극의 하나 이상의 특징 또는 파라미터 (예를 들어, 강도, 색, 펄스 주파수, 신호 주파수 등)를 특정할 수 있다. 제어 신호를 사용하여, 평가 적용 장치는 대상체에 평가를 수행할 수 있다. 대상 평가 모니터는 하나 이상의 측정 장치를 통해 수행된 평가에 대한 대상체의 작업(task) 반응을 측정할 수 있다. 대상체 생리 모니터는 평가가 수행되는 동안 하나 이상의 측정 장치를 통해 대상체의 생리적 반응을 측정할 수 있다. 자극 생성 장치는 대상체에 자극을 적용하기 위하여 제어 신호를 자극 출력 장치에 보낼 수 있다. 신경 진동 모니터는 하나 이상의 측정 장치를 통해 자극에 대한 대상체의 신경 반응을 측정할 수 있다. 대상 평가 모니터로부터의 피드백 데이터를 사용하여, 대상체 생리 모니터, 및/또는 신경 진동 모니터, 평가 수행 모니터는 평가 적용 장치에 보내지는 제어 신호를 수정하고 대상체에 수행되는 평가를 수정할 수 있다. 대상체 평가 모니터로부터의 피드백을 사용하여, 대상체 생리 모니터, 및/또는 신경 진동 모니터, 자극 생성 모듈은 자극 출력 장치에 보내지는 제어 신호를 수정할 수 있고 대상체에 적용되는 자극을 수정할 수 있다.
적어도 하나의 측면은 자극에 대한 반응으로 대상체의 신경 자극에 대한 평가를 제공하는 방법에 관한 것이다. 인지 평가 시스템은 평가 적용 장치에 제어 신호를 보낼 수 있다. 제어 신호는 평가의 유형, 평가의 지속시간, 및/또는 평가 자극의 강도를 특정할 수 있다. 제어 신호를 사용하여, 인지 평가 시스템은 대상체에 평가를 수행할 수 있다. 인지 평가 시스템은 측정 장치를 통하여 수행된 평가에 대한 대상체의 작업 반응을 측정할 수 있다. 인지 평가 시스템은 평가가 수행되는 동안 측정 장치를 통해 대상체의 생리적 반응을 측정할 수 있다. 인지 평가 시스템은 대상체에 자극을 적용하기 위하여 제어 신호를 자극 출력 장치에 보낼 수 있다. 인지 평가 시스템은 측정 장치를 통해 자극에 대한 대상체의 신경 반응을 측정할 수 있다. 피드백 데이터를 사용하여, 인지 평가 시스템은 평가 적용 장치에 보내지는 제어 신호를 수정하고 대상체에 수행되는 평가를 수정할 수 있다. 피드백을 사용하여, 인지 평가 시스템은 자극 출력 장치에 보내지는 제어 신호를 수정할 수 있고 대상체에 적용되는 자극을 수정할 수 있다.
본 발명의 시스템 및 방법은 자극 감지에 관한 것이다. 외부 자극은 뇌의 신경 진동 주파수를 조정, 제어 또는 관리할 수 있다. 뇌의 신경 진동이 특정 주파수로 동조될 때, 뇌 인지 상태 또는 기능에 유익한 효과가 있을 수 있으면서, 인지 상태 또는 기능에 대한 유해 결과를 경감 또는 방지할 수 있다. 뇌의 신경 진동이 특정 주파수로 동조되도록 하기 위하여, 외부 자극은 뇌의 신경 진동 측정값 및 대상체의 다른 생리적 특성을 기반으로 조정, 수정 또는 변화될 수 있다.
대상체의 뇌에서 신경 진동을 유도하기 위하여, 외부 자극이 대상체의 신경계에 적용될 수 있다. 외부 자극은 시각 자극을 사용하여 대상체의 시각 시스템을 통해, 청각 자극을 사용하여 대상체의 청각 시스템을 통해, 또는 말초신경 자극을 사용하여 대상체의 신경계에 전달될 수 있다. 대상체의 뇌의 신경 진동은 뇌전도검사(EEG) 장치 및 자기뇌파검사(MEG) 판독을 사용하여 모니터링될 수 있다. 외부 자극을 적용하는 동안 대상체로부터 다양한 다른 징후 및 적응증(예를 들어, 주의력, 생리 등)이 모니터링될 수 있다. 외부 자극을 대상체의 신경계에 적용한 후, 외부 자극이 대상체의 뇌를 특정 주파수로 동조시키고 뇌 인지 상태 또는 기능을 개선하는데 효과적이었는지 결정하기 위하여, 추가 인지 및 생리학적 평가를 시간에 따라 반복적으로 수행할 수 있다. 그런 다음, 이들 측정값을 사용하여 신경 진동이 특정 주파수로 동조되도록 하기 위해 외부 자극을 조정, 수정 또는 변화시킬 수 있다. 이들 측정값은 대상체가 외부 자극을 수신하는지 여부를 결정하는데 사용될 수도 있다.
적어도 하나의 측면은 자극 감지용 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 신경 진동 모니터, 대상체 주의력 모니터, 대상체 생리 모니터, 자극 생성 모듈, 자극 제어 모듈, 시뮬레이션 반응 모듈, 자극 생성 정책, 센서 로그, 다중자극 동기화 모듈, 하나 이상의 자극 출력 장치, 및 하나 이상의 측정 장치를 포함할 수 있다. 자극 생성 모듈은 자극 제어 신호를 생성시켜 하나 이상의 자극 출력 장치가 이를 대상체에 적용할 외부 자극으로 변환시키도록 할 수 있다. 자극 제어 모듈은 자극 생성 정책을 기반으로 자극 제어 신호를 조정할 수 있다. 시뮬레이션 반응 모듈은 외부 자극에 대한 시뮬레이션 반응을 결정할 수 있다. 신경 진동 모니터는 하나 이상의 측정 장치를 사용하여 대상체의 신경 진동을 모니터링할 수 있다. 대상체 주의력 모니터는 하나 이상의 측정 장치를 사용하여 외부 자극이 적용되는 동안 대상체가 주의하고 있는지 모니터링할 수 있다. 센서 로그는 대상체의 신경 진동, 주의력 및 생리적 상태를 저장할 수 있다.
적어도 하나의 측면은 자극 감지 방법에 관한 것이다. 신경 자극 감지 시스템은 자극 제어 신호를 생성시켜 자극 출력 장치가 이를 대상체에 적용할 외부 자극으로 변환시킬 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 자극 생성 정책을 기반으로 자극 제어 신호를 조정할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 외부 자극에 대한 시뮬레이션 반응을 결정할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 하나 이상의 측정 장치를 사용하여 대상체의 신경 진동을 모니터링하고, 외부 자극이 적용되는 동안 대상체가 주의하는지 여부를 모니터링하고, 외부 자극이 적용되는 동안 대상체의 생리적 상태를 모니터링할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 대상체의 신경 진동, 주의력 및 생리적 상태를 저장할 수 있다.
적어도 하나의 측면은 외부 자극에 의해 유도된 신경 진동을 감지하는 시스템에 관한 것이다. 신경 자극 감지 시스템은 자극 생성 모듈, 자극 출력 장치, 제1 측정 장치, 제2 측정 장치, 시뮬레이션 반응 모듈, 신경 진동 모니터 및 자극 제어 모듈을 포함할 수 있다. 자극 생성 모듈은 자극 제어 신호를 생성시킬 수 있다. 자극 출력 장치는 자극 제어 신호를 외부 자극으로 변환시키고 외부 자극을 대상체에 적용할 수 있다. 제1 측정 장치는 자극 출력 장치로부터 출력된 외부 자극 및 주변 잡음을 측정하고, 측정값을 시뮬레이션 반응 모듈에 전달할 수 있다. 시뮬레이션 반응 모듈은 출력된 외부 자극 및 주변 잡음을 기반으로 대상체의 시뮬레이션 신경 진동을 생성시킬 수 있고, 시뮬레이션 신경 진동을 신경 진동 모니터에 전달할 수 있다. 제2 측정 장치는 대상체의 신경 진동을 측정하고, 측정값을 신경 진동 모니터에 전달할 수 있다. 신경 진동 모니터는 제2 측정 장치로부터의 측정값 및 시뮬레이션 반응 모듈로부터의 시뮬레이션 신경 진동을 수신할 수 있다. 신경 진동 모니터는 수신된 측정값 및 시뮬레이션 신경 진동으로부터 가상실제(artefact)를 식별하고 자극 제어 모듈에 전달할 수 있다. 자극 제어 모듈은 신경 진동 모니터에 의해 식별된 가상실제 및 자극 생성 정책을 기반으로 외부 자극에 대한 조정을 결정할 수 있다. 자극 생성 모듈은 자극 제어 모듈에 의해 결정된 조정을 기반으로 자극 제어 신호를 조정할 수 있다.
적어도 하나의 측면은 외부 자극에 의해 유도된 신경 진동을 감지하는 방법에 관한 것이다. 신경 자극 감지 시스템은 자극 제어 신호를 생성시킬 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 자극 제어 신호를 외부 자극으로 변환시키고 외부 자극을 대상체에 적용할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 출력된 외부 자극 및 주변 잡음을 측정할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 출력된 외부 자극 및 주변 잡음을 기반으로 대상체의 시뮬레이션 신경 진동을 생성시킬 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 대상체의 신경 진동을 측정할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 수신된 측정값 및 시뮬레이션 신경 진동으로부터 가상실제를 식별할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 가상실제 및 자극 생성 정책을 기반으로 외부 자극에 대한 조정을 결정할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 결정된 조정을 기반으로 자극 제어 신호를 조정할 수 있다.
적어도 하나의 측면은 신경 진동을 유도하기 위하여 외부 자극을 적용하는 중에 대상체의 주의력을 모니터링하는 시스템에 관한 것이다. 신경 자극 감지 시스템은 자극 생성 모듈, 자극 출력 장치, 제1 측정 장치, 제2 측정 장치, 대상체 주의력 모니터, 자극 제어 모듈을 포함할 수 있다. 자극 생성 모듈은 자극 제어 신호를 생성시킬 수 있다. 자극 출력 장치는 자극 제어 신호를 외부 자극으로 변환시키고 대상체에 외부 자극을 적용할 수 있다. 제1 측정 장치는 자극 출력 장치로부터 출력된 외부 자극 및 주변 잡음을 측정하고 측정값을 대상체 주의력 모니터에 전달할 수 있다. 제2 측정 장치는 대상체를 모니터링하고 측정값을 대상체 주의력 모니터에 전달할 수 있다. 대상체 주의력 모니터는 대상체의 모니터링을 기반으로 대상체가 주의하는지 여부를 결정하고 이 결정을 자극 제어 모듈에 전달할 수 있다. 자극 제어 모듈은 대상체 주의력 모니터의 결정 및 자극 생성 정책을 기반으로 외부 자극에 대한 조정을 결정할 수 있다. 자극 생성 모듈은 자극 제어 모듈에 의해 결정된 조정을 기반으로 자극 제어 신호를 조정할 수 있다.
적어도 하나의 측면은 신경 진동을 유도하기 위하여 외부 자극을 적용하는 중에 대상체 주의력을 모니터링하는 방법에 관한 것이다. 신경 자극 감지 시스템은 자극 제어 신호를 생성시킬 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 자극 제어 신호를 외부 자극으로 변환시키고 외부 자극을 대상체에 적용할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 자극 출력 장치로부터 출력된 외부 자극 및 주변 잡음을 측정할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 대상체를 모니터링할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 대상체의 모니터링을 기반으로 대상체가 주의하는지 여부를 결정할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 이 결정 및 자극 생성 정책을 기반으로 외부 자극에 대한 조정을 결정할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 결정된 조정을 기반으로 자극 제어 신호를 조정할 수 있다.
적어도 하나의 측면은 신경 진동을 유도하기 위하여 외부 자극을 적용하는 중에 대상체 생리적 상태를 모니터링하는 시스템에 관한 것이다. 신경 자극 감지 시스템은 자극 생성 모듈, 자극 출력 장치, 제1 측정 장치, 제2 측정 장치, 대상체 생리 모니터, 자극 제어 모듈을 포함할 수 있다. 자극 생성 모듈은 자극 제어 신호를 생성시킬 수 있다. 자극 출력 장치는 자극 제어 신호를 외부 자극으로 변환시키고 대상체에 외부 자극을 적용할 수 있다. 제1 측정 장치는 자극 출력 장치로부터 출력된 외부 자극 및 주변 잡음을 측정하고 측정값을 대상체 주의력 모니터에 전달할 수 있다. 제2 측정 장치는 대상체를 모니터링하고 측정값을 대상체 주의력 모니터에 전달할 수 있다. 대상체 생리 모니터는 대상체의 모니터링을 기반으로 대상체의 생리적 상태를 식별하고 이 결정을 자극 제어 모듈에 전달할 수 있다. 자극 제어 모듈은 대상체 생리 모니터에 의해 식별된 생리적 상태 및 자극 생성 정책을 기반으로 외부 자극에 대한 조정을 결정할 수 있다. 자극 생성 모듈은 자극 제어 모듈에 의해 결정된 조정을 기반으로 자극 제어 신호를 조정할 수 있다.
적어도 하나의 측면은 신경 진동을 유도하기 위하여 외부 자극을 적용하는 중에 대상체 생리적 상태를 모니터링하는 방법에 관한 것이다. 신경 자극 감지 시스템은 자극 제어 신호를 생성시킬 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 자극 제어 신호를 외부 자극으로 변환시키고 외부 자극을 대상체에 적용할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 자극 출력 장치로부터 출력된 외부 자극 및 주변 잡음을 측정할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 대상체를 모니터링할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 대상체의 모니터링을 기반으로 대상체의 생리적 상태를 식별할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 식별된 생리적 상태 및 자극 생성 정책을 기반으로 외부 자극에 대한 조정을 결정할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 결정된 조정을 기반으로 자극 제어 신호를 조정할 수 있다.
적어도 하나의 측면은 신경 진동을 유도하기 위하여 다중 자극을 동기화시키는 시스템에 관한 것이다. 신경 자극 감지 시스템은 자극 생성 모듈, 자극 출력 장치, 제1 측정 장치, 제2 측정 장치, 시뮬레이션 반응 모듈, 신경 진동 모니터, 자극 제어 모듈 및 다중-자극 동기화 모듈을 포함할 수 있다. 자극 생성 모듈은 복수의 자극 파형을 생성시킬 수 있다. 자극 출력 장치는 복수의 자극 파형을 복수의 외부 자극으로 변형시키고 복수의 외부 자극을 대상체에 적용할 수 있다. 제1 측정 장치는 자극 출력 장치로부터 출력된 복수의 외부 자극 및 주변 잡음을 측정하고, 측정값을 시뮬레이션 반응 모듈에 전달할 수 있다. 시뮬레이션 반응 모듈은 복수의 외부 자극 및 외부 잡음을 기반으로 대상체의 시뮬레이션 신경 진동을 생성시킬 수 있고, 시뮬레이션 신경 진동을 신경 진동 모니터에 전달할 수 있다. 제2 측정 장치는 대상체의 신경 진동을 측정하고 측정값을 신경 진동 모니터에 전달할 수 있다. 신경 진동 모니터는 제2 측정 장치로부터 측정값 및 시뮬레이션 반응 모듈로부터 시뮬레이션 신경 진동을 수신할 수 있다. 신경 진동 모니터는 수신된 측정값 및 시뮬레이션 신경 진동으로부터 가상실제를 식별하고 다중-자극 동기화 모듈에 전달할 수 있다. 다중-자극 동기화 모듈은 신경 진동 측정값들 사이의 위상 차이를 식별할 수 있다. 자극 제어 모듈은 신경 진동 모니터에 의해 식별된 가상실제, 신경 진동 측정값들 사이의 위상 차이 및 자극 생성 정책을 기반으로 외부 자극에 대한 조정을 결정할 수 있다. 자극 생성 모듈은 자극 제어 모듈에 의해 결정된 조정을 기반으로 자극 파형을 조정할 수 있다.
적어도 하나의 측면은 신경 진동을 유도하기 위하여 다중 자극을 동기화시키는 방법에 관한 것이다. 신경 자극 감지 시스템은 복수의 자극 제어 신호를 생성시킬 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 복수의 자극 제어 신호를 복수의 외부 자극으로 변형시키고 복수의 외부 자극을 대상체에 적용할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 출력된 외부 자극 및 주변 잡음을 측정할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 출력된 복수의 외부 자극 및 주변 잡음을 기반으로 대상체의 시뮬레이션 신경 진동을 생성시킬 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 대상체의 신경 진동을 측정할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 수신된 측정값 및 시뮬레이션 신경 진동으로부터 가상실제를 식별할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 신경 진동 측정값들 사이의 위상 차이를 식별할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 가상실제, 식별된 위상 차이 및 자극 생성 정책을 기반으로 외부 자극에 대한 조정을 결정할 수 있다. 신경 자극 감지 시스템은 결정된 조정을 기반으로 자극 제어 신호를 조정할 수 있다.
적어도 하나의 측면은 필요로 하는 대상체에 대하여 인지 기능을 개선하기 위한 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 안경을 포함할 수 있다. 안경은 와이어프레임으로 형성될 수 있다. 시스템은 광다이오드를 포함할 수 있다. 광다이오드는 와이어프레임에 연결되고, 와이어프레임과 대상체의 중심와(fovea) 사이의 주변 광 수준을 검출하도록 배치될 수 있다. 시스템은 복수의 광원을 포함할 수 있다. 복수의 광원은 와이어프레임에 연결되고, 광이 대상체 중심와를 비추도록 배치될 수 있다. 시스템은 프로세서를 포함하는 신경 자극 시스템에 의해 실행되는 프로파일 매니저를 포함할 수 있다. 프로파일 매니저는, 룩업(lookup)을 기반으로, 대상체의 식별자에 해당하는 프로파일을 검색할 수 있다. 프로파일 매니저는 프로파일을 기반으로 고정 파라미터 및 가변 파라미터를 갖는 광 패턴을 선택할 수 있다. 시스템은 신경 자극 시스템에 의해 실행되는 광 조정 모듈을 포함할 수 있다. 광 조정 모듈은, 주변 광 수준을 사용하여 프로파일과 관련된 정책을 적용하는 것을 기반으로, 가변 파라미터의 값을 설정할 수 있다. 시스템은 신경 자극 시스템에 의해 실행되는 광 생성 모듈을 포함할 수 있다. 광 생성 모듈은 광 패턴, 고정 파라미터 및 주변 수준에 의해 설정된 가변 파라미터를 기반으로 출력 신호를 구성할 수 있다. 신경 자극 시스템에 의해 실행되는 광 생성 모듈은 출력 신호를 복수의 광원에 제공하여 구성된 출력 신호를 따라 광이 대상체 중심와를 비추도록 할 수 있다.
일부 구현예에서, 시스템은 자극의 투여 전에, 동시에, 또는 후에 대상체에게 약리학제(pharmacological agent를 투여할 수 있다. 약리학제는 단일클론 항체일 수 있다. 단일 클론 항체는 아두카누맙(aducanumab)일 수 있다.
일부 구현예에서, 방법은 자극의 투여 전에, 동시에, 또는 후에 대상체에게 약리학제를 투여하는 단계를 포함할 수 있다. 약리학제는 단일클론 항체일 수 있다. 단일 클론 항체는 아두카누맙일 수 있다.
일부 구현예에서, 고정 파라미터는 자극 주파수에 해당할 수 있고, 가변 파라미터는 강도 수준에 해당할 수 있다. 일부 구현예에서, 복수의 광원 중 적어도 하나는 광이 대상체 중심와의 15도 이내를 비추도록 배치될 수 있다. 일부 구현예에서, 피드백 모니터는 피드백 센서를 통해 대상체 중심와의 움직임(movement)을 추적할 수 있다. 일부 구현예에서, 광 조정 모듈은, 대상체 중심와의 움직임에 반응하여, 광이 대상체 중심와의 15도 이내를 비추도록 복수의 광원 중 적어도 하나를 조정할 수 있다.
일부 구현예에서, 피드백 모니터는 피드백 센서를 사용하여 생리적 상태를 측정할 수 있다. 일부 구현예에서, 부작용 관리 모듈은 피드백 모니터로부터 측정된 생리적 상태를 수신할 수 있다. 부작용 관리 모듈은 가변 파라미터를 제2 값으로 조정하라는 명령을 생성시킬 수 있다. 부작용 관리 모듈은 이 명령을 광 조정 모듈에 전송할 수 있다. 일부 구현예에서, 광 조정 모듈은 부작용 관리 모듈로부터 명령을 수신할 수 있다. 광 조정 모듈은 광 패턴의 가변 파라미터에 대하여 제2 값을 결정할 수 있다.
일부 구현예에서, 피드백 모니터는 맥박수 모니터를 사용하여 대상체의 심박수를 측정할 수 있다. 일부 구현예에서, 부작용 관리 모듈은 피드백 모니터에 의해 측정된 심박수를 수신할 수 있다. 부작용 관리 모듈은 심박수를 임계치와 비교할 수 있다. 부작용 관리 모듈은 비교를 기반으로 심박수가 임계치를 초과하는지 여부를 결정할 수 있다. 부작용 관리 모듈은, 심박수가 임계치를 초과한다는 결정에 반응하여, 가변 파라미터를 제2 값으로 조정하여 광 강도를 낮출 수 있다. 일부 구현예에서, 광 조정 모듈은 가변 파라미터의 제2 값을 수신할 수 있다. 일부 구현예에서, 광 조정 모듈은 제2 출력 신호를 제공하여, 복수의 광원이 제2 값에 해당하는 더 낮은 강도로 광을 비추도록 할 수 있다.
일부 구현예에서, 피드백 모니터는 맥박수 모니터를 사용하여 대상체의 심박수를 측정할 수 있다. 피드백 모니터는 뇌파 센서를 사용하여 뇌파 활동을 측정할 수 있다. 일부 구현예에서, 부작용 관리 모듈은 피드백 모니터에 의해 측정된 심박수를 수신할 수 있다. 부작용 관리 모듈은 뇌파 센서에 의해 측정된 뇌파 활동을 수신할 수 있다. 부작용 관리 모듈은 심박수가 제1 임계치 미만인지 여부를 결정할 수 있다. 부작용 관리 모듈은 뇌파 활동이 제2 임계치 미만인지 여부를 결정할 수 있다. 부작용 관리 모듈은, 심박수가 제1 임계치 미만이고 뇌파 활동이 제2 임계치 미만이라는 결정에 반응하여, 가변 파라미터를 제2 값으로 조정하여 광 강도를 높일 수 있다. 일부 구현예에서, 광 조정 모듈은 가변 파라미터의 제2 값을 수신할 수 있다. 광 조정 모듈은 제2 출력 신호를 제공하여, 복수의 광원이 제2 값에 해당하는 더 높은 강도로 광을 비추도록 할 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 필요로 하는 대상체에 대하여 인지 기능을 개선하기 위한 시스템에 관한 것이다. 시스템은 안경을 포함할 수 있다. 시스템은 센서를 포함할 수 있다. 센서는 안경의 일부에 연결되고, 안경 일부와 대상체 중심와 사이의 주변 광 수준을 검출하도록 배치될 수 있다. 시스템은 복수의 광원을 포함할 수 있다. 복수의 광원은 안경에 연결되고, 광이 대상체 중심와를 비추도록 배치될 수 있다. 시스템은 프로세서를 포함하는 신경 자극 시스템을 포함할 수 있다. 신경 자극 시스템은 룩업을 기반으로, 대상체의 식별자에 해당하는 프로파일을 검색할 수 있다. 신경 자극 시스템은 프로파일을 기반으로 고정 파라미터 및 가변 파라미터를 갖는 광 패턴을 선택할 수 있다. 신경 자극 시스템은 주변 광 수준을 사용하여 프로파일과 관련된 정책을 적용하는 것을 기반으로, 가변 파라미터의 값을 설정할 수 있다. 신경 자극 시스템은 광 패턴, 고정 파라미터 및 주변 수준에 의해 설정된 가변 파라미터를 기반으로 출력 신호를 구성할 수 있다. 신경 자극 시스템은 출력 신호를 복수의 광원에 제공하여 구성된 출력 신호를 따라 광이 대상체 중심와를 비추도록 할 수 있다.
일 구현예에서, 시스템은 자극의 투여 전에, 동시에, 또는 후에 대상체에게 약리학제를 투여할 수 있다. 약리학제는 단일클론 항체일 수 있다. 단일 클론 항체는 아두카누맙일 수 있다.
일부 구현예에서, 고정 파라미터는 자극 주파수에 해당할 수 있고, 가변 파라미터는 강도 수준에 해당할 수 있다. 일부 구현예에서, 복수의 광원 중 적어도 하나는 광이 대상체 중심와의 15도 이내를 비추도록 배치될 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 피드백 센서를 통해 대상체 중심와의 움직임을 추적할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은, 대상체 중심와의 움직임에 반응하여, 광이 대상체 중심와의 15도 이내를 비추도록 복수의 광원 중 적어도 하나를 조정할 수 있다.
일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 피드백 센서를 사용하여 생리적 상태를 측정할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 피드백 모니터로부터 측정된 생리적 상태를 수신할 수 있다. 신경 자극 시스템은 가변 파라미터를 제2 값으로 조정하라는 명령을 생성시킬 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 이 명령을 광 조정 모듈에 전송할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 광 패턴의 가변 파라미터에 대하여 제2 값을 결정할 수 있다.
일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 맥박수 모니터를 사용하여 대상체의 심박수를 측정할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 심박수를 임계치와 비교할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 비교를 기반으로 심박수가 임계치를 초과하는지 여부를 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은, 심박수가 임계치를 초과한다는 결정에 반응하여, 가변 파라미터를 제2 값으로 조정하여 광 강도를 낮출 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 제2 출력 신호를 제공하여, 복수의 광원이 제2 값에 해당하는 더 낮은 강도로 광을 비추도록 할 수 있다.
일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 맥박수 모니터를 사용하여 대상체의 심박수를 측정할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 뇌파 센서를 사용하여 뇌파 활동을 측정할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 심박수가 제1 임계치 미만인지 여부를 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 뇌파 활동이 제2 임계치 미만인지 여부를 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은, 심박수가 제1 임계치 미만이고 뇌파 활동이 제2 임계치 미만이라는 결정에 반응하여, 가변 파라미터를 제2 값으로 조정하여 광 강도를 높일 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 제2 출력 신호를 제공하여, 복수의 광원이 제2 값에 해당하는 더 높은 강도로 광을 비추도록 할 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 필요로 하는 대상체에 대하여 인지 기능을 개선하기 위한 시스템에 관한 것이다. 시스템은 안경을 포함할 수 있다. 시스템은 센서를 포함할 수 있다. 센서는 안경의 일부에 연결되고, 안경 일부와 대상체 중심와 사이의 주변 광 수준을 검출하도록 배치될 수 있다. 시스템은 복수의 광원을 포함할 수 있다. 복수의 광원은 안경에 연결되고, 광이 대상체 중심와를 비추도록 배치될 수 있다. 시스템은 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 대상체의 상태를 개선하기 위해 하나 이상의 프로그램을 실행할 수 있다. 하나 이상의 프로그램은 개선 세션을 수행하기 위한 명령을 포함할 수 있다. 개선 세션은 대상체의 식별자에 해당하는 프로파일을 식별하는 단계를 포함할 수 있다. 개선 세션은 프로파일을 기반으로 고정 파라미터 및 가변 파라미터를 갖는 광 패턴을 선택할 수 있다. 개선 세션은 주변 광 수준을 사용하여 프로파일과 관련된 정책을 적용하는 것을 기반으로, 가변 파라미터의 값을 설정할 수 있다. 개선 세션은 광 패턴, 고정 파라미터 및 주변 수준에 의해 설정된 가변 파라미터를 기반으로 출력 신호를 구성할 수 있다. 개선 세션은 출력 신호를 복수의 광원에 제공하여 구성된 출력 신호를 따라 광이 대상체 중심와를 비추도록 할 수 있다.
일 구현예에서, 개선 세션은 자극의 투여 전에, 동시에, 또는 후에 대상체에게 약리학제를 투여하는 단계를 포함한다. 약리학제는 단일클론 항체일 수 있다. 단일 클론 항체는 아두카누맙일 수 있다.
일부 구현예에서, 고정 파라미터는 자극 주파수에 해당할 수 있고, 가변 파라미터는 강도 수준에 해당할 수 있다. 일부 구현예에서, 복수의 광원 중 적어도 하나는 광이 대상체 중심와의 15도 이내를 비추도록 배치될 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은 피드백 센서를 통해 대상체 중심와의 움직임을 추적하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은, 대상체 중심와의 움직임에 반응하여, 광이 대상체 중심와의 15도 이내를 비추도록 복수의 광원 중 적어도 하나를 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 개선 세션은 피드백 센서를 사용하여 생리적 상태를 측정할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은 심박수를 임계치와 비교하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은 비교를 기반으로 심박수가 임계치를 초과하는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은, 심박수가 임계치를 초과한다는 결정에 반응하여, 가변 파라미터를 제2 값으로 조정하여 광 강도를 낮추는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은 제2 출력 신호를 제공하여, 복수의 광원이 제2 값에 해당하는 더 낮은 강도로 광을 비추는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 필요로 하는 대상체에 대하여 인지 기능을 개선하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 시스템을 사용하여 대상체에게 자극을 투여하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 시스템은 안경을 포함할 수 있다. 안경은 와이어프레임으로 형성될 수 있다. 시스템은 광다이오드를 포함할 수 있다. 광다이오드는 와이어프레임에 연결되고, 와이어프레임과 대상체의 중심와 사이의 주변 광 수준을 검출하도록 배치될 수 있다. 시스템은 복수의 광원을 포함할 수 있다. 복수의 광원은 와이어프레임에 연결되고, 광이 대상체 중심와를 비추도록 배치될 수 있다. 시스템은 입력 장치를 포함할 수 있다. 시스템은 입력 장치를 포함할 수 있다. 입력 장치는 대상체의 식별자를 수신할 수 있다. 시스템은 프로세서를 포함하는 신경 자극 시스템에 의해 실행되는 프로파일 매니저를 포함할 수 있다. 프로파일 매니저는, 룩업을 기반으로, 대상체의 식별자에 해당하는 프로파일을 검색할 수 있다. 프로파일 매니저는 프로파일을 기반으로 고정 파라미터 및 가변 파라미터를 갖는 광 패턴을 선택할 수 있다. 시스템은 신경 자극 시스템에 의해 실행되는 광 조정 모듈을 포함할 수 있다. 광 조정 모듈은, 주변 광 수준을 사용하여 프로파일과 관련된 정책을 적용하는 것을 기반으로, 가변 파라미터의 값을 설정할 수 있다. 시스템은 신경 자극 시스템에 의해 실행되는 광 생성 모듈을 포함할 수 있다. 광 생성 모듈은 광 패턴, 고정 파라미터 및 주변 수준에 의해 설정된 가변 파라미터를 기반으로 출력 신호를 구성할 수 있다. 광 생성 모듈은 출력 신호를 복수의 광원에 제공하여 구성된 출력 신호를 따라 광이 대상체 중심와를 비추도록 할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 방법은 자극의 투여 전에, 동시에, 또는 후에 대상체에게 약리학제를 투여하는 단계를 포함한다. 약리학제는 단일클론 항체일 수 있다. 단일 클론 항체는 아두카누맙일 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 필요로 하는 대상체에 대하여 인지 기능을 개선하기 위한 시스템에 관한 것이다. 시스템은 신경 자극 시스템의 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 피드백 모니터를 포함할 수 있다. 피드백 모니터는 마이크로폰에 의해 검출된 주변 소리 신호의 표시를 수신할 수 있다. 시스템은 신경 자극 시스템에 의해 실행되는 프로파일 매니저를 포함할 수 있다. 프로파일 매니저는 대상체의 식별자를 수신하고, 식별자에 해당하는 프로파일로부터 고정 파라미터 및 가변 파라미터를 포함하는 소리 신호를 선택할 수 있다. 시스템은 신경 자극 시스템에 의해 실행되는 소리 생성 모듈을 포함할 수 있다. 소리 생성 모듈은 가변 파라미터를 기반으로 가변 파라미터를 제1 값으로 설정할 수 있다. 시스템은 신경 자극 시스템에 의해 실행되는 소리 생성 모듈을 포함할 수 있다. 소리 생성 모듈은 고정 파라미터 및 가변 파라미터의 제1 값을 기반으로 출력 신호를 생성하고, 출력 신호를 스피커에 제공하여 스피커가 사운드를 대상체에 제공하도록 할 수 있다. 피드백 모니터는 피드백 센서를 통해 제1 시간 간격 동안 대상체의 생리적 상태를 측정할 수 있다. 시스템은 신경 자극 시스템에 의해 실행되는 소리 조정 모듈을 포함할 수 있다. 소리 조정 모듈은 가변 파라미터를 제2 값으로 조정할 수 있다. 소리 생성 모듈은 고정 파라미터 및 가변 파라미터의 제2 값을 기반으로 제2 출력 신호를 생성하고, 출력 신호를 스피커에 제공하여 스피커가 수정된 사운드를 대상체에 제공하도록 할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 시스템은 자극의 투여 전에, 동시에, 또는 후에 대상체에게 약리학제를 투여할 수 있다. 약리학제는 단일클론 항체일 수 있다. 단일 클론 항체는 아두카누맙일 수 있다.
일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 제1 시간 간격 후 제2 시간 간격 동안 피드백 모니터에 의해 측정된 생리적 상태를 기반으로 주의 수준을 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 주의 수준을 임계치와 비교할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 비교를 기반으로 주의 수준이 임계치를 충족하지 못하는지 여부를 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은, 임계치를 충족하지 못하는 주의 수준에 반응하여, 가변 파라미터를 제2 값보다 큰 제3 값으로 조정할 수 있다.
일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 제2 시간 간격 동안 피드백 모니터에 의해 측정된 제2 생리적 상태를 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 가변 파라미터를 제2 값보다 작은 제3 값으로 조정할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 제2 시간 간격 동안 피드백 모니터에 의해 측정된 제2 생리적 상태를 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 제2 생리적 상태를 기반으로 출력 신호 상에 소리 신호를 오버레이(overlay)할 수 있다.
일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 제2 시간 간격 동안 피드백 모니터에 의해 측정된 제2 생리적 상태를 검출할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 검출에 반응하여 제2 생리적 상태를 기반으로 출력 신호 상에 소리 신호를 오버레이할 수 있다. 소리 신호는 인지 기능을 개선하기 위한 개선 세션에 남아있는 지속시간을 표시할 수 있다.
일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 제2 시간 간격 동안 피드백 모니터에 의해 측정된 제2 생리적 상태를 검출할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 정책을 사용하여 제2 생리적 상태를 기반으로 사전기록된 소리 신호를 선택할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 검출에 반응하여 제2 생리적 상태를 기반으로 출력 신호 상에 사전기록된 소리 신호를 오버레이할 수 있다. 소리 신호는 인지 기능을 개선하기 위한 개선 세션에 남아있는 지속시간을 표시할 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 필요로 하는 대상체에 대하여 인지 기능을 개선하기 위한 시스템에 관한 것이다. 시스템은 마이크로폰, 스피커, 피드백 모니터 및 신경 자극 시스템을 포함할 수 있다. 신경 자극 시스템은 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있고, 마이크로폰 및 스피커에 연결될 수 있다. 신경 자극 시스템은 마이크로폰에 의해 검출된 주변 소리 신호의 표시를 수신할 수 있다. 신경 자극 시스템은 대상체의 식별자를 수신할 수 있다. 신경 자극 시스템은 식별자에 해당하는 프로파일로부터 고정 파라미터 및 가변 파라미터를 포함하는 소리 신호를 선택할 수 있다. 신경 자극 시스템은 가변 파라미터를 기반으로 가변 파라미터를 제1 값으로 설정할 수 있다. 신경 자극 시스템은 고정 파라미터 및 가변 파라미터의 제1 값을 기반으로 출력 신호를 생성할 수 있다. 신경 자극 시스템은 출력 신호를 스피커에 제공하여 스피커가 사운드를 대상체에 제공하도록 할 수 있다. 신경 자극 시스템은 피드백 센서를 통해 제1 시간 간격 동안 대상체의 생리적 상태를 측정할 수 있다. 신경 자극 시스템은 가변 파라미터를 제2 값으로 조정할 수 있다. 신경 자극 시스템은 고정 파라미터 및 가변 파라미터의 제2 값을 기반으로 제2 출력 신호를 생성시킬 수 있고, 출력 신호를 스피커에 제공하여 스피커가 수정된 사운드를 대상체에 제공하도록 할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 시스템은 자극의 투여 전에, 동시에, 또는 후에 대상체에게 약리학제를 투여할 수 있다. 약리학제는 단일클론 항체일 수 있다. 단일 클론 항체는 아두카누맙일 수 있다.
일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 제1 시간 간격 후 제2 시간 간격 동안 피드백 모니터에 의해 측정된 생리적 상태를 기반으로 주의 수준을 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 주의 수준을 임계치와 비교할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 비교를 기반으로 주의 수준이 임계치를 충족하지 못하는지 여부를 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은, 임계치를 충족하지 못하는 주의 수준에 반응하여, 가변 파라미터를 제2 값보다 큰 제3 값으로 조정할 수 있다.
일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 제2 시간 간격 동안 피드백 모니터에 의해 측정된 제2 생리적 상태를 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 가변 파라미터를 제2 값보다 작은 제3 값으로 조정할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 제2 시간 간격 동안 피드백 모니터에 의해 측정된 제2 생리적 상태를 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 제2 생리적 상태를 기반으로 출력 신호 상에 소리 신호를 오버레이할 수 있다.
일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 제2 시간 간격 동안 피드백 모니터에 의해 측정된 제2 생리적 상태를 검출할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 검출에 반응하여 제2 생리적 상태를 기반으로 출력 신호 상에 소리 신호를 오버레이할 수 있다. 소리 신호는 인지 기능을 개선하기 위한 개선 세션에 남아있는 지속시간을 표시할 수 있다.
일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 제2 시간 간격 동안 피드백 모니터에 의해 측정된 제2 생리적 상태를 검출할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 정책을 사용하여 제2 생리적 상태를 기반으로 사전기록된 소리 신호를 선택할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 시스템은 검출에 반응하여 제2 생리적 상태를 기반으로 출력 신호 상에 사전기록된 소리 신호를 오버레이할 수 있다. 소리 신호는 인지 기능을 개선하기 위한 개선 세션에 남아있는 지속시간을 표시할 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 필요로 하는 대상체에 대하여 인지 기능을 개선하기 위한 시스템에 관한 것이다. 시스템은 마이크로폰, 스피커, 피드백 모니터 및 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 대상체의 상태를 개선하기 위해 하나 이상의 프로그램을 실행할 수 있다. 하나 이상의 프로그램은 개선 세션을 수행하기 위한 명령을 포함할 수 있다. 개선 세션은 마이크로폰에 의해 검출된 주변 소리 신호의 표시를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 개선 세션은 대상체의 식별자를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 개선 세션은 식별자에 해당하는 프로파일로부터 고정 파라미터 및 가변 파라미터를 포함하는 소리 신호를 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 개선 세션은 출력 신호를 스피커에 제공하여, 스피커가 사운드를 대상체에 제공하도록 하는 단계를 포함할 수 있다. 개선 세션은 피드백 센서를 통해 제1 시간 간격 동안 대상체의 생리적 상태를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 개선 세션은 가변 파라미터를 제2 값으로 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 개선 세션은 고정 파라미터 및 가변 파라미터의 제2 값을 기반으로 제2 출력 신호를 생성하는 단계, 및 출력 신호를 스피커에 제공하여 스피커가 수정된 사운드를 대상체에 제공하도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 개선 세션은 자극의 투여 전에, 동시에, 또는 후에 대상체에게 약리학제를 투여하는 단계를 포함한다. 약리학제는 단일클론 항체일 수 있다. 단일 클론 항체는 아두카누맙일 수 있다.
일부 구현예에서, 개선 세션은 제1 시간 간격 후 제2 시간 간격 동안 측정된 생리적 상태를 기반으로 주의 수준을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은 주의 수준을 임계치와 비교하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은 비교를 기반으로 주의 수준이 임계치를 충족하지 못하는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은, 임계치를 충족하지 못하는 주의 수준에 반응하여, 가변 파라미터를 제2 값보다 큰 제3 값으로 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 개선 세션은 제2 시간 간격 동안 측정된 제2 생리적 상태를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은 가변 파라미터를 제2 값보다 작은 제3 값으로 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은 제2 시간 간격 동안 측정된 제2 생리적 상태를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은 제2 생리적 상태를 기반으로 출력 신호 상에 소리 신호를 오버레이하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 개선 세션은 제2 시간 간격 동안 측정된 제2 생리적 상태를 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은 검출에 반응하여 제2 생리적 상태를 기반으로 출력 신호 상에 소리 신호를 오버레이하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은 제2 시간 간격 동안 측정된 제2 생리적 상태를 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은 검출에 반응하여 제2 생리적 상태를 기반으로 출력 신호 상에 소리 신호를 오버레이하는 단계를 포함할 수 있다. 소리 신호는 인지 기능을 개선하기 위한 개선 세션에 남아있는 지속시간을 표시할 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 필요로 하는 대상체에 대하여 인지 기능을 개선하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 시스템을 사용하여 대상체에 자극을 투여하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 시스템은 마이크로폰, 스피커, 피드백 모니터 및 신경 자극 시스템을 포함할 수 있다. 신경 자극 시스템은 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있고, 마이크로폰 및 스피커에 연결될 수 있다. 신경 자극 시스템은 마이크로폰에 의해 검출된 주변 소리 신호의 표시를 수신할 수 있다. 신경 자극 시스템은 대상체의 식별자를 수신할 수 있다. 신경 자극 시스템은 식별자에 해당하는 프로파일로부터 고정 파라미터 및 가변 파라미터를 포함하는 소리 신호를 선택할 수 있다. 신경 자극 시스템은 가변 파라미터를 기반으로 가변 파라미터를 제1 값으로 설정할 수 있다. 신경 자극 시스템은 고정 파라미터 및 가변 파라미터의 제1 값을 기반으로 출력 신호를 생성시킬 수 있다. 신경 자극 시스템은 출력 신호를 스피커에 제공하여 스피커가 사운드를 대상체에 제공하도록 할 수 있다. 신경 자극 시스템은 피드백 센서를 통해 제1 시간 간격 동안 대상체의 생리적 상태를 측정할 수 있다. 신경 자극 시스템은 가변 파라미터를 제2 값으로 조정할 수 있다. 신경 자극 시스템은 고정 파라미터 및 가변 파라미터의 제2 값을 기반으로 제2 출력 신호를 생성시킬 수 있고, 출력 신호를 스피커에 제공하여 스피커가 수정된 사운드를 대상체에 제공하도록 할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 방법은 자극의 투여 전에, 동시에, 또는 후에 대상체에게 약리학제를 투여하는 단계를 포함한다. 약리학제는 단일클론 항체일 수 있다. 단일 클론 항체는 아두카누맙일 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 필요로 하는 대상체에 대하여 인지 기능을 개선하기 위한 시스템에 관한 것이다. 시스템은 광원 및 스피커를 포함할 수 있다. 시스템은 시각 신경 자극시스템에 의해 실행되는 시각 시그널링 구성요소를 포함할 수 있다. 시각 시그널링 구성요소는 광원을 통해 제1 파라미터의 제1 값을 갖는 시각 자극을 제공할 수 있다. 시스템은 청각 신경 자극 시스템에 의해 실행되는 소리 시그널링 구성요소를 포함할 수 있다. 소리 시그널링 구성요소는 스피커를 통해 제2 파라미터의 제2 값을 갖는 소리 자극을 제공할 수 있다. 시스템은 신경 자극 통합 시스템에 의해 실행되는 자극 통합 구성요소(stimuli orchestration component)를 포함할 수 있다. 자극 통합 구성요소는, 제1 시간 간격에 대하여, 시각 자극 또는 소리 자극 중 하나를 선택하여 정책을 기반으로 변화하도록 할 수 있다. 자극 통합 구성요소는, 제1 시간 간격에 대하여, 시각 자극 또는 소리 자극 중 다른 하나를 선택하여 정책을 기반으로 일정하게 유지되도록 할 수 있다. 자극 통합 구성요소는 시각 자극 또는 소리 자극 중 변화하도록 선택된 것에 해당하는 시각 신경 자극 시스템 또는 청각 신경 자극 시스템에 명령을 제공하여, 시각 신경 자극 시스템 또는 청각 신경 자극 시스템 중 선택된 것이 시각 자극 또는 소리 자극 중 선택된 것을 변화시키도록 할 수 있다.
일부 구현예에서, 시스템은 자극의 투여 전에, 동시에, 또는 후에 대상체에게 약리학제를 투여할 수 있다. 약리학제는 단일클론 항체일 수 있다. 단일 클론 항체는 아두카누맙일 수 있다.
일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은, 제1 시간 간격 후 제2 시간 간격에 대하여, 시각 자극 또는 소리 자극 중 다른 하나를 선택하여 정책을 기반으로 변화하도록 할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은, 제2 시간 간격에 대하여, 시각 자극 또는 소리 자극 중 다른 하나를 선택하여 정책을 기반으로 일정하게 유지되도록 할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은 시각 자극 또는 소리 자극 중 제2 시간 간격 동안 변화하도록 선택된 것에 해당하는 시각 신경 자극 시스템 또는 청각 신경 자극 시스템에 명령을 제공하여, 시각 신경 자극 시스템 또는 청각 신경 자극 시스템 중 선택된 것이 시각 자극 또는 소리 자극 중 선택된 것을 제2 시간 간격 동안 변화하도록 할 수 있다.
일부 구현예에서, 시스템은 피드백 모니터를 포함할 수 있다. 피드백 모니터는 제1 시간 간격 동안 대상체의 생리적 상태를 검출할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은, 정책을 사용하여 검출된 생리적 상태를 기반으로, 시각 자극 또는 소리 자극 중 하나를 선택하여 제1 시간 간격 동안 변화하도록 할 수 있다.
일부 구현예에서, 시스템은 피드백 모니터를 포함할 수 있다. 피드백 모니터는 제1 시간 간격 동안 대상체의 생리적 상태를 검출할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은, 생리적 상태의 검출에 반응하여, 시각 자극 또는 소리 자극 중 다른 하나를 선택하여 제1 시간 간격 후 제2 시간 간격 동안 변화하도록 할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은 제2 시간 간격에 대하여 시각 자극 또는 소리 자극 중 다른 하나를 선택하여 일정하게 유지되도록 할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은 시각 자극 또는 소리 자극 중 제2 시간 간격 동안 변화하도록 선택된 것에 해당하는 시각 신경 자극 시스템 또는 청각 신경 자극 시스템에 명령을 제공하여, 시각 신경 자극 시스템 또는 청각 신경 자극 시스템 중 선택된 것이 시각 자극 또는 소리 자극 중 선택된 것을 제2 시간 간격 동안 변화시키도록 할 수 있다.
일부 구현예에서, 시스템은 마이크로폰을 포함할 수 있다. 마이크로폰은 주변 사운드 수준을 검출할 수 있다. 일부 구현예에서, 시스템은 광다이오드를 포함할 수 있다. 광다이오드는 주변 광 수준을 검출할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은 주변 사운드 수준 및 주변 광 수준을 기반으로 시각 자극 또는 소리 자극 중 하나를 선택하여 제1 시간 간격 동안 변화하도록 할 수 있다.
일부 구현예에서, 시스템은 전극을 포함할 수 있다. 전극은 대상체에 말초신경 자극을 제공할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은, 정책을 기반으로, 시각 자극, 소리 자극, 또는 말초신경 자극 중 하나를 선택하여 제2 시간 간격 동안 변화하도록 할 수 있다.
일부 구현예에서, 시각 자극은 제1 시간 간격 동안 변화할 것으로 선택될 수 있다. 일부 구현예에서, 시스템은 전극을 포함할 수 있다. 전극은 제1 시간 간격 동안 대상체에 말초신경 자극을 제공할 수 있다. 일부 구현예에서, 시스템은 피드백 모니터를 포함할 수 있다. 피드백 모니터는 제1 시간 간격 동안 대상체의 생리적 상태를 검출할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은, 생리적 상태의 검출에 반응하여, 소리 자극 또는 말초신경 자극 중 하나를 선택하여 제1 시간 간격 후 제2 시간 간격 동안 변화하도록 할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은, 제2 시간 간격에 대하여, 시각 자극이 일정하게 유지되도록 선택할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은 시각 신경 자극 시스템에 제2 시간 간격 동안 일정하게 유지하라는 명령을 제공할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은 청각 신경 자극 시스템에 제2 시간 간격 동안 변화하라는 명령을 제공할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은 전극에 제2 시간 간격 동안 일정하게 유지하라는 명령을 제공할 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 필요로 하는 대상체에 대하여 인지 기능을 개선하기 위한 시스템에 관한 것이다. 시스템은 시각 신경 자극 시스템을 포함할 수 있다. 시각 신경 자극 시스템은 광 출력원을 통해 제1 파라미터의 제1 값을 갖는 시각 자극을 제공할 수 있다. 시스템은 청각 신경 자극 시스템을 포함할 수 있다. 청각 신경 자극 시스템은 소리 출력원을 통해 제2 파라미터의 제2 값을 갖는 소리 자극을 제공할 수 있다. 시스템은 신경 자극 통합 시스템을 포함할 수 있다. 신경 자극 통합 시스템은, 제1 시간 간격에 대하여, 시각 자극 또는 소리 자극 중 하나를 선택하여 정책을 기반으로 변화하도록 할 수 있다. 신경 자극 통합 시스템은, 제1 시간 간격에 대하여, 시각 자극 또는 소리 자극 중 다른 하나를 선택하여 정책을 기반으로 일정하게 유지되도록 할 수 있다. 신경 자극 통합 시스템은 시각 자극 또는 소리 자극 중 변화하도록 선택된 것에 해당하는 시각 신경 자극 시스템 또는 청각 신경 자극 시스템에 명령을 제공하여, 시각 신경 자극 시스템 또는 청각 신경 자극 시스템 중 선택된 것이 시각 자극 또는 소리 자극 중 선택된 것을 변화시키도록 할 수 있다.
일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은, 제1 시간 간격 후 제2 시간 간격에 대하여, 시각 자극 또는 소리 자극 중 다른 하나를 선택하여 정책을 기반으로 변화하도록 할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은, 제2 시간 간격에 대하여, 시각 자극 또는 소리 자극 중 다른 하나를 선택하여 정책을 기반으로 일정하게 유지되도록 할 수 있다. 일부 구현예에서, 자극 통합 구성요소는 시각 자극 또는 소리 자극 중 제2 시간 간격 동안 변화하도록 선택된 것에 해당하는 시각 신경 자극 시스템 또는 청각 신경 자극 시스템에 명령을 제공하여, 시각 신경 자극 시스템 또는 청각 신경 자극 시스템 중 선택된 것이 시각 자극 또는 소리 자극 중 선택된 것을 제2 시간 간격 동안 변화시키도록 할 수 있다.
일부 구현예에서, 시스템은 피드백 모니터를 포함할 수 있다. 피드백 모니터는 제1 시간 간격 동안 대상체의 생리적 상태를 검출할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은, 정책을 사용하여 검출된 생리적 상태를 기반으로, 시각 자극 또는 소리 자극 중 하나를 선택하여 제1 시간 간격 동안 변화하도록 할 수 있다.
일부 구현예에서, 시스템은 피드백 모니터를 포함할 수 있다. 피드백 모니터는 제1 시간 간격 동안 대상체의 생리적 상태를 검출할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은, 생리적 상태의 검출에 반응하여, 시각 자극 또는 소리 자극 중 다른 하나를 선택하여 제1 시간 간격 후 제2 시간 간격 동안 변화하도록 할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은 제2 시간 간격에 대하여 시각 자극 또는 소리 자극 중 다른 하나가 일정하게 유지되도록 선택할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은 시각 자극 또는 소리 자극 중 제2 시간 간격 동안 변화하도록 선택된 것에 해당하는 시각 신경 자극 시스템 또는 청각 신경 자극 시스템에 명령을 제공하여, 시각 신경 자극 시스템 또는 청각 신경 자극 시스템 중 선택된 것이 시각 자극 또는 소리 자극 중 선택된 것을 제2 시간 간격 동안 변화시키도록 할 수 있다.
일부 구현예에서, 시스템은 마이크로폰을 포함할 수 있다. 마이크로폰은 주변 사운드 수준을 검출할 수 있다. 일부 구현예에서, 시스템은 광다이오드를 포함할 수 있다. 광다이오드는 주변 광 수준을 검출할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은 주변 사운드 수준 및 주변 광 수준을 기반으로 시각 자극 또는 소리 자극 중 하나를 선택하여 제1 시간 간격 동안 변화하도록 할 수 있다.
일부 구현예에서, 시스템은 전극을 포함할 수 있다. 전극은 대상체에 말초신경 자극을 제공할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은, 정책을 기반으로, 시각 자극, 소리 자극 또는 말초신경 자극 중 하나를 선택하여 제2 시간 간격 동안 변화하도록 할 수 있다.
일부 구현예에서, 시각 자극은 제1 시간 간격 동안 변화할 것으로 선택될 수 있다. 일부 구현예에서, 시스템은 전극을 포함할 수 있다. 전극은 제1 시간 간격 동안 대상체에 말초신경 자극을 제공할 수 있다. 일부 구현예에서, 시스템은 피드백 모니터를 포함할 수 있다. 피드백 모니터는 제1 시간 간격 동안 대상체의 생리적 상태를 검출할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은, 생리적 상태의 검출에 반응하여, 소리 자극 또는 말초신경 자극 중 하나를 선택하여 제1 시간 간격 후 제2 시간 간격 동안 변화하도록 할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은, 제2 시간 간격에 대하여, 시각 자극이 일정하게 유지되도록 선택할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은 시각 신경 자극 시스템에 제2 시간 간격 동안 일정하게 유지하라는 명령을 제공할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은 청각 신경 자극 시스템에 제2 시간 간격 동안 변화하라는 명령을 제공할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템은 전극에 제2 시간 간격 동안 일정하게 유지하라는 명령을 제공할 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 필요로 하는 대상체에 대하여 인지 기능을 개선하기 위한 시스템에 관한 것이다. 시스템은 시각 신경 자극 시스템, 청각 신경 자극 시스템, 신경 자극 통합 시스템, 광 출력원, 소리 출력원 및 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 대상체의 상태를 개선하기 위해 하나 이상의 프로그램을 실행할 수 있다. 하나 이상의 프로그램은 개선 세션을 수행하기 위한 명령을 포함할 수 있다. 개선 세션은 광 출력원을 통해 제1 파라미터의 제1 값을 갖는 시각 자극을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 개선 세션은 소리 출력원을 통해 제2 파라미터의 제2 값을 갖는 소리 자극을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 개선 세션은, 제1 시간 간격에 대하여, 시각 자극 또는 소리 자극 중 하나를 선택하여 정책을 기반으로 변화하도록 하는 단계를 포함할 수 있다. 개선 세션은, 제1 시간 간격에 대하여, 시각 자극 또는 소리 자극 중 다른 하나를 선택하여 정책을 기반으로 일정하게 유지되도록 하는 단계를 포함할 수 있다. 개선 세션은 시각 자극 또는 소리 자극 중 변화하도록 선택된 것에 해당하는 시각 신경 자극 시스템 또는 청각 신경 자극 시스템에 명령을 제공하여, 시각 신경 자극 시스템 또는 청각 신경 자극 시스템 중 선택된 것이 시각 자극 또는 소리 자극 중 선택된 것을 변화시키도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 개선 세션은, 제1 시간 간격 후 제2 시간 간격에 대하여, 시각 자극 또는 소리 자극 중 다른 하나를 선택하여 정책을 기반으로 변화하도록 하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은, 제2 시간 간격에 대하여, 시각 자극 또는 소리 자극 중 다른 하나를 선택하여 정책을 기반으로 일정하게 유지되도록 하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은 시각 자극 또는 소리 자극 중 제2 시간 간격 동안 변화하도록 선택된 것에 해당하는 시각 신경 자극 시스템 또는 청각 신경 자극 시스템에 명령을 제공하여, 시각 신경 자극 시스템 또는 청각 신경 자극 시스템 중 선택된 것이 시각 자극 또는 소리 자극 중 선택된 것을 제2 시간 간격 동안 변화시키도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 개선 세션은 제1 시간 간격 동안 대상체의 생리적 상태를 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은, 정책을 사용하여 검출된 생리적 상태를 기반으로, 시각 자극 또는 소리 자극 중 하나를 선택하여 제1 시간 간격 동안 변화하도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 개선 세션은 제1 시간 간격 동안 대상체의 생리적 상태를 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은, 생리적 상태의 검출에 반응하여, 시각 자극 또는 소리 자극 중 다른 하나를 선택하여 제1 시간 간격 후 제2 시간 간격 동안 변화하도록 하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은 제2 시간 간격에 대하여 시각 자극 또는 소리 자극 중 다른 하나를 선택하여 일정하게 유지되도록 하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은 시각 자극 또는 소리 자극 중 제2 시간 간격 동안 변화하도록 선택된 것에 해당하는 시각 신경 자극 시스템 또는 청각 신경 자극 시스템에 명령을 제공하여, 시각 신경 자극 시스템 또는 청각 신경 자극 시스템 중 선택된 것이 시각 자극 또는 소리 자극 중 선택된 것을 제2 시간 간격 동안 변화시키도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 개선 세션은 주변 사운드 수준을 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은 주변 광 수준을 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은, 주변 사운드 수준 및 주변 광 수준을 기반으로, 시각 자극 또는 소리 자극 중 하나를 선택하여 제1 시간 간격 동안 변화하도록 하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은 전극을 통해 대상체에 말초신경 자극을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은, 정책을 기반으로, 시각 자극, 소리 자극 또는 말초신경 자극 중 하나를 선택하여 제2 시간 간격 동안 변화하도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 시각 자극은 제1 시간 간격 동안 변화할 것으로 선택될 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은, 전극을 통해, 제1 시간 간격 동안 대상체에 말초신경 자극을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은 제1 시간 간격 동안 대상체의 생리적 상태를 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은, 생리적 상태의 검출에 반응하여, 소리 자극 또는 말초신경 자극 중 하나를 선택하여 제1 시간 간격 후 제2 시간 간격 동안 변화하도록 하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은, 제2 시간 간격에 대하여, 시각 자극이 일정하게 유지되도록 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은 시각 신경 자극 시스템에 제2 시간 간격 동안 일정하게 유지하라는 명령을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은 청각 신경 자극 시스템에 제2 시간 간격 동안 변화하라는 명령을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션은 전극에 제2 시간 간격 동안 일정하게 유지하라는 명령을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 필요로 하는 대상체에 대하여 인지 기능을 개선하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 시스템을 사용하여 대상체에 자극을 투여하는 단계를 포함할 수 있다. 시스템은 광원 및 스피커를 포함할 수 있다. 시스템은 시각 신경 자극 시스템에 의해 실행되는 시각 시그널링 구성요소를 포함할 수 있다. 시각 시그널링 구성요소는 광원을 통해 제1 파라미터의 제1 값을 갖는 시각 자극을 제공할 수 있다. 시스템은 청각 신경 자극 시스템에 의해 실행되는 소리 시그널링 구성요소를 포함할 수 있다. 소리 시그널링 구성요소는 스피커를 통해 제2 파라미터의 제2 값을 갖는 소리 자극을 제공할 수 있다. 시스템은 신경 자극 통합 시스템에 의해 실행되는 자극 통합 구성요소를 포함할 수 있다. 자극 통합 구성요소는, 제1 시간 간격에 대하여, 시각 자극 또는 소리 자극 중 하나를 선택하여 정책을 기반으로 변화하도록 할 수 있다. 자극 통합 구성요소는, 제1 시간 간격에 대하여, 시각 자극 또는 소리 자극 중 다른 하나를 선택하여 정책을 기반으로 일정하게 유지되도록 할 수 있다. 자극 통합 구성요소는 시각 자극 또는 소리 자극 중 변화하도록 선택된 것에 해당하는 시각 신경 자극 시스템 또는 청각 신경 자극 시스템에 명령을 제공하여, 시각 신경 자극 시스템 또는 청각 신경 자극 시스템 중 선택된 것이 시각 자극 또는 소리 자극 중 선택된 것을 변화시키도록 할 수 있다.
삭제
일부 구현예에서, 상기 방법은 자극의 투여 전에, 동시에, 또는 후에 대상체에게 약리학제를 투여하는 단계를 포함할 수 있다. 약리학제는 단일클론 항체일 수 있다. 단일 클론 항체는 아두카누맙일 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 대상체들에 있어서 상이한 자극 양상에 대한 신경 반응을 평가하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 복수의 제1 신경 자극을 대상체에 순차적으로 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 각 제1 신경 자극은 사전결정된 진폭에 의해 정의될 수 있다. 상이한 양상의 신경 자극에 관련된 각 제1 신경 자극은 청각 자극 양상, 시각 자극 양상, 및 말초신경 자극 양상을 포함할 수 있다. 상기 방법은, 각 제1 신경 자극을 대상체에 적용하는 동안, 해당 제1 신경 자극에 대한 제1 뇌전도검사(EEG) 반응을 감지하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 각 제1 신경 자극을 기반으로, 제1 신경 자극에 대한 해당 제1 시뮬레이션 EEG 반응을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 각 제1 EEG 반응을 각 해당 제1 시뮬레이션 반응과 비교하여, 제1 EEG 반응이 대상체의 특정 신경 활동 반응을 표시하는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 비교를 기반으로, 대상체의 특정 신경 활동 반응과 관련된 EEG 반응과 관련된 후보 제1 신경 자극을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 후보 제1 신경 자극에 대하여, 복수의 제2 신경 자극을 대상체에 적용하는 단계를 포함할 수 있는데, 제2 신경 자극은 변화하는 진폭의 값을 갖는다. 상기 방법은, 각 제2 신경 자극을 대상체에 적용하는 동안, 대상체의 제2 EEG 반응을 감지하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 각 제2 신경 자극을 기반으로, 제2 신경 자극에 대한 해당 제2 시뮬레이션 EEG 반응을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 각 제2 EEG 반응을 각 해당 제2 시뮬레이션 EEG 반응과 비교하여 제2 EEG 반응이 대상체의 특정 신경 활동 반응을 표시하는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 비교를 기반으로, 특정 신경 반응과 관련된 제2 신경 자극에 해당하는 개선 신경 자극에 대한 개선 진폭을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 개선 진폭을 사용하여 개선 신경 자극을 대상체에 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 상기 방법은 대상체의 눈 중 적어도 하나의 시선을 추적함으로써, 대상체의 심박수를 모니터링함으로써, 또는 대상체의 머리 또는 몸 중 적어도 하나의 방향을 모니터링함으로써, 대상체의 주의력 반응을 감지하는 단계, 및 주의력 반응을 사용하여 특정 활동 반응이 표시되는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 각 시뮬레이션 반응을 생성하는 단계는 하나 이상의 대상체에 대한 과거의 반응 데이터(historical response data)를 기반으로 대상체에 대한 모델을 유지하는 단계를 포함할 수 있다. 과거의 반응 데이터는 해당 신경 자극과 관련된 이전의 생리적 반응일 수 있다. 모델은 대상체의 나이 파라미터, 키 파라미터, 체중 파라미터 또는 심박수 파라미터 중 적어도 하나를 기반으로 할 수 있다.
일부 구현예에서, 복수의 제1 신경 자극 중 적어도 하나를 적용하는 단계는 다중양상을 동시에 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현에서, 복수의 제1 신경 자극 중 적어도 하나를 적용하는 단계는 다중양상을 동시에 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 방법은 각 개선 신경 자극의 개선 파라미터를 변화시킴으로써 복수의 개선 신경 자극을 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 개선 파라미터는 사용율(duty cycle)일 수 있다. 일부 구현예에서, 복수의 개선 신경 자극의 각각의 사용율은 50 퍼센트 이하일 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 신경 자극의 양상은 청각 자극 양상일 수 있고, 개선 파라미터는 피치(pitch)일 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 신경 자극의 양상은 시각 자극 양상일 수 있고, 개선 파라미터는 색 또는 영상 선택 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 신경 자극의 양상은 말초신경 자극 양상일 수 있고, 개선 파라미터는 위치일 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 대상체들에 있어서 상이한 자극 양상에 대한 신경 반응을 평가하기 위한 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 메모리 장치에 연결된 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리 장치는 명령을 저장할 수 있다. 명령은, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서로 하여금 복수의 제1 신경 자극을 대상체에 순차적으로 적용하도록 할 수 있다. 각 제1 신경 자극은 사전결정된 진폭에 의해 정의될 수 있다. 상이한 양상의 신경 자극은 청각 자극 양상, 시각 자극 양상, 및 말초신경 자극 양상을 포함할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 각 제1 신경 자극을 대상체에 적용하는 동안, 해당 제1 신경 자극에 대한 제1 뇌전도검사(EEG) 반응을 감지하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 각 제1 신경 자극을 기반으로, 제1 신경 자극에 대한 해당 제1 시뮬레이션 EEG 반응을 생성하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금 각 제1 EEG 반응을 각 해당 제1 시뮬레이션 반응과 비교하도록 하여, 제1 EEG 반응이 대상체의 특정 신경 활동 반응을 표시하는지 여부를 결정할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 비교를 기반으로, 대상체의 특정 신경 활동 반응과 관련된 EEG 반응과 관련된 후보 제1 신경 자극을 선택하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 후보 제1 신경 자극에 대하여, 복수의 제2 신경 자극을 대상체에 적용하도록 할 수 있는데, 제2 신경 자극은 변화하는 진폭의 값을 갖는다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 각 제2 신경 자극을 대상체에 적용하는 동안, 대상체의 제2 EEG 반응을 감지하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 각 제2 신경 자극을 기반으로, 제2 신경 자극에 대한 해당 제2 시뮬레이션 EEG 반응을 생성하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금 각 제2 EEG 반응을 각 해당 제2 시뮬레이션 EEG 반응과 비교하도록 하여 제2 EEG 반응이 대상체의 특정 신경 활동 반응을 표시하는지 여부를 결정할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 비교를 기반으로, 특정 신경 반응과 관련된 제2 신경 자극에 해당하는 개선 신경 자극에 대한 개선 진폭을 선택하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금 개선 진폭을 사용하여 개선 신경 자극을 대상체에 적용하도록 할 수 있다.
일부 구현예에서, 하나 이상의 프로세서는 대상체의 눈 중 적어도 하나의 시선을 추적함으로써, 대상체의 심박수를 모니터링함으로써, 또는 대상체의 머리 또는 몸 중 적어도 하나의 방향을 모니터링함으로써, 대상체의 주의력 반응을 감지할 수 있고, 주의력 반응을 사용하여 특정 활동 반응이 표시되는지 여부를 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 프로세서는 하나 이상의 대상체에 대한 과거의 반응 데이터를 기반으로 대상체에 대한 모델을 유지함으로써, 각 시뮬레이션 반응을 생성시킬 수 있다. 과거의 반응 데이터는 해당 신경 자극과 관련된 이전의 생리적 반응이고, 모델은 대상체의 나이 파라미터, 키 파라미터, 체중 파라미터 또는 심박수 파라미터 중 적어도 하나를 기반으로 한다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 프로세서는 다중양상을 동시에 적용함으로써, 복수의 제1 신경 자극 중 적어도 하나를 적용할 수 있다.
일부 구현예에서, 하나 이상의 프로세서는 각 개선 신경 자극의 개선 파라미터를 변화시킴으로써 복수의 개선 신경 자극을 적용할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 파라미터는 사용율일 수 있다. 일부 구현예에서, 복수의 개선 신경 자극의 각각의 사용율은 50 퍼센트 이하일 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 신경 자극의 양상은 청각 자극 양상일 수 있고, 개선 파라미터는 피치일 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 신경 자극의 양상은 시각 자극 양상일 수 있고, 개선 파라미터는 색 또는 영상 선택 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 신경 자극의 양상은 말초신경 자극 양상일 수 있고, 개선 파라미터는 위치일 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 대상체들에 있어서 상이한 자극 양상에 대한 신경 반응을 평가하기 위한 비일시적(non-transient) 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다. 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체는 명령을 저장할 수 있다. 명령은, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서로 하여금 복수의 제1 신경 자극을 대상체에 순차적으로 적용하도록 할 수 있다. 각 제1 신경 자극은 사전결정된 진폭에 의해 정의될 수 있다. 상이한 양상의 신경 자극과 관련된 각 제1 신경 자극은 청각 자극 양상, 시각 자극 양상, 및 말초신경 자극 양상을 포함할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 각 제1 신경 자극을 대상체에 적용하는 동안, 해당 제1 신경 자극에 대한 제1 뇌전도검사(EEG) 반응을 감지하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 각 제1 신경 자극을 대상체에 적용하는 동안, 해당 제1 신경 자극에 대한 제1 뇌전도검사(EEG) 반응을 감지하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 각 제1 신경 자극을 기반으로, 제1 신경 자극에 대한 해당 제1 시뮬레이션 EEG 반응을 생성하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금 각 제1 EEG 반응을 각 해당 제1 시뮬레이션 반응과 비교하도록 하여, 제1 EEG 반응이 대상체의 특정 신경 활동 반응을 표시하는지 여부를 결정할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 비교를 기반으로, 대상체의 특정 신경 활동 반응과 관련된 EEG 반응과 관련된 후보 제1 신경 자극을 선택하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 후보 제1 신경 자극에 대하여, 복수의 제2 신경 자극을 대상체에 적용하도록 할 수 있는데, 제2 신경 자극은 변화하는 진폭의 값을 갖는다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 각 제2 신경 자극을 대상체에 적용하는 동안, 대상체의 제2 EEG 반응을 감지하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 각 제2 신경 자극을 기반으로, 제2 신경 자극에 대한 해당 제2 시뮬레이션 EEG 반응을 생성하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금 각 제2 EEG 반응을 각 해당 제2 시뮬레이션 EEG 반응과 비교하도록 하여 제2 EEG 반응이 대상체의 특정 신경 활동 반응을 표시하는지 여부를 결정할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 비교를 기반으로, 특정 신경 반응과 관련된 제2 신경 자극에 해당하는 개선 신경 자극에 대한 개선 진폭을 선택하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금 개선 진폭을 사용하여 개선 신경 자극을 대상체에 적용하도록 할 수 있다.
일부 구현예에서, 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 대상체의 눈 중 적어도 하나의 시선을 추적함으로써, 대상체의 심박수를 모니터링함으로써, 또는 대상체의 머리 또는 몸 중 적어도 하나의 방향을 모니터링함으로써, 대상체의 주의력 반응을 감지하도록 할 수 있고, 주의력 반응을 사용하여 특정 활동 반응이 표시되는지 여부를 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 하나 이상의 대상체에 대한 과거의 반응 데이터를 기반으로 대상체에 대한 모델을 유지함으로써, 각 시뮬레이션 반응을 생성하도록 할 수 있다. 과거의 반응 데이터는 해당 신경 자극과 관련된 이전의 생리적 반응일 수 있다. 모델은 대상체의 나이 파라미터, 키 파라미터, 체중 파라미터 또는 심박수 파라미터 중 적어도 하나를 기반으로 할 수 있다.
일부 구현예에서, 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금 각 개선 신경 자극의 개선 파라미터를 변화시킴으로써 복수의 개선 신경 자극을 적용하도록 할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 파라미터는 사용율일 수 있다. 일부 구현예에서, 복수의 개선 신경 자극의 각각의 사용율은 50 퍼센트 이하일 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 신경 자극의 양상은 청각 자극 양상일 수 있고, 개선 파라미터는 피치일 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 신경 자극의 양상은 시각 자극 양상일 수 있고, 개선 파라미터는 색 또는 영상 선택 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 신경 자극의 양상은 말초신경 자극 양상일 수 있고, 개선 파라미터는 위치일 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 상이한 자극 양상에 대한 평가의 비교를 기반으로 개선 요법을 생성하는 방법에 관한 것이다. 청각 자극 양상, 시각 자극 양상 및 말초신경 자극 양상 각각에 대하여, 상기 방법은 수행 단계들을 포함할 수 있다. 단계들은 대상체에 대한 제1 평가를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 단계들은 제1 평가를 기반으로 대상체의 제1 작업 반응을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 단계들은 제1 신경 자극을 대상체에 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 단계들은 제1 신경 자극을 적용하는 단계 후 대상체에 대한 제2 평가를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 단계들은 제2 평가를 기반으로 대상체의 제2 작업 반응을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 단계들은 제2 작업 반응을 제1 작업 반응과 비교하여 제2 작업 반응이 대상체의 특정 신경 활동 반응을 표시하는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 단계들은, 제1 및 제2 작업 반응의 비교를 기반으로, 청각 자극 양상, 시각 자극 양상 및 말초신경 자극 양상 중에서 후보 자극 양상을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 단계들은 후보 자극 양상을 사용하여 대상체에 대하여 개선 요법을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 제1 및 제2 평가는 각각 N-백 작업, 연속 반응 시간 시험, 시각 조정력 시험(visual coordination test), 자발적 움직임 시험, 또는 힘 생성 시험 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 후보 자극 양상을 선택하는 단계는 제2 평가 점수의 가장 큰 상승 또는 제2 평가의 가장 큰 점수 중 적어도 하나와 관련된 양상을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 후보 자극 양상을 선택하는 단계는 상승 임계치보다 큰 제2 평가 점수의 상승 또는 점수 임계치보다 큰 제2 평가의 점수 중에서 적어도 하나와 관련된 적어도 하나의 양상을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 각 양상에 대한 제1 신경 자극은 동일한 사전결정된 주파수로 제공될 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 상이한 자극 양상에 대한 평가의 비교를 기반으로 개선 요법을 생성하는 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 메모리 장치에 연결된 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리 장치는 명령을 저장할 수 있다. 명령은, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서로 하여금, 청각 자극 양상, 시각 자극 양상 및 말초신경 자극 양상 각각에 대하여, 단계를 수행하도록 할 수 있다. 단계들은 대상체에 대한 제1 평가를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 단계들은 제1 평가를 기반으로 대상체의 제1 작업 반응을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 단계들은 제1 신경 자극을 대상체에 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 단계들은, 제1 신경 자극을 적용하는 단계 후, 대상체에 대한 제2 평가를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 단계들은 제2 평가를 기반으로 대상체의 제2 작업 반응을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 단계들은 제2 작업 반응을 제1 작업 반응과 비교하여 제2 작업 반응이 대상체의 특정 신경 활동 반응을 표시하는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 단계들은, 제1 및 제2 작업 반응의 비교를 기반으로, 청각 자극 양상, 시각 자극 양상 및 말초신경 자극 양상 중에서 후보 자극 양상을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 단계들은 후보 자극 양상을 사용하여 대상체에 대하여 개선 요법을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 제1 및 제2 평가는 각각 N-백 작업, 연속 반응 시간 시험, 시각 조정력 시험, 자발적 움직임 시험, 또는 힘 생성 시험 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 후보 자극 양상을 선택하는 단계는 제2 평가 점수의 가장 큰 상승 또는 제2 평가의 가장 큰 점수 중 적어도 하나와 관련된 양상을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 후보 자극 양상을 선택하는 단계는 상승 임계치보다 큰 제2 평가 점수의 상승 또는 점수 임계치보다 큰 제2 평가의 점수 중에서 적어도 하나와 관련된 적어도 하나의 양상을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 각 양상에 대한 제1 신경 자극은 동일한 사전결정된 주파수로 제공될 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 상이한 자극 양상에 대한 평가의 비교를 기반으로 개선 요법을 생성하기 위한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다. 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체는 명령을 저장할 수 있다. 명령은, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서로 하여금 청각 자극 양상, 시각 자극 양상 및 말초신경 자극 양상 각각에 대하여, 단계를 수행하도록 할 수 있다. 단계들은 대상체에 대한 제1 평가를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 단계들은 제1 평가를 기반으로 대상체의 제1 작업 반응을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 단계들은 제1 신경 자극을 대상체에 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 단계들은, 제1 신경 자극을 적용하는 단계 후, 대상체에 대한 제2 평가를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 단계들은 제2 평가를 기반으로 대상체의 제2 작업 반응을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 단계들은 제2 작업 반응을 제1 작업 반응과 비교하여 제2 작업 반응이 대상체의 특정 신경 활동 반응을 표시하는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 단계들은, 제1 및 제2 작업 반응의 비교를 기반으로, 청각 자극 양상, 시각 자극 양상 및 말초신경 자극 양상 중에서 후보 자극 양상을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 단계들은 후보 자극 양상을 사용하여 대상체에 대하여 개선 요법을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 제1 및 제2 평가는 각각 N-백 작업, 연속 반응 시간 시험, 시각 조정력 시험, 자발적 움직임 시험, 또는 힘 생성 시험 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 후보 자극 양상을 선택하는 단계는 제2 평가 점수의 가장 큰 상승 또는 제2 평가의 가장 큰 점수와 관련된 양상을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 후보 자극 양상을 선택하는 단계는 상승 임계치보다 큰 제2 평가 점수의 상승 또는 점수 임계치보다 큰 제2 평가의 점수 중에서 적어도 하나와 관련된 적어도 하나의 양상을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 각 양상에 대한 제1 신경 자극은 동일한 사전결정된 주파수로 제공될 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 개선 세션을 수행하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 제1 자극 양상을 갖는 제1 신경 자극, 제2 자극 양상을 갖는 제2 신경 자극 및 제2 자극 양상을 갖는 제3 신경 자극을 제공할 주파수를 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 대상체에 지속시간 동안, 상기 주파수로 복수의 제1 펄스로서 제1 신경 자극을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 대상체에 지속시간의 제1 부분 동안, 상기 주파수로 복수의 제2 펄스로서 제2 신경 자극을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 복수의 제2 펄스는 복수의 제1 펄스로부터 제1 오프셋만큼 오프셋될 수 있다. 상기 방법은 제2 신경 자극을 종료시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 제2 신경 자극을 종료시키는 단계 후, 대상체에 지속시간의 제2 부분 동안 상기 주파수로 복수의 제3 펄스로서 제3 신경 자극을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 복수의 제3 펄스는 제1 오프셋과 상이한 제2 오프셋만큼 복수의 제1 펄스로부터 오프셋될 수 있다. 제3 신경 자극 및 제2 신경 자극은 동일한 자극 양상을 가질 수 있다.
일부 구현예에서, 제1 오프셋 및 제2 오프셋은 0보다 크고 주파수의 역수와 동등한 시간 상수보다 작은 랜덤 값으로 각각 선택될 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 자극 양상은 청각 자극 양상, 시각 자극 양상 또는 말초신경 자극 양상 중 하나일 수 있다. 제2 자극 양상은 청각 자극 양상, 시각 자극 양상 또는 말초신경 자극 양상 중 다른 하나일 수 있다. 일부 구현예에서, 복수의 제1 펄스의 펄스폭은 복수의 제2 펄스 또는 복수의 제3 펄스 중 적어도 하나의 펄스폭과 상이할 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 메모리 장치에 연결된 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리 장치는 명령을 저장할 수 있다. 명령은, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서로 하여금, 제1 자극 양상을 갖는 제1 신경 자극, 제2 자극 양상을 갖는 제2 신경 자극 및 제2 자극 양상을 갖는 제3 신경 자극을 제공할 주파수를 선택하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 대상체에 지속시간 동안, 상기 주파수로 복수의 제1 펄스로서 제1 신경 자극을 제공하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 대상체에 지속시간의 제1 부분 동안, 상기 주파수로 복수의 제2 펄스로서 제2 신경 자극을 제공하도록 할 수 있다. 복수의 제2 펄스는 복수의 제1 펄스로부터 제1 오프셋만큼 오프셋될 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금 제2 신경 자극을 종료시키도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 제2 신경 자극을 종료시키는 단계 후, 대상체에 지속시간의 제2 부분 동안 상기 주파수로 복수의 제3 펄스로서 제3 신경 자극을 제공하도록 할 수 있다. 복수의 제3 펄스는 제1 오프셋과 상이한 제2 오프셋만큼 복수의 제1 펄스로부터 오프셋될 수 있다. 제3 신경 자극 및 제2 신경 자극은 동일한 자극 양상을 가질 수 있다.
일부 구현예에서, 제1 오프셋 및 제2 오프셋은 0보다 크고 주파수의 역수와 동등한 시간 상수보다 작은 랜덤 값으로 각각 선택될 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 자극 양상은 청각 자극 양상, 시각 자극 양상 또는 말초신경 자극 양상 중 하나일 수 있다. 제2 자극 양상은 청각 자극 양상, 시각 자극 양상 또는 말초신경 자극 양상 중 다른 하나일 수 있다. 일부 구현예에서, 복수의 제1 펄스의 펄스폭은 복수의 제2 펄스 또는 복수의 제3 펄스 중 적어도 하나의 펄스폭과 상이할 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 개선 세션을 수행하기 위한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다. 명령은, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서로 하여금, 제1 자극 양상을 갖는 제1 신경 자극, 제2 자극 양상을 갖는 제2 신경 자극 및 제2 자극 양상을 갖는 제3 신경 자극을 제공할 주파수를 선택하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 대상체에 지속시간 동안, 상기 주파수로 복수의 제1 펄스로서 제1 신경 자극을 제공하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 대상체에 지속시간의 제1 부분 동안, 상기 주파수로 복수의 제2 펄스로서 제2 신경 자극을 제공하도록 할 수 있다. 복수의 제2 펄스는 복수의 제1 펄스로부터 제1 오프셋만큼 오프셋될 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금 제2 신경 자극을 종료시키도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 제2 신경 자극을 종료시키는 단계 후, 대상체에 지속시간의 제2 부분 동안 상기 주파수로 복수의 제3 펄스로서 제3 신경 자극을 제공하도록 할 수 있다. 복수의 제3 펄스는 제1 오프셋과 상이한 제2 오프셋만큼 복수의 제1 펄스로부터 오프셋될 수 있다. 제3 신경 자극 및 제2 신경 자극은 동일한 자극 양상을 가질 수 있다.
일부 구현예에서, 제1 오프셋 및 제2 오프셋은 0보다 크고 주파수의 역수와 동등한 시간 상수보다 작은 랜덤 값으로 각각 선택될 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 자극 양상은 청각 자극 양상, 시각 자극 양상 또는 말초신경 자극 양상 중 하나일 수 있다. 제2 자극 양상은 청각 자극 양상, 시각 자극 양상 또는 말초신경 자극 양상 중 다른 하나일 수 있다. 일부 구현예에서, 복수의 제1 펄스의 펄스폭은 복수의 제2 펄스 또는 복수의 제3 펄스 중 적어도 하나의 펄스폭과 상이할 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 신경 자극을 적용하는 동안 산만(distraction)을 상쇄시키는(counteract) 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 제1 신경 자극을 대상체에 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 제1 신경 자극 동안 복수의 제1 시점에 복수의 제1 반대-산만 조치(counter-distraction measures)를 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 복수의 제1 반대-산만 조치는 청각 경보(alert) 또는 시각 경보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 방법은 제1 신경 자극 동안 대상체의 시선 방향, 머리 위치, 심박수 또는 호흡수 중 적어도 하나를 포함하는 주의력 파라미터를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 주의력 파라미터를 해당 제1 임계치와 비교하여 산만 및 해당 산만 시간을 식별하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 각 반대-산만 조치 전과 후의 주의력 파라미터의 변화를 해당 제2 임계치와 비교함으로써, 각 제1 반대-산만 조치가 효과적인지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 제1 반대-산만 조치가 효과적이라는 결정에 반응하여, 그 반대-산만 조치를 복수의 제2 반대-산만 조치에 포함시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 복수의 제1 시점보다 각 산만 시간에 더 가까운 복수의 제2 시점을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 복수의 제2 시점에 복수의 제2 반대-산만 조치를 적용하는 동안, 제2 신경 자극을 대상체에 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 상기 방법은 각 산만의 식별에 반응하여 산만의 수를 증가시키는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 방법은 각 효과적인 제1 반대-산만 조치 후 산만의 수를 리셋하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 방법은 해당 산만 수의 크기를 기반으로 복수의 제1 반대-산만 조치에 순위를 매기는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 신경 자극은 청각 자극, 시각 자극 또는 말초신경 자극 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 신경 자극을 적용하는 동안 산만을 상쇄시키기 위한 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 메모리 장치에 연결된 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리 장치는 명령을 저장할 수 있다. 명령은, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서로 하여금 제1 신경 자극을 대상체에 적용하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 제1 신경 자극 동안 복수의 제1 시점에, 복수의 제1 반대-산만 조치를 적용하도록 할 수 있다. 복수의 제1 반대-산만 조치는 청각 경보 또는 시각 경보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금 제1 신경 자극 동안 대상체의 시선 방향, 머리 위치, 심박수 또는 호흡수 중 적어도 하나를 포함하는 주의력 파라미터를 측정하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금 주의력 파라미터를 해당 제1 임계치와 비교하여 산만 및 해당 산만 시간을 식별하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 각 반대-산만 조치 전과 후의 주의력 파라미터의 변화를 해당 제2 임계치와 비교함으로써, 각 제1 반대-산만 조치가 효과적인지 여부를 결정하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 제1 반대-산만 조치가 효과적이라는 결정에 반응하여, 그 반대-산만 조치를 복수의 제2 반대-산만 조치에 포함시키도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금 복수의 제1 시점보다 각 산만 시간에 더 가까운 복수의 제2 시점을 선택하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 복수의 제2 시점에 복수의 제2 반대-산만 조치를 적용하는 동안, 제2 신경 자극을 대상체에 적용하도록 할 수 있다.
일부 구현예에서, 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금 각 산만의 식별에 반응하여 산만의 수를 증가시키도록 할 수 있다. 일부 구현예에서, 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금 각 효과적인 제1 반대-산만 조치 후 산만의 수를 리셋하도록 할 수 있다. 일부 구현예에서, 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금 해당 산만 수의 크기를 기반으로 복수의 제1 반대-산만 조치에 순위를 매기도록 할 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 신경 자극은 청각 자극, 시각 자극 또는 말초신경 자극 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 측면은 신경 자극을 적용하는 동안 산만을 상쇄시키기 위한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다. 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체는 명령을 저장할 수 있다. 명령은, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서로 하여금 제1 신경 자극을 대상체에 적용하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 제1 신경 자극 동안 복수의 제1 시점에, 복수의 제1 반대-산만 조치를 적용하도록 할 수 있다. 복수의 제1 반대-산만 조치는 청각 경보 또는 시각 경보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금 제1 신경 자극 동안 대상체의 시선 방향, 머리 위치, 심박수 또는 호흡수 중 적어도 하나를 포함하는 주의력 파라미터를 측정하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금 주의력 파라미터를 해당 제1 임계치와 비교하여 산만 및 해당 산만 시간을 식별하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 각 반대-산만 조치 전과 후의 주의력 파라미터의 변화를 해당 제2 임계치와 비교함으로써, 각 제1 반대-산만 조치가 효과적인지 여부를 결정하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 제1 반대-산만 조치가 효과적이라는 결정에 반응하여, 그 반대-산만 조치를 복수의 제2 반대-산만 조치에 포함시키도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금 복수의 제1 시점보다 각 산만 시간에 더 가까운 복수의 제2 시점을 선택하도록 할 수 있다. 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금, 복수의 제2 시점에 복수의 제2 반대-산만 조치를 적용하는 동안, 제2 신경 자극을 대상체에 적용하도록 할 수 있다.
일부 구현예에서, 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금 각 산만의 식별에 반응하여 산만의 수를 증가시키도록 할 수 있다. 일부 구현예에서, 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금 각 효과적인 제1 반대-산만 조치 후 산만의 수를 리셋하도록 할 수 있다. 일부 구현예에서, 명령은 하나 이상의 프로세서로 하여금 해당 산만 수의 크기를 기반으로 복수의 제1 반대-산만 조치에 순위를 매기도록 할 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 신경 자극은 청각 자극, 시각 자극 또는 말초신경 자극 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 기술된 주제의 하나 이상의 구현예의 세부사항은 첨부된 도면 및 이하의 상세한 설명에서 기술된다. 주제의 다른 특징, 측면 및 장점은 상세한 설명, 도면 및 청구범위러부터 명백해질 것이다.
도 1은 일 구현예에 따라 시각 뇌 동조를 수행하는 시스템을 도시하는 블록도이다;
도 2a-2f는 일부 구현예에 따른 시각 뇌 동조를 위한 시각 신호를 도시한다;
도 3a-3c는 일부 구현예에 따라 시각 뇌 동조를 위하여 시각 신호가 전송될 수 있는 시야를 도시한다;
도 4a-4c는 일부 구현예에 따라 시각 뇌 동조를 위하여 시각 신호를 전송하도록 구성된 장치를 도시한다;
도 5a-5d는 일부 구현예에 따라 시각 뇌 동조를 위하여 시각 신호를 전송하도록 구성된 장치를 도시한다;
도 6a 및 6b는 일부 구현예에 따라 시각 뇌 동조를 촉진하기 위하여 피드백을 수신하도록 구성된 장치를 도시한다;
도 7a 및 7b는 본원에 기술된 시스템 및 방법과 관련하여 유용한 컴퓨팅 장치의 구현예를 도시한 블록도이다;
도 8은 일 구현예를 따라 시각 뇌 동조를 수행하는 방법의 흐름도이다;
도 9는 일 구현예를 따라 청각 자극을 통해 신경 진동을 유도하는 시스템을 도시한 블록도이다;
도 10a-10i는 일부 구현예에 따라 청각 자극을 통해 신경 진동을 유도하는데 사용되는 소리 신호 및 소리 신호에 대한 변조 유형을 도시한다;
도 11a는 일 구현예에 따른, 양귀(binaural) 비트를 사용하여 생성된 소리 신호를 도시한다;
도 11b는 일 구현예에 따른, 등시성(isochronic) 톤을 갖는 음향 펄스를 도시한다;
도 11c는 일 구현예에 따른, 소리 필터를 비롯한 변조 기술을 갖는 소리 신호를 도시한다;
도 12a-12c는 일부 구현예에 따른 청각 뇌 동조를 위한 시스템 구조를 도시한다;
도 13은 일 구현예에 따른 룸 기반 청각 뇌 동조를 위한 시스템 구조를 도시한다;
도 14는 일부 구현예에 따라 청각 뇌 동조를 촉진하기 위해 피드백을 수신하도록 구성된 장치를 도시한다;
도 15는 일 구현예에 따라 청각 뇌 동조를 수행하는 방법의 흐름도이다;
도 16은 일 구현예에 따라 말초신경 자극을 통해 신경 진동을 유도하는 시스템을 도시한 블록도이다;
도 17a-17d는 일부 구현예에 따라 말초신경 자극을 통해 신경 진동을 유도하는데 사용되는 말초신경 자극 및 말초신경 자극에 대한 변조 유형을 도시한다;
도 18a-18c는 일부 구현예에 따른 말초신경 자극을 위한 시스템을 도시한다;
도 19는 일부 구현예에 따른 복수의 장치에 의한 동기화된 말초신경 자극의 제어 구조를 도시한다;
도 20은 일 구현예에 따라 신경 진동을 유도하고 제어하는 말초신경 자극을 위한 프로세스 흐름도이다;
도 21a-21d는 일부 구현예에 따라 대상체의 몸의 표적 부분에 말초신경 자극을 전달하도록 구성된 장치를 도시한다;
도 22는 일 구현예에 따라 말초신경 자극을 수행하는 방법의 흐름도이다;
도 23a는 일 구현예에 따른 다중 자극 양상을 통한 신경 자극을 위한 시스템을 도시하는 블록도이다;
도 23b는 일 구현예에 따라 다중 자극 양상을 통한 신경 자극에 사용되는 파형을 도시한다;
도 24a는 일 구현예에 따른 시각 자극 및 청각 자극을 통한 신경 자극을 위한 시스템을 도시하는 블록도이다;
도 24b는 일 구현예에 따라 시각 자극 및 청각 자극을 통한 신경 자극에 사용되는 파형을 도시한다;
도 25는 일 구현예에 따른 시각 자극 및 청각 자극을 통한 신경 자극 방법의 흐름도이다;
도 26은 일 구현예에 따라 대상체의 뇌에 동기화된 신경 진동을 유도하는 자극 신호의 투여 파라미터를 선택하는 시스템을 도시하는 블록도이다;
도 27은 일 구현예에 따라 도 26에 도시된 시스템에 포함될 수 있는 대상체 프로파일의 블록도이다;
도 28은 개선 세션 동안 수집된 피드백을 기반으로 개선 세션을 조정하는 것을 나타내는 그래프이다;
도 29a는 일 구현예에 따라 대상체의 뇌에 동기화된 신경 진동을 유도하는 자극 신호의 투여 파라미터를 선택하는 방법의 흐름도이다;
도 29b는 일 구현예에 따라 개선 세션을 수행하는 방법의 흐름도이다;
도 29c는 일 구현예에 따라 신경 자극을 적용하는 동안 산만을 상쇄시키는 방법의 흐름도이다;
도 30은 본원에 기술된 시스템 및 방법과 관련하여, 평가 작업에 대한 대상체의 반응을 기반으로 외부 자극을 수정하는 환경을 도시하는 블록도이다;
도 31은 일 구현예에 따른, 신경 자극의 평가를 제공하는 시스템을 도시하는 블록도이다;
도 32는 일 구현예에 따른, 자극에 대한 반응으로 대상체의 신경 자극에 대한 평가를 제공하기 위한 시스템을 도시한 블록도이다;
도 33은 자극에 대한 반응으로 대상체의 신경 자극에 대한 평가를 제공하는 방법을 도시하는 흐름도이다;
도 34는 자극에 대한 반응으로 대상체의 신경 자극에 대한 평가를 제공하는 방법을 도시하는 흐름도이다;
도 35a는 반복적인 자극에 대한 반응으로 대상체의 신경 자극에 대한 평가를 제공하는 방법을 도시하는 흐름도이다;
도 35b는 상이한 자극 양상에 대한 평가의 비교를 기반으로 개선 요법을 생성하는 방법을 도시하는 흐름도이다;
도 36은 본원에 기술된 시스템 및 방법과 관련하여, 대상체에 대한 측정값을 기반으로 신경 진동을 유도하기 위한 외부 자극을 조정하는 환경을 도시하는 블록도이다;
도 37은 일 구현예에 따른 신경 자극 감지를 위한 시스템을 도시하는 블록도이다;
도 38은 일 구현예에 따른, 외부 자극에 의해 유도된 신경 진동을 감지하기 위한 시스템을 도시하는 블록도이다;
도 39는 일 구현예에 따른, 신경 자극의 다양한 상태의 주파수-도메인 측정값을 도시하는 그래프이다;
도 40은 예시적인 일 구현예에 따른, 뇌에서 신경 활동을 측정하기 위한 EEG 장치를 도시한다;
도 41은 예시적인 일 구현예에 따른, 뇌에서 신경 활동을 측정하기 위한 MEG 장치를 도시한다;
도 42는 예시적인 일 구현예에 따른, 신경 진동을 유도하기 위해 외부 자극을 적용하는 동안 대상체의 주의력을 모니터링하기 위한 시스템을 도시하는 블록도이다;
도 43은 본원에 기술된 시스템 및 방법과 관련하여, 대상체의 주의력을 기반으로 신경 진동을 유도하기 위해 외부 자극을 조정하는 환경을 도시하는 블록도이다;
도 44는 예시적인 일 구현예에 따른, 신경 진동을 유도하기 위해 외부 자극을 적용하는 동안 대상체 생리를 모니터링하기 위한 시스템을 도시하는 블록도이다;
도 45는 예시적인 일 구현예에 따른, 신경 진동을 유도하기 위해 다중 자극을 동기화하기 위한 시스템을 도시하는 블록도이다;
도 46a는 일 구현예에 따른, 외부 자극에 의해 유도된 신경 진동 및 외부 자극의 적용 동안 대상체 주의력을 감지하는 방법을 도시하는 흐름도이다;
도 46b는 일 구현예에 따른, 대상체에 있어 상이한 자극 양상에 대한 신경 반응을 평가하는 방법의 흐름도이다;
도 47은 예시적인 조합 자극 시스템(Combinatorial Stimulation System)을 도시한다;
도 48은 조합 자극 시스템 제어기의 렌더링이다;
도 49는 연구 계획 및 환자 등록 절차에 대한 개요이다.
본 발명의 특징 및 장점은 도면과 관련하여 이하의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이며, 도면에서 참조 부호는 대응하는 요소를 식별한다. 도면에서, 참조 번호는 일반적으로 유사한 요소를 표시한다.
이하의 다양한 구현예를 읽기 위하여, 이하 본 명세서의 섹션 설명 및 각각의 내용은 도움이 될 수 있다:
섹션 A는 일부 구현예에 따른, 시각 자극을 통한 신경 자극을 설명한다;
섹션 B는 일부 구현예에 따른, 시각 자극을 통한 신경 자극을 수행하도록 구성된 시스템 및 장치를 설명한다;
섹션 C는 본원에 기술된 구현예를 실시하는데 유용할 수 있는 컴퓨팅 환경을 설명한다;
섹션 D는 일 구현예에 따른, 시각 자극을 통한 신경 자극을 수행하는 방법을 설명한다;
섹션 E는 일 구현예에 따른, 프레임으로 동작하는 NSS를 설명한다;
섹션 F는 일 구현예에 따른, 가상 현실 헤드셋으로 동작하는 NSS를 설명한다;
섹션 G는 일 구현예에 따른, 태블릿으로 동작하는 NSS를 설명한다;
섹션 H는 일 구현예에 따른, 청각 자극을 통한 신경 자극을 설명한다;
섹션 I는 일 구현예에 따른, 청각 자극을 통한 신경 자극을 위한 시스템 및 장치를 설명한다;
섹션 J는 일 구현예에 따른, 청각 자극을 통한 신경 자극 방법을 설명한다;
섹션 K는 일부 구현예에 따라, 신경 자극 시스템이 어떻게 헤드폰으로 동작할 수 있는지 설명한다;
섹션 L은 일부 구현예에 따른, 말초신경 자극을 통하여 신경 진동을 유도하는 단계를 설명한다;
섹션 M은 일부 구현예에 따른, 말초신경 자극을 통하여 신경 진동을 유도하도록 구성된 시스템 및 장치를 설명한다;
섹션 N은 일 구현예에 따른, 말초신경 자극을 통하여 신경 진동을 유도하는 방법을 설명한다;
섹션 O는 일 구현예에 따른, 다중 양상의 자극을 통한 신경 자극을 설명한다;
섹션 P는 일 구현예에 따른, 소리 자극 및 시각 자극의 조합을 통한 신경 자극을 설명한다;
섹션 Q는 일 구현예에 따른, 소리 자극 및 시각 자극의 조합을 통한 신경 자극 방법을 설명한다;
섹션 R은 일 구현예에 따른, 대상체의 뇌에서 동기화된 신경 진동을 유도하기 위해 자극 신호의 투여 파라미터를 선택하는 단계를 설명한다;
섹션 S는 일 구현예에 따른, 대상체의 뇌에서 동기화된 신경 진동을 유도하기 위해 자극 신호의 투여 파라미터를 선택하기 위한 시스템을 설명한다;
섹션 T는 일 구현예에 따른, 대상체-특이적 데이터를 저장하는데 사용될 수 있는 대상체 프로파일을 설명한다;
섹션 U는 일 구현예에 따른, 대상체에 대하여 개인화된 개선 요법의 생성 단계를 설명한다;
섹션 V는 일 구현예에 따른, 대상체의 개선 요법을 생성하기 위해 예측 모델을 생성하고 이용하는 기술을 설명한다;
섹션 W는 일 구현예에 따른, 개선 요법에 대한 대상체의 순응을 증진하는 기술을 설명한다;
섹션 X는 일 구현예에 따른, 개방 루프 개선 기술을 설명한다
섹션 Y는 일 구현예에 따른, 폐쇄 루프 개선 기술을 설명한다.
섹션 Z는 일 구현예에 따른, 대상체의 뇌에서 동기화된 신경 진동을 유도하기 위한 자극 신호의 투여 파라미터를 선택하는 방법을 설명한다;
섹션 AA는 일 구현예에 따른, 평가 작업을 수행하는 대상체의 피드백을 기반으로 외부 자극을 수정하는 환경을 설명한다;
섹션 BB는 일 구현예에 따른, 자극 효과를 측정하는 평가 수행을 위한 시스템의 개요를 설명한다;
섹션 CC는 일 구현예에 따른, 자극 효과를 측정하는 평가 수행을 위한 시스템에서 평가를 수행하거나 대상체에 자극을 적용하기 위한 모듈을 설명한다;
섹션 DD는 일 구현예에 따른, 자극 효과를 측정하는 평가 수행을 위한 시스템에서 평가를 수행하는 동안 대상체로부터 데이터를 측정하기 위한 모듈을 설명한다;
섹션 EE는 일 구현예에 따른, 자극 효과를 측정하는 평가 수행을 위한 시스템에서 피드백 데이터에 대해 반응하여 평가 또는 자극을 수정하기 위한 모듈을 설명한다;
섹션 FF는 일 구현예에 따른, 자극 효과를 측정하는 평가를 수행하는 방법을 설명한다;
섹션 GG는 일 구현예에 따른, 대상체에 대한 측정을 기반으로 신경 진동을 유도하기 위한 외부 자극을 조정하기 위한 시스템을 설명한다;
섹션 HH는 일 구현예에 따른, 신경 자극 감지를 위한 시스템을 설명한다;
섹션 II는 일 구현예에 따른, 표적 주파수로 신경 진동을 더 동조시키기 위하여 자극을 조정하는 단계를 설명한다;
섹션 JJ는 일 구현예에 따른, 신경 진동을 측정하기 위한 측정 장치를 설명한다;
섹션 KK는 일 구현예에 따른, 신경 진동을 유도하기 위한 외부 자극의 적용 동안 대상체를 모니터링하기 위한 시스템을 설명한다;
섹션 LL은 일 구현예에 따른, 신경 진동을 유도하기 위한 외부 자극의 적용 동안 대상체의 생리를 모니터링하기 위한 시스템을 설명한다;
섹션 MM은 일 구현예에 따른, 신경 진동을 유도하기 위한 외부 자극의 적용 동안 다중 자극을 동기화하기 위한 시스템을 설명한다;
섹션 NN은 일 구현예에 따른, 대상체에 대한 측정을 기반으로 신경 진동을 유도하기 위한 외부 자극을 조정하는 방법을 설명한다;
A. 시각 자극을 통한 신경 자극
본 발명의 시스템 및 방법은 시각 신호를 사용하여 신경 진동의 주파수를 제어하는 것에 관한 것이다. 시각 자극은 뇌의 하나 이상의 인지 상태 또는 인지 기능 또는 면역 시스템에 유익한 효과를 제공하기 위하여 신경 진동의 주파수를 조정, 제어 또는 영향을 줄 수 있으면서 동시에, 인지 상태 또는 인지 기능에 대한 유해 결과를 경감 또는 방지할 수 있다. 시각 자극은 뇌의 하나 이상의 인지 상태, 뇌의 인지 기능, 면역 시스템 또는 염증에 유익한 효과를 제공할 수 있는 뇌파 동조를 야기할 수 있다. 일부 경우에, 시각 자극은 시각 피질 및 관련 영역에서와 같은 국소 효과를 야기할 수 있다. 뇌파 동조는 뇌의 인지 기능, 뇌의 인지 상태, 면역 시스템 또는 염증과 관련된 장애, 비효율, 부상 또는 기타 문제를 개선할 수 있다.
신경 진동은 인간 또는 동물에서 일어나며 중추신경계에서 리듬적인 또는 반복적인 신경 활동을 포함한다. 신경 조직은 개별 뉴런 내의 메커니즘에 의한 또는 뉴런간 상호작용에 의한 진동 활동을 생성할 수 있다. 진동은 막 전위의 진동 또는 시냅스 후 뉴런의 진동 활성을 생성할 수 있는 활동 전위(action potentials)의 리듬 패턴으로 나타날 수 있다. 일 군의 뉴런의 동기화된 활동은 예를 들어 뇌전도검사("EEG"), 기능 자기공명영상("fMRI") 또는 피질뇌전도검사("ECoG")에 의해 관찰될 수 있는 거시적인 진동을 일으킬 수 있다. 신경 진동은 주파수, 진폭 및 위상으로 특징지어질 수 있다. 이러한 신호 특성은 시간-주파수 분석을 사용하여 신경 기록에서 관찰될 수 있다.
예를 들어, EEG는 일군의 뉴런 사이에서 진동 활동을 측정할 수 있고, 측정된 진동 활동은 다음과 같은 주파수 대역으로 분류될 수 있다: 델타 활동은 1-4 Hz의 주파수 대역에 대항하고; 세타 활동은 4-8 Hz의 주파수 대역에 해당하고; 알파 활동은 8-12 Hz의 주파수 대역에 해당하고; 베타 활동은 13-30 Hz의 주파수 대역에 해당하고; 감마 활동은 30-70 Hz의 주파수 대역에 해당한다.
신경 진동의 주파수 및 빈도 또는 활동은 인지 상태 또는 인지 기능, 예컨대 정보 전달, 감지(perception), 운동 조절 및 기억과 관련될 수 있다. 인지 상태 또는 인지 기능을 기반으로, 신경 진동의 주파수는 달라질 수 있다. 또한, 신경 진동의 특정 주파수는 하나 이상의 인지 상태 또는 기능에 유익한 효과 또는 유해 결과를 가질 수 있다. 그러나, 이러한 유익한 효과를 제공하거나 유해 결과를 감소시키거나 방지하기 위하여 외부 자극을 사용하여 신경 진동을 동기화시키는 것은 어려울 수 있다.
뇌파 동조(예를 들어, 신경 동조 또는 뇌 동조)는 특정 주파수의 외부 자극이 뇌에 의해 감지될 때 일어나며, 뇌에서 신경 활동을 촉발하여 외부 자극의 특정 주파수에 해당하는 주파수로 신경 진동을 야기한다. 따라서, 뇌 동조는 외부 자극을 사용하여 뇌에서 신경 진동을 동기화시켜, 외부 자극의 특정 주파수에 해당하는 주파수로 신경 진동이 일어나는 것을 의미할 수 있다.
본 발명의 시스템 및 방법은 뇌 동조를 달성하기 위하여 외부 시각 자극을 제공할 수 있다. 예를 들어, 외부 신호, 예컨대 광 펄스 또는 고대비(high-contrast) 시각 패턴은 뇌에 의해 감지될 수 있다. 뇌는 광 펄스의 관찰 또는 감지에 반응하여 신경 진동의 주파수를 조정, 관리 또는 제어할 수 있다. 사전결정된 주파수로 생성되고 직접적인 시야 또는 주변 시야를 통해 안구 수단에 의해 감지된 광 펄스는 뇌에서 신경 활동을 촉발하여 뇌파 동조를 유도할 수 있다. 신경 진동의 주파수는 광 펄스의 주파수에 의해 적어도 부분적으로 영향을 받을 수 있다. 높은 수준의 인지 기능은 동조되는 일부 영역을 게이트하거나(gate) 간섭할 수 있지만, 뇌는 감각 피질에서 시각 자극에 반응할 수 있다. 따라서, 본 발명의 시스템 및 방법은 광 펄스의 주파수를 기반으로 뉴런 군들 사이의 전기 활동을 동기화하기 위하여 사전결정된 주파수로 방출된 광 펄스와 같은 외부 시각 자극을 사용하여 뇌파 동조를 제공할 수 있다. 뇌의 하나 이상의 부분 또는 영역의 동조는 피질 뉴런의 앙상블에서 동기화 전기 활동에 의해 생성된 진동들의 합산 주파수를 기반으로 관찰될 수 있다. 광 펄스의 주파수는 피질 뉴런의 앙상블에서 이러한 동기화 전기 활동으로 하여금 또는 이를 조정하여 광 펄스의 주파수에 해당하는 주파수로 진동하도록 할 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 시각 뇌 동반을 수행하는 시스템을 도시하는 블록도이다. 시스템(100)은 신경 자극 시스템("NSS")(105)를 포함할 수 있다. NSS(105)는 시각 NSS(105) 또는 NSS(105)로 지칭될 수 있다. 간단히 요약하자면, NSS(105)는 하나 이상의 광 생성 모듈(110), 광 조정 모듈(115), 원치않는 주파수 필터링 모듈(120), 프로파일 매니저(125), 부작용 관리 모듈(130) 또는 피드백 모니터(135), 데이터 저장소(140), 시각 시그널링 구성요소(150), 필터링 구성요소(155) 또는 피드백 구성요소(160)에 액세스, 접속 또는 통신할 수 있다. 광 생성 모듈(110), 광 조정 모듈(115), 원치않는 주파수 필터링 모듈(120), 프로파일 매니저(125), 부작용 관리 모듈(130) 또는 피드백 모니터(135), 시각 시그널링 구성요소(150), 필터링 구성요소(155) 또는 피드백 구성요소(160)는 각각 적어도 하나의 처리 유닛 또는 다른 논리 장치, 예컨대 프로그래밍 가능한 논리 어레이 엔진 또는 데이터베이스 저장소(140)와 통신하도록 구성된 모듈을 포함할 수 있다. 광 생성 모듈(110), 광 조정 모듈(115), 원치않는 주파수 필터링 모듈(120), 프로파일 매니저(125), 부작용 관리 모듈(130) 또는 피드백 모니터(135), 시각 시그널링 구성요소(150), 필터링 구성요소(155) 또는 피드백 구성요소(160)는 개별 구성요소들, 단일 구성요소 또는 NSS(105)의 부분일 수 있다. 시스템(100) 및 그 구성요소, 예컨대 NSS(105)는 하드웨어 요소, 예컨대 하나 이상의 프로세서, 논리 장치 또는 회로를 포함할 수 있다. 시스템(100) 및 그 구성요소, 예컨대 NSS(105)는 도 7a 및 7b의 시스템(700)에 도시된 하나 이상의 하드웨어 또는 접속 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)의 구성요소는 하나 이상의 프로세서(721), 액세스 스토리지(728) 또는 메모리(722)를 포함하거나 실행할 수 있고, 네트워크 인터페이스(718)를 통해 통신할 수 있다.
여전히 도 1을 참조하면, 더욱 상세하게는, NSS(105)는 적어도 하나의 광 생성 모듈(110)을 포함할 수 있다. 광 생성 모듈(110)은 명령을 제공하거나 하나 이상의 사전결정된 파라미터를 갖는, 광 펄스 또는 광 플래시와 같은 시각 신호 생성을 유발하거나 촉진하기 위하여 시각 시그널링 구성요소(150)와 접속하도록 설계되고 구성될 수 있다. 광 생성 모듈(110)은 NSS(105)의 하나 이상의 모듈 또는 구성요소로부터 명령 또는 데이터 패킷을 수신하고 처리하기 위하여 하드웨어 또는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 광 생성 모듈(110)은 명령을 생성하여 시각 시그널링 구성요소(150)로 하여금 시각 신호를 생성하도록 할 수 있다. 광 생성 모듈(110)은 시각 시그널링 구성요소(150)를 제어하거나 그로 하여금 하나 이상의 사전결정된 파라미터를 갖는 시각 신호를 생성하도록 할 수 있다.
광 생성 모듈(110)은 시각 시그널링 구성요소(150)에 통신가능하게 연결될 수 있다. 광 생성 모듈(110)은 회로, 전기 와이어, 데이터 포트, 네트워크 포트, 전력선(power wire), 접지, 전기적 접촉 또는 핀을 통해 시각 시그널링 구성요소(150)와 통신할 수 있다. 광 생성 모듈(110)은 하나 이상의 무선 프로토콜, 예컨대 블루투스(BlueTooth), 블루투스 저에너지(BlueTooth Low Energy), 지그비(Zigbee), Z-웨이브, IEEE 802.11, WIFI, 3G, 4G, LTE, 근거리 무선통신("NFC"), 또는 기타 단거리, 중거리 또는 장거리 통신 프로토콜 등을 사용하여 시각 시그널링 구성요소(150)와 무선으로 통신할 수 있다. 광 생성 모듈(110)은 시각 시그널링 구성요소(150)와 무선으로 또는 유선으로 통신하기 위하여 네트워크 인터페이스(718)를 포함하거나 액세스할 수 있다.
광 생성 모듈(110)은, 시각 시그널링 구성요소(150)로 하여금 하나 이상의 사전결정된 파라미터를 갖는 시각 신호를 생성, 차단, 제어 또는 제공하기 위하여, 다양한 유형의 시각 시그널링 구성요소(150)를 접속, 제어 또는 관리할 수 있다. 광 생성 모듈(110)은 시각 시그널링 구성요소(150)의 광원을 구동하도록 구성된 드라이버를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광원은 발광 다이오드("LED")를 포함할 수 있고, 광 생성 모듈(110)은 특정 전압 및 전류 특징을 갖는 전기 또는 전력을 공급함으로써 LED 광원을 구동하도록 구성된 LED 드라이버, 칩, 마이크로컨트롤러, 연산 증폭기, 트랜지스터, 레지스터 또는 다이오드를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 광 생성 모듈(110)은 시각 시그널링 구성요소(150)에 명령하여 도 2a에 도시된 광파(200)을 포함하는 시각 신호를 제공하도록 할 수 있다. 광파(200)는 전자기파를 포함하거나 그것으로 형성될 수 있다. 광파의 전자기파는 시간에 대한 전기장(205)의 진폭 및 시간에 대한 자기장(210)의 진폭으로 도시된 바와 같이, 각 진폭을 갖고 서로 직교하여 이동할 수 있다. 광파(200)는 파장(215)을 가질 수 있다. 광파는 주파수를 가질 수 있다. 파장(215)과 주파수의 곱은 광파 속도일 수 있다. 예를 들어, 광파 속도는 진공에서 초당 대략 299,792,458 미터일 수 있다.
광 생성 모듈(110)은 시각 시그널링 구성요소(150)에게 명령하여 하나 이상의 사전결정된 파장 또는 강도를 갖는 광파를 생성하도록 할 수 있다. 광파의 파장은 가시 스펙트럼, 자외선 스펙트럼, 적외선 스펙트럼 또는 어떤 다른 광 파장에 해당할 수 있다. 예를 들어, 가시 스펙트럼 내의 광 파장은 390 내지 700 나노미터 ("nm") 범위일 수 있다. 가시 스펙트럼 내에서, 광 생성 모듈(110)은 하나 이상의 색에 해당하는 하나 이상의 파장을 더 특정할 수 있다. 예를 들어, 광 생성 모듈(110)은 시각 시그널링 구성요소(150)에게 명령하여, 하나 이상의 자외선 (예를 들어, 10-380 nm); 보라 (예를 들어, 380-450 nm), 청색 (예를 들어, 450-495 nm), 녹색 (예를 들어, 495-570 nm), 황색 (예를 들어, 570-590 nm), 주황색 (예를 들어, 590-620 nm), 적색 (예를 들어, 620-750 nm); 또는 적외선 (예를 들어, 750 -1000000 nm)에 해당하는 하나 이상의 파장을 갖는 하나 이상의 광파를 포함하는 시각 신호를 생성하도록 할 수 있다. 파장은 10 nm 내지 100 마이크로미터 범위일 수 있다. 일부 구현예에서, 파장은 380 내지 750 nm 범위일 수 있다.
광 생성 모듈(110)은 광 펄스를 포함하는 시각 신호를 제공하는 것을 결정할 수 있다. 광 생성 모듈(110)은 시각 시그널링 구성요소(150)에 명령하여 또는 그로 하여금 광 펄스를 생성하도록 할 수 있다. 광 펄스는 광파의 파열(burst)을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 도 2b는 광파의 파열을 도시한다. 광파의 파열은 광파에 의해 생성된 전기장(250)의 파열을 지칭할 수 있다. 광파의 전기장(250)의 파열은 광 펄스 또는 광 플래시를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 간헐적으로 켜고 끄는 광원은 광 파열, 플래시 또는 펄스를 생성할 수 있다.
도 2c는 일 구현예에 따른 광 펄스(235a-c)를 도시한다. 광 펄스(235a-c)는 y축이 광파의 주파수(예를 들어, 파장으로 나눈 광파의 속도)를 나타내고 x축이 시간을 나타내는 주파수 스펙트럼의 그래프를 통하여 도시될 수 있다. 시각 신호는 Fa의 주파수와 Fa와 상이한 주파수 사이의 광파의 변조를 포함할 수 있다. 예를 들어, NSS(105)는 Fa와 같은 가시 스펙트럼 내의 주파수와 가시 스펙트럼 밖의 주파수 사이에서 광파를 변조할 수 있다. NSS(105)는 둘 이상의 주파수 사이, 온 상태와 오프 상태 사이, 또는 고전력 상태와 저전력 상태 사이에서 광파를 변조할 수 있다.
일부 경우에, 광 펄스를 생성하는데 사용된 광파의 주파수는 Fa에서 일정할 수 있으며, 이로써 주파수 스펙트럼에서 직사각형파를 생성한다. 일부 구현예에서, 3개의 펄스(235a-c)는 각각 동일한 주파수 Fa를 갖는 광파를 포함할 수 있다.
광 펄스의 폭(예를 들어, 광파의 파열의 지속시간)은 펄스 폭(230a)에 해당할 수 있다. 펄스 폭(230a)은 파열의 길이 또는 지속시간을 지칭할 수 있다. 펄스 폭(230a)은 시간 또는 거리의 단위로 측정될 수 있다. 일부 구현예에서, 펄스(235a-c)는 서로 상이한 주파수를 갖는 광파를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 펄스(235a-c)는 도 2d에 도시한 바와 같이 서로 상이한 펄스 폭(230a)들을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 2d의 제1 펄스(235d)는 펄스 폭(230a)을 갖는 반면, 제2 펄스(235e)는 제1 펄스 폭(230a)보다 큰 제2 펄스 폭(230b)을 갖는다. 제3 펄스(235f)는 제2 펄스폭(230b) 보다 작은 제3 펄스 폭(230c)을 가질 수 있다. 제3 펄스 폭(230c)은 제1 펄스 폭(230a) 보다 작을 수 있다. 펄스 트레인의 펄스(235d-f)의 펄스 폭(230a-c)은 달라질 수 있으나, 광 생성 모듈(110)은 펄스 트레인에 대하여 일정한 펄스 속도 간격(pulse rate interval)(240)을 유지할 수 있다.
펄스(235a-c)는 펄스 속도 간격(240)을 갖는 펄스 트레인을 형성할 수 있다. 펄스 속도 간격(240)은 시간 단위를 사용하여 정량화될 수 있다. 펄스 속도 간격(240)은 펄스 트레인(201)의 펄스 주파수를 기반으로 할 수 있다. 펄스 트레인(201)의 펄스 주파수는 변조 주파수로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 광 생성 모듈(110)은 40 Hz와 같은 감마 활동에 해당하는 사전결정된 주파수를 갖는 펄스 트레인(201)을 제공할 수 있다. 이를 위하여, 광 생성 모듈(110)은 주파수의 역수를 취함으로써(예를 들어, 1을 펄스 트레인에 대한 사전결정된 주파수로 나눔) 펄스 속도 간격(240)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 광 생성 모듈(110)은 1을 40 Hz로 나눔으로써 40 Hz의 역수를 취하여, 펄스 속도 간격(240)을 0.025초로 결정할 수 있다. 펄스 속도 간격(240)은 펄스 트레인 전체에 걸쳐 일정하게 유지될 수 있다. 일부 구현예에서, 펄스 속도 간격(240)은 펄스 트레인 전체에 걸쳐 또는 하나의 펄스 트레인으로부터 후속 펄스 트레인으로 달라질 수 있다. 일부 구현예에서, 펄스 속도 간격(240)은 달라지는 반면, 1초 동안 전송된 펄스의 수는 고정될 수 있다.
일부 구현예에서, 광 생성 모듈(110)은 주파수가 달라지는 광파를 갖는 광 펄스를 생성할 수 있다. 예를 들어, 광 생성 모듈(110)은 도 2e에 도시한 바와 같이 광 펄스의 광파 주파수가 펄스의 시작에서부터 펄스의 끝까지 증가하는 업-첩(up-chirp) 펄스를 생성할 수 있다. 예를 들어, 펄스의 시작에서 광파 주파수는 Fa일 수 있다. 펄스의 광파 주파수는 Fa로부터 펄스(235g)의 중간에서 Fb까지 증가한 다음, 펄스(235g)의 끝에서 최대 Fc까지 증가할 수 있다. 따라서, 펄스(235g)를 생성하는데 사용된 광파 주파수는 Fa 내지 Fc 범위일 수 있다. 주파수는 선형으로, 기하급수적으로 또는 어떤 다른 속도 또는 곡선을 기반으로 증가할 수 있다.
광 생성 모듈(110)은 도 2f에 도시한 바와 같이 광 펄스의 광파 주파수가 펄스의 시작에서부터 펄스의 끝까지 감소하는 다운-첩 펄스를 생성할 수 있다. 예를 들어, 펄스(235j)의 시작에서 광파 주파수는 Fd일 수 있다. 펄스(235j)의 광파 주파수는 Fd로부터 펄스(235j)의 중간에서 Fe까지 감소한 다음, 펄스(235j)의 끝에서 최대 Ff까지 감소할 수 있다. 따라서, 펄스(235j)를 생성하는데 사용된 광파 주파수는 Fd 내지 Ff 범위일 수 있다. 주파수는 선형으로, 기하급수적으로 또는 어떤 다른 속도 또는 곡선을 기반으로 감소할 수 있다.
시각 시그널링 구성요소(150)는 광 생성 모듈(110)의 명령에 반응하여 광 펄스를 생성하도록 설계되고 구성될 수 있다. 명령은 예를 들어 광 펄스의 파라미터, 예컨대, 광파의 주파수 또는 파장, 강도, 펄스의 지속시간, 펄스 트레인의 주파수, 펄스 속도 간격, 또는 펄스 트레인의 지속시간(예를 들어, 펄스 트레인의 펄스 수 또는 사전결정된 주파수를 갖는 펄스 트레인을 전송하는 시간 길이)을 포함할 수 있다. 광 펄스는 뇌에 의해 눈과 같은 안구 수단을 통해 감지, 관찰 또는 식별될 수 있다. 광 펄스는 직접 시야 또는 주변 시야를 통해 눈으로 전송될 수 있다.
도 3a는 수평 직접 시야(310) 및 수평 주변 시야를 도시한다. 도 3b는 수직 직접 시야(320) 및 수직 주변 시야(325)를 도시한다. 도 3c는 시각 신호가 상이한 시야에서 감지될 수 있는 상대적 거리를 포함하는 직접 시야 및 주변 시야의 정도를 도시한다. 시각 시그널링 구성요소(150)는 광원(305)를 포함할 수 있다. 광원(305)은 사람 눈의 직접 시야(310 또는 320) 내로 광 펄스를 전송하도록 배치될 수 있다. NSS(105)는 직접 시야(310 또는 320) 내로 광 펄스를 전송하도록 구성될 수 있는데, 이는 그 사람이 광 펄스에 주의를 더 기울일 수 있으므로 뇌 동조를 촉진할 수 있기 때문이다. 주의 수준은 뇌에서 직접적으로, 사람 눈 거동을 통해 간접적으로, 또는 능동 피드백에 의해(예를 들어, 마우스 추적) 정량적으로 측정될 수 있다.
광원(305)은 사람 눈의 주변 시야(315 또는 325) 내로 광 펄스를 전송하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, NSS(105)는 광 펄스를 주변 시야(315 또는 325) 내로 전송할 수 있는데, 이는 이들 광 펄스가 독서, 보행, 주행 등 다른 작업을 수행하고 있을 수 있는 사람을 덜 산만하게 할 수 있기 때문이다. 따라서, NSS(105)는 주변 시야를 통해 광 펄스를 전송함으로써 감지하기 힘든(subtle) 지속적인 시각 자극을 제공할 수 있다.
일부 구현예에서 광원(305)은 머리에 착용될 수 있는 반면, 다른 구현예에서 광원(305)은 대상체의 손에 의해 유지되거나, 스탠드에 놓이거나, 천장에 매달리거나, 의자에 연결되거나 또는 광을 직접 또는 주변 시야를 비추도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 대상체의 시야와 시각 자극 사이의 고정된/사전지정된 관계를 유지하는 동안, 의자 또는 외부적으로 지지된 시스템은 광원(305)을 포함하거나 이를 배치하여 시각 입력을 제공하도록 할 수 있다. 시스템은 몰입감 있는 경험을 제공할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 광원을 포함하는 불투명하거나 부분적으로 불투명한 돔을 포함할 수 있다. 대상체가 의자에 앉거나 기대있는 동안 돔은 대상체의 머리 위로 배치될 수 있다. 돔은 대상체의 시야의 부분을 덮음으로써, 외부 산만함을 줄이고 뇌 영역의 동조를 촉진할 수 있다.
광원(305)은 모든 유형의 광원 또는 발광 장치를 포함할 수 있다. 광원은 레이저와 같은 간섭성 광원을 포함할 수 있다. 광원(305)은 LED, 유기 LED, 형광 광원, 백열광 또는 기타 발광 장치를 포함할 수 있다. 광원은 램프, 전구 또는 다양한 색(예를 들어, 백색, 적색, 녹색, 청색)의 하나 이상의 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 광원은 반도체 발광 장치, 예컨대 임의의 스펙트럼 또는 파장 범위의 발광 다이오드를 포함한다. 일부 구현예에서, 광원(305)은 광대역 램프 또는 광대역 광원을 포함한다. 일부 구현예에서, 광원은 불가시광선(black light)을 포함한다. 일부 구현예에서, 광원(305)은 중공 음극 램프, 형광 튜브 광원, 네온 램프, 아르곤 램프, 플라즈마 램프, 크세논 플래시 램프, 수은 램프, 금속 할라이드 램프 또는 황 램프를 포함한다. 일부 구현예에서, 광원(305)은 레이저 또는 레이저 다이오드를 포함한다. 일부 구현예에서, 광원(305)은 OLED, PHOLED, QDLED 또는 유기재료를 사용하는 광원의 다른 변형을 포함한다. 일부 구현예에서, 광원(305)은 단색 광원을 포함한다. 일부 구현예에서, 광원(305)은 다색 광원을 포함한다. 일부 구현예에서, 광원(305)은 자외선 광 스펙트럼 범위에서 부분적으로 광을 방출하는 광원을 포함한다. 일부 구현예에서, 광원(305)은 가시광 스펙트럼 범위에서 부분적으로 광을 방사하거나 방출하는 장치, 제품 또는 재료를 포함한다. 일부 구현예에서, 광원(305)은 가시 스펙트럼 범위에서 광을 방사하거나 방출하는 장치, 제품 또는 재료를 포함한다. 일부 구현예에서, 광원(305)은 광도체(light guide), 광 섬유 또는 광이 광원으로부터 방출되는 도파관(waveguide)를 포함한다.
일부 구현예에서, 광원(305)은 광을 반사 또는 재전송하기(redirecting) 위한 하나 이상의 거울을 포함한다. 예를 들어, 거울은 직접 시야(310 또는 320) 또는 주변 시야(315 또는 325)를 향해 광을 반사하거나 재전송할 수 있다. 광원(305)은 마이크로전자기계장치("MEMS")과 상호작용할 수 있다. 광원(305)은 디지털 광 프로젝터("DLP")를 포함하거나 그와 상호작용할 수 있다. 일부 구현예에서, 광원(305)은 주변 광 또는 태양광을 포함할 수 있다. 주변 광 또는 태양광은 하나 이상의 광학 렌즈로 집중되어 직접 시야 또는 주변 시야를 비추게 될 수 있다. 주변 광 또는 태양광은 하나 이상의 거울에 의해 직접 시야 또는 주변 시야를 비추게 될 수 있다.
광원이 주변 광인 경우, 주변 광은 배치되지 않을 수 있지만, 주변 광은 직접 시야 또는 주변 시야를 통해 눈으로 진입할 수 있다. 일부 구현예에서, 광원(305)은 직접 시야 또는 주변 시야를 향해 광 펄스를 보내도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 광원(305)은 도 4a에 도시한 바와 같이 프레임(400)에 부착, 첨부, 연결, 기계적으로 연결 또는 제공될 수 있다. 일부 구현예에서, 시각 시그널링 구성요소(150)는 프레임(400)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 광원을 포함하는 프레임(400)과 관련하여 NSS(105)의 동작의 추가 세부사항은 이하 섹션 E에서 제공된다.
따라서, 광원은 광학 광원, 기계적 광원 또는 화학적 광원과 같은 모든 유형의 광원을 포함할 수 있다. 광원은 광의 진동 패턴을 생성, 방출 또는 반사할 수 있는 반사적 또는 불투명한 재료 또는 물체, 예컨대 광 앞에서 회전하는 팬 또는 버블을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 광원은 보이지 않는 착시, 눈 안에 있는 생리적 현상(예를 들어, 안구 압박) 또는 눈에 적용되는 화학물질을 포함할 수 있다.
B. 시각 자극을 통한 신경 자극을 위하여 구성된 시스템 및 장치
도 4a를 참조하면, 프레임(400)은 사람 머리에 놓이거나 배치되도록 설계되고 구성될 수 있다. 프레임(400)은 사람이 착용하도록 구성될 수 있다. 프레임(400)은 제 위치에 유지되도록 설계되고 구성될 수 있다. 프레임(400)은 사람이 앉고, 서고, 걷고, 뛰고 또는 평평하게 누울 때 착용되어 제 위치에 유지되도록 구성될 수 있다. 다양한 이들 위치에서 광원(305)은 프레임(400) 상에서 광 펄스를 사람 눈을 향해 투사하도록 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 광 펄스가 눈꺼풀을 통과하여 망막에 의해 감지되도록, 광원(305)은 눈꺼풀이 닫힌 경우 광 펄스가 사람 눈을 향해 투사되도록 구성될 수 있다. 프레임(400)은 브릿지(420)를 포함할 수 있다. 프레임은 프릿지(420)에 연결된 하나 이상의 눈 와이어(eye wires)(415)를 포함할 수 있다. 브릿지(420)는 눈 와이어들(415) 사이에 배치될 수 있다. 프레임(400)은 하나 이상의 눈 와이어(415)로부터 연장된 하나 이상의 템플을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 눈 와이어(415)는 렌즈(425)를 포함하거나 보유할 수 있다. 일부 구현예에서, 눈 와이어(415)는 고체 재료(425) 또는 커버(425)를 포함하거나 보유할 수 있다. 렌즈, 고체 재료 또는 커버(425)는 투명, 반투명, 불투명하거나 또는 완전히 외광을 차단할 수 있다.
프레임(400)은 안경(glasses) 또는 안경(eyeglasses)으로 지칭될 수 있다. 프레임(400)은 다양한 재료, 예를 들어 금속, 합금, 알루미늄, 플라스틱, 고무, 스틸 또는 광원(305)을 위한 충분한 구조적 지지를 제공하고 대상체 또는 사용자 위에 놓일 수 있는 기타 재료로 형성될 수 있다. 안경 또는 프레임(400)은 하나 이상의 광원(305)을 수용하거나 보유하고 대상체 위에 배치되거나 놓여서, 광원(305)이 대상체의 중심와 또는 눈을 향해 광을 비출 수 있도록 구성된 모든 구조체를 지칭할 수 있다.
하나 이상의 광원(305)은 눈 와이어(415), 렌즈 또는 다른 고체 재료(425) 또는 브릿지(420) 상에 또는 인접하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 광원(305)은, 광 펄스를 직접 시야 내로 전송하기 위하여, 고체 재료(425) 상의 눈 와이어(15)의 중심에 배치될 수 있다. 일부 구현예에서, 광원(305)은, 광 펄스를 주변 시야를 향해 전송하기 위하여, 눈 와이어(415)의 코너, 예컨대 템플(410)에 연결된 눈 와이어(415)의 코너에 배치될 수 있다. 렌즈 또는 고체 재료(425)는 프레임(400)을 통해 가시성을 제공할 수 있다. 렌즈 또는 고체 재료(425)는 착색된, 불투명한 또는 전환가능한 것일 수 있다. 예를 들어, 사용자 또는 대상체는 렌즈 또는 고체 재료(425)를 변화시키거나 교체할 수 있다(예를 들어, 상이한 처방 렌즈, 상이한 색 또는 착색 수준). NSS(105)는 렌즈 또는 고체 재료(425)를 전환 또는 변화시킬 수 있다(예를 들어, 전기변색 또는 액정 디스플레이). NSS(105)는 렌즈 또는 고체 재료(425)를 전환 또는 변화시켜, 광원(305)에 의해 제공된 시각 자극 신호와 주변 광 사이의 명암율(contrast ratio)을 증가시키거나 감소시킬 수 있다. NSS(105)는 렌즈 또는 고체 재료(425)를 전환 또는 변화시켜, 예컨대 대상체가 주변 환경을 더 잘 인지하도록 가시성을 증가시킴으로써 순응성을 개선할 수 있다.
일부 경우에서, 보다 균일한 광 분포를 형성하기 위하여, 광원(305)과 대상체의 눈 또는 중심와 사이에 산광기(diffuser) 요소가 추가될 수 있다. 산광기는 광원(305)으로부터 광의 확산을 촉진함으로써, 시각 자극 신호가 대상체에 덜 가혹하도록 만들 수 있다.
NSS(105)는 한쪽 눈 또는 양쪽 눈을 통해 시각 뇌 동조를 수행할 수 있다. 예를 들어, NSS(105)는 광 펄스를 안쪽 눈 또는 양쪽 눈으로 보낼 수 있다. NSS(105)는 프레임(400) 및 양쪽 눈 놔이어(415)를 포함하는 시각 시그널링 구성요소(150)과 접속할 수 있다. 그러나, 시각 시그널링 구성요소(150)는 광 펄스를 제1 눈에 보내도록 구성되고 배치된 단일 광원(305)를 포함할 수 있다. 시각 시그널링 구성요소(150)는 광원(305)로부터 생성된 광 펄스가 제2 눈에 진입하는 것을 막거나 차단하는 광 차단 구성요소를 더 포함할 수 있다. 시각 시그널링 구성요소(150)는 뇌 동조 과정 동안 광이 제2 눈에 진입하는 것을 차단하거나 방지할 수 있다.
일부 구현예에서, 시각 시그널링 구성요소(150)는 제1 눈 및 제2 눈에 광 펄스를 전송하거나 보낼 수 있다. 예를 들어, 시각 시그널링 구성요소(150)는 제1 시간 간격 동안 광 펄스를 제1 눈에 보낼 수 있다. 시각 시그널링 구성요소(150)는 제2 시간 간격 동안 광 펄스를 제2 눈에 보낼 수 있다. 제1 시간 간격 및 제2 시간 간격은 동일한 시각 간격, 겹치는 시간 간격, 상호배타적 시간 간격 또는 후속 시간 간격일 수 있다.
도 4b는 눈 와이어(415)를 통해 진입하는 광의 적어도 일부를 차단할 수 있는 일 세트의 셔터(435)를 포함하는 프레임(400)을 도시한다. 셔터 세트(435)는 눈 와이어(415)를 통해 진입하는 주변 광 또는 일광을 간헐적으로 차단할 수 있다. 셔터 세트(435)는 광이 눈 와이어(415)를 통해 진입하는 것을 허용하도록 개방될 수 있고, 광이 눈 와이어(415)를 통해 진입하는 것을 적어도 부분적으로 차단하도록 폐쇄될 수 있다. 하나 이상의 셔터(430)를 포함하는 프레임(400)에 관한 NSS(105) 동작의 추가적 세부사항은 이하 섹션 E에서 제공된다.
셔터 세트(435)는 하나 이상의 작동기(actuator)에 의해 개폐되는 하나 이상의 셔터(430)를 포함할 수 있다. 셔터(430)는 하나 이상의 재료로 형성될 수 있다. 셔터(430)는 하나 이상의 재료를 포함할 수 있다. 셔터(430)는 광을 적어도 부분적으로 차단 또는 감쇠(attenuating)시킬 수 있는 재료를 포함하거나 그로부터 형성될 수 있다.
프레임(400)은 셔터 세트(435) 또는 개별 셔터(430)를 적어도 부분적으로 개폐하도록 구성된 하나 이상의 작동기를 포함할 수 있다. 프레임(400)은 셔터들(435)을 개폐하는 하나 이상의 유형의 작동기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 작동기는 기계적으로 구동되는 작동기를 포함할 수 있다. 작동기는 자기(magnetically) 구동 작동기를 포함할 수 있다. 작동기는 유압 작동기를 포함할 수 있다. 작동기는 압전 작동기를 포함할 수 있다. 작동기는 마이크로 전기기계 시스템("MEMS")을 포함할 수 있다.
셔터 세트(435)는 전기적 또는 화학적 기술을 통해 개폐되는 하나 이상의 셔터(430)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 셔터(430) 또는 셔터 세트(435)는 하나 이상의 화학물질로 형성될 수 있다. 셔터(430) 또는 셔터 세트(435)는 하나 이상의 화학물질을 포함할 수 있다. 셔터(430) 또는 셔터 세트(435)는 광을 적어도 부분적으로 차단 또는 감쇠시킬 수 있는 화학물질로 형성될 수 있다.
예를 들어, 셔터(430) 또는 셔터 세트(435)는 광을 여과, 감쇠 또는 차단하도록 구성된 광변색 렌즈를 포함할 수 있다. 광변색 렌즈는 일광에 노출되면 자동으로 어두어질 수 있다. 광변색 렌즈는 렌즈를 어둡게 하도록 수어된 분자들을 포함할 수 있다. 상기 분자들은 광파, 예컨대 자외선 또는 다른 광 파장에 의해 활성될 수 있다. 따라서, 광변색 분자는 사전결정된 광 파장에 반응하여 렌즈를 어둡게 하도록 구성될 수 있다.
셔터(430) 또는 셔터 세트(435)는 전기변색 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 전기변색 유리 또는 플라스틱은 전기 전압 또는 전류에 반응하여 명에서 암으로(예를 들어, 투명에서 불투명으로) 변할 수 있다. 전기변색 유리 또는 플라스틱은 유리를 밝게하거나 어둡게 하기 위하여, 유리 또는 플라스틱, 다중층 및 층간의 두 전극 사이에서 이동하는 리튬이온 상에 도포된 금속산화물 코팅을 포함할 수 있다.
셔터(430) 또는 셔터 세트(435)는 마이크로 셔터들을 포함할 수 있다. 마이크로 셔터는 100 내지 200 마이크론 크기의 작은 윈도우를 포함할 수 있다. 마이크로 셔터는 와플형 격자로 눈 프레임(415)에 배열될 수 있다. 개별 마이크로 셔터는 작동기에 의해 개폐될 수 있다. 작동기는 마이크로 셔터를 개폐하기 위하여 마이크로 셔터를 쓸어내는 마그네틱 암(magnetic arm) 을 포함할 수 있다. 열린 마이크로 셔터는 눈 프레임(415)을 통해 광이 진입하도록 할 수 있는 반면, 닫힌 마이크로 셔터는 광을 차단, 감쇠 또는 여과할 수 있다.
NSS(105)는 하나 이상의 셔터(430) 또는 셔터 세트(435)를 사전결정되 주파수, 예컨대 40 Hz로 개폐하는 작동기를 구동할 수 있다. 셔터(430)를 사전결정된 주파수로 개폐함으로써, 셔터(430)는 눈 와이어(415)를 통해 광 플래시가 사전결정된 주파수로 통과하도록 허용할 수 있다. 따라서, 셔터 세트(435)를 포함하는 프레임(400)은 프레임(400)에 연결된 별도의 광원, 예컨대 도 4a에 도시된 프레임(400)에 연결된 광원(305)을 포함하거나 사용하지 않을 수 있다.
일부 구현예에서, 시각 시그널링 구성요소(150) 또는 광원(305)은 도 4c에 도시한 바와 같이, 가상 현실 헤드셋(401)을 지칭하거나 그에 포함될 수 있다. 예를 들어, 가상 현실 헤드셋(401)은 광원(305)을 수신하도록 설게되고 구성될 수 있다. 광원(305)은 디스플레이 장치를 갖는 컴퓨팅 장치, 예컨대 스파트폰 또는 이동 원격통신 장치를 포함할 수 있다. 가상 현실 헤드셋(401)은 광원(305)을 수신하기 위하여 개방되는 커버(440)를 포함할 수 있다. 커버(440)는 폐쇄하여 광원(305)을 제 위치에 잠그거나 고정시킬 수 있다. 폐쇄될 때, 커버(440) 및 케이스(450 및 445)는 광원(305)을 위한 외장(enclosure)을 형성할 수 있다. 이러한 외장은 원치않는 시각적 산만을 최소화하거나 제거하는 몰입감 있는 경험을 제공할 수 있다. 가상 현실 헤드셋은 뇌파 동조를 최대화하기 위한 환경을 제공할 수 있다. 가상 현실 헤드셋은 증강 현실 경험을 제공할 수 있다. 일부 구현예에서, 광원(305)은, 이미지가 표면으로부터 대상체의 눈을 향하여 반사되도록, 하나의 이미지를 다른 표면 상에 형성할 수 있다 (예를 들어, 깜박거리는 물체 또는 증강된 현실 부분을 스크린에 오버레이하는 헤드 업 디스플레이). 가상 현실 헤드셋(401)과 관련하여 NSS(105)의 추가적 세부사항은 이하 섹션 B에서 제공된다.
가상 현실 헤드셋(401)은 사람의 머리에 가상 현실 헤드셋(401)을 고정하도록 구성된 스트랩(455 및 460)을 포함한다. 가상 현실 헤드셋(401)은, 걷기 또는 달리기와 같은 신체 활동 중에 착용된 헤드셋(401)의 움직임을 최소화하도록, 스트랩(455 및 460)을 통해 고정될 수 있다. 가상 현실 헤드셋(401)은 460 또는 455로부터 형성된 두개골 캡을 포함할 수 있다.
피드백 센서(605)는 전극, 건조 전극, 겔 전극, 식염수 침지 전극 또는 접착제-기반 전극을 포함할 수 있다.
도 5a-5d는 광원(305)으로서 디스플레이 스크린(305)을 갖는 태블릿 컴퓨팅 장치(500) 또는 다른 컴퓨팅 장치(500)를 포함할 수 있는 시각 시그널링 구성요소의 구현예를 도시한다. 시각 시그널링 구성요소(150)는 디스플레이 스크린(305) 또는 광원(305)을 통해 광 펄스, 광 플래시 또는 광 패턴을 전송할 수 있다.
도 5a는 광을 전송하는 디스플레이 스크린(305) 또는 광원(305)을 도시한다. 광원(305)은 가시 스펙트럼의 파장을 포함하는 광을 전송할 수 있다. NSS(105)는 시각 시그널링 구성요소(150)에 명령하여 광원(305)을 통해 광을 전송하도록 할 수 있다. NSS(105)는 시각 시그널링 구성요소(150)에 명령하여 사전결정된 펄스 속도 간격을 갖는 광 플래시 또는 광 펄스를 전송하도록 할 수 있다. 예를 들어, 도 5b는 광원이 광을 방출하지 않도록 또는 최소 또는 감소된 양의 광을 방출하도록 턴오프되거나 무력화된(disabled) 광원(305)을 도시한다. 시각 시그널링 구성요소(150)는 광 플래시가 사전결정된 주파수, 예컨대 40 Hz를 갖도록, 태블릿 컴퓨팅 장치(500)로 하여금 광원(305)을 효력발생시키고(enable)(예를 들어, 도 5a) 무력화시킬(disable)(예를 들어 도 5b) 수 있다. 시각 시그널링 구성요소(150)는 사전결정된 주파수를 갖는 광 플래시 또는 광 펄스를 생성하기 위하여 광원(305)을 둘 이상의 상태 사이에서 켰다껐다하거나(toggle) 스위칭할 수 있다.
일부 구현예에서, 광 생성 모듈(110)은 도 5c 및 5d에 도시한 바와 같이, 시각 시그널링 구성요소(150)에 명령하여 또는 그로 하여금, 디스플레이 장치(305) 또는 광원(305)을 통해 광 패턴을 디스플레이하도록 할 수 있다. 광 생성 모듈(110)은 광 플래시 또는 광 펄스를 생성하기 위하여, 시각 시그널링 구성요소(150)로 하여금 둘 이상의 패턴 사이에서 깜박거리거나, 켰다껐다하거나 또는 스위칭하도록 할 수 있다. 패턴은 예를 들어 교대 체커보드 패턴(510 및 515)을 포함할 수 있다. 패턴은 하나의 상태에서 다른 상태로 켰다껏다하거나 조정될 수 있는 심볼, 문자 또는 이미지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 배경색에 대한 상대적 문자 또는 텍스트의 색은 제1 상태(510)와 제2 상태(515) 사이에서 스위칭을 유발하도록 반전될 수 있다. 사전결정된 주파수로 전경색(foreground color)과 배경색을 반전시키는 것은 신경 진동 주파수의 조정 또는 관리를 촉진할 수 있는 시각 변화를 표시하는 방법으로 광 펄스를 생성할 수 있다. 태블릿(500)과 관련된 NSS(105) 동작의 추가적 세부사항은 이하 섹션 G에서 제공된다.
일부 구현예에서, 광 생성 모듈(110)은 시각 시그널링 구성요소(150)에 명령하여 또는 그로 하여금, 뇌의 특정 또는 사전결정된 부분 또는 특정 피질을 자극하도록 구성된 이미지들 사이에서 깜박거리거나, 컸다껐다하거나 또는 스위칭하도록 할 수 있다. 표현, 형태, 색, 동작 및 광 또는 이미지 기반 자극의 기타 측면은 자극을 처리하기 위하여 어떤 피질을 채용할지 지시할 수 있다. 시각 시그널링 구성요소(150)는 관심의 특정 또는 일반 영역을 표적화하기 위하여 자극의 표현을 변조함으로써 피질의 개별 부분을 자극할 수 있다. 시야의 상대적 위치, 입력 색 또는 광 자극의 동작 및 속도는 피질의 어떤 영역이 자극되는지 지시할 수 있다.
예를 들어, 뇌는 사전결정된 유형의 시각 자극을 처리하는 적어도 두 부분을 포함할 수 있다: 뇌의 왼쪽에 있는 1차 시각 피질, 및 뇌의 오른쪽에 있는 조거구(calcarine fissure). 이들 두 부분 각각은 사전결정된 유형의 시각 자극을 처리하는 하나 이상의 다중 하위부분을 가질 수 있다. 예를 들어, 조거구는 동작에는 강하게 반응하지만 고정된 물체를 등록하지 않을 수 있는 영역 V5로 지칭되는 하위부분을 포함할 수 있다. 영역 V5에 손상을 입은 대상체는 동작맹(motion blindness)을 가질 수 있으나, 그 외에는 정상 시력을 가질 수 있다. 다른 일례에서, 1차 시각 피질은 색 감지에 특화된 뉴런을 포함할 수 있는 영역 V4로 지칭되는 하위부분을 포함할 수 있다. 영역 V4에 손상을 입은 대상체는 색맹을 갖고 회색 음영으로만 물체를 감지할 수 있다. 다른 일례에서, 1차 시각 피질은 대비 가장자리(contrast edge)에 강하게 반응하고 이미지를 개별 물체로 분할하는데 도움이 되는 뉴런을 포함하는 영역 V1으로 지칭되는 하위부분을 포함할 수 있다.
따라서, 광 생성 모듈(110)은 시각 시그널링 구성요소(150)에 명령하여 또는 그로 하여금, 뇌의 특정 또는 사전결정된 부분 또는 특정 피질을 자극하도록 구성된 이미지 또는 비디오의 일 유형을 형성하거나, 깜박거리는 것을 생성하거나, 이미지 사이에서 켰다껐다하도록 할 수 있다. 예를 들어, 광 생성 모듈(110)은 시각 시그널링 구성요소(150)에 명령하여 또는 그로 하여금 사람 얼굴의 이미지를 생성하여 방추(fusiform) 얼굴 영역을 자극하도록 할 수 있고, 이는 얼굴인식불능증 또는 안면실인증을 갖는 대상체에 대하여 뇌 동조를 촉진할 수 있다. 광 생성 모듈(110)은 대상체의 이러한 뇌 영역을 표적화하기 위하여, 시각 시그널링 구성요소(150)에 명령하여 또는 그로 하여금 얼굴 이미지 깜박거림을 생성하도록 할 수 있다. 다른 일례에서, 광 생성 모듈(110)은 시각 시그널링 구성요소(150)에 명령하여 대비 가장자리에 강하게 반응하는 1차 시각 피질의 뉴런을 자극하기 위하여 가장자리 또는 선 드로잉을 포함하는 이미지를 생성하도록 할 수 있다.
NSS(105)는 적어도 하나의 광 조정 모듈(115)을 포함, 액세스, 접속 또는 통신할 수 있다. 광 조절 모듈(115)은 시각 신호, 예컨대 주파수, 진폭, 파장, 강도 패턴 또는 시간 신호의 다른 파라미터와 관련된 파라미터를 조정하기 위하여 환경 변수(예를 들어, 광 강도, 타이밍, 입사광, 주변 광, 눈꺼풀 상태 등)를 측정 또는 검증하도록 설계되고 구성될 수 있다. 광 조정 모듈(115)은 프로파일 정도 또는 피드백을 기반으로 시각 신호의 파라미터를 자동으로 변화시킬 수 있다. 광 조정 모듈(115)은 피드백 모니터(135)로부터 피드백 정보를 수신할 수 있다. 광 조정 모듈(115)은 부작용 관리 모듈(130)로부터 명령 또는 정보를 수신할 수 있다. 광 조정 모듈(115)은 프로파일 매니저(125)로부터 프로파일 정보를 수신할 수 있다.
NSS(105)는 적어도 하나의 원치않는 주파수 필터링 모듈(120)을 포함, 액세스, 접속 또는 통신할 수 있다. 원치않는 주파수 필터링 모듈(120)은 바람직하지 않은 시각 신호의 주파수를 차단, 완화, 감소 또는 여과하도록 설계되고 구성되어, 그러한 시각 신호가 뇌로부터 감지되는 것을 방지하거나 그 양을 감소시킬 수 있다. 원치않는 주파수 필터링 모듈(120)은 필터링 구성요소(155)과 접속, 명령, 제어 또는 통신하여, 필터링 구성요소(155)로 하여금 신경 진동 상의 원치않는 주파수의 효과를 차단, 감쇠 또는 감소시키도록 할 수 있다.
NSS(105)는 적어도 하나의 프로파일 매니저(125)를 포함, 액세스, 접속 또는 통신할 수 있다. 프로파일 매니저(125)는 시각 뇌 동조와 관련된 하나 이상의 대상체와 관련된 정보를 저장, 업데이트, 검색 또는 관리하도록 설계되거나 구성될 수 있다. 프로파일 정보는 예를 들어 과거의 개선 정보, 과거 뇌 동조 정보, 투여 정보, 광파의 파라미터, 피드백, 생리적 정보, 환경적 정보 또는 뇌 동조의 시스템 및 방법과 관련된 다른 데이터를 포함할 수 있다.
NSS(105)는 적어도 하나의 부작용 관리 모듈(130)을 포함, 액세스, 접속 또는 통신할 수 있다. 부작용 관리 모듈(130)은 부작용을 감소시키기 위하여 광 조정 모듈(115) 또는 광 생성 모듈(110)에 정보를 제공하여 시각 신호의 하나 이상의 파라미터를 변화시키도록 설계되고 구성될 수 있다. 부작용으로는 예를 들어 오심, 편두통, 피로, 발작, 눈의 피로 또는 시력 저하 등이 있다.
부작용 관리 모듈(130)은 NSS(105)의 일 구성요소에 자동으로 명령하여 시각 신호의 파라미터를 변경 또는 변화시킬 수 있다. 부작용 관리 모듈(130)은 부작용을 감소시키기 위한 사전결정된 임계치로 구성될 수 있다. 예를 들어, 부작용 관리 모듈(130)은 펄스 트레인의 최대 지속시간, 광파의 최대 강도, 최대 진폭, 펄스 트레인의 최대 사용율(예를 들어, 펄스 폭에 펄스 트레인의 주파수를 곱한 값), 일정 기간 동안(예를 들어, 1시간, 2시간, 12시간 또는 24시간) 뇌파 동조 개선의 최대 수로 구성될 수 있다.
부작용 관리 모듈(130)은 피드백 정보에 반응하여 시각 신호의 파라미터에 변화를 유발할 수 있다. 부작용 관리 모듈(130)은 피드백 모니터(135)로부터 피드백을 수신할 수 있다. 부작용 관리 모듈(130)은 피드백을 기반으로 시각 신호의 파라미터를 조정할 것을 결정할 수 있다. 부작용 관리 모듈(130)은 피드백을 임계치와 비교하여 시각 신호의 파라미터를 조정할 것을 결정할 수 있다.
부작용 관리 모듈(130)은 시각 신호에 대한 조정을 결정하기 위하여 현재 시각 신호 및 피드백에 대한 정책 또는 규칙을 적용하는 정책 엔진으로 구성되거나 이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 피드백이 시각 신호를 수신하는 환자가 임계치 초과의 심박수 또는 맥박수를 갖는다고 표시하면, 부작용 관리 모듈(130)은 맥박이 임계치보다 낮은 값으로 또는 임계치보다 낮은 제2 임계치보다 낮은 값으로 안정화될 때까지 펄스 트레인을 끌 수 있다.
NSS(105)는 적어도 하나의 피드백 모니터(135)를 포함, 액세스, 접속 또는 통신할 수 있다. 피드백 모니터는 피드백 구성요소(160)로부터 피드백 정보를 수신하도록 설계되고 구성될 수 있다. 피드백 구성요소(160)는 예를 들어 피드백 센서(605), 예컨대 온도 센서, 심박 또는 맥박 모니터, 생리 센서, 주변 광 센서, 주변온도 센서, 운동기록기(actigraphy)를 통한 취침 상태, 혈압 모니터, 호흡속도 모니터, 뇌파 센서, EEG 프로브, 사람 눈의 전방과 후방 사이에 존재하는 각막-망막 고정 전위를 측정하도록 구성된 전기안구도기록("EOG") 프로브, 가속도계, 자이로스코프, 동작 감지기, 근접 센서, 카메라, 마이크로폰, 또는 광 검출기를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 컴퓨팅 장치(500)는 도 5c 및 5d에 도시한 바와 같은 피드백 구성요소(160) 또는 피드백 센서(605)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 태블릿(500) 상의 피드백 센서는 광원(305)을 보는 사람의 이미지를 캡쳐할 수 있는 전-방향 카메라를 포함할 수 있다.
도 6a는 프레임(400) 상에 제공된 하나 이상의 피드백 센서(605)를 도시한다. 일부 구현예에서, 프레임(400)은 프레임의 일부, 예컨대 브릿지(420) 또는 눈 와이어(415) 상에 제공된 하나 이상의 피드백 센서(605)를 포함할 수 있다. 피드백 센서(605)는 광원(305)과 함께 또는 그에 연결될 수 있다. 피드백 센서(605)는 광원(305)으로부터 분리될 수 있다.
피드백 센서(605)는 NSS(105)와 접속하거나 통신할 수 있다. 예를 들어, 피드백 센서(605)는 검출된 피드백 정보 또는 데이터를 NSS(105)(예를 들어, 피드백 모니터(135))에 제공할 수 있다. 피드백 센서(605)는 NSS(105)에 실시간으로, 예를 들어, 피드백 센서(605)가 정보를 검출하거나 감지할 때, 데이터를 제공할 수 있다. 피드백 센서(605)는 시간 간격, 예컨대 1분, 2분, 5분, 10분, 1시간, 2시간, 4시간, 12시간, 또는 24시간을 기반으로 NSS(105)에 피드백 정보를 제공할 수 있다. 피드백 센서(605)는 임계치를 초과하거나 임계치 미만의 피드백 측정값과 같은 상태 또는 사건에 반응하여 NSS(105)에 피드백 정보를 제공할 수 있다. 피드백 센서(605)는 피드백 파라미터의 변화에 반응하여 피드백 정보를 제공할 수 있다. 일부 구현예에서, NSS(105)는 피드백 센서(605)에 정보에 대하여 핑(ping)하거나, 질의하거나 요청을 보낼 수 있고, 피드백 센서(605)는 핑, 요청 또는 질의에 반응하여 피드백 정보를 제공할 수 있다.
도 6b는 사람의 머리에, 그 위에 또는 그 근처에 놓거나 배치되는 피드백 센서(605)를 도시한다. 피드백 센서(605)는 예를 들어 뇌파 활동을 검출하는 EEG 프로브를 포함할 수 있다.
피드백 모니터(135)는 하나 이상의 피드백 센서(605)로부터 피드백 정보를 검출, 수신, 획득 또는 식별할 수 있다. 피드백 모니터(135)는 추가 처리 또는 저장을 위하여 NSS(105)의 하나 이상의 구성요소에 피드백 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 프로파일 매니저(125)는 피드백 정보로 데이터 저장소(140)에 저장된 프로파일 데이터 구조(145)를 업데이트할 수 있다. 프로파일 매니저(125)는 시각 자극을 받는 환자 또는 사람의 식별자, 뿐만 아니라 피드백 정보의 수신 또는 검출에 해당하는 시간 스탬프 및 날짜 스탬프와 피드백 정보를 관련시킬 수 있다.
피드백 모니터(135)는 주의 수준을 결정할 수 있다. 주의 수준은 자극에 사용되는 광 펄스에 제공된 주목(focus)을 지칭할 수 있다. 피드백 모니터(135)는 주의 수준에 대하여 점수를 부여하거나(예를 들어, 1 내지 10에서 1은 낮은 주의이고 10은 높은 주의이며 또는 그 반대임, 1 내지 100에서 1은 낮은 주의이고 100은 높은 주의이며 또는 그 반대임, 또는 0 내지 1에서 0은 낮은 주의이고 1은 높은 주의이며 또는 그 반대임), 집준 수준을 분류하거나(예를 들어, 낮음, 중간, 높음), 주의에 등급을 매기거나(예를 들어, A, B, C, D 또는 F), 또는 주의 수준의 표시를 제공할 수 있다.
일부 경우에, 피드백 모니터(135)는 주의 수준을 식별하기 위하여 사람의 눈의 움직임을 추적할 수 있다. 피드백 모니터(135)는 눈 추적자를 포함하는 피드백 구성요소(160)와 접속할 수 있다. 피드백 모니터(135)는 주의 지속시간 또는 주의 수준을 결정하기 위하여 (예를 들어, 피드백 구성요소(160)를 통해) 사람의 눈 움직임을 검출 및 기록하고 기록된 눈 움직임을 분석할 수 있다. 피드백 모니터(135)는 은밀한 주의와 관련된 정보를 표시하거나 제공할 수 있는 눈 응시를 측정할 수 있다. 예를 들어, 피드백 모니터(135)는 눈 주변의 피부 전위를 측정하기 위하여 (예를 들어, 피드백 구성요소(160)를 통해) 전기안구도기록("EOG")으로 구성될 수 있는데, 이는 머리에 대하여 상대적으로 눈이 향하는 방향을 표시할 수 있다. 일부 구현예에서, EOG는 머리에 대하여 상대적인 눈의 방향을 결정하기 위하여 머리를 움직이지 못하도록 안정화시키는 시스템 또는 장치를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, EOG는 머리의 위치를 결정하기 위하여 머리 추적 시스템을 포함하거나 그와 접속한 다음, 머리에 대한 상대적 눈의 방향을 결정할 수 있다.
일부 구현예에서, 피드백 모니터(135) 및 피드백 구성요소(160)는 동공 또는 각막 반사의 비디오 검출을 이용하여 눈의 방향 또는 눈 움직임을 결정하거나 추적할 수 있다. 예를 들어, 피드백 구성요소(160)는 하나 이상의 카메라 또는 비디오 카메라를 포함할 수 있다. 피드백 구성요소(160)는 눈을 향해 광 펄스를 보내는 적외선 공급원(infra-red source)을 포함할 수 있다. 광은 눈에 의해 반사될 수 있다. 피드백 구성요소(160)는 반사의 위치를 검출할 수 있다. 피드백 구성요소(160)는 반사의 위치를 캡쳐 또는 기록할 수 있다. 피드백 모니터(160)는 눈의 방향 또는 눈의 응시 방향을 결정하거나 계산하기 위하여 반사에 대한 이미지 처리를 수행할 수 있다.
피드백 모니터(135)는 주의 수준을 결정하기 위하여, 눈 방향 또는 움직임을 동일인의 과거 눈 방향 또는 움직임, 명목 눈 움직임, 또는 다른 과거의 눈 움직임 정보와 비교할 수 있다. 예를 들어, 눈이 펄스 트레인 동안 광 펄스에 주목하면, 피드백 모니터(135)는 주의 수준이 높다고 결정할 수 있다. 피드백 모니터(135)가 눈이 펄스 트레인으로부터 펄스 트레인의 25%만큼 멀어졌다고 결정하면, 피드백 모니터(135)는 주의 수준이 중간이라고 결정할 수 있다. 피드백 모니터(135)가 눈 움직임이 펄스 트레인의 50% 넘게 일어났다거나 눈이 펄스 트레인에 50% 넘게 주목하지 않았다고 결정하면, 피드백 모니터(135)는 주의 수준이 낮다고 결정할 수 있다.
일부 구현예에서, 시스템(100)은 광원으로부터 방출되는 광의 스펙트럼 범위를 제어하기 위하여 필터(예를 들어, 필터링 구성요소(155))를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 광원은 편광자, 필터, 프리즘 또는 광변색성 재료, 또는 전기변색성 유리 또는 플라스틱과 같이, 방출된 광에 영향을 주는 광 반응성 재료를 포함한다. 필터링 구성요소(155)는 광의 하나 이상의 주파수를 차단하거나 감쇠하라는 명령을 원치않는 주파수 필터링 모듈(120)로부터 수신할 수 있다.
필터링 구성요소(155)는 특정 범위의 파장 또는 색의 광을 선택적으로 전송할 수 있으면서 하나 이상의 다른 범위의 파장 또는 색을 차단하는 광학 필터를 포함할 수 있다. 광학 필터는 일정 파장 범위의 입사하는 광파의 크기 또는 위상을 수정할 수 있다. 광학 필터는 흡수 필터 또는 간섭 또는 이색성(dichroic) 필터를 포함할 수 있다. 흡수 필터는 광파의 전자기적 에너지를 흡수체의 내부 에너지(예를 들어, 열 에너지)로 변환시키기 위하여 광자의 에너지를 취할 수 있다. 광자의 일부를 흡수함으로써 매체를 통해 전파하는 광파의 강도의 감소는 감쇠라고 지칭될 수 있다.
간섭 필터 또는 이색성 필터는 광의 다른 스펙트럼 대역을 전송하면서, 광의 하나 이상의 스펙트럼 대역을 반사하는 광학 필터를 포함할 수 있다. 간섭 필터 또는 이색성 필터는 하나 이상의 파장에 대해 거의 제로의 흡수 계수를 가질 수 있다. 간섭 필터는 고역(high-pass), 저역(low-pass), 주파수폭(bandpass) 또는 대역 제거(band-rejection)일 수 있다. 간섭 필터는 상기한 굴절률을 갖는 유전체 재료 또는 금속 재료의 하나 이상의 얇은 층을 포함할 수 있다.
예시적인 구현예에서, NSS(105)는 시각 시그널링 구성요소(150), 필터링 구성요소(155) 및 피드백 구성요소(160)와 접속할 수 있다. 시각 시그널링 구성요소(150)는 하드웨어 또는 장치, 예컨대 유리 프레임(400) 및 하나 이사의 광원(305)을 포함할 수 있다. 필터링 구성요소(155)는 하드웨어 또는 장치, 예컨대 피드백 센서(605)를 포함할 수 있다. 필터링 구성요소(155)는 하드웨어, 재료 또는 화학물질, 예컨대 편광 렌즈, 셔텨, 전기변색성 재료 또는 광변색성 재료를 포함할 수 있다.
C. 컴퓨팅 환경
도 7a 및 7b는 컴퓨팅 장치(700)의 블록도를 도시한다. 도 7a 및 7b에서 도시한 바와 같이, 각 컴퓨팅 장치(700)는 중앙 처리 유닛(721) 및 주 메모리 유닛(722)을 포함한다. 도 7a에 도시한 바와 같이, 컴퓨팅 장치(700)는 저장 장치(728), 설치 장치(716), 네트워크 인터페이스(718), I/O 제어기(723), 디스플레이 장치(724a-724n), 키보드(726) 및 포인팅 장치(727), 예컨대 마우스를 포함할 수 있다. 저장 장치(728)는, 제한 없이, 운영 시스템, 소프트웨어 및 신경 자극 시스템("NSS")(701)의 소프트웨어를 포함할 수 있다. NSS(701)는 시각 NSS 105, NSS 905, NSOS 2305, NSS 2605, 인지 평가 시스템 3105, NSSS 3705 중 하나 이상을 포함하거나 이를 지칭할 수 있다. 도 7b에서 도시한 바와 같이, 각 컴퓨팅 장치(700)는 추가 선택 요소, 예를 들어, 메모리 포트(703), 브릿지(770), 하나 이상의 입력/출력 장치(730a-730n)(일반적으로 참조 번호 730을 사용하여 지칭됨), 및 중앙 처리 장치(721)와 통신하는 캐시 메모리(740)을 포함할 수 있다.
중앙 처리 유닛(721)은 주 메모리 유닛(722)으로부터 불러온 명령에 반응하여 이들 처리하는 임의 논리 회로이다. 다수의 구현예에서, 중앙 처리 유닛(721)은 마이크로프로세서 유닛, 예를 들어: 캘리포니아 마운틴 뷰의 인텔 코포레이션에 의해 제작된 것들; 일리노이즈 샤움버그의 모토로라 코포레이션에 의해 제작된 것들; ARM 프로세서 (예를 들어, ARM 홀딩스 및 ST, TI, ATMEL 등에 의해 제조됨) 및 캘리포니아 산타클라라의 Nvidia에 의해 제작된 칩(SoC) 상의 TEGRA 시스템; 뉴욕 화이트 플레인스의 인터내셔널 비즈니스 머신에 의해 제작된 POWER7 프로세서; 캘리포니아 서니베일의 어드밴스드 마이크로 디바이스에 의해 제작된 것들; 또는 캘리포니아 산호세의 알테라, 인텔 코포레이션, 캘리포니아 산호세의 Xlinix, 캘리포니아 알리소 비에조의 MicroSemi에서 제조된 필드 프로그래머블 게이트 어레이("FPGAs") 등에 의해 제공된다. 컴퓨팅 장치(700)는 이들 프로세서, 또는 본원에 기술된 바와 같이 동작할 수 있는 다른 프로세서를 기반으로 할 수 있다. 중앙 처리 장치(721)는 명령 레벨 병렬처리, 스레드 레벨 평렬처리, 상이한 캐시 레벨 및 멀티-코어 프로세서를 활용할 수 있다. 멀티-코어 프로세서는 단일 컴퓨팅 구성요소에 둘 이상의 처리 유닛을 포함할 수 있다. 멀티-코어 프로세서의 예로는 MD PHENOM IIX2, INTEL CORE i5 및 INTEL CORE i7이 있다.
주 메모리 유닛(722)은 데이터를 저장하고 저장 위치가 마이크로프로세서(721)에 의해 직접 액세스될 수 있게 할 수 있는 하나 이상의 메모리 칩을 포함할 수 있다. 주 메모리 유닛(722)은 저장소 (728) 메모리보다 휘발성이고 고속일 수 있다. 주 메모리 유닛(722)은 동적 임의 접근 메모리(DRAM) 또는 정적 임의 접근 메모리(SRAM), 버스트(Burst) SRAM 또는 싱크버스트 SRAM (BSRAM), 고속 페이지 모드 DRAM (FPM DRAM), 인핸스드 DRAM (EDRAM), 연장 데이터 출력 RAM (EDO RAM), 연장 데이터 출력 DRAM (EDO DRAM), 버스트 연장 데이터 출력 RAM (EDO RAM), 버스트 연장 데이터 출력 DRAM (BEDO DRAM), 단일 데이터 속도 동시 DRAM (SDR SDRAM), 더블 데이터 속도 SDRAM (DDR SDRAM), 다이렉트 램버스 DRAM (DRDRAM), 또는 익스트림 데이터 속도 DRAM (XDR DRAM)를 비롯한 다른 변형체일 수 있다. 일부 구현예에서, 주 메모리(722) 또는 저장소(728)는 비휘발성일 수 있다; 예를 들어, 비휘발성 판독 액세스 메모리 (NVRAM), 플래시 메모리 비휘발성 정적 RAM (nvSRAM), 강유전성 RAM (FeRAM), 자기저항 RAM (MRAM), 상-변화 메모리 (PRAM), 도전성-브릿징 RAM (CBRAM), 실리콘-산화물-질화물-산화물-실리콘 (SONOS), 저항성 RAM (RRAM), 레이스트랙, Nano-RAM (NRAM), 또는 밀리피드(Millipede) 메모리. 주 메모리(722)는 전술한 메모리 칩 중 어느 하나, 또는 본원에 기술된 바와 같이 동작할 수 있는 이용가능한 메모리 칩을 기반으로 할 수 있다. 도 7a에 도시된 구현예에서, 프로세서(721)는 주 메모리(722)와 시스템 버스(750)를 통해 통신한다 (이하에 보다 상세하게 기술됨). 도 7b는 프로세서가 메모리 포트(703)를 통해 주 메모리(722)와 직접 통신하는 컴퓨팅 장치(700)의 일 구현예를 도시한다. 예를 들어, 도 7b에서 주 메모리(722)는 DRDRAM일 수 있다.
도 7b는 주 프로세서(721)가 종종 후면 버스라고 지칭되는 2차 버스를 통해 캐시 메모리(740)와 직접 통신하는 일 구현예를 도시한다. 다른 구현예에서, 주 프로세서(721)는 시스템 버스(750)를 사용하여 캐시 메모리(740)와 통신한다. 캐시 메모리(740)는 전형적으로 주 메모리(722)보다 빠른 응답 시간을 갖고, 전형적으로 에 SRAM, BSRAM, 또는 EDRAM에 의해 제공된다. 도 7b에 도시된 구현예에서, 프로세서(721)는 다양한 I/O 장치와 로컬 시스템 버스(750)를 통해 통신한다. PCI 버스, PCI-X 버스 또는 PCI-Express 버스, 또는 NuBus를 비롯한 다양한 버스는 중앙 처리 유닛(721)을 I/O 장치(730)에 연결하는데 사용될 수 있다. I/O 장치가 비디오 디스플레이(724)인 구현예에서, 프로세서(721)는 어드밴스드 그래픽스 포트(AGP)를 사용하여 디스플레이(724) 또는 I/O 제어기(723)와 통신할 수 있다. 도 7b는 주 프로세서(721)가 I/O 장치(730b) 또는 다른 프로세서들(721')과 HYPERTRANSPORT, RAPIDIO, 또는 INFINIBAND 통신 기술을 통해 직접 통신하는 컴퓨터(700)의 일 구현예를 도시한다. 도 7b는 로컬 버스 및 직접 통신이 혼합된 일 구현예를 도시한다: 프로세서(721)는 I/O 장치(730b)와 직접 통신하면서 I/O 장치(730a)와 로컬 상호접속 버스를 사용하여 통신한다.
광범위한 I/O 장치(730a-730n)가 컴퓨팅 장치(700)에 존재할 수 있다. 입력 장치는 키보드, 마우스, 트랙패드, 트랙볼, 터치패드, 터치 마우스, 멀티-터치 터치패드 및 터치 마우스, 마이크로폰(아날로그 또는 MEMS), 멀티-어레이 마이크로폰, 드로잉 태블릿, 카메라, 싱글-렌즈 리플렉스 카메라(SLR), 디지털 SLR (DSLR), CMOS 센서, CCDs, 가속도계, 관성 측정 유닛, 적외선 광학 센서, 압력 센서, 자력계 센서, 각속도 센서, 깊이 센서, 근접 센서, 주변 광 센서, 자이로스코프 센서 또는 기타 센서를 포함할 수 있다. 출력 장치는 비디오 디스플레이, 그래픽 디스플레이, 스피커, 헤드폰, 잉크넷 프린터, 레이저 프린터 및 3D 프린터를 포함할 수 있다.
장치(730a-730n)는 마이크로소프트 KINECT, WII용 닌텐도 Wiimote, 닌텐도 WII U GAMEPAD, 또는 애플 IPHONE을 비롯한 다중 입력 또는 출력 장치의 조합을 포함할 수 있다. 일부 장치(730a-730n)는 입력 및 출력의 일부의 결합을 통해 제스처 인식 입력을 가능하게 한다. 일부 장치(730a-730n)는 인증 및 다른 커맨드를 포함하는 상이한 목적들을 위한 입력으로서 활용될 수 있는 얼굴 인식을 제공한다. 일부 장치(730a-730n)는 예를 들어 Microsoft KINECT, Apple사에 의한 IPHONE용 SIRI, Google Now 또는 Google Voice Search를 포함하는 음성 인식 및 입력을 제공한다.
추가적인 장치(730a-730n)는 예를 들어 햅틱 피드백 디바이스, 터치스크린 디스플레이, 또는 멀티-터치 디스플레이를 포함하는 입력 및 출력 성능 모두를 갖는다. 터치스크린, 멀티-터치 디스플레이, 터치패드, 터치 마우스, 또는 다른 터치 감지 장치들은 터치를 감지하기 위해 예를 들어 용량성, 표면 용량성, 영사된 용량성 터치(PCT), 인-셀(in-cell) 용량성, 저항성, 적외선, 도파관, 분산적 시그널 터치(DST), 인-셀 광학, 표면 음향파(SAW), 굴곡파 터치(BWT), 또는 힘-기반 감지 기술을 비롯한 상이한 기술들을 이용할 수 있다. 일부 멀티-터치 장치는 표면과의 둘 이상의 접촉점을 허용할 수 있으며, 이는 예를 들어 핀치(pinch), 스프레드, 회전, 스크롤, 또는 다른 제스처를 비롯한 향상된 기능을 허용한다. 예를 들어 Microsoft PIXELSENSE 또는 Multi-Touch Collaboration Wall을 포함하는 일부 터치스크린 장치는 테이블-탑 또는 벽 상의 표면과 같은 더 넓은 표면을 구비할 수 있으며, 또한 다른 전자 장치와 상호작용할 수 있다. 일부 I/O 장치(730a-730n), 디스플레이 장치(724a-724n) 또는 장치 그룹은 증강 현실 장치일 수 있다. I/O 장치는 도 7a에 도시한 바와 같은 I/O 제어기(721)에 의해 제어될 수 있다. I/O 제어기는 예를 들어 키보드(126)와 같은 하나 이상의 I/O 장치 및 예를 들어 마우스 또는 광학 펜과 같은 포인팅 장치(727)를 제어할 수 있다. 또한, I/O 장치는 저장소 및/또는 컴퓨팅 장치(700)를 위한 설치 매체(116)도 제공할 수 있다. 또 다른 구현예에서, 컴퓨팅 장치(700)는 휴대용 USB 저장 장치를 수신하기 위해 (도시되지 않은) USB 연결을 제공할 수 있다. 다른 구현예에서, I/O 장치(730)는 시스템 버스(750)와 외부 통신 버스, 예컨대 USB 버스, SCSI 버스, 방화벽 버스, 이더넷 버스, 기가비트 이더넷 버스, 화이버(fiber) 채널 버스, 또는 썬더볼트(Thunderbolt) 버스 사이의 브릿지일 수 있다.
일부 구현예에서, 디스플레이 장치(724a-724n)는 I/O 제어기(721)에 연결될 수 있다. 디스플레이 장치는 예를 들어 액정 디스플레이(LCD), 박막 트랜지스터 LCD(TFT-LCD), 청색 상(blue phase) LCD, 전자 신문(e-잉크) 디스플레이, 가요성 디스플레이, 발광 다이오드 디스플레이(LED), 디지털 광 프로세싱(DLP), 실리콘 상 디스플레이 액정(LCOS) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 액티브-매트릭스 유기 발광 다이오드(AMOLED) 디스플레이, 액정 레이저 디스플레이, 시간-멀티플렉싱 광학 셔터(TMOS) 디스플레이, 또는 3D 디스플레이를 포함할 수 있다. 3D 디스플레이의 예들은 예를 들어 입체경, 편광 필터, 액티브 셔터, 또는 자동 입체경을 사용할 수 있다. 디스플레이 장치(724a-724n)는 머리-착용 디스플레이(HMD)일 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 장치(724a-724n) 또는 그에 해당하는 I/O 제어기(723)가 OPENGL 또는 DIRECTX API 또는 다른 그래픽 라이브러리를 통해 제어될 수 있거나 또는 이를 위한 하드웨어 지원을 가질 수 있다.
일부 구현예에서, 컴퓨팅 장치(700)는 각각이 동일하거나 상이한 유형 및/또는 형태일 수 있는 다중 디스플레이 장치(724a-724n)를 포함하거나 이에 연결할 수 있다. 이와 같이, I/O 장치(730a-730n) 및/또는 I/O 제어기(723)는, 컴퓨팅 장치(700)에 의한 다중 디스플레이 장치(724a-724n)의 연결 및 사용을 지원하거나, 가능하게 하거나 또는 제공하기 위하여, 임의의 유형 및/또는 형태의 적합한 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(700)는 디스플레이 장치(724a-724n)에 접속하거나, 통신하거나, 연결하거나 또는 사용하기 위해 임의의 유형 및/또는 형태의 비디오 어댑터, 비디오 카드, 드라이버, 및/또는 라이브러리를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 비디오 어댑터는 다중 디스플레이 장치(724a-724n)에 접속하기 위한 다중 커넥터를 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 컴퓨팅 장치(700)는 다중 비디오 어댑터들을 포함할 수 있으며, 각각의 비디오 어댑터는 하나 이상의 디스플레이 장치(724a-724n)에 연결된다. 일부 구현예에서, 컴퓨팅 장치(700)의 운영 시스템의 어떤 부분은 다중 디스플레이(724a-724n)를 사용하기 위해 구성될 수 있다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 디스플레이 장치(724a-724n)는, 네트워크(740)를 통해, 컴퓨팅 장치(700)에 연결되는 하나 이상의 다른 컴퓨팅 장치(700a 또는 700b)에 의해 제공될 수 있다. 일부 구현예에서, 소프트웨어는 컴퓨팅 장치(700)를 위한 제2 디스플레이 장치(724a)로서 다른 컴퓨터의 디스플레이 장치를 사용하도록 설계되고 구성될 수 있다. 예를 들어, 일 구현예에서, Apple iPad는 컴퓨팅 장치(700)에 연결될 수 있고 장치(700)의 디스플레이를 확장된 데스크탑으로서 사용될 수 있는 추가적인 디스플레이 스크린으로서 사용할 수 있다. 당업자는 컴퓨팅 장치(700)가 다중 디스플레이 장치(724a-724n)를 갖도록 구성될 수 있는 다양한 방식들 및 구현예들을 인식하고 이해할 것이다.
다시 도 7a를 참조하면, 컴퓨팅 장치(700)는 운영 시스템 또는 다른 관련 소프트웨어를 저장하기 위한, 및 NSS용 소프트웨어에 관련된 프로그램과 같은 애플리케이션 소프트웨어 프로그램을 저장하기 위한 저장 장치(728)(예를 들어, 하나 이상의 하드 디스크 드라이브 또는 독립적인 디스크들의 중복 어레이)를 포함할 수 있다. 저장 장치(728)의 예로는 예를 들어 하드 디스크 드라이브(HDD); CD 드라이브, DVD 드라이브, 또는 BLU-RAY 드라이브를 비롯한 광학 드라이브; 고체-상태 드라이브(SSD); USB 플래시 드라이브; 또는 데이터를 저장하기에 적합한 다른 장치를 포함한다. 일부 저장 장치는 예를 들어 하드 디스크를 고체 상태 캐시와 결합하는 고체 상태 혼성 드라이브를 비롯한 다중 휘발성 및 비휘발성 메모리들을 포함할 수 있다. 일부 저장 장치(728)는 비휘발성, 이변성(mutable), 또는 판독 전용일 수 있다. 일부 저장 장치(728)는 컴퓨팅 장치(700) 내부에 있을 수 있고 버스(750)를 통해 컴퓨팅 장치(700)에 연결될 수 있다. 일부 저장 장치(728)는 외부에 있을 수 있고 외부 버스를 제공하는 I/O 장치(730)를 통해 컴퓨팅 장치(700)에 연결될 수 있다. 일부 저장 장치(728)는 예를 들어 Apple에 의한 MACBOOK AIR용 원격 디스크를 포함하는 네트워크 상의 네트워크 인터페이스(718)를 통해 컴퓨팅 장치(700)에 연결될 수 있다. 일부 클라이언트 장치(700)는 비휘발성 저장 장치(728)를 필요로 하지 않을 수 있고 씬 클라이언트 또는 제로 클라이언트(202)일 수 있다. 일부 저장 장치(728)는 또한 설치 장치(716)로서 사용될 수 있으며, 소프트웨어 및 프로그램을 설치하기에 적합할 수 있다. 또한, 운영 시스템 및 소프트웨어는 예를 들어 부팅가능한 CD과 같은 부팅가능한 매체, 예를 들어 knoppix.net으로부터의 GNU/Linux 배포로서 이용가능한 GNU/Linux용 부팅가능한 CD인 KNOPPIX로부터 작동할 수 있다.
컴퓨팅 장치(700)는 또한 애플리케이션 배포 플랫폼으로부터 소프트웨어 또는 애플리케이션을 설치할 수 있다. 애플리케이션 배포 플랫폼들의 예로는 Apple, Inc.에 의해 제공되는 iOS용 App Store, Apple, Inc.에 의해 제공되는 Mac App Store, Google Inc.에 의해 제공되는 Android OS용 GOOGLE PLAY, Google Inc.에 의해 제공되는 CHROME OS용 Chrome Webstore 및 Amazon.com, Inc.에 의해 제공되는 Android OS 및 KINDLE FIRE용 Amazon Appstore를 포함한다.
또한, 컴퓨팅 장치(700)는 표준 전화 라인 LAN 또는 WAN 링크(예를 들어, 802.11, T1, T3, 기가비트 이더넷, 유한대역), 브로드밴드 접속(예를 들어, ISDN, 프레임 지연, ATM, 기가비트 이더넷, SONET 상의 이더넷, ADSL, VDSL, BPON, GPON, FiOS를 비롯한 광섬유), 무선 접속 또는 이들의 임의의 또는 모든 조합을 비제한적으로 포함하는 다양한 연결을 통해 네트워크(740)에 접속하기 위하여 네트워크 인터페이스(718)를 포함할 수 있다. 연결은 다양한 통신 프로토콜(예를 들어, TCP/IP, 이더넷, ARCNET, SONET, SDH, 화이버 분포 데이터 인터페이스(FDDI), IEEE 802.11a/b/n/ac CDMA, GSM, WiMax 및 직접 비동기식 연결)을 사용하여 확립될 수 있다. 일 구현예에서, 컴퓨팅 장치(700)는 예를 들어 보안 소켓 층(SSL) 또는 수송 층 보안(TLS), 또는 플로리다 Ft.로더데일의 Citrix Systems, Inc.에 의해 제작된 Citrix 게이트웨이 프로토콜과 같은 유형 및/또는 형태의 게이트웨이 또는 터널링 프로토콜을 통해 다른 컴퓨팅 장치(700')와 통신한다. 네트워크 인터페이스(118)는 빌트인 네트워크 어댑터, 네트워크 인터페이스 카드, PCMCIA 네트워크 카드, EXPRESSCARD 네트워크 카드, 카드 버스 네트워크 어댑터, 무선 네트워크 어댑터, USB 네트워크 어댑터, 모뎀, 또는 본원에 기술된 동작들을 수행할 수 있고 통신할 수 있는 유형의 네트워크에 컴퓨팅 장치(700)를 접속시키기 적합한 다른 장치를 포함할 수 있다.
도 7a에 도시된 종류의 컴퓨팅 장치(700)는 작업의 스케줄링을 제어하고 시스템 리소스에 액세스하는 운영 시스템의 제어 하에서 동작할 수 있다. 컴퓨팅 장치(700)는 운영 시스템, 예컨대 임의 버전의 MICROSOFT WINDOW 운영 시스템, Unix 및 Linux 운영 시스템의 상이한 배포본들, 매킨토시 컴퓨터용 임의 버전의 MAC OS, 임의의 내장된 운영 시스템, 임의의 실시간 운영 시스템, 임의의 오픈 소스 운영 시스템, 임의의 등록상표가 붙은 운영 시스템, 모바일 컴퓨팅 장치용 임의의 운영 시스템, 또는 본원에 기술된 동작들을 수행할 수 있고 컴퓨팅 장치 상에서 작동할 수 있는 다른 운영 체제를 작동시킬 수 있다. 통상적인 운영 시스템은 비제한적으로 다음을 포함한다: 워싱턴 레드몬드의 Microsoft Corporation에 의해 제작된 WINDOWS 2000, WINDOWS Server 2012, WINDOWS CE, WINDOWS Phone, WINDOWS XP, WINDOWS VISTA 및 WINDOWS 7, WINDOWS RT 및 WINDOWS 8; 캘리포니아 쿠퍼티노의 Apple, Inc.에 의해 제작된 MAC OS 및 iOS; 및 자유롭게 이용가능한 운영 시스템인 Linux, 예를 들어 영국 런던의 Canonical Ltd.에 의해 배포된 Linux Mint 배포("distro") 또는 Ubuntu; 또는 Unix 또는 다른 Unix-유사 파생 운영 시스템; 및 캘리포니아 마운틴 뷰의 Google에 의해 설계된 Android 등. 예를 들어 Google에 의한 CHROME OS를 포함하는 일부 운영 시스템이 예를 들어 CHROMEBOOKS를 포함하는 제로 클라이언트 또는 씬 클라이언트 상에서 사용될 수 있다.
컴퓨터 시스템(700)은 워크스테이션, 전화, 데스크탑 컴퓨터, 랩탑 또는 노트북 컴퓨터, 넷북, ULTRABOOK, 태블릿, 서버, 휴대용 컴퓨터, 모바일 전화, 스마트폰 또는 다른 휴대용 전기통신 장치, 미디어 재생 장치, 게임 시스템, 모바일 컴퓨팅 장치, 또는 통신을 할 수 있는 다른 유형 및/또는 형태의 컴퓨팅, 전기통신 또는 매체 장치일 수 있다. 컴퓨터 시스템(700)은 본원에 기술된 동작들을 수행하기에 충분한 프로세서 전력 및 메모리 용량을 갖는다. 일부 구현예에서, 컴퓨팅 장치(700)는 이 장치와 일관성 있는 상이한 프로세서들, 운영 시스템들 및 입력 장치들을 구비할 수 있다. 삼성 GALAXY 스마트폰은 예를 들어 Google, Inc.에 의해 개발된 Android 운영 시스템의 제어 하에서 동작한다. GALAXY 스마트폰은 터치 인터페이스를 통해 입력을 수신한다.
일부 구현예에서, 컴퓨팅 장치(700)는 게임 시스템이다. 예를 들어, 컴퓨터 시스템(700)은 일본 도쿄의 Sony Corporation에 의해 제작된 PLAYSTATION 3, 또는 PSP(PERSONAL PLAYSTATION PORTABLE), 또는 PLAYSTATION VITA 장치, 일본 쿄토의 Nintendo Co., Ltd.에 의해 제작된 NINTENDO DS, NINTENDO 3DS, NINTENDO WII, 또는 NINTENDO WII U 장치, 워싱턴 레드몬드의 Microsoft Corporation에 의해 제작된 XBOX 360 장치, 또는 캘리포니아 멘로 파크의 OCULUS VR, LLC에 의해 제작된 OCULUS RIFT 또는 OCULUS VR 장치를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 컴퓨팅 장치(700)는 디지털 오디오 플레이어, 예컨대 캘리포니아 쿠퍼티노의 Apple Computer에 의해 제작된 Apple IPOD, IPOD Touch 및 IPOD NANO 라인의 장치이다. 일부 디지털 오디오 플레이어는 예를 들어 게임 시스템 또는 디지털 애플리케이션 배포 플랫폼으로부터 애플리케이션에 의해 이용가능하게 되는 기능을 비롯한 다른 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, IPOD Touch는 Apple App Store에 액세스할 수 있다. 일부 구현예에서, 컴퓨팅 장치(700)는 비제한적으로 MP3, WAV, M4A/AAC, WMA Protected AAC, AIFF, 청취가능한 오디오북, Apple Lossless 오디오 파일 포맷 및 .mov. m4v 및 .mp4 MPEG-4(H.264/MPEG-4 AVC) 비디오 파일 포맷을 포함하는 파일 포맷들을 지원하는 휴대용 미디어 플레이어 또는 디지털 오디오 플레이어이다.
일부 구현예에서, 컴퓨팅 장치(700)는 태블릿, 예를 들어 Apple에 의한 IPAD 라인의 장치; Samsung에 의한 GALAXY TAB 패밀리 장치; 또는 워싱턴 시애틀의 Amazon.com, Inc.에 의한 KINDLE FIRE이다. 다른 구현예에서, 컴퓨팅 장치(700)는 eBook 리더, 예를 들어 Amazon.com, Inc.의 KINDLE 패밀리 장치, 또는 뉴욕의 뉴욕 시티의 Barnes & Noble, Inc.에 의한 NOOK 패밀리 장치이다.
일부 구현예에서, 통신 장치(700)는 장치의 조합, 예를 들어 디지털 오디오 플레이어 또는 휴대용 미디어 플레이어와 결합된 스마트폰을 포함한다. 예를 들어, 이들 구현예 중 하나는 스마트폰, 예를 들어 Apple, Inc.에 의해 제작된 IPHONE 패밀리 스마트폰; Samsung, Inc.에 의해 제작된 GALAXY 패밀리 스마트폰; 또는 Motorola DROID 패밀리 스마트폰이다. 또 다른 일 구현예에서, 통신 장치(700)는 웹 브라우저, 마이크로폰 및 스피커 시스템, 예를 들어 텔레포니 헤드셋이 장착된 랩탑 또는 데스크탑 컴퓨터이다. 이들 구현예에서, 통신 장치(700)는 웹-인에이블되고 전화 통화를 수신하거나 개시할 수 있다. 일부 구현예에서, 랩탑 또는 데스크탑 컴퓨터에는 웹캠 또는 비디오 채팅 및 비디오 호출을 가능하게 하는 다른 비디오 캡처 장치가 장착된다.
일부 구현예에서, 일반적으로 네트워크 관리의 일부로서, 네트워크 내 하나 이상의 머신(700)의 상태가 모니터링된다. 이들 구현예 중 하나에서, 머신의 상태는 부하 정보(예를 들어, 머신, CPU 및 메모리 활용에 대한 프로세스의 수), 포트 정보(예를 들어, 이용가능한 통신 포트들의 수 및 포트 어드레스), 또는 세션 상태(예를 들어, 프로세스의 지속기간 및 유형, 및 프로세스가 활동중인지 유휴 상태인지 여부)의 식별을 포함할 수 있다. 이들 구현예의 다른 하나에서, 이러한 정보는 복수의 메트릭에 의해 식별될 수 있으며, 복수의 메트릭은 부하 분배, 네트워크 트래픽 관리 및 네트워크 고장 복구뿐만 아니라 본원에 기술된 현재 솔루션의 동작의 측면에서 결정을 향해 적어도 부분적으로 적용될 수 있다. 본원에 기술된 운영 환경 및 구성요소들의 측면들은 본원에 개시된 시스템 및 방법의 맥락에서 명백해질 것이다.
D. 신경 자극 방법
도 8은 일 구현예에 따라 시각 뇌 동조를 수행하는 방법의 흐름도이다. 방법(800)은 예를 들어 신경 자극 시스템(NSS)을 포함하는 도 1-7b에 도시된 하나 이상의 시스템, 구성요소, 모듈 또는 요소에 의해 수행될 수 있다. 간단히 요약하면, 블록(805)에서 NSS는 제공할 시각 신호를 식별할 수 있다. 블록(810)에서 NSS는 식별된 시각 신호를 생성하고 전송할 수 있다. 블록(815)에서 NSS는 신경 활동, 생리적 활동, 환경 파라미터 또는 장치 파라미터와 관련된 피드백을 수신하거나 결정할 수 있다. 블록(820)에서 NSS는 피드백을 기반으로 시각 신호를 관리, 제어 또는 조정할 수 있다.
E. 프레임으로 동작하는 NSS
NSS(105)는 도 4a에 도시한 바와 같이 광원(305)을 포함하는 프레임(400)과 관련하여 동작할 수 있다. NSS(105)는 도 6a에 도시한 바와 같이 광원(305) 및 피드백 센서(605)플 포함하는 프레임과 관련하여 동작할 수 있다. NSS(105)는 도 4b에 도시한 바와 같이 적어도 하나의 셔터(430)를 포함하는 프레임(400)과 관련하여 동작할 수 있다. NSS(105)는 적어도 하나의 셔터(430) 및 피드백 센서(605)를 포함하는 프레임(400)과 관련하여 동작할 수 있다.
동작시에, 프레임(400)의 사용자는 눈 와이어(415)가 눈을 둘러싸거나 실질적으로 둘러싸도록 머리에 프레임(400)을 착용할 수 있다. 일부 경우에, 사용자는 안경 프레임(400)이 착용되었고 사용자는 뇌파 동조를 받을 준비가 되었다는 표시를 NSS(105)에 제공할 수 있다. 이러한 표시는 입력/출력 인터페이스, 예컨대 키보드(726), 포인팅 장치(727) 또는 다른 I/O 장치(730a-n)를 통한 명령, 커맨드, 선택, 입력 또는 다른 표시를 포함할 수 있다. 표시는 동작-기반 표시, 시각 표시 또는 목소리-기반 표시일 수 있다. 예를 들어, 사용자는 뇌파 동조를 받을 준비가 되었음을 표시하는 목소리 커맨드를 제공할 수 있다.
일부 경우에, 피드백 센서(605)는 사용자가 뇌파 동조를 받을 준비가 되었다고 결정할 수 있다. 피드백 센서(605)는 안경 프레임(400)이 사용자의 머리에 놓였음을 검출할 수 있다. NSS(105)는 프레임(400)이 사용자의 머리에 놓였음을 결정하기 위하여, 동작 데이터, 가속 데이터, 자이로스코프 데이터, 온도 데이터 또는 용량성 터치 데이터를 수신할 수 있다. 수신된 데이터, 예컨대 동작 데이터는 프레임(400)이 픽업되어 사용자의 머리에 놓였음을 표시할 수 있다. 온도 데이터는 프레임(400)의 온도 또는 그 근방의 온도를 측정할 수 있는데, 이는 프레임이 사용자의 머리 상에 있음을 표시할 수 있다. 일부 경우에, 피드백 센서(605)는 사용자가 광원(305) 또는 피드백 센서(605)에 기울이는 주의 수준을 결정하기 위하여 눈 추적을 수행할 수 있다. NSS(105)는 사용자가 광원(305) 또는 피드백 센서(605)에 높은 수준의 주의를 기울이고 있다는 결정에 반응하여 사용자가 준비가 되었음을 검출할 수 있다. 예를 들어, 광원(305) 또는 피드백 센서(605)의 방향으로 주시, 응시, 또는 보는 것은 사용자가 뇌파 동조를 받을 준비가 되었다는 표시를 제공할 수 있다.
따라서, NSS(105)는 프레임(400)이 착용되었고 사용자가 준비 상태임을 검출하거나 결정할 수 있고, NSS(105)는 프레임(400)이 착용되었고 사용자가 뇌파 동조를 받을 준비가 되었다는 표시 또는 확인을 사용자로부터 수신할 수 있다. 사용자가 준비되었음을 결정하면, NSS(105)는 뇌파 동조 과정을 초기화할 수 있다. 일부 구현예에서, NSS(105)는 프로파일 데이터 구조(145)에 액세스할 수 있다. 예를 들어, 프로파일 매니저(125)는 뇌파 동조 과정에 사용되는 외부 시각 자극을 위한 하나 이상의 파라미터를 결정하기 위하여 프로파일 데이터 구조(145)에 질의할 수 있다. 파라미터는 예를 들어 시각 자극의 유형, 시각 자극의 강도, 시각 자극의 주파수, 시각 자극의 지속시간, 또는 시각 자극의 파장을 포함할 수 있다. 프로파일 매니저(125)는 과거의 뇌 동조 정보, 예컨대 이전의 시각 자극 세션을 획득하기 위하여 프로파일 데이터 구조(145)에 질의할 수 있다. 프로파일 매니저(125)는 프로파일 데이터 구조(145)에서 룩업을 수행할 수 있다. 프로파일 매니저(125)는 사용자 이름, 사용자 식별자, 위치 정보, 지문, 생체측정 식별자, 망막 스캔, 목소리 인식 및 인증, 또는 다른 식별 기술에 대하여 룩업을 수행할 수 있다.
NSS(105)는 하드웨어(400)를 기반으로 외부 시각 자극의 유형을 결정할 수 있다. NSS(105)는 이용가능한 광원(305)의 유형을 기반으로 외부 시각 자극의 유형을 결정할 수 있다. 예를 들어, 광원(105)이 적색 스펙트럼에서 광파를 생성하는 단색 LED를 포함하면, NSS(105)는 시각 자극의 유형이 광원에 의해 전송된 광 펄스를 포함한다고 결정할 수 있다. 그러나, 프레임(400)이 능동(active) 광원(305)을 포함하지 않고 그 대신에 하나 이상의 셔터(430)를 포함하면, NSS(105)는 광원이 눈 와이어(415)에 의해 형성된 평면을 통해 사용자의 눈에 진입할 때 변조될 일광 또는 주변 광이라고 결정할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(105)는 과거의 뇌파 동조 세션을 기반으로 외부 시각 자극의 유형을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로파일 데이터 구조(145)는 시각 시그널링 구성요소(150)의 유형에 대한 정보로 사전-구성될 수 있다.
NSS(105)는 프로파일 매니저(125)를 통해 펄스 트레인 또는 주변 광에 대한 변조 주파수를 결정할 수 있다. 예를 들어, NSS(105)는, 프로파일 데이터 구조(145)로부터, 외부 시각 자극에 대한 변조 주파수가 40 Hz로 설정되어야 한다고 결정할 수 있다. 시각 자극의 유형에 따라, 프로파일 데이터 구조(145)는 펄스 길이, 강도, 광 펄스를 형성하는 광파의 파장 또는 펄스 트레인의 지속시간을 더 포함할 수 있다.
일부 경우에, NSS(105)는 외부 시각 자극의 하나 이상의 파라미터를 결정하거나 조정할 수 있다. 예를 들어, NSS(105)는 (예를 들어, 피드백 구성요소(160) 또는 피드백 센서(605)를 통해) 주변 광의 수준 또는 양을 결정할 수 있다. NSS(105)는 (예를 들어, 광 조정 모듈(115) 또는 부작용 관리 모듈(130)을 통해) 광 펄스의 강도 또는 파장을 확립, 초기화, 설정 또는 조정할 수 있다. 예를 들어, NSS(105)는 낮은 수준의 주변 광이 있다고 결정할 수 있다. 낮은 수준의 주변 광으로 인해, 사용자의 동공은 확장할 수 있다. NSS(105)는 낮은 수준의 주변 광의 검출을 기반으로, 사용자의 동공이 확장할 것이라고 결정할 수 있다. 사용자의 동공이 확장할 것이라는 결정에 반응하여, NSS(105)는 펄스 트레인에 대하여 낮은 수준의 강도를 설정할 것이다. NSS(105)는 눈의 피로를 감소시킬 수 있는 더 긴 파장(예를 들어, 적색)을 갖는 광파를 더 사용할 수 있다.
광 조정 모듈(115)은 광 자극 신호와 주변 광 수준 사이의 명암비를 높이거나 낮출 수 있다. 예를 들어, 광 조정 모듈(115)은 대상체의 중심와의 또는 그 근방의 주변 광 수준을 결정하거나 검출할 수 있다. 광 조정 모듈(115)은 주변 광 수준에 대한 상대적 광원 또는 시각 자극 신호의 강도를 높이거나 낮출 수 있다. 광 조정 모듈(115)은 개선 세션에 대한 순응을 촉진하거나 부작용을 감소시키기 위하여 이러한 대비율(contrast ratio)을 높이거나 낮출 수 있다. 광 조정 모듈(115)은 예를 들어, 낮은 주의 수준 또는 만족스러운 신경 자극의 부족을 검출하면 대비율을 높일 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(105)는 광 펄스의 강도 또는 색을 자동으로 및 주기적으로 조정하기 위하여, (예를 들어, 피드백 모니터(135) 또는 피드백 구성요소(160)를 통해) 뇌파 동조 과정 전체에 걸쳐 주변 광 수준을 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 높은 수준의 주변 광이 있을 때 사용자가 뇌파 동조 과정을 시작하면, NSS(105)는 광 펄스에 대하여 높은 강도 수준을 초기에 설정하고 낮은 파장을 갖는 광파를 포함하는 색(예를 들어, 청색)을 사용할 수 있다. 그러나, 주변 광 수준이 뇌파 동조 과정 전체에 걸쳐 감소하는 일부 구현예에서, NSS(105)는 주변 광의 감소를 자동으로 검출할 수 있고, 이 검출에 반응하여 광파의 파장을 높이면서 강도를 조정하거나 낮출 수 있다. NSS(105)는 광 펄스를 조정하여 고대비율을 제공하여 뇌파 동조를 촉진할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(105)는 광파의 파라미터를 설정하거나 조정하기 위하여 (예를 들어, 피드백 모니터(135) 및 피드백 구성요소(160)를 통해) 생리적 상태를 모니터링하거나 측정할 수 있다. 예를 들어, NSS(105)는 광파의 파라미터를 조정하거나 설정하기 위하여 동공 확장 수준을 모니터링하거나 측정할 수 있다. 일부 구현예에서, NSS(105)는 광파의 파라미터를 설정하거나 조정하기 위하여, 심박수, 맥박수, 혈압, 체온, 발한(perspiration) 또는 뇌 활동을 모니터링하거나 측정할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(105)는, 최적의 광 강도에 도달할 때까지 피드백을 모니터링하면서, 광파 강도에 대하여 가장 낮은 설정(예를 들어, 광파의 낮은 진폭 또는 광파의 높은 파장)을 갖는 광 펄스를 초기에 전송하고 점차 강도를 높이도록(예를 들어, 광파의 진폭을 높이거나 광파의 파장을 낮춤) 사전구성될 수 있다. 최적의 광 강도는 유해 생리적 부작용, 예컨대 실명, 발작, 심장마비, 편두통 또는 기타 불편감 없는 가장 높은 강도를 지칭할 수 있다. NSS(105)는, 외부 시각 자극의 유해 부작용을 식별하기 위하여, (예를 들어, 부작용 관리 모듈(130)을 통해) 생리적 증상을 모니터링하고, 그에 따라 외부 시각 자극을 (예를 들어, 광 조정 모듈(115)을 통해) 조정하여 유해 부작용을 감소시키거나 제거할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(105)는 주의 수준을 기반으로 (예를 들어, 광 조정 모듈(115)을 통해) 광파 또는 광 펄스의 파라미터를 조정할 수 있다. 예를 들어, 뇌파 동조 과정 동안, 사용자는 지루해하거나, 주목하지 않거나, 잠들거나, 또는 광 펄스에 주의를 기울이지 않을 수 있다. 광 펄스에 주의를 기울이지 않으면 뇌파 동조 과정의 효능이 감소되어, 광 펄스의 원하는 변조 주파수와 상이한 주파수로 뉴런 진동을 야기할 수 있다.
NSS(105)는 피드백 모니터(135) 및 하나 이상의 피드백 구성요소(160)를 사용하여 사용자가 광 펄스에 기울이는 주의 수준을 검출할 수 있다. NSS(105)는 눈 추적을 수행하여, 망막 또는 동공의 응시 방향을 기반으로 사용자가 광 펄스에 제공하는 주의 수준을 결정할 수 있다. NSS(105)는 눈 움직임을 측정하여 사용자가 광 펄스에 대해 기울이는 주의 수준을 결정할 수 있다. NSS(105)는 사용자가 광 펄스에 기울이는 주의 수준을 표시하는 사용자 피드백을 묻는 설문 또는 프롬프트를 제공할 수 있다. 사용자가 광 펄스에 만족스러운 양의 주의를 기울이지 않는다(예를 들어, 임계치보다 큰 눈 움직임 수준 또는 광원(305)의 직접 시야 밖의 응시 방향)고 결정함에 반응하여, 광 조정 모듈(115)은 사용자의 주의를 얻기 위하여 광원의 파라미터를 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 광 조정 모듈(115)은 광 펄스의 강도를 증가시키거나, 광 펄스의 색을 조정하거나, 또는 광 펄스의 지속시간을 변화시킬 수 있다. 광 조정 모듈(115)은 광 펄스의 하나 이상의 파라미터를 무작위로 변화시킬 수 있다. 광 조정 모듈(115)은 사용자의 주의를 다시 얻기 위하여 구성된 주의 추구 광 시퀀스(attention seeking light sequence)를 개시할 수 있다. 예를 들어, 광 시퀀스는 광 펄스의 색 또는 강도의 사전결정된, 무작위 또는 유사-무작위 패턴으로의 변화를 포함할 수 있다. 주의 추구 광 시퀀스는, 시각 시그널링 구성요소(150)가 다중 광원을 포함하면, 상이한 광원들을 효력발생시키거나 무력화시킬 수 있다. 따라서, 광 조정 모듈(115)은 피드백 모니터(135)와 상호작용하여 사용자가 광 펄스에 제공하는 주의 수준을 결정하고, 주의 수준이 임계치 미만으로 떨어지면 사용자의 주의를 다시 얻기 위하여 광 펄스를 조정할 수 있다.
일부 구현예에서, 광 조정 모듈(115)은 사용자의 주의 수준을 다시 얻거나 유지하기 위하여, 사전결정된 시간 간격으로(예를 들어, 5분, 10분, 15분 또는 20분마다) 광 펄스 또는 광파의 하나 이상의 파라미터를 변화시키거나 조정할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(105)는 (예를 들어, 원치않는 주파수 필터링 모듈(120)을 통해) 원치않는 시각 외부 자극을 여과, 차단, 감쇠 또는 제거할 수 있다. 원치않는 시각 외부 자극은 예를 들어 원치않는 변조 주파수, 원치않는 강도, 또는 광파의 원치않는 파장을 포함할 수 있다. NSS(105)는 펄스 트레인의 변조 주파수가 원하는 주파수와 상이하거나 실질적으로 상이할 경우(예를 들어, 1%, 2%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 또는 25% 초과), 변조 주파수를 원치않는 것으로 간주할 수 있다.
예를 들어, 뇌파 동조에 대한 원하는 변조 주파수는 40 Hz일 수 있다. 그러나, 20 Hz 또는 80 Hz의 변조 주파수는 뇌파 동조를 방해할 수 있다. 따라서, NSS(105)는 20 Hz 또는 80 Hz의 변조 주파수에 해당하는 광 펄스 또는 광파를 걸러낼 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(105)는, 피드백 구성요소(160)를 통해, 20 Hz의 원치않는 변조 주파수에 해당하는 주변 광원으로부터의 광 펄스가 있는지 검출할 수 있다. NSS(105)는 원치않는 변조 주파수에 해당하는 광 펄스의 광파의 파장을 더 결정할 수 있다. NSS(105)는 원치않는 변조 주파수에 해당하는 파장을 걸러내라고 필터링 구성요소(155)에 명령할 수 있다. 예를 들어, 원치않는 변조 주파수에 해당하는 파장은 청색에 해당할 수 있다. 필터링 구성요소(155)는 특정 범위의 파장 또는 색의 광을 선택적으로 전송하면서 하나 이상의 다른 범위의 파장 또는 색은 차단할 수 있는 광학 필터를 포함할 수 있다. 광학 필터는 일정 파장 범위의 입사하는 광파의 크기 또는 위상을 수정할 수 있다. 예를 들어, 광학 필터는 원치않는 변조 주파수에 해당하는 청색 광파를 차단, 반사 또는 감쇠하도록 구성될 수 있다. 광 조정 모듈(115)은, 원하는 변조 주파수가 원치않는 주파수 필터링 모듈(120)에 의해 차단 또는 감쇠되지 않도록, 광 생성 모듈(110) 및 광원(305)에 의해 생성된 광파의 파장을 변화시킬 수 있다.
F. 가상 현실 헤드셋으로 동작하는 NSS
NSS(105)는 도 4c에 도시한 바와 같이 광원(305)를 포함하는 가상 현실 헤드셋(401)과 관련하여 동작할 수 있다. NSS(105)는 도 4c에 도시한 바와 같이 광원(305) 및 피드백 센서(605)를 포함하는 가상 현실 헤드셋(401)과 관련하여 동작할 수 있다. 일부 구현예에서, NSS(105)는 시각 시그널링 구성요소(150) 하드웨어가 가상 현실 헤드셋(401)을 포함한다고 결정할 수 있다. 시각 시그널링 구성요소(150)가 가상 현실 헤드셋(401)을 포함한다는 결정에 반응하여, NSS(105)는 광원(305)이 스마트폰의 디스플레이 스크린 또는 다른 모바일 컴퓨팅 장치를 포함한다고 결정할 수 있다.
가상 현실 헤드셋(401)은 몰입감 있는, 비파괴적인 시각 자극 경험을 제공할 수 있다. 가상 현실 헤드셋(401)은 증강 현실 경험을 제공할 수 있다. 피드백 센서(605)는 증강 현실 경험을 제공하기 위하여 물리적, 실제 세계의 사진 또는 비디오를 캡쳐할 수 있다. 원치않는 주파수 필터링 모듈(120)은, 디스플레이 스크린(305)을 통해 증강 현실 이미지를 투사, 디스플레이 또는 제공하기 전에, 원치않는 변조 주파수를 걸러낼 수 있다.
동작시, 프레임(401)의 사용자는 가상 현실 헤드셋 눈 소켓(465)이 사용자의 눈을 커버하도록 그들 머리 상에 프레임(401)을 착용할 수 있다. 가상 현실 헤드셋 눈 소켓(465)은 눈을 둘러싸거나 실질적으로 둘러쌀 수 있다. 사용자는 하나 이상의 스트랩(455 또는 460), 두개골 캡, 또는 다른 고정 메커니즘을 사용하여 가상 현실 헤드셋(401)을 사용자의 헤드셋에 고정시킬 수 있다. 일부 경우에, 사용자는 가상 현실 헤드셋(401)이 사용자의 머리에 놓여 고정되었고 사용자는 뇌파 동조를 받을 준비가 되었다는 표시를 NSS(105)에 제공할 수 있다. 이러한 표시는 입력/출력 인터페이스, 예컨대 키보드(726), 포인팅 장치(727) 또는 다른 I/O 장치(730a-n)를 통한 명령, 커맨드, 선택, 입력 또는 다른 표시를 포함할 수 있다. 표시는 동작-기반 표시, 시각 표시 또는 목소리-기반 표시일 수 있다. 예를 들어, 사용자는 뇌파 동조를 받을 준비가 되었음을 표시하는 목소리 커맨드를 제공할 수 있다.
일부 경우에, 피드백 센서(605)는 사용자가 뇌파 동조를 받을 준비가 되었다고 결정할 수 있다. 피드백 센서(605)는 가상 현실 헤드셋(401)이 사용자의 머리에 놓였음을 검출할 수 있다. NSS(105)는 가상 현실 헤드셋(401)이 사용자의 머리에 놓였음을 결정하기 위하여, 동작 데이터, 가속 데이터, 자이로스코프 데이터, 온도 데이터 또는 용량성 터치 데이터를 수신할 수 있다. 수신된 데이터, 예컨대 동작 데이터는 가상 현실 헤드셋(401)이 픽업되어 사용자의 머리에 놓였음을 표시할 수 있다. 온도 데이터는 가상 현실 헤드셋(401)의 온도 또는 그 근방의 온도를 측정할 수 있는데, 이는 가상 현실 헤드셋(401)이 사용자의 머리 상에 있음을 표시할 수 있다. 일부 경우에, 피드백 센서(605)는 사용자가 광원(305) 또는 피드백 센서(605)에 기울이는 주의 수준을 결정하기 위하여 눈 추적을 수행할 수 있다. NSS(105)는 사용자가 광원(305) 또는 피드백 센서(605)에 높은 수준의 주의를 기울이고 있다는 결정에 반응하여 사용자가 준비가 되었음을 검출할 수 있다. 예를 들어, 광원(305) 또는 피드백 센서(605)의 방향으로 주시, 응시, 또는 보는 것은 사용자가 뇌파 동조를 받을 준비가 되었다는 표시를 제공할 수 있다.
일부 구현예에서, 스트랩(455), 스트랩(460) 또는 눈 소켓(605) 상의 센서(605)는 가상 현실 헤드셋(401)이 사용자의 머리 상에 고정, 위치 또는 배치되었는지 검출할 수 있다. 센서(605)는 사용자의 머리의 터치를 감지하거나 검출하는 터치 센서일 수 있다.
따라서, NSS(105)는 가상 현실 헤드셋(401)이 착용되었고 사용자가 준비 상태임을 검출하거나 결정할 수 있고, NSS(105)는 가상 현실 헤드셋(401)이 착용되었고 사용자가 뇌파 동조를 받을 준비가 되었다는 표시 또는 확인을 사용자로부터 수신할 수 있다. 사용자가 준비되었음을 결정하면, NSS(105)는 뇌파 동조 과정을 초기화할 수 있다. 일부 구현예에서, NSS(105)는 프로파일 데이터 구조(145)에 액세스할 수 있다. 예를 들어, 프로파일 매니저(125)는 뇌파 동조 과정에 사용되는 외부 시각 자극을 위한 하나 이상의 파라미터를 결정하기 위하여 프로파일 데이터 구조(145)에 질의할 수 있다. 파라미터는 예를 들어 시각 자극의 유형, 시각 자극의 강도, 시각 자극의 주파수, 시각 자극의 지속시간, 또는 시각 자극의 파장을 포함할 수 있다. 프로파일 매니저(125)는 과거의 뇌 동조 정보, 예컨대 이전의 시각 자극 세션을 획득하기 위하여 프로파일 데이터 구조(145)에 질의할 수 있다. 프로파일 매니저(125)는 프로파일 데이터 구조(145)에서 룩업을 수행할 수 있다. 프로파일 매니저(125)는 사용자 이름, 사용자 식별자, 위치 정보, 지문, 생체측정 식별자, 망막 스캔, 목소리 인식 및 인증, 또는 다른 식별 기술에 대하여 룩업을 수행할 수 있다.
NSS(105)는 하드웨어(401)를 기반으로 외부 시각 자극의 유형을 결정할 수 있다. NSS(105)는 이용가능한 광원(305)의 유형을 기반으로 외부 시각 자극의 유형을 결정할 수 있다. 예를 들어, 광원(105)이 스마트폰 또는 디스플레이 장치를 포함하면, 시각 자극은 디스플레이 장치의 디스플레이 스크린을 켜고 끄는 것을 포함할 수 있다. 시각 자극은 디스플레이 장치(305) 상에 원하는 주파수 변조에 따라 교대가능한 패턴, 예컨대 체크무늬 패턴을 디스플레이하는 것을 포함할 수 있다. 시각 자극은 가상 현실 헤드셋(401) 외장 내에 놓인 LED와 같은 광원(305)에 의해 생성된 광 펄스를 포함할 수 있다.
가상 현실 헤드셋(401)이 증강 현실 경험을 제공하는 경우, 시각 자극은 디스플레이 장치 상에 콘텐츠를 오버레이하는 것 및 원하는 변조 주파수로 오버레이된 콘텐츠를 변조하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 가상 현실 헤드셋(401)은 실제의 물리적 세계를 캡쳐하는 카메라(605)를 포함할 수 있다. 실제의 물리적 세계의 캡쳐된 이미지를 디스플레이하는 동안, NSS(105)는 원하는 변조 주파수로 변조된 컨텐츠를 디스플레이할 수도 있다. NSS(105)는 원하는 변조 주파수로 변조된 컨텐츠를 오버레이할 수 있다. 또는 NSS(105)는 원하는 변조 주파수를 생성하거나 제공하기 위하여 디스플레이 스크린의 일부 또는 증강 현실의 일부를 수정, 조작, 변조 또는 조정할 수 있다.
예를 들어, NSS(105)는 원하는 변조 주파수를 기반으로 하나 이상의 픽셀을 변조할 수 있다. NSS(105)는 변조 주파수를 기반으로 픽셀을 켜고 끌 수 있다. NSS(105)는 디스플레이 장치의 일부 상에 픽셀을 켤 수 있다. NSS(105)는 일정 패턴의 픽셀을 켜고 끌 수 있다. NSS(105)는 직접 시야 또는 주변 시가에 픽셀을 켜고 끌 수 있다. NSS(105)는 눈의 응시 방향을 추적하거나 검출하여, 광 펄스(또는 변조)가 직접 시야에 있도록 응시 방향으로 픽셀을 켜고 끌 수 있다. 따라서, 가상 현실 헤드셋(410)의 디스플레이 장치를 통해 제공되는 오버레이된 컨텐츠 또는 증강 현실 디스플레이 또는 다른 이미지를 변조하는 것은 뇌파 동조를 촉진하기 위해 구성된 변조 주파수를 갖는 광 펄스 또는 광 플래시를 생성할 수 있다.
NSS(105)는 프로파일 매니저(125)를 통해 펄스 트레인 또는 주변 광에 대한 변조 주파수를 결정할 수 있다. 예를 들어, NSS(105)는, 프로파일 데이터 구조(145)로부터, 외부 시각 자극에 대한 변조 주파수가 40 Hz로 설정되어야 한다고 결정할 수 있다. 시각 자극의 유형에 따라, 프로파일 데이터 구조(145)는 변조될 픽셀 수, 변조될 픽셀 강도, 펄스 길이, 강도, 광 펄스를 형성하는 광파의 파장 또는 펄스 트레인의 지속시간을 더 포함할 수 있다.
일부 경우에, NSS(105)는 외부 시각 자극의 하나 이상의 파라미터를 결정하거나 조정할 수 있다. 예를 들어, NSS(105)는 (예를 들어, 피드백 구성요소(160) 또는 피드백 센서(605)를 통해) 증강 현실 경험을 제공하기 위해 사용된 캡쳐된 이미지의 광의 수준 또는 양을 결정할 수 있다. NSS(105)는 (예를 들어, 광 조정 모듈(115) 또는 부작용 관리 모듈(130)을 통해) 증강 현실 경험에 해당하는 이미지 데이터의 광 수준을 기반으로 광 펄스의 강도 또는 파장을 확립, 초기화, 설정 또는 조정할 수 있다. 예를 들어, NSS(105)는 외부가 어두울 수 있기 때문에 증강 현실 디스플레이에 낮은 수준의 광이 있다고 결정할 수 있다. 증강 현실 디스플레이에 있는 낮은 수준의 광으로 인해, 사용자의 동공은 확장할 수 있다. NSS(105)는 낮은 수준의 광의 검출을 기반으로, 사용자의 동공이 확장할 것이라고 결정할 수 있다. 사용자의 동공이 확장할 것이라는 결정에 반응하여, NSS(105)는 변조 주파수를 제공하는 광 펄스 또는 광원에 대하여 낮은 수준의 강도를 설정할 것이다. NSS(105)는 눈의 피로를 감소시킬 수 있는 더 긴 파장(예를 들어, 적색)을 갖는 광파를 더 사용할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(105)는 광 펄스의 강도 또는 색을 자동으로 및 주기적으로 조정하기 위하여, (예를 들어, 피드백 모니터(135) 또는 피드백 구성요소(160)를 통해) 뇌파 동조 과정 전체에 걸쳐 광 수준을 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 높은 수준의 주변 광이 있을 때 사용자가 뇌파 동조 과정을 시작하면, NSS(105)는 광 펄스에 대하여 높은 강도 수준을 초기에 설정하고 낮은 파장을 갖는 광파를 포함하는 색(예를 들어, 청색)을 사용할 수 있다. 그러나, 광 수준이 뇌파 동조 과정 전체에 걸쳐 감소할 때, NSS(105)는 광의 감소를 자동으로 검출할 수 있고, 이 검출에 반응하여 광파의 파장을 높이면서 강도를 조정하거나 낮출 수 있다. NSS(105)는 광 펄스를 조정하여 고대비율을 제공하여 뇌파 동조를 촉진할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(105)는 사용자가 가상 현실 헤드셋(401)을 착용하고 있는 동안 광 펄스의 파라미터를 설정하거나 조정하기 위하여 (예를 들어, 피드백 모니터(135) 및 피드백 구성요소(160)를 통해) 생리적 상태를 모니터링하거나 측정할 수 있다. 예를 들어, NSS(105)는 광파의 파라미터를 조정하거나 설정하기 위하여 동공 확장 수준을 모니터링하거나 측정할 수 있다. 일부 구현예에서, NSS(105)는 광파의 파라미터를 설정하거나 조정하기 위하여, 가상 현실 헤드셋(401)의 하나 이상의 피드백 센서를 통해, 심박수, 맥박수, 혈압, 체온, 발한 또는 뇌 활동을 모니터링하거나 측정할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(105)는, 최적의 광 강도에 도달할 때까지 피드백을 모니터링하면서, 광파 강도에 대하여 가장 낮은 설정(예를 들어, 광파의 낮은 진폭 또는 광파의 높은 파장)을 갖는 광 펄스를 디스플레이 장치(305)를 통해 초기에 전송하고 점차 강도를 높이도록(예를 들어, 광파의 진폭을 높이거나 광파의 파장을 낮춤) 사전구성될 수 있다. 최적의 광 강도는 유해 생리적 부작용, 예컨대 실명, 발작, 심장마비, 편두통 또는 기타 불편감 없는 가장 높은 강도를 지칭할 수 있다. NSS(105)는, 외부 시각 자극의 유해 부작용을 식별하기 위하여, (예를 들어, 부작용 관리 모듈(130)을 통해) 생리적 증상을 모니터링하고, 그에 따라 외부 시각 자극을 (예를 들어, 광 조정 모듈(115)을 통해) 조정하여 유해 부작용을 감소시키거나 제거할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(105)는 주의 수준을 기반으로 (예를 들어, 광 조정 모듈(115)을 통해) 광파 또는 광 펄스의 파라미터를 조정할 수 있다. 예를 들어, 뇌파 동조 과정 동안, 사용자는 지루해하거나, 주목하지 않거나, 잠들거나, 또는 가상 현실 헤드셋(401)의 디스플레이 스크린(305)을 통해 생성된 광 펄스에 주의하지 않을 수 있다. 광 펄스에 주의하지 않으면 뇌파 동조 과정의 효능이 감소되어, 광 펄스의 원하는 변조 주파수와 상이한 주파수로 뉴런 진동을 야기할 수 있다.
NSS(105)는 피드백 모니터(135) 및 (예를 들어, 피드백 센서(605)를 포함하는) 하나 이상의 피드백 구성요소(160)를 사용하여 사용자가 광 펄스에 기울이는 또는 제공하는 주의 수준을 검출할 수 있다. NSS(105)는 눈 추적을 수행하여, 망막 또는 동공의 응시 방향을 기반으로 사용자가 광 펄스에 제공하는 주의 수준을 결정할 수 있다. NSS(105)는 눈 움직임을 측정하여 사용자가 광 펄스에 대해 기울이는 주의 수준을 결정할 수 있다. NSS(105)는 사용자가 광 펄스에 기울이는 주의 수준을 표시하는 사용자 피드백을 묻는 설문 또는 프롬프트를 제공할 수 있다. 사용자가 광 펄스에 만족스러운 양의 주의를 기울이지 않는다(예를 들어, 임계치보다 큰 눈 움직임 수준 또는 광원(305)의 직접 시야 밖의 응시 방향)고 결정함에 반응하여, 광 조정 모듈(115)은 사용자의 주의를 얻기 위하여 광원(305) 또는 디스플레이 장치(305)의 파라미터를 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 광 조정 모듈(115)은 광 펄스의 강도를 증가시키거나, 광 펄스의 색을 조정하거나, 또는 광 펄스의 지속시간을 변화시킬 수 있다. 광 조정 모듈(115)은 광 펄스의 하나 이상의 파라미터를 무작위로 변화시킬 수 있다. 광 조정 모듈(115)은 사용자의 주의를 다시 얻기 위하여 구성된 주의 추구 광 시퀀스를 개시할 수 있다. 예를 들어, 광 시퀀스는 광 펄스의 색 또는 강도의 사전결정된, 무작위 또는 유사-무작위 패턴으로의 변화를 포함할 수 있다. 주의 추구 광 시퀀스는, 시각 시그널링 구성요소(150)가 다중 광원을 포함하면, 상이한 광원들을 효력발생시키거나 무력화시킬 수 있다. 따라서, 광 조정 모듈(115)은 피드백 모니터(135)와 상호작용하여 사용자가 광 펄스에 제공하는 주의 수준을 결정하고, 주의 수준이 임계치 미만으로 떨어지면 사용자의 주의를 다시 얻기 위하여 광 펄스를 조정할 수 있다.
일부 구현예에서, 광 조정 모듈(115)은 사용자의 주의 수준을 다시 얻거나 유지하기 위하여, 사전결정된 시간 간격으로(예를 들어, 5분, 10분, 15분 또는 20분마다) 광 펄스 또는 광파의 하나 이상의 파라미터를 변화시키거나 조정할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(105)는 (예를 들어, 원치않는 주파수 필터링 모듈(120)을 통해) 원치않는 시각 외부 자극을 여과, 차단, 감쇠 또는 제거할 수 있다. 원치않는 시각 외부 자극은 예를 들어 원치않는 변조 주파수, 원치않는 강도, 또는 광파의 원치않는 파장을 포함할 수 있다. NSS(105)는 펄스 트레인의 변조 주파수가 원하는 주파수와 상이하거나 실질적으로 상이할 경우(예를 들어, 1%, 2%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 또는 25% 초과), 변조 주파수를 원치않는 것으로 간주할 수 있다.
예를 들어, 뇌파 동조에 대한 원하는 변조 주파수는 40 Hz일 수 있다. 그러나, 20 Hz 또는 80 Hz의 변조 주파수는 뇌파 동조를 방해할 수 있다. 따라서, NSS(105)는 20 Hz 또는 80 Hz의 변조 주파수에 해당하는 광 펄스 또는 광파를 걸러낼 수 있다. 예를 들어, 가상 현실 헤드셋(401)은 물리적 실제 세계의 원치않는 변조 주파수를 검출하거나, 증강 현실 경험을 생성하거나 제공하는 원치않는 주파수를 제거, 감쇠, 여과 또는 제거할 수 있다. NSS(105)는 피드백 센서(605)에 의해 캡쳐된 실제 세계의 원치않는 변조 주파수를 검출하기 위하여 디지털 신호 처리 또는 디지털 이미지 처리를 수행하도록 구성된 광학 필터를 포함할 수 있다. NSS(105)는 원치않는 파라미터(예를 들어, 색, 밝기, 대비율, 변조 주파수)를 갖는 컨텐츠, 이미지 또는 동작을 검출하고, 이들을 디스플레이 스크린(305)을 통해 사용자에게 투사된 증강 현실 경험으로부터 제거할 수 있다. NSS(105)는 증강 현실 디스플레이의 색을 조정하거나 제거하기 위하여 색 필터를 적용할 수 있다. NSS(105)는 디스플레이 장치(305)를 통해 디스플레이된 이미지 또는 비디오의 밝기, 대비율, 선명도, 색조(tint), 색조(hue) 또는 다른 파라미터를 조정, 수정 또는 조작할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(105)는, 피드백 구성요소(160)를 통해, 20 Hz의 원치않는 변조 주파수에 해당하는 실제 물리적 세계로부터의 캡쳐된 이미지 또는 비디오 컨텐츠가 있는지 검출할 수 있다. NSS(105)는 원치않는 변조 주파수에 해당하는 광 펄스의 광파의 파장을 더 결정할 수 있다. NSS(105)는 원치않는 변조 주파수에 해당하는 파장을 걸러내라고 필터링 구성요소(155)에 명령할 수 있다. 예를 들어, 원치않는 변조 주파수에 해당하는 파장은 청색에 해당할 수 있다. 필터링 구성요소(155)는 특정 범위의 파장 또는 색의 컨텐츠 또는 광을 디지털 제거하면서 하나 이상의 다른 범위의 파장 또는 색은 허용할 수 있는 광학 필터를 포함할 수 있다. 디지털 광학 필터는 일정 파장 범위의 이미지의 크기 또는 위상을 수정할 수 있다. 예를 들어, 디지털 광학 필터는 원치않는 변조 주파수에 해당하는 청색 광파를 감쇠, 소거, 교체 또는 변경하도록 구성될 수 있다. 광 조정 모듈(115)은, 원하는 변조 주파수가 원치않는 주파수 필터링 모듈(120)에 의해 차단 또는 감쇠되지 않도록, 광 생성 모듈(110) 및 디스플레이 장치(305)에 의해 생성된 광파의 파장을 변화시킬 수 있다.
G. 태블릿으로 동작하는 NSS
NSS(105)는 도 5a-5d에 도시한 바와 같이 태블릿과 관련하여 동작할 수 있다. 일부 구현예에서, NSS(105)는 시각 자극 구성요소(150) 하드웨어가 사용자의 머리에 부착되거나 고정되지 않는 태블릿 장치(500) 또는 다른 디스플레이 스크린을 포함한다고 결정할 수 있다. 태블릿(500)은 도 4a 및 4c와 관련하여 도시된 디스플레이 스크린(305) 또는 광원(305)의 하나 이상의 구성요소 또는 기능을 갖는 디스플레이 스크린을 포함할 수 있다. 태블릿의 광원(305)은 디스플레이 스크린일 수 있다. 태블릿(500)은 도 4a, 4c 및 6a와 관련하여 도시된 피드백 센서의 하나 이상의 구성요소 또는 기능을 포함하는 하나 이상의 피드백 센서를 포함할 수 있다.
태블릿(500)은 네트워크, 예컨대 무선 네트워크 또는 셀룰러 네트워크를 통해 NSS(105)와 통신할 수 있다. NSS(105)는 일부 구현예에서 NSS(105) 또는 그 구성요소를 실행할 수 있다. 예를 들어, 태블릿(500)은 NSS(105)의 적어도 하나의 기능을 제공하도록 구성된 애플리케이션 또는 자원을 개시, 개방 또는 스위칭할 수 있다. 태블릿(500)은 배경 처리 또는 우위 처리(background process)로서 애플리케이션을 실행할 수 있다. 예를 들어, 애플리케이션에 대한 그래프 사용자 인터페이스는 배경에 있을 수 있는 반면, 애플리케이션은 태블릿의 디스플레이 스크린(305)으로 하여금 뇌 동조를 위한 원하는 주파수(예를 들어, 40 Hz)로 변화 또는 변조되는 컨텐츠 또는 광을 오버레이하도록 한다.
태블릿(500)은 하나 이상의 피드백 센서(605)를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 태블릿은 사용자가 태블릿(500)을 잡고 있음을 검출하기 위하여 하나 이상의 피드백 센서(605)를 사용할 수 있다. 태블릿은 광원(305)과 사용자 사이의 거리를 결정하기 위하여 하나 이상의 피드백 센서(605)를 사용할 수 있다. 태블릿은 광원(305)과 사용자의 머리 사이의 거리를 결정하기 위하여 하나 이상의 피드백 센서(605)를 사용할 수 있다. 태블릿은 광원(305)과 사용자의 눈 사이에 거리를 결정하기 위하여 하나 이상의 피드백 센서(605)를 사용할 수 있다.
일부 구현예에서, 태블릿(500)은 거리를 결정하기 위하여 수신기(receiver)를 포함하는 피드백 센서(605)를 사용할 수 있다. 태블릿은 신호를 전송하고 전송된 신호가 태블릿(500)을 떠나 객체(예를 들어, 사용자의 머리)에 튀어오르고 피드백 센서(605)로부터 수신되는데 걸리는 시간의 양을 측정할 수 있다. 태블릿(500) 또는 NSS(105)는 측정된 시간의 양 및 전송된 신호의 속도(예를 들어, 광 속도)를 기반으로 거리를 결정할 수 있다.
일부 구현예에서, 태블릿(500)은 거리를 결정하기 위하여 두 개의 피드백 센서(605)를 포함할 수 있다. 두 개의 피드백 센서(605)는 전송기를 포함하는 제1 피드백 센서(605) 및 수신기를 포함하는 제2 피드백 센서를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 태블릿(500)은 둘 이상의 카메라를 포함하는 둘 이상의 피드백 센서(605)를 포함할 수 있다. 둘 이상의 카메라는 각각의 카메라 상의 객체(예를 들어, 사용자의 머리)의 각도 및 위치를 측정하고, 측정된 각도 및 위치를 사용하여 태블릿(500)과 객체 사이의 거리를 결정하거나 계산할 수 있다.
일부 구현예에서, 태블릿(500)(또는 그 애플리케이션)은 사용자 입력을 수신함으로써 태블릿과 사용자 머리 사이의 거리를 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력은 대략 사용자 머리의 크기를 포함할 수 있다. 그런 다음, 태블릿(500)은 입력된 대략적 크기를 기반으로 사용자의 머리로부터 거리를 결정할 수 있다.
태블릿(500), 애플리케이션, 또는 NSS(105)는 측정된 또는 결정된 거리를 사용하여 태블릿(500)의 광원(305)에 의해 방출된 광 펄스 또는 광 플래시를 조정할 수 있다. 예를 들어, 태블릿(500)은 거리를 기반으로 광원(305)에 의해 방출된 광 펄스의 강도를 조정할 수 있다. 태블릿(500)은 광원(305)과 눈 사이의 거리와 관계없이 눈에 일정하거나 유사한 강도를 유지하기 위하여, 거리를 기반으로 강도를 조정할 수 있다. 태블릿은 거리의 제곱에 비례하여 강도를 증가시킬 수 있다.
태블릿(500)은 뇌파 동조를 위한 광 펄스 또는 변조 주파수를 생성하기 위하여 디스플레이 스크린 상의 하나 이상의 픽셀을 조작할 수 있다. 태블릿(500)은 뇌파 동조를 위한 변조 주파수를 생성하기 위하여 광원, 광 펄스 또는 다른 패턴을 오버레이할 수 있다. 가상 현실 헤드셋(401)과 유사하게, 태블릿은 원치않는 주파수, 파장 또는 강도를 걸러내거나 수정할 수 있다.
프레임(400)와 유사하게, 태블릿(500)은 주변 광, 환경 파라미터 또는 피드백을 기반으로 광원(305)에 의해 생성된 광 펄스 또는 광 플래시의 파라미터를 조정할 수 있다.
일부 구현예에서, 태블릿(500)은 뇌파 동조를 위한 광 펄스 또는 변조 주파수를 생성하도록 구성된 애플리케이션을 실행할 수 있다. 애플리케이션은 태블릿의 디스플레이 스크린에서 디스플레이된 모든 컨텐츠가 원하는 주파수의 광 펄스로서 디스플레이되도록 태블릿의 배경에서 실행할 수 있다. 태블릿은 사용자의 응시 방향을 검출하도록 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 태블릿은 태블릿의 카메라를 통해 사용자의 눈의 이미지를 캡쳐함으로써 응시 방향을 검출할 수 있다. 태블릿(500)은 사용자의 응시 방향을 기반으로 디스플레이 스크린의 특정 위치에서 광 펄스를 생성하도록 구성될 수 있다. 직접 시야가 채용되는 구현예에서, 광 펄스는 사용자의 응시에 해당하는 디스플레이 스크린의 위치에 디스플레이될 수 있다. 주변 시야가 채용되는 구현예에서, 광 펄스는 사용자의 응시에 해당하는 디스플레이 스크린의 부분 밖의 디스플레이 스크린의 위치에서 디스플레이될 수 있다.
H. 청각 자극을 통한 신경 자극
도 9는 일 구현예에 따른 청각 자극을 통한 신경 자극을 위한 시스템을 도시하는 블록도이다. 시스템(900)은 신경 자극 시스템("NSS")(905)를 포함할 수 있다. NSS(905)는 청각 NSS(905) 또는 NSS(905)로 지칭될 수 있다. 간단히 요약하면, 청각 신경 자극 시스템("NSS")(905)은 하나 이상의 소리 생성 모듈(910), 소리 조정 모듈(915), 원치않는 주파수 필터링 모듈(920), 프로파일 매니저(925), 부작용 관리 모듈(930), 피드백 모니터(935), 데이터 저장소(940), 소리 시그널링 구성요소(950), 필터링 구성요소(955) 또는 피드백 구성요소(960)를 포함하거나, 액세스하거나, 접속하거나, 또는 통신할 수 있다. 소리 생성 모듈(910), 소리 조정 모듈(915), 원치않는 주파수 필터링 모듈(920), 프로파일 매니저(925), 부작용 관리 모듈(930), 피드백 모니터(935), 소리 시그널링 구성요소(950), 필터링 구성요소(955) 또는 피드백 구성요소(960)는 적어도 하나의 처리 유닛 또는 다른 논리 장치, 예컨대 프로그래밍 가능한 논리 어레이 엔진 또는 데이터베이스 저장소(940)와 통신하도록 구성된 모듈을 포함할 수 있다. 소리 생성 모듈(910), 소리 조정 모듈(915), 원치않는 주파수 필터링 모듈(920), 프로파일 매니저(925), 부작용 관리 모듈(930), 피드백 모니터(935), 소리 시그널링 구성요소(950), 필터링 구성요소(955) 또는 피드백 구성요소(960)는 개별 구성요소들, 단일 구성요소 또는 NSS(905)의 부분일 수 있다. 시스템(100) 및 그 구성요소, 예컨대 NSS(905)는 하드웨어 요소, 예컨대 하나 이상의 프로세서, 논리 장치 또는 회로를 포함할 수 있다. 시스템(100) 및 그 구성요소, 예컨대 NSS(905)는 도 7a 및 7b의 시스템(700)에 도시된 하나 이상의 하드웨어 또는 접속 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)의 구성요소는 하나 이상의 프로세서(721), 액세스 스토리지(728) 또는 메모리(722)를 포함하거나 실행할 수 있고, 네트워크 인터페이스(718)를 통해 통신할 수 있다.
여전히 도 9를 참조하면, 더욱 상세하게는, NSS(905)는 적어도 하나의 소리 생성 모듈(910)을 포함할 수 있다. 소리 생성 모듈(910)은 명령을 제공하거나 하나 이상의 사전결정된 파라미터를 갖는, 소리 신호, 예컨대 소리 파열(audio burst), 소리 펄스, 소리 첩(audio chirp), 소리 스위프(audio sweep) 또는 다른 음향파(acoustic wave)와 같은 소리 신호 생성을 유발하거나 촉진하기 위하여 소리 시그널링 구성요소(950)와 접속하도록 설계되고 구성될 수 있다. 소리 생성 모듈(910)은 NSS(905)의 하나 이상의 모듈 또는 구성요소로부터 명령 또는 데이터 패킷을 수신하고 처리하기 위하여 하드웨어 또는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 소리 생성 모듈(910)은 명령을 생성하여 소리 시그널링 구성요소(950)로 하여금 소리 신호를 생성하도록 할 수 있다. 소리 생성 모듈(910)은 소리 시그널링 구성요소(950)를 제어하거나 그로 하여금 하나 이상의 사전결정된 파라미터를 갖는 소리 신호를 생성하도록 할 수 있다.
소리 생성 모듈(910)은 소리 시그널링 구성요소(950)에 통신가능하게 연결될 수 있다. 소리 생성 모듈(910)은 회로, 전기 와이어, 데이터 포트, 네트워크 포트, 전력선, 접지, 전기적 접촉 또는 핀을 통해 소리 시그널링 구성요소(950)와 통신할 수 있다. 소리 생성 모듈(910)은 하나 이상의 무선 프로토콜, 예컨대 블루투스, 블루투스 저에너지, 지그비, Z-웨이브, IEEE 802.11, WIFI, 3G, 4G, LTE, 근거리 무선통신("NFC"), 또는 기타 단거리, 중거리 또는 장거리 통신 프로토콜 등을 사용하여 소리 시그널링 구성요소(950)와 무선으로 통신할 수 있다. 소리 생성 모듈(910)은 소리 시그널링 구성요소(950)와 무선으로 또는 유선으로 통신하기 위하여 네트워크 인터페이스(718)를 포함하거나 액세스할 수 있다.
소리 생성 모듈(910)은, 소리 시그널링 구성요소(950)로 하여금 하나 이상의 사전결정된 파라미터를 갖는 소리 신호를 생성, 차단, 제어 또는 제공하기 위하여, 다양한 유형의 소각 시그널링 구성요소(950)를 접속, 제어 또는 관리할 수 있다. 소리 생성 모듈(910)은 소리 시그널링 구성요소(950)의 음원(audio source)을 구동하도록 구성된 드라이버를 포함할 수 있다. 예를 들어, 음원은 스피커를 포함할 수 있고, 소리 생성 모듈(910)(또는 소리 시그널링 구성요소)은 전기 에너지를 음파(sound wave) 또는 음향파로 전환하는 변환기를 포함할 수 있다. 소리 생성 모듈(910)은 원하는 음향 특징을 갖는 소리 신호를 생성하기 위해 스피커를 구동하기 위하여 특정 전압 및 전류 특징을 갖는 전기 또는 전력을 공급하도록 구성된 컴퓨팅 칩, 마이크로칩, 회로, 마이크로컨트롤러, 연산 증폭기, 트랜지스터, 레지스터 또는 다이오드를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 소리 생성 모듈(910)은 소리 시그널링 구성요소(950)에 명령하여 소리 신호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 소리 신호는 도 10a에 도시한 바와 같은 음향파(1000)를 포함할 수 있다. 소리 신호는 다중 음향파를 포함할 수 있다. 소리 신호는 하나 이상의 음향파를 생성할 수 있다. 음향파(1000)는 기체, 액체 및 고체와 같은 매질을 통해 이동하는 압력 및 변위(displacement)의 기계적 파동을 포함하거나 그것으로 형성될 수 있다. 음향파는 매질을 통해 이동하여 진동, 사운드, 초음파 또는 초저주파를 유발할 수 있다. 음향파는 공기, 물 또는 고체를 통해 종파(longitudinal waves)로서 전파될 수 있다. 음향파는 횡파로서 고체를 통해 전파될 수 있다.
음향파는 내부 힘(예를 들어, 탄성 또는 점성)에 의해 매질에서 전파되는 압력, 응력, 입자 변위 또는 입자 속도의 진동 또는 이렇게 전파된 진동의 중첩(superposition)으로 인해 사운드를 생성할 수 있다. 사운드는 이 진동에 의해 유발된 청각 감지를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 사운드는 음향파의 수신 및 뇌의 감지를 지칭할 수 있다.
소리 시그널링 구성요소(950) 또는 그 음원은 음원의 진동판(diaphragm)을 진동시킴으로써 음향파를 생성할 수 있다. 예를 들어, 음원은 기계적 진동을 사운드로 상호전환하도록 구성된 변환기와 같은 진동판을 포함할 수 있다. 진동판은 그 가장자리에 매달린 다양한 재료의 얇은 막 또는 시트를 포함할 수 있다. 음파의 다양한 압력은 음향파 또는 사운드를 생성할 수 있는 진동판에 기계적 진동을 부여한다.
도 10a에 도시된 음향파(1000)는 파장(1010)을 포함한다. 파장(1010)은 연속하는 크레스트(1020) 사이의 거리를 지칭할 수 있다. 파장(1010)은 음향파의 주파수 및 음향파의 속도와 관련될 수 있다. 예를 들어, 파장은 음향파의 속도를 음향파의 주파수로 나눈 몫으로서 결정될 수 있다. 음향파의 속도는 주파수와 파장의 곱일 수 있다. 음향파의 주파수는 음향파의 속도를 음향파의 파장으로 나눈 몫일 수 있다. 따라서, 음향파의 주파수 및 파장은 반비례할 수 있다. 사운드의 속도는 음향파가 전파되는 매질을 기반으로 달라질 수 있다. 예를 들어, 공기 중 사운드의 속도는 초당 343 미터일 수 있다.
크레스트(1020)는 파의 상단 또는 최대 값을 갖는 파 상의 지점을 지칭할 수 있다. 매질의 변위는 파의 크레스트(1020)의 최대이다. 골(trough)(1015)은 크레스트(1020)의 반대이다. 골(1015)은 변위의 최소량에 해당하는 파 상의 최소 또는 최저 지점이다.
음향파(1000)는 진폭(1005)을 포함할 수 있다. 진폭(1005)은 평형 위치로부터 측정된 음향파(1000)의 진동(vibration) 또는 진동(oscillation)의 최대 범위를 지칭할 수 있다. 음향파(1000)는 동일한 이동 방향(1025)으로 진동하는 경우 종파일 수 있다. 일부 경우, 음향파(1000)는 전파 방향의 직각으로 진동하는 횡파일 수 있다.
소리 생성 모듈(910)은 소리 시그널링 구성요소(950)에 명령하여 하나 이상의 사전결정된 진폭 또는 파장을 갖는 음향파 또는 음파를 생성할 수 있다. 사람 귀에 들릴 수 있는 음향파의 파장은 대략 17 미터 내지 17 밀리미터(또는 20 Hz 내지 20 kHz) 범위이다. 소리 생성 모듈(910)은 가청 스펙트럼 내의 또는 밖의 음향파의 하나 이상의 특성을 추가로 규정할 수 있다. 예를 들어, 음향파의 주파수는 0 내지 50 kHz 범위일 수 있다. 일부 구현예에서, 음향파의 주파수는 8 내지 12 kHz 범위일 수 있다. 일부 구현예에서, 음향파의 주파수는 10 kHz일 수 있다.
NSS(905)는 음향파(1000)의 특성을 변조, 수정, 변화 또는 변경할 수 있다. 예를 들어, NSS(905)는 음향파의 진폭 또는 파장을 변조할 수 있다. 도 10b 및 도 10c에 도시한 바와 같이, NSS(905)는 음향파(1000)의 진폭(1005)을 조정, 조각 또는 수정할 수 있다. 예를 들어, NSS(905)는 도 10b에 도시한 바와 같이 진폭(1005)을 낮춰 사운드가 더 작아지도록 하거나, 도 10c에 도시한 바와 같이 진폭(1005)을 높여 사운드가 더 커지게 할 수 있다.
일부 경우에, NSS(905)는 음향파의 파장(1010)을 조정, 조작 또는 수정할 수 있다. 도 10d 및 도 10e에 도시한 바와 같이, NSS(905)는 음향파(1000)의 파장(1010)을 조정, 조작 또는 수정할 수 있다. 예를 들어, NSS(905)는 도 10d에 도시한 바와 같이 파장(1010)을 증가시켜 사운드가 낮은 피치를 갖도록 하거나, 도 10e에 도시한 바와 같이 파장(1010)을 감소시켜 사운드가 높은 피치를 갖도록 할 수 있다.
NSS(905)는 음향파를 변조할 수 있다. 음향파의 변조는 음향파의 하나 이상의 특성을 변조하는 것을 포함한다. 음향파의 변조는 음향파를 걸러내는 것, 예컨대 원치않는 주파수를 걸러내는 것 또는 음향파를 더 낮은 진폭으로 감쇠하는 것을 포함한다. 음향파의 변조는 하나 이상의 추가 음향파를 원래 음향파에 부가하는 것을 포함할 수 있다. 음향파의 변조는, 생성된 결합 음향파가 변조된 음향파에 해당하는 보강적 또는 상쇄적 간섭이 있도록, 음향파를 결합하는 것을 포함할 수 있다.
NSS(905)는 시간 간격을 기반으로 음향파의 하나 이상의 특성을 변조 또는 변화시킬 수 있다. NSS(905)는 시간 간격의 끝에 음향파의 하나 이상의 특성을 변화시킬 수 있다. 예를 들어, NSS(905)는 30초, 1분, 2분, 3분, 5분, 7분, 10분 또는 15분마다 음향파의 특성을 변화시킬 수 있다. NSS(905)는 음향파의 변조 주파수를 변화시킬 수 있는데, 여기서 변조 주파수는 음향 펄스의 펄스 속도 간격의 반복된 변조 또는 역수를 지칭한다. 변조 주파수는 사전결정되거나 원하는 주파수일 수 있다. 변조 주파수는 신경 진동의 원하는 자극 주파수에 해당할 수 있다. 변조 주파수는 뇌파 동조를 촉진하거나 유발하도록 설정될 수 있다. NSS(905)는 변조 주파수 또는 주파수를 0.1 Hz 내지 10,000 Hz 범위의 주파수로 설정할 수 있다. 예를 들어, NSS(905)는 변조 주파수를 .1 Hz, 1 Hz, 5 Hz, 10 Hz, 20 Hz, 25 Hz, 30 Hz, 31 Hz, 32 Hz, 33 Hz, 34 Hz, 35 Hz, 36 Hz, 37 Hz, 38 Hz, 39 Hz, 40 Hz, 41 Hz, 42 Hz, 43 Hz, 44 Hz, 45 Hz, 46 Hz, 47 Hz, 48 Hz, 49 Hz, 50 Hz, 60 Hz, 70 Hz, 80 Hz, 90 Hz, 100 Hz, 150 Hz, 200 Hz, 250 Hz, 300 Hz, 400 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz, 3000 Hz, 4,000 Hz, 5000 Hz, 6,000 Hz, 7,000 Hz, 8,000 Hz, 9,000 Hz, 또는 10,000 Hz로 설정할 수 있다.
소리 생성 모듈(910)은 음향파의 파열, 소리 펄스 또는 음향파에 대한 변조를 포함하는 소리 신호를 제공도록 결정할 수 있다. 소리 생성 모듈(910)은 소리 시그널링 구성요소(950)로 하여금 음향 파열 또는 펄스를 생성하도록 할 수 있다. 음향 펄스는 음향파의 파열 또는 뇌에 의해 사운드의 변화로 감지되는 음향파의 어떤 특징에 대한 변조를 지칭할 수 있다. 음원은 40 Hz의 펄스 반복 주파수를 제공하기 위하여, 사정결정된 또는 고정된 펄스 속도 간격, 예컨대 0.025초마다를 기반으로 켜고 끌 수 있다. 음원은 0.1 Hz 내지 10 kHz 또는 그 이상 범위의 펄스 반복 주파수를 제공하기 위하여 켜고 끌 수 있다.
예를 들어, 도 10f-10i는 음향파의 파열 또는 변조의 파열를 도시한다. 음향파의 파열은 예를 들어, 소리 톤, 빕(beeps) 또는 클릭을 포함할 수 있다. 변조는 음향파의 진폭의 변화, 음향파의 주파수 또는 파장의 변화, 원래 음향파 위의 다른 음향파의 오버레잉 또는 음향파의 수정 또는 변화를 지칭할 수 있다.
예를 들어, 도 10f는 일 구현예에 따른 음향 파열(1035a-c) (또는 변조 펄스(1035a-c))을 도시한다. 음향 파열(1035a-c)은 y축이 음향파의 파라미터(예를 들어, 주파수, 파장 또는 진폭)를 나타내는 그래프를 통해 도시될 수 있다. x축은 시간(예를 들어, 초, 밀리초 또는 마이크로초)을 나타낼 수 있다.
소리 신호는 상이한 주파수들, 파장들 또는 진폭들 사이에서 변조된 변조 음향파를 포함할 수 있다. 예를 들어, NSS(905)는 Ma과 같은 소리 스펙트럼 내의 주파수와 Mo과 같은 소리 스펙트럼 밖의 주파수 사이에서 음향파를 변조할 수 있다. NSS(905)는 둘 이상의 주파수 사이, 온 상태와 오프 상태 사이, 또는 고전력 상태와 저전력 상태 사이에서 음향파를 변조할 수 있다.
음향 파열(1035a-c)은 음향파 파라미터의 값 Mo 과 상이한 값 Ma을 갖는 음향파 파라미터를 가질 수 있다. 변조 Ma는 주파수 또는 파장 또는 진폭을 지칭할 수 있다. 펄스(1035a-c)는 펄스 속도 간격(PRI)(1040)으로 생성될 수 있다.
예를 들어, 음향파 파라미터는 음향파의 주파수일 수 있다. 제1 값 Mo는 10 kHz와 같은 음향파의 저주파수 또는 반송 주파수(carrier frequency)일 수 있다. 제2 값 Ma는 제1 주파수 Mo와 상이할 수 있다. 제2 주파수 Ma는 제1 주파수 Mo보다 낮거나 높을 수 있다. 예를 들어, 제2 주파수 Ma는 11 kHz일 수 있다. 제1 주파수와 제2 주파수 사이의 차이는 사람 귀의 감도 수준을 기반으로 결정되거나 설정될 수 있다. 제1 주파수와 제2 주파수 사이의 차이는 대상체의 프로파일 정보(945)를 기반으로 결정되거나 설정될 수 있다. 제1 주파수 Mo와 제2 주파수 Ma 사이의 차이는 음향파의 변조 또는 변화가 뇌파 동조를 촉진하도록 결정될 수 있다.
일부 경우에, 음향 파열(1035a)을 생성하는데 사용된 음향파의 파라미터는 Ma에서 일정할 수 있으며, 이로써 도 10f에 도시한 바와 같이 직사각형파를 생성할 수 있다. 일부 구현예에서, 3개의 펄스(1035a-c)는 각각 동일한 주파수 Ma를 갖는 음향파를 포함할 수 있다.
음향 파열 또는 펄스 각각의 폭(예를 들어, 파라미터 Ma를 갖는 음향파의 파열의 지속시간)은 펄스 폭(1030a)에 해당할 수 있다. 펄스 폭(1030a)은 파열의 길이 또는 지속시간을 지칭할 수 있다. 펄스 폭(1030a)은 시간 또는 거리의 단위로 측정될 수 있다. 일부 구현예에서, 펄스(1035a-c)는 서로 상이한 주파수를 갖는 음향파를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 펄스(1035a-c)는 도 10g에 도시한 바와 같이 서로 상이한 펄스 폭(1030a)들을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 10g의 제1 펄스(1035d)는 펄스 폭(1030a)을 갖는 반면, 제2 펄스(1035e)는 제1 펄스 폭(1030a)보다 큰 제2 펄스 폭(1030b)을 갖는다. 제3 펄스(1035f)는 제2 펄스폭(1030b) 보다 작은 제3 펄스 폭(1030c)을 가질 수 있다. 제3 펄스 폭(1030c)은 제1 펄스 폭(1030a) 보다 작을 수 있다. 펄스 트레인의 펄스(1035d-f)의 펄스 폭(1030a-c)은 달라질 수 있으나, 소리 생성 모듈(910)은 펄스 트레인에 대하여 일정한 펄스 속도 간격(1040)을 유지할 수 있다.
펄스(1035a-c)는 펄스 속도 간격(1040)을 갖는 펄스 트레인을 형성할 수 있다. 펄스 속도 간격(1040)은 시간 단위를 사용하여 정량화될 수 있다. 펄스 속도 간격(1040)은 펄스 트레인(201)의 펄스 주파수를 기반으로 할 수 있다. 펄스 트레인(1001)의 펄스 주파수는 변조 주파수로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 소리 생성 모듈(910)은 40 Hz와 같은 사전결정된 주파수를 갖는 펄스 트레인(201)을 제공할 수 있다. 이를 위하여, 소리 생성 모듈(910)은 주파수의 역수를 취함으로써(예를 들어, 1을 펄스 트레인에 대한 사전결정된 주파수로 나눔) 펄스 속도 간격(1040)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 소리 생성 모듈(910)은 1을 40 Hz로 나눔으로써 40 Hz의 역수를 취하여, 펄스 속도 간격(1040)을 0.025초로 결정할 수 있다. 펄스 속도 간격(1040)은 펄스 트레인 전체에 걸쳐 일정하게 유지될 수 있다. 일부 구현예에서, 펄스 속도 간격(1040)은 펄스 트레인 전체에 걸쳐 또는 하나의 펄스 트레인으로부터 후속 펄스 트레인으로 달라질 수 있다. 일부 구현예에서, 펄스 속도 간격(1040)은 달라지는 반면, 1초 동안 전송된 펄스의 수는 고정될 수 있다.
일부 구현예에서, 소리 생성 모듈(910)은 주파수, 진폭 또는 파장이 달라지는 음향파를 갖는 소리 파열 또는 소리 펄스를 생성할 수 있다. 예를 들어, 소리 생성 모듈(910)은 도 10h에 도시한 바와 같이 소리 펄스의 음향파 주파수, 진폭 또는 파장이 펄스의 시작에서부터 펄스의 끝까지 증가하는 업-첩 펄스를 생성할 수 있다. 예를 들어, 펄스(1035g)의 시작에서 음향파 주파수, 진폭 또는 파장은 Ma일 수 있다. 펄스(1035g)의 음향파 주파수, 진폭 또는 파장은 Ma로부터 펄스(1035g)의 중간에서 Mb까지 증가한 다음, 펄스(1035g)의 끝에서 최대 Mc까지 증가할 수 있다. 따라서, 펄스(1035g)를 생성하는데 사용된 음향파 주파수, 진폭 또는 파장은 Ma 내지 Mc 범위일 수 있다. 주파수, 진폭 또는 파장은 선형으로, 기하급수적으로 또는 어떤 다른 속도 또는 곡선을 기반으로 증가할 수 있다. 음향파의 하나 이상의 주파수, 진폭 또는 파장은 펄스의 시작에서부터 펄스의 끝까지 변화될 수 있다.
소리 생성 모듈(910)은 도 10i에 도시한 바와 같이 음향 펄스의 음향파 주파수, 진폭 또는 파장이 펄스의 시작에서부터 펄스의 끝까지 감소하는 다운-첩 펄스를 생성할 수 있다. 예를 들어, 펄스(1035j)의 시작에서 음향파 주파수, 진폭 또는 파장은 Mc일 수 있다. 펄스(1035j)의 음향파 주파수, 진폭 또는 파장은 Mc로부터 펄스(1035j)의 중간에서 Mb까지 감소한 다음, 펄스(1035j)의 끝에서 최소 Ma까지 감소할 수 있다. 따라서, 펄스(1035j)를 생성하는데 사용된 음향파 주파수, 진폭 또는 파장은 Mc 내지 Ma 범위일 수 있다. 주파수, 진폭 또는 파장은 선형으로, 기하급수적으로 또는 어떤 다른 속도 또는 곡선을 기반으로 감소할 수 있다. 음향파의 하나 이상의 주파수, 진폭 또는 파장은 펄스의 시작에서부터 펄스의 끝까지 변화될 수 있다.
일부 구현예에서, 소리 생성 모듈(910)은 뇌의 특정 또는 사전결정된 부분 또는 특정 피질을 자극하기 위하여 소리 시그널링 구성요소(950)에 명령하거나 그로 하여금 소리 펄스를 생성하도록 할 수 있다. 소리 펄스의 주파수, 파장, 변조 주파수, 진폭 및 다른 측면, 톤 또는 음악 기반 자극은 어떤 피질이 자극을 처리하도록 채용되는지 지시할 수 있다. 소리 시그널링 구성요소(950)는 관심의 특정 또는 일반 영역을 표적화하기 위하여 자극의 표현을 변조함으로써 피질의 개별 부분을 자극할 수 있다. 소리 자극의 변조 파라미터 또는 진폭은 피질의 어떤 영역이 자극되는지 지시할 수 있다. 예를 들어, 피질의 상이한 영역들은 특징적 주파수라고 불리는 상이한 주파수들를 처리하도록 채용된다. 또한, 일부 대상체는 양귀와 달리 하나의 귀를 자극함으로써 개선될 수 있기 때문에, 자극의 귀 편측성(laterality)은 피질 반응에 영향을 줄 수 있다.
소리 시그널링 구성요소(950)는 소리 생성 모듈(910)의 명령에 반응하여 소리 펄스를 생성하도록 설계되고 구성될 수 있다. 명령은 예를 들어 소리 펄스의 파라미터, 예컨대, 음향파의 주파수 또는 파장, 펄스의 지속시간, 펄스 트레인의 주파수, 펄스 속도 간격, 또는 펄스 트레인의 지속시간(예를 들어, 펄스 트레인의 펄스 수 또는 사전결정된 주파수를 갖는 펄스 트레인을 전송하는 시간 길이)을 포함할 수 있다. 소리 펄스는 뇌에 의해 귀와 같은 달팽이관 수단을 통해 감지, 관찰 또는 식별될 수 있다. 소리 펄스는 귀에 근접한 음원 스피커, 예컨대 헤드폰, 이어버드(earbuds), 골전도 젼환기, 또는 달팽이관 임플란트를 통해 귀로 전송될 수 있다. 소리 펄스는 귀에 근접하지 않는 음원 또는 스피커, 예컨대 서라운드 사운드 스피커 시스템, 책꽂이 스피커, 또는 귀에 직접 또는 간접적으로 접촉하지 않는 다른 스피커를 통해 귀로 전송될 수 있다.
도 11a는 일 구현예에 따른, 양귀(binaural) 비트 또는 양귀 펄스를 사용하는 소리 신호를 도시한다. 간략히 요약하면, 양귀 비트는 대상체의 각 귀에 상이한 톤(tone)을 제공하는 것을 지칭한다. 뇌가 두 가지 상이한 톤을 감지할 때, 뇌는 두 톤을 함께 혼합하여 하나의 펄스를 생성한다. 두 가지 상이한 톤은 톤들의 합이 원하는 펄스 속도 간격(1040)을 갖는 하나의 펄스 트레인을 생성하도록 선택될 수 있다.
소리 시그널링 구성요소(950)는 대상체의 제1 귀에 소리 신호를 제공하는 제1 음원, 및 대상체의 제2 귀에 제2 소리 신호를 제공하는 제2 음원을 포함할 수 있다. 제1 음원 및 제2 음원은 서로 상이할 수 있다. 제1 귀는 제1 음원으로부터 제1 소리 신호만 감지할 수 있고, 제2 귀는 제2 음원으로부터 제2 소리 신호만 수신할 수 있다. 음원은 예를 들어 헤드폰, 이어버드 또는 골전도 변환기를 포함할 수 있다. 음원은 스테레오 음원을 포함할 수 있다.
소리 생성 구성요소(910)는 제1 귀를 위한 제1 톤 및 제2 귀를 위한 상이한 제2 톤을 선택할 수 있다. 톤은 그 지속시간, 피치, 강도(또는 음량) 또는 음색(timbre)(또는 음질)에 의해 특징지어질 수 있다. 일부 경우에, 서로 상이한 주파수를 가지면, 제1 톤 및 제2 톤은 서로 상이할 수 있다. 일부 경우에, 서로 상이한 위상 오프셋을 가지면, 제1 톤 및 제2 톤은 서로 상이할 수 있다. 제1 톤 및 제2 톤은 각각 순수한 톤일 수 있다. 순수한 톤은 단일 주파수를 갖는 사인곡선(sinusoidal) 파형을 갖는 톤일 수 있다.
도 11a에 도시한 바와 같이, 제1 톤 또는 오프셋톤(offset wave)(1105)은 제2 톤(1110) 또는 반송파(carrier wave)(1110)와는 약간 상이하다. 제1 톤(1105)은 제2 톤(1110) 보다 높은 주파수를 갖는다. 제1 톤(1105)은 대상체의 귀 중 하나 안으로 삽입된 제1 이어버드에 의해 생성될 수 있고, 제2 톤(1110)은 대상체의 다른 하나의 귀 안으로 삽입된 제2 이어버드에 의해 생성될 수 있다. 뇌의 청각 피질이 제1 톤(1105) 및 제2 톤(1110)을 감지할 때, 뇌는 이들 두 톤을 합할 수 있다. 뇌는 이들 두 톤에 해당하는 음향 파형을 합할 수 있다. 뇌는 파형 합계(1115)에 의해 도시된 바와 같이 이들 두 파형을 합할 수 있다. 상이한 파라미터(예컨대 상이한 주파수 또는 위상 오프셋)를 갖는 제1 및 제2 톤으로 인해, 파의 일부는 서로 가산 및 감산되어 하나 이상의 펄스(1130)(또는 비트(1130))를 갖는 파형(1115)을 야기한다. 펄스(1130)는 평형인 부분(1125)에 의해 분리될 수 있다. 이들 두 상이한 파형을 함께 혼합함으로써 뇌에 의해 감지된 펄스(1130)는 뇌파 동조를 유도할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(905)는 피치 패닝 기술을 사용하여 양귀 비트를 생성할 수 있다. 예를 들어, 소리 생성 모듈(910) 또는 소리 조정 모듈(915)은 사운드 파일의 피치 또는 단일 톤 업 다운을 변조함과 동시에, 한쪽이 약간 더 높은 피치를 가지면서 다른 한쪽은 약간 더 낮은 피치를 갖도록 스테레오 양쪽 사이에서 변조를 패닝(panning)하기 위하여 필터를 포함하거나 사용할 수 있다. 스테레오 양쪽은 대상체의 제1 귀에 소리 신호를 생성하고 제공하는 제1 음원, 및 대상체의 제2 귀에 소리 신호를 생성하고 제공하는 제2 음원을 지칭한다. 사운드 파일은 음향파의 표현 또는 정보를 저장하도록 구성된 파일 형식을 지칭할 수 있다. 사운드 파일 형식의 예로는 .mp3, .wav, .aac, .m4a, .smf 등을 들 수 있다.
NSS(905)는 피치 패닝 기술을 사용하여, 스테레오 헤드폰을 통해 들을 때 양귀 비트와 유사한 방식으로 뇌에 의해 감지되는 일종의 공간 배치를 생성할 수 있다. 따라서, NSS(905)는 이러한 피치 패닝 기술을 사용하여 단일 톤 또는 단일 사운드 파일을 사용하여 펄스 또는 비트를 생성할 수 있다.
일부 경우에, NSS(905)는 한귀(monaural) 비트 또는 한귀 펄스를 생성할 수 있다. 한귀 비트 또는 펄스는 두 톤을 결합하여 하나의 비트를 형성하여 생성된다는 점에서 양귀 비트와 유사하다. NSS(905) 또는 시스템(100)의 구성요소는 사운드가 귀에 도달하기 전에 디지털 또는 아날로그 기술을 이용하여 두 톤을 결합함으로써 한귀 비트를 형성할 수 있는데, 이는 양귀 비트에서와 같이 뇌가 파형을 결합하는 것과 대조적이다. 예를 들어, NSS(905) (또는 소리 생성 구성요소(910))는 결합될 때 원하는 펄스 속도 간격을 갖는 비트 또는 펄스를 생성하는 두 개의 상이한 파형을 식별하고 선택할 수 있다. NSS(905)는 제1 음향 파형의 제1 디지털 표현을 식별하고, 제1 음향 파형과는 다른 파라미터를 갖는 제2 음향 파형의 제2 디지털 표현을 식별할 수 있다. NSS(905)는 제1 및 제2 디지털 파형을 결합하여, 제1 디지털 파형 및 제2 디지털 파형과는 상이한 제3 디지털 파형을 생성할 수 있다. NSS(905)는 디지털 형식의 제3 디지털 파형을 소리 시그널링 구성요소(950)로 전송할 수 있다. NSS(905)는 디지털 파형을 아날로그 형식으로 변환하여 아날로그 형식을 소리 시그널링 구성요소(950)에 전송할 수 있다. 그런 다음, 소리 시그널링 구성요소(950)는 음원을 통해 하나 또는 양쪽 귀에 의해 감지될 사운드를 생성할 수 있다. 사운드는 원하는 펄스 속도 간격(1040)으로 이격된 펄스 또는 비트를 포함할 수 있다.
도 11b는 일 구현예에 따른, 등시성(isochronic) 톤을 갖는 음향 펄스를 도시한다. 등시성 톤은 균등하게 이격된 톤 펄스이다. 등시성 톤은 두 개의 상이한 톤을 결합하지 않고 생성될 수 있다. NSS(905) 또는 시스템(100)의 다른 구성요소는 톤을 켜고 끔으로써 등시성 톤을 생성할 수 있다. NSS(905)는 소리 시그널링 구성요소에 명령하여 켜고 끄게 함으로써 등시성 톤 또는 펄스를 생성할 수 있다. NSS(905)는, 사운드가 펄스(1135) 중에 생성되고 무효 부분(1140) 중에 생성되지 않도록, 음향파의 디지털 표현을 수정하여 음향파의 디지털 값을 제거하거나 설정할 수 있다.
음향파를 켜고 끔으로써, NSS(905)는 40 Hz와 같이 원하는 자극 주파수에 해당하는 펄스 속도 간격(1040)만큼 이격된 음향 펄스(1135)를 설정할 수 있다. 원하는 PRI(1040)으로 이격된 등시성 펄스는 뇌파 동조를 유도할 수 있다.
도 11c는 일 구현예에 따른, 사운드 트랙을 사용하여 NSS(905)에 의해 생성된 소리 펄스를 도시한다. 사운드 트랙은 다중의 상이한 주파수, 진폭 또는 톤을 포함하는 복잡한 음향파를 포함하거나 지칭할 수 있다. 예를 들어, 사운드 트랙은 목소리 트랙, 악기 트랙, 목소리와 악기를 둘 다 갖는 음악 트랙, 자연의 소리 또는 백색 잡음을 포함할 수 있다.
NSS(905)는 사운트 트랙을 변조하여 사운드의 구성요소를 리드미컬하게 조정함으로써 뇌파 동조를 유도할 수 있다. 예를 들어, NSS(905)는 음향파 또는 사운드 트랙의 진폭을 증가 또는 감소시킴으로써 볼륨을 변조하여, 뇌파 동조를 유도하기 위한 자극 주파수에 해당하는 리듬 자극(rhythmic stimulus)을 생성할 수 있다. 따라서, NSS(905)는 뇌파 동조를 유도하기 위하여 원하는 자극 주파수에 해당하는 펄스 속도 간격을 갖는 음향 펄스를 사운드 트랙 내에 내장(embed)할 수 있다. NSS(905)는 뇌파 동조를 유도하기 위해 원하는 자극 주파수에 해당하는 펄스 속도 간격을 갖는 음향 펄스를 갖는 새롭고 수정된 사운드 트랙을 생성하기 위하여 사운드 트랙을 조작할 수 있다.
도 11c에 도시한 바와 같이, 펄스(1135)는 제1 수준 Va로부터 제2 수준 Vb까지 볼륨을 변조함으로써 생성된다. 음향파(345)의 부분(1140) 동안, NSS(905)는 볼륨을 Va에 설정하거나 유지할 수 있다. 볼륨 Va는 부분(1140) 동안 파의 진폭 또는 파(345)의 최대 진폭 또는 크레스트를 지칭할 수 있다. NSS(905)는 부분(1135)동안 볼륨을 Vb로 조정, 변화 또는 증가시킬 수 있다. NSS(905)는 사전결정된 양, 예컨대 백분율, 데시벨 수, 대상체-특이적 양 또는 다른 양에 의해 볼륨을 증가시킬 수 있다. NSS(905)는 펄스(1135)에 대한 원하는 펄스 길이에 해당하는 지속시간 동안 볼륨을 Vb로 설정하거나 유지할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(905)는 수준 Vb에서 수준 Va로 볼륨을 감쇠하기 위한 감쇠기를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, NSS(905)는 감쇠기(예를 들어, 소리 시그널링 구성요소(950)의 감쇠기)에 명령하여, 수준 Vb에서 수준 Va로 볼륨을 감쇠하도록 할 수 있다. 일부 구현예에서, NSS(905)는 수준 Va에서 수준 Vb로 볼륨을 증폭 또는 증가시키기 위한 증폭기를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, NSS(905)는 증폭기(예를 들어, 소리 시그널링 구성요소(950)의 증폭기)에 명령하여, 수준 Va에서 수준 Vb로 볼륨을 증폭 또는 증가시키도록 할 수 있다.
다시 도 9를 참조하면, NSS(905)는 적어도 하나의 소리 조정 모듈(915)을 포함, 액세스, 접속 또는 통신할 수 있다. 소리 조정 모듈(915)은 소리 신호, 예컨대 주파수, 진폭, 파장, 패턴과 관련된 파라미터 또는 소리 신호의 다른 파라미터를 조정하도록 설계 또는 구성될 수 있다. 소리 조정 모듈(915)은 프로파일 정보 또는 피드백을 기반으로 소리 신호의 파라미터를 자동으로 변화시킬 수 있다. 소리 조정 모듈(915)은 피드백 모니터(935)로부터 피드백 정보를 수신할 수 있다. 소리 조정 모듈(915)은 부작용 관리 모듈(930)로부터 명령 또는 정보를 수신할 수 있다. 소리 조정 모듈(915)은 프로파일 매니저(925)로부터 프로파일 정보를 수신할 수 있다.
소리 조정 모듈(915)은 청각 자극 신호와 주변 사운드 수준 사이의 대비율을 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 소리 조정 모듈(915)은 대상체의 귀에 또는 그 근방에서 주변 사운드 수준을 결정하거나 검출할 수 있다. 소리 조정 모듈(915)은 주변 사운드 수준에 대한 상대적 소리원 또는 청각 자극 신호의 볼륨 또는 톤을 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 소리 조정 모듈(915)은 개선 세션에 대한 순응을 촉진하거나 부작용을 감소시키기 위하여 이러한 대비율을 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 소리 조정 모듈(915)은 예를 들어 낮은 주의 수준 또는 만족스러운 신경 자극의 부족을 검출하면 대비율을 증가시킬 수 있다.
NSS(905)는 적어도 하나의 원치않는 주파수 필터링 모듈(920)을 포함, 액세스, 접속 또는 통신할 수 있다. 원치않는 주파수 필터링 모듈(920)은 바람직하지 않은 소리 신호의 주파수를 차단, 완화, 감소 또는 여과하도록 설계되고 구성되어, 그러한 소리 신호가 뇌로부터 감지되는 것을 방지하거나 그 양을 감소시킬 수 있다. 원치않는 주파수 필터링 모듈(920)은 필터링 구성요소(955)과 접속, 명령, 제어 또는 통신하여, 필터링 구성요소(955)로 하여금 신경 진동 상의 원치않는 주파수의 효과를 차단, 감쇠 또는 감소시키도록 할 수 있다.
원치않는 주파수 필터링 모듈(920)은 능동 잡음 제어 구성요소(active noise control component)(예를 들어, 도 12b에 도시된 능동 잡음 소거 구성요소(1215))를 포함할 수 있다. 능동 잡음 제어는 능동 잡음 소거(cancellation) 또는 능동 잡음 감소를 지칭하거나 포함할 수 있다. 능동 잡음 제어는 제1 사운드를 소거하거나 감쇠하기 위하여 특별히 선택된 파라미터를 갖는 제2 사운드를 부가함으로써 원치않는 사운드를 감소시킬 수 있다. 일부 경우에, 능동 잡음 제어 구성요소는 원래의 원치않는 사운드와 동일한 진폭을 갖지만 역 위상(또는 반대위상)을 갖는 음파를 방출할 수 있다. 두 개의 파는 결합되어 새로운 파를 형성하고 상쇄간섭(destructive interference)에 의해 효과적으로 서로를 소거할 수 있다.
능동 잡음 제어 구성요소는 아날로그 회로 또는 디지털 신호 처리를 포함할 수 있다. 활성 잡은 제어 구성요소는 배경 청각 또는 한귀 잡음의 파형을 분석하기 위한 적응형(adaptive) 기술을 포함할 수 있다. 배경 잡음에 반응하여, 능동 잡음 제어 구성요소는 위상 시프트하거나 원래 신호의 극성을 역전시킬 수 있는 소리 신호를 생성할 수 있다. 이러한 역 신호는 변환기 또는 스피커에 의해 증폭되어, 원래 파형의 진폭에 직접 비례하는 음파를 형성하여, 상쇄간섭을 일으킬 수 있다. 이는 감지가능한 잡음의 볼륨을 감소시킬 수 있다.
일부 구현예에서, 잡음-소거 스피커는 음원 스피커와 공동-배치될 수 있다. 일부 구현예에서, 잡음 소거 스피커는 감쇠할 음원과 공동-배치될 수 있다.
원치않는 주파수 필터링 모듈(920)은 청각 뇌파 동조에 악영향을 미칠 수 있는 원치않는 주파수를 걸러낼 수 있다. 예를 들어, 능동 잡음 제어 구성요소는 소리 신호가 원하는 펄스 속도 간격을 갖는 음향 파열뿐만 아니라 원치않는 펄스 속도 간격을 갖는 음향 파열을 포함하는지 식별할 수 있다. 능동 잡음 제어 구성요소는 원치않는 펄스 속도 간격을 갖는 음향 파열에 해당하는 파형을 식별하고, 원치않는 음향 파열을 소거하거나 감쇠하기 위하여 역 위상 파형을 생상한다.
NSS(105)는 적어도 하나의 프로파일 매니저(925)를 포함, 액세스, 접속 또는 통신할 수 있다. 프로파일 매니저(925)는 청각 뇌 동조와 관련된 하나 이상의 대상체와 관련된 정보를 저장, 업데이트, 검색 또는 관리하도록 설계되거나 구성될 수 있다. 프로파일 정보는 예를 들어 과거의 개선 정보, 과거 뇌 동조 정보, 투여 정보, 음향파의 파라미터, 피드백, 생리적 정보, 환경적 정보 또는 뇌 동조의 시스템 및 방법과 관련된 다른 데이터를 포함할 수 있다.
NSS(905)는 적어도 하나의 부작용 관리 모듈(930)을 포함, 액세스, 접속 또는 통신할 수 있다. 부작용 관리 모듈(930)은 부작용을 감소시키기 위하여 소리 조정 모듈(915) 또는 소리 생성 모듈(910)에 정보를 제공하여 부작용을 감소시키기 위해 소리 신호의 하나 이상의 파라미터를 변화시키도록 설계되고 구성될 수 있다. 부작용으로는 예를 들어 오심, 편두통, 피로, 발작, 귀의 피로, 난청(deafness), 귀울림(ringing) 또는 이명(tinnitus) 등이 있다.
부작용 관리 모듈(930)은 NSS(905)의 일 구성요소에 자동으로 명령하여 소리 신호의 파라미터를 변경 또는 변화시킬 수 있다. 부작용 관리 모듈(930)은 부작용을 감소시키기 위한 사전결정된 임계치로 구성될 수 있다. 예를 들어, 부작용 관리 모듈(930)은 펄스 트레인의 최대 지속시간, 음향파의 최대 진폭, 최대 볼륨, 펄스 트레인의 최대 사용율(예를 들어, 펄스 폭에 펄스 트레인의 주파수를 곱한 값), 일정 기간 동안(예를 들어, 1시간, 2시간, 12시간 또는 24시간) 뇌파 동조 개선의 최대 수로 구성될 수 있다.
부작용 관리 모듈(930)은 피드백 정보에 반응하여 소리 신호의 파라미터에 변화를 유발할 수 있다. 부작용 관리 모듈(930)은 피드백 모니터(935)로부터 피드백을 수신할 수 있다. 부작용 관리 모듈(930)은 피드백을 기반으로 소리 신호의 파라미터를 조정할 것을 결정할 수 있다. 부작용 관리 모듈(930)은 피드백을 임계치와 비교하여 소리 신호의 파라미터를 조정할 것을 결정할 수 있다.
부작용 관리 모듈(930)은 소리 신호에 대한 조정을 결정하기 위하여 현재 소리 신호 및 피드백에 대한 정책 또는 규칙을 적용하는 정책 엔진으로 구성되거나 이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 피드백이 소리 신호를 수신하는 환자가 임계치 초과의 심박수 또는 맥박수를 갖는다고 표시하면, 부작용 관리 모듈(930)은 맥박이 임계치보다 낮은 값으로 또는 임계치보다 낮은 제2 임계치보다 낮은 값으로 안정화될 때까지 펄스 트레인을 끌 수 있다.
NSS(905)는 적어도 하나의 피드백 모니터(935)를 포함, 액세스, 접속 또는 통신할 수 있다. 피드백 모니터는 피드백 구성요소(960)로부터 피드백 정보를 수신하도록 설계되고 구성될 수 있다. 피드백 구성요소(960)는 예를 들어 피드백 센서(1405), 예컨대 온도 센서, 심박 또는 맥박 모니터, 생리 센서, 주변 잡음 센서, 마이크로폰, 주변온도 센서, 혈압 모니터, 뇌파 센서, EEG 프로브, 사람 눈의 전방과 후방 사이에 존재하는 각막-망막 고정 전위를 측정하도록 구성된 전기안구도기록("EOG") 프로브, 가속도계, 자이로스코프, 동작 감지기, 근접 센서, 카메라, 마이크로폰, 또는 광 검출기를 포함할 수 있다.
NSS(905)는 피드백에 반응하여 소리 자극 신호를 조정할 수 있다. NSS(905)는 생리적 상태, 예컨대 심박수, 혈압, 주의 수준, 불안(agitation), 온도 등에 반응하여, 소리 자극 신호의 파라미터를 증가 또는 감소시킬 수 있다. NSS(905)는 소리 자극 신호 위에 청각 신호를 오버레이할 수 있다. NSS(905)는 청각 자극 신호 위에 소리 프롬프트 또는 메세지를 오버레이할 수 있다. 소리 프롬프트는 개선 세션에 남아있는 지속시간을 표시할 수 있다. 소리 프롬프트는 사전녹음된 메세지, 예컨대 청각 자극을 수신하는 대상체 또는 사용자게게 알려진 사람으로부터의 메세지를 포함할 수 있다. 소리 프롬프트는 지도, 훈련, 격려, 리마인더, 동기부여 메세지 또는 순응을 촉진하거나, 주의력을 개선하거나 또는 대상체의 불안을 감소시킬 수 있는 기타 메세지의 단어(words)를 포함할 수 있다.
I. 청각 자극을 통한 신경 자극을 위하여 구성된 시스템 및 장치
도 12a는 일 구현예를 따른 청각 뇌 동조를 위한 시스템을 도시한다. 시스템(1200)은 하나 이상의 스피커(1205)를 포함할 수 있다. 시스템(1200)은 하나 이상의 마이크로폰을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 시스템은 스피커(1205) 및 마이크로폰(1210)을 모두 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 시스템(1200)은 스피커(1205)를 포함하지만 마이클로폰(1210)은 포함하지 않을 수 있다. 일부 구현예에서, 시스템(1200)은 마이크로폰(1210)을 포함하지만 스피커(1210)은 포함하지 않을 수 있다.
스피커(1205)는 소리 시그널링 구성요소(950)와 통합될 수 있다. 소리 시그널링 구성요소(950)는 스피커(1205)를 포함할 수 있다. 스피커(1205)는 소리 시그널링 구성요소(950)와 상호작용하거나 통신할 수 있다. 예를 들어, 소리 시그널링 구성요소(950)는 스피커(1205)에게 명령하여 사운드를 생성할 수 있다.
마이크로폰(1210)은 피드백 구성요소(960)와 통합될 수 있다. 피드백 구성요소(960)는 마이크로폰(1210)을 포함할 수 있다. 마이크로폰(1210)은 피드백 구성요소(960)와 상호작용하거나 통신할 수 있다. 예를 들어, 피드백 구성요소(960)는 정보, 데이터 또는 신호를 마이크로폰(1210)으로부터 수신할 수 있다.
일부 구현예에서, 스피커(1205)와 마이크로폰(1210)은 함께 통합되거나 동일한 장치일 수 있다. 예를 들어, 스피커(1205)는 마이크로폰(1210)으로 기능하도록 구성될 수 있다. NSS(905)는 스피커(1205)를 스피커 모드에서 마이크로폰 모드로 컸다껐다할(toggle) 수 있다.
일부 구현예에서, 시스템(1200)은 대상체의 귀 중 하나에 배치된 단일 스피커(1205)를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 시스템(1200)은 두 개의 스피커를 포함할 수 있다. 두 개의 스피커 중 제1 스피커는 제1 귀에 배치되고, 두 개의 스피커 중 제2 스피커는 제2 귀에 배치될 수 있다. 일부 구현예에서, 추가 스피커는 대상체의 머리 전방에 또는 대상체의 머리 후방에 배치될 수 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 마이크로폰(1210)이 하나 또는 양 귀에, 대상체의 머리 전방에 또는 대상체의 머리 후방에 배치될 수 있다.
스피커(1205)는 전기 신호로부터 사운드를 생성하도록 구성된 동적 콘 스피커를 포함할 수 있다. 스피커(1205)는 가청 범위(예를 들어, 60 Hz 내지 20,000 Hz)의 일부 또는 전부에 걸쳐 주파수를 갖는 음향파를 생성하기 위한 전 범위 구동기(full-range driver)를 포함할 수 있다. 스피커(1205)는 가청 범위 밖의 주파수, 예컨대 0 내지 60 Hz 또는 초음파 범위, 예컨대 20 kHz 내지 4 GHz의 주파수를 갖는 음향파를 생성하는 구동기를 포함할 수 있다. 스피커(1205)는 가청 주파수 범위의 다양한 부분에서 사운드를 생성하는 하나 이상의 변환기 또는 구동기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스피커(1205)는 높은 범위 주파수(예를 들어, 2,000 Hz 내지 20,000 Hz)를 위한 트위터(tweeters), 중간 주파수(예를 들어, 250 Hz 내지 2000 Hz)를 위한 중간 범위 구동기, 또는 저주파수(예를 들어, 60 Hz 내지 250 Hz)를 위한 우퍼를 포함할 수 있다.
스피커(1205)는 사운드를 생성하기 위하여 하나 이상의 스피커 하드웨어, 구성요소 또는 기술을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스피커(1205)는 사운드를 생성하기 위한 진동판을 포함할 수 있다. 스피커(1205)는 고정된 코일을 사용하여 자화된 금속 조각을 진동시키는 무빙-아이언 확성기(moving-iron loudspeaker)를 포함할 수 있다. 스피커(1205)는 압전 스피커(piezoelectric speaker)를 포함할 수 있다. 압전 스피커는 압전 효과를 사용하여 압전 재료에 전압을 인가하여 동작을 생성함으로써 사운드를 생성할 수 있는데, 이러한 동작은 진동판 및 공명기(resonator)를 사용하여 가청 사운드로 전환된다.
스피커(1205)는 다양한 유형의 하드웨어 또는 기술, 예컨대 정자기(magnetostatic) 확성기, 자기왜곡(magnetostrictive) 확성기, 정전(electrostatic) 확성기, 리본 스피커, 평면 자기 확성기, 벤딩 파 확성기, 동축(coaxial) 드라이버, 호른(horn) 확성기, 하일 에어 모션 변환기(Heil air motion transducers) 또는 투명 이온 전도 스피커를 포함할 수 있다.
일부 경우에, 스피커(1205)는 진동판을 포함할 수 않을 수 있다. 예를 들어, 스피커(1205)는 방사 요소로서 전기 프라즈마를 사용하는 플라즈마 아크 스피커(plasma arc speaker)일 수 있다. 스피커(1205)는 탄소 나노 튜브 박막을 사용하는 열음향 스피커(thermoacoustic speaker)일 수 있다. 스피커(1205)는 연속하여 피치를 변화시키는 블레이드를 갖는 팬(fan)을 포함하는 회전식 우퍼일 수 있다.
일부 구현예에서, 스피커(1205)는 헤드폰 또는 한 쌍의 헤드폰, 이어스피커, 이어폰 또는 이어버드를 포함할 수 있다. 헤드폰은 확성기에 비해 비교적 작은 스피커일 수 있다. 헤드폰은 귀 내에, 귀 주위에, 또는 귀 또는 귀 근처에 놓이도록 설계되고 구성될 수 있다. 헤드폰은 전기 신호를 대상체의 귀에 해당 사운드로 전환시키는 전기음향 변환기를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 헤드폰(1205)은 헤드폰 증폭기, 예컨대 통합 증폭기(integrated amplifier) 또는 독립형 유닛을 포함하거나 그와 접속할 수 있다.
일부 구현예에서, 스피커(1205)는 음파의 그것과 유사한 방식으로 공기를 이도(auditory canal) 내로 밀어내어 고막을 밀어내는 에어 제트(air jet)를 포함할 수 있는 헤드폰을 포함할 수 있다. 공기의 파열(구별가능한 사운드가 있거나 없음)을 통한 고막의 압축 및 희박(rarefaction)은 청각 신호와 유사한 신경 진동의 주파수를 제어할 수 있다. 예를 들어, 스피커(1205)는 에어 제트, 또는 신경 진동의 주파수에 영향을 주기 위해 고막을 압축하거나 밀어내기 위하여 이도 안팎으로 공기를 밀어내거나 끌어당기거나 또는 둘다 하는 인-이어(in-ear) 헤드폰과 유사한 장치를 포함할 수 있다. NSS(905)는 에어 제트에 명령하거나 구성하거나 또는 그로 하여금 사전결정된 주파수로 공기 파열을 생성하도록 할 수 있다.
일부 구현예에서, 헤드폰은 유선 또는 무선 연결을 통해 소리 시그널링 구성요소(950)에 연결될 수 있다. 일부 구현예에서, 소리 시그널링 구성요소(950)는 헤드폰을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 헤드폰(1205)은 유선 또는 무선 연결을 통해 NSS(905)의 하나 이상의 구성요소와 접속할 수 있다. 일부 구현예에서, 헤드폰(1205)은 NSS(905)의 하나 이상의 구성요소, 예컨대 소리 생성 모듈(910), 소리 조정 모듈(915), 원치않는 주파수 필터링 모듈(920), 프로파일 매니저(925), 부작용 관리 모듈(930), 피드백 모니터(935), 소리 시그널링 구성요소(950), 필터링 구성요소(955) 또는 피드백 구성요소(960)를 포함할 수 있다.
스피커(1205)는 다양한 유형의 헤드폰을 포함하거나 그 안에 통합될 수 있다. 예를 들어, 헤드폰은 예를 들어 외부 잡음을 감쇠하기 위하여 머리에 대항하여 밀봉하도록 설계되고 구성된 원형 또는 타원형 이어패드를 포함하는 덮개형(circumaural) 헤드폰(예를 들어, 풀 사이즈 헤드폰)을 포함할 수 있다. 덮개형 헤드폰은 외부 산만함을 줄이면서 몰입형 청각 뇌파 자극 경험을 제공하는 것을 촉진할 수 있다. 일부 구현예에서, 헤드폰은 귀 주위를 누르기보다 귀에 대항하여 누르는 패드를 포함하는 수프라-오랄(supra-aural) 헤드폰을 포함할 수 있다. 수프라-오랄 헤드폰은 외부 잡음의 감쇠를 더 적게 제공할 수 있다.
덮개형 헤드폰 및 수프라-오랄 헤드폰 둘다 오픈 백(open back), 클로스즈 백(closed back) 또는 세미오픈 백(semi open back)을 가질 수 있다. 오픈 백은 더 많은 사운드를 누설하고 더 많은 주변 사운드를 들어오게 허용하지만, 보다 자연스러운 또는 스피커 같은 사운드를 제공한다. 따라서, 클로스드 백 헤드폰은 오픈 백 헤드폰에 비해 더 많은 주변 잡음을 차단하므로, 외부 산만함을 줄이면서 더 몰입감 있는 청각 뇌파 자극 경험을 제공한다.
일부 구현예에서, 헤드폰은 이어피팅(ear-fitting) 헤드폰, 예컨대, 이어폰 또는 인-이어 헤드폰을 포함할 수 있다. 이어폰 (또는 이어버드)는 외이에 직접 피팅되고 이도를 향하지만 이도에 삽입되지 않는 작은 헤드폰을 지칭할 수 있다. 그러나, 이어폰은 최소한의 음향 격리를 제공하고 주변 잡음이 들어오게 허용한다. 인-이어 헤드폰(또는 인-이어 모니터 또는 캐널폰(canalphone))은 이도 내에 삽입하기 위하여 설계되고 구성될 수 있는 작은 헤드폰을 지칭할 수 있다. 인-이어 헤드폰은 이도에 관여하여 이어폰과 비교하여 더 많은 주변 잡음을 차단할 수 있으므로, 보다 몰입감 있는 청각 뇌파 자극 경험을 제공한다. 인-이어 헤드폰은 하나 이상의 재료, 예컨대 실리콘 고무, 엘라스토머 또는 폼(foam)으로 제조 또는 형성된 이도 플러그를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 인-이어 헤드폰은 이도의 맞춤형 주조물을 포함하여, 대상체에 추가된 편안함 및 잡음 격리를 제공하는 맞춤형-몰드 플러그를 생성할 수 있는데, 이로써 청각 뇌파 자극 경험의 몰입도를 더욱 개선할 수 있다.
일부 구현예에서, 하나 이상의 마이크로폰(1210)은 사운드를 검출하는데 사용될 수 있다. 마이크로폰(1210)은 스피커(1205)와 통합될 수 있다. 마이크로폰(1210)은 NSS(905) 또는 시스템(100)의 다른 구성요소에 피드백 정보를 제공할 수 있다. 마이크로폰(1210)은 스피커(1205)에 피드백을 제공하여 스피커(1205)로 하여금 소리 신호의 파라미터를 조정하도록 할 수 있다.
마이크로폰(1210)은 사운드를 전기 신호로 전환하는 변환기를 포함할 수 있다. 마이크로폰(1210)은 전자기 유도, 커패시턴스 변화 또는 압전성을 사용하여 공기압 변화(air pressure variations)로부터 전기 신호를 생성할 수 있다. 일부 경우에, 마이크로폰(1210)은 신호가 기록되거나 처리되기 전에 신호를 증폭하기 위하여 전치 증폭기(pre-amplifier)를 포함하거나 그에 연결될 수 있다. 마이크로폰(1210)은 하나 이상의 유형의 마이크로폰, 예컨대 콘덴서 마이크로폰, RF 콘덴서 마이크로폰, 일렉트렛 콘덴서, 다이나믹 마이크로폰, 무빙-코일 마이크로폰, 리본 마이크로폰, 카본 마이크로폰, 압전 마이크로폰, 수정 마이크로폰, 광섬유 마이크로폰, 레이저 마이크로폰, 액체 또는 물 마이크로폰, 마이크로전자기계 시스템("MEMS") 마이크로폰, 또는 마이크로폰으로서 스피커를 포함할 수 있다.
피드백 구성요소(960)는 사운드를 획득, 식별 또는 수신하기 위하여 마이크로폰(1210)을 포함하거나 그와 접속할 수 있다. 피드백 구성요소(960)는 주변 잡음을 획득할 수 있다. 피드백 구성요소(960)는 스피커(1205)로부터 사운드를 획득하여 NSS(905)가 스피커(1205)에 의해 생성된 소리 신호의 특징을 조정하는 것을 촉진할 수 있다. 마이크로폰(1210)은 대상체로부터 목소리 입력, 소리 커맨드, 명령, 요청, 피드백 정보 또는 설문조사 질문에 대한 응답을 수신할 수 있다.
일부 구현예에서, 하나 이상의 스피커(1205)는 하나 이상의 마이크로폰(1210)과 통합될 수 있다. 예를 들어, 스피커(1205)와 마이크로폰(1210)은 헤드셋을 형성하여 단일 외장 내에 놓일 수 있고, 또는 스피커(1205)와 마이크로폰(1210)이 사운드 생성 모드와 사운드 수신 모드 사이를 컸다껐다하도록 구조적으로 설계될 수 있기 때문에 심지어 동일한 장치일 수 있다.
도 12b는 일 구현예에 따른 청각 뇌 동조를 위한 시스템 구조를 도시한다. 시스템(1200)은 적어도 하나의 스피커(1205)를 포함할 수 있다. 시스템(1200)은 적어도 하나의 마이크로폰(1210)을 포함할 수 있다. 시스템(1200)은 적어도 하나의 능동 잡음 소거 구성요소(1215)를 포함할 수 있다. 시스템(1200)은 적어도 하나의 피드백 센서(1225)를 포함할 수 있다. 시스템(1200)은 NSS(905)를 포함하거나 그와 접속할 수 있다. 시스템(1200)은 오디오 플레이어(1220)를 포함하거나 그와 접속할 수 있다.
시스템(1200)은 제1 귀에 배치된 제1 스피커(1205)를 포함할 수 있다. 시스템(1200)은 제2 귀에 배치된 제2 스피커(1205)를 포함할 수 있다. 시스템(1200)은 제1 마이크로폰(1210)과 통신가능하게 연결된 제1 능동 잡음 소거 구성요소(1215)를 포함할 수 있다. 시스템(1200)은 제2 마이크로폰(1210)과 통신가능하게 연결된 제2 능동 잡음 소거 구성요소(1215)를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 능동 잡음 소거 구성요소(1215)는 제1 스피커(1205) 및 제2 스피커(1205) 둘다와 통신하거나, 또는 제1 마이크로폰(1210) 및 제2 마이크로폰(1210) 둘다와 통신할 수 있다. 시스템(1200)은 능동 잡음 소거 구성요소(1215)와 통신가능하게 연결된 제1 마이크로폰(1210)을 포함할 수 있다. 시스템(1200)은 능동 잡음 소거 구성요소(1215)와 통신가능하게 연결된 제2 마이크로폰(1210)을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 마이크로폰(1210), 스피커(1205) 및 능동 잡음 소거 구성요소 각각은 NSS(905)와 통신하거나 접속할 수 있다. 일부 구현예에서, 시스템(1200)은 NSS(905), 스피커(1205), 마이크로폰(1210), 또는 능동 잡음 소거 구성요소(1215)에 통신가능하게 연결된 피드백 센서(1225) 및 제2 피드백 센서(1225)를 포함할 수 있다.
동작시, 및 일부 구현예에서, 오디오 플레이어(1220)는 음악 트랙을 재생할 수 있다. 오디오 플레이어(1220)는 제1 및 제2 스피커(1205)에 유선 또는 무선 연결을 통해 음악 트랙에 해당하는 소리 신호를 제공할 수 있다. 일부 구현예에서, NSS(905)는 오디오 플레이어로부터 소리 신호를 중개할(intercept) 수 있다. 예를 들어, NSS(905)는 오디오 플레이어(1220)로부터 디지털 또는 아날로그 소리 신호를 수신할 수 있다. NSS(905)는 오디오 플레이어(1220) 및 스피커(1205)를 중재할(intermediary) 수 있다. NSS(905)는 청각 뇌파 자극 신호를 내장하기 위하여 음악에 해당하는 소리 신호를 분석할 수 있다. 예를 들어, NSS(905)는 도 11c에 도시된 펄스 속도 간격을 갖는 음향 펄스를 생성하기 위하여 오디오 플레이어(1220)로부터의 청각 신호의 볼륨을 조정할 수 있다. 일부 구현예에서, NSS(905)는 양귀 비트 기술을 사용하여, 뇌에 의해 감지될 때 결합하여 원하는 자극 주파수를 갖는 서로 상이한 청각 신호들을 제1 및 제2 스피커에 제공할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(905)는 뇌가 동일하거나 실질적으로 동일한 시간에(예를 들어, 1 밀리초, 2 밀리초, 5 밀리초, 또는 10 밀리초 이내) 소리 신호를 감지하도록 제1 스피커와 제2 스피커(1205) 사이에 대기시간(latency)을 조정할 수 있다. NSS(905)는 소리 신호가 동시에 스피커로부터 전송되도록 대기시간을 고려하여 소리 신호를 버퍼링할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(905)는 오디오 플레이어(1220) 및 스피커를 중재하지 않을 수 있다. 예를 들어, NSS(905)는 디지털 음악 저장소로부터 음악 트랙을 수신할 수 있다. NSS(905)는 원하는 PRI에 따라 음향 펄스를 내장하기 위하여 음악 트랙을 조작하거나 수정할 수 있다. 그런 다음, NSS(905)는 수정된 음악 트랙을 오디오 플레이어(1220)에 제공하여, 수정된 소리 신호를 스피커(1205)에 제공할 수 있다.
일부 구현예에서, 능동 잡음 소거 구성요소(1215)는 마이크로폰(1210)으로부터 주변 잡음 정보를 수신하고, 원치않는 주파수 또는 잡음을 식별하고, 역 위상 파형을 생성하여 원치않는 파형을 소거하거나 감쇠할 수 있다. 일부 구현예에서, 시스템(1200)은 잡음 소거 구성요소(1215)에 의해 제공된 잡음 소거 파형을 생성하는 추가 스피커를 포함할 수 있다. 잡음 소거 구성요소(1215)는 추가 스피커를 포함할 수 있다.
시스템(1200)의 피드백 센서(1225)는 환경 파라미터 또는 생리적 상태와 같은 피드백 정보를 검출할 수 있다. 피드백 센서(1225)는 피드백 정보를 NSS(905)에 제공할 수 있다. NSS(905)는 피드백 정보에 기반하여 소리 신호를 조정하거나 변화시킬 수 있다. 예를 들어, NSS(905)는 대상체의 맥박수가 사전결정된 임계치를 초과한다고 결정한 다음 소리 신호의 볼륨을 낮출 수 있다. NSS(905)는 청각 신호의 볼륨이 임계치를 초과하는 것을 검출하고 진폭을 감소시킬 수 있다. NSS(905)는 맥박 간격이 임계치 미만이라고 결정할 수 있는데, 이는 대상체가 주목하지 않고 만족스러운 수준의 주의를 소리 신호에 기울이지 않는다는 것을 표시할 수 있으며, NSS(905)는 소리 신호의 진폭을 증가시키거나 톤 또는 음악 트랙을 변화시킬 수 있다. 일부 구현예에서, NSS(905)는 시간 간격을 기반으로 톤 또는 음악 트랙을 변화시킬 수 있다. 톤 또는 음악 트랙을 변화시키면 대상체는 청각 자극에 대하여 더 크게 주의하게 되고, 이는 뇌파 동조를 촉진할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(905)는 EEG 프로브(1225)로부터 신경 진동 정보를 수신하고, EEG 정보를 기반으로 청각 자극을 조정할 수 있다. 예를 들어, NSS(905)는, 프로브 정보로부터, 신경이 원치않는 주파수에서 진동하고 있다고 결정할 수 있다. NSS(905)는 마이크로폰(1210)을 사용하여 주변 잡음에서 해당 원치않는 주파수를 식별할 수 있다. 그런 다음, NSS(905)는 능동 잡음 소거 구성요소(1215)에게 명령하여 원치않는 주파수를 갖는 주변 잡음에 해당하는 파형을 소거하도록 할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(905)는 수동 잡음 필터(passive noise filter)를 효력발생시킬 수 있다. 수동 잡음 필터는 잡음의 원치않는 주파수를 걸러내는 하나 이상의 레지스터, 커패시터 또는 인덕터를 갖는 회로를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 수동 필터는 사운드 절연 재료, 방음재 또는 흡음재를 포함할 수 있다.
도 12c는 일 구현예에 따른 청각 뇌 동조를 위한 시스템 구조를 도시한다. 시스템(1201)은 주변 잡음원(1230)을 사용하여 청각 뇌파 자극을 제공할 수 있다. 예를 들어, 시스템(1201)은 주변 잡음(1230)을 검출하는 마이크로폰(1210)을 포함할 수 있다. 마이크로폰(1210)은 검출된 주변 잡음을 NSS(905)에 제공할 수 있다. NSS(905)는 제1 스피커(1205) 또는 제2 스피커(1205)에 제공하기 전에 주변 잡음(1230)을 수정할 수 있다. 일부 구현예에서, 시스템(1201)은 보청기와 통합되거나 접속될 수 있다. 보청기는 청력을 개선하기 위해 설계된 장치일 수 있다.
NSS(905)는 원하는 펄스 속도 간격을 갖는 음향 파열을 생성하기 위하여 주변 잡음(1230)의 진폭을 증가시키거나 감소시킬 수 있다. NSS(905)는 수정된 소리 신호를 제1 및 제2 스피커(1205)에 제공하여 청각 뇌파 동조를 촉진할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(905)는 클릭 트레인, 톤 또는 다른 음향 펄스를 주변 잡음(1230) 위에 오버레이할 수 있다. 예를 들어, NSS(905)는 주변 잡음 정보를 마이크로폰(1210)으로부터 수신하고, 청각 자극 신호를 주변 잡음 정보에 적용한 다음, 결합된 주변 잡음 정보 및 청각 자극 신호를 제1 및 제2 스피커(1205)에 제공할 수 있다. 일부 경우에, NSS(905)는 청각 자극 신호를 스피커(1205)에 제공하기 전에 주변 잡음(1230) 중의 원치않는 주파수를 걸러낼 수 있다.
따라서, 청각 자극의 일부로서 주변 잡음(1230)을 사용하여, 대상체는 뇌파 동조를 촉진하기 위하여 청각 자극을 수신하는 동안, 주위를 관찰하거나 일상적 활동을 수행할 수 있다.
도 13은 일 구현예에 따른 청각 뇌 동조를 위한 시스템 구조를 도시한다. 시스템(1300)은 실내 환경을 이용하여 뇌파 동조를 위한 청각 자극을 제공할 수 있다. 시스템(1300)은 하나 이상의 스피커를 포함할 수 있다. 시스템(1300)은 서라운드 사운드 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템(1300)은 좌측 스피커(1310), 우측 스피커(1315), 중앙 스피커(1305), 우측 서라운드 스피커(1325), 및 좌측 서라운드 스피커(1330)을 포함할 수 있다. 시스템(1300)은 서브-우퍼(1320)를 포함할 수 있다. 시스템(1300)은 마이크로폰(1210)을 포함할 수 있다. 시스템(1300)은 5.1 서라운드 시스템을 포함하거나 지칭할 수 있다. 일부 구현예에서, 시스템(1300)은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 그 이상의 스피커를 가질 수 있다.
서라운드 시스템을 사용하여 청각 자극을 제공할 때, NSS(905)는 동일하거나 상이한 소리 신호를 시스템(1300) 내의 각 스피커에 제공할 수 있다. NSS(905)는 뇌파 동조를 촉진하기 위하여, 시스템(1300) 내 하나 이상의 스피커에 제공되는 소리 신호를 수정하거나 조정할 수 있다. 예를 들어, NSS(905)는 마이크로폰(1210)으로부터 피드백을 수신하고, 마이크로폰(1210)의 위치에 해당하는 실내의 한 위치에 있는 대상체에 제공되는 청각 자극을 최적화하기 위하여 소리 신호를 수정, 조작 또는 조정할 수 있다. NSS(905)는 스피커에 의해 생성되어 마이크로폰(1210)을 향게 전파되는 음향 빔 또는 파를 분석함으로써 마이크로폰(1210)에 해당하는 위치에서 감지되는 청각 자극을 최적화하거나 개선할 수 있다.
NSS(905)는 각 스피커의 설계 및 구성에 대한 정보로 구성될 수 있다. 예를 들어, 스피커(1305)는 각도(1335)를 갖는 방향으로 사운드를 생성할 수 있고; 스피커(1310)는 각도(1340)를 갖는 방향으로 이동하는 사운드를 생성할 수 있고; 스피커(1315)는 각도(1345)를 갖는 방향으로 이동하는 사운드를 생성할 수 있고; 스피커(1325)는 각도(1355)를 갖는 방향으로 이동하는 사운드를 생성할 수 있고; 스피커(1330)는 각도(1350)를 갖는 방향으로 이동하는 사운드를 생성할 수 있다. 이들 각도는 각 스피커에 대한 최적 또는 사전결정된 각도일 수 있다. 이들 각도는, 마이크로폰(1210)에 해당하는 위치에 있는 사람이 최적의 청각 자극을 수신할 수 있도록 하는, 각 스피커의 최적 각도를 지칭할 수 있다. 따라서, 시스템(1300)의 스피커는 대상체를 향한 청각 자극을 전송하도록 배향될 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(905)는 하나 이상의 스피커를 효력발생시키거나 무력화시킬 수 있다. 일부 구현예에서, NSS(905)는 뇌파 동조를 촉진하기 위하여 스피커의 볼륨을 증가 또는 감소시킬 수 있다. NSS(905)는 음악 트랙, 텔레비젼 소리, 영화 소리, 인터넷 소리, 셋톱박스의 소리 출력, 또는 다른 음원을 중개할 수 있다. NSS(905)는 수신된 소리를 조정 또는 조작하고, 조정된 소리 신호를 시스템(1300)의 스피커에 전송하여 뇌파 동조를 유도할 수 있다.
도 14는 사람의 머리에, 그 위에 또는 근처에 놓인 또는 배치된 피드백 센서(1405)를 도시한다. 피드백 센서(1405)는 예를 들어 뇌파 활동을 검출하는 EEG 프로브를 포함할 수 있다.
피드백 모니터(935)는 하나 이상의 피드백 센서(1405)로부터 피드백 정보를 검출, 수신, 획득 또는 식별할 수 있다. 피드백 모니터(935)는 추가 처리 또는 저장을 위하여 피드백 정보를 NSS(905)의 하나 이상의 구성요소에 제공할 수 있다. 예를 들어, 프로파일 매니저(925)는 피드백 정보를 갖는 데이터 저장소(940)에 저장된 프로파일 데이터 구조(945)를 업데이트할 수 있다. 프로파일 매니저(925)는 청각 자극을 받는 환자 또는 사람의 식별자, 뿐만 아니라 피드백 정보의 수신 또는 검출에 해당하는 시간 스탬프 및 날짜 스탬프와 피드백 정보를 관련시킬 수 있다.
피드백 모니터(935)는 주의 수준을 결정할 수 있다. 주의 수준은 자극에 사용되는 음향 펄스에 제공된 주목을 지칭할 수 있다. 피드백 모니터(935)는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 기술을 사용하여 주의 수준을 결정할 수 있다. 피드백 모니터(935)는 주의 수준에 대하여 점수를 부여하거나(예를 들어, 1 내지 10에서 1은 낮은 주의이고 10은 높은 주의이며 또는 그 반대임, 1 내지 100에서 1은 낮은 주의이고 100은 높은 주의이며 또는 그 반대임, 또는 0 내지 1에서 0은 낮은 주의이고 1은 높은 주의이며 또는 그 반대임), 집준 수준을 분류하거나(예를 들어, 낮음, 중간, 높음), 주의에 등급을 매기거나(예를 들어, A, B, C, D 또는 F), 또는 주의 수준의 표시를 제공할 수 있다.
일부 경우에, 피드백 모니터(935)는 주의 수준을 식별하기 위하여 사람의 눈의 움직임을 추적할 수 있다. 피드백 모니터(935)는 눈 추적자를 포함하는 피드백 구성요소(160)와 접속할 수 있다. 피드백 모니터(935)는 주의 지속시간 또는 주의 수준을 결정하기 위하여 (예를 들어, 피드백 구성요소(960)를 통해) 사람의 눈 움직임을 검출 및 기록하고 기록된 눈 움직임을 분석할 수 있다. 피드백 모니터(935)는 은밀한 주의와 관련된 정보를 표시하거나 제공할 수 있는 눈 응시를 측정할 수 있다. 예를 들어, 피드백 모니터(935)는 눈 주변의 피부 전위를 측정하기 위하여 (예를 들어, 피드백 구성요소(960)를 통해) 전기안구도기록("EOG")으로 구성될 수 있는데, 이는 머리에 대하여 상대적으로 눈이 향하는 방향을 표시할 수 있다. 일부 구현예에서, EOG는 머리에 대하여 상대적인 눈의 방향을 결정하기 위하여 머리를 움직이지 못하도록 안정화시키는 시스템 또는 장치를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, EOG는 머리의 위치를 결정하기 위하여 머리 추적 시스템을 포함하거나 그와 접속한 다음, 머리에 대한 상대적 눈의 방향을 결정할 수 있다.
일부 구현예에서, 피드백 모니터(935) 또는 피드백 구성요소(960)는 눈 움직임을 기반으로 청각 자극에 기울이는 대상체의 주의 수준을 결정할 수 있다. 예를 들어, 증가된 눈 움직임은 대상체가 청각 자극과는 대조적으로 시각 자극에 주목하는지를 표시할 수 있다. 대상체가 청각 자극과는 대조적으로 시각 자극에 기울이는 주의 수준을 결정하기 위하여, 피드백 모니터(935) 및 피드백 구성요소(960)는 동공 또는 각막 반사의 비디오 검출을 이용하여 눈의 방향 또는 눈 움직임을 결정하거나 추적할 수 있다. 예를 들어, 피드백 구성요소(960)는 하나 이상의 카메라 또는 비디오 카메라를 포함할 수 있다. 피드백 구성요소(960)는 눈을 향해 광 펄스를 보내는 적외선 공급원을 포함할 수 있다. 광은 눈에 의해 반사될 수 있다. 피드백 구성요소(960)는 반사의 위치를 검출할 수 있다. 피드백 구성요소(960)는 반사의 위치를 캡쳐 또는 기록할 수 있다. 피드백 모니터(960)는 눈의 방향 또는 눈의 응시 방향을 결정하거나 계산하기 위하여 반사에 대한 이미지 처리를 수행할 수 있다.
피드백 모니터(935)는 주의 수준을 결정하기 위하여, 눈 방향 또는 움직임을 동일인의 과거 눈 방향 또는 움직임, 명목 눈 움직임, 또는 다른 과거의 눈 움직임 정보와 비교할 수 있다. 예를 들어, 피드백 모니터(935)는 과거 청각 자극 세션 동안 과거 눈 움직임의 양을 결정할 수 있다. 피드백 모니터(935)는 편차를 식별하기 위하여 과거의 눈 움직임과 현재의 눈 움직임을 비교할 수 있다. NSS(905)는 비교를 기반으로 눈 움직임의 증가를 결정하고, 눈 움직임의 증가를 기반으로 대상체가 현재의 청각 자극에 주의를 덜 기울인다고 결정할 수 있다. 주의의 감소 검출에 반응하여, 피드백 모니터(935)는 소리 조정 모듈(915)에 명령하여 소리 신호의 파라미터를 변화시켜 대상체의 주의를 유도하도록 할 수 있다. 소리 조정 모듈(915)은 대상체의 주의를 유도하거나 대상체가 청각 자극에 기울이는 주의 수준을 증가시키기 위하여 볼륨, 톤, 피치, 또는 음악 트랙을 변화시킬 수 있다. 소리 신호를 변화시킨 후, NSS(905)는 주의 수준을 계속 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 소리 신호를 변화시킨 후, NSS(905)는 소리 신호에 제공되는 주의 수준의 증가를 표시할 수 있는 눈 움직임의 감소를 검출할 수 있다.
피드백 센서(1405)는 NSS(905)와 상호작용 또는 통신할 수 있다. 예를 들어, 피드백 센서(1405)는 NSS(905)에 (예를 들어, 피드백 모니터(935)를 통해) 검출된 피드백 정보 또는 데이터를 제공할 수 있다. 피드백 센서(1405)는 NSS(905)에 데이터를 실시간으로, 예컨대 피드백 센서(1405)가 정보를 검출하거나 감지할 때 제공할 수 있다. 피드백 센서(1405)는 시간 간격, 예컨대 1분, 2분, 5분, 10분, 1시간, 2시간, 4시간, 12시간, 또는 24시간을 기반으로 NSS(905)에 피드백 정보를 제공할 수 있다. 피드백 센서(1405)는 임계치를 초과하거나 임계치 미만의 피드백 측정값과 같은 상태 또는 사건에 반응하여 NSS(905)에 피드백 정보를 제공할 수 있다. 피드백 센서(1405)는 피드백 파라미터의 변화에 반응하여 피드백 정보를 제공할 수 있다. 일부 구현예에서, NSS(905)는 피드백 센서(1405)에 정보에 대하여 핑하거나, 질의하거나 요청을 보낼 수 있고, 피드백 센서(1405)는 핑, 요청 또는 질의에 반응하여 피드백 정보를 제공할 수 있다.
J. 청각 자극을 통한 신경 자극 방법
도 15는 일 구현예에 따라 청각 뇌 동조를 수행하는 방법의 흐름도이다. 방법(800)은 예를 들어 신경 자극 시스템(NSS)을 포함하는 도 7a, 7b 및 9-14에 도시된 하나 이상의 시스템, 구성요소, 모듈 또는 요소에 의해 수행될 수 있다. 간단히 요약하면, 블록(1505)에서 NSS는 제공할 소리 신호를 식별할 수 있다. 블록(1510)에서 NSS는 식별된 소리 신호를 생성하고 전송할 수 있다. 블록(1515)에서 NSS는 신경 활동, 생리적 활동, 환경 파라미터 또는 장치 파라미터와 관련된 피드백을 수신하거나 결정할 수 있다. 블록(1520)에서 NSS는 피드백을 기반으로 소리 신호를 관리, 제어 또는 조정할 수 있다.
K. 헤드폰으로 동작하는 NSS
NSS(905)는 도 12a에 도시된 스피커(1205)와 관련하여 동작할 수 있다. NSS(905)는 스피커(1205) 및 피드백 센서(1405)를 포함하는 이어폰 또는 인-이어폰과 관련하여 동작할 수 있다.
동작시에, 헤드폰을 사용하는 대상체는 이도에 또는 이도 내에 스피커가 놓이도록 헤드폰을 머리에 착용할 수 있다. 일부 경우에, 대상체는 헤드폰이 착용되었고 대상체는 뇌파 동조를 받을 준비가 되었다는 표시를 NSS(905)에 제공할 수 있다. 이러한 표시는 입력/출력 인터페이스, 예컨대 키보드(726), 포인팅 장치(727) 또는 다른 I/O 장치(730a-n)를 통한 명령, 커맨드, 선택, 입력 또는 다른 표시를 포함할 수 있다. 표시는 동작-기반 표시, 시각 표시 또는 목소리-기반 표시일 수 있다. 예를 들어, 대상체는 뇌파 동조를 받을 준비가 되었음을 표시하는 목소리 커맨드를 제공할 수 있다.
일부 경우에, 피드백 센서(1405)는 대상체가 뇌파 동조를 받을 준비가 되었다고 결정할 수 있다. 피드백 센서(1405)는 헤드폰이 대상체의 머리에 놓였음을 검출할 수 있다. NSS(905)는 헤드폰이 대상체의 머리에 놓였음을 결정하기 위하여, 동작 데이터, 가속 데이터, 자이로스코프 데이터, 온도 데이터 또는 용량성 터치 데이터를 수신할 수 있다. 수신된 데이터, 예컨대 동작 데이터는 헤드폰이 픽업되어 대상체의 머리에 놓였음을 표시할 수 있다. 온도 데이터는 헤드폰의 온도 또는 그 근방의 온도를 측정할 수 있는데, 이는 헤드폰이 대상체의 머리 상에 있음을 표시할 수 있다. NSS(905)는 대상체가 헤드폰 또는 피드백 센서(1405)에 높은 수준의 주의를 기울이고 있다는 결정에 반응하여 대상체가 준비가 되었음을 검출할 수 있다.
따라서, NSS(905)는 헤드폰이 착용되었고 대상체가 준비 상태임을 검출하거나 결정할 수 있고, 또는 NSS(905)는 헤드폰이 착용되었고 대상체가 뇌파 동조를 받을 준비가 되었다는 표시 또는 확인을 사용자로부터 수신할 수 있다. 사용자가 준비되었음을 결정하면, NSS(905)는 뇌파 동조 과정을 초기화할 수 있다. 일부 구현예에서, NSS(905)는 프로파일 데이터 구조(945)에 액세스할 수 있다. 예를 들어, 프로파일 매니저(925)는 뇌파 동조 과정에 사용되는 외부 청각 자극을 위한 하나 이상의 파라미터를 결정하기 위하여 프로파일 데이터 구조(945)에 질의할 수 있다. 파라미터는 예를 들어 소리 자극의 유형, 소리 자극의 강도 또는 볼륨, 소리 자극의 주파수, 소리 자극의 지속시간, 또는 소리 자극의 파장을 포함할 수 있다. 프로파일 매니저(925)는 과거의 뇌 동조 정보, 예컨대 이전의 청각 자극 세션을 획득하기 위하여 프로파일 데이터 구조(945)에 질의할 수 있다. 프로파일 매니저(925)는 프로파일 데이터 구조(945)에서 룩업을 수행할 수 있다. 프로파일 매니저(925)는 사용자 이름, 사용자 식별자, 위치 정보, 지문, 생체측정 식별자, 망막 스캔, 목소리 인식 및 인증, 또는 다른 식별 기술에 대하여 룩업을 수행할 수 있다.
NSS(905)는 헤드폰에 연결된 구성요소를 기반으로 외부 청각 자극의 유형을 결정할 수 있다. NSS(905)는 이용가능한 스피커(1205)의 유형을 기반으로 외부 청각 자극의 유형을 결정할 수 있다. 예를 들어, 헤드폰이 오디오 플레이어에 연결되면, NSS(905)는 음향 펄스를 내장한다고 결정할 수 있다. 헤드폰이 오디오 플레이어에 연결되지 않고 마이크로폰에만 연결되면, NSS(905)는 순수한 톤을 주입하거나 주변 잡음을 수정한다고 결정할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(905)는 과거의 뇌파 동조 세션을 기반으로 외부 청각 자극의 유형을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로파일 데이터 구조(945)는 청각 시그널링 구성요소(950)의 유형에 대한 정보로 사전-구성될 수 있다.
NSS(905)는 프로파일 매니저(925)를 통해 펄스 트레인 또는 소리 신호에 대한 변조 주파수를 결정할 수 있다. 예를 들어, NSS(905)는, 프로파일 데이터 구조(945)로부터, 외부 청각 자극에 대한 변조 주파수가 40 Hz로 설정되어야 한다고 결정할 수 있다. 청각 자극의 유형에 따라, 프로파일 데이터 구조(945)는 펄스 길이, 강도, 소리 신호를 형성하는 음향파의 파장 또는 펄스 트레인의 지속시간을 더 포함할 수 있다.
일부 경우에, NSS(905)는 외부 청각 자극의 하나 이상의 파라미터를 결정하거나 조정할 수 있다. 예를 들어, NSS(905)는 (예를 들어, 피드백 구성요소(960) 또는 피드백 센서(1405)를 통해) 음향파의 진폭 또는 사운드의 볼륨 수준을 결정할 수 있다. NSS(905)는 (예를 들어, 소리 조정 모듈(915) 또는 부작용 관리 모듈(930)을 통해) 음향파 또는 음향 펄스의 진폭 또는 파장을 확립, 초기화, 설정 또는 조정할 수 있다. 예를 들어, NSS(905)는 낮은 수준의 주변 잡음이 있다고 결정할 수 있다. 낮은 수준의 주변 잡음으로 인해, 대상체의 청력은 손상되거나 산만해지지 않을 수 있다. NSS(05)는 낮은 수준의 주변 잡음의 검출을 기반으로, 뇌파 동조의 효능을 유지하기 위하여 볼륨을 증가시키는 것이 필요하지 않을 수 있다거나 볼륨을 감소시키는 것이 가능할 수 있다고 결정할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(905)는 음향 펄스의 진폭을 자동으로 및 주기적으로 조정하기 위하여, (예를 들어, 피드백 모니터(935) 또는 피드백 구성요소(960)를 통해) 뇌파 동조 과정 전체에 걸쳐 주변 잡음 수준을 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 높은 수준의 주변 잡음이 있을 때 대상체가 뇌파 동조 과정을 시작하면, NSS(905)는 음향 펄스에 대하여 높은 진폭을 초기에 설정하고 감지하기 쉬운 주파수, 예컨대 10 kHz를 갖는 톤을 사용할 수 있다. 그러나, 주변 잡음 수준이 뇌파 동조 과정 전체에 걸쳐 감소하는 일부 구현예에서, NSS(905)는 주변 잡음의 감소를 자동으로 검출할 수 있고, 이 검출에 반응하여 음향파의 주파수를 감소시키면서 볼륨을 조정하거나 낮출 수 있다. NSS(905)는 음향 펄스를 조정하여 주변 잡음에 대한 고대비율을 제공하여 뇌파 동조를 촉진할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(905)는 음향파의 파라미터를 설정하거나 조정하기 위하여 (예를 들어, 피드백 모니터(935) 및 피드백 구성요소(960)를 통해) 생리적 상태를 모니터링하거나 측정할 수 있다. 예를 들어, NSS(905)는 음향파의 파라미터를 조정하거나 설정하기 위하여 심박수, 맥박수, 혈압, 체온, 발한 또는 뇌 활동을 모니터링하거나 측정할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(905)는, 최적의 소리 강도에 도달할 때까지 피드백을 모니터링하면서, 음향파 강도에 대하여 가장 낮은 설정(예를 들어, 낮은 진폭 또는 높은 파장)을 갖는 음향 펄스를 초기에 전송하고 점차 강도를 높이도록(예를 들어, 진폭을 높이거나 파장을 낮춤) 사전구성될 수 있다. 최적의 소리 강도는 유해 생리적 부작용, 예컨대 실명, 발작, 심장마비, 편두통 또는 기타 불편감 없는 가장 높은 강도를 지칭할 수 있다. NSS(905)는, 외부 청각 자극의 유해 부작용을 식별하기 위하여, (예를 들어, 부작용 관리 모듈(930)을 통해) 생리적 증상을 모니터링하고, 그에 따라 외부 청각 자극을 (예를 들어, 소리 조정 모듈(915)을 통해) 조정하여 유해 부작용을 감소시키거나 제거할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(905)는 주의 수준을 기반으로 (예를 들어, 소리 조정 모듈(915)을 통해) 음파 또는 음향 펄스의 파라미터를 조정할 수 있다. 예를 들어, 뇌파 동조 과정 동안, 대상체는 지루해하거나, 주목하지 않거나, 잠들거나, 또는 음향 펄스에 주의하지 않을 수 있다. 음향 펄스에 주의하지 않으면 뇌파 동조 과정의 효능이 감소되어, 음향 펄스의 원하는 변조 주파수와 상이한 주파수로 뉴런 진동을 야기할 수 있다.
NSS(905)는 피드백 모니터(935) 및 하나 이상의 피드백 구성요소(960)를 사용하여 대상체가 음향 펄스에 기울이는 주의 수준을 검출할 수 있다. 대상체가 음향 펄스에 만족스러운 양의 주의를 기울이지 않는다고 결정함에 반응하여, 소리 조정 모듈(915)은 대상체의 주의를 얻기 위하여 소리 신호의 파라미터를 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 소리 조정 모듈(915)은 음향 펄스의 진폭을 증가시키거나, 음향 펄스의 톤을 조정하거나, 또는 음향 펄스의 지속시간을 변화시킬 수 있다. 소리 조정 모듈(915)은 음향 펄스의 하나 이상의 파라미터를 무작위로 변화시킬 수 있다. 소리 조정 모듈(915)은 대상체의 주의를 다시 얻기 위하여 구성된 주의 추구 음향 시퀀스를 개시할 수 있다. 예를 들어, 소리 시퀀스는 사전결정된, 무작위 또는 유사-무작위 패턴으로 주파수, 톤, 진폭의 변화를 포함하거나 단어 또는 음악을 삽입할 수 있다. 주의 추구 소리 시퀀스는, 소리 시그널링 구성요소(950)가 다중 음원 또는 스피커를 포함하면, 상이한 음원들을 효력발생시키거나 무력화시킬 수 있다. 따라서, 소리 조정 모듈(915)은 피드백 모니터(935)와 상호작용하여 대상체가 음향 펄스에 제공하는 주의 수준을 결정하고, 주의 수준이 임계치 미만으로 떨어지면 대상체의 주의를 다시 얻기 위하여 음향 펄스를 조정할 수 있다.
일부 구현예에서, 소리 조정 모듈(915)은 사용자의 주의 수준을 다시 얻거나 유지하기 위하여, 사전결정된 시간 간격으로(예를 들어, 5분, 10분, 15분 또는 20분마다) 음향 펄스 또는 음향파의 하나 이상의 파라미터를 변화시키거나 조정할 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(905)는 (예를 들어, 원치않는 주파수 필터링 모듈(920)을 통해) 원치않는 청각 외부 자극을 여과, 차단, 감쇠 또는 제거할 수 있다. 원치않는 청각 외부 자극은 예를 들어 원치않는 변조 주파수, 원치않는 강도, 또는 음파의 원치않는 파장을 포함할 수 있다. NSS(905)는 펄스 트레인의 변조 주파수가 원하는 주파수와 상이하거나 실질적으로 상이할 경우(예를 들어, 1%, 2%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 또는 25% 초과), 변조 주파수를 원치않는 것으로 간주할 수 있다.
예를 들어, 뇌파 동조에 대한 원하는 변조 주파수는 40 Hz일 수 있다. 그러나, 20 Hz 또는 80 Hz의 변조 주파수는 40 Hz와 같은 다른 주파수에서 뇌파 동조에 의해 야기될 수 있는 뇌 인지 기능, 뇌 인지 상태, 또는 면역 시스템에 유익한 효과를 감소시킬 수 있다. 따라서, NSS(905)는 20 Hz 또는 80 Hz의 변조 주파수에 해당하는 음향 펄스를 걸러낼 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(905)는, 피드백 구성요소(960)를 통해, 20 Hz의 원치않는 변조 주파수에 해당하는 주변 잡음원의 음향 펄스가 있음을 검출할 수 있다. NSS(905)는 원치않는 변조 주파수에 해당하는 음향 펄스의 음향파의 파장을 더 결정할 수 있다. NSS(905)는 필터링 구성요소(955)에 명령하여 원치않는 변조 주파수에 해당하는 파장을 걸러내도록 할 수 있다.
L. 말초신경 자극을 통한 신경 진동 유도
본 발명의 시스템 및 방법은 말초신경 자극에 관한 것이다. 본원에 기술된 바와 같이, 말초신경 자극은 말초신경계의 신경 자극을 포함할 수 있다. 말초신경 자극은 뇌의 말초에 있거나 뇌에서 멀리 떨어진 신경의 자극을 포함할 수 있다. 말초신경 자극은 척수의 일부이거나, 척수와 관련되거나, 또는 척수에 연결될 수 있다. 말초신경 자극은 하나 이상의 뇌 인지 상태 또는 인지 기능에 유익한 효과를 제공하기 위하여 신경 진동의 주파수를 조정, 제어 또는 관리할 수 있으면서, 인지 상태 또는 인지 기능에 대한 유해 결과를 경감 또는 방지할 수 있다. 말초신경 자극은 하나 이상의 뇌 인지 상태 또는 인지 기능에 유익한 효과를 제공할 수 있는 뇌파 동조와 관련된 신경 진동을 야기할 수 있다. 예를 들어, 뇌파 동조(또는 그와 관련된 신경 진동)은 뇌 인지 기능 또는 인지 상태와 관련된 장애, 비효율, 부상 또는 기타 문제를 개선할 수 있다.
신경 진동은 인간 또는 동물에서 일어나며 중추신경계에서 리듬적인 또는 반복적인 신경 활동을 포함한다. 신경 조직은 개별 뉴런 내의 메커니즘에 의한 또는 뉴런간 상호작용에 의한 진동 활동을 생성할 수 있다. 진동은 막 전위의 진동 또는 시냅스 후 뉴런의 진동 활성을 생성할 수 있는 활동 전위의 리듬 패턴으로 나타날 수 있다. 일 군의 뉴런의 동기화된 활동은 뇌전도검사("EEG")에 의해 관찰될 수 있는 거시적인 진동을 일으킬 수 있다. 신경 진동은 주파수, 진폭 및 위상으로 특징지어질 수 있다. 이러한 신호 특성은 시간-주파수 분석을 사용하여 신경 기록에서 관찰될 수 있다.
예를 들어, EEG는 일군의 뉴런 사이에서 진동 활동을 측정할 수 있고, 측정된 진동 활동은 다음과 같은 주파수 대역으로 분류될 수 있다: 델타 활동은 1-4 Hz의 주파수 대역에 대항하고; 세타 활동은 4-8 Hz의 주파수 대역에 해당하고; 알파 활동은 8-12 Hz의 주파수 대역에 해당하고; 베타 활동은 13-30 Hz의 주파수 대역에 해당하고; 감마 활동은 30-60 Hz의 주파수 대역에 해당한다.
신경 진동의 주파수는 인지 상태 또는 인지 기능, 예컨대 정보 전달, 감지, 운동 조절 및 기억과 관련될 수 있다. 인지 상태 또는 인지 기능을 기반으로, 신경 진동의 주파수는 달라질 수 있다. 또한, 신경 진동의 특정 주파수는 하나 이상의 인지 상태 또는 기능에 유익한 효과 또는 유해 결과를 가질 수 있다. 그러나, 이러한 유익한 효과를 제공하거나 유해 결과를 감소시키거나 방지하기 위하여 외부 자극을 사용하여 신경 진동을 동기화시키는 것은 어려울 수 있다.
뇌파 동조(예를 들어, 신경 동조 또는 뇌 동조)는 특정 주파수의 외부 자극이 뇌에 의해 감지될 때 일어나며, 뇌에서 신경 활동을 촉발하여 외부 자극의 특정 주파수에 해당하는 주파수로 신경 진동을 야기한다. 따라서, 뇌 동조는 외부 자극을 사용하여 뇌에서 신경 진동을 동기화시켜, 외부 자극의 특정 주파수에 해당하는 주파수로 신경 진동이 일어나는 것을 의미할 수 있다.
본 발명의 시스템 및 방법은 뇌 동조를 유발 또는 유도하기 위하여 말초신경 자극을 제공할 수 있다. 예를 들어, 말초신경계의 일부를 형성하거나 그에 연결된 감각 신경 주위의 피부에 흐르는 전류는 감각 신경에서 전기 활동을 유발 또는 유도하여, 중추신경계를 통해 뇌에 전송할 수 있으며, 이는 뇌에 의해 감지되거나 뇌에서 신경 진동을 야기하는 활동을 포함하는 전기 및 신경 활동을 유발 또는 유도할 수 있다. 뇌는 말초신경 자극의 수신에 반응하여 신경 진동의 주파수를 조정, 관리 또는 제어할 수 있다. 전류는 예컨대 시변 펄스(time-varying pulses)와 같은 전류 자극으로 인해 신경 세포의 탈분극(depolarization)을 야기할 수 있다. 뇌의 다른 영역에서의 부수적 효과는 탈분극에 반응하여 뇌에 의해 게이트되거나(gated) 제어될 수 있다. 사전결정된 주파수로 생성된 말초신경 자극은 뇌에서 신경 활동을 촉발하여 신경 진동을 유발 또는 유도할 수 있다. 신경 진동의 주파수는 말초신경 자극의 주파수 또는 말초신경 자극과 관련된 변조 주파수를 기반으로 하거나 그에 해당할 수 있다. 따라서, 본 발명의 시스템 및 방법은 말초신경 자극의 주파수를 기반으로 뉴런 군들 사이의 전기 활동을 동기화하기 위하여 사전결정된 주파수로 변조된 전기 펄스와 같은 말초신경 자극을 사용하여 뇌 동조를 유발 또는 유도할 수 있다. 신경 진동과 관련된 뇌 동조는 피질 뉴런의 앙상블에서 동기화 전기 활동에 의해 생성된 진동들의 합산 주파수를 기반으로 관찰될 수 있다. 전류의 변조 주파수는 피질 뉴런의 앙상블에서 이러한 동기화 전기 활동으로 하여금 또는 이를 조정하여 말초신경 자극 펄스의 주파수에 해당하는 주파수로 진동하도록 할 수 있다.
도 16은 일 구현예에 따른, 신경 진동을 유발 또는 유도, 예컨대 뇌 동조를 유발하기 위하여 말초신경 자극을 수행하는 시스템을 도시하는 블록도이다. 시스템(100)은 말초신경 자극 시스템(1605)를 포함할 수 있다. 간단히 요약하자면, 말초신경 자극 시스템(또는 말초신경 자극 신경 자극 시스템)(1605)은 하나 이상의 신경 자극 생성 모듈(1610), 신경 자극 조정 모듈(1615), 프로파일 매니저(1625), 부작용 관리 모듈(1630), 피드백 모니터(1635), 데이터 저장소(시), 신경 자극 생성기 구성요소(1650), 차폐 구성요소(1655), 피드백 구성요소(1660) 또는 신경 자극 증폭 구성요소(1665)를 포함, 액세스, 접속 또는 통신할 수 있다. 신경 자극 생성 모듈(1610), 신경 자극 조정 모듈(1615), 프로파일 매니저(1625), 부작용 관리 모듈(1630), 피드백 모니터(1635), 신경 자극 생성기 구성요소(1650), 차폐 구성요소(1655), 피드백 구성요소(1660) 또는 신경 자극 증폭 구성요소(1665)는 각각 적어도 하나의 처리 유닛 또는 다른 논리 장치, 예컨대 프로그래밍 가능한 논리 어레이 엔진 또는 데이터베이스 저장소(1640)와 통신하도록 구성된 모듈을 포함할 수 있다. 신경 자극 생성 모듈(1610), 신경 자극 조정 모듈(1615), 프로파일 매니저(1625), 부작용 관리 모듈(1630), 피드백 모니터(1635), 신경 자극 생성기 구성요소(1650), 차폐 구성요소(1655), 피드백 구성요소(1660) 또는 신경 자극 증폭 구성요소(1665)는 개별 구성요소들, 단일 구성요소 또는 NSS(1605)의 부분일 수 있다. 시스템(1600) 및 그 구성요소, 예컨대 NSS(1605)는 하드웨어 요소, 예컨대 하나 이상의 프로세서, 논리 장치 또는 회로를 포함할 수 있다. 시스템(1600) 및 그 구성요소, 예컨대 NSS(1605)는 도 7a 및 7b의 시스템(700)에 도시된 하나 이상의 하드웨어 또는 접속 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템(1600)의 구성요소는 하나 이상의 프로세서(721), 액세스 스토리지(728) 또는 메모리(722)를 포함하거나 실행할 수 있고, 네트워크 인터페이스(718)를 통해 통신할 수 있다.
여전히 도 16을 참조하면, 더욱 상세하게는, NSS(1605)는 적어도 하나의 신경 자극 생성 모듈(1610)을 포함할 수 있다. 신경 자극 생성 모듈(1610)은 명령을 제공하거나 신경 자극, 예컨대 파, 파열, 펄스, 첩, 스위프로서 제어되고 변조된 전류 또는 하나 이상의 사전결정된 파라미터를 갖는 다른 변조된 전류의 생성을 유발하거나 촉진하기 위하여 신경 자극 생성기 구성요소(1650)와 접속하도록 설계되고 구성될 수 있다. 신경 자극 생성 모듈(1610)은 NSS(1605)의 하나 이상의 모듈 또는 구성요소로부터 명령 또는 데이터 패킷을 수신하고 처리하기 위하여 하드웨어 또는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 신경 자극 생성 모듈(1610)은 명령을 생성하여 신경 자극 생성기 구성요소(1650)로 하여금 신경 자극을 생성하도록 할 수 있다. 신경 자극은 하나 이상의 특징, 예컨대 진폭, 전압, 주파수(예를 들어, 교대 전류 주파수 또는 해당 파장) 또는 변조 주파수(예를 들어, 직류 자극의 진폭이 변조되는 주파수 또는 전류 자극이 켜지거나 꺼지는 주파수)에 따라 제어되는 전류일 수 있다. 상기 특징은 사전결정된 파라미터로서 신경 자극 생성기 구성요소(1650)에 제공될 수 있고, 또는 상기 사전결정된 파라미터는 명령 또는 다른 제어 커맨드를 포함하여, 신경 자극 생성기 구성요소(1650)로 하여금 원하는 특징에 따라 신경 자극을 생성하도록 할 수 있다. 신경 자극 생성 모듈(1610)은 하나 이상의 사전결정된 파라미터를 갖는 신경 자극을 생성하기 위하여 신경 자극 생성기 구성요소(1650)를 제거하거나 가능하게 할 수 있다.
신경 자극 생성 모듈(1610)은 신경 자극 생성기 구성요소(1650)에 통신가능하게 연결될 수 있다. 신경 자극 생성 모듈(1610)은 회로, 전기 와이어, 데이터 포트, 네트워크 포트, 전력선, 접지, 전기적 접촉 또는 핀을 통해 신경 자극 생성기 구성요소(1650)와 통신할 수 있다. 신경 자극 생성 모듈(1610)은 하나 이상의 무선 프로토콜, 예컨대 블루투스, 블루투스 저에너지, 지그비, Z-웨이브, IEEE 802.11, WIFI, 3G, 4G, LTE, 근거리 무선통신("NFC"), 또는 기타 단거리, 중거리 또는 장거리 통신 프로토콜 등을 사용하여 신경 자극 생성기 구성요소(1650)와 무선으로 통신할 수 있다. 신경 자극 생성 모듈(1610)은 신경 자극 생성기 구성요소(1650)와 무선으로 또는 유선으로 통신하기 위하여 네트워크 인터페이스(2120)를 포함하거나 액세스할 수 있다.
신경 자극 생성 모듈(1610)은, 신경 자극 생성기 구성요소(1650)로 하여금 하나 이상의 사전결정된 파라미터를 갖는 신경 자극을 생성, 제어, 변조 또는 제공하기 위하여, 다양한 유형의 신경 자극 생성기 구성요소(1650)를 접속, 제어 또는 관리할 수 있다. 신경 자극 생성 모듈(1610)은 신경 자극 생성기 구성요소(1650)를 구동하도록 구성된 드라이버를 포함할 수 있다. 예를 들어, 신경 자극 생성기 구성요소(1650)는 전극 및 전극들 사이에서 발생될 전류를 전달하도록 구성된 전력 공급기(power supply)를 포함할 수 있다. 신경 자극 생성 모듈(1610)은 전력 공급기를 구동하여, 특정 전압 및 전류 특징을 갖는 전기 또는 전력을 제공함으로써, 전극이 원하는 특징의 전류를 출력 또는 방전하도록 구성된 컴퓨팅 칩, 마이크로칩, 회로, 마이크로컨트롤러, 연산 증폭기, 트랜지스터, 레지스터 또는 다이오드를 포함할 수 있다. 신경 자극 생성 모듈(1610)은 전극을 직접 구동할 수도 있다.
신경 자극은 진폭을 특징으로 하는 전류일 수 있다. 진폭은 전류의 강도를 나타낼 수 있으므로, 말초신경계에서 및 차례로 뇌에서 전기 활동을 유도하거나 유발할 힘의 크기를 표시할 수 있다. 신경 자극 생성기 구성요소(1650)는 진폭이 제어될 수 있도록 가변 전류를 출력하도록 구성될 수 있다.
신경 자극 생성기 구성요소(1650)는 적어도 하나의 직류 또는 교류(alternating current)를 출력하도록 구성될 수 있다. 신경 자극 생성기 구성요소(1650)가 교류를 출력하도록 구성되는 경우, 신경 자극은 교류의 주파수(또는 해당 파장)로 특징지어질 수 있다.
신경 자극은 전류의 간헐적 특성의 변조 주파수에 의해 특징지어질 수 있다. 예를 들어, 전류의 진폭은 신경 자극 생성기 모듈(1610)에 의해, 예컨대 전극을 통해 전류를 전달하는 전력 공급기를 켜고 끔으로써, 사전결정된 주파수로 변조될 수 있다. 신경 자극은 전류의 전압으로 특징지어질 수 있다. 신경 자극 생성 모듈(1610)은 신경 자극 생성기 구성요소(1650)에 명령하여 하나 이상의 사전결정된 진폭, 전압 또는 주파수를 갖는 전류를 생성하도록 할 수 있다.
NSS(1605)는 신경 자극의 특성을 변조, 수정, 변화 또는 변경할 수 있다. 예를 들어, NSS(1605)는 신경 자극의 전류의 진폭, 전압 또는 주파수를 변조할 수 있다. 신경 자극 생성기 구성요소(1650)가 가변 전류에 의해 구동되도록 구성된 경우, NSS(1605)는 진폭을 낮추어 전류가 더 낮은 강도를 갖도록(예를 들어, 말초신경계 및 뇌에서 전기 활동에 미치는 효과를 줄임) 하거나, 또는 진폭을 높여 전류가 더 높은 강도를 갖도록(예를 들어, 말초신경계 및 뇌에서 전기 활동에 미치는 효과를 증가시킴) 할 수 있다.
NSS(1605)는 시간 간격을 기반으로 신경 자극의 하나 이상의 특성을 변조 또는 변화시킬 수 있다. 예를 들어, NSS(1605)는 10초, 15초, 30초, 1분, 2분, 3분, 20분, 7분, 10분 또는 15분마다 신경 자극의 특성을 변화시킬 수 있다. NSS(1605)는 신경 자극의 변조 주파수를 변화시킬 수 있는데, 여기서 변조 주파수는 신경 자극의 펄스 속도 간격의 반복된 변조 또는 역수를 지칭한다. 변조 주파수는 사전결정되거나 원하는 주파수일 수 있다. 변조 주파수는 신경 진동의 원하는 자극 주파수에 해당할 수 있다. 변조 주파수는 뇌 동조와 관련될 수 있는 신경 진동을 촉진하거나 유발하도록 설정될 수 있다. NSS(1605)는 전류의 주파수 또는 변조 주파수를 0.1 Hz 내지 10,000 Hz 범위의 주파수로 설정할 수 있다. 예를 들어, NSS(1605)는 변조 주파수를 .1 Hz, 1 Hz, 5 Hz, 10 Hz, 20 Hz, 25 Hz, 30 Hz, 31 Hz, 32 Hz, 33 Hz, 34 Hz, 35 Hz, 36 Hz, 37 Hz, 38 Hz, 39 Hz, 40 Hz, 41 Hz, 42 Hz, 43 Hz, 44 Hz, 45 Hz, 46 Hz, 47 Hz, 48 Hz, 49 Hz, 50 Hz, 60 Hz, 70 Hz, 80 Hz, 90 Hz, 100 Hz, 1650 Hz, 200 Hz, 250 Hz, 300 Hz, 400 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz, 3000 Hz, 4,000 Hz, 5000 Hz, 6,000 Hz, 7,000 Hz, 8,000 Hz, 9,000 Hz 또는 10,000 Hz로 설정할 수 있다.
이제 도 17a-17d를 참조하면, NSS(1605)에 의한 말초신경 자극을 포함한 말초신경 자극을 위한 펄스 방식(pulse schemes)의 다양한 수행이 일 구현예에 따라 도시된다. 신경 자극 생성 모듈(1610)은 전류의 파열, 전류 펄스 또는 전류에 대한 변조를 포함하는 말초신경 자극을 제공하도록 결정할 수 있다. 신경 자극 생성 모듈(1610)은 신경 자극 생성기 구성요소(1650)에 명령하여 또는 그로 하여금, 전류 파열 또는 펄스를 생성하도록 할 수 있다. 전류 펄스는 뇌의 전기 활동에 변화를 유발 또는 유도하는 전류의 파열 또는 전류의 어떤 특성에 대한 변조를 지칭할 수 있다. 간헐적으로 켜지고 꺼지는 전류는 전류 펄스를 생성할 수 있다. 예를 들어, 신경 자극 생성기 구성요소(1650)의 전극에 의해 구동되고 출력되는 전류는 켜지고 꺼짐으로써 전류 펄스를 생성할 수 있다. 전류는 40 Hz의 펄스 반복 주파수를 제공하기 위하여 사전결정된 또는 고정된 펄스 속도 간격, 예컨대 0.025초를 기반으로 켜지고 꺼질 수 있다. 전류는 0.1 Hz 내지 10 kHz 범위의 펄스 반복 주파수를 제공하기 위하여 켜지고 꺼질 수 있다.
도 17a-17d는 말초신경 자극을 유발하기 위해 적용될 수 있는 전류의 파열 또는 변조의 파열을 도시한다. 변조는 전류의 진폭 또는 크기의 변화, 교류의 변조의 주파수(또는 파장)의 변화, 전류의 전압의 변화, 또는 전류를 수정하거나 변화시키는 것을 지칭할 수 있다. 도 17a-17d에 도시한 펄스 방식(예를 들어, 펄스 폭 변조 방식)은 신경 자극 생성 모듈(1610)로부터 신경 자극 생성기 구성요소(1650)로 전송된 제어 신호에서 명령으로서 생성되거나 통합될 수 있다. 예를 들어, 신경 자극 생성 모듈(1610)은 펄스 방식에 따라 제어 신호의 출력을 변조할 수 있고; 신경 자극 생성 모듈(1610)은, 신경 자극 생성기 구성요소(1650)가 제어 신호의 명령으로부터 펄스 방식을 추출하고 펄스 방식을 기반으로 전류의 변조를 제어할 수 있도록, 펄스 방식을 표시하는 명령을 포함하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
일부 구현예에서, 제어 신호는 전류의 적어도 하나의 진폭, 전압, 주파수 또는 변조 주파수를 표시한다. 이러한 다중의 특징은, 예를 들어 뇌의 특정 영역 또는 피질이 전류 말초신경 자극에 의해 표적화되어야 하는 경우, 표시될 수 있다. 예를 들어, 제어 신호는, 원하는 신경 진동이 그 미만에서는 일어나지 않는 하한 임계치(예를 들어, 그 미만에서는 신경 진동 또는 신경 진동의 변화가 일어나지 않음)와 초과시 유해 부작용이 일어날 수 있는 상한 임계치 사이의 크기를 갖는 전류를 뇌의 특정 영역이 수신하도록, 신경 자극의 특징들을 표시할 수 있다. 신경 자극은, 상기 임계치 내에서 표적화된 피질만이 신경 자극을 수신하도록(예를 들어, 제어 신호에 따라 생성된 전류가 원하는 크기를 갖고, 특정 감각 신경에 대하여 표적화되어, 표적화된 피질이 하한 임계치보다 큰 크기를 갖는 일부의 신경 자극을 수신하도록) 제어될 수 있다.
도 17a는 일 구현예에 따른 전류 파열 1735a-c (또는 변조 펄스 1735a-c)를 도시한다. 전류 파열 1735a-c는 y축이 전류의 파라미터(예를 들어 주파수(또는 파장), 진폭)를 나타내는 그래프를 통해 도시될 수 있다. x축은 시간(예를 들어, 초, 밀리초 또는 마이크로초)을 나타낼 수 있다.
신경 자극은 상이한 주파수들(또는 파장), 진폭들 또는 변압들 사이에서 변조된 변조 전류를 포함할 수 있다. 예를 들어, NSS(1605)는 제1 주파수, 예컨대 Ma 및 제2 주파수, 예컨대 Mo 사이에서 전류를 변조할 수 있다. NSS(1605)는 2개 이상의 주파수들 사이에서 전류를 변조할 수 있다.
NSS(1605)는 전류의 진폭을 변조할 수 있다. 예를 들어, NSS(1605)는 온 상태와 오프 상태 사이, 또는 고전력 상태와 저전력 상태 사이에서 전극을 통해 전류를 전달하는 전력 공급기의 동작을 제어할 수 있다. NSS(1605)는 시스템이 가변 전류, 예컨대 비교적 고진폭 전류와 비교적 저진폭 전류 사이의 전류를 출력하도록 구성된 경우 진폭을 변조할 수 있다.
펄스 1735a-c는 펄스 속도 간격(PRI)(1740)으로 생성될 수 있다. PRI(1740)는 전류가 켜지거나, 출력되거나 또는 전송되는 시점을 표시할 수 있다. PRI(1740)의 변조는 전류의 변조 주파수의 제어를 허용할 수 있다.
신경 자극 파라미터는 전류의 주파수일 수 있다(예를 들어, 전류가 켜질 때의 간헐성). 제1 값 Mo는 신경 자극의 저주파수 또는 베이스라인 주파수(baseline frequency), 예컨대 제로 주파수 또는 신경 자극 생성 모듈(1610)로부터 제어 신호가 없을 때 전류가 생성되는 베이스라인 주파수일 수 있다. 제2 값 Ma는 제1 주파수 Mo와 상이할 수 있다. 제2 주파수 Ma는 제1 주파수 Mo보다 낮거나 높을 수 있다. 예를 들어, 제2 주파수 Ma는 1 Hz-60 Hz 범위일 수 있다. 제1 주파수와 제2 주파수 사이의 차이는 말초신경 자극에 의해 유발된 전기 활동에 대한 뇌의 감도 수준을 기반으로 결정되거나 설정될 수 있다. 제1 주파수와 제2 주파수 사이의 차이는 대상체의 프로파일 정보(1645)를 기반으로 결정되거나 설정될 수 있다. 제1 주파수 Mo와 제2 주파수 Ma 사이의 차이는 신경 자극의 변조 또는 변화가 신경 진동의 유발 또는 유도를 촉진하도록 결정될 수 있다.
신경 자극 파라미터는 전계의 진폭일 수 잇고, 주파수와 유사한 방식으로 선택, 결정, 수신, 전송 및/또는 생성될 수 있다. 제1 값 Mo는 신경 자극의 낮은 크기 또는 베이스라인 크기, 예컨대 제로 크기 또는 신경 자극 생성 모듈(1610)이 전류를 생성하거나 출력하도록 구성되는 최소 크기일 수 있다. 제2 값 Ma는 신경 진동의 유발 또는 유도를 촉진하도록 선택된 개선 크기가 되도록 제1 값 Mo와 상이할 수 있다.
일부 경우에, 전류 파열(1735a)을 생성하는데 사용되는 신경 자극 파라미터는 Ma에서 일정할 수 있으며, 이로써 도 17a에 도시한 바와 같이 직사각형파를 생성할 수 있다. 일부 구현예에서, 3개의 펄스(1735a-c)는 각각 동일한 자극 파라미터 Ma를 갖는 전류를 포함할 수 있다.
전류 파열 또는 펄스 각각의 폭(예를 들어, 파라미터 Ma를 갖는 전류의 파열의 지속시간)은 펄스 폭(1730a)에 해당할 수 있다. 펄스 폭(1730a)은 파열의 길이 또는 지속시간을 지칭할 수 있다. 펄스 폭(1730a)은 시간 또는 거리의 단위로 측정될 수 있다. 일부 구현예에서, 펄스(1735a-c)는 서로 상이한 주파수에서 변조된 전류를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 펄스(1735a-c)는 도 17b에 도시한 바와 같이 서로 상이한 펄스 폭(1730a)들을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 17b의 제1 펄스(1735d)는 펄스 폭(1730a)을 갖는 반면, 제2 펄스(1735e)는 제1 펄스 폭(1730a)보다 큰 제2 펄스 폭(1730b)을 갖는다. 제3 펄스(1735f)는 제2 펄스폭(1730b) 보다 작은 제3 펄스 폭(1730c)을 가질 수 있다. 제3 펄스 폭(1730c)은 제1 펄스 폭(1730a) 보다 작을 수 있다. 펄스 트레인의 펄스(1735d-f)의 펄스 폭(1730a-c)은 달라질 수 있으나, 신경 자극 생성 모듈(1610)은 펄스 트레인에 대하여 일정한 펄스 속도 간격(1740)을 유지할 수 있다. 일부 구현예에서, 펄스 트레인의 펄스 속도 간격(1740) 및/또는 펄스 폭(1730)은 신경 자극 발생기 구성요소(1650)에 대한 최소 온 시간, 최소 오프 시간, 최소 램프 업 시간 또는 최소 램프 다운 시간에 의해 제한될 수 잇다.
펄스(1735a-c)는 펄스 속도 간격(1740)을 갖는 펄스 트레인(1701)을 형성할 수 있다. 펄스 속도 간격(1740)은 시간 단위를 사용하여 정량화될 수 있다. 펄스 속도 간격(1740)은 펄스 트레인(701)의 펄스 주파수를 기반으로 할 수 있다. 펄스 트레인(1701)의 펄스 주파수는 변조 주파수로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 신경 자극 생성 모듈(1610)은 40 Hz와 같은 사전결정된 주파수를 갖는 펄스 트레인(1701)을 제공할 수 있다. 이를 위하여, 신경 자극 생성 모듈(1610)은 주파수의 역수를 취함으로써(예를 들어, 1을 펄스 트레인에 대한 사전결정된 주파수로 나눔) 펄스 속도 간격(1740)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 신경 자극 생성 모듈(1610)은 1을 40 Hz로 나눔으로써 40 Hz의 역수를 취하여, 펄스 속도 간격(1740)을 0.025초로 결정할 수 있다. 펄스 속도 간격(1740)은 펄스 트레인 전체에 걸쳐 일정하게 유지될 수 있다. 일부 구현예에서, 펄스 속도 간격(1740)은 펄스 트레인 전체에 걸쳐 또는 하나의 펄스 트레인으로부터 후속 펄스 트레인으로 달라질 수 있다. 일부 구현예에서, 펄스 속도 간격(1740)은 달라지는 반면, 1초 동안 전송된 펄스의 수는 고정될 수 있다.
일부 구현예에서, 신경 자극 생성 모듈(1610)은 주파수, 진폭, 전압이 달라지는 파열 또는 펄스로서 전류를 생성할 수 있다. 예를 들어, 신경 자극 생성 모듈(1610)은 도 17c에 도시한 바와 같이 전류 펄스의 주파수, 진폭 또는 전압이 펄스의 시작에서부터 펄스의 끝까지 증가하는 업-첩 펄스를 생성할 수 있다. 예를 들어, 펄스(1735g)의 시작에서 전류의 주파수, 진폭 또는 전압은 Ma일 수 있다. 펄스(1735g)의 전류의 주파수, 진폭 또는 전압은 Ma로부터 펄스(1735g)의 중간에서 Mb까지 증가한 다음, 펄스(1735g)의 끝에서 최대 Mc까지 증가할 수 있다. 따라서, 펄스(1735g)를 생성하는데 사용된 전류의 주파수, 진폭 또는 전압은 Ma 내지 Mc 범위일 수 있다. 주파수, 진폭 또는 전압은 선형으로, 기하급수적으로 또는 어떤 다른 속도 또는 곡선을 기반으로 증가할 수 있다. 전류의 하나 이상의 주파수, 진폭 또는 전압은 펄스의 시작에서부터 펄스의 끝까지 변화될 수 있다.
신경 자극 생성 모듈(1610)은 도 17d에 도시한 바와 같이 펄스의 전류의 주파수, 진폭 또는 전압이 펄스의 시작에서부터 펄스의 끝까지 감소하는 감소 펄스를 생성할 수 있다. 예를 들어, 펄스(1735j)의 시작에서 전류의 주파수, 진폭 또는 전압은 Mc일 수 있다. 펄스(1735j)의 전류의 주파수, 진폭 또는 전압은 Mc로부터 펄스(1735j)의 중간에서 Mb까지 감소한 다음, 펄스(1735j)의 끝에서 최소 Ma까지 감소할 수 있다. 따라서, 펄스(1735j)를 생성하는데 사용된 전류의 주파수, 진폭 또는 전압은 Mc 내지 Ma 범위일 수 있다. 주파수, 진폭 또는 전압은 선형으로, 기하급수적으로 또는 어떤 다른 속도 또는 곡선을 기반으로 감소(또는 변화)할 수 있다. 전류의 하나 이상의 주파수, 진폭 또는 전압은 펄스의 시작에서부터 펄스의 끝까지 변화될 수 있다.
일부 구현예에서, 신경 자극 생성 모듈(1610)은 신경 자극에 의해 유발되는 부작용을 보상하도록 구성된다. 예를 들어, 신경 자극 생성 모듈(1610)은 테타니(tetany)와 같은 부작용의 가능성을 감소시키도록 선택된 펄스 방식(예를 들어, 40 Hz에서 8 mA와 같은 최대 강도로 10개의 펄스를 전달한 다음, 40 Hz에서 절반의 강도로 10개의 펄스를 더 전달함)에 따라 신경 자극을 출력할 수 있다. 이러한 펄스 방식은 개선을 보다 편안하게 만들 수 있다.
신경 자극 생성기 구성요소(1650)는 신경 자극 생성 모듈(1610)로부터의 명령에 반응하여 신경 자극을 생성하도록 설계 및 구성될 수 있다. 예를 들어, 명령은 펄스의 파라미터, 예컨대, 주파수, 진폭 또는 전압, 펄스의 지속시간, 펄스 트레인의 주파수, 펄스 속도 간격 또는 펄스 트레인의 지속시간(예를 들어, 사전결정된 주파수를 갖는 펄스 트레인을 전송할 펄스 트레인의 펄스 수 또는 시간 길이)을 포함할 수 있다. 신경 자극은, 전류의 진폭이 개선에 의해 표적화된 가이드라인 내(예를 들어, 표적화된 신경 진동 또는 뇌 동조를 정의하는 임계치 내)에 있도록, 대상체의 말초신경계의 감각 신경으로부터 거리를 두어 배치된 장치에 의해 생성될 수 있다.
다시 도 16을 참조하면, NSS(1605)는 적어도 하나의 신경 자극 조정 모듈(1615)을 포함, 액세스, 접속 또는 통신할 수 있다. 신경 자극 조정 모듈(1615)은 신경 자극과 관련된 파라미터, 예컨대, 주파수(또는 파장), 진폭, 전압, 방향, 패턴 또는 신경 자극의 다른 파라미터를 조정하도록 설계 및 구성될 수 있다. 신경 자극 조정 모듈(1615)은 프로파일 정보 또는 피드백을 기반으로 신경 자극의 파라미터를 자동으로 변화시킬 수 있다. 신경 자극 조정 모듈(1615)은 피드백 모니터(1635)로부터 피드백 정보를 수신할 수 있다. 신경 자극 조정 모듈(1615)은 부작용 관리 모듈(1630)로부터 명령 또는 정보를 수신할 수 있다. 신경 자극 조정 모듈(1615)은 프로파일 매니저(1625)로부터 프로파일 정보를 수신할 수 있다.
신경 자극 생성 모듈(1610)은 차폐 구성요소(1655)와 접속, 명령, 제어 또는 통신하여, 차폐 구성요소(1655)로 하여금 말초신경계의 전류의 진폭을 차폐, 차단, 감쇠 또는 감소시킬 수 있고, 따라서 신경 진동에 대한 신경 자극의 효과를 감소시킬 수 있다.
신경 자극 생성 모듈(1610)은 신경 자극 증폭 구성요소(1665)와 접속, 명령, 제어 또는 통신할 수 있다. 신경 자극 증폭 구성요소(1665)는, 예컨대 신경 자극 생성기 구성요소(1650)의 위치에 비교적 가까운 감각 신경과 뇌 사이의 신경계 경로를 따라, 신경 자극 생성기 구성요소(1650)에 의해 유발된 신경 자극의 크기 또는 진폭을 증가(또는 감소)시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 신경 자극 증폭 구성요소(1665)는 신경계 경로(예를 들어, 척수를 따라, 신경 자극 생성기 구성요소(1650)가 위치한 부위와 신경계 경로를 따라 뇌에 가까운 위치 사이의 경로를 따라)의 길이에 걸쳐 전위차를 적용하도록 구성될 수 있으며, 이는 뉴런 전송 속도를 증가시키고 및/또는 발화하는 뉴런의 수 또는 뉴런 발화(neuron firing) 속도를 증가시킬 수 있다. 신경 자극 증폭 구성요소(1665)는 직류 또는 교류 자극을 (예를 들어 척수에) 적용할 수 있으며, 이는 뉴런 전송 속도를 증가시키고 및/또는 발화하는 뉴런의 수 또는 뉴런 발화 속도를 증가시킬 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극 발생기 구성요소(1650)는 대상체의 척추(spinal column)에 근방에 배치되어 (또는 근방에 이식되어), 주파수 또는 신경 자극의 다른 파라미터 또는 특징을 포함하는 신경 자극이 뇌에 전달될 때 신경 자극 생성기(1650)에 의해 유발된 신경 자극(또는 신경 자극 생성기 구성요소(1650)에 의해 유발된 신경계 활동)을 검출하고, 검출된 신경 자극과 동기화되도록 제어된 전류를 출력하도록 구성될 수 있다.
NSS(1605)는 적어도 하나의 프로파일 매니저(1625)를 포함, 액세스, 접속 또는 통신할 수 있다. 프로파일 매니저(1625)는 말초신경 자극과 관련된 하나 이상의 대상체와 관련된 정보를 저장, 업데이트, 검색 또는 관리하도록 설계 또는 구성될 수 있다. 프로파일 정보는 예를 들어 과거의 개선 정보, 과거의 신경 진동 정보, 과거의 뇌 동조 정보, 투여 정보, 전류의 파라미터 및 특징, 피드백, 생리적 정보, 환경적 정보, 또는 신경 진동을 유발 또는 유도하기 위한 말초신경 자극 시스템 및 방법과 관련된 다른 데이터를 포함할 수 있다.
말초신경 NSS(1605)는 적어도 하나의 부작용 관리 모듈(1630)을 포함, 액세스, 접속 또는 통신할 수 있다. 부작용 관리 모듈(1630)은 부작용을 줄이기 위해 신경 자극의 하나 이상의 파라미터를 변화시키기 위하여 신경 자극 조정 모듈(1615) 또는 신경 자극 생성 모듈(1610)에 정보를 제공하도록 설계 및 구성될 수 있다. 부작용은 예를 들어, 오심, 편두통, 피로 또는 발작을 포함할 수 있다.
부작용 관리 모듈(1630)은 NSS(1605)의 구성요소에 자동으로 명령하여, 신격 자극의 파라미터를 변경 또는 변화시키도록 할 수 있다. 부작용 관리 모듈(1630)은 부작용을 줄이기 위해 사전결정된 임계치로 구성될 수 있다. 예를 들어, 부작용 관리 모둘(1630)은 펄스 트레인의 최대 지속시간, 음향파의 최대 진폭, 펄스 트레인의 최대 사용율(예를 들어, 펄스 폭에 펄스 트레인의 주파수를 곱한 값), 일정 기간 동안(예를 들어, 1시간, 2시간, 12시간 또는 24시간) 신경 진동을 유발 또는 유도하기 위한 뇌파 동조 개선의 최대 수로 구성될 수 있다.
부작용 관리 모듈(1630)은 피드백 정보에 반응하여 신경 자극의 파라미터에 변화를 유발할 수 있다. 부작용 관리 모듈(1630)은 피드백 모니터(1635)로부터 피드백을 수신할 수 있다. 부작용 관리 모듈(1630)은 피드백을 기반으로 신경 자극의 파라미터를 조정할 것을 결정할 수 있다. 부작용 관리 모듈(1630)은 피드백을 임계치와 비교하여 신경 자극의 파라미터를 조정할 것을 결정할 수 있다.
부작용 관리 모듈(1630)은 신경 자극에 대한 조정을 결정하기 위하여 현재 신경 자극 및 피드백에 대한 정책 또는 규칙을 적용하는 정책 엔진으로 구성되거나 이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 피드백이 신경 자극을 수신하는 환자가 임계치 초과의 심박수 또는 맥박수를 갖는다고 표시하면, 부작용 관리 모듈(1630)은 맥박이 임계치보다 낮은 값으로 또는 임계치보다 낮은 제2 임계치보다 낮은 값으로 안정화될 때까지 펄스 트레인을 끌 수 있다. 일부 구현예에서, 부작용 관리 모듈(1630)은 대상체가 부작용 중 통증, 불편, 오심, 두통과 같은 부작용를 보고할 수 있는, 대상체에 대한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 대상체로부터의 입력 수신에 반응하여, 부작용 관리 모듈(1630)은 신경 자극으로 하여금 부작용을 정지하거나 또는 부작용을 감소시키도록 조정되도록 구성될 수 있다. 또한, 대상체 프로파일은 동일하거나 유사한 자극/개선의 전달을 통한 부작용의 미래 발생을 방지하기 위하여, 제공된 자극/개선와 관련된 부작용을 표시하도록 업데이트될 수 있다.
NSS(1605)는 적어도 하나의 피드백 모니터(1635)를 포함, 액세스, 접속 또는 통신할 수 있다. 피드백 모니터는 피드백 구성요소(1660)로부터 피드백 정보를 수신하도록 설계되고 구성될 수 있다. 피드백 구성요소(1660)는 예를 들어 피드백 센서, 예컨대 온도 센서, 심박 또는 맥박 모니터, 생리 센서, 주변 잡음 센서, 마이크로폰, 주변 온도 센서, 혈압 모니터, 뇌파 센서, EEG 프로브, 사람 눈의 전방과 후방 사이에 존재하는 각막-망막 고정 전위를 측정하도록 구성된 전기안구도기록("EOG") 프로브, 가속도계, 자이로스코프, 동작 감지기, 근접 센서, 카메라, 마이크로폰, 또는 광 검출기를 포함할 수 있다.
M. 말초신경 자극을 통한 신경 진동을 유도하도록 구성된 시스템 및 장치
도 18a는 일부 구현예에 따른 말초신경 자극을 위한 장치를 도시한다. 장치(1800, 1801)는 도 1과 관련하여 기술된 NSS(1605)의 특징일 수 있거나 특징을 포함할 수 있다. 예를 들어, 장치(1800, 1801)는 신경 자극 생성기 구성요소(1650)를 포함할 수 있고, 신경 자극 생성 모듈(1610)을 포함하거나, 그와 통신가능하게 연결되거나, 또는 그에 의해 구동될 수 있다. 장치(1800, 1801)는 제어가능한 전류(1805)를 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 장치(1800, 1801)는 대상체(1850)의 말초신경계의 감각 신경에서 전기 활동을 유발하는 방식으로 대상체(1850)의 몸을 통해 전류를 방전하기 위하여, 제1 전극(예를 들어, 자극 전극) 및 제2 전극(예를 들어, 접진 전극, 기준 전극), 및 제1 전극으로부터 제2 전극으로 전류를 전달하도록 구성된 전력원(예를 들어, 전력 공급기, 배터리, 범용 전력 공급기, 원격 전력원에 대한 인터페이스)을 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 장치(1800)는 대상체(1850)의 손에 신경 자극(1805)으로서 전류를 전달하도록 구성된다. 유사하게, 장치(1801)는 전류를 다리 또는 발에 전달할 수 있다. 신경 자극(1805)은 말초신경계(예를 들어, 손의 말초신경(1870); 다리의 말초신경(1865))에 전기 활동을 유발 또는 유도하고, 이는 중추신경계(1855)를 통해 뇌(1860)로 전송된다. 신경 자극(1805)은 본원에 기술된 바와 같은 다양한 방식(예를 들어, 직류; 교류; 주기적으로 전류 온/오프를 변조함; 주기적으로 전류의 진폭을 변조함; 전류의 교류 주파수를 제어 또는 변조함)으로 전류를 제어 및 전달함으로써 생성될 수 있다. 도 18a는 손 및 발에 신경 자극이 전달되는 것을 도시하지만, 다양한 구현예, 구성 또는 개선 프로토콜에서는 다양한 신경 자극(자극의 다양한 조합을 포함)이 무릎 바로 아래의 사두근(quadriceps), 발의 상부, 무릎 뒤쪽, 다리, 쇄골, 목 또는 입술/치아/잇몸을 비롯한 대상체(1850)의 몸의 다양한 위치에 전달될 수 있다. 일부 구현예에서, 대상체(1850) 몸으로의 신경 자극의 표적화된 전달은 뇌의 피질 또는 영역을 유리하게 표적화할 수 있다. 예를 들어, 신경 자극(1805)을 하나 이상의 입술, 치아 또는 잇몸에 전달하는 것은, 대상체(1805) 몸의 이들 부위가 말초신경계에 비교적 많은 신경분포를 가지기 때문에 유리할 수 있고, 해마에서의 활동을 보다 직접적으로 유발할 수 있다. 예를 들어, 신경 자극(1805)은 삼차신경(trigeminal nerve)(예를 들어, 입술, 치아, 잇몸) 또는 미주 신경(예를 들어, 목)에 비교적 많거나 가까운 접근을 갖는 위치로 전달될 수 있다.
장치(1800)는 펄스 방식(1810a)에 따라 신경 자극을 생성하도록 구성될 수 있다. 펄스 방식(1810a)은 도 17a-17d와 관련하여 기술된 펄스 방식과 유사할 수 있다. 예를 들어, 펄스 방식(1810a)은 전류(1805)의 특징(예를 들어, 진폭, 주파수, 변조 주파수) 및/또는 전류의 생성을 가능하게 하는 파라미터(예를 들어, 신경 자극(1805)의 원하는 진폭을 야기하는 전극에 전달되는 전류의 진폭)을 표시할 수 있다. 장치(1800)(또는 그 구성요소)는 펄스 방식(1810a)에 따라 변조된 제어 신호로서, 또는 펄스 방식(1810a)을 표시하는 명령을 포함하는 제어 신호로서 펄스 방식(1810a)을 수신할 수 있다.
장치(1800)에 의해 생성된 신경 자극은 뇌(1860)의 신경 진동(1815)을 유도 또는 유발하도록 구성된다. 전류(1805a)의 특징은 원하는 신경 진동(1815)을 유발하도록 제어될 수 있다. 전류(1805)는 전류(1805)가 신경 진동을 유발 또는 유도하기 위해 필요한 최소 임계 진폭보다 큰 진폭을 가질 때 신경 진동(1815a)을 유발할 수 있다; 또한 전류(1805)는 유해 부작용이 발생할 수 있는 최대 임계 진폭 미만의 진폭을 가질 수 있다. 전류(1805)는, 전류(1805)가 표적 주파수(예를 들어, 전류(1805)를 구동하는 펄스 방식(1810a)의 펄스 반복 간격(1740)은 표적 주파수에 해당할 수 있음)로 변조되거나 진동될 때, 표적 주파수를 갖는 신경 진동(1815)을 유발할 수 있다.
일부 구현예에서, 장치(1800)는 전류(1805)를 제어하여 신경 진동 또는 신경 유도의 제1 상태를 유발한 다음, 전류(1805)를 수정하여 신경 진동 또는 신경 유도의 제2 상태를 유발하도록 구성된다. 제1 상태는 뇌(1860)가 신경 진동, 신경 유도 또는 뇌파 동조에 더 수용적인 것으로 결정된다. 예를 들어, 제1 상태는 다른 주파수에 비해, 뇌(1860)가 신경 진동, 신경 유도 또는 뇌파 동조에 비교적 더 수용적인 주파수 또는 주파수 범위에 해당할 수 있다. 제2 상태는 원하는 또는 표적화된 상태, 예컨대 신경 진동(1815)이 원하는 또는 표적화된 주파수로 발생하는 상태일 수 있다. 일부 구현예에서, 펄스 방식(1810a)의 펄스 트레인은 제1 및 제2 상태에 해당하는 가변 주파수를 갖는 펄스를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 펄스 트레인은 램프 업 또는 램프 다운 구성(예를 들어, 제1 상태에 해당하는 제1 주파수로부터 제2 상태에 해당하는 제2 주파수로 램핑)를 갖는 펄스를 포함할 수 있다.
장치(1800)는 피드백 구성요소(1660)와 통합될 수 있다. 피드백 구성요소(1660)는 EEG일 수 있다. 장치(1800)는 피드백 구성요소(1660)와 상호작용하거나 통신할 수 잇다. 예를 들어, 피드백 구성요소(1660)는 장치(1800)로부터 또는 장치로 정보, 데이터 또는 신호를 전송 또는 수신할 수 있다. 도 20을 참조하여 기술되는 바와 같이, 본원에 개시된 구현예에 따른 자극 시스템 또는 장치는 피드백 구성요소(1660)로부터 수신된 피드백을 사용하여, 피드백을 기반으로 신경 자극을 수정할 수 있다.
장치(1800, 1801)는 신경 진동(1815)을 유발하도록 동기화된 신경 자극을 전달하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 장치(1800, 1801)는 해당 펄스 방식(1810a, 1810b)에 따라 구성될 수 있으며, 이는 시간 내에 오프셋되어, 도 19와 관련하여 더 기술되는 바와 같이 원하는 신경 진동(1815)을 야기할 수 있다.
일부 구현예에서, 장치(1800)는 대상체(1850)의 예상 반응, 예컨대 적어도 하나의 대상체(1850)의 감각 반응, 대상체(1850)의 신경 진동 또는 대상체(1850)의의 뇌 동조를 기반으로 대상체(1850) 몸의 특정 위치에 신경 자극을 전달하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 신경 자극(1805)을 8 mA의 진폭으로 대상체(1850)의 손에 전달하는 것은 대상체(1850)로 하여금 신경 자극을 심하게 감지하거나 느끼도록 할 수 있으며, 이는 불편할 수 있다; 신경 자극(1805)을 8 mA의 진폭으로 사두근에 전달하는 것은 유사한(또는 더 큰) 크기의 신경 진동을 감지 없이 뇌(1860)에 유발 또는 유도할 수 있다.
장치(1800, 1801)는 사전결정된 동작 한계를 기반으로 신경 자극(1805)를 출력하도록 구성될 수 있으며, 이는 불편 또는 원치않는 부작용의 가능성을 줄이거나 최소화하면서 신경 자극을 유발 또는 유도하기 위하여 표적화될 수 있다. 예를 들어, 장치(1800, 1801)는 대략 0.1 내지 200 V(예를 들어, 0.1 V, 200 V; 0.1 V 이하 및 500 V 이하) 전압 범위를 갖는 대략 1 ㎲ 내지 300 ㎲(예를 들어, 1 ㎲, 300 ㎲; 1 ㎲ 이상 및 500 ㎲ 이하)의 펄스를 출력하도록 구성될 수 있다. 2000 내지 4000 ohms의 임피던스의 경우, 펄스는 대략 0.1 내지 50 mA (예를 들어, 0.1 mA, 50 mA; 0.1 mA 이하 및 100 mA 이하)의 해당 전류 진폭 범위를 가질 수 있고; 대략 500 내지 2000 ohms의 임피던스의 경우, 펄스는 대략 0.1 내지 100 mA(예를 들어, 0.1 mA, 50 mA; 0.1 mA 이상 및 200 mA 이하)의 해당 전류 진폭 범위를 가질 수 있다.
일부 구현예에서, 신경 자극 증폭 장치(1802)는 신경계를 통해 뇌(1860)로(예를 들어, 중추신경계(1855)를 통해) 전송된 신경 자극 신호를 증폭하도록 구성된다. 예를 들어, 신경 자극 증폭 장치(1802)는 신경계 경로에 걸쳐 전위차를 적용하도록, 또는 신경 자극 생성기 구성요소(1650)에 의해 자극이 전달되는 부위와 뇌 사이의 신경계 경로의 어떤 위치(예를 들어, 척수에서)에 직류 또는 교류 자극을 적용하도록 구성된 피하 또는 이식가능한 증폭기일 수 있다. 신경 자극 증폭 장치(1802)는 항상 온(ON) 모드에 있도록(예를 들어, 항상 증폭을 유발하거나), 또는 신경 자극 생성 모듈(1610)로부터의 제어 신호를 기반으로 또는 사용자 입력을 기반으로 선택된 일정 지속시간 동안 온 모드에 있도록 구성될 수 있다. 신경 자극 증폭 장치(1802)는 (예를 들어, EEG를 사용하여; 피드백 구성요소(160)를 사용하여) 신경 자극(1805)에 해당하는 신경 활동을 검출하고, 동기화된 신경 자극을 신경계에 출력 또는 전달하여 신경 자극(1805)의 유효 크기를 증가시키도록 구성될 수 있다.
도 18b는 일부 구현예에 따라 말초신경 자극이 신경 진동을 유발 또는 유도하도록 구성된 장치(1800)를 도시한다. 장치(1800)는 제어 구성요소(200)(예를 들어, 제어 박스)를 포함할 수 있다. 제어 구성요소(200)는 사용자 입력을 수신하고 장치(1800)에 의해 동작하는 펄스 방식 또는 장치(1800)에 의해 출력된 신경 자극의 파라미터와 같은 정보를 디스플레이하도록 구성된 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다.
장치(1800)는 휴대가능할 수 있다. 예를 들어, 장치(1800)는 독립적인 전력원(예를 들어, 배터리)를 포함할 수 잇다. 장치(1800)는 스트랩을 포함하거나 대상체에 의해 유지되거나 지지되도록 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 장치(1800)는 대상체에 의해 지지가능한 임계 중량 미만의 중량을 가질 수 있고, 벽 콘센트 또는 다른 원격 전력원으로부터 전력을 수신하도록 구성된 전력 인터페이스를 포함할 수 있다.
장치(1800)는 제1 전극(1800b)(예를 들어, 자극 전극) 및 제2 전극(1800c)(예를 들어, 기준 전극, 접지 전극)을 포함한다. 장치(1801)는 장치(1800)와 유사한 방식으로 구성될 수 있다. 전극(1800b, 1800c)은 말초신경계의 감각 신경에 전류로서 신경 자극(1805)을 전달, 출력, 전송 또는 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 제어 구성요소(1800a)는 전극(1800b, 1800c)에 걸쳐 전압을 인가하여, 사전정의된 파라미터에 따라 제1 전극(1800b)로부터 제2 전극(1800c)으로 전류의 방전을 유발하도록 구성될 수 있다.
일부 구현예에서, 피드백 장치(1850)는 장치(1800)에 의해 출력된 신경 자극(1805)에 의해 유발된 신경 활동을 검출하도록 구성된다. 피드백 장치(1850)는 도 1과 관련하여 기술된 피드백 구성요소(1660)와 유사할 수 있다. 또한, 피드백 장치(1850)는 장치(1800)가 신경 자극(1805)을 전달하는 부근에서 말초신경계를 따라 신경 활동을 검출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 피드백 장치(1850)는 장치(1800)가 신경 자극(1805)을 손에 전달하는 상완을 따라 신경 활동을 검출하도록 구성될 수 있다.
일부 구현예에서, 차폐 장치(1875)는 장치(1800)에 의해 유발된 전기 활동이 대상체의 뇌를 향하여 이동하는 것을 선택적으로 허용하도록 구성된다. 차폐 장치(1875)는 도 1과 관련하여 기술된 차폐 구성요소(1655)와 유사할 수 있다. 차폐 장치(1875)는 전류가 피부 전도도(conductance)로 인해 대상체의 피부를 따라 이동하는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 차폐 장치(1875)는 대상체의 피부를 따라가는 전기 전도에 대한 저항을 증가시키도록 구성된 절연체이거나 절연체를 포함할 수 있다. 피드백 장치(1850)는 차폐 장치(1875)가 전기 전도에 대한 저항을 증가시키고 있음을 확인하기 위하여, 대상체의 뇌에 대하여 상대적인 차폐 장치(1875)의 양쪽의 전기 활동을 검출하는데 사용될 수 있다. 차폐 장치(1875)는 커프, 스트랩 또는 대상체에 차폐 장치(1875)를 부착하도록 구성된 다른 구성요소를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 장치(1800)의 기능을 증대시키기 위하여 국소 연고, 겔 또는 다른 재료가 사용될 수 있다. 예를 들어, 피부의 국소적 전도도를 증가시키도록 구성된 전극 겔 또는 다른 유사한 재료가 전극들(1800b, 1800c) 사이에 적용되어, 신경 자극(1805)을 표적화된 감각 신경에 전송하는 것을 촉진할 수 있다. 이는 신경 자극(1805)에 대한 대상체의 불편함을 유리하게 감소시키고, 신경 자극(1805)이 표적화된 감각 신경의 활동을 유발하기 보다 피부를 따라 뇌로 이동할 가능성을 감소시킬 수 있다. 일부 구현예에서, 약리학적 보조제는 신경 전달을 향상하거나, 신경 전달 속도를 증가시키거나, 외부 전류 자극에 대한 감각 신경 감도(sensitivity)를 개선하거나, 운동 반응을 감소시키기 위해 운동 신경 감도를 감소시키거나, 또는 통증 신경 감도를 감소시키는데 사용될 수 있다.
이제 도 18c를 참조하면, 장치(1800)와 말초신경계 사이의 상호작용을 도시하는 개략도가 일부 구현예에 따라 도시된다. 장치(1800)는 표적화된 감각 신경, 예컨대, 온도-수용기(1880a), 마이스너 소체(Meissner's corpuscle)(1880b)(예를 들어, 촉각 수용기), 통각 수용기(nociceptor)(1880c)(예를 들어, 통증 수용기), 및 파시니 소체(Pacinian corpuscle)(1880d)(예를 들어, 압력 수용기)에 인접한 피부에 배치될 수 있다. 장치(1800)에 의해 전달된 신경 자극(1805)은 하나 이상의 수용기(1880a-d)에서 전기 활동을 유발 또는 유도하여, 말초신경계(1880)를 통해 대상체의 뇌로 신경 전달을 야기함으로써, 신경 자극(1805)에 해당하는 신경 진동을 야기할 수 있다.
일부 구현예에서, 장치(1800)는 수용기(1880a-d)를 기반으로 신경 자극(1805)의 전달 또는 출력을 제어하도록 구성된다. 예를 들어, 수용기(1880a-d)의 특징, 예컨대 전기 자극에 대한 감도(예를 들어, 신경 진동이 발생하는 제1 임계치; 불편함이 발생하는 제2 임계치), 야기된 신경 진동과 관련된 전기 자극의 진폭은 신경 자극(1805)의 파라미터를 결정하는데 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 자극(1805)(예를 들어, 그 특징 또는 파라미터)은 수용기(1880a-d)에서는 전기 활동을 유발하지만 인접한 운동 신경에서는 유발하지 않도록 구성되며, 이는 운동 반응으로 인한 산만함의 가능성을 감소시키면서, 유리하게 대상체에 대한 개선을 보다 편안하게 만들 수 있다.
도 19를 참조하면, (예를 들어, 도 18a와 관련하여 기술된 장치(1800, 1801)를 사용하여; NSS(1605)에 의해) 복수의 말초신경 자극 장치의 동작을 제어하는 제어 방식(1900)이 일부 구현예에 따라 도시된다. 도 19에 도시된 펄스 방식은 본원에 더 기술되는 협조된(coordinated) 제어에 관한 추가 세부사항을 제외하고는, 도 2a-2d와 관련하여 기술된 것과 유사한 방식으로 제어될 수 있다. 제어 방식(1900)은 신경 자극(1805)이 전달되는 제1 시점으로부터 대상체의 뇌에서 신경 진동이 발생하는(또는 대상체의 뇌에서 예컨대 피드백 구성요소(1660)에 의해 신경 진동이 검출되는) 제2 시점의 신호 지연과 같은 대상체의 말초신경계의 특징을 기반으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 프로파일 매니저(1625)는 대상체 몸의 표적화된 부위로부터 신호 지연과 관련된 사전결정된 파라미터를 액세스하도록 구성될 수 있고, 신경 자극 생성 모듈(1610)은 각 장치(1800, 1801)에 의해 전달된 전류에 대한 신경 자극들(또는 해당 펄스 방식들) 사이의 해당 오프셋 또는 시간 지연을 결정할 수 있다.
도 19에 도시한 바와 같이, 제1 장치(예를 들어, 장치(1800))는 펄스 방식(1901a)에 따라 제1 신경 자극을 전달하도록 구성된다. 시작 시간(1905)으로부터 제1 지연(1955a) 후, 펄스 방식(1901a)이 개시된다(펄스 방식(1901a, 1901b)와 같은 펄스 방식의 시작도 시작 시간으로 작용할 수 있음을 알 것이다). 유사하게, 시작 시간(1905)으로부터 제2 지연(1955b) 후, 제2 펄스 방식(1901b)이 개시된다. 지연들(1955a, 1955b) 사이의 차이는 대상체의 뇌에서 동기화된 신경 진동을 유발하도록 선택된(예를 들어, 신경 자극 생성 모듈(1610)에 의해 결정됨) 시간의 오프셋을 표시한다.
NSS(1605)는 대상체의 뇌에서 신경 진동(1902)을 유발하기 위하여 펄스 방식(1901a, 1901b)에 따라 자극 장치의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 제1 지연(1955a)은 (예를 들어, 도 19에 도시한 바와 같이, 펄스의 끝에서부터 측정된 바와 같이) 제1 방식(1901a)의 펄스와 신경 진동(1902)의 시작 사이의 제1 신호 지연(1960a)에 해당하거나, 이와 관련되거나, 이를 기반으로 결정될 수 있다; 유사하게, 제2 지연(1955b)은 제2 방식(1901b)의 펄스와 신경 진동(1902)의 시작 사이의 제1 신호 지연(1960b)에 해당하거나, 이와 관련되거나, 이를 기반으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 펄스 방식(1901a)은 제2 펄스 방식에 따라 작동하는 장치보다 뇌로부터 더 멀리(예를 들어, 말초신경계의 차등 길이를 따라 더 멀리) 위치하는 장치에 의해 제1 신경 자극을 전달하는데 사용될 수 있다.
일부 구현예에서, NSS(1605)는 신경 진동(1902)에 관하여 수신된 피드백 정보에 따라 지연(1955a, 1955b)을 결정하도록 구성된다. 예를 들어, 피드백 구성요소(1660)가 비동기(asynchronous) 신경 진동(1902)을 검출하면, NSS(1605)는 지연(1955a, 1955b) 중 하나 또는 둘다를 조정하여, 신경 진동(1902)에서 위상 지연 또는 다른 비동기성을 감소시킴으로써 신경 진동(1902)을 동기화할 수 있다.
도 20은 일부 구현예에 따라 대상체(1850)에 신경 진동을 유발하기 위하여 말초신경 자극 시스템(2000)을 사용하는 프로세스 흐름을 도시한다. 말초신경 자극 시스템(2000)은 신경 자극 생성 모듈(1610) 및 신경 자극 조정 모듈(1615)을 포함할 수 있다.
신경 자극 생성 모듈(1610)은 제어 신호(2005)를 생성하도록 구성된다. 제어 신호(2005)는 대상체(1850)에(예를 들어, 대상체(1850)의 뇌에) 적용할 신경 자극의 원하는 특징 또는 파라미터를 표시할 수 있다. 예를 들어, 제어 신호(2005)는 특징 및 파라미터에 대한 값을 표시할 수 있거나, 제어 신호(2005)는 원하는 신경 자극을 야기할 신경 자극 생성기 구성요소(1650)의 동작에 대한 값(예를 들어, 원하는 신경 자극을 생성하기 위하여 전극에 전달된 전류의 진폭에 대한 값)을 표시할 수 있다. 제어 신호(2005)는 신경 자극 생성 모듈(1610)에 의해 신경 자극 생성기 구성요소(1650)로 변조, 생성, 전송 및/또는 출력될 수 있다. 제어 신호(2005)는 원하는 특징 또는 파라미터를 표시하는 펄스 방식에 따라 전송 및/또는 출력될 수 있거나, 제어 신호(2005)는 펄스 방식을 표시하는 명령을 포함할 수 있다. 제어 신호(2005)는 사전결정된 파라미터, 예컨대 사전결정된 계획(이는 대상체(1850)와 관련되고, 프로파일(1645)에 저장되거나 이로부터 수신될 수 있음)과 관련된 파라미터를 기반으로 결정되거나 생성될 수 있다.
신경 자극 생성기 구성요소(1650)는 제어 신호(2005)를 기반으로 신경 자극(2010)을 생성하도록 구성된다. 예를 들어, 신경 자극 생성기 구성요소(1650)는 어떻게 제어 신호(2005)가 (예를 들어, 제어 신호(2005)의 변조를 기반으로) 수신되는지를 기반으로 펄스 방식을 식별할 수 있거나, 제어 신호(2005)로부터 펄스 방식을 추출할 수 있다. 펄스 방식 또는 제어 신호(2005)로부터 추출된 다른 명령을 기반으로, 신경 자극 생성기 구성요소(1650)는 신경 자극(2010)의 특징, 예컨대 신경 자극(2010)의 진폭, 전압, 주파수 및/또는 변조 주파수를 결정할 수 있다. 신경 자극 생성기 구성요소(1650)는 우너하는 진폭, 전압, 주파수 및/또는 변조 주파수를 갖는 신경 자극(2010)을 생성할 수 있다.
신경 자극 생성기 구성요소(1650)는 대상체(1850)에 원하는 효과를 갖도록, 특히 신경 진동(예를 들어, 뇌 동조와 관련된 신경 진동)을 유발하도록 신경 자극(2010)을 생성한다. 일부 구현예에서, 피드백 구성요소(1660)는 대상체로부터(1850) 유도된 신경 활동(2015)(예를 들어, 신경 진동, 뇌 동조)을 검출하도록 구성된다. 예를 들어, 피드백 구성요소(1660)는 대상체(1850)의 뇌에서 전기 활동을 검출하도록 구성된 EEG일 수 있다. 일부 구현예에서, 도 18b와 관련하여 기술한 바와 같이, 피드백 구성요소(1660)는 추가적으로 또는 대안적으로, 유도된 신경 활동(2015)을 검출하거나 확인하기 위하여 신경 자극 생성기 구성요소(1650)가 신경 자극(2010)을 전달하는 곳에 인접한 말초신경계의 신경 활동을 검출하도록 구성될 수 있다.
피드백 구성요소(1660)는 검출된 신경 활동 신호(2020)를 출력하도록 구성된다. 검출된 신경 활동 신호(2020)는 EEG(예를 들어, 뇌전도검사)에 의해 뇌에서 검출된 전기 활동의 표시일 수 있다. 일부 구현예에서, 시스템(2000)은 피드백 구성요소(1660)로부터 수신된 출력을 모니터링하고, 본원에 기술된 바와 같이 출력을 처리하고, 처리된 출력을 신경 자극 조정 모듈(1615)에 전달할 수 있는 피드백 모니터(1635)를 포함한다.
일부 구현예에서, 신경 자극 조정 모듈(1615)은 자극 파라미터(2025)를 생성하거나 조정하기 위하여 검출된 신경 활동 신호(2020)를 처리하도록 구성된다. 신경 자극 조정 모듈(1615)은 검출된 신경 활동 신호(2020)로부터 신경 진동 또는 뇌 동조의 표시를 추출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 신경 자극 조정 모듈(1615)은 검출된 신경 활동 신호(2020)로부터 신경 진동의 주파수를 식별하거나 추출하도록 구성될 수 있다.
일부 구현예에서, 피드백 구성요소(1660)는 검출된 유도된 신경 활동(2015)을 처리하고, 검출된 신경 활동 신호(2020)를 신경 진동 또는 뇌 동조의 표시로서 출력하도록 구성된다. 예를 들어, 피드백 구성요소(1660)는 유도된 신경 활동(2015)으로부터 신경 진동의 주파수를 식별하거나 추출하고, 검출된 신경 활동 신호(2020)에서 추출된 또는 검출된 신경 활동 신호(2020)로서 주파수를 출력하도록 구성될 수 있다. 그런 다음, 신경 자극 조정 모듈(1615)은 피드백 구성요소(1660)로부터 수신된 주파수를 기반으로 자극 파라미터(2025)를 생성하거나 조정할 수 있다.
자극 파라미터(2025)는 대상체(1850)에 원하는 신경 진동을 유발하기 위하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 자극 파라미터(2025)는 신경 진동(예를 들어, 대상체(10) 뇌의 주파수, 크기, 방향, 위치)을 유발하기 위한 신경 자극(2010)의 적절한 특징 또는 파라미터를 표시할 수 있다. 자극 파라미터(2025)가 검출된 신경 활동 신호(2020)를 기반으로 생성될 경우, 자극 파라미터(2025)는 신경 자극(2010)에 대한 수정을 표시할 수 있다(예를 들어, 유도된 신경 활동(2015)의 주파수가 너무 크면, 자극 파라미터(2025)는 신경 자극(2010)의 주파수를 감소시키도록 하는 명령을 포함할 수 있고; 유도된 신경 활동(2015)이 신경 진동이 발생하지 않았다고 표시하면, 자극 파라미터(2025)는 신경 자극(2010)의 진폭을 증가시키도록 하는 명령을 포함할 수 있다).
자극 파라미터(2025)는 신경 자극 생성기 구성요소(1650)를 기반으로 또는 이와 관련하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 18a-18b와 관련하여 더 기술하는 바와 같이, 신경 자극 생성기 구성요소(1650)는 피부에 부착되고, 예컨대 운동 반응이 유발되는 임계 강도 미만의 진폭(예를 들어, 강도)을 갖는 고주파수로 전력원 또는 다른 드라이버 구성요소에 의해 전류 펄스를 출력하도록 구동될 수 있는 두 개 이상의 전극(예를 들어, 4개의 전극) 또는 전기 리드 와이어를 포함할 수 있다. 제1 전극(예를 들어, 자극 전극)은 제어 신호(2005)(이는 자극 파라미터(2025)를 깁나으로 생성되거나 변조될 수 있음)를 기반으로 전류가 생성 및/또는 제어되는 드라이버 구성요소로부터 전류를 수신할 수 있다. 제1 전극은 대상체(1850)의 말초신경계의 감각 신경을 흥분시키기 위해(예를 들어, 제2 전극, 예컨대 기준 전극으로 전류를 전달하기 위해) 전류를 대상체(1850)에 출력, 전달, 전송 또는 전달할 수 있다.
도 16을 더 참조하면, 피드백 구성요소(1660)는 피드백 정도, 예컨대 환경 파라미터 또는 생리적 상태를 검출할 수 있다. 피드백 구성요소(1660)는 피드백 정보를 시스템(2000)(또는 NSS(1605))에 제공할 수 있다. 시스템(2000)은 피드백 정보에 기반하여 신경 자극을 조정하거나 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 시스템(2000)은 대상체의 맥박이 사전결정된 임계치를 초과한다고 결정한 후 신경 자극의 진폭을 낮출 수 있다. 피드백 구성요소(1660)는 신경 자극(2010)의 진폭을 검출하도록 구성된 검출기를 포함할 수 있고, 시스템(2000)은 진폭이 임계치를 초과한다고 결정하고 진폭을 감소시킬 수 있다. 시스템(2000)은 펄스 속도 간격이 임계치 미만이라고 결정할 수 있는데, 이는 대상체가 신경 자극에 의해 충분히 영향을 받고 있지 않음을 표시할 수 있고, 시스템(2000)은 신경 자극의 진폭을 증가시킬 수 있다. 일부 구현예에서, 시스템(2000)은 시간 간격을 기반으로 신경 자극을 변화시킬 수 있다(예를 들어 진폭, 전압, 주파수를 변화시킴). 신경 자극을 변화시킴은 대상체(1850)가 신경 자극에 적응하는 것을 방지할 수 있고(예를 들어, 뇌가 신경 자극이 백그라운드 상태라고 결정하는 것을 방지함), 이는 신경 진동을 유발 또는 유도하는 것을 촉진할 수 있다.
일부 구현예에서, 피드백 구성요소(1660)는 EEG 프로브를 포함할 수 있고, 신경 자극 조정 모듈(1615)은 EEG 정보를 기반으로 신경 자극을 조정할 수 있다. 예를 들어, 신경 자극 조정 모듈(1615)은 프로브 정보로부터 뉴런이 원치않는 주파수로 진동하고 있음을 결정하고, 그에 따라 신경 자극(2010)이 생성되는 주파수를 수정할 수 있다.
피드백 구성요소(1660)는 하나 이상의 피드백 센서로부터 피드백 정보를 검출, 수신, 획득 또는 식별할 수 있다. 피드백 구성요소(1660)는 추가 처리 또는 저장을 위하여 시스템(2000)(또는 NSS(1605))의 하나 이상의 구성요소에 피드백 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 프로파일 매니저(1625)는 데이터 저장소91640)에 저장된 프로파일 데이터 구조(1645)를 피드백 데이터로 업데이트할 수 있다. 프로파일 매니저(1625)는 말초신경 자극을 받고 있는 대상체 또는 사람의 식별자, 뿐만 아니라 피드백 정보의 수신 또는 검출에 해당하는 시간 스탬프 및 날짜 스탬프와 피드백 정보를 관련시킬 수 있다.
피드백 구성요소(1660)는 주의 수준을 결정할 수 있다. 주의 수준은 신경 자극이 신경 진동(예를 들어, 원하는 신경 진동; 뇌파 동조와 관련된 신경 진동)을 야기하고 있는지 여부를 표시할 수 있다. 주의 수준은 신경 자극에 제공된 주목을 지칭할 수 있다. 피드백 구성요소(1660)는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 기술을 사용하여 주의 수준을 결정할 수 있다. 피드백 구성요소(1660)는 주의 수준에 대하여 점수를 부여하거나(예를 들어, 1 내지 10에서 1은 낮은 주의이고 10은 높은 주의이며 또는 그 반대임, 1 내지 100에서 1은 낮은 주의이고 100은 높은 주의이며 또는 그 반대임, 또는 0 내지 1에서 0은 낮은 주의이고 1은 높은 주의이며 또는 그 반대임), 집준 수준을 분류하거나(예를 들어, 낮음, 중간, 높음), 주의에 등급을 매기거나(예를 들어, A, B, C, D 또는 F), 또는 주의 수준의 표시를 제공할 수 있다.
일부 경우에, 피드백 구성요소(1660)는 주의 수준을 식별하기 위하여 사람의 눈의 움직임을 추적할 수 있다. 피드백 구성요소(1660)는 눈 추적자와 접속할 수 있다. 피드백 구성요소(1660)는 주의 지속시간 또는 주의 수준을 결정하기 위하여 사람의 눈 움직임을 검출 및 기록하고 기록된 눈 움직임을 분석할 수 있다. 피드백 구성요소(1660)는 은밀한 주의와 관련된 정보를 표시하거나 제공할 수 있는 눈 응시를 측정할 수 있다. 예를 들어, 피드백 구성요소(1660)는 눈 주변의 피부 전위를 측정하기 위하여 전기안구도기록("EOG")으로 구성될 수 있는데, 이는 머리에 대하여 상대적으로 눈이 향하는 방향을 표시할 수 있다. 일부 구현예에서, EOG는 머리에 대하여 상대적인 눈의 방향을 결정하기 위하여 머리를 움직이지 못하도록 안정화시키는 시스템 또는 장치를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, EOG는 머리의 위치를 결정하기 위하여 머리 추적 시스템을 포함하거나 그와 접속한 다음, 머리에 대한 상대적 눈의 방향을 결정할 수 있다.
일부 구현예에서, 피드백 구성요소(1660)는 눈 움직임을 기반으로 신경 자극에 기울이는 대상체의 주의 수준을 결정할 수 있다. 예를 들어, 증가된 눈 움직임은 대상체가 다른 자극과는 대조적으로 시각 자극에 주목하는지를 표시할 수 있다. 대상체가 신경 자극에 기울이는 주의 수준을 결정하기 위하여, 피드백 구성요소(1660)는 동공 또는 각막 반사의 비디오 검출을 이용하여 눈의 방향 또는 눈 움직임을 결정하거나 추적할 수 있다. 예를 들어, 피드백 구성요소(1660)는 하나 이상의 카메라 또는 비디오 카메라를 포함할 수 있다. 피드백 구성요소(1660)는 눈을 향해 광 펄스를 보내는 적외선 공급원을 포함할 수 있다. 광은 눈에 의해 반사될 수 있다. 피드백 구성요소(1660)는 반사의 위치를 검출할 수 있다. 피드백 구성요소(1660)는 반사의 위치를 캡쳐 또는 기록할 수 있다. 피드백 구성요소(1660)는 눈의 방향 또는 눈의 응시 방향을 결정하거나 계산하기 위하여 반사에 대한 이미지 처리를 수행할 수 있다.
피드백 구성요소(1660)는 주의 수준을 결정하기 위하여, 눈 방향 또는 움직임을 동일인의 과거 눈 방향 또는 움직임, 명목 눈 움직임, 또는 다른 과거의 눈 움직임 정보와 비교할 수 있다. 예를 들어, 피드백 구성요소(1660)는 과거 말초신경 자극 세션 동안 과거 눈 움직임의 양을 결정할 수 있다. 피드백 구성요소(1660)는 편차를 식별하기 위하여 과거의 눈 움직임과 현재의 눈 움직임을 비교할 수 있다. 시스템(2000)은 비교를 기반으로 눈 움직임의 증가를 결정하고, 눈 움직임의 증가를 기반으로 대상체가 현재의 신경 자극에 주의를 덜 기울인다고 결정할 수 있다. 주의의 감소 검출에 반응하여, 신경 자극 조정 모듈(1615)는 신경 자극(2010)이 신경 진동을 유발 또는 유도하도록 자극 파라미터(2025)를 변화시킬 수 있다.
피드백 구성요소(1660)는 시스템(2000)과 상호작용하거나 통신할 수 있다. 예를 들어, 피드백 구성요소(1660)는 검출된 피드백 정보 또는 데이터를 시스템(2000)에 제공할 수 있다. 피드백 구성요소(1660)는 시스템(2000)에 실시간으로, 예를 들어, 피드백 구성요소(1660)가 정보를 검출하거나 감지할 때, 데이터를 제공할 수 있다. 피드백 구성요소(1660)는 시간 간격, 예컨대 1분, 2분, 5분, 10분, 1시간, 2시간, 4시간, 12시간, 또는 24시간을 기반으로 시스템(2000)에 피드백 정보를 제공할 수 있다. 피드백 구성요소(1660)는 임계치를 초과하거나 임계치 미만의 피드백 측정값과 같은 상태 또는 사건에 반응하여 피드백 구성요소(1660)에 피드백 정보를 제공할 수 있다. 피드백 구성요소(1660)는 피드백 파라미터의 변화에 반응하여 피드백 정보를 제공할 수 있다. 일부 구현예에서, 시스템(2000)은 피드백 구성요소(1660)에 정보에 대하여 핑하거나, 질의하거나 요청을 보낼 수 있고, 피드백 구성요소(1660)는 핑, 요청 또는 질의에 반응하여 피드백 정보를 제공할 수 있다.
이제 도 21a-21d를 참조하면, 신경 진동을 유발 또는 유도하기 위하여 신경 자극을 전달하도록 구성된 장치의 추가 구현예가 도시된다. 도 21a-21d에 도시된 장치들은 장치(1800, 1801)와 유사한 방식으로 구성될 수 있다.
도 21a에 도시한 바와 같이, 글러브(2114)는 신경 진동을 유발 또는 유도하기 위하여 말초신경 자극을 전달하도록 구성될 수 있다. 글러브(2114)는 제1 전극(2102a), 제2 전극(2102b), 제어 유닛(2104)(제어기는 하나 이상의 전극(2102a, 2102b)에 포함 또는 부착되거나, 전극(2102a, 2102b)에 (예를 들어, 유선 또는 무선 연결에 의해) 동작 가능하게 연결된 별도의 구성요소에 있을 수 있음)을 포함한다. 제어 유닛(2104)은 전극(2102a, 2102b)의 동작을 제어하도록 구성된다. 제어 유닛(2104)은 제어기(2116), 전력원(2118) 및 통신 인터페이스(2120)를 포함할 수 있다. 제어기(2116)는 전극(2102a, 2102b)의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 제어기(2116)는 신경 자극 생성 모듈(1610)을 포함하거나 그에 연결될 수 있다. 제어기(2116)는 예를 들어, 원하는 신경 자극을 유발하기 위한 펄스 방식을 표시하는 제어 신호를 생성, 제어 또는 처리할 수 있다.
제어 유닛(2104)은 제어 유닛(2104) 및 전극(2102a, 2102b)에 전력 공급을 제공하기 위하여 전력원(2118), 예컨대 하나 이상의 배터리를 포함할 수 있다. 다른 전자 장치, 예컨대 NSS(1605) 또는 그 모듈과 통신하기 위한 통신 인터페이스(2120). 통신 인터페이스(2120)는 유선 통신 인터페이스, 무선 통신 인터페이스, WiFi 통신 인터페이스, BLUETOOTH® 통신 인터페이스, 근거리 통신(NFC) 인터페이스 등을 포함할 수 있다. 제어 유닛(2104)은 데이터, 예컨대 진동 주파수 정보, 운동 또는 촉각 요소 설정 정보 또는 이들의 조합을 NSS(1605)에 전송할 수 있다. NSS(1605)는 제어 유닛(2104)에 신호 또는 데이터를 전송할 수 있다.
글러브(2114)는 능동 냉각을 채용할 수 있다. 예를 들어, 글러브(2114)는 피부를 냉각하거나 피부 및/또는 촉각 요소가 과열되는 것을 방지하기 위하여, 비교적 차가운 유체(예를 들어, 냉수, 다른 차가운 액체 또는 차가운 가스)를 순환시키기 위해 그 안에 통합된 관형 와이어(2124)를 포함할 수 있다. 관형 와이어(2124)는 전극(2102a, 2102b) 부근에(예를 들어, 자극 영역에 근접하여) 배치되거나 글러브(2114)를 가로지를 수 있다. 관형 와이어(2124)는 유체 용기 및 펌프에 연결될 수 있다. 펌프는 차가운 유체로 하여금 관형 와이어(2124)를 통해 순환하도록 할 수 있다. 펌프는 촉각 요소(2004)가 대상체의 피부 상의 자극 영역과 물리적으로 상호작용하지 않을 때 유체를 펌핑하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 기계적 자극 생성 모듈(1615)은 펌프에 명령하여 비자극 시간 간격 동안 차가운 유체를 펌핑하고 펄스 트레인(201) 동안 유체 펌핑을 중단하도록 할 수 있다. 일부 구현예에서, 펌프는 자극 신호(2006)의 총 지속시간 동안 차가운 유체를 지속적으로 펌핑할 수 있다.
일부 구현예에서, 글러브(2114)는 수동 냉각 수단, 예컨대 열이 대상체의 피부로부터 소멸(dissipate)되도록 하는 통풍구(vent) 또는 개구(aperture)를 포함할 수 있다. 글러브(2114)는 전극(2102a, 2102b)과 대상체 피부 사이의 물리적 접촉에 반응하여 생성된 열을 흡수할 수 있는 열 흡수재(들)를 포함할 수 있다. 열 흡수재는 흡수된 열을 공기로 전달할 수 있다. 신경 자극 생성 모듈(1610)은 냉각시키거나 과열을 방지하기 위하여 자극이 제공되지 않는 동안 펄스 방식의 지속시간을 선택할 수 있다. 글러브(2114) 및/또는 NSS(1605)는 하나 이상의 수동 냉각 메커니즘 및/또는 하나 이상의 능동 냉각 메커니즘의 조합을 포함할 수 있다.
이제 도 21b를 참조하면, 자극 장치(2110)가 일 구현예에 따라 도시된다. 자극 장치(2110)는 자극 장치(2114)가 예컨대 신경 자극을 사두근에 전달하기 위하여 스트랩(예를 들어, 커프, 랩)으로 구성된 것을 제외하고는 글러브(2114)와 유사할 수 있다. 일부 구현예에서, 자극 장치(2110)는 위치가 조정되도록 구성된다. 예를 들어, 도 21b는 신경 자극을 사두근에 전달하도록 배향된 전극(2102a, 2102b)(및 제어 유닛(2104))을 갖는 자극 장치(2110)를 도시하는 반면, 자극 장치(2114)는, 전극(2102a, 2102b)이 신경 자극을 무릎 뒤쪽에 전달할 수 있도록, 회전되거나 위치 또는 배향이 조정될 수 있다.
이제 도 21c를 참조하면, 자극 장치(2120)(예를 들어, 마우스피스)가 일 구현예에 따라 도시된다. 자극 장치(2120)는 예컨대 신경 자극을 입술, 치아 또는 잇몸에 전달하기 위하여 자극 장치(2120)가 마우스피스로서 구성된 것을 제외하고는 글러브(2114) 및 자극 장치(2110)와 유사할 수 있다. 예를 들어, 입술, 치아 또는 잇몸이 신경 자극에 의해 표적화되는지 여부에 기반하여 자극 장치(2120)의 전극(2102a, 2102b)의 위치가 선택될 수 있다(또는 예컨대 제거가능한 전극의 사용을 통해 사용 전에 수정될 수 있다). 일부 구현예에서, 전극(2102a, 2102b)은 전극(2102a, 2102b)이 비교적 낮은 수준의 타액에 노출되어 입술, 치아 또는 잇몸과 대조적으로 타액에 의한 전도의 가능성을 줄이도록 자극 장치(2120)에 위치한다.
이제 도 21d를 참조하면, 자극 장치(2140)(예를 들어, 노우즈 플러그 또는 노우즈 피스)가 일 구현예에 따라 도시된다. 자극 장치(2140)는 예를 들어 신경 자극을 후각 신경(2148)에 전달하기 위하여 자극 장치(2140)가 노우즈 플러그로서 구성된 것을 제외하고는 글러브(2114), 자극 장치(2110) 및 자극 장치(2120)와 유사하다. 예를 들어, 자극 장치(2140)는 신경 자극을 후각 신경(2148)에 전달하기 위하여, 전기 리드(2144)를 통해 전극(2146)(이는 기준 전극과 쌍을 이루는 자극 전극일 수 있음)에 전류를 전달하도록 구성된 제어 구성요소(2142)(예를 들어, 전력 공급을 포함하는 제어 구성요소(2142))를 포함할 수 있다.
N. 말초신경 자극을 통해 신경 진동을 유도하는 방법
도 22는 일 구현예에 따른, 신경 진동을 유발 또는 유도하기 위해 말초신경 자극을 수행하는 방법의 흐름도이다. 방법(2200)은 예를 들어 말초신경 자극 시스템(NSS)을 비롯한, 도 16a-16b에 도시한 하나 이상의 시스템, 구성요소, 모듈 또는 요소에 의해 수행될 수 있다. 간단히 요약하면, NSS는 블록(2205)에서 사전결정된 파라미터 또는 특징을 갖는 신경 자극을 생성하도록 하는 명령을 표시하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 블록(2210)에서, NSS는 제어 신호를 기반으로 신경 자극을 생성 및 출력할 수 있다. 블록(2215)에서, NSS는 신경 활동, 생리적 활동, 환경 파라미터 또는 장치 파라미터와 관련된 피드백을 수신하거나 결정할 수 있다. 블록(2220)에서, NSS는 피드백을 기반으로 자극 파라미터를 관리, 제어 또는 수정할 수 있다. 블록(2225)에서, NSS는 피드백을 기반으로 신경 자극을 수정하기 위하여, 자극 파라미터를 기반으로 제어 신호를 수정할 수 있다.
O. 다중 자극 모드를 통한 신경 자극
도 23a는 일 구현예에 따른 다중 자극 양상을 통한 신경 자극용 시스템의 블록도이다. 시스템(2300)은 신경 자극 통합 시스템("NSOS")(2305)을 포함할 수 있다. NSOS(2305)는 다중 자극 모드를 제공할 수 있다. 예를 들어, NSOS(2305)는 시각 자극을 포함하는 제1 자극 모드와 청각 자극을 포함하는 제2 가극 모드를 제공할 수 있다. 각 자극 모드에서, NSOS(2305)는 한 종류의 신호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 시각 자극 모드에서, NSOS(2305)는 다음 유형의 신호를 제공할 수 있다: 광 펄스, 이미지 패턴, 주변 광의 깜박임, 또는 증강 현실. NSOS(2305)는 다중 자극 모드 및 자극 유형의 제공을 통합, 관리, 제어 또는 용이하게 할 수 있다.
간단히 요약하자면, NSOS(2305)는 자극 통합 구성요소(2310), 대상체 평가 모듈(2350), 데이터 저장소(2315), 하나 이상의 시그널링 구성요소(2330a-n), 하나 이상의 필터링 구성요소(2335a-n), 하나 이상의 피드백 구성요소(2340a-n), 및 하나 이상의 신경 자극 시스템("NSS")(2345a-n) 중 하나 이상을 포함, 액세스, 접속하거나 또는 이와 통신할 수 있다. 데이터 저장소(2315)는 프로파일 데이터 구조(2320) 및 정책 데이터 구조(2325)를 포함하거나 저장할 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310) 및 대상체 평가 모듈(2350)는 적어도 하나의 처리 유닛 또는 다른 논리 장치 프로그래밍 가능한 논리 어레이 엔진, 또는 데이터베이스 저장소(140)와 통신하도록 구성된 모듈(2315)을 포함할 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310) 및 대상체 평가 모듈(2350)은 단일 구성요소일 수 있고, 별도의 구성요소들을 포함하거나, 또는 NSOS(2305)의 일부일 수 있다. 시스템(2300) 및 그의 구성요소, 예컨대 NSOS(2305)는 하드웨어 요소, 예컨대 하나 이상의 프로세서, 논리 장치 또는 회로를 포함할 수 있다. 시스템(2300) 및 그의 구성요소, 예컨대 NSOS(2305)는, 도 7a 및 7b에 도시된 시스템(700)에 도시된 하나 이상의 하드웨어 또는 접속 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템(2300)의 구성요소는 하나 이상의 프로세서(721), 액세스 스토리지(728) 또는 메모리(722)를 포함하거나 실행할 수 있고, 네트워크 인터페이스(718)를 통해 통신할 수 있다. 시스템(2300)은 예를 들어, 시스템(100), 시스템(900), 시각 NSS(105), 또는 청각 NSS(905)를 비롯하여, 도 1-15에 도시된 하나 이상의 구성요소 또는 기능을 포함할 수 있다. 예를 들어, 시그널링 구성요소(2330a-n) 중 적어도 하나는 시각 시그널링 구성요소(150) 또는 오디오 시그널링 구성요소(950)의 하나 이상의 구성요소 또는 기능을 포함할 수 있다. 필터링 구성요소(2335a-n) 중 적어도 하나는 필터링 구성요소(155) 또는 필터링 구성요소(955)의 하나 이상의 구성요소 또는 기능을 포함할 수 있다. 피드백 구성요소(2340a-n) 중 적어도 하나는 피드백 구성요소(230) 또는 피드백 구성요소(960)의 하나 이상의 구성요소 또는 기능을 포함할 수 있다. NSOS(2345a-n) 중 적어도 하나는 시각 NSS(105) 또는 청각 NSS(905)의 하나 이상의 구성요소 또는 기능을 포함할 수 있다.
여전히 도 23a를 참조하면 더욱 상세하게는, NSOS(2305) 적어도 자극 통합 구성요소(2310)를 포함할 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 다중 양상 자극을 이용하여 신경 자극을 수행하도록 설계되고 구성될 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310) 또는 NSOS(2305)는 시그널링 구성요소(2330a-n) 중 적어도 하나, 필터링 구성요소(2335a-n) 중 적어도 하나 또는 피드백 구성요소(2340a-n) 중 적어도 하나와 접속할 수 있다. 시그널링 구성요소(2330a-n) 중 하나 이상은 동일한 유형의 시그널링 구성요소이거나 또는 상이한 유형의 시그널링 구성요소일 수 있다. 시그널링 구성요소의 유형은 자극 모드에 대응할 수 있다. 예를 들어, 시그널링 구성요소(2330a-n)의 다중 유형은 시각 시그널링 구성요소 또는 오디오 시그널링 구성요소에 대응할 수 있다. 일부 경우에, 시그널링 구성요소(2330a-n) 중 적어도 하나는 시각 시그널링 구성요소(150) 예컨대 광원, LED, 레이저, 태블릿 컴퓨팅 장치, 또는 가상 현실 헤드셋을 포함한다. 시그널링 구성요소 중 적어도 하나는 오디오 시그널링 구성요소(950), 예컨대 헤드폰, 스피커, 달팽이관 임플란트, 또는 에어 젯을 포함한다.
필터링 구성요소(2335a-n) 중 하나 이상은 동일한 유형의 필터링 구성요소 또는 상이한 유형의 필터링 구성요소일 수 있다. 피드백 구성요소(2340a-n) 중 하나 이상은 동일한 유형의 피드백 구성요소 또는 상이한 유형의 피드백 구성요소일 수 있다. 예를 들어, 피드백 구성요소(2340a-n)는 전극, 건조 전극, 겔 전극, 식염수 침지 전극 또는 접착제-기반 전극, 온도 센서, 심박수 또는 맥박수 모니터, 생리 센서, 주변 광 센서, 주변온도 센서, 운동기록기(actigraphy)를 통한 수면 상태, 혈압 모니터, 호흡속도 모니터, 뇌파 센서, EEG 프로브, 사람 눈의 전방과 후방 사이에 존재하는 각막-망막 고정 전위를 측정하도록 구성된 EOG 프로브, 가속도계, 자이로스코프, 동작 감지기, 근접 센서, 카메라, 마이크로폰, 또는 광 검출기를 포함할 수 있다.
자극 통합 구성요소(2310)는 상이한 유형의 시그널링 구성요소(2330a-n), 필터링 구성요소(2335a-n) 또는 피드백 구성요소(2340a-n)와 통신하기 위한 인터페이스를 포함하거나 또는 구성할 수 있다. NSOS(2305) 또는 자극 통합 구성요소(2310)는 시그널링 구성요소(2330a-n), 필터링 구성요소(2335a-n), 또는 피드백 구성요소(2340a-n) 중 하나와 중개하는 시스템에 접속할 수 있다. 예를 들어, 자극 통합 구성요소(2310)는 도 1에 도시된 시각 NSS(105) 또는 도 9에 도시된 청각 NSS(905)와 접속할 수 있다. 그러므로, 일부 구현예에서, 자극 통합 구성요소(2310) 또는 NSOS(2305)는 시그널링 구성요소(2330a-n), 필터링 구성요소(2335a-n), 또는 피드백 구성요소(2340a-n) 죽 적어도 하나와 직접 접속될 수 있다.
자극 통합 구성요소(2310)(예를 들어, 인터페이스를 통해)는 시그널링 구성요소(2330a-n), 필터링 구성요소(2335a-n), 및 피드백 구성요소(2340a-n) 각각을 핑(ping)하여 구성요소들에 관한 정보를 결정할 수 있다. 정보는 구성요소의 유형(예를 들어, 시각, 청각, 감쇠기, 광학 필터, 온도 센서, 또는 광 센서), 구성요소의 구조(예를 들어, 주파수 범위, 진폭 범위), 또는 상태 정보(예를 들어, 스탠바이, 레디, 온라인, 가능, 에러, 폴트, 오프라인, 불능, 경고, 서비스 요망, 이용가능성, 또는 패터리 수준)을 포함할 수 있다.
자극 통합 구성요소(2310)는 시그널링 구성요소(2330a-n) 중 적어도 하나로 하여금 뇌에 의해 감지, 수용 도는 관찰될 수 있는 신호를 생성, 전달 또는 제공하여 대상체의 뇌의 적어도 하나의 영역 또는 부분에서 신경 진동 주파수에 영향을 미치도록 지시 또는 야기할 수 있다. 신호는 예를 들어, 광학 신경 또는 달팽이관 세포를 비롯한 다양한 수단을 통해 감지될 수 있다.
자극 통합 구성요소(2310)는 데이터 저장소(2315)에 액세스하여 검색할 수 있다. 프로파일 정보(2320)는 프로파일 정보(145) 또는 프로파일 정보(945)를 포함할 수 있다. 정책(2325)는 다중 모드 자극 정책을 포함할 수 있다. 정책(2325)은 다중 모드 자극 프로그램을 가리킬 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 정책(2325)을 프로파일 정보에 적용하여 자극의 유형(예를 들어, 시각 또는 청각)을 결정하고 자극의 각 유형에 대한 파라미터 값(예를 들어, 진폭, 주파수, 파장, 색깔, 등)을 결정할 수 있다.
자극 통합 구성요소(2310)는 정책(2325)을 프로파일 정보(2320) 및 하나 이상의 피드백 구성요소(2340a-n)로부터 수신된 피드백 정보에 적용하여 자극의 유형(예를 들어, 시각 또는 청각)을 결정 또는 조정하고 각 자극 유형의 파라미터 값(예를 들어, 진폭, 주파수, 파장, 색깔, 등)을 결정 또는 조정할 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 정책(2325)을 프로파일 정보 및 하나 이상의 피드백 구성요소(2340a-n)로부터 수신된 피드백 정보에 적용하여 필터링 구성요소(2335a-n)(예를 들어, 청각 필터 또는 시각 필터) 중 적어도 하나에 의해 적용될 필터 유형을 결정 또는 조정하고 필터의 파라미터 값(예를 들어, 주파수, 파장, 색깔, 사운드 감쇄, 등)을 결정 또는 조정할 수 있다.
자극 통합 구성요소(2310)는 하나 이상의 시그널링 구성요소(2330a-n)을 통해 보내진 신호들을 동기화할 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 자극 신호를 동기화하기 위한 정책을 이용할 수 있다. 예를 들어, 자극 통합 구성요소(2310)는 두 개의 시그널링 구성요소(2330a-n)(예를 들어, 시각 시그널링 구성요소 및 오디오 시그널링 구성요소)를 식별할 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 청각 자극 펄스 트레인의 위상을 변화시키면서 시각 자극 펄스 트레인의 위상을 일정하게 유지시키도록 결정할 수 있다. 예를 들어, 자극 통합 구성요소(2310)는 위상 오프셋를 자극 신호들 중 하나에 적용시켜 출력 자극 신호가 동기화되지 않는 것처럼 보일 수 있다. 그러나, 자극 신호가 신경 자극에 영향을 미치는 다른 양상으로 인해, 각 출력 소스에서의 출력 신호가 동기화되지 않을지라도, 뇌 자체에서의 신경 자극은 동기화될 수 있다. 따라서, 자극 통합 구성요소(2310)는 자극 신호 중 하나 이상을 일정하게 유지하면서 자극 신호 중 하나 이상을 위상 오프셋시킴으로써 신경 자극을 동기화시켜 동조를 용이하게 할 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 하나 이상의 후속 시간 주기 동안 자극 신호 중 하나 이상에 추가 위상 오프셋을 적용할 수 있으며, 이에 따라 출력 자극 신호가 다시 동-위상(in-phase)인 것으로 나타날 때까지 위상을 단계적으로 스위핑한다. 예를 들어, 위상 오프셋은 0 ~ 180도 범위일 수 있으며 1도 증분, 2도 증분, 3도 증분, 5도 증분, 7도 증분, 10도 증분 또는 스위핑 및 신경 자극을 용이하게 해주는 만큼 달리 증분시킬 수 있다.
자극 통합 구성요소(2310)는 대상체 평가 모듈(2350)을 통해 프로파일 정보(2320)를 얻을 수 있다. 대상체 평가 모듈(2350)은 하나 이상의 대상체에 대해 하나 이상의 자극 모드를 통해 신경 자극을 용이하게 할 수 있는 정보를 결정하도록 설계 및 구성될 수 있다. 대상체 평가 모듈(2350)은 피드백 구성요소(2340a-n), 조사, 질의, 설문지, 프롬프트, 네트워크를 통해 액세스 가능한 원격 프로파일 정보, 진단 검사 또는 과거의 개선 이력을 통해 정보를 수신, 획득, 검출, 결정 또는 달리 식별할 수 있다.
대상체 평가 모듈(2350)은 신경 자극을 개시전, 신경 자극 동안, 또는 신경 자극 후에 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 대상체 평가 모듈(2350)은 신경 자극 세션을 시작하기 전에 정보에 대한 요청을 프롬프트할 수 있다. 대상체 평가 모듈(2350)은 신경 자극 세션 동안 정보 요청에 대한 프롬프트를 제공할 수 있다. 대상체 평가 모듈(2350)은 신경 자극 세션 동안 피드백 구성요소(2340a-n)(예를 들어, EEG 프로브)로부터 피드백을 수신할 수 있다. 대상체 평가 모듈(2350)은 신경 자극 세션의 종료에 후속하여 정보 요청에 대한 프롬프트를 제공할 수 있다. 대상체 평가 모듈(2350)은 신경 자극 세션의 종료 후에 피드백 구성요소(2340a-n)로부터 피드백을 수신할 수 있다.
대상체 평가 모듈(2350)은 정보를 사용하여 자극 양상(예를 들어, 시각 자극 또는 청각 자극) 또는 신호 유형(예를 들어, 레이저 또는 LED 소스로부터의 광 펄스, 주변 광 플리커, 또는 태블릿 컴퓨팅 장치에 의해 표시되는 이미지 패턴)의 유용성을 결정할 수 있다. 예를 들어, 대상체 평가 모듈(2350)은 원하는 신경 자극이 제2 자극 모드 또는 제2 신호 유형의 자극으로는 일어나지 않거나 늦게 일어났을 때, 원하는 신경 자극이 제1 자극 모드 또는 제1 신호 유형로부터 기인한 것으로 결정할 수 있다 신호의. 대상체 평가 모듈(2350)은 피드백 구성요소(2340a-n)으로부터의 피드백 정보에 기초하여 제1 자극 모드 또는 제1 신호 유형에 비해 제2 자극 모드 또는 제2 신호 유형에서 원하는 신경 자극이 그다지 두드러지지 않았다고 결정할 수 있다.
대상체 평가 모듈(2350)은 각 모드 또는 자극 유형의 효과 수준을 독립적으로 또는 모드 또는 자극 유형의 조합에 따라 판단할 수 있다. 자극 모드의 조합은 동일하거나 실질적으로 유사한 시간에 다른 자극 모드로부터 신호를 전송하는 것을 가리킬 수 있다. 자극 모드의 조합은 서로 자극 모드로부터 신호를 중첩 방식으로 전송하는 것을 의미할 수 있다. 자극 모드의 조합은 상이한 자극 모드로부터 비-중첩 방식으로, 그러나 상호의 시간 간격 내에서 신호를 전송하는 것을 지칭할 수 있다(예를 들어, 0.5초, 1초, 1.5 초, 2 초, 2.5 초, 3 초, 5 초, 7 초, 10 초, 12 초, 15 초, 20 초, 30 초, 45 초, 60 초, 1 분, 2 분, 3 분, 5 분, 10 분, 또는 제1 모드에 의한 신경 진동의 주파수에 대한 영향이 제2 모드와 중첩될 수 있는 다른 시간 간격 이내에 제2 자극 모드로부터의 신호 펄스 트레인을 전송하는 것).
대상체 평가 모듈(2350)은 정보를 집계 또는 컴파일하고 데이터 저장소(2315)에 저장된 프로파일 데이터 구조(2320)를 업데이트할 수 있다. 일부 경우, 대상체 평가 모듈(2350)은 수신된 정보에 기초하여 정책(2325)을 업데이트 또는 생성할 수 있다. 정책(2325) 또는 프로파일 정보(2320)는 어떤 자극 모드 또는 자극 유형이 부작용을 감소시키면서 신경 자극에 대해 원하는 효과를 더 가질 수 있는지를 나타낼 수 있다.
자극 통합 구성요소(2310)는 정책(2325), 프로파일 정보(2320) 또는 피드백 구성요소(2340a-n)에 의해 검출된 피드백 정보에 따라 다중 시그널링 구성요소(2330a-n)로 하여금 여러 상이한 유형의 자극 또는 신호를 생성, 전송 또는 제공하도록 지시하거나 유발할 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 다중 시그널링 구성요소(2330a-n)가 상이한 유형의 자극 또는 신호를 동시에 또는 실질적으로 동시에 생성, 전송 또는 제공하도록 할 수 있다. 예를 들어, 제1 시그널링 구성요소(2330a)는 제2 시그널링 구성요소(2330b)가 제2 자극 유형을 전송하는 것과 동시에 제1 자극 유형을 전송할 수 있다. 제1 시그널링 구성요소(2330a)는 제2 시그널링 구성요소(2330b)가 신호, 펄스 또는 자극의 제2 세트를 전송 또는 제공하는 것과 동시에 신호, 펄스 또는 자극의 제1 세트를 전송 또는 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 시그널링 구성요소(2330a)로부터의 제1 펄스는 제2 시그널링 구성요소(2330b)로부터의 제2 펄스와 동시에 또는 실질적으로 동시에 시작될 수 있다(예를 들어, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 10%, 15%, 20%). 제1 및 제2 펄스는 동시에 또는 실질적으로 동시에 종료될 수 있다. 또 다른 예에서, 제1 펄스 트레인은 제2 시그널링 구성요소(2330b)에 의해 전송된 제2 펄스 트레인과 동일하거나 실질적으로 유사한 시간에 제1 시그널링 구성요소(2330a)에 의해 전송될 수 있다.
자극 통합 구성요소(2310)는 다중 시그널링 구성요소(2330a-n)가 중첩 방식으로 상이한 유형의 자극 또는 신호를 생성, 전송 또는 제공하도록 할 수 있다. 다른 펄스 또는 펄스 트레인은 서로 중첩될 수 있지만, 동시적이거나 또는 동시에 종료될 필요는 없다. 예를 들어, 제1 시그널링 구성요소(2330a)로부터의 제1 펄스 세트의 적어도 하나의 펄스는 제2 시그널링 구성요소(2330b)로부터의 제2 펄스 세트로부터의 적어도 하나의 펄스와 적어도 부분적으로 중첩될 수 있다. 예를 들어, 펄스들은 서로 걸쳐질(straddle) 수 있다. 일부 경우에, 제1 시그널링 구성요소(2330a)에 의해 전송 또는 제공되는 제1 펄스 트레인은 제2 시그널링 구성요소(2330b)에 의해 전송되거나 제공되는 제2 펄스 트레인과 적어도 부분적으로 중첩될 수 있다. 제1 펄스 트레인은 제2 펄스 트레인에 걸쳐질 수 있다.
자극 통합 구성요소(2310)는 다중 시그널링 구성요소(2330a-n)로 하여금 상이한 유형의 자극 또는 신호를 생성, 전송 또는 달리 제공하도록 함으로써 이들이 동시에 또는 실질적으로 동시에 뇌의 하나 이상의 영역 또는 부분에 의해 수신, 인지 또는 관찰되도록 한다. 뇌는 서로 다른 시간에 상이한 자극 모드 또는 신호 유형을 수신할 수 있다. 시그널링 구성요소(2330a-n)에 의한 신호의 전송과 뇌에 의한 신호의 수신 또는 인식 사이의 기간은 신호 유형(예를 들어, 시각, 청각), 신호의 파라미터(예를 들어, 파장의 속도, 진폭, 주파수, 파장) 또는 시그널링 구성요소(2330a-n) 간의 거리 및 신호를 수신하도록 구성된 대상체의 신경 또는 세포(예를 들어 눈 또는 귀)에 따라 달라질 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 뇌가 원하는 시간에 상이한 신호를 인지하도록 신호의 전송을 오프셋 또는 지연시킬 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 제2 시그널링 구성요소(2330b)에 의해 전송된 제2 신호의 전송에 비해 제1 시그널링 구성요소(2330a)에 의해 전송된 제1 신호의 전송을 오프셋 또는 지연시킬 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 기준 클록 또는 기준 신호에 대한 각 신호 유형 또는 각 시그널링 구성요소(2330a-n)에 대한 오프셋의 양을 결정할 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 각 시그널링 각 시그널링 구성요소(2330a-n)에 대한 오프셋으로 사전 구성되거나 교정될 수 있다.
자극 통합 구성요소(2310)는 정책(2325)에 기초하여 오프셋을 유효화 또는 무효화하도록 결정할 수 있다. 예를 들어, 정책(2325)은 다중 신호를 동시에 전송하도록 지시할 수 있으며, 이 경우 자극 통합 구성요소(2310)는 오프셋을 무효화하거나 이용하지 않을 수 있다. 또 다른 예에서, 정책(2325)은 뇌에 의해 동시에 인지되도록 다중 신호를 전송하도록 지시할 수 있으며, 이 경우 자극 통합 구성요소(2310)는 오프셋을 유효화하거나 이용할 수 있다.
일부 구현예에서, 자극 통합 구성요소(2310)는 상이한 시그널링 구성요소(2330a-n)에 의해 전송된 신호를 파상 배치(stagger)할 수 있다. 예를 들어, 자극 통합 구성요소(2310)는 상이한 시그널링 구성요소(2330a-n)로부터의 펄스가 중첩되지 않도록 신호를 파상 배치할 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 이들이 중첩되지 않도록 서로 다른 시그널링 구성요소(2330a-n)로부터의 펄스 트레인을 파상 배치할 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 자극 또는 시그널링 구성요소(2330a-n)의 각각의 모드에 대한 파라미터가 중첩되지 않도록 신호를 설정할 수 있다.
그러므로, 자극 통합 구성요소(2310)는 하나 이상의 시그널링 구성요소(2330a-n)에 의해 전송된 신호에 대한 파라미터를, 그 신호가 동기적으로 또는 비동기적으로 전송되거나 또는 뇌에 의해 동기적으로 또는 비동기적으로 인지되도록 설정할 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 이용가능한 시그널링 구성요소(2330a-n)에 정책(2325)을 적용하여 동기적 또는 비동기적 전송을 위해 각 시그널링 구성요소(2330a-n)에 대해 설정하는 파라미터를 결정할 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 신호를 동기화하기 위해 시간 지연, 위상 오프셋, 주파수, 맥박수 간격 또는 진폭과 같은 파라미터를 조정할 수 있다.
도 23b는 일 구현예에 따른 시각 자극과 청각 자극을 통한 신경 자극에 사용되는 파형을 나타내는 다이어그램이다. 도 23b는 자극 통합 구성요소(2310)가 하나 이상의 시그널링 구성요소(2330a-n)에 의해 생성되거나 생성되도록 수 있는 예시적인 시퀀스를 도시한다. 자극 통합 구성요소(2310)는 NSOS(2305)의 데이터 저장소(2315)에 저장된 데이터 구조 또는 NSS(2345a-n)에 대응하는 데이터 저장소로부터 시퀀스를 검색할 수 있다. 시퀀스는 아래 표 1과 같은 테이블 형식으로 저장될 수있습. 일부 구현예에서, NSOS(2305)는 개선 세션 또는 시간 주기에 대한 일련의 시퀀스를 생성하기 위해 사전 결정된 시퀀스를 선택할 수 있다. 일부 구현예에서, NSOS(2305)는 소정의 또는 사전 구성된 시퀀스 세트를 얻을 수 있다. 일부 구현예에서, NSOS(2305)는 대상체 평가 모듈(2350)로부터 획득된 정보에 기초하여 일련의 시퀀스 또는 각 시퀀스를 구성하거나 생성할 수 있다. 일부 구현예에서, NSOS(2305)는 예컨대 부작용과 같은 피드백에 기초하여 시퀀스 세트를 제거하거나 삭제할 수 있다. NSOS(2305)는 대상체 평가 모듈(2350)을 통해 뇌의 소정 영역의 뉴런을 자극하여 원하는 주파수로 진동할 가능성이 높은 시퀀스를 포함할 수 있다.
[표 1] 다중 모드 자극 시퀀스
표 1에 도시된 바와 같이, 각각의 파형 시퀀스는 시퀀스 식별자, 모드, 신호 유형, 하나 이상의 신호 파라미터, 변조 또는 자극 주파수 및 타이밍 스케줄과 같은 하나 이상의 특징을 포함할 수 있다. 도 23b 및 표 1에 도시된 바와 같이, 시퀀스 식별자는(2355),(2360),(2365),(2365),(2370),(2375) 및(2360)이다.
표 1에 도시된 바와 같이, 각각의 파형 시퀀스는 시퀀스 식별자, 모드, 신호 타입, 하나 이상의 신호 파라미터, 변조 또는 자극 주파수 및 타이밍 스케줄과 같은 하나 이상의 특징을 포함할 수 있다. 도 23b 및 표 1에 도시된 바와 같이, 시퀀스 식별자는(2355),(2360),(2365),(2365),(2370),(2375), 및(2360)이다.
자극 통합 구성요소(2310)는 각 시퀀스의 특징을 수신할 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 시그널링 구성요소(2330a-n)에 시퀀스 특징을 전송, 구성, 로딩, 지시 또는 달리 제공할 수 있다. 일부 구현예에서, 자극 통합 구성요소(2310)는 NSS(2345a-n)에 시퀀스 특징을 제공할 수 있으며, 일부 경우, 자극 통합 구성요소(2310)는 시그널링 구성요소(2330a)에 시퀀스 특징을 직접 제공할 수 있다. 일부 구현예에서, 자극 통합 구성요소(2310)는 시각 NSS(105), 청각 NSS(905), 또는 말초신경 자극을 위해 설계, 작제, 및 구성된 다른 NSS에 시퀀스 특징을 제공하는 한편, 일부 경우, 자극 통합 구성요소(2310)는 시퀀스 특징을 시그널링 구성요소, 예컨대 시각 시그널링 구성요소(150), 오디오 시그널링 구성요소(950), 또는 말초신경 자극 시그널링 구성요소와 같은 다른 시그널링 구성요소와 같은 시그널링 구성요소에 직접 제공할 수 있다.
NSOS(2305)는 표 1을 저장하는 데이터 구조를 검색하고 데이터 구조를 파싱하여 각 시퀀스에 대한 자극 모드를 결정할 수 있다. NSOS(2305)는 표 1 데이터 구조로부터 시퀀스(2355)의 자극 모드가 시각 자극이고; 시퀀스(2360)는 말초신경 자극이며; 시퀀스(2365)는 시각 자극이고; 시퀀스(2370) 자극은 청각 자극이며; 시퀀스(2375) 자극은 청각 자극이고(2380) 역시 청각 자극인 것으로 결정할 수 있다. NSOS(2305)는 자극 모드를 결정하는 것에 응답하여, 자극 모드를 제공하도록 구성된 대응 NSS에 시퀀스(2355),(2360) 및(2365)와 관련된 정보 또는 특징을 제공할 수 있다. 각각의 NSS(예를 들어, 광 생성 모듈(110)을 통한 NSS(105))는 시퀀스 특징을 파싱하고 후속적으로 시그널링 구성요소(예를 들어, 시각 시그널링 구성요소(150)로 하여금 대응 신호를 생성 및 전송하도록 지시할 수 있다. 일부 구현예에서, NSOS(2305)는 시퀀스(2355),(2360) 및(2365),(2370),(2375) 및(2380)에 대응하는 신호를 생성 및 전송하도록 시그널링 구성요소에 직접 지시할 수 있다. 따라서, NSOS(2305)는 다중 자극 양상을 통해 신경 자극을 제공하도록 다양한 유형의 시그널링 구성요소 또는 다양한 유형의 NSS'와 접속하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 제1 시퀀스(2355)는 시각 신호를 포함할 수 있다. 신호 유형은 레이저를 비롯한 광원(305)에 의해 생성된 광 펄스(2385)를 포함할 수 있다. 광 펄스는 가시광 스펙트럼에서 적색에 해당하는 파장을 갖는 광파를 포함할 수 있다. 빛의 강도를 낮게 설정할 수 있다. 강도 수준이 낮은 것은 낮은 콘트라스트 비(예를 들어, 주변 광의 수준에 비해) 또는 낮은 절대 강도에 대응할 수 있다. 광 버스트에 대한 펄스 폭은 펄스 폭(2390a)(예를 들어, 도 2c에 도시된 PW(230a))에 대응할 수 있다. 자극 주파수는 40 Hz이거나 0.025 초의 맥박수 간격("PRI" pulse rate interval)에 해당한다. 제1 시퀀스(2355)는 t0에서 t8까지 진행될 수 있다. 제1 시퀀스(2355)는 세션 또는 처리 기간 동안 실행될 수 있다. 제1 시퀀스(2355)는 하나 이상의 다른 시퀀스들이 다른 실행을 하는 동안 실행할 수 있다. 시간 간격은 절대 시간, 시간 기간, 주기 수 또는 기타 이벤트를 나타낼 수 있다. t0에서 t8까지의 시간 간격은 예를 들어 1 분, 2 분, 3 분, 4 분, 5 분, 7 분, 10 분, 12 분, 15 분, 20 분 정도일 수 있다. 시간 간격은 대상체에 의해 또는 피드백 정보에 응답하여 단축 또는 종료 될 수 있다. 시간 간격은 프로파일 정보 또는 입력 장치를 통해 대상체에 의해 조정될 수 있다.
제2 시퀀스(2360)는 t1에서 시작하여 t4에서 끝나는 말초신경 자극을 포함할 수 있다. 제2 시퀀스(2360)는 전류를 비롯한 신호 유형을 포함할 수 있다. 신호 유형, 파라미터, 주파수 및 다른 특징은 도 17a 내지도 17d와 관련하여 도시된 임의의 특징에 대응할 수 있다. 신호 파라미터는 무릎 뒤와 같은 말초 신경의 위치를 포함할 수 있다. 강도는 높게 설정할 수 있다. 펄스 폭은(2390a)로 설정할 수 있다. 강도는 높을 수 있으며 기준선 전류 또는 공칭 전류에 비해 높은 전류에 해당할 수 있다. 전류에 대한 펄스 폭은 시퀀스(2355)에서와 같이 펄스 폭(2390a)과 동일할 수 있다. 시퀀스(2360)는 시퀀스(2355)와 다른 시간에 시작 및 종료할 수 있다. 예를 들어, 시퀀스(2360)는 t1에서 시작하여, t0으로부터 5 초, 10 초, 15 초, 20 초, 20 초, 30 초, 1 분, 2 분, 3 분 또는 그 이상이하로 오프셋될 수 있다. 부록 A의 말초신경 시그널링 구성요소는 t1에서 제2 시퀀스(2360)를 개시하여 t4에서 제2 시퀀스를 종결시킬 수 있다. 따라서, 제2 시퀀스(2360)는 제1 시퀀스(2355)와 중첩될 수 있다.
펄스 트레인 또는 시퀀스들(2355) 및(2360)은 서로 중첩될 수 있지만, 제2 시퀀스(2360)의 펄스들(2385)은 제1 시퀀스(2355)의 펄스들(2385)과 중첩되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제2 시퀀스(2360)의 펄스들(2385)는 제1 시퀀스(2355)의 펄스들(2385)과 오프셋되어 중첩되지 않을 수 있다.
제3 시퀀스(2365c)는 제1 시퀀스(2365a)에 제공된 자극과 유사할 수 있다.
제4 시퀀스(2370) 및 제5 시퀀스(2375)는 청각 자극 모드를 포함할 수 있다. 제5 시퀀스(2375)는 음향 또는 청각 버스트를 포함할 수 있다. 음향 버스트는 도 12b의 헤드폰 또는 스피커(1205)에 의해 제공될 수 있다. 시퀀스(2375)는 펄스(2385)를 포함할 수 있다. 펄스(2385)는 시퀀스에서 하나의 펄스로부터 다른 펄스로 변할 수 있다. 제5 파형(2375)은 신경 자극에 대한 대상체의 주의 수준을 증가시키기 위해 대상체를 대상체에 재-초점을 맞추도록 구성될 수 있다. 제5 시퀀스(2375)는 하나의 펄스에서 다른 펄스로 신호의 파라미터를 변화시킴으로써 대상체의 주의 수준을 증가시킬 수 있다. 제5 시퀀스(2375)는 하나의 펄스에서 다른 펄스로 주파수를 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 시퀀스(2375)의 제1 펄스(2385)는 이전 시퀀스들 보다 높은 주파수를 가질 수 있다. 제2 펄스는 저주파에서 고주파수로 증가하는 주파수를 갖는 업처프(upchirp) 펄스일 수 있다. 제3 펄스는 보다 낮은 주파수에서 동일한 고주파수로 증가하는 주파수를 갖는 더 선명한 업처프 펄스일 수 있다. 제5 펄스는 낮은 안정 주파수를 가질 수 있다. 제6 펄스는 고주파에서 최저 주파수로 가는 다운처프(downchirp) 펄스이다. 제7 펄스는 펄스 폭이 작은 고주파 펄스일 수 있다. 제5 시퀀스(2375)는 t4에서 시작하여 t7에서 끝날 수 있다. 제5 시퀀스는 시퀀스(2355)와 중첩가능하고; 시퀀스(2365) 및(2370)와 부분적으로 중첩가능하다. 제5 시퀀스는 시퀀스(2360)과 중첩되지 않을 수 있다. 자극 주파수는 39.8 Hz일 수 있다. 제6 시퀀스(2380)는 또한 청각 자극 모드를 포함할 수 있다.
NSOS(2305)는 피드백을 기반으로 시퀀스 또는 펄스를 조정, 변경 또는 변조할 수 있다. 일부 구현예에서, NSOS(2305)는 표 1에 기재된 모드들 중 하나 이상을 사용하여 신경 자극을 제공하기 위해 프로파일 정보, 정책 및 이용 가능한 구성요소들에 기초하여 결정할 수 있다. NSOS(2305)는 펄스 트레인(2355)-(2380)의 전송 시간을 동기화하거나 또는 펄스 트레인(2355)-(2380)을 오프셋하도록 결정할 수 있다.
일부 구현예에서, NSOS(2305)는 제1 기간(예를 들어, 1 분, 2 분 또는 3 분) 동안 제1 시퀀스(2355) 및 제2 시퀀스((2460)를 전송할 수 있다. 제1 기간 말기에 NSOS(2305)는 EEG 프로브와 같은 피드백 센서를 핑(ping)하여 뇌 영역의 신경 진동 주파수를 결정할 수 있다. 진동 주파수가 원하는 진동 주파수에 있지 않으면 NSOS(2305)는 순서가 잘못된 추가 시퀀스를 선택하거나 시퀀스의 타이밍 스케쥴을 변경할 수 있다.
예를 들어, NSOS(2305)는 t1에서 피드백 센서를 핑(ping)할 수 있다. NSOS(2305)는 t1에서 1차(primary) 시각 피질의 뉴런이 원하는 주파수에서 진동한다고 결정할 수 있다. 따라서 NSOS(2305)는 만족스러운 신경 진동이 있기 때문에 시퀀스(2360) 및(2365)의 전송을 진행하도록 결정할 수 있다. NSOS(2305)는 피드백 정보에 응답하여, 시퀀스(2360) 및(2365)를 무효화시킬 수 있다. NSOS(2305)는 피드백 정보에 응답하여, 표 1에 대응하는 데이터 구조의 플래그를 변조시켜 시퀀스(2360) 및(2365)가 무효화됨을 가리킬 수 있다.
일부 구현예에서, NSOS(2305)는 t1에서 1차 시각 피질의 뉴런이 원하는 주파수에서 진동하는 동안, 감각 피질의 뉴런이 원하는 주파수에서 진동하지 않는다고 결정할 수 있다. 이 결정에 대한 반응으로 NSOS(2305)는 말초 신경 자극을 위한 시퀀스(2370)와 청각 자극을 위한 시퀀스((2480)을 가능하게 할 수 있다. NSOS(2305)는 시퀀스(2360),(2365) 및(2375)를 무효화시키지만,(2370) 및(2380)은 유효화시킬 수 있다. NSOS(2305)는 시퀀스(2360),(2365) 및(2375)가 무효화되고, 시퀀스(2370) 및(2380)는 유효화됨을 나타내기 위해 피드백 정보에 응답하여 표 1에 대응하는 데이터 구조의 플래그를 변조할 수 있다.
또 다른 예에서, NSOS(2305)는 t2에서 피드백 정보를 수신할 수 있다. t2에서 NSOS(2305)는 시상 하부의 신경 진동 주파수가 청각 피질의 신경 진동 주파수와 다르다고 결정할 수 있다. NSOS(2305)는 시상 하부의 신경 진동의 주파수를 청각 피질 또는 1차 시각 피질 또는 감각 피질의 주파수와 동기화시키기 위해 시퀀스(2305)의 말초신경 자극에 의해 제공된 전기 신호의 자극 주파수를 조정할 수 있다.
이와 유사하게, NSOS(2305)는 뇌의 하나 이상의 부분의 신경 진동의 결과 주파수가 소정의 값, 임계치 또는 범위를 만족하도록 피드백에 기초하여 하나 이상의 시퀀스(2355-2380)를 무효화, 유효화 또는 조정할 수 있다. 일부 경우에, 시각 시퀀스(2355)가 각 시간 주기 t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7, 및 t8에서 뇌의 신경 진동 주파수에 성공적으로 영향을 주는 경우 NSS(2305)는 시퀀스(2355)에 후속하는 모든 자극 모드를 무효화하도록 결정할 수 있다. 일부 경우에 시각 시퀀스(2355)가 편두통이나 피로와 같은 부작용을 유발하는 경우 NSOS(2305)는 시퀀스(2355) 이후의 모든 자극 모드를 무효화하도록 결정할 수 있다.
일부 구현예에서,(2305)NSOS(2305)는 피드백 구성요소(2340a-n)로부터 수신된 피드백에 기초하여 자극 모드 또는 신호 유형을 조정 또는 변경할 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 대상체에 대한 피드백, 환경에 대한 피드백, 또는 대상체 및 환경에 대한 피드백의 조합에 기초하여 자극 모드 또는 신호 유형을 조정할 수 있다. 대상체의 피드백에는 생리 정보, 온도, 주의 수준, 피로 수준, 활동(예를 들어 앉기, 눕기, 걷기, 자전거 타기 또는 운전), 시력, 청력, 부작용(예를 들어 통증, 편두통, 귀 울림 또는 실명), 또는 뇌의 한 영역 또는 일부분에서의 신경 진동 주파수(예를 들어 EEG 프로브)가 포함될 수 있다. 환경에 대한 피드백 정보는 예를 들어 주변 온도, 주변 광, 주변 소음, 배터리 정보 또는 전원을 포함할 수 있다.
자극 통합 구성요소(2310)는 피드백에 기초하여 자극 개선의 양상을 유지 또는 변경하도록 결정할 수 있다. 예를 들어, 자극 통합 구성요소(2310)는 제1 자극 모드에 응답하여 뉴런이 원하는 주파수에서 진동하지 않는다고 결정할 수 있다. 뉴런이 원하는 빈도로 진동하지 않는다는 결정에 응답하여, 자극 통합 구성요소(2310)는 제1 자극 모드를 무효화하고 제2 자극 모드를 유효화할 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 제2 자극 모드에 응답하여 뉴런이 원하는 주파수에서 진동하지 않는다고 다시 결정할 수 있다(예를 들어, 피드백 구성요소(2340a)를 통해). 뉴런이 원하는 주파수에서 여전히 진동하지 않는다는 결정에 응답하여, 자극 통합 구성요소(2310)는 제2 자극 모드에 대응하는 신호의 진폭을 증가시킬 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 제2 자극 모드에 대응하는 신호의 진폭을 증가시키는 것에 응답하여 뉴런이 원하는 주파수에서 진동한다고 결정할 수 있다.
자극 통합 구성요소(2310)는 뇌의 한 영역 또는 부분에서 신경 진동의 주파수를 모니터링할 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 뇌의 제1 영역의 뉴런은 원하는 주파수에서 진동하는 반면, 뇌의 제2 영역의 뉴런은 원하는 주파수에서 진동하지 않는다고 결정할 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 프로파일 데이터 구조(2320)에서 룩업을 수행하여 뇌의 제2 영역에 매핑되는 자극 모드 또는 신호 유형을 결정할 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 룩업의 결과를 자극의 현재 유효화된 모드와 비교하여 제3 자극 모드가 뇌의 제2 영역의 뉴런이 원하는 주파수에서 진동하게 할 가능성이 높다고 결정할 수 있다. 이 결정에 응답하여, 자극 통합 구성요소(2310)는 선택된 제3 자극 모드에 대응하는 신호를 생성 및 전송하도록 구성된 시그널링 구성요소(2330a-n)을 식별하여, 이 식별된 시그널링 구성요소(2330a-n)으로 하여금 신호를 전송하도록 지시 또는 유발할 수 있다.
일부 구현예에서, 자극 통합 구성요소(2310)는 피드백 정보에 기초하여 자극 모드가 신경 진동의 주파수에 영향을 주거나 또는 신경 진동 주파수에 영향을 미치지 않는 것으로 판단할 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 복수의 자극 모드로부터 신경 자극의 주파수에 가장 큰 영향을 미치거나 신경 진동의 원하는 주파수를 초래할 수있는 자극 모드를 선택할 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)가, 피드백 정보에 기초하여, 그 자극 모드가 신경 진동의 주파수에 영향을 미치지 않는다고 결정하면, 자극 통합 구성요소(2310)는 소정 기간 동안 또는 피드백 정보가, 그 자극 모드가 효과적이리라고 지시 할 때까지 자극 모드를 무효화할 수 있다.
자극 통합 구성요소(2310)는 자원을 보존하거나 자원 이용을 최소화하도록 하나 이상의 자극 모드를 선택할 수 있다. 예를 들어, 자극 통합 구성요소(2310)는 전원 소스가 배터리인 경우 또는 배터리 레벨이 낮은 경우 전력 소비를 감소시키거나 최소화하기 위한 하나 이상의 자극 모드를 선택할 수 있다. 다른 예에서, 자극 통합 구성요소(2310)는 주위 온도가 임계치를 초과하거나 대상체의 체온이 임계치를 초과하는 경우 발열을 줄이기 위한 하나 이상의 자극 모드를 선택할 수 있다. 또 다른 예에서, 대상체가 자극에 집중하지 않는다고 자극 통합 구성요소(2310)가 결정하면(예를 들어, 안구 추적 또는 원하지 않는 주파수에 기초하여), 자극 통합 구성요소(2310)는 주의 수준을 증가시키기 위한 하나 이상의 자극 모드를 선택할 수 있다.
P. 시각 자극 및 청각 자극을 통한 신경 자극
도 24a는 시각 자극 및 청각 자극을 통한 신경 자극 시스템의 구현예를 도시하는 블록도이다. 시스템(2400)은 NSOS(2305)를 포함할 수 있다. NSS(2305)는 시각 NSS(105) 및 청각 NSS(905)와 접속할 수 있다. 시각 NSS(105)는 시각 시그널링 구성요소(150), 필터링 구성요소(155) 및 피드백 구성요소(230)와 접속 또는 통신할 수 있다. 청각 NSS(905)는 오디오 시그널링 구성요소(950), 필터링 구성요소(955) 및 피드백 구성요소(960)와 접속 또는 통신할 수 있다.
시각 자극과 청각 자극을 통해 신경 자극을 제공하기 위해 NSOS(2305)는 신경 자극 세션에서 사용 가능한 구성요소 유형을 식별할 수 있다. NSOS(2305)는 시각 시그널링 구성요소(150)가 생성하도록 구성된 시각 신호의 유형을 식별할 수 있다. NSOS(2305)는 또한 오디오 시그널링 구성요소(950)가 생성하도록 구성된 청각 신호의 유형을 식별할 수 있다. NSOS(2305)는 구성요소(150) 및(950)가 생성하도록 구성된 시각 신호 및 청각 신호의 유형에 대해 구성될 수 있다. NSOS(2305)는 구성요소들(150) 및(950)에 관한 정보를 위해 구성요소들(150) 및(950)을 핑(ping)할 수 있다. NSOS(2305)는 구성요소들을 질의하거나, SNMP 요청을 전송하거나, 질의를 브로드캐스팅하거나 또는 이용가능한 시각 시그널링 구성요소(150) 및 오디오 시그널링 구성요소(950)에 관한 정보를 결정할 수 있다.
예를 들어, NSOS(2305)는 다음의 구성요소가 신경 자극에 이용 가능함을 결정할 수 있다: 시각 시그널링 구성요소(150)는 도 4c에 도시된 가상 현실 헤드셋(401)을 포함한다; 청각 신호 구성요소(950)는 도 12b에 도시된 스피커(1205)를 포함한다; 피드백 구성요소(230)는 도 4c에 도시된 주변 광 센서(605), 아이 트랙커(605) 및 EEG 프로브를 포함한다; 피드백 구성요소(960)는 도 12b에 도시된 마이크로폰(1210) 및 피드백 센서(1225)를 포함한다; 필터링 구성요소(955)는 잡음 소거 구성요소(1215)를 포함한다. NSOS(2305)는 시각 NSS(105)에 통신가능하게 커플링된 필터링 구성요소(155)의 부재를 더 결정할 수 있다. NSOS(2305)는 시각 NSS(105) 또는 청각 NSS(905)를 통해 구성요소를 존재(이용가능하거나 온라인) 또는 부재(오프라인)을 결정할 수 있다. NSOS(2305)는 이용가능한 또는 온라인 구성요소 각각에 대한 식별자를 추가로 획득할 수 있다.
NSOS(2305)는 대상체의 식별자를 사용하여 프로파일 데이터 구조(2320)에서 룩업을 수행하여 대상체에 제공할 하나 이상의 유형의 시각 신호 및 청각 신호를 식별할 수 있다. NSOS(2305)는 대상체 및 각 온라인 구성요소에 대한 식별자를 사용하여 대상체에 제공할 하나 이상의 유형의 시각 신호 및 청각 신호를 식별하여 프로파일 데이터 구조(2320)에서 검색을 수행할 수 있다. NSOS(2305)는 대상체의 식별자를 사용하여 정책 데이터 구조(2325)에서 룩업을 수행하여 대상체에 대한 정책을 획득할 수 있다. NSOS(2305)는 대상체 및 각 온라인 구성요소에 대한 식별자를 사용하여 정책 데이터 구조(2325)에서 룩업을 수행하여 대상체에 제공 할 시각적 신호 및 청각 신호의 유형에 대한 정책을 식별할 수 있다.
도 24b는 일 구현예에 따른 시각 자극과 청각 자극을 통한 신경 자극에 사용되는 파형을 도시하는 다이어그램이다. 도 24b는 자극 통합 구성요소(2310)가 하나 이상의 시각 신호 구성요소(150) 또는 청각 신호 구성요소(950)에 의해 생성되거나 생성되도록 할 수 있는 예시적인 시퀀스 또는 시퀀스 세트(2401)를 도시한다. 자극 통합 구성요소(2310)는 NSOS(2305)의 데이터 저장소(2315) 또는 NSS(105) 또는 NSS(905)에 대응하는 데이터 저장소에 저장된 데이터 구조로부터 시퀀스들을 검색할 수 있다. 시퀀스들은 아래 표 1과 같은 테이블 형식으로 저장될 수 있다. 일부 구현예에서, NSOS(2305)는 표 1의 시퀀스 세트와 같은 개선 세션 또는 시간 주기에 대한 일련의 시퀀스를 생성하기 위해 사전결정된 시퀀스를 선택할 수 있다. 일부 구현예에서, NSOS(2305)는 사전결정되거나 사전구성된 시퀀스 세트를 획득할 수 있다. 일부 구현예에서, NSOS(2305)는 대상체 평가 모듈(2350)로부터 획득된 정보에 기초하여 일련의 시퀀스 또는 각 시퀀스를 구성하거나 생성할 수 있다. 일부 구현예에서, NSOS(2305)는 예컨대 부작용과 같은 피드백에 기초하여 시퀀스 세트를 제거하거나 삭제할 수 있다. NSOS(2305)는 대상체 평가 모듈(2350)을 통해, 뇌의 사전결정된 영역의 뉴런을 자극하여 원하는 주파수로 진동할 가능성이 높은 시퀀스를 포함할 수 있다.
NSOS(2305)는 프로파일 정보, 정책 및 이용 가능한 구성요소에 기초하여, 표 1에 예시된 다음 시퀀스들을 사용하여, 시각 신호 및 청각 신호 모두를 사용하여 신경 자극을 제공할 수 있다.
표 2: 청각 및 시각 자극 시퀀스
표 2에 예시된 바와 같이, 각각의 파형 시퀀스는 시퀀스 식별자, 모드, 신호 유형, 하나 이상의 신호 파라미터, 변조 또는 자극 주파수 및 타이밍 스케줄과 같은 하나 이상의 특징을 포함할 수 있다. 도 24b 및 표 2에 도시된 바와 같이, 시퀀스 식별자는((2455)),((2460),((2465)),((2465)),((2470),((2475)) 및((2460)이다.
자극 통합 구성요소(2310)는 각 시퀀스의 특징을 수신할 수 있다. 자극 통합 구성요소(2310)는 시그널링 구성요소(2330a-n)에 특징적인 시퀀스를 전송, 구성, 로딩, 지시 또는 달리 제공할 수 있다. 일부 구현예에서, 자극 통합 구성요소(2310)는 시각 NSS(105) 또는 청각 NSS(905)에 시퀀스 특징을 제공하는 한편, 일부 경우에 자극 통합 구성요소(2310)는 시각 시그널링 구성요소(150) 또는 오디오 시그널링 구성요소(950)에 특징적인 시퀀스를 직접 제공할 수 있다.
NSOS(2305)는 테이블 1의 데이터 구조로부터 표를 파싱하고 모드를 식별함으로써 시퀀스(2455),(2460) 및(2465)에 대한 자극 모드가 시각적이라고 결정할 수 있다. 모드가 시각적이라는 결정에 응답하여 NSOS(2305)는, 시각 NSS(105)에 대한 시퀀스(2455),(2460) 및(2465)와 관련된 정보 또는 특징을 제공할 수 있다. NSS(105)는(예를 들어, 광 생성 모듈(110)을 통해) 시퀀스 특징들을 파싱한 다음 시각 시그널링 구성요소(150)로 하여금 대응하는 시각 신호를 생성 및 전송하도록 지시할 수 있다. 일부 구현예에서, NSOS(2305)는 시각 시그널링 구성요소(150)로 하여금 시퀀스(2455),(2460) 및(2465)에 대응하는 시각 신호를 생성 및 전송하도록 직접 지시할 수 있다.
NSOS(2305)는 테이블 1의 데이터 구조로부터 표를 파싱하고 모드를 식별함으로써 시퀀스(2470),(2475) 및(2480)에 대한 자극 모드가 청각적이라고 결정할 수 있다. 모드가 청각적이라는 결정에 응답하여 NSOS(2305)는, 청각 NSS(905)에 대한 시퀀스(2470),(2475) 및(2480)와 관련된 정보 또는 특징을 제공할 수 있다. NSS(905)는(예를 들어, 광 생성 모듈(110)을 통해) 시퀀스 특징들을 파싱한 다음 청각 시그널링 구성요소(950)로 하여금 대응하는 청각 신호를 생성 및 전송하도록 지시할 수 있다. 일부 구현예에서, NSOS(2305)는 시각 시그널링 구성요소(150)로 하여금 시퀀스(2470),(2475) 및(2480)에 대응하는 시각 신호를 생성 및 전송하도록 직접 지시할 수 있다.
예를 들어, 제1 시퀀스(2455)는 시각 신호를 포함할 수 있다. 신호 유형은 레이저를 비롯한 광원(305)에 의해 생성된 광 펄스(235)를 포함할 수 있다. 광 펄스는 가시광 스펙트럼에서 적색에 해당하는 파장을 갖는 광파를 포함할 수 있다. 빛의 강도를 낮게 설정할 수 있다. 강도 수준이 낮은 것은 낮은 콘트라스트 비(예를 들어, 주변 광의 수준에 비해) 또는 낮은 절대 강도에 대응할 수 있다. 광 버스트에 대한 펄스 폭은 도 2c에 도시된 펄스 폭(230a)에 대응할 수 있다. 자극 주파수는 40 Hz이거나 0.025 초의 맥박수 간격("PRI" pulse rate interval)에 해당한다. 제1 시퀀스(2455)는 t0에서 t8까지 진행될 수 있다. 제1 시퀀스(2455)는 세션 또는 처리 기간 동안 실행될 수 있다. 제1 시퀀스(2455)는 하나 이상의 다른 시퀀스들이 다른 실행을 하는 동안 실행할 수 있다. 시간 간격은 절대 시간, 시간 기간, 주기 수 또는 기타 이벤트를 나타낼 수 있다. t0에서 t8까지의 시간 간격은 예를 들어 1 분, 2 분, 3 분, 4 분, 5 분, 7 분, 10 분, 12 분, 15 분, 20 분 정도일 수 있다. 시간 간격은 대상체에 의해 또는 피드백 정보에 응답하여 단축 또는 종료 될 수 있다. 시간 간격은 프로파일 정보 또는 입력 장치를 통해 대상체에 의해 조정될 수 있다.
제2 시퀀스(2460)는 t1에서 시작하여 t4에서 끝나는 또 다른 시각 신호를 포함할 수 있다. 제2 시퀀스(2460)는 태블릿의 디스플레이 스크린에 의해 제공되는 바둑판 패턴의 신호 유형을 포함할 수 있다. 신호 파라미터는 바둑판이 흑색 사각형과 백색 사각형을 번갈아 나타내도록 흑색과 백색을 포함할 수 있다. 강도는 높을 수 있으며 이는 주변 광에 비해 높은 명암비에 해당할 수 있고; 또는 바둑판 무늬 패턴의 객체 간에 높은 대비가 있을 수 있다. 바둑판에 대한 펄스 폭은 시퀀스(2455)에서와 같이 펄스 폭(230a)과 동일할 수 있다. 시퀀스(2460)는 시퀀스(2455)와 다른 시간에 시작 및 종료할 수 있다. 예를 들어, 시퀀스(2460)는 t1에서 시작하여, t0으로부터 5 초, 10 초, 15 초, 20 초, 20 초, 30 초, 1 분, 2 분, 3 분 또는 그 이상이하로 오프셋될 수 있다. 시각 시그널링 구성요소 150은 t1에서 제2 시퀀스(2460)를 개시하여 t4에서 제2 시퀀스를 종결시킬 수 있다. 따라서, 제2 시퀀스(2460)는 제1 시퀀스(2455)와 중첩될 수 있다.
펄스 트레인 또는 시퀀스들(2455) 및(2460)은 서로 중첩될 수 있지만, 제2 시퀀스(2460)의 펄스들(235)은 제1 시퀀스(2455)의 펄스들(235)과 중첩되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제2 시퀀스(2460)의 펄스들(235)는 제1 시퀀스(2455)의 펄스들(235)과 오프셋되어 중첩되지 않을 수 있다.
제3 시퀀스(2465)는 시각 신호를 포함할 수 있다. 신호 유형은 프레임들(예를 들어,도 4b에 도시된 프레임(400) 상에 구성된 액츄에이션된 셔터들에 의해 변조되는 주변 광을 포함할 수 있다. 펄스 폭은 제3 시퀀스(2465)에서(230c) 내지(230a)까지 변할 수 있다. PRI가 시퀀스(2460) 및(2455)에서 PRI와 동일하도록 자극 주파수는 여전히 40Hz일 수 있다. 제3 시퀀스(2465)의 펄스들(235)은 는 시퀀스(2455)의 펄스들(235)과 적어도 부분적으로 중첩되지만, 시퀀스(2460)의 펄스들(235)과 중첩되지 않을 수 있다. 또한, 펄스(235)는 주변 광을 차단하거나 주변 광이 눈에 감지되도록 할 수 있다. 일부 구현예에서, 펄스(235)는 차단 주변 광에 대응할 수 있으며, 이 경우 레이저 광 펄스(2455)는 보다 높은 콘트라스트 비를 갖는 것처럼 보일 수 있다. 일부 경우에서, 시퀀스(2465)의 펄스들(235)은 주변 광이 눈에 들어오는 것을 허용하는 것에 대응할 수 있고, 이 경우 시퀀스(2455)의 펄스들(235)에 대한 콘트라스트 비는 낮을 수 있으며, 이로 인해 부작용을 완화시킬 수 있다.
제4 시퀀스(2470)는 청각 자극 모드를 포함할 수 있다. 제4 시퀀스(2470)는 업처프 펄스(upchirp pulses)(1035)를 포함할 수 있다. 청각 펄스는 도 12b의 헤드폰 또는 스피커(1205)를 통해 제공될 수 있다. 예를 들어, 펄스들(1035)은 도 12b에 도시된 바와 같이 오디오 플레이어(1220)에 의해 재생된 음악을 변조하는 것에 대응할 수 있다. 변조는 Ma에서 Mc까지 다양하다. 변조는 음악의 진폭을 변조하는 것을 의미할 수 있다. 진폭은 음량을 나타낼 수 있다. 따라서, NSOS(2305)는 오디오 시그널링 구성요소(950)로 하여금 지속 시간 PW(1030a) 동안 음량 레벨(Ma)에서 음량 레벨(Mc)로 음량을 증가시킨 다음 펄스들(1035) 사이에서 음량을 베이스라인 수준으로 되돌리거나 또는 음소거 수준으로할 수 있다. PRI(240)는 .025 일 수 있거나 또는 40Hz 자극 주파수에 상응할 수 있다. NSOS(2305)는 시각 자극 시퀀스(2455),(2460) 및(2465)와 중첩하는 t3에서 시작하도록 제4 시퀀스(2470)에 지시할 수 있다.
제5 시퀀스(2475)는 또 다른 청각 자극 모드를 포함할 수 있다. 제5 시퀀스(2475)는 음향 버스트를 포함할 수 있다.
음향 버스트는 도 12b의 헤드폰 또는 스피커(1205)에 의해 제공될 수 있다. 시퀀스(2475)는 펄스(1035)를 포함할 수 있다. 펄스(1035)는 시퀀스에서 하나의 펄스로부터 다른 펄스로 변할 수 있다. 제5 파형(2475)은 신경 자극에 대한 대상체의 주의 수준을 증가시키기 위해 대상체를 대상체에 재-초점을 맞추도록 구성될 수 있다. 제5 시퀀스(2475)는 하나의 펄스에서 다른 펄스로 신호의 파라미터를 변화시킴으로써 대상체의 주의 수준을 증가시킬 수 있다. 제5 시퀀스(2475)는 하나의 펄스에서 다른 펄스로 주파수를 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 시퀀스(2475)의 제1 펄스(1035)는 이전 시퀀스들 보다 높은 주파수를 가질 수 있다. 제2 펄스는 저주파에서 고주파수로 증가하는 주파수를 갖는 업처프(upchirp) 펄스일 수 있다. 제3 펄스는 보다 낮은 주파수에서 동일한 고주파수로 증가하는 주파수를 갖는 더 선명한 업처프 펄스일 수 있다. 제5 펄스는 낮은 안정 주파수를 가질 수 있다. 제6 펄스는 고주파에서 최저 주파수로 가는 다운처프(downchirp) 펄스이다. 제7 펄스는 펄스 폭이 작은 고주파 펄스일 수 있다. 제5 시퀀스(2475)는 t4에서 시작하여 t7에서 끝날 수 있다. 제5 시퀀스는 시퀀스(2455)와 중첩가능하고; 시퀀스(2465) 및(2470)와 부분적으로 중첩가능하다. 제5 시퀀스는 시퀀스(2460)과 중첩되지 않을 수 있다. 자극 주파수는 39.8 Hz일 수 있다.
제6 시퀀스(2480)는 오디오 자극 모드를 포함할 수 있다. 신호 유형은 에어 젯이 제공하는 압력 또는 공기를 포함할 수 있다. 제6 시퀀스는 t6에서 시작하여 t8에서 끝날 수 있다. 제6 시퀀스(2480)는 시퀀스(2455)와 중첩 될 수 있고 시퀀tm(2465) 및(2475)와 부분적으로 중첩될 수 있다. 제6 시퀀스(2480)는 제1 시퀀스(2455)와 함께 신경 자극 세션을 종료할 수 있다. 에어 젯은 펄스(1035)에 고압 Mc에서 저압 Ma의 압력 범위를 제공할 수 있다. 펄스 폭은(1030a)일 수 있고 자극 주파수는 40Hz일 수 있다.
NSOS(2305)는 피드백을 기반으로 시퀀스 또는 펄스를 조정, 변경 또는 수정할 수 있다. 일부 구현예에서, NSOS(2305)는 프로파일 정보, 정책 및 이용 가능한 구성요소에 기초하여 시각 정보 및 청각 신호를 사용하여 신경 자극을 제공하도록 결정할 수 있다. NSOS(2305)는 제1 시각적 펄스 트레인과 제1 청각 펄스 트레인의 전송 시간을 동기화하도록 결정할 수 있다. NSOS(2305)는 제1 기간(예를 들어, 1 분, 2 분 또는 3 분) 동안 제1 시각 펄스 트레인 및 제1 청각 펄스 트레인을 전송할 수 있다. 제1 기간이 종료시 NSOS(2305)는 EEG 프로브를 핑(ping)하여 뇌 영역에서 신경 진동의 빈도를 결정할 수 있다. 진동 주파수가 원하는 진동 주파수에 있지 않으면 NSOS 2305는 잘못된 시퀀스를 선택하거나 시퀀스의 타이밍 스케쥴을 변경할 수 있다.
예를 들어, NSOS(2305)는 t1에서 피드백 센서를 핑(ping)할 수 있다. NSOS(2305)는 t1에서 1차 시각 피질의 뉴런이 원하는 주파수에서 진동하고 있다고 결정할 수 있다. 따라서 NSOS(2305)는 만족스러운 신경 진동이 있기 때문에 시퀀스(2360) 및(2365)를 전송하지 않도록 결정할 수 있다. NSOS(2305)는 피드백 정보에 응답하여, 시퀀스(2360) 및(2365)를 무효화시킬 수 있다. NSOS(2305)는 피드백 정보에 응답하여, 표 1에 대응하는 데이터 구조의 플래그를 변조시켜 시퀀스(2360) 및(2365)가 무효화됨을 가리킬 수 있다.
따라서, NSOS(2305)는 1 차 시각 피질의 뉴런이 원하는 주파수에서 이미 진동하고 있기 때문에 시퀀스(2460 및 2465)를 송신하지 않도록 결정할 수 있다. NSOS(2305)는 피드백 정보에 응답하여 시퀀스(2460) 및(2465)를 무효화할 수 있다. NSOS(2305)는 피드백 정보에 응답하여, 표 1의 데이터 구조의 플래그를 변경하여, 시퀀스(2460) 및(2465)가 무효화됨을 나타낼 수 있다.
NSOS(2305)는 t2에서 피드백 정보를 수신할 수 있다. t2에서, NSOS(2305)는 1차 시각 피질의 신경 진동 주파수가 원하는 주파수와 다르다고 결정할 수 있다. 이러한 차이 결정에 응답하여 NSOS(2305)는 뉴런이 원하는 주파수에서 진동할 수 있도록 1차 시각 피질의 뉴런을 자극하기 위해 시퀀스(2465)를 유효화하거나 또는 재-유효화할 수 있다.
유사하게, NSOS(2305)는 청각 피질에 관련된 피드백에 기초하여 오디오 자극 시퀀스(2470),(2475) 및(2480)를 유효화 또는 무효화할 수 있다. 경우에 따라, NSOS(2305)는 시각 시퀀스(2455)가 각 시간 주기 1, t2, t3, t4, t5, t6, t7, 및 t8에서 뇌의 신경 진동의 빈도에 성공적으로 영향을 미칠 경우 모든 오디오 자극 시퀀스를 무효화하도록 결정할 수 있다. 일부 경우에, NSOS(2305)는 대상체가 t4에서 주의를 기울이지 않는다고 결정할 수 있고, 시각 시퀀스(2455)만을 유효화하는 것으로부터 오디오 시퀀스(2455)를 직접 유효화하여 다른 자극 모드를 사용하는 사용자에게 다시 초점을 맞출 수 있게 한다.
Q. 시각 자극 및 청각 자극을 통한 신경 자극 방법
도 25는 일 구현예에 따른 시각 자극 및 청각 자극을 통한 신경 자극 방법의 흐름도이다. 방법(2500)은 예를 들어, 신경 자극 통합 구성요소 또는 신경 자극 시스템을 비롯하여 도 1-24b에 도시된 하나 이상의 시스템, 구성요소, 모듈 또는 요소에 의해 수행될 수 있다. 간단히 요약하자면, NSOS는 제공할 다중 신호 모드를 블록(2505)에서 식별할 수 있다. 블록(2510)에서, NSOS는 다중 모드에 대응하는 식별된 신호를 생성 및 전송할 수 있다.(2515)에서 NSOS는 신경 활동, 생리적 활동, 환경 파라미터 또는 장치 파라미터와 관련된 피드백을 수신하거나 결정할 수 있다.(2520)에서 NSOS는 피드백에 기반하여 하나 이상의 신호를 관리, 제어 또는 조정할 수 있다.
R. 대상체의 의 뇌에서 동기화된 신경 진동을 유도하기 위한 자극 신호의 투여 파라미터 변수 선택
본원에 개시된 시스템 및 방법은 대상체의 뇌에서 동기화된 신경 진동을 유도하기 위한 자극 신호의 투여 파라미터를 선택하는 것에 관한 것이다. 다중-모드 자극(예를 들어, 시각, 청각 등)은 뇌파 효과 또는 자극을 유도할 수 있다. 다중 모드 자극은 신경 진동의 주파수를 조정, 제어 또는 관리하여 뇌 또는 면역계의 하나 이상의 인지 상태 또는 인지 기능에 유리한 효과를 제공하는 한편, 인지 상태 또는 인지 기능에 대한 유해한 결과를 완화 또는 예방할 수 있다.
신경 진동의 주파수 뿐만 아니라 개선의 효능과 관련이 있을 수 있는 다른 요인들도 대상체에 특이적일 수 있는 다양한 요인에 의해 영향을 받을 수 있다. 어떤 신체적 특징(예를 들어, 연령, 성별, 주로 사용하는 손, 인지 기능 등)을 갖는 대상체는 이러한 특징 또는 이들의 조합에 기초하여 자극 신호에 다르게 반응할 수 있다. 또한, 자극 방법, 대상체의 주의 수준, 하루 중 개선이 시행되는 시간 및 대상체의 식이 요법과 관련된 다양한 요인(예를 들어: 혈당, 카페인 섭취량, 니코틴 섭취량 등)과 같은 다른 비-고유(non-inherent) 요인들 역시도 개선의 효능에 영향을 줄 수 있다. 이들 및 다른 요인들도 대상체의 개선 요법 순응에 영향을 미치고 불쾌한 부작용을 증가 또는 감소시키거나 또는 달리 대상체가 개선을 견딜수 없게 함으로써 간접적으로 개선 품질에 영향을 줄 수 있다.
전술한 대상체-특이적인 요인 외에, 다른 요인들도 특정 대상체의 개선 효능에 영향을 줄 수 있다. 신호를 자극하는 것과 관련된 파라미터들은 특정 대상체에 대한 개선의 효능을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 이러한 파라미터는 일반적으로 투여 파라미터(dosing parameters)라고할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 자극 신호에 대한 전달 양상(또는 정렬된 양상 조합), 자극 신호의 지속 기간, 자극 신호의 강도 및 자극 신호에 의해 표적화된 뇌 영역 등 투여 파라미터에 기반하여 개선에 상이하게 반응할 수 있다. 실시간으로 뿐만 아니라 장기간(예를 들어, 일, 주, 월 또는 년)에 걸친 대상체와 관련된 모니터링 조건은 개선 요법을 조정하여 개선을 보다 효과적으로 만들어주거나 및/또는 개별 대상체에 대해 더 관용적으로 만들어주는 정보를 제공할 수 있다. 경우에 따라, 개선은 또한 전술한 대상체-특이적인 요인들의 일부에 기반하여 조정될 수도 있다. 또한, 대상체의 뇌에서 동기화된 신경 진동을 유도하기 위해 자극 신호의 투여 파라미터를 선택하는 시스템 및 방법도 이하에 설명한다.
S. 대상체의 뇌에서 동기화된 신경 진동을 유도하기 위한 자극 신호의 투여 파라미터 선택을 위한 시스템
도 26은 일 구현예에 따라 대상체의 뇌에서 동기화된 신경 진동을 유도하기 위한 자극 신호의 투여 파라미터를 선택하기 위한 시스템(2600)을 나타낸 블록도이다. 시스템(2600)은 도 1에 도시된 시스템(100) 및 도 9에 도시된 시스템 900의 구성요소와 유사한 구성요소를 포함하며, 이들 도면에서 유사한 참조 번호를 갖는 구성요소들은 유사한 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 시스템(2600)은 프로파일 관리자(2625), 부작용 관리 모듈(2630), 피드백 모니터(2635), 대상체 프로파일(2645a)-(2645n)(일반적으로 프로파일(2645)라 칭함)을 저장하는 데이터 저장소(2640) 및 원치않는 주파수 필터링 모듈(2620)을 포함하며, 이들 각각은 도 1 및 도 9에 각각 도시된 시스템(100)및(900)에서 유사한 명칭을 가지며 유사한 참조 번호로 식별되는 대응하는 구성요소에 의해 수행되는 것과 유사한 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
시스템(2600)은 시스템(2600)이 투여 파라미터를 선택하고 다양한 양상을 사용하여 신경 자극 신호를 제공하는데 사용될 수 있다는 점에서 시스템(100) 및(900) 각각과 다르다. 예를 들어, 시스템(100)은 주로 시각 신호를 전달하기 위해 의도되고 시스템(900)은 주로 청각 신호를 전달하기 위한 것인 반면, 시스템(2600)은 예를 들어 시각 신호 및 청각 신호와 같은 다양한 메커니즘을 통해 전달된 임의의 유형 및 형태의 신호를 포함할 수 있는 신경 자극 신호를 전달하도록 구성될 수 있다. 따라서, 시스템(2600)은 단지 도 1에 도시된 시각 시그널링 구성요소(150)와 같은 시각 시그널링 구성요소나, 또는 단지 도 9에 도시된 청각 시그널링 구성요소(950)와 같은 청각 시그널링 구성요소가 아닌, 신경 자극 신호를 위해 청각 및 시각 신호 모두를 전달하도록 구성될 수 있는 시그널링 구성요소(2650)를 포함한다. 일부 구현예에서, 시그널링 구성요소(2650)는 광 신호 및 청각 신호를 출력할 수 있는 장치와 같은 다양한 하드웨어 장치를 사용하여 구현 될 수 있다는 것을 이해해야한다. 또한, 시스템(2600)은 도 1 및 도 9에 각각 도시된 필터링 구성요소(155)와(955) 및 피드백 구성요소(160)와(960)와 유사할 수 있는 필터링 구성요소(2655) 및 피드백 구성요소(2660)도 포함한다.
또한 시스템(2600)은 강도 결정 모듈(2665), 지속 시간 결정 모듈(2670), 양상 결정 모듈(2675) 및 투여 관리 모듈(2680)을 포함한다. 이들 구성요소는 함께, 도 1에 도시된 광 생성 모듈(110) 및 광 조정 모듈(115), 그리고 도 9에 도시된 오디오 생성 모듈(910) 및 오디오 생성 모듈(915)의 기능과 유사한 기능을 수행할 수 있다. 또한, 강도 결정 모듈(2665), 지속 시간 결정 모듈(2670), 양상 결정 모듈(2675) 및 투여 관리 모듈(2680) 역시도 다양한 인자에 기초한 개선을 위한 적절한 투여 파라미터를 선택하도록 구성될 수 있다. 강도 결정 모듈(2665), 지속 시간 결정 모듈(2670), 양상 결정 모듈(2675) 및 투여 관리 모듈(2680)은 각각 적어도 하나의 프로세싱 유닛 또는 다른 논리 장치 에컨대 프로그램가능한 논리 어레이 엔진, 또는 데이터 저장소(2640)과 통신하도록 구성된 모듈을 각기 포함할 수 있다. 강도 결정 모듈(2665), 지속 시간 결정 모듈(2670), 양상 결정 모듈(2675) 및 투여 관리 모듈(2680)은 개별 구성요소, 단일 구성요소 또는 NSS(2605)의 일부일 수 있다. 시스템(2600) 및 그 구성요소 , 예컨대 NSS(2605)는 하나 이상의 프로세서, 논리 장치 또는 회로와 같은 하드웨어 요소를 포함할 수 있다. 시스템(2600) 및 NSS(2605)와 같은 그 구성요소는 도 7a 및 도 7b의 시스템(700)에 도시된 하나 이상의 하드웨어 또는 인터페이스 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템(2600)의 구성요소는 하나 이상의 프로세서(721), 액세스 스토리지(728) 또는 메모리(722)를 포함하거나 실행할 수 있고 네트워크 인터페이스(718)를 통해 통신할 수 있다.
T. 대상체 -특이적인 데이터를 저장하기 위한 대상체 프로파일
도 27은 일 구현예에 따라 도 26에 도시된 시스템(2600)에 포함될 수 있는 대상체 프로파일(2645)의 블록도이다. 도 26에 도시된 데이터 저장소(2640)은 하나 이상의 프로파일(2645)을 저장하도록 구성 될 수 있으며, 각각의 프로파일은 각 대상체와 관련된 정보를 저장할 수 있음을 이해하여야 한다. 이제 도 26 및 도 27을 참조하면, 데이터 저장소(2640)에 저장된 각각의 프로파일(2645)은 고유의 대상체 특징(2705), 대상체 데이터(2710), 대상체 인지 기능 데이터(2715), 개선 이력(2720), 보고된 부작용(2725) 및 대상체 반응 이력(2730)과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 이러한 대상체-트이적인 데이터를 각 프로파일(2645)에 저장함으로써 각 대상체는 대상체의 프로파일(2645) 내용에 기초하여, 대상체 개체에 대한 개체화된 맞춤식 투여 파라미터를 이용하는 개선을 받을 수 있다. 일부 구현예에서, 특정 요법에 대한 반응은 대상체마다 크게 다를 수 있기 때문에 이와 같은 개체화는 유리할 수 있다. 또한 동일한 대상체는 프로파일(2645)에 저장된 정보와 관련될 수 있는 다양한 요인에 따라 각기 다른 시간에 주어진 개선에 다르게 반응할 수 있다. 따라서 개체화는 각 개별 대상체를 보다 효과적으로 개선할 수 있다.
대상체 프로파일(2645)의 각 구성요소는 예를 들어 데이터 저장소(2640)를 구현하는데 사용될 수 있는 데이터베이스와 같은 컴퓨팅 시스템의 메모리 요소에 저장될 수 있다. 프로파일(2645)의 구성요소는 텍스트 기반 및 수치 데이터를 포함하는 임의의 적합한 포맷으로 저장되어, 문자열, 어레이, 링크 리스트, 벡터 등을 비롯한 다양한 데이터 구조로 유지될 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 프로파일(2645)에 저장된 정보는 강도 결정 모듈(2665), 지속 시간 결정 모듈(2670), 양식 결정 모듈(2675) 및 투약 관리 모듈(2680)에 의해 접근 가능할 수 있다. 예를 들어, 강도 결정 모듈 2665), 지속 시간 결정 모듈(2670), 양상 결정 모듈(2675) 및 투약 관리 모듈(2680) 중 어느 하나는 고유의 대상체 특징(2705)에 대응하는 정보를 검색할 수 있다. 고유의 대상체 특징(2705)은 대상체 고유의 임의의 특징을 포함할 수 있다. 이러한 정보는 대상체를 프로파일(2645)이 존재하는 다른 대상체와 구별하는데 사용되는 식별 정보를 포함할 수 있다.
대상체 고유의 특징(2705)은 또한 대상체의 나이, 성별, 민족성, 주로 사용하는 손, 간병인 접근성, 시력 및 청력과 같은 대상체의 감각 평가, 대상체의 이동성에 관한 정보, 대상에의 인지 상태 및 기능, 관심사, 일상 생활, 습관, 특징, 시각 및 청각 콘텐츠 기본 설정에 대한 정보 등와 같이, 다른 대상체 특이적인 정보를 포함할 수 있다.
프로파일(2645)은 또한 대상체 데이터(2710)를 저장할 수도 있다. 이러한 정보는 대상체의 비 고유 특징과 관련된 임의의 정보를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 대상체 데이터는 대상체의 현재 신체적인 상태 또는 정신 상태에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 대상체 데이터는 대상체의 하나 이상의 생리 상태에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체 데이터(2710)는 혈당 수준, 카페인 수준 또는 니코틴 수준을 포함할 수 있는데, 이는 이들 요인이 개선 세션의 효능에 영향을 줄 수 있기 때문이다. 생리적 마커의 실제 수준을 측정하는 것이 요망될 수 있지만, 그러한 수준은 특히 마지막 식사 또는 음료 이후의 시간, 마지막 카페인 섭취 후 경과 한 시간, 마지막 니코틴 섭취 후 경과 한 시간 등 대상체로부터 받은 정보를 토대로 추정할 수 있다.
일례로, 투약 관리 모듈(2680)은 대상체가 커피를 섭취한 마지막 시간과 같이 대상체에 의해 보고된 정보에 기초하여 대상체가 낮은 카페인 수준을 갖는다고 결정할 수 있다. 따라서 투약 관리 모듈(2680)은 대상체가 추가의 카페인을 섭취한 후가 될 때까지 개선이 지연되어야한다고 추가로 결정할 수 있으며, 따라서 대상체가 추가의 카페인을 섭취할 기회를 가진 후의 장래 시간으로서 개선이 투여되어야 하는 시간에 대응하는 투여 파라미터를 선택할 수 있다. 일부 대상체의 경우, 카페인은 개선 세션 동안 대상체의 주의 수준을 높이는 데 도움이 될 수 있는데, 이는, 효과적인 개선을 위해 대상체의 주의가 필요할 때(예를 들어 개선 세션의 일부로서 시각 자극 신호에 대상차가 눈을 맞춰야 하는 때 등) 그 개선 세션의 효과를 높일 수 있다. 마찬가지로, 대상체의 혈당 및 니코틴 상태는 주의력에 영향을 줄 수 있고, 투약 관리 모듈(2680)은 개선 세션이 그러한 정보에 기초하여 지연되어야한다고 결정할 수 있다.
일부 구현예에서, 투약 관리 모듈(2680)은 대상체 인지 기능 데이터를 사용하여 투약 파라미터를 선택하도록 구성될 수 있다. 프로파일(2645)은 이 정보를 대상체 인지 기능 데이터(2715)로서 저장할 수 있다. 이러한 데이터는 장기간(예를 들어, 매주 한 번 또는 매달 한 번) 주기적으로 수집될 수 있다. 인지 기능 검사는 대상체에 투여될 수 있고, 대상체의 검사 결과는 대상체 인지 기능 데이터(2715)로서 저장될 수 있다. 이 정보는 대상체의 적절한 투여 파라미터를 결정하는데 합당할 수 있다.
일 실시예에서, 강도 결정 모듈(2665)은 프로파일(2645)로부터 인지 기능 데이터(2715)를 검색할 수 있고, 대상체의 인지 기능이 시간이 경과함에 따라 저하된 것으로 결정할 수 있다. 그 결과, 강도 결정 모듈(2665)은 대상체의 감소하는 인지 기능에 대처하기 위해, 개선 세션 동안 대상체에게 전달된 자극 신호의 강도가 증가되어야 한다고 결정할 수 있다. 유사하게, 지속 시간 결정 모듈(2670)은 프로파일(2645)로부터 인지 기능 데이터(2715)를 검색하여, 대상체의 감소하는 인지 기능에 대처하기 위해 개선 세션 동안 대상체에 전달된 자극 신호의 지속 기간이 증가되어야 한다고 결정할 수 있다.
일부 구현예에서, 투약 관리 모듈(2680)은 투약 파라미터를 선택하기 위해 대상체 개선 이력 데이터를 사용하도록 구성될 수 있다. 프로파일(2645)은 이러한 정보를 대상체 개선 이력(2720)에 저장할 수 있다. 이러한 데이터는 대상체에 투여된 이전의 개선 세션에 관한 임의의 정보를 포함할 수 있다. 개선 이력(2720)은 이전의 개선 세션이 발생한 시간 식별자, 개선이 일어났던 위치, 이들 세션 동안 사용된 양상 및 이들 세션 기간 동안 대상체에게 전달된 자극 신호의 강도, 지속 시간, 주파수 및 다른 특징들을 포함할 수 있다. 또한, 대상체 개선 이력에는 개선이 완료되었는지 여부, 대상체가 개선 중 주의를 기울였는지 여부 및 대상체가 주의를 기울이지 않은 시간의 징후를 나타내는 정보가 포함될 수 있다. 또한, 대상체 개선 이력은 개선과 관련된 다른 주관적인 정보를 포함할 수 있으며, 이를테면 대상체는 개선이 쉬웠는지 또는 힘들었는지, 매력적이었는지 또는 지루했는지, 재미있었는지 또는 불쾌했는지를 표시할 수 있다. 뿐만 아니라, 대상체는 특히 대상체의 주의가 흐트러지지 않는 것이 바람직한 개선에서 대상체가 개선 중 어떻게 개선을 수행했는지를 정량할 수 있다.
투여 관리 모듈(2680)은 예를 들어 이전 세션에 대한 투여 파라미터가 대상체에게 효과적이지 않은 것으로 보인다는 결정에 기초하여, 미래의 개선 세션의 투여 파라미터를 조정하기 위해 그러한 이력 데이터를 사용할 수 있다. 따라서, 일부 구현예에서, 프로파일(2645)의 다중 구성요소로부터의 정보는 투약 파라미터를 선택하기 위해 투약 관리 모듈(2680)에 의해 결합될 수 있다. 예를 들어, 대상체 인지 기능 데이터(2715)가 대상체의 인지 기능이 시간이 경과함에 따라 악화되었다고 나타내는 경우, 투약 관리 모듈(2680)은 개선 이력(2720)을 조사하고, 이전 개선이 대상체의 인지 기능을 향상시키는데 도움이 되지 않는 것으로 보인다는 결정에 기초하여, 그 개선 이력(2720)으로 대표되는 것과는 다른 장래의 개선 세션을 위한 투여 파라미터들을 선택할 수 있다.
일부 구현예에서, 투약 관리 모듈(2680)은 대상체에 의해 보고된 부작용 또는 투약 파라미터를 선택하는데 있어서 알려진 부작용을 사용하도록 구성될 수 있다. 프로파일(2645)은 또한 보고된 부작용들(2725)을 저장한다. 일부 구현들에서, 하나 이상의 개선 세션들이 투여된 후, 부작용이 대상체에 의해 자가보고될 수 있다. 부작용은 대상체마다 다를 수 있으며 이전 개선 세션에서 사용된 투약 파라미터에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 예를 들어 일부 대상체는 편두통과 같은 불쾌한 부작용을 유발할 수 있는 어떤 강도에 민감할 수 있다. 그러므로, 일례로, 강도 결정 모듈(2665)은 대상체가 이전의 개선 세션 후에 편두통을 앓았다는 판정에 기초하여, 대상체가 비교적 낮은 강도를 갖는 시각 신호를 받아야 한다고 결정할 수 있다. 개선 양상은 또한 대상체 부작용에 영향을 미칠 수 있다. 일부 대상체는 청각 신호에 노출된 결과로 두통을 경험할 수 있다. 따라서, 양상 결정 모듈(2675)은, 보고된 부작용(2725)이, 대상체가 청각 신호와 관련된 이전의 개선 세션 후에 두통 또는 메스꺼움을 앓았음을 가리킨다는 결정에 기초하여, 대상체가 상이한 자극 양상(예를 들어, 시각 신호)으로 개선되어야 한다고 결정할 수 있다.
프로파일(2645)은 또한 자극 반응 이력(2730)을 저장한다. 자극 반응 이력(2730)은 대상체가 이전의 개선 세션에 얼마나 잘 반응했는지를 나타낼 수 있다(예를 들어, 이전의 개선 세션의 결과로서 신경 진동의 원하는 패턴이 얼마나 잘 유발되었는지). 전술한 바와 같이, 이 정보는 장래의 개선 세션을 위한 투약 파라미터를 선택하기 위해 프로파일(2645)에 포함된 다른 정보와 결합될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 투약 관리 모듈(2680)은 프로파일(2645)로부터 개선 이력(2720) 및 자극 반응 이력(2730) 두가지 모두를 검색할 수 있다. 다음으로, 투약 관리 모듈(2680)은 개선 이력(2720)에 포함된 정보와 자극 반응 이력(2730)에 포함된 정보 사이의 상관관계를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 투약 관리 모듈(2680)은 이전의 어떤 개선 세션이 더 좋은 동조를 초래하는 것으로 판단하여, 그에 따라 미래의 개선 세션이 과거에 효과적이었던 것과 유사한 투여 파라미터를 사용하여야 한다고 결정할 수 있다. 이와 대조적으로, 만일 그 대신 투약 관리 모듈(2680)이 이전의 어떤 개선 세션이 대상체의 자극 반응 이력(2730)에 기초하여 효과적이지 않은 것으로 판단할 경우, 투약 관리 모듈(2680)은 예컨대 이전의 효과가 없었던 개선 세션에서 사용된 것과는 상이한 양상을 이용함으로써, 미래의 개선 세션이 과거에 효과적이었던 것과 다른 파라미터를 투여해야 한다고 결정할 수 있다.
투여 관리 모듈(2680)은 예를 들어, 대상체 프로파일(2645)의 자극 반응 이력(2730)으로부터 그러한 정보를 검색함으로써 그러한 정보를 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 자극 반응 이력(2730)은 하나 이상의 연관된 데이터 필드를 갖는 데이터베이스에 엔트리로서 저장될 수 있다. 예를 들어, 각각의 개별 개선 세션은 데이터베이스에 하나의 엔트리로서 기록될 수 있으며, 대상체가 개선에 얼마나 잘 반응했는지를 나타내는 동조 데이터 필드를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 그러한 데이터 필드는 정수 스코어(예를 들어, 1과 10 사이의 정수)로서 포맷될 수 있으며, 여기서 값이 높을수록 더 좋은 동조를 표시하는 것이다. 따라서, 이 예에서, 투약 관리 모듈(2680)은 동조 데이터 필드에 저장된 값을 최소 임계치(예를 들어, 1에서 10까지의 스케일에서 5)과 비교함으로써, 특정 개선 세션이 양호한 동조를 결과시켰는지 여부를 결정할 수 있다. 투약 관리 모듈(2680)은 5 이상의 값을 갖는 관련된 동조 데이터 필드를 갖는 개선 세션은 효과적이라고 결정할 수 있고, 그에 따라 상기 임계치를 만족하거나 초과하는 동조 데이터 필드 값을 갖는 효과적인 개선 세션의 그것과 유사하도록, 미래의 개선 세션에 대한 투여 파라미터를 선택할 수 있다.
일부 구현예에서, 투약 관리 모듈(2680)은 자극 반응 이력(2730)에 포함된 추가 정보를 사용하여 장래의 개선 세션을 위한 투약 파라미터를 선택할 수 있다. 예를 들어, 한 개선 세션이 완료된 후에, 대상체는 그 개선 세션에 관한 질문에 대답하도록 요청받을 수 있고, 질문에 대한 대상체의 반응은 그 자극 반응 이력(2730)에 엔트리로서 기록될 수 있다. 일부 실시예에서, 대상체는 개선 세션 중에 불편함을 경험했는지, 만약 그렇다면 어떤 수준의 불편 함을 경험했는지에 대해 질문받을 수 있다. 마찬가지로, 대상체는 개선 세션의 결과로 부작용을 겪었는지, 그리고 그 부작용의 위중도를 등급으로 매기라는 요청을 받을 수 있다.
일부 구현예에서, 이러한 정보는 상기 동조 데이터 필드와 관련하여 전술된 것과 유사한 방식으로 포맷된 데이터 필드를 이용하여 시뮬레이션 반응 이력(2730)에 기록될 수 있다. 예를 들어, 부작용 데이터 필드는 1부터 10 사이의 정수 값을 가질 수 있으며, 값이 높을수록 그 개선 세션 후에 더 심한 부작용이 나타난 것으로 한다. 안락 수준 데이터 필드는 1에서 10 사이의 정수 값을 가질 수 있으며, 값이 높을수록 그 개선 세션 동안 대상체가 안락함을 더 많이 느낀 것으로 한다. 일부 구현예에서, 투약 관리 모듈(2680)은 시뮬레이션 반응 이력(2730)으로부터 그러한 엔트리를 검색하고 엔트리의 값을 임계치과 비교하도록 구성될 수 있다. 부작용 데이터 필드의 값이 임계치를 초과하는 경우, 투약 관리 모듈은 대상체에 대해 부작용을 유발하는 그 개선을 반복하지 않으려는 시도의 일환으로, 다른 투여 파라미터를 미래 개선 세션에 선택하도록 구성될 수 있다. 마찬가지로, 안락 수준 데이터 필드의 값이 임계치를 초과하는 경우, 투약 관리 모듈은 대상체에게 관용가능한 것으로 보이는 유사한 투약 파라미터를 이후의 개선 세션을 위해 선택하도록 구성할 수 있다.
U. 대상체를 위한 개체화된 개선 요법의 생성
전술한 바와 같이, 투약 파라미터는 자극 신호의 전달, 자극 신호의 지속 시간, 자극 신호의 강도, 또는 자극 신호에 의해 표적화된 뇌 영역에 대한 양상(또는 양상의 정렬된 조합) 및 기타 인자를 포함할 수 있다. 일반적으로, 적절한 투약 파라미터를 선택하는 것은 대상체에 대해 여러 가지 개선 효과를 가질 수 있다. 예를 들어, 투여 파라미터를 주의 깊게 선택하면 신경 자극 요법으로 인해 발생할 수 있는 합병증, 원치 않는 부작용 또는 기타 불편함을 줄일 수 있다. 투약 파라미터는 또한 개선 요법의 효능을 증가시키기 위해 선택될 수 있다.
일부 구현예에서, 투약 파라미터는 대상체에 고유한 정보에 기초하여 대상체에 특이적인 방식으로 선택될 수 있다. 예를 들어, 제1 특징 세트를 갖는 대상체에 대한 투약 파라미터는 제1 특징 세트와 제2 특징 세트 간의 차이에 기초하여 제2 특징 세트를 갖는 대상체에 대한 투약 파라미터와 다른 것으로 선택될 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 요법에 대한 투약 파라미터는 도 27에 도시된 바와 같은 프로파일(2645)에 포함된 정보를 사용함으로써 대상체-특이적인 방식으로 선택될 수 있다. 27.
개선 요법은 다중 개별 요법 세션을 포함할 수 있으며, 이들 각각은 장시간(예를 들어, 일, 주, 월 또는 년)에 걸쳐 대상체에 투여될 수 있다. 일부 구현예에서, 대상체에 대한 개별적인 개선 세션의 빈도는 대상체의 인지 기능 수준상의 부분에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 인지 기능이 손상된 대상체는 개선에 포함된 개선 세션을 보다 빈번히(예를 들어, 주당 3 회의 세션, 주당 5 회의 세션 또는 주당 7 회의 세션) 포함할 수 있는 반면, 인지 기능이 보다 강한 대상체는 세션 빈도를 줄일 수 있다(예를 들어 주당 한 세션 또는 주당 두 세션). 일부 구현예에서, 투약 파라미터는 개선 과정 동안 개별 세션에 걸쳐 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 개선 세션은 주로 시각 자극 신호를 포함할 수 있는 반면, 후속 개선 세션은 주로 청각 자극 신호를 포함할 수 있다.
각각의 개선 세션에 대한 투약 파라미터는 대상체 프로파일(2645)에 포함된 정보에 기초하여 선택될 수 있다. 일부 구현예에서, 투약 파라미터는 이전의 개선 세션의 결과에 부분적으로 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, ECG 센서, 심박 센서 또는 갈바닉 피부 반응 센서와 같은 다양한 센서를 사용하여 개선 세션 동안 대상체가 모니터링 될 수 있으며, 세션에 대한 투약 파라미터는 센서의 출력을 기반으로 실시간으로 업데이트될 수 있다. 이러한 개선 세션은 폐쇄 루프 요법 세션(closed loop therapy session)이라고할 수 있다. 또 다른 구현예에서, 개선 세션의 결과는 후속 개선 세션의 투약 파라미터를 업데이트하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 대상체는 개선 세션에 대한 피드백(예를 들어, 개선 세션 동안 대상체의 안락 수준 또는 개선 세션의 결과로 인한 부작용과 관련된 피드백)을 제공할 수 있으며, 이 피드백을 사용하여 미래 개선 세션의 투약 파라미터를 조정할 수 있다. 이것은 개방 루프 개선이라고 할 수 있다. 이러한 개념에 대해서는 아래에서 자세히 설명한다.
i. 투여 파라미터 선택
주어진 대상체에 대한 투약 파라미터를 선택하기 위해, 시스템(2600)은 다양한 인자들에 관한 정보를 이용할 수 있다. 예를 들어, 개체화 인자(예를 들어, 특징, 습관, 형질 및 다른 대상체-특이적인 정보)가 투여 파라미터를 선택하는데 고려될 수 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션 동안 존재하는 조건에 관한 정보 역시도 개선 세션을 위해 선택된 투약 파라미터에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 개선 세션이 수행되는 환경이 비교적 시끄러운 경우, 그 환경에서의 주변 잡음을 극복하기 위해, 개선 세션에 대한 청각 신호가 더 높은 진폭을 갖도록 선택될 수 있다. 일부 구현예에서는 옥외 옥외 및 대상체의 습관 또는 관심과 같은 다른 조건이 투여 량 변수를 선택하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 날씨가 쾌청하고 대상체가 야외 활동을 즐기고 있다고 표시된 경우, 대상체가 실외에서 걷는 동안, 예컨대 대상체에게 청각 자극 신호를 전달하는 헤드폰을 사용함으로써 개선 세션이 투여될 수 있다.
실시간 피드백의 사용은 투약 파라미터와 관련된 결정을 알릴 수도 있다. 예를 들어, 개방 루프 요법에서, 투약 파라미터 개선 세션 전에 선택 될 수 있으며, 세션이 완료되고 후속 세션이 요구 될 때까지 조정되지 않을 수 있다. 이와 대조적으로, 폐쇄 루프 개선 요법에서, 개선 세션 과정 동안 대상체 상태가 모니터링될 수 있고 투여 파라미터는 모니터링된 상태에 기반하여 세션 중에 실시간으로 조정될 수 있다. 이들 및 다른 인자에 기초한 투여 파라미터의 선택은 이하에서 보다 자세히 설명한다
이러한 인자들은 대상체의 투약 파라미터를 개별적으로 또는 조합하여 선택하는 것과 관련 될 수 있다.
ii. 대상체의 시력에 기반한 투여 파라미터의 선택
예를 들어, 일부 구현예에서, 시스템(2600)의 모듈은 대상체의 시력이 나쁜지를 결정하도록 구성될 수 있다. 이러한 정보는 예를 들어, 프로파일(2645)의 대상체 고유의 특징(2705)에 저장될 수 있다. 시스템(2600)의 모듈은 시력이 나쁜 대상체는, 시력이 약한 결과로 그 대상체가 시각 자극에 잘 반응할 가능성이 적기 때문에, 그 대상체가 시각 자극 외의 다른 양상에 의존하는 개선 요법으로 개선받아야 한다고 결정되도록 구성될 수 있다. 따라서, 이 예에서, 양상 결정 모듈(2675)은 그러한 대상체에 대한 대안 양상(예를 들어, 청각 자극)을 선택하도록 구성될 수 있다. 그러나, 어떤 경우에는, 시략이 약한 대상체에게 시각 자극을 제공하는 것이 요망될 수도 있는데 이는 그 대상체가 시각 자극을 관찰하거나 인식하지만 여전히 시각 자극에 의해 야기되는 신경자극 효과로부터 거둘 수 있음을 인ㅅ힉하여야 한다.
또 다른 예에서, 시스템(2600)의 모듈은 예컨대 대상체 고유의 특징(2705) 또는 대상체 프로파일(2645)의 자극 반응 이력(2730)으로부터 해당 정보를 검색함으로써, 대상체가 빛에 특히 민감하다고 결정하도록 설정될 수 있다. 이러한 결정에 기초하여, 투약 관리 모듈(2680)은 대상체에 대한 시각 자극 이외의 다른 양식상을 선택할 수 있다. 그러한 선택은 대상체가 불편을 회피하는데 도움이 될 수 있다.
제3 예에서, 시스템(2600)의 모듈은 프로파일(2645)로부터 대상체 고유의 특징(2705)을 검색하여, 대상체가 청색광(예를 들어, 약 450 내지 495 nm의 파장을 갖는 광)을 보는 것은 곤란하지만, 황색광(예를 들어, 약 570-590nm의 파장을 갖는 빛)을 보는데는 문제가 없다고 판정할 수 있다. 그 결과, 투약 관리 모듈(2680)은 대상체에 전달된 임의의 시각 자극신호가 청색광 범위보다는 황색광 범위 내의 주파수를 가져야 한다고 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 투약 관리 모듈(2680)은 청색광이 대상체에게 인지될 수는 없지만 여전히 원하는 신경 반응을 이끌어 낼 수 있기 때문에, 대상체에게 전달된 임의의 시각 자극 신호가 청색광 범위의 주파수를 가져야한다고 결정할 수 있다.
iii. 대상체의 청력에 기초한 투여 파라미터의 선택
일부 구현예에서, 강도 결정 모듈(2665)은, 대상체의 청력이 비교적 약하다는 결정에 기초하여, 청각 기반 개선의 강도(예를 들어, 대상체에게 전달되는 오디오 자극 신호의 진폭)가 증가되어야 한다고 결정하도록 구성될 수 있다. 청력이 약하면 대상체가 낮은 강도의 오디오 자극 신호에 잘 반응하지 못하게 하여므로, 강도 결정 모듈(2665)은 보다 높은 강도의 청각 신호가 대상체에게 더 유리할 것이라고 결정할 수 있다. 대상체는 청각 신호를 인지 또는 인식하지 못할 수 있지만 여전히 청각 자극에 의해 일어나는 신경 자극 효과를 얻을 수 있기 때문에, 일부 경우, 청력이 약한 대상체에게 낮은 강도로(대상체가 인식할 수 있는 것 미만) 청각 신호를 제공하는 것이 요망될 수 있음을 이해하여야 한다.
또 다른 예에서, 지속 시간 결정 모듈(2670)은 대상체의 약한 청력을 보충하기 위해 청각 자극 신호의 지속 기간이 증가되어야 한다고 결정할 수 있다. 강도 결정 모듈(2665), 지속 시간 결정 모듈(2670) 및 양상 결정 모듈(2675)은 각각 투약 관리 모듈(2680)에 정보를 보고할 수 있다. 이어서 투약 관리 모듈(2680)은 부분적으로 강도 결정 모듈(2665), 지속 시간 결정 모듈(2670) 및 양상 결정 모듈(2675)로부터 수신된 정보에 기초하여 대상체에 대한 투여 파라미터를 결정할 수 있다.
iv. 인자들의 조합에 기초한 투여 파라미터의 선택
일부 구현예에서, 투약 관리 모듈(2680)은 강도 결정 모듈(2665), 지속 시간 결정 모듈(2670), 및 양상 결정 모듈(2675)로부터 수신된 정보의 조합에 기초하여 투약 파라미터를 선택하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 양상 결정 모듈(2675)은 대상체의 청력이 손상됨으로 해서 청각 신호에 잘 반응하지 않으리라는 결정에 근거하여, 대상체가 시각 자극을 포함하는 개선을 받아야 한다고 결정할 수 있다. 동일한 대상체에 대해, 강도 결정 모듈(2665)은 그 대상체가 시력도 비교적 약하다고 결정하여, 대상체에 전달된 시각 자극신호가 비교적 고강도여야 한다고 결정할 수 있다. 이어서 투여 관리 모듈(2680)은 선택된 양상이 대상체에 대한 시각 자극이어야 하고 시각 자극신호가 높은 강도를 가져야한다고 결정할 수 있다. 이 실시예 및 본원에서 제공된 다른 실시예에서 논의된 바와 같이, 자극이 대상체의 불편을 느끼지 않고 개선을 수행하기 위해 대상체의 약화된(compromised) 감각을 이용하도록 선택되는 경우가 있을 수 있다.
V. 개선 요법을 생성하기 위한 예측 모델의 생성 및 활용 기술
일부 구현예에서, 투약 관리 모듈(2680)은 또한 대상체 프로파일(2645)에 포함된 정보에 기초하여 장래에 대상체를 개선하는데 사용될 수 있는 예측 모델을 개발할 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 투약 관리 모듈은 예컨대 대상체 인지 기능 데이터(2715) 또는 자극 반응 이력(2730)과, 대상체 고유의 특징(2705), 대상체 데이터(2710), 개선 이력(2720) 또는 보고된 부작용(2725)에 포함된 정보와 같이 프로파일(2645)에 포함된 정보의 특정 형태들 간의 상관관계를 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 투약 관리 모듈(2680)은 더 큰 상관관계 및 패턴을 결정하기 위해 다중 프로파일(2645)에 걸쳐 그러한 정보를 집합시킬 수 있다. 일례로, 투여 관리 모듈(2680)은 특정 연령대의 대상체가 특정 자극 양상에 잘 반응하는 경향이 있다고 결정할 수 있다. 그 결과, 투약 관리 모듈(2680)은 개선 이력(2720), 대상체 인지 기능 데이터(2715) 또는 자극 반응 이력(2730)이 제한적이거나 전혀 없더라도, 해당 연령 범위에 있는 새로운 대상체에 대해 유사한 양상을 선택할 수 있다. 마찬가지로, 투약 관리 모듈(2680)은 유사한 고유 특성을 공유하는 대상체(2705)가 주어진 부작용을 보고된 부작용(2725) 및 개선 이력(2720)에 포함된 정보에 기초하여 특정 자극 양상에 대한 유사한 부작용을 보고하는 경향이 있는지를 판정할 수 있다. 그 결과, 대상체 고유의 특징(2705)이 프로파일(2645) 세트 내의 것과 유사한 새로운 대상체에 대한 투여 파라미터를 선택할 때, 투약 관리 모듈(2680)은 고유한 특징(2705)를 공유하는 대상체 그룹에 대해 불쾌한 부작용을 일으킬 것으로 보이는 양상과는 다른 양상을 선택할 수 있다.
W. 개선 요법에 대한 대상체의 순응도를 촉진하기 위한 기술
일부 구현예에서, 투약 관리 모듈(2680)은 대상체에 대한 개선에 대한 대상체 순응도를 증가시키는 방식으로 투약 파라미터를 선택할 수 있다. 예를 들어, 투약 관리 모듈은 대상체에 대한 개선 이력(2720)을 검색할 수 있다. 대상체가 장래에 개선 요법을 고수할 가능성을 증가시키기 위해, 투약 관리 모듈(2680)은 이전의 세션에서 사용된 것과는 다른 미래의 개선 세션을 위한 투약 파라미터를 선택할 수 있는데, 이는 매 세션마다 동일한 투여 파라미터가 사용될 경우 장래 개선 세션에 대상체가 참여할 가능성이 낮아짐으로 해서, 반복된 개선 세션이 지루하거나 귀찮아 질 수 있기 때문이다. 이는 개선 세션이 대상체에 의해, 예를 들어 간병인 또는 다른 의료 전문가의 감독없이 대상체의 집에서 자가 관리될 수 있은 양태에서 특히 유용할 수 있다.
일례에서, 투여 관리 모듈(2680)은 시각 자극이 대상체에게 제공되도록 결정할 수 있다. 또한, 투약 관리 모듈(2680)은 대상체가 비디오 디스플레이 스크린상의 이미지를 보는 동안 시각 자극이 대상체에 전달되도록 추가로 결정할 수 있다. 대상체 순응도를 증가시키기 위해, 투약 관리 모듈(2680)은 대상체의 관심을 유지할 가능성이 있는 이미지를 선택하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 대상체는 대상체 프로파일(2645)에 저장될 수 있은, 사랑하는 사람들의 사진을 제공하도록 요청받을 수 있다. 투약 관리 모듈은 프로파일(2645)로부터 그러한 이미지를 검색하여 대상체가 비디오 스크린에 집종하는데 도움이 되도록 개선 세션 동안 대상체에게 그러한 이미지를 디스플레이할 수 있다. 마찬가지로, 대상체는 대상체가 흥미있어 하는 다수의 토픽을 제공하도록 요청받을 수 있으며, 이들 토픽은 대상체 프로파일(2645)에 저장될 수 있다. 투여 관리 모듈은 개선 세션 동안 대상체의 관심을 유지하기 위해 대상체에 의해 제공된 토픽과 관련된 이미지를 선택하도록 구성될 수 있다.
또 다른 예에서, 투여 관리 모듈(2680)은 청각 자극이 대상체에게 제공되도록 결정할 수 있다. 대상체 순응도를 증가시키기 위해, 투약 관리 모듈(2680)은 대상체의 관심을 유지할 가능성이있는 오디오 파일을 선택하도록 구성 될 수 있고, 그러한 오디오는 개선 세션 동안 재생될 수 있다(예를 들어, 선택된 오디오 파일 위로 청각 자극 펄스가 제공됨으로 해서, 대상체는 개선을 받으면서 선택된 오디오 파일을 들을 수 있다). 일부 실시예에서, 대상체는 대상체 프로파일(2645)에 저장될 수 있은 대상체에 흥미로워하는 오디오 파일을 제공하도록 요청받을 수 있다. 투약 관리 모듈은 프로파일(2645)로부터 그러한 오디오 파일을 검색하여, 개선 세션 중에 선택된 오디오 파일을 재생함으로써(예컨대 라우드 스피커를 통해), 대상체가 개선 세션을 더욱 잘 즐기도록 할 수 있다.
일부 구현예에서, 시스템(2600)의 모듈은 대상체의 참여를 증가시키기 위해 게임 플레이 요소를 통합하도록 구성될 수 있다. 이러한 기술은 "게임화(gamification)"라 칭할 수 있다. 투약 관리 모듈(2680)은 대상체가 개선 요법에 순응할 경우 대상체에게 보상을 해주는 투여 파라미터를 선택하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 투약 관리 모듈(2680)은 대상체에게 개선 세션을 투여하는데 사용되는 디스플레이 스크린 상에 대상체가 계속 초점을 맞추면, 대상체가 대상체의 친구나 가족들의 일련의 이미지를 볼 것을 기대하도록 하는 메시지를 대상체에게 표시할 수 있다. 대상체의 주의 수준을 모니터링하여, 대상체가 참여적인 경우, 투약관리 모듈(2680)은 대상체가 참여를 유지하는 동안 대상체에게 보여줄, 그리고 일정 간격으로 업데이트될 친구와 가족을 나타내는 이미지들의 시퀀스를 선택할 수 있다.
X. 개방 루프 개선 기술
전술한 바와 같이, 강도 결정 모듈(2665), 지속 시간 결정 모듈(2670), 양상 결정 모듈(2675) 및 투약 관리 모듈(2680)은 다양한 인자에 기초하여 개방 루프 방식으로 투약 파라미터를 선택할 수 있다. 일반적으로 개방 루프 방식으로 선택된 투약 파라미터는 개선 세션 중에 수신된 피드백에 응답하여 조정되지 않는다. 예를 들어, 개방 루프 개선 세션은 양상 결정 모듈(2675)에 의해 결정된 양상, 강도 지속 기간 모듈(2665)에 의해 결정된 신호 강도 및 지속 시간 결정 모듈(2670)에 의해 결정된 신호 지속 기간에 기초하여 선택된 투약 파라미터들을 포함 수 있지만, 이들 파라미터들은 개선 세션 과정 동안 정적 개선 요법을 따를 수 있다. 정적 요법(static therapy)은 다중 자극 양상의 사용을 포함할 수 있고, 개선 세션 동안 대상체에게 제공되는 자극에 변화가 있도록 변동하는 파형을 포함할 수 있다. 그러나 개선 요법은 전체 세션 동안 변경되지 않는다.
일부 구현예에서, 시스템(2600)의 모듈은 이전 개선 세션의 결과에 기초하여 후속 개선 세션을 위한 투약 파라미터를 업데이트하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 섹션(U)에서 상술한 바와 같이, 투약 관리 모듈(2680)은 대상체에 대해 높은 수준의 동조를 결과시키는 것으로 보이는 투여 파라미터를 반복하기 위해, 또는 대상체에게 원치않는 부작용이나 불편함을 일으키는 것으로 보이는 투여 파라미터를 회피하기 위해, 후속 개선 세션의 투여 파라미터들을 조정할 수 있다. 이전의 개선 세션의 결과에 기초한 후속 개선 세션을 위한 이러한 투여 파라미터의 조정 역시도 개방 루프 개선이라 칭할 수 있다.
Y. 폐쇄 루프 개선 기술
일부 구현예에서, 강도 결정 모듈(2665), 지속 시간 결정 모듈(2670), 양상 결정 모듈(2675) 및 투약 관리 모듈(2680)은 세션 중에 대상체로부터 수신된 실시간 피드백에 기초하여 개선 세션 중간에 투약 파라미터를 조정 또는 업데이트할 수 있다. 보다 일반적으로 이러한 피드백에 기초하여 개선 요법 중에 또는 투여 파라미터를 조정하는 것을 폐쇄 루프 개선이라 칭할 수 있다.
도 28은 개선 세션 동안 수집된 피드백에 기초하여 개선 세션을 조정하는 것을 나타내는 그래프이다. 그래프(2805)는 시간 축을 따라 단일 개선 세션에 포함된 일련의 예정된 자극 펄스를 도시한다. 도시된 바와 같이, 펄스는 T1, T2, T3, T4, T5 및 T6으로 라벨링된 간격 동안 발생한다. 이 예에서, 간격 T5 및 T6은 예정된 자극 펄스를 포함하지 않는다. 그래프(2805)는 임의의 모든 양상(예를 들어, 시각 자극 펄스 또는 청각 자극 펄스)의 펄스를 나타낼 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 펄스의 진폭, 펄스 간격의 지속 시간 및 펄스의 주파수는 단지 예시적인 것이며, 일부 구현예에서, 이들 인자들은 본원의 개시 범위를 벗어남이 없이 변경될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
그래프(2810)는 시간 경과에 따른 대상체의 주의 수준을 나타낸다. 값이 높을수록 대상체가 주의를 더 기울이고 값이 낮을 수록 대상체가 주의를 덜 기울이는 것을 가리킨다. 일부 구현예에서, 대상체의 주의 수준은 대상체의 주의가 자극 펄스가 효과적으로 전달되기 위해 요구되는 경우와 같이, 개선 세션의 품질과 상관될 수 있다. 예를 들어, 자극 펄스가 비디오 디스플레이 스크린을 통해 전달되는 경우, 자극 펄스의 이점을 얻기 위해 대상체는 비디오 디스플레이 스크린 상에 자신의 주의를 집중시킬 필요가있을 수 있다. 따라서, 그래프(2810)는 사용자 주의 수준에 대한 임계치 L을 포함한다. 이 예에서, 개선이 효과적으로 전달되기 위해서는 사용자의 주의 수준이 임계치 L 이상이어야 한다고 가정할 수 있다. 그래프(2810)에 도시된 바와 같이, 대상체의 주의 수준은 시간에 따라 변화하고 때로는 임계치 L 미만이다. 대상체의 주의 수준이 임의의 펄스 간격 동안 임계치 L보다 낮으면, 대상체는 그 간격 동안 전달된 펄스의 이익을 수신하지 못할 수 있다.
일부 구현예에서, 대상체의 주의 수준은 센서에 의해 모니터링될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 카메라 센서가 대상체의 눈을 추적하여 대상체의 눈이 자극 펄스를 감지할 수 있게 하는 특정 방향으로 정렬되어 있는지 여부를 결정할 수 있다(예를 들어, 대상체의 눈이 자극 펄스를 전달하는 비디오 스크린에 초점이 맞춰지는지). 대상체의 눈이 적절히 포커싱되는 시간 주기 동안, 대상체의 주의 수준은 비교적 높게(예를 들어, 임계치 L을 초과하여) 기록될 수 있다. 대상체의 눈이 적절하게 포커싱되지 않는 시간 동안, 대상체의 주의 수준은 상대적으로 낮게 기록될 수 있다(예를 들어, 임계치 L 미만).
그래프(2815),(2820) 및(2825)는 시간에 따른 대상체의 주의 수준에 기초하여 대상체에게 전달될 수 있는 조정된 자극 펄스를 나타낸다. 이제 그래프(2815)를 참조하면, 본래 그래프(2805)에 도시된 바와 같이 임의의 스케줄 펄스를 포함하지 않는 간격 T5 및 T6 동안, 2 개의 추가적인 자극 펄스가 대상체에게 전달된다. 일부 구현예에서, 간격 T5 및 T6 동안 전달된 이들 추가 펄스는 유용할 수 있는데 이는 예정된 펄스가 전달된 기간(즉 T2 및 T4 간격) 동안 대상체의 주의 수준이 임계치 L을 하회하였기 때문이다. 대상체는 이들 간격의 일부 기간 동안 비교적 낮은 주의력 수준의 결과로서 T2 및 T4 간격 동안 전달된 펄스의 이점을받지 못할 수 있기 때문에, 개선 세션의 전반적인 효과가 감소될 수 있다. 따라서, 간격 T5 및 T6 동안 전달된 추가 펄스는 예정된 펄스의 일부 동안 대상체가 낮은 주의 수준을 보상하도록 투여될 수 있다.
그래프(2820)는 대상체의 주의 수준이 특정 시간 간격 동안 임계치 L 이하일 수 있는 것으로 보일 때 대상체의 주의를 재집중시키려고 의도된 자극 펄스를 도시한다. 예를 들어, 대상체의 주의 수준은 T2의 말기에 하락한다. 따라서, 그래프(2820)는 간격 T3의 시작 직전에 발생하는 펄스를 포함하며, 이것은 대상체의 주의력을 회복 시켜서 대상체의 주의 수준이 간격 T3 동안 임계치 L 이상이 될 것이다. 그래프(2810)에 도시된 바와 같이, 대상체의 주의 수준은 그래프(2820)의 좌측에 도시된 펄스의 결과로서 간격 T3의 시작 직전에 증가한다. 시간 T4 전에, 대상체의 주의 수준은 임계치 L 미만으로 다시 떨어진다.그 결과, 그래프(2820)는 대상체의 주의를 집중시키기 위해 간격 T4 전에 발생하는 제2 펄스를 도시한다. 그러나, 대상체의 주의 수준이 간격 T4의 시작 동안 임계치 L을 초과하여 상승하지 않은 점에서, 그래프(2820)에 도시된 제2 펄스는 효과적이지 않은 것으로 보인다. 그래프(2820)와 연관된 양상은 그래프(2805)와 연관된 양상과 동일할 필요는 없다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 그래프(2805)에 도시된 예정된 펄스들은 시각 자극 펄스 일 수 있고, 그래프(2820)에 도시된 펄스들은 대상체가 적절히 그의 주의를 재집중하도록 상기시키게끔 의도된 청각 펄스일 수 있다.
그래프(2825)는 특정 시간 간격 동안 대상체의 부주의에 대항하도록 의도된 조정된 자극 펄스를 도시한다. 예를 들어, 대상체의 주의 수준은 T2 간격의 끝에서 떨어진다. 결과적으로, 그래프(2825)는 간격 T2 동안 대상체의 주의 집중과 동시에 발생하는 펄스를 포함하고, 간격 T2의 끝까지 계속된다. 그래프(2825)에 도시된 조정된 펄스의 진폭은 그래프(2805)에 도시된 예정된 펄스의 진폭보다 크다는 것을 유 의해야한다. 이러한 더 큰 진폭은 대상체의 주의를 재집중시키는 역할을할 수 있거나, 사용자가 충분히 집중하지 못하는 펄스의 효과를 증가시키는데 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 그래프(2825)에 도시된 펄스의 더 큰 진폭은 그래프(2805)에 도시된 예정된 펄스를 생성하는데 사용된 신호에 비해, 더 밝은 시각 자극 신호 또는 보다 큰 청각 자극 신호에 대응할 수 있다. 그래프(2825)에 도시된 바와 같이, 높은 진폭을 갖는 제2 조정된 펄스는 대상체의 주의 수준이 상대적으로 낮은 구간 T4의 시작 동안 발생한다. 그러나, 대상체의 주의 수준이 시간 간격 T4의 끝으로 갈수록 임계치 L을 초과하도록 변할 경우, 조정된 펄스는 더 이상 필요하지 않으므로 종료된다.
일부 구현예에서, 도 28에 도시된 것과는 다른 조정된 펄스들이 이용될 수 있다. 또한, 조정된 펄스는 도 28에 도시되지 않은 다른 시나리오로 대상체에 전달 될 수도 있다. 일부 구현예에서, 개선 세션 동안 대상체의 안락 수준을 증가시키기 위해, 조정된 펄스가 전달될 수 있다. 예를 들어, 센서 데이터(예를 들어, 심박수 센서 데이터 또는 갈바닉 피부 반응 센서 데이터)가 개선 세션 동안 대상체가 스트레스를 경험하고 있음을 나타내면, 예정된 펄스가 대상체에 미칠 수 있는 불편한 효과를 감소시키기 위해, 예정된 펄스보다 진폭이 낮은 조정된 펄스를 대상체에 전달할 수 있다.
Z. 대상체의 뇌에서 동기화된 신경 진동을 유도하기 위한 자극 신호의 투여 파라미터를 선택하는 방법
도 29a는 일 구현예에 따라 대상체의 뇌에서 동기화된 신경 진동을 유도하기 위해 자극 신호의 투여 파라미터를 선택하는 방법(2900)의 흐름도이다. 일부 구현예에서, 방법(2900)은 도 26에 도시된 NSS(2605)와 같은 NSS에 의해 수행될 수 있다. 간략히 개괄하자면, NSS는 대상체의 개체화(personalization) 인자들을 결정할 수 있다(단계(2905)). NSS는 개체화 인자에 기초하여 신경 자극 신호에 대한 투약 파라미터를 식별할 수 있다(단계(29280). NSS는 신호를 생성하여 대상체에 전송할 수 있다(단계(29285)). NSS는 하나 이상의 센서로부터 피드백을 수신할 수 있다(단계(2920). NSS는 피드백에 기초하여 신경 자극 신호에 대한 투약 파라미터를 관리할 수 있다(단계(2925)).
다시 도 29a를 참조하면, 보다 상세하게는, NSS는 대상체의 개체화 인자를 결정할 수 있다(단계(2905)). 일부 구현예에서, 대상체 개체화 인자는 도 26 및 도 27에 도시된 프로파일(2645)과 같은 대상체 프로파일에 포함된 임의의 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 개체화 인자는 도 27에 도시된 바와 같이, 대상체 고유의 특징, 대상체 데이터, 대상체 인지 기능 데이터, 개선 이력, 보고된 부작용 및 자극 반응 이력을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 개체화 인자는 도 26에 도시된 것들과 유사한, 강도 결정 모듈, 지속 시간 결정 모듈, 양상 결정 모듈 및 투약 관리 모듈 중 하나 이상에 의해 결정될 수 있다. 특정 구현예에서, 특정 요법에 대한 반응은 이러한 인자들에 따라 대상체마다 크게 다를 수 있기 때문에 이러한 개체화 인자들이 고려될 수 있다. 또한, 동일한 대상체가 이들 인자에 따라 상이한 시간에 주어진 개선 요법에 다르게 반응할 수 있다. 따라서 이러한 개체화 인자에 따라 개선 요법을 조정하면 각 개별 대상체에 대해 보다 효과적인 개선이 가능하다.
NSS는 개체화 인자에 기초하여 신경 자극 신호에 대한 투약 파라미터를 식별할 수 있다(단계 29280). 전술한 바와 같이, 개체화 인자는 신경 자극 신호에 대한 투여 파라미터의 선택을 알릴 수 있다. 예를 들어, NSS는 위에서 설명한 바와 같이 대상체의 뇌를 동조하는데 더 효과적일 가능성이 있거나, 대상체에게 불쾌한 부작용의 가능성을 줄이는 데 도움이 되는 투여 파라미터를 선택할 수 있다. 예를 들어, 특정 대상체는 청각 자극 신호보다 시각 자극 신호에 더 잘 반응할 수 있으며, NSS는 개체화 요소에 적어도 부분적으로 기초하여 그러한 선택을할 수 있다.
NSS는 신호를 생성하여 대상체에 전송할 수 있다(단계 29285). 일부 구현예에서, NSS는 시각 신호, 청각 신호 및 전기 신호와 같은 다양한 신경 자극 신호를 생성하도록 구성된 하드웨어를 포함할 수 있다. NSS는 단계(2810)에서 선택된 투약 파라미터들에 따라 원하는 신호를 생성할 수 있다. NSS가 신호를 생성한 후, NSS는 신호를 대상체에게 전송할 수 있다. 예를 들어, 시각 신호는 LED와 같은 광원을 사용하여 대상체에 전송되고, 청각 신호는 라우드 스피커를 사용하여 대상체에 전송되며, 전기 신호는 전극을 사용하여 대상체에 전송될 수 있다.
NSS는 하나 이상의 센서로부터 피드백을 수신할 수 있다(단계 2920). 일부 구현예에서, 센서는 개선의 효능과 관련된 상태를 모니터링하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 센서는 대상체의 신경 진동을 모니터링하는 뇌파검사(EEG) 센서 일 수 있다. NSS는 EEG 센서 출력을 수신할 수 있고, 단계(29285)에서 대상체에 전송된 신경 자극 신호의 결과로서 대상체에서 동조가 발생했는지 여부를 결정할 수 있다. 다른 구현예에서, 센서는 대상체의 안락함 또는 관용 레벨과 관련될 수 있다. 예를 들어, 센서는 심전도(ECG) 센서, 심박수 가변성(HRV) 센서, 갈바닉 피부 반응 센서, 호흡률 센서 또는 대상체 상태를 모니터링하는 기타 센서의 모든 조합일 수 있거나 이들을 포함할 수 있다. NSS는 센서들과 통신 가능하게 결합 될 수 있고 센서들로부터 출력 신호들을 수신할 수 있다.
NSS는 피드백에 기초하여 신경 자극 신호의 투약 파라미터를 관리할 수 있다(단계 2925). 이러한 피드백은 대상체가 스트레스를 겪고 있는지 여부를 판단하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, NSS는 호흡수 센서 또는 ECG 센서로부터 각각 수신된 피드백에 기초하여 대상체의 호흡수 또는 심박수가 증가한다고 결정할 수 있다. 이것은 대상체가 신경 자극 신호에 의해 유발되는 스트레스를 경험하고 있다는 표시 일 수 있다. 결과적으로, NSS는 더 낮은 신호 강도, 더 낮은 신호 지속 시간 또는 신호 전달을 위한 다른 양식을 선택하는 것과 같이, 대상체의 스트레스 수준을 줄이기 위한 방법으로 투약 파라미터를 조정할 수 있다. 갈바니 피부 반응 센서로부터의 출력 역시 대상체가 스트레스를 받고 있음을 나타낼 수 있으며, NSS는 전술 한 바와 같이 대상체의 스트레스 수준을 감소시키기 위해 신경 자극 신호에 대한 투여 파라미터를 조정함으로써 반응할 수 있다. 일부 구현예에서, EEG 센서의 출력은 예를 들어, 뇌가 개선 세션 동안 원하는 주파수에서 신경 진동을 나타내는 것으로 결정함으로써 뇌의 동조가 대상체에서 발생하는지 여부를 결정하는데 사용될 수 있다. NSS가 뇌의 동조가 일어나지 않는다고 결정한 경우(또는 충분히 높은 수준으로 발생하지 않는다고 결정한 경우), NSS는 대상체에 대한 뇌의 동조를 증가시키는 방식으로 투여 파라미터를 조정함으로써 대응할 수 있다. 예를 들어, NSS는 신호 강도 또는 지속 시간을 증가시키거나, 또는 대상체가 보다 반응성일 수 있는 신경 자극 신호를 전달하기 위한 다른 양상을 선택할 수 있다.
방법(2900)은 폐쇄 루프 개선 기술을 설명함을 이해하여야 한다. 일부 구현예에서, 방법(2900)의 단계 중 일부는 개방 루프 개선에 사용될 수 있다. 예를 들어,(2905),(29280) 및(29285) 단계는 개방 루프 개선 기술에서 동일할 수 있다. 그러나 개방 루프 개선은 실시간 피드백을 사용하지 않으며, 개선 세션 중에 이러한 피드백을 기반으로 투여 파라미터를 조정하지도 않는다. 따라서, 방법(2900)의 단계들(2920) 및(2925)은 개방 루프 개선 세션에서는 수행되지 않을 것이다.
도　29b는 일 구현예에 따라, 대상체의 뇌에서 동기화된 신경 진동을 유도하기위한 개선 세션을 포함하는, 개선 세션을 수행하기 위한 방법(2930)의 흐름도이다. 일부 구현예에서, 방법(2930)은 도 26에 도시된 NSS(2605)와 같은 NSS에 의해 수행될 수 있다. 개략적으로 요약하면, NSS는 신경 자극을 인가하기 위한 주파수를 선택할 수 있다(단계(2935)). NSS는 지속 기간 동안 복수의 펄스로서 대상체에게 제1 신경 자극을 제공할 수 있다(단계(2940). NSS는 제1 오프셋을 사용하여 복수의 제2 펄스로서 제2 신경 자극을 제공할 수 있다(단계(2945)). NSS는 제2 자극을 종료시킬 수 있다(단계(2950). NSS는 제2 오프셋을 사용하여 복수의 제3 펄스로서 제3 신경 자극을 제공할 수 있다(단계(2955)).
다시 도 29b를 참조하여, 보다 상세히 설명하면, NSS는 제1 자극 양상을 갖는 제1 신경 자극, 제2 자극 양상을 갖는 제2 신경 자극 및 제2 자극 양상을 갖는 제3 신경 자극을 제공하는 주파수를 선택할 수 있다. 자극 양상은 청각 자극 양상, 시각 자극 양상 또는 말초 신경 자극 양상 일 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 자극 양상은 청각, 시각 또는 말초신경 중 하나이며, 제2 및 제3 자극 양상은 청각, 시각 또는 말초 신경 중 다른 하나이다(예를 들어, 제1 자극 양상은 청각, 제2 및 제3 자극 양상은 시각). 이처럼, 자극 양상이 다른 유형인 경우에조차, 자극 양상은 동일한 빈도로 제공될 수 있다.
NSS는 제1 신경 자극을 대상체에게 일정 기간 동안 제공할 수 있다(단계(2940). 제1 신경 자극은 지속 기간 동안 주파수에서 복수의 제1 펄스로서 제공될 수 있다. NSS는 도 2c-2f, 10f-10i, 17a-17d, 23b, 24b, 28에 설명된 방식 또는 본원에 설명된 다른 펄스 생성 방식으로 펄스를 생성 및 변조(또는 신경 자극 전달을 위한 자극 생성기를 제어하는데 사용되는 신호를 조절)할 수 있다.
NSS는 지속 기간의 제1 부분 동안 제2 신경 자극을 주파수에서 복수의 제2 펄스로서 대상체에게 제공할 수 있다(단계(2945)). 복수의 제2 펄스는 제1 오프셋만큼 복수의 제1 펄스로부터 오프셋될 수 있다. 예를 들어, 제1 부분 동안, 각각의 제2 펄스는 제1 오프셋에 의해 대응하는 제1 펄스의 개시 이후의 시간에 개시(예를 들어, 램프 업)될 수 있다. 일부 구현예에서, 복수의 제1 펄스에 대해 복수의 제2 펄스를 오프셋하는 것은 신경 자극의 사용율(duty cycle)을 확장 또는 변화시킴으로써 NSS의 동작을 향상시킬 수 있으며, 이는 단일 펄스 트레인에 반드시 반응하지 않아도 되는 대상체의 영역을 표적화하는데 도움이 될 수 있다.
NSS는 제2 신경 자극을 종료할 수 있다(단계(2950). 예를 들어, NSS는 지속 기간의 제1 부분의 만료를 검출하는 것에 응답하여 제2 신경 자극을 종료시킬 수 있다.
NSS는 제2 오프셋을 사용하여 복수의 제3 펄스로서 대상체에게 제3 신경 자극을 제공할 수 있다(단계(2955)). 제3 신경 자극은 지속 기간의 제1 부분 이후에, 지속 기간의 제2 부분 동안 제공될 수 있다. 제2 오프셋은 제1 오프셋과 다를 수 있으며, 이는 신경 자극의 사용율을 추가로 확장하거나 변경할 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 오프셋 및 제2 오프셋은 랜덤 값으로서 선택된다. 예를 들어, 오프셋은 0 보다 크고 주파수의 역수와 동일한 시간 상수보다 작은 임의의 값으로 선택할 수 있다(예를 들어 제2 또는 제3 펄스가 제1 펄스들의 쌍들 중 조기 펄스와 일치하는 최소 값보다 크고 제2 도는 제3 펄스가 제1 펄스들의 쌍들 중 후기 펄스와 일치하게되는 최대 값 미만인 랜덤 값).
도 29c는 일 구현예에 따라, 신경 자극을 가하는 동안 주의력 산만함을 중화하기 위한 방법(2960)의 흐름도이다. 일부 구현예에서, 방법(2960)은 도 26에 도시된 NSS(2605)와 같은 NSS에 의해 수행될 수 있다. 간단히 요약하면, NSS는 제1 신경 자극을 대상체에 적용할 수 있다(단계(2962)). NSS는 복수의 제1 시점에서 복수의 제1 반-주의력 산만 조치(counter-distraction measure)를 적용할 수 있다(단계(2964)). NSS는 주의력 파라미터를 측정할 수 있다(단계(2966)). NSS는 주의력 파라미터에 기초하여 대상체의 산만함을 식별할 수 있다(단계(2968)). NSS는 각각의 제1 반-주의력 산만 조치의 효율성을 결정할 수 있다(단계(2970). NSS는 복수의 제2 반-주의력 산만 조치에서 효과적인 반-주의력 산만 조치를 포함 수 있다(단계(2972)). NSS는 제1 시점보다 주의력 산만 시간에 더 가까운 복수의 제2 시점을 선택할 수 있다(단계(2974)). NSS는 제2 시점에서 복수의 제2 반-주의력 산만 조치를 적용하면서 제2 신경 자극을 적용할 수 있다(단계(2976)).
다시 도 29c를 참조하, 보다 상세하게 설명하면, NSS는 제1 신경 자극을 대상체에 적용할 수 있다(단계(2962)). 제1 신경 자극은 청각 자극, 시각 자극 또는 말초 신경 자극 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 신경 자극은 사전 결정된 주파수에서 복수의 펄스에 의해 특성화될 수 있다.
NSS는 제1 신경 자극 동안 복수의 제1 시점에서 복수의 제1 반-주의력 산만 조치를 적용할 수 있다(단계(2964)). 복수의 제1 반-주의력 산만 조치는 가청 경보 또는 가시 경보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 가청 경보는 음색(tone)일 수 있으며, 또는 제1 신경 자극에 주의를 환기시키는 지시를 나타내는 음성 메시지일 수 있다. 가시적 경고는 특정 강도 및/또는 색상의 광 출력 일 수 있거나 가족 구성원의 이미지와 같은 특정 이미지 일 수 있다.
NSS는 제1 신경 자극 동안 주의력(attentiveness) 파라미터를 측정할 수 있다(단계(2966)). 주의력 파라미터는 대상체의 시선 방향, 머리 위치, 심박수 또는 호흡수 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 주의력 파라미터는 제1 신경 자극 동안 대상체의 행동 변화가 발생할 수 있는지 여부를 나타낼 수 있다.
NSS는 주의력 파라미터를 대응하는 제1 임계치과 비교하여 주의력 산만 및 대응하는 주의력 산만 시간을 식별할 수 있다(단계(2968)). 예를 들어, 주의력 파라미터가 시선 방향을 포함하는 경우, NSS는 대상체의 눈이 제1 신경 자극에 주의를 기울이는 것으로 예상되는 방향을 벗어난 방향을 응시함을 가리키는 임계치와 시선 방향을 비교한다. 일부 구현예에서, 임계치는 제1 신경 자극 동안 적응적으로 업데이트된다(예를 들어, 임계치는 주의력 파라미터의 이동 평균과 연관될 수 있으며, 주의력 파라미터가 이동 평균과 임계치만큼 상이하면, 주의력 산만이 식별될 수 있다).
NSS는 각각의 반-주의력 산만 조치 전후의 주의력 파라미터의 변화를 대응하는 제2 임계치과 비교함으로써 제1 반-주의력 산만 조치 각각의 효율성을 결정할 수 있다(단계(2970). 예를 들어, 각 반-주의력 산만 조치 전후의 주의력 파라미터 간의 차이가 주의력 증가(또는 주의력 산만 상태로부터 주의력 상태로 복귀)를 가리키면, 해당 반-주의력 산만 조치는 그 대상체에 효과적인 것으로 결정할 수 있다.
NSS는 복수의 제2 반-주의력 산만 조치에서 효과적인 반-주의력 산만 조치들을 포함할 수 있다(단계(2972)). 일부 구현예에서, 효과적인 반-주의력 산만 조치에는 주의력 파라미터의 변화에 기초하여 반-주의력 산만 조치의 순위를 매기는 것이 포함되며, 더 높은 순위가 매겨진 반-주의력 산만 조치를 포함시키는 것이 바람직하다.
NSS는 복수의 제1 시점보다 식별된 주의력 산만 시간에 더 가까운 복수의 제2 시점을 선택할 수 있다(단계(2974)). 예를 들어, NSS는 각 제1 시점을 가장 가까운 주의력 산만 시간과 비교하고 제1 시점과 가장 가까운 주의력 산만 시간 사이의 차이를 줄여 제1 시점을 이동시킬 수 있다. 제1 시점보다 주의력 산만 시간이 더 적을 수 있으며, 이 경우, 각 주의력 산만 시간에 가장 가까운 제1 시점이 시프트되거나; 또는 부가적인 제2 시점이 제1 시점에 더해 도입될 수 있는, 제1 시점보다 더 많은 주의력 산만 시간이 있을 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 시점은 단지 대응하는 주의력 산만 시간보다 선행하도록 이동되며, 이는 제2 시점이 주의력 산만 시간을 예상할 수 있게 해준다.
NSS는 제2 시점에서 복수의 제2 반-주의력 산만 조치를 적용하면서 대상체에게 제2 신경 자극을 적용할 수 있다(단계(2976)). 이러한 다양한 구현예들에서, NSS는 주의력 산만 시간을 예상하여 주의력 산만이 일어나기 전에 반-주의력 산만 조치를 실행함으로써 작동을 향상시킬 수 있다.
일부 구현예에서, NSS는 각각의 주의력 산만에 응답하여 주의력 산만 카운트를 증가시킬 수 있다. NSS는 각각의 유효한 첫 번째 반-주의력 산만 조치 후 주의력 산만 카운트를 재설정할 수 있다(예컨대 주의력 산만이 시간 a, b, c, d 및 e에서 식별되고 효과적인 제1 반-주의력 산만 조치가 c와 d 사이에서 일어난 경우, NSS는 총 5개의 주의력 산만을 계산할 수 있으며, 효과적인 제1 반-주의력 산만 조치 전의 제1 주의력 산만 카운트는 3과 동일하고, 효과적인 제1 반-주의력 산만 조치 후의 제2 주의력 산만 카운트는 2와 동일하다). 따라서 주의력 산만 카운트는 어떤 반-주의력 산만 조치가 다른 조치들이 효과가 없을 때 효과적이었는지를 가리킴으로써 효과에 대한 부가적인 척도를 제공할 수 있다. NSS는 주의력 산만의 대응 카운트의 크기에 기초하여 다수의 유효한 제1 반-주의력 산만 조치를 평가할 수 있다.
AA. 평가 작업을 수행하는 대상체의 피드백을 기반으로 외부 자극을 변경하기 위한 환경
본원에 개시된 시스템 및 방법은 외부 자극에 응답하여 대상체에 대한 신경 자극에 대한 평가를 제공하는 것에 관한 것이다. 외부 자극은 뇌의 신경 진동의 빈도를 조정, 제어 또는 달리 관리할 수 있다. 뇌의 신경 진동이 지정된 주파수와 동조되면, 인지 상태 또는 기능에 대한 불리한 결과를 완화 또는 방지하면서 뇌의 인지 상태 또는 기능에 유익한 효과가 있을 수 있다. 외부 자극의 적용이 지정된 주파수에 대한 대상체의 뇌와 동조하여 뇌의 인지 상태 또는 기능에 영향을 미치는지 여부를 결정하기 위해, 대상체에 대해 인지 평가를 수행할 수 있다.
어떤 유형의 외부 자극을 대상체의 신경계에 적용시킬지 결정하기 위해, 인지 및 생리학적 평가를 대상체에 대해 실시할 수 있다. 특정 유형의 외부 자극은 지정된 주파수에서 뇌의 신경 진동을 유도하는데 효과적이지 않을 수 있다. 예를 들어 심한 청력 손실을 가진 대상체에게 청각 자극을 가하면, 청력 상실로 인해 두뇌의 청각 피질 및 기타 관련 피질이 외부 청각 자극을 받지 못할 수 있으므로 지정된 주파수에서 뇌의 신경 진동을 유발하지 않을 수 있다. 인지 및 생리학적 평가 결과를 토대로 대상체의 신경계에 적용할 외부 자극의 유형을 식별할 수 있다.
대상체의 신경계에 외부 자극을 가함으로써 신경 진동이 대상체의 뇌에서 유도 될 수 있다. 외부 자극은 시각 자극을 이용하는 대상체의 시각 시스템, 청각 자극을 이용하는 대상체의 청각 시스템, 또는 말초신경 자극을 통해 대상체의 신경계에 전달될 수 있다. 대상체의 뇌의 신경 진동은 뇌파 센서, 뇌파 검사(EEG) 장치, 안전도검사(EOG) 장치, 자기뇌파검사(MEG) 장치를 사용하여 모니터링될 수 있다. 또한, 가속도계, 마이크, 비디오, 카메라, 자이로스코프, 동작 감지기, 근접 센서, 광 센서, 광 검출기, 생체 센서, 주변 광 센서, 주변 온도 센서 및 운동측정 센서를 이용하여 여러 다른 사인 및 징후(예컨대 주의력 상태, 생리학 등)를 모니터링할 수 있다. 대상체의 신경계에 외부 자극을 가한 후에, 외부 자극이 대상체의 뇌를 지정된 주파수로 동조시키는데 효과가 있었는지, 그리고 뇌의 인지 상태 또는 기능을 개선시키는데 효과가 있었는지를 결정하기 위해 추가적인 인지 평가 및 생리학적 평가를 반복 수행할 수 있다.
신경 진동은 인간 또는 동물에서 발생하며 중추 신경계에서 리드믹한 또는 반복적인 신경 활동을 포함한다. 신경 조직은 개별 뉴런 내의 메커니즘 또는 뉴런 간의 상호 작용에 의해 진동 활동을 생성할 수 있다. 진동은 막 전위의 진동으로 나타나거나 시냅스 후 뉴런의 진동 활성화를 일으킬 수 있는 행동 잠재성의 리듬 패턴으로 나타날 수 있다. 뉴런 그룹의 동기화된 활동은 거시적인 진동을 일으킬 수 있으며 이는 뇌전도검사( "EEG")로 관찰할 수 있다. 신경 진동은 주파수, 진폭 및 위상으로 특징지어질 수 있다. 이러한 신호 특성은 시간-주파수를 사용하여 신경 기록으로부터 관찰가능하다.
예를 들어, EEG 장치용 전극은 대상체의 표피를 따라 뉴런 내의 전류로부터 전압 변동(마이크로볼트 크기)을 측정 할 수 있다. EEG 장치에 의해 측정된 전압 변동은 뉴런 그룹 사이의 진동 활동에 상응할 수 있으며, 측정된 진동 활동은 다음과 같이 주파수 대역으로 분류 될 수 있다: 델타 활동은 1-4 Hz의 주파수 대역에 해당하고; 세타 활동은 4-8 Hz의 주파수 대역에 해당하며; 알파 활동은 8-12 Hz의 주파수 대역에 해당하고; 베타 활동은 13-30 Hz의 주파수 대역에 해당하며; 감마 활성은 30-60 Hz의 주파수 대역에 해당한다. EEG 장치는 전극에 의해 수집된 전압 변동을(예를 들어, 50Hz 내지 2000Hz에서 또는 압축 감지 기술을 무작위로 사용하여) 샘플링하고 추가 처리를 위해 디지털 신호로 변환할 수 있다.
신경 진동의 주파수는 정보 전달, 지각, 운동 조절 및 기억과 같은 인지 상태 또는 인지 기능과 관련 될 수 있다. 인지 상태 또는 인지 기능에 기초하여, 신경 진동의 주파수가 달라질 수 있다. 또한, 신경 진동의 어떤 주파수는 하나 이상의 인지 상태 또는 기능에 유익한 효과 또는 불리한 결과를 가질 수 있다. 그러나 그와 같은 유리한 효과를 제공하거나 불리한 결과를 감소 또는 방지하기 위해 외부 자극을 사용하여 신경 진동을 동기화하는 것은 어려울 수 있다.
지정된 주파수의 외부 자극이 뇌에 의해 감지되어, 외부 자극의 그 지정된 주파수에 대응하는 주파수로 진동하는 뉴런을 결과시키는 뇌에서의 신경 활동이 유발될 때 뇌파 동조(예를 들어, 신경 동조 또는 뇌 동조)가 발생한다. 따라서 뇌 동조는 외부 자극의 지정된 주파수에 상응하는 주파수에서 뇌 진동이 일어나도록 외부 자극을 이용하여 뇌에서의 신경 진동을 동기화하는 것을 가리킬 수 있다.
도 30은 일 구현예에 따라, 평가(3015)에 대한 대상체(3005)에 의한 반응에 기초하여 외부 자극(3025)을 변경하기 위한 환경(3000)을 나타낸 블록도이다. 개괄하면, 환경(3000)은 대상체(3005), 신경계(3010)(예를 들어, 뇌), 결과(3020) 및 반응(3030)을 포함할 수 있다. 평가(3015)는 컴퓨팅 장치(예컨대 데스크톱, 랩톱, 태블릿, 스마트 폰 등)의 입/출력 인터페이스(예를 들어, 마우스, 키보드 또는 디스플레이 등)를 사용하여 대상체(3005)에게 실시될 수 있다. 평가(3015)는 대상체(3005)의 인지 기능, 반응 또는 생리적 반응 중 적어도 하나를 시험하도록 설계될 수 있다. 평가(3015)는 대상체(3005)의 청각 시스템, 시각 시스템 및/또는 말초신경 자극 시스템을 통해 대상체(3005)에게 전달될 수 있다. 평가(3015)는 특히 예를 들어 N-백 작업, 연속 반응 시간 시험, 시각적 조정 시험, 자발적인 운동 시험 또는 강제 생성 검사 중 하나일 수 있다. 도 30에 도시된 예에서, 평가(3015)는 비주얼 n-백 시험을 포함할 수 있다. 평가(3015)가 수행되는 동안, 대상체(3005)에 의한 결과(3020)는 평가(3015)를 관리하는 컴퓨팅 장치에 의해 기록되거나 로깅될 수 있다. 결과(3020)를 사용하여, 다음에 관리 할 평가 유형(3015) 및 외부 자극 유형(3025)이 식별될 수 있다.
외부 자극(3025)은 대상체(3005)의 신경계(3010)를 흥분시키거나 자극하도록 적용될 수 있다. 일부 구현예에서, 외부 자극(3025)은 평가(3015)와 동시에 대상체(3005)에 가해질 수 있다. 외부 자극(3025)은 시각적 자극을 이용하여 대상체의 시각 시스템, 청각 자극을 이용하여 대상체의 청각 시스템, 또는 물리적 자극을 사용하여 대상체의 말초신경계을 통해 대상체(3005)의 신경계(3010)에 전달될 수 있다. 외부 자극(3025)은 자극 생성기 및/또는 자극 출력 장치에 의해 생성될 수 있다. 외부 자극(3025)의 변조 또는 펄스 방식은 대상체(3005)의 신경계(3010)의 신경 진동을 지정된 주파수 또는 지정된 주파수로 동조 시키도록 설정 및 동적으로 변경시킬 수 있다. 대상체(3005)의 신경계(3010)에 외부 자극(3025)을 인가하면, 대상체(3005)의 신경 반응은 반응(3030)의 형태로 측정될 수 있다. 반응(3030)은 대상체(3005)의 신경계(3010)의 신경 반응(또는 유발된 반응)에 의해 측정 될 수 있으며, 다른 기술들 중에서도 EEG 또는 MEG를 사용하여 측정될 수 있다.
측정시, 대상체(3005)의 결과(3020) 및/또는 반응(3030)은 피드백 신호(3035)를 생성하는데 사용될 수 있다. 결과(3020) 및/또는 반응(3030)은 외부 자극(3025)의 인가에 응답하여 어디에서 대상체(3005)의 신경계(3010)의 인지 기능 또는 상태가 변경(예를 들어, 개선, 악화 또는 영향을 받지 않음)되었는지를 나타낸다. 피드백 신호(3035)는 평가(3015)를 관리하는 컴퓨팅 장치에게 평가의 관리를 변경하도록 지시할 수 있다. 평가(3015)의 수정은 특히 평가(3015)에서 사용된 자극을 변경하는 것 및/또는 다른 유형의 평가(3015)를 선택하는 것을 포함할 수 있다. 피드백 신호(3035)는 또한 외부 자극(3025)을 변경하기 위해 자극(3025)을 인가하는 자극 생성기 및/또는 자극 출력 장치를 특정할 수 있다. 외부 자극(3025)의 수정은 자극(3025)의 강도의 증감, 자극(3025)의 변조 또는 펄스 방식의 간격의 증감, 자극(3025) 자극 유형(3025)의 변경(예를 들어, 시각에서 청각으로) 및/또는 자극(3025)의 적용 종료 등을 포함할 수 있다.
BB. 신경 자극의 효과 측정에 대한 평가를 수행하기 위한 시스템의 개요
이제 도 31을 참조하면, 도 31은 일 구체예에 따른, 신경 자극에 대한 평가를 제공하는 시스템(3100)을 나타내는 블록도이다. 시스템(3100)은 인지 평가 시스템("CAS")(3105)을 포함할 수 있다. 이 "CAS"는 NSS(105, 905, 1605) 또는 NSOS(2305) 또는 본원에 설명된 임의의 기타 시스템 중 하나 이상의 일부이거나 또는 하나 이상에 통신 가능하게 결합될 수 있다. 요약하면, 인지 평가 시스템(3105)은 평가 관리 모듈(3110), 대상체 평가 모니터(3115), 대상체 생리 모니터(3120), 자극 생성기 모듈(3125), 신경 진동 모니터(3130), 대상체 프로파일 데이터베이스(3135), 평가 적용 정책 데이터베이스(3140), 자극 생성 정책 데이터베이스(3145), 평가 결과 로그(3150), 하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N), 하나 이상의 자극 출력 장치 3155A-N, 및/또는 하나 이상의 측정 장치(3160A-N)를/과 포함, 액세스, 접속 또는 통신할 수 있다. 평가 관리 모듈(3110), 대상체 평가 모니터(3115), 대상체 생리 모니터(3120), 자극 생성기 모듈(3125) 및 신경 진동 모니터(3130)는 각각 적어도 하나의 프로세싱 유닛 또는 프로그램가능한 논리 어레이 엔진과 같은 다른 논리 장치, 대상체 프로파일 데이터베이스(3135)와 통신하도록 구성된 모듈, 평가 적용 정책 데이터베이스(3140), 자극 생성 정책 데이터베이스(3145), 평가 결과 로그(3150), 하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N), 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A) -N) 및 하나 이상의 측정 장치(3160A-N)를 포함할 수 있다. 평가 관리 모듈(3110), 대상체 평가 모니터(3115), 대상체 생리 모니터(3120), 자극 생성기 모듈(3125) 및 신경 진동 모니터(3130)는 각각 CAS(3105)의 일부, 별도의 구성요소, 또는 단일 구성요소일 수 있다.
시스템(3100) 및 그 안의 구성요소, 예컨대 CAS(3105)는 하나 이상의 프로세서, 논리 장치 또는 회로와 같은 하드웨어 요소를 포함할 수 있다. 시스템(3100) 및 CAS(3105)와 같은 구성요소는 도 7a 및 도 7b의 시스템(700)에 도시된 하나 이상의 하드웨어 또는 인터페이스 구성요소를 포함할 수 있다. 시스템(3100) 및 및 그 안의 구성요소, 예컨대 CAS(3105), 하나 이상의 자극 생성기(3150A-N), 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N) 및/또는 하나 이상의 측정 장치(3160A-N)는 블루투쓰, 블루투스 저에너지, ZigBee, Z-Wave, IEEE 802, Wi-Fi, 3G, 4G, LTE, 근거리 통신("NFC") 또는 기타 단거리, 중거리 또는 장거리 통신 프로토콜 등과 같은 하나 이상의 무선 프로토콜을 사용하여 상호 통신가능하게 연결될 수 있다.
좀 더 구체적으로, CAS(3105)는 적어도 하나의 평가 관리 모듈(3110)을 포함할 수 있다. 평가 관리 모듈(3110)은 대상체 프로파일 데이터베이스(3135), 평가 적용 정책 데이터베이스(3140), 하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N) 및/또는 평가 관리 모듈(3110)과 통신가능하게 연결될 수 있다. 평가 관리 모듈(3110)은 제어 신호, 명령, 지시를 제공하기 위해 하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N)과 인터페이스하도록 설계 및 구성되거나, 또는 하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N)로 하여금 평가(3015)를 실행 또는 실시하도록 유발 또는 용이화할 수 있다. 대상체(3005)에 대해 실시되는 평가(3015)는 예를 들어, N-백 작업, 연속 반응 시간 시험, 시각적 조정 시험, 자발적인 운동 시험 또는 강제 생성 검사 등이 있다. CAS(3105)의 다른 구성요소와 관련하여 동작하는 평가 관리 모듈(3110)의 기능에 대한 부가적인 세부 사항은 도 3과 관련하여 설명되어 있다.
하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N)는 하나 이상의 음극선 관(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 백열등 및 발광 다이오드(LED) 또는 대상체(3005)의 시각 시스템에 평가(3015)를 관리하기 위해 시각 스펙트럼 내에서 광을 발생시키도록 설계된 다른 장치들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N)는 대상체(3005)의 청각 시스템에 대한 평가(3015)를 관리하기 위해 음파를 발생시키도록 설계 또는 구성된 청음 소스, 특히 예컨대 라우드스피커, 다이내믹 스피커, 헤드폰, 템플 트랜스듀서 또는 임의의 전기음향 변환기 등을 포함할 수 있다. 하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N)는 평가 관리 모듈(3110)으로부터의 입력에 기초하여 평가(3015)를 관리하기 위해 대상체(3005)에 대한 말초 신경 자극 소스를 포함할 수 있다.
CAS(3105)는 적어도 하나의 대상체 평가 모니터(3115)를 포함할 수 있다. 대상체 평가 모니터(3115)는 평가 결과 로그(3150), 하나 이상의 측정 장치(3160A-N) 및/또는 평가 관리 모듈(3110)에 통신 가능하게 결합될 수 있다. CAS(3105)의 다른 구성요소들과 관련하여 동작하는 대상체 평가 모니터(3115)의 부가 기능에 관한 상세는 도 3과 관련하여 설명되어 있다.
CAS(3105)는 적어도 하나의 대상체 생리 모니터(3120)를 포함할 수 있다. 대상체 생리 모니터(3120)는 평가 결과 로그(3150), 하나 이상의 측정 장치(3160A-N) 및/또는 평가 관리 모듈(3110)에 통신 가능하게 연결될 수 있다. 대상체 생리 학적 모니터(3120)는 자극(3025)에 응답하여 대상체(3005)의 생리학적 상태(예를 들어, 심장 박동수, 혈압, 호흡률, 발한 등)를 측정할 수 있다. CAS(3105)의 다른 구성요소들과 관련하여 동작하는 대상체 생리 모니터(3120)의 부가 기능에 관한 상세는 도 3과 관련하여 설명되어 있다.
CAS(3105)는 적어도 하나의 자극 생성기 모듈(3125)을 포함할 수 있다. 자극 생성기 모듈(3125)은 대상체 프로파일 데이터베이스(3135), 자극 생성 정책 데이터베이스(3145), 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N) 및/또는 신경 진동 모니터(3130)와 통신가능하게 연결될 수 있다. 자극 생성기 모듈(3125)은 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N)와 접속하여 제어 신호, 명령, 지시를 제공하도록 설계되고 구성되거나, 또는 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N)가 자극(3025), 특히 예컨대 시각 자극, 청각 자극 또는 말초신경 자극을 생성하는 것을 유발 또는 용이하게 할 수 있다. 자극(3025)은 버스트, 펄스, 처프(chirp), 스위프, 또는 하나 이상의 사전결정된 파라미터들을 갖는 다른 변조된 필드로서 제어되거나 변조될 수 있다. 하나 이상의 사전결정된 파라미터는 펄스 스키마 또는 자극(3025)의 변조를 정의할 수 있다. 자극 생성기 모듈(3125)은 자극(3025)의 진동의 크기, 유형(예를 들어, 청각, 시각 등), 방향, 주파수(또는 파장)과 같은 하나 이상의 정의된 특정에 따라 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N)에 의해 출력된 자극(3025)을 제어할 수 있다. CAS(3105)의 다른 구성요소들과 관련하여 동작하는 자극 생성기 모듈(3125)의 부가 기능에 관한 상세는 도 3과 관련하여 설명되어 있다.
하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N)는 하나 이상의 음극선 관(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 백열등 및 발광(3005)의 시각 시스템에 적용하기 위해 시각 스펙트럼 내에서 광을 발생 시키도록 설계된 다른 장치들, 예를 들어 다이오드들(LED) 또는 임의의 다른 장치일 수 있다. 하나 이상의 자극 출력 장치들(3155A-N) 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N)는 피 검체(3005)의 청각 시스템에 적용될 음파를 발생 시키도록 설계되거나 구성된 음향 변환기, 스피커, 다이나믹 스피커, 헤드폰, 템플 트랜스 듀서 또는 임의 유형의 전기 음향 변환기를 포함할 수 있다. 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N)는 피 검체(3005)에 전류를 인가하도록 설계되거나 구성된 전기 충격 장치 또는 기계와 같은 전류원을 포함할 수 있다.
하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N)는 하나 이상의 음극선 관(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 백열등 및 발광 다이오드(LED) 또는 대상체(3005)의 시각 시스템에 적용하도록 시각 스펙트럼 내에서 광을 발생시키도록 설계된 다른 장치들과 같은 시각 소스를 포함할 수 있다. 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N)는 대상체(3005)의 청각 시스템에 적용하기 위한 음파를 발생시키도록 설계 또는 구성된 청음 소스, 특히 예컨대 라우드스피커, 다이내믹 스피커, 헤드폰, 템플 트랜스듀서 또는 임의의 전기음향 변환기 등을 포함할 수 있다. 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N)는 대상체(3005)에 전류를 인가하도록 설계 또는 구성된 전기충격 장치 또는 기기와 같은, 전류원을 포함할 수 있다.
CAS(3105)는 적어도 하나의 신경 진동 모니터(3130)를 포함할 수 있다. 신경 진동 모니터(3130)는 하나 이상의 측정 장치(3160A-N) 및/또는 자극 생성기 모듈(3125)에 통신 가능하게 연결될 수 있다. 신경 진동 모니터(3130)는 자극(3025)에 대한 대상체(3005)의 신경 반응을 측정할 수 있다. 신경 진동 모니터(3130)는 하나 이상의 측정 장치(3160A-N)로부터 대상체(3005)의 측정치를 수신할 수 있다. 대상체(3005)의 측정은 피 검체(3005)에 인가된 자극(3025)에 대한 피 검체(3005)의 반응(또는 반응의 결핍)을 나타내거나 표시하는 것일 수 있다.
하나 이상의 측정 장치(3160A-N)는 자극(3025)에 대한 대상체(3005)의 반응 및 자극(3025)에 대한 주변 잡음의 영향을 측정하기 위해, 특히 EEG 모니터링 장치, 다른 것들 중에서, MEG 모니터링 장치, EOG 모니터링 장치, 가속도계, 마이크로폰, 비디오, 카메라, 자이로스코프 등을 포함한다. 하나 이상의 각 측정 장치들(3160A-N)은 임의의 샘플 속도(예를 들어, 310 Hz 내지 310,000 Hz)에서 대상체(3005)의 신경 반응 측정을 샘플링할 수 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 측정 장치(3160A-N) 각각은 압축된 감지 기술에 따라 무작위로 샘플링할 수 있다. 신경 진동 모니터(3130)는 자극 생성기 모듈(3125)에 피드백 신호를 보내서, 자극 생성기 모듈(3125)에 의해 사용된 제어 신호, 명령 또는 지시를 조정하여 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N)이 자극(3025)를 변조하는 것을 유발 또는 용이하게 한다. CAS(3105)의 다른 구성요소들과 관련하여 동작하는 신경 진동 모니터(3130)의 부가 기능에 관한 상세는 도 3과 관련하여 설명되어 있다.
이제 도 32를 참조하면, 도 32는 일 구현예에 따른 외부 자극(3025)에 의해 유도된 신경 진동을 감지하기위한 시스템(300)의 블록도이다. 요약하면, 시스템(300)은 평가 관리 모듈(3110), 대상체 평가 모니터(3115), 대상체 생리 모듈(3120), 자극 생성기 모듈(3125), 신경 진동 모니터(3130), 대상체 프로파일 데이터베이스(3135), 평가 적용 정책 데이터베이스(3140), 자극 생성 정책 데이터베이스(3145), 평가 결과 로그(3150), 하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N), 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N), 및/또는 하나 이상의 측정 장치(3160A-N)를 포함할 수 있다. 시스템(300)의 하나 이상의 구성요소는 개선 센터, 클리닉, 거주지, 사무실, 약국 또는 임의의 다른 적합한 위치와 같은 임의의 환경 또는 복수개의 환경에 있을 수 있다.
CC. 평가 관리 및 대상체에 대한 자극 적용 모듈
도 32의 맥락에서, 평가 관리 모듈(3110)은 하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N)에 제어 신호를 전송 또는 중계하여, 대상체(3005)에 대한 평가(3015)를 관리 또는 실행할 수 있다. 평가 관리 모듈(3110)은 대상체(3005)를 관리하기 위해 하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N)에 대항 평가 유형을 식별할 수 있다. 평가 관리 모듈(3110)은 대상체 프로파일 데이터베이스(3135)로부터 대상체(3005)의 프로파일에 액세스할 수 있다. 대상체(3005)의 프로파일은 신장, 체중, 연령, 감각-관련 장애(예를 들어 시력, 청력 등), 혈압, 인슐린 수치 및 인구 통계와 같은 대상체(3005)의 하나 이상의 신체적 특징을 특정 또는 명시할 수 있다. 평가 관리 모듈(3110)은 평가 적용 정책 데이터베이스(3140)로부터 하나 이상의 평가 정책에 액세스할 수 있다. 하나 이상의 평가 정책은 평가의 유형(예를 들어, n-백 검사, 연속 반응 시간 태스크, 강제 생산 등)을 특정할 수 있다). 하나 이상의 평가 정책은 평가 될 감각 시스템(예를 들어, 시각, 청각 또는 말초신경)을 특정할 수 있다. 하나 이상의 평가 정책은 지속 시간 평가(예를 들어, 30 초 내지 4 시간)를 특정할 수 있다. 하나 이상의 평가 정책은 대상체(3005)에 실시될 평가(3015)에서 큐(cue)의 강도를 명시할 수 있다.
평가 관리 모듈(3110)은 대상체(3005)의 프로파일에 기초하여 평가 적용 정책 데이터베이스(3140)로부터 평가 정책을 선택 또는 식별할 수 있다. 예를 들어, 대상체(3005)의 프로파일이 대상체가 시각적으로 장애가 있음을 나타내면, 평가 관리 모듈(3110)은 평가(3015)에 대한 신경 반응이 있는지 여부를 검증하기 위해 시각적 평가가 먼저 수행되어야 함을 명시하는 평가 정책을 선택할 수 있다. 이 시나리오에서, 평가 정책은 신경 반응이 없는 경우 대상체(3005)에 대해 청각 평가를 실시할 것을 추가로 명시할 수 있다. 식별된 평가 정책에 기초하여, 평가 관리 모듈(3110)은 식별된 평가 정책에 대응하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어 신호는 하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N)에, 어떤 유형의 평가, 지속 시간 평가 및/또는 평가(3015)에서 사용되는 자극들의 강도가 실행될지를 지정할 수 있다. 일단 제어 신호가 생성되면, 평가 관리 모듈(3110)은 제어 신호를 하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N)에 보내거나, 중계 또는 달리 전송할 수 있다. 평가 관리 모듈(3110)로부터 제어 신호가 수신되면, 하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N)는 제어 신호의 사양에 기초하여 평가(3015)를 실행할 수 있다. 예를 들어, 제어 신호는 하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N)이 n-백 검사를 실행할 것인지를 지정할 수 있다. 이 예에서, 하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N)은 n-back 검사를 실행하여 대상체(3005)에게 제시하는 터치 스크린 디스플레이를 가진 컴퓨터를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 평가 관리 모듈(3110)은 하나 이상의 평가 정책에 기초하여 하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N)의 서브셋을 선택 또는 식별할 수 있다. 서브 세트를 식별하는 것에 응답하여, 평가 관리 모듈(3110)은 제어 신호를 하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N)의 각각의 서브 세트로 전송 또는 중계할 수 있다.
자극 생성기 모듈(3125)은 자극 출력 장치(3155A-N)에 제어 신호를 전송 또는 중계하여 대상체(3005)의 신경계(3010)에 적용할 자극(3025)을 생성힐 수 있다. 자극 생성기 모듈(3125)은 대상체 프로파일 데이터베이스(3135)로부터 대상체(3005)의 프로파일에 액세스할 수 있다. 자극 생성기 모듈(3125)은 자극 생성 데이터베이스(3145)로부터 하나 이상의 자극 생성 정책에 액세스할 수 있다. 하나 이상의 자극 생성 정책은 대상체(3005)의 신경계(3010)에 인가될 자극(3025)과 관련하여 특히 자극 유형(예를 들어, 시각, 청각 등), 자극의 세기, 지정된 주파수 또는 파장, 및/또는 펄스 스키마 또는 변조를 명시할 수 있다. 자극 생성 정책 데이터베이스(3145)로부터의 하나 이상의 자극 생성 정책에 기초하여, 자극 생성기 모듈(3125)은 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어 신호는 연속 시간 신호 또는 주기적 이산 신호일 수 있다. 제어 신호는 하나 이상의 자극 생성 정책에 기초하여 하나 이상의 정의된 특징을 지정할 수 있다. 일부 구현예에서, 자극 생성기 모듈(3125)은 하나 이상의 정의된 특징에 기초하여 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N)의 서브세트를 식별할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 정의된 특징이 자극(3025)의 유형을 시각적이라 특정하면, 자극 생성기 모듈(3125)은 전자 디스플레이에 대응하는 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N)의 서브세트를 식별할 수 있다. 이 서브세트를 식별하는 것에 응답하여, 자극 생성기 모듈(3125)은 제어 신호를 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N)의 서브세트로 전송 또는 중계할 수 있다.
하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N)는 자극 생성기 모듈(3125)로부터 제어 신호를 수신함에 따라, 자극(3025)을 생성하여 대상체(3005)에 적용할 수 있다. 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N)에는 특히 시각 소스, 청각 소스 등이 포함될 수 있다. 대상체(3005)에 인가된 자극(3025)은 시각 소스로부터 유래된 시각 자극 또는 청각 소스로부터 유래하는 청각 자극 중 적어도 하나일 수 있다. 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N) 각각은 자극 생성기 모듈(3125)로부터 제어 신호를 수신할 수 있다. 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N) 각각은 수신된 제어 신호로부터 하나 이상의 정의된 특징을 식별하거나 액세스할 수 있다. 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N) 각각은 하나 이상의 정의된 특징에 기초하여 자극(3025)이 대상체(3005)에 출력되거나 적용되어야 하는지를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어 신호는 자극(3025)이 청각 자극이어야 할 것으로 지정할 수 있다. 그러한 경우에, 시각 소스에 대응하는 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N)의 서브세트는 반응하는 자극 출력 장치(3155A-N)가 자극(3025)을 출력하지 않을 것이라고 결정할 수 있다. 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N)는 제어 신호의 하나 이상의 정의된 특징에 기초하여 피검체(3005)에 적용될 자극(3025)을 결정할 수 있다. 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N) 각각은 제어 신호에 기초하여 제어 신호를 자극(3025)으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 제어 신호는 전기 신호일 수 있고, 제어 신호를 수신하면, 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N) 각각은 제어 신호에 대응하는 전기 신호를 자극(3025)에 대응하는 아날로그, 물리 신호로 전환시킬 수 있다.
DD. 평가 중 대상체로부터의 데이터 측정 모듈
대상체(3005)에 평가(3015) 및/또는 자극(3025)을 실시하는 동안, 대상체 생리 모니터(3120)는 대상체(3005)의 생리학적 상태(예를 들어, 심장 박동수, 혈압, 호흡 률, 발한 등)를 결정할 수 있다. 제1 측정 장치(들)(3160A)로부터 수신 측정치에 응답하여, 대상체 생리 모니터(3120)는 하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N)를 통한 평가(3015)의 관리 및/또는 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N)를 통한 자극(3025)의 적용을 실시와 함께 대상체(3005)의 생리학적 상태를 모니터링할 수 있다. 제1 측정 장치(들)(3160A)는 피검체(3005)의 생리학적 상태와 관련된 데이터를 측정할 수 있다. 피검체(3005)의 바이탈 사인에는 특히 심박수, 혈압, 호흡수 및 발한이 포함될 수 있다. 제1 측정 장치(들)(3160A)는 심박수 모니터, 혈압 모니터, 호흡률 모니터, 발한 검출기, 카메라 및 안구 추적기, 또는 대상체(305)의 생리 상태를 모니터링하기 위한 임의의 다른 적절한 장치를 포함할 수 있다.
대상체 생리 모니터(3120)는 임의의 수의 신호 처리 기술을 제1 측정 장치(들)(3160A)로부터의 측정치에 적용할 수 있다. 대상체 생리 모니터(3120)는 제1 측정 장치(들)(3160A)로부터 수신된 등간격으로 샘플링된 측정치에 신호 재구성 기술을 적용하여 대상체(3005)의 생리적 상태를 결정할 수 있다. 대상체 생리 모니터(3120)는 압축된 감지 기술을 무작위로 샘플링된 대상체(3005)의 생리 학적 상태를 결정하기 위해 제1 측정 장치(들)(3160A)로부터 수신된 측정 값들을 수신한다. 대상체 생리 모니터(3120)는 제1 측정 장치(들)(3160A)로부터 수신된 측정치들로부터의 패턴 인식 알고리즘을 적용하여 대상체(3005)로부터의 하나 이상의 큐(cues)를 식별할 수 있다. 예를 들어, 측정 장치(들)가 대상체(3005)의 심장 박동을 측정하기 위한 심장 박동 모니터 인 경우, 대상체 생리 모니터(3120)는 대상체(3005)의 심장 박동수의 증가 또는 감소를 식별하는 필터링 기술을 적용할 수 있다. 하나 이상의 큐에 기초하여, 대상체 생리 모니터(3120)는 대상체(3005)의 생리 상태를 식별 또는 결정할 수 있다. 대상체 생리 모니터(3120)는 대상체(3005)의 식별된 생리학적 상태를 피드백 데이터로서 평가 관리 모듈(3110) 및/또는 자극 생성기 모듈(3125)로 전송 또는 중계할 수 있다.
대상체(3005)에 평가(3015) 및/또는 자극(3025)을 실시하는 동안, 대상체 평가 모니터(3115)는 대상체(3005)에 실시된 평가(3015)에 대한 반응(예컨대 결과(3020)을 식별할 수 있다. 제2 측정 장치(들)(3160B)로부터의 수신 측정치에 응답하여, 대상체 평가 모니터(3115)는 하나 이상의 평가 적용 장치들(3150A-N)을 통해 대상체(3005)에 실시된 평가(3015)에 대한 작업 반응을 식별할 수 있다. 제2 측정 장치(들)(3160B)는 관리된 평가(3015)에 대한 대상체(3005)의 작업 반응과 관련된 데이터를 측정할 수 있다. 대상체(3005)의 작업 반응은 평가(3015)가 실시되는 동안 하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N)과의 사용자 상호작용의 하나 이상의 파라미터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 평가(3015)가 연속 반응 시간 검사인 경우, 대상체(3005)의 작업 반응은 큐의 개시와 대상체(3005)에 의한 반응 사이의 시간 간격을 포함할 수 있다. 제2 측정 장치(들)(3160B)는 평가(3015)의 실행 중에 마우스, 키보드, 마이크로폰, 터치 스크린, 터치 패드, 또는 대상체(3005)의 작업 반응을 모니터링하기 위한 임의의 다른 적절한 장치를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 제2 측정 장치(들)(3160B)는 하나 이상의 평가 적용 장치(3160A-N)와 동일하거나 동일한 장치 또는 구성요소를 공유할 수 있다. 대상체 평가 모니터(3115)는 제2 측정 장치(들)(3160B)로부터의 평가를 평가 결과 로그 데이터베이스(3150)에 기록할 수 있다. 대상체 평가 모니터(3115)는 감각 시스템에 의해 제2 측정 장치(들)(3160B)(3015)에서 평가될 수 있다. 대상체 평가 모니터(3115)는 평가치를 피드백 데이터로서 평가 관리 모듈(3110) 및/또는 자극 생성기 모듈(3125)에 송신 또는 중계할 수 있다.
대상체(3005)에 대한 평가(3015) 및/또는 자극(3025)을 실시하는 동안, 신경 진동 모니터(3130)는 하나 이상의 자극 장치(3155A-N)에 의해 인가된 자극(3025)에 대한 대상체(3005)의 신경 반응을 측정할 수 있다. 제2 측정 장치(들)(3160B)로부터의 측정치에 응답하여, 신경 진동 모니터(3110)는 자극(3025)에 응답하여 대상체(3005)의 신경계(3010)의 신경 진동을 모니터링할 수 있다. 제3 측정 장치(들)(3160C)는 자극(3025)에 대한 대상체(3005)의 신경계(3010)의 신경 반응을 측정할 수 있다. 제3 측정 장치(들)(3160C)는 자극(3025)에 대한 대상체(3005)의 신경계(3010)의 신경 반응을 측정하기 위해, EEG 장치 또는 MEG 장치 또는 임의의 적절한 장치를 포함할 수 있다. 제3 측정 장치(들)(3160C)는 대상체(3005)의 신경계(3010)의 신경 반응을 신경 진동 모니터(3130)에 전송할 수 있다. 신경 진동 모니터(3130)는 제3 측정 장치(들)(3160C)로부터 수신된 등간격으로 샘플링된 측정치에 신호 재구성 기술을 적용하여 대상체(3005)의 신경계(3010)의 신경 반응을 산출할 수 있다. 신경 진동 모니터(3130)는 또한 피검체(3005)의 신경계(3010)의 신경 반응을 계산하기 위해 제3 측정 장치(들)(3160C)로부터 수신된 무작위로 샘플링된 측정치에 압축된 감지 기술을 적용할 수 있다. 신경 진동 모니터(3130)는 대상체(3005)의 신경계(3010)의 모니터링된 신경 진동을 피드백 데이터으로서 자극 생성기 모듈(3125)로 전송하거나 보낼 수 있다.
EE. 피드백 데이터를 이용하는 평가를 수정하기 위한 모듈
대상체 생리 모니터(3120), 대상체 평가 모니터(3115), 및/또는 신경 진동 모니터(3130)로부터의 피드백 데이터를 사용하여, 자극 생성기 모듈(3125)은 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N)에 전송된 제어 신호를 수정할 수 있다. 피드백 데이터에 기초하여, 자극 생성기 모듈(3125)은 자극(3025)의 진동의 크기, 유형(예를 들어, 청각, 시각 등), 방향, 펄스 변조 방식 또는 주파수(또는 파장)과 같은 하나 이상의 사전결정된 특징들을 수정할 수 있다. 자극 생성기 모듈(3125)은 피드백 데이터에 기초하여 자극 생성 정책 데이터베이스(3145)의 하나 이상의 자극 생성 정책을 식별할 수 있다. 하나 이상의 자극 생성 정책은 또한 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N)에 전송된 제어 신호에 대한 하나 이상의 사전정의된 특징에 대한 수정을 명시할 수 있다. 자극(3025)에 대한 수정은 자극(3025)의 강도 증감, 자극(3025)의 변조 또는 펄스 방식의 간격의 증감, 자극(3025)의 형상 변경(예컨대 시각에서 청각으로), 자극(3025)의 적용 종료를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 신경 진동 모니터(3130)로부터의 피드백 데이터에 기초하여, 자극 생성기 모듈(3125)은 푸리에 변환 기술을 사용하여(예를 들어, Fast Fourier Transform(FFT)) 대상체(3005)의 신경계(3010)의 신경 반응의 주파수 반응을 계산할 수 있다. 계산된 주파수 반응에 기초하여, 자극 생성기 모듈(3125)은 대상체(3005)의 신경계(3010)의 신경 반응의 주파수 반응의 전역 최대에 대응하는 전역 최대 주파수를 식별할 수 있다. 자극 생성기 모듈(3125)은 사전-지정된 주파수와 전역 최대 주파수를 비교하여 제어 신호의 사전-지정된 주파수에 상대적인 동조 수준을 결정할 수 있다. 동조 수준은 신경계(3010)의 신경 반응인 파워 스펙트럼의 다른 주파수 대 사전-지정된 주파수에서의 측정치(예를 들어 백분율)일 수 있다. 자극 생성기 모듈(3125)은 임계치에 대한 동조 수준을 qlrygkadmfhTJ 제어 신호의 사전-지정된 주파수에 대상체(3005)의 신경계(3010)가 동조되었는지를 결정할 수 있다. 동조 수준이 임계치 미만이라는 결정에 응답하여, 자극 생성기 모듈(3125)은 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N)에 전송된 제어 신호를 수정할 수 있다. 자극 생성기 모듈(3125)은 또한 이러한 결정(예를 들어, 전역 최대 주파수와 사전-지정된 주파수 사이의 차이)에 기초하여 자극 생성 정책 데이터베이스(3145)의 하나 이상의 자극 생성 정책을 식별할 수도 있다. 또한, 동조 수준이 임계치보다 크다는 결정에 응답하여, 자극 생성기 모듈(3125)은 하나 이상의 자극 출력 장치(3155A-N)에 의해 대상체(3005)에 대한 자극(3025)의 인가를 종료할 수 있다.
피드백 데이터를 사용하여, 평가 관리 모듈(3110)은 하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N)로 전송된 제어 신호를 수정할 수 있다. 이 시점에서, 피드백 데이터는 피검체(3005)의 신경계(3010)가 사전-지정된 주파수에 원하는 만큼(예를 들어, 임계치) 동조되었는지 여부를 나타낼 수 있다. 평가 관리 모듈(3110)은 대상체(3005)의 신경계(3010)가 대상체 프로파일 데이터베이스(3135)에 대해 원하는 수준의 동조를 일으켰는지를 가리키는 피드백을 기록 또는 저장할 수 있다. 대상체(3005)의 프로파일은 또한 대상체에 실시된 평가(3015)에 대한 태스크 반응을 나타내기 위해 업데이트될 수도 있다.
신경계(3010)가 원하는 동조 수준에 도달했음을 나타내는 피드백 데이터에 기초하여, 평가 관리 모듈(3110)은 평가 적용 정책 데이터베이스(3140)의 하나 이상의 평가 정책을 선택하거나 식별할 수 있다. 하나 이상의 평가 정책은 자극(3025)의 적용에 응답하여 원하는 동조 수준에 도달하였다고 할 때, 대상체(3005)에 실시될 평가(3015)에서 평가의 유형, 평가될 감각 시스템, 평가 지속 기간 및/또는 큐(또는 자극)의 강도에 대한 수정을 지정할 수 있다. 예를 들어, 실시된 평가(3015)는 n-백 검사일 수 있다. 피드백 데이터가 대상체(3005)의 신경계(3010)가 원하는 동조 수준에 도달했음을 나타내는 경우, n-백 검사에서 평가(3015)의 자극이 대상체(3005)에게 전달되는 속도가 증가될 수 있다. 평가 관리 모듈(3110)은 피드백 데이터에 기초하여 식별된 하나 이상의 평가 정책에 기초하여 새로운 제어 신호를 생성할 수 있다. 평가 관리 모듈(3110)은 새로운 제어 신호를 전송할 수 있고, 대상체 평가 모니터(3115)로부터 피드백 데이터를 수신하는 동안 제어 신호를 하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N)로 계속 보내거나 전송할 수 있다.
일부 구현예에서, 평가 관리 모듈(3110)은 대상체 평가 모니터(3115)로부터의 피드백 데이터에 기초하여 평가(3015)에 대한 종료 조건을 결정할 수 있다. 종료 조건은 하나 이상의 평가 관리 장치(3150A-N)를 통해 대상체(3005)에 실행되는 평가(3015)의 종료에 상응할 수 있다. 종료 조건은 하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N)를 통해 실행되는 평가(3015)의 종료를 지정하는 제어 신호의 전송에 대응할 수 있다. 대상체 평가 모니터(3115)로부터의 피드백 데이터를 이용하여, 평가 관리 모듈(3110)은 대상체(3005)의 태스크 반응이 평가 유효성 저책을 만족하였는지 여부를 결정할 수 있다. 평가 유효성 정책은 대상체 평가 모니터(3115)로부터의 피드백 데이터에서 사전 정의된 백분율 또는 점수에 의한 태스크 반응의 변화를 표시 또는 지정할 수 있다. 예를 들어, 피드백 데이터는 대상체(3005)에 대해 이전에 실시된 평가(3015)보다 대상체(3005)가 성능 i(예를 들어, 평가 점수가 5% 증가한 경우)에 있어 개선되었고 그 결과 평가 정책을 만족함을 나타낼 수 있다. 평가 정책이 만족되면, 평가 관리 모듈(3110)은 종료 조건을 결정할 수 있다.
일부 구현예에서, 대상체(3005)에 대한 자극(3025)의 종료에 응답하여, 평가 관리 모듈(3110)은 평가(3025)에 대한 개시 조건을 결정할 수 있다. 개시 조건은 하나 이상의 평가 관리 장치(3150A-N)을 통해 대상체에 실시된 평가(3015)의 개시 또는 시작에 대응할 수 있다. 개시 조건은 하나 이상의 평가 적용 장치(3150A-N)를 통해 실시되는 평가(3025)의 개시를 지정하는 제어 신호를 보내는 것에 대응할 수 있다. 일부 구현예에서, 평가 관리 모듈(3110)은 하나 이상의 자극 출력 장치들(3155A-N)을 통해 대상체(3005)에 인가된 자극(3025)의 종료 이후 경과된 시간을 식별하는 타이머를 유지할 수 있다. 평가 관리 모듈(3110)은 자극(3025)의 종료 이후 경과된 시간이 시간-임계치보다 큰지 여부를 결정할 수 있다. 시간 임계치는 피검체(3005)의 신경계(3010)의 신경 진동이(예를 들어, 자극(3025)의 인가없이) 비-여기 상태 또는 정상 상태로 복구되는 지속 시간에 대응할 수 있다. 자극(3025) 종료 이후 경과된 시간이 시간 임계치보다 크면, 평가 관리 모듈(3110)은 개시 조건을 식별하고 새로운 제어 신호를 생성하여 하나 이상의 평가 관리 장치(3150A-N)자에 전송함으로써 평가(3015)의 실행을 개시할 수 있다.
FF. 신경 자극에 응답하여 대상체에 대한 평가 수행 방법
이제 도 33을 참조로 하면, 도 33은 일 구현예에 따라, 자극에 응답하여 대상체에 대한 평가를 수행하는 방법(3300)을 나타내는 흐름도이다. 방법(3300)은 도 31 및 도 32에 도시된 시스템, 구성요소, 모듈 또는 요소 중 하나 이상에 의해 수행될 수 있다. 간략하게 요약하면, 블록(3305)에서, CAS는 대상체 프로파일에 액세스할 수 있다. 블록(3310)에서, CAS는 대상체에 대한 평가를 관리할 수 있다. 블록 3315에서, CAS는 대상체의 평가 결과를 측정할 수 있다. 블록(3320)에서, CAS는 대상체에 인가된 자극의 유형이 효과적인지를 결정할 수 있다. 블록(3325)에서, 자극 유형이 효과적이지 않다고 결정되면, CAS는 다른 유형의 자극을 선택하여 대상에 적용할 수 있다. 블록(3330)에서, 자극 유형이 효과적이라고 결정되면, CAS는 대상에 적용할 동일한 유형의 자극을 선택할 수 있다. 블록(3335)에서, CAS는 선택된 자극을 대상체에 적용할 수 있다. 블록(3340)에서, CAS는 대상체의 신경 반응을 모니터할 수 있다. 블록(3345)에서, CAS는 신경 반응의 최대 주파수가 지정된 주파수와 대략 동일한지를 결정할 수 있다. 블록(3350)에서, 신경 반응의 최대 주파수가 지정된 주파수와 거의 동일하지 않으면, CAS는 자극을 수정하여, CAS는 블록(3335-3345)의 기능을 반복할 수 있다. 블록(3355)에서, 신경 반응의 최대 주파수가 지정된 주파수와 대략 동일하면, CAS는 대상체에 대한 자극의 적용을 종료할 수 있다. 블록(3360)에서, CAS는 자극의 종료 이후 경과된 시간이 임계치보다 큰지 여부를 결정할 수 있다. 자극 종료 후 경과된 시간이 임계치보다 크면 CAS는 블록 3305-3360의 기능을 반복 할 수 있다. 자극의 종료 이후 경과된 시간이 임계치보다 작거나 같으면 CAS는 그렇지 않은 경우까지 블록(3355)의 기능을 반복할 수 있다. CAS는 블록(3305)-(3360)을 임의의 횟수만큼 반복 할 수 있고 블록(3305)-(3360)의 기능을 임의의 순서로 실행할 수 있다.
블록(3305)에서, CAS는 대상체의 대상체 프로파일에 액세스할 수 있다. 대상체 프로파일을 구축하기 위해 CAS는 예를 들어 대상체에게 평가 취입 양식을 완성하도록 요청할 수 있다. 이 양식은 특히 건강, 신체 활동, 습관, 형질, 알레르기 및 건강 상태에 관한 설문을 포함할 수 있다. 이 양식에는 대상체의 최근 생리 상태(예를 들어 체온, 맥박, 스트레스 등)에 대한 질문이 포함될 수 있다. 설문지에는 대상체의 약물 섭취에 관한 설문지가있을 수 있다(예 : 흡연, 음주, 커피, 약물 등). 일부 구현예에서, CAS를 사용하는 대상체는 하나 이상의 약물을 사용하고 있거나 약물 작용 하에 있을 수 있다. 약물은 평가의 대상체에 대한 평가의 실시 또는 대상체에 대한 자극의 적용으로부터 편두통 및 통증과 같은 부작용을 감소시킬 수 있다. 약물은 국소 연고, 진통제, 및 카페인과 같은 다른 자극제를 포함할 수 있다. 평가 취입 양식은 자극이 대상체의 인지 기능 또는 상태를 변화 시키는데 가장 효과적인 대상체의 상태를 식별하는데 사용될 수 있다.
블록(3310)에서, CAS는 대상체에 대한 평가를 실시할 수 있다. CAS는 대상체가 완성한 평가 취입폼에 기초해서 어떤 유형의 평가를 실시할지를 결정할 수 있다. 결정된 평가 유형에 따라 CAS는 디스플레이, 라우드 스피커 또는 기계 장치와 같은 평가 적용 장치를 사용하여 평가를 수행 할 수 있다. CAS는 어떤 순서로든 다양한 유형의 평가를 관리 할 수 있다. 예를 들어, CAS는 청각 평가, 이어서 시각 평가, 이어서 말초신경 평가 등을 시행 할 수 있다.
블록(3315)에서, CAS는 대상체의 평가 결과를 측정할 수 있다. 대상체는 실시된 평가에 적극적으로 대응할 수 있다. CAS는 EEG 모니터링 장치, MEG 모니터링 장치, EOG 모니터링 장치, 가속도계, 마이크, 비디오, 카메라, 자이로 스코프 등과 같은 다양한 측정 장치로 대상체가 평가 반응을 측정 할 수 있다. CAS는 다양한 측정 장치에 의한 측정을 토대로 평가 점수를 결정할 수 있다.
블록(3320)에서, CAS는 대상체에 적용된 자극의 유형 또는 양상이 효과적인지를 결정할 수 있다. 일부 경우, 자극(예를 들어, 청각, 시각 등)은 평가에 앞서 대상체에 적용되었을 수 있다. 또한, 대상체는 다양한 평가를 복수회 받았을 수 있다. CAS는 해당 프로파일 데이터베이스에서 그 대상체에 대해 이전에 적용된 자극을 식별 할 수 있다. 측정에 의해, CAS는 대상체에 대한 평가 점수의 변화가 임계치보다 큰지 또는 동일한지 여부를 결정할 수 있다. 평가 점수의 변화가 임계치보다 크거나 같으면 CAS는 해당 대상체에 적용된 자극의 유형이 효과적인 것으로 결정할 수 있다. 평가 점수의 변화가 임계치보다 작으면 CAS는 해당 대상에 적용된 자극의 유형이 효과가 없다고 판단 할 수 있다.
블록(3325)에서, 평가를 위해 실시된 자극 유형이 목표 주파수에서 신경 진동을 유도하는데 효과적인지 여부를 결정한 후, CAS는 대상체에 적용될 상이한 유형의 자극을 선택하여 그 상이한 유형의 자극이 효과적인지를 결정한다. 예를 들어, 대상체에게 적용된 제1 자극이 청각 자극이고 효과적이지 않다고 결정된 경우 CAS는 시각 자극을 다음에 적용할 자극으로 결정할 수 있다. CAS는 자극 생성 정책에 기초하여 다양한 유형의 자극을 선택하여 적용할 수 있다. 자극 생성 정책은 적용할 자극 유형의 시퀀스를 지정할 수 있다. 예를 들어, 자극 생성 정책은 청각 자극을 우선적으로 적용한 다음 말초신경 자극을 적용하고, 이어서 시각 자극을 적용할 것으로 지정할 수 있다. 블록(3330)에서, 자극 유형이 효과적이라고 결정되면, CAS는 동일한 유형의 자극을 대상체에 적용할 수 있다. 예를 들어, CAS는 대상체 프로파일 데이터베이스에서 이전에 적용된 자극을 식별 할 수 있다. 이러한 방식으로, 다양한 유형의 자극이 대상체의 신경계에 임의의 순서로 적용될 수 있다.
블록(3335)에서, CAS는 선택된 자극을 대상체에 적용할 수 있다. 예를 들어, CAS는 디스플레이, 라우드 스피커 또는 기계 장치와 같은 자극 출력 장치를 통해 자극을 적용 할 수 있다. CAS는 특정 유형의 자극 출력 장치를 식별하여 해당 자극을 대상체에 적용 할 수 있다. 자극은 대상체의 신경계의 일부를 여기시킬 수 있다.
블록(3340)에서, CAS는 대상체의 신경 반응을 모니터할 수 있다. CAS는 EEG 모니터링 장치, MEG 모니터링 장치, EOG 모니터링 장치 등과 같은 다양한 측정 장치를 사용하여 자극에 대한 대상체의 신경 반응을 측정 할 수 있다.
블록(3345)에서, CAS는 신경 반응의 최대 주파수가 지정된 주파수와 대략 동일한지를 결정할 수 있다. CAS는 측정 장치로부터 수신된 신경 반응을 샘플링하고 이 신경 반응을 시간 영역 신호에서 주파수 영역 신호로 변환할 수 있다.
블록(3350)에서 신경 반응의 최대 주파수가 지정된 주파수와 대략적으로 동일하지 않으면, CAS는 자극을 수정하여, CAS는 블록(3335) 내지(445)의 기능을 반복할 수 있다. 이러한 방식으로, CAS는 사전-지정된 주파수에서 대상체의 신경계를 자극 할 수 있다. CAS는 또한 제1 자극과 사전-지정된 주파수에서 신경계 자극을 유발하는 자극 사이에 경과된 시간을 식별할 수 있다.
블록(3355)에서, 신경 반응의 최대 주파수가 지정된 주파수와 대략 동일하면, CAS는 대상체에 대한 자극의 적용을 종료할 수 있다. 자극의 적용은 대상체의 신경계의 인지 기능 및 상태가 얼마나 오래 그리고 얼마나 변화되었는지 측정하기 위해 종료될 수 있다.
블록(3360)에서, CAS는 자극의 종료 이후 경과된 시간이 임계치보다 큰지 여부를 결정할 수 있다. 임계치는 자극의 적용과 다음번 평가 실시 사이의 일시 중지(pause)에 해당 할 수 있다. 이러한 방식으로, CAS는 대상체의 신경계에 대한 자극의 영향이 오래 지속되는지를 검증할 수 있다. 자극의 종료 이후 경과된 시간이 임계치보다 짧거나 같으면 CAS는 그렇지 않을 때까지 블록(3355)의 기능을 반복할 수 있다. 자극 종료 후 경과된 시간이 임계치보다 크면 CAS는 블록(3305)-(3360)의 기능을 반복 할 수 있다. 이러한 방식으로, 뇌가 자극 될 때마다 CAS는 평가를 실시함으로써, 대상체의 신경계의 인지 기능 및 상태에 대한 자극의 효과를 측정하고 평가할 수 있다. 평가에 대한 반응을 측정하는 것으로부터, CAS는 또한 자극의 적용이 가장 효과적인 시간대를 결정할 수 있다. 또한, 대상체의 신경계의 인지 기능과 상태에 미치는 각 자극 유형의 효과도 평가할 수 있다.
이제 도 34를 참조하면, 방법(3400)은 도 31 및 도 32에 도시된 시스템, 구성요소, 모듈 또는 요소 중 하나 이상에 의해 수행될 수 있다. 간단히 설명하면, 블록(3405)에서, CAS는 선택된 양상에 대한 자극을 적용할 수 있다. 블록(3410)에서, CAS는 자극을 일시 정지시킬 수 있다. 블록(3415)에서, CAS는 평가를 실시할 수 있다. 블록(3420)에서, CAS는 평가 결과를 측정할 수 있다. 블록(3425)에서, CAS는 검사 할 양상들이 더 있는지를 결정할 수 있다. 블록(3430)에서, 검사 할 양상이 더 이상 없다면, CAS는 최적의 자극 및 양상을 식별할 수 있다. 블록(3435)에서, 검사 할 양상이 더 있는 경우, CAS는 다른 양상을 선택할 수 있다. CAS(3105)는 블록(3405)-(3435)을 임의의 횟수만큼 반복할 수 있으며 임의의 순서로 블록(3405-3435)의 기능을 실행할 수 있다.
보다 상세하게, 블록(3405)에서, CAS는 선택된 양상(예를 들어, 시각, 청각 또는 말초 신경 등)에 대한 자극을 적용할 수 있다. CAS는 자극 생성 정책에 따라 자극을 적용 할 수 있다. 자극 생성 정책은 대상체의 신경계에 적용될 자극에 대해, 자극 유형(예를 들어 시각, 청각 등), 자극의 크기, 지정된 주파수 또는 파장, 및/또는 펄스 스키마 또는 변조를 지정할 수 있다. 자극은 대상체의 신경계의 하나 이상의 부분으로부터 뉴런이 목표 주파수로 진동하게 할 수 있다.
블록(3410)에서, CAS는 자극을 일시 정지시킬 수 있다. CAS는 대상체의 신경계가 목표 주파수에 충분히 동조되는지 여부를 결정할 수 있다. 대상체가 충분히 동조된 것으로 결정한 것에 응답하여, CAS는 사전 정의된 기간 동안 자극의 적용을 종료할 수 있다. 사전 정의된 기간은 신경계가 자연 상태(예를 들어, 자극의 적용 전)로 복귀하는 데 걸리는 시간의 양에 상응할 수 있다. 이러한 방식으로, CAS는 인지 기능 및 대상체의 상태에 대한 자극의 효과가 오래 지속되는지 평가할 수 있다. 일부 구현예에서, CAS는, 예를 들어 다양한 무작위, 의사 무작위 또는 제어된 상이한 주파수의 신호로 대상체를 자극함으로써 신경계를 자연 상태로 되돌리도록 설계된 자극을 제공하도록 구성될 수 있다.
블록 3415에서, CAS는 평가를 실행할 수 있다. 평가는 대상체의 인지 기능이나 상태를 검사하거나 평가할 수 있다. 평가는 예를 들어 N-back 작업, 연속 반응 시간 검사, 시각적 조정 검사, 자발적인 이동 검사 또는 강제 생산 검사 중 하나 일 수 있다.
블록 3420에서, CAS는 평가 결과를 측정할 수 있다. 평가를 실행하는 동안 CAS는 대상체로부터의 평가 결과(예를 들어 작업 반응)을 기록 할 수 있다. 평가 결과에는 평가 점수가 포함될 수 있다. 평가 점수는 평가를 받는 대상체의 성적률을 나타낼 수 있다. 여러 번 평가를 실시함으로써, CAS는 여러 평가를 통해 평가 점수의 변화를 결정할 수 있다.
블록(3425)에서, CAS는 검사할 양상들이 더 있는지를 결정할 수 있다. CAS는 이전에 평가된 다중 양상을 식별 할 수 있다. 대상체의 다중 양상을 평가함으로써, CAS는 다양한 평가를 수행 할 수 있고 상이한 양상에 대한 평가 결과를 종합할 수 있다.
블록(3430)에서, 검사 할 양상이 더 이상 없다면, CAS는 최적의 자극 및 양상을 식별할 수 있다. 종합 평가 결과를 사용하여 CAS는 최적의 자극 및 양상을 식별 할 수 있다. 또한 CAS는 강도, 내용, 지속 시간 및 펄스 변조와 같은 자극 생성에 사용된 파라미터들을 식별 할 수 있다. CAS는 또한 대상체의 신경계에서 어떤 파라미터가 충분한 동조를 달성하는데 가장 짧은 시간이 걸렸는지를 식별 할 수 있다. 블록(3435)에서, 검사 할 더 많은 양상이 더 있는 경우, CAS는 다른 양상을 선택할 수 있다. CAS는 블록(3405)-(3435)을 임의의 횟수만큼 반복 할 수 있고 블록(3405)-(3435)의 기능을 임의의 순서로 실행할 수 있다.
이제 도 35a를 참조하면, 방법(3500)은 CAS(3105)를 비롯하여 도 31 및 도 32에 도시된 시스템, 구성요소, 모듈 또는 요소 중 하나 이상에 의해 수행될 수 있다. 도 34와 관련하여, 방법(3500)은 방법(3400)의 각 블록(3405)-(3435)의 기능들을 더 상세히 설명한 것일 수 있다. 간단히 요약하면, 블럭(3502)에서, CAS는 어떤 영역에 자극을 적용할 수 있다. 블록(3504)에서, CAS는 신경 반응을 측정할 수 있다. 블록(3506)에서, CAS는 동조 수준이 임계치보다 큰지를 결정할 수 있다. 블록(3508)에서, 동조 수준이 임계치보다 작거나 같은 경우, CAS는 자극의 내용이 이전에 조정되었는지 여부를 결정할 수 있다. 블록(3510)에서, 자극의 내용이 이전에 조정되지 않았다면, CAS는 자극의 내용을 조정할 수 있다. 블록(3512)에서, 자극의 내용이 이전에 조정된 경우, CAS는 자극의 강도가 이전에 조정되었는지 여부를 결정할 수 있다. 블록(3514)에서, 자극의 강도가 이전에 조정되지 않은 경우, CAS는 강도 조정을 결정할 수 있다. 블록(3516)에서, 자극의 강도가 이전에 조정된 경우, CAS는 자극의 펄스 변조를 조정할 수 있다. 블록(3518)에서, 자극의 펄스 변조가 이전에 조정된 경우, CAS는 자극의 펄스 변조를 조정할 수 있다. 블록(3520)에서, 동조 수준이 임계치보다 큰 경우, CAS는 자극의 파라미터를 식별할 수 있다. 블록(3522)에서, CAS는 대상체에 대한 자극의 적용을 종료할 수 있다. 블록(3524)에서, CAS는 종료 이후의 경과 시간이 임계치보다 큰지를 결정할 수 있다. 블록(3526)에서, 종료 이후의 경과 시간이 임계치보다 크면, CAS는 대상체에 대한 평가를 실시할 수 있다. 블록(3528)에서, CAS는 평가 결과를 측정할 수 있다. 블록(3530)에서, CAS는 검사 할 영역이 더 있는지를 결정할 수 있다. 블록(3532)에서, 검사 할 더 이상의 영역이 없다면, CAS는 검사 할 더 많은 양상들이 존재하는지 여부를 결정할 수 있다. 블록(3534)에서, 검사 할 더 많은 양상이 있는 경우, CAS는 다음 양상을 선택할 수 있다. 블록(3536)에서, CAS는 다음 영역을 선택할 수 있다. 블록(3538)에서, CAS는 초기 자극 생성 정책을 식별할 수 있다. 블록(3540)에서, 검사 할 더 이상의 양상이 없다면, CAS는 최적의 양상을 식별할 수 있다. 블록(3542)에서, CAS는 최적의 영역을 식별할 수 있다. 블록(3544)에서, CAS는 최적의 자극 파라미터를 식별할 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 블록(3502)에서, CAS는 대상체의 영역에 자극을 적용할 수 있다. 영역은 대상체의 신체 일부에 해당 할 수 있다. 자극은 특히 시각 자극, 청각 자극 중 하나 일 수 있다. 예를 들어, CAS는 가시 스펙트럼의 특정 색의 빛을 대상체의 왼쪽 눈에 적용 할 수 있다. 자극은 그 영역에서 대상체의 신경계를 목표 주파수로 여기시키도록 구성될 수 있다.
블록(3504)에서, CAS는 그 영역에서 대상체의 신경 반응을 측정할 수 있다. 신경 반응은 자극의 적용에 응답하여 발사 또는 진동하는 영역의 뉴런에 대응할 수 있다. CAS는 초점 영역에 부착되거나 조준된 EEG 또는 MEG 장치를 사용하여 그 영역에서 대상체의 신경 반응을 측정 할 수 있다. 예를 들어, 유색광이 대상체의 왼쪽 눈에 적용되면 CAS는 대상체의 왼쪽 눈에 해당하는 시각 피질에서 신경 반응을 측정 할 수 있다.
블록(3506)에서, CAS는 동조 수준이 임계치보다 큰지를 결정할 수 있다. 영역에서 대상체의 신경 반응으로부터의 측정을 사용하여, CAS는 샘플 윈도우에 대한 신경 반응의 주파수 도메인을 계산함으로써 파워 스펙트럼을 결정할 수 있다. 그런 다음 CAS는 신경 반응의 파워 스펙트럼을 사용하여 동조 수준을 식별 할 수 있다. 동조 수준은 목표 주파수 주변의 주파수 도메인에서의 샘플의 갯수 대 다른 주파수에서의 샘플의 객수로서 나타낼 수 있다. 동조 수준의 비교 대상이 되는 임계치는 자극의 목표 주파수를 포함하거나 그에 근사한 파워 스펙트럼 내의 샘플의 임계 수를 나타낼 수 있다.
블록(3508) 내지(618)에서, 동조 수준이 임계치보다 낮은 경우, CAS는 다양한 파라미터를 조정하여 자극을 조정 또는 수정할 수 있다. 파라미터는 자극의 내용(또는 유형), 강도 및/또는 펄스 변조를 포함할 수 있다. 블록(3508)에서, CAS는 자극의 내용이 이전에 조정되었는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 시각 자극의 경우, 내용의 조정은 특히 색의 변화 및/또는 자극의 모양의 변화를 포함 할 수 있다. 예를 들어, 청각 자극의 경우, 내용의 조정은 특히 피치 및 음성 큐(cue)의 변경을 포함 할 수 있다. 블록(3510)에서, 자극의 내용이 이전에 조정되지 않았다면, CAS는 자극의 내용을 조정할 수 있다. 블록(3512)에서, 자극의 내용이 이전에 조정된 경우, CAS는 자극의 강도가 이전에 조정되었는지 여부를 결정할 수 있다. 블록(3514)에서, 자극의 강도가 이전에 조정되지 않은 경우, CAS는 강도 조정을 결정할 수 있다. 블록(3516)에서, 자극의 강도가 이전에 조정된 경우, CAS는 자극의 펄스 변조를 조정할 수 있다. 블록(3518)에서, 자극의 펄스 변조가 이전에 조정된 경우, CAS는 자극의 펄스 변조를 조정할 수 있다. 자극을 생성하는 데 사용되는 파라미터들을 반복적으로 조정함으로써 CAS는 나중에 파라미터 세트를 식별하여 대상체의 동조 수준을 높일 수 있다.
블록(3520)에서, 동조 수준이 임계치보다 큰 경우, CAS는 자극의 파라미터를 식별할 수 있다. 파라미터는 대상체의 신경계가 충분한 동조에 도달하도록 하는 것들에 해당할 수 있다. CAS는 또한 자극이 적용된 대상체의 영역을 식별 할 수 있다. 블록(3522)에서, CAS는 대상체에 대한 자극의 적용을 종료할 수 있다. 블록(3524)에서, CAS는 종료 이후의 경과 시간이 임계치보다 큰지를 결정할 수 있다. 일단 대상체의 신경계가 목표 주파수에 충분히 동조되면, CAS는 대상체의 인지 기능 및 상태에 대한 자극의 효과를 평가하기 시작할 수 있다. 자극의 적용을 종료하여 그 후 대상체의 신경계의 인지 기능 및 상태가 얼마나 오래 그리고 얼마만큼 변한채로 남아있는지 측정할 수 있다.
블록(3526)에서, 종료 이후의 경과 시간이 임계치보다 크면, CAS는 대상체에대한 평가를 실시할 수 있다. CAS는 다양한 기능의 시험이나 평가를 실시하여 대상체의 인지 기능 및 상태의 변화를 평가할 수 있다. CAS는 이전에 대상체에게 적용된 자극에 기초하여 실행할 평가를 식별 할 수 있다. 평가는 자극이 적용된 지역을 특정하도록 구성 될 수 있다. 블록(3528)에서, CAS는 평가 결과를 측정할 수 있다. 평가를 실행하는 동안 CAS는 평가 결과를 측정하기 위한 측정 장치를 통해 대상체로부터 입력을 받을 수 있다. CAS는 평가 결과를 사용하여 대상체에 대한 평가 점수를 계산할 수 있다. 일부 구현예에서, CAS는 블록(3526) 내지(628)을 스킵 할 수 있고 평가의 실행을 생략할 수 있다. 일부 구현예에서, CAS는 평가의 일부로서 자극의 적용 종료 후에 대상체의 신경 반응을 분석할 수 있다.
블록(3530)에서, CAS는 검사 할 영역이 더 있는지를 결정할 수 있다. CAS는 대상체의 어떤 영역에 자극이 적용되었는지를 식별 할 수 있다. CAS는 또한 평가 대상체의 어떤 영역에 대해 평가가 실행되었는지를 식별 할 수 있다. 블록(3532)에서, 시험할 영역이 더 없다면, CAS는 시험할 양상이 더 존재하는지 여부를 결정할 수 있다. CAS는 자극이 적용된 양상 또는 감각 기관(예를 들어 시각, 청각 등)을 식별 할 수 있다. CAS는 평가가 적용된 양상 또는 감각 기관(예 : 시각, 청각 등)을 식별 할 수 있다. 블록(3534)에서, 시험할 양상이 더 있는 경우, CAS는 다음 양상을 선택할 수 있다. 블록(3536)에서, CAS는 다음 영역을 선택할 수 있다. 블록(3538)에서, CAS는 초기 자극 생성 정책을 식별할 수 있다. 초기 자극 생성 정책은 대상체에 적용할 자극을 생성하기 위한 파라미터를 지정할 수 있다. 이러한 방식으로 CAS는 대상체의 상이한 영역들에서 다양한 자극을 적용하고 다양한 평가를 실시할 수 있다. 또한 CAS는 상이한 양상 및 대상체의 다른 영역들로부터의 평가 측정 값을 종합할 수 있다.
블록(3540)에서, 시험할 양상이 더 없다면, CAS는 최적의 양식을 식별할 수 있다. 블록(3542)에서, CAS는 최적의 영역을 식별할 수 있다. 블록(3544)에서, CAS는 최적의 자극 파라미터(예를 들어, 내용, 강도, 펄스 변조 등)를 식별할 수 있다. 상이한 양상과 대상체의 상이한 영역들로부터의 평가 측정을 종합함으로써, CAS는 최적의 양상, 최적의 영역 및 최적의 자극 파라미터를 식별 할 수 있다. 최적의 양상, 최적의 영역 및 최적의 자극 파라미터는 평가 점수를 최저가게(예를 들어 가장 많이) 증가시키는 것들에 대응할 수 있다. 일부 구현예에서, CAS는 최적의 자극 시퀀스를 결정할 수 있다. 예를 들어, CAS는 최적의 자극 시퀀스를 대상체의 오른쪽 눈에 대한 시각적 자극, 이어서 대상체의 왼쪽 귀에 대한 청각 자극, 및 대상체의 목에 전기 전류를 가하는 것으로 결정할 수 있다. 이러한 방식으로 CAS는 대상체의 인지 기능이나 상태를 증가 또는 향상시킬 수 있다.
이제 도 35B를 참조하면, 일 구현예에 따라, 상이한 자극 양상에 대한 평가의 비교에 기초하여 개선 요법을 생성하는 방법(3550)이 도시된다. 방법(3550)은도 31 및 도 32에 도시된 시스템, 구성요소, 모듈 또는 요소 중 하나 이상에 의해 수행될 수 있다. 간단히 요약하면, 블록(3552)에서, CAS는 제1 자극 양상을 선택할 수 있다. 블록(3554)에서, CAS는 제1 평가를 대상체에 제공할 수 있다. 블록(3556)에서, CAS는 제1 작업 반응을 결정할 수 있다. 블록(3558)에서, CAS는 제1 신경 자극을 적용할 수 있다. 블록(3560)에서, CAS는 제2 평가를 제공할 수 있다. 블록(3562)에서, CAS는 제2 작업 반응을 결정할 수 있다. 블록(3564)에서, CAS는 제1 작업 반응과 제2 작업 반응을 비교할 수 있다. 블록(3566)에서, CAS는 각 양식이 완료되었는지를 결정하여, 추가 양식이 실행되어야 할 경우 블록(3554)으로 되돌아간다. 블록(3568)에서, CAS는 후보 자극 양상을 선택할 수 있다. 블록(3570)에서, CAS는 후보 자극 양상을 사용하여 개선 요법을 생성할 수 있다.
블록(3552)에서, CAS는 자극 양상을 선택할 수 있다. 자극 양상은 청각 자극 양상, 시각 자극 양상 및 말초신경 자극 양상 중 적어도 하나일 수 있다.
블록(3554)에서, CAS는 제1 평가를 대상체에 제공할 수 있다. 제1 평가는 N-백 검사, 연속 반응 시간 검사, 시각적 조정 검사, 자발적인 이동 검사 또는 강제 생산 검사 중 적어도 하나를 포함 할 수 있다.
블록(3556)에서, CAS는 제1 작업 반응을 결정할 수 있다. 제1 작업 반응은 제1 평가에 기초하여 결정될 수 있다. 제1 작업 반응은 제1 평가의 제1 점수 일 수 있다.
블록(3558)에서, CAS는 제1 신경 자극을 적용할 수 있다. 제1 신경 자극은 선택된 자극 양상을 사용하여 적용 할 수 있다. 제1 신경 자극은 사전결정된 주파수로 적용될 수 있다.
블록(3560)에서, CAS는 제2 평가를 제공할 수 있다. 제2 평가는 제1 평가와 동일한 유형일 수 있다(예를 들어 N-백 검사, 연속 반응 시간 검사, 시각적 조정 검사, 자발적 이동 검사 또는 강제 생산 검사 중 하나 이상). 제2 평가는 제1 신경 자극의 종료 후에 제공될 수 있다.
블록(3565)에서, CAS는 제2 작업 반응을 결정할 수 있다. 제2 작업 반응은 제2 평가에 기초하여 결정될 수 있다. 제2 작업 반응은 제1 평가의 제2 점수 일 수 있다. 제2 작업 반응은 대상체의 신경 활동의 변화를 나타내는 것일 수 있다.(3570)에서, CAS는 제2 작업 반응이 대상체의 특정 신경 활동 반응을 나타내는지 여부를 결정하기 위해, 제1 작업 반응을 제2 작업 반응과 비교할 수 있다.
블록(3566)에서, CAS는 각각의 원하는 자극 양상이 실행되었는지 여부를 결정할 수 있다(예를 들어, 제1 평가를 제공하고, 제1 작업 반응을 결정하고, 제1 신경 자극을 적용하고, 제2 평가를 제공하고, 제2 작업 반응을 결정하고, 양상에 대한 작업 반응을 비교). 각각의 원하는 자극 양상이 실행되지 않았다면, 나머지 원하는 자극 양상에 대해 제1 평가를 제공하고, 제1 작업 반응을 결정하고, 제1 신경 자극을 적용하고, 제2 평가를 제공하고, 제2 작업 반응을 결정하고, 작업 반응을 비교하는 것을 실행할 수 있다.
각각의 원하는 자극 양상이 실행 되었다면, 블록(3568)에서, CAS는 후보 자극 양상을 선택할 수 있다. 예를 들어, 후보 자극 양상은 제1 및 제2 작업 반응의 비교에 기초하여, 청각 자극 양상, 시각 자극 양상 및 말초신경 자극 양상으로부터 선택될 수 있다. 일부 구현예에서, CAS는 제1 평가에 대한 제2 평가의 점수의 최고 증가 또는 제2 평가의 최고 점수 중 적어도 하나와 관련된 양식을 선택함으로써 후보 자극 양상을 선택한다. 일부 구현예에서, CAS는 증가 임계치보다 큰 제2 평가의 점수의 증가 또는, 점수 임계치보다 큰 제2 평가 점수 중 적어도 하나와 관련된 적어도 하나의 양상을 선택함으로써 후보 자극 양상을 선택하며; 그에 따라, 그들의 점수가 관련된 임계치를 만족하는 한, 다중 후보 자극 양상이 선택될 수 있다.
블록(3570)에서, CAS는 후보 자극 모달을 사용하여 개선 요법을 생성할 수 있다. 개선 요법은 후보 자극 모달의 파라미터에 기초하여 하나 이상의 신경 자극을 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, CAS는 하나 이상의 신경 자극 후보가 개선 요법을 생성하는데 사용되어서는 안되는지를 결정하기 위해 위약 자극을 적용할 수 있다(예를 들어, 신경 자극 후보가 위양성에 기초한 개선 요법에 대해 선택된 경우). 위약 자극은 청각, 시각 또는 말초 신경 자극(예를 들어, 제1 신경 자극의 양상에 대응) 중 적어도 하나일 수 있다. CAS는 제3 신경 자극을 위해 청각 자극 양상, 시각적 자극 양상 또는 제3 신경 자극에 대한 말초 자극 양상 중 적어도 하나를 포함하는 제3 신경 자극을 선택할 수 있다. CAS는 제3 신경 자극의 진폭을 위약 임계 진폭보다 작게 설정할 수 있다. CAS는 대상체에 제3 평가를 제공하고 제3 평가를 기반으로 제3 작업 반응을 결정할 수 있다. CAS는 제3 신경 자극을 적용할 수 있으며 제3 신경 자극을 적용한 후 대상체에게 제4 평가를 제공한다. CAS는 제4 평가를 기반으로 제4 작업 반응을 결정할 수 있다. CAS는 제4 작업 반응을 제3 작업 반응과 비교하여 제4 작업 반응이 대상의 특정 신경 활동 반응을 가리키는지 여부를 결정할 수 있다 . 특정 신경 활동 반응을 나타내는 제4 작업 반응에 응답하여, CAS는 후보 자극 양상을 사용하여 개선을 생성하기 전에 제3 신경 자극과 동일한 방식의 임의의 후보 자극 양상을 선택 해제(deselect)할 수 있다. 예를 들어, 제3 신경 자극이 청각 자극인 경우, 제4 작업 반응은 특정 신경 활동 반응을 나타내며 선택 후보 신경 자극 중 하나는 청각 자극이고 CAS는 개선 요법 생성 전에 청각 자극 후보 신경 자극을 선택 취소 할 수 있다.
GG . 대상체 모니터링 및 피드백을 기반으로 신경 진동을 유도하기 위한 외부 자극 조정
본원에 개시된 시스템 및 방법은 대상체 모니터링 및 피드백에 기초하여 신경 진동을 유도하기 위해 외부 자극을 조정하는 것에 관한 것이다. 뇌의 신경 진동이 특정 주파수 또는 특정 주파수 부근에서 발생하면 대상체의 하나 이상의 인지 상태 또는 뇌 기능에 유익한 효과가 있을 수 있다. 뇌의 신경 진동이 특정 주파수에서 또는 특정 주파수 부근에서 발생하도록 하기 위해, 대상체에 제공되거나, 대상체에 의해 인지 또는 경험되는 외부 자극은, 뇌의 신경 진동의 측정 및 대상체의 다른 생리학적 형질에 기반하여 조정, 수정 또는 변경될 수 있다.
대상체의 뇌에서 신경 진동을 유도하기 위해 외부 자극이 대상체에게 적용될 수 있다. 외부 자극은 특히 시각 자극을 사용하는 대상체의 시각 시스템, 청각 자극을 사용하는 청각 시스템을 통해 대상의 신경계로 전달될 수 있다. 대상체의 뇌의 신경 진동은 뇌전도검사(EEG) 및 자기뇌파검사(MEG) 판독을 이용하여 모니터링될 수 있다. 대상체로부터의 다양한 다른 징후 및 표시(예를 들어, 주의력, 생리학 등) 역시도 외부 자극을 적용하는 동안 모니터링될 수 있다. 그런 다음 이러한 측정 값을 사용하여 신경 진동이 지정된 주파수에 동조하도록 외부 자극을 조정, 수정 또는 변경할 수 있다. 측정은 또한 대상체가 외부 자극을 받고 있는지를 결정하는데 사용될 수도 있다.
신경 진동은 인간 또는 동물에서 발생하며 중추 신경계에서 리드믹한 또는 반복적인 신경 활동을 포함한다. 신경 조직은 개별 뉴런 내의 메커니즘 또는 뉴런 간의 상호 작용에 의해 진동 활동을 생성할 수 있다. 진동은 막 전위의 진동으로 나타나거나 시냅스 후 뉴런의 진동 활성화를 일으킬 수있는 행동 잠재성의 리듬 패턴으로 나타날 수 있다. 뉴런 그룹의 동기화된 활동은 거시적인 진동을 일으킬 수 있으며 이는 뇌전도검사( "EEG")로 관찰할 수 있다. 신경 진동은 주파수, 진폭 및 위상으로 특징지어질 수 있다. 이러한 신호 특성은 시간-주파수를 사용하여 신경 기록으로부터 관찰가능하다.
예를 들어, EEG 장치용 전극은 대상체의 표피를 따라 뉴런 내의 전류 또는 다른 전기 신호로부터 전압 변동(마이크로볼트 크기)을 측정 할 수 있다. EEG 장치에 의해 측정된 전압 변동은 뉴런 그룹 사이의 진동 활동에 상응할 수 있으며, 측정된 진동 활동은 다음과 같이 주파수 대역으로 분류 될 수 있다: 델타 활동은 1-4 Hz의 주파수 대역에 해당하고; 세타 활동은 4-8 Hz의 주파수 대역에 해당하며; 알파 활동은 8-12 Hz의 주파수 대역에 해당하고; 베타 활동은 13-30 Hz의 주파수 대역에 해당하며; 감마 활성은 30-60 Hz의 주파수 대역에 해당한다. EEG 장치는 전극에 의해 수집된 전압 변동을(예를 들어, 120Hz 내지 2000Hz에서 또는 압축 감지 기술을 무작위로 사용하여) 샘플링하고 추가 처리를 위해 디지털 신호로 변환할 수 있다.
신경 진동의 주파수는 정보 전달, 지각, 운동 조절 및 기억과 같은 인지 상태 또는 인지 기능과 관련 될 수 있다. 인지 상태 또는 인지 기능에 기초하여, 신경 진동의 주파수가 달라질 수 있다. 또한, 신경 진동의 어떤 주파수는 하나 이상의 인지 상태 또는 기능에 유익한 효과 또는 불리한 결과를 가질 수 있다. 그러나 그와 같은 유리한 효과를 제공하거나 불리한 결과를 감소 또는 방지하기 위해 외부 자극을 사용하여 하나 이상의 원하는 주파수에서 신경 진동을 동기화하는 것은 어려울 수 있다.
지정된 주파수의 외부 자극이 뇌에 의해 감지되어, 외부 자극의 그 지정된 주파수에 대응하는 주파수로 진동하는 뉴런을 결과시키는 뇌에서의 신경 활동이 유발될 때 뇌파 자극(예를 들어, 신경 자극 또는 신경 자극)이 발생한다. 따라서 신격 자극은 외부 자극의 지정된 주파수에 상응하는 주파수에서 뇌 진동이 일어나도록 외부 자극을 이용하여 뇌에서의 신경 진동을 동기화하는 것을 가리킬 수 있다.
도 36은 일 구현예에 따라, 대상체에 대한 측정에 기초하여 동기화된 신경 진동을 유도하기 위해 외부 자극을 조정하기 위한 환경(3600)을 나타내는 블록도이다. 개략적으로, 환경(3600)은 대상체(3605), 신경계(3610)(예를 들어, 뇌), 외부 자극(3615), 판독값(3620) 및 피드백(3625)를 포함할 수 있다. 외부 자극(3615)은 시스템에 의해 인가되어 대상체(3605)의 신경계(3610)을 여기 또는 자극할 수 있다. 외부 자극(3615)은 시각 자극을 사용하는 대상체의 시각 시스템, 대상체(3605)에 대한 청각 자극을 사용하는 대상체의 청각 시스템을 통해 대상체(3605)의 신경계(3610)에 전달될 수 있다. 외부 자극(3615)는 시스템의 자극 생성기 및/또는 자극 출력 장치에 의해 생성될 수 있다. 외부 자극(3615)의 변조 또는 펄스 방식은 대상체(3605)의 신경계(3610)의 신경 진동을 특정 또는 지정된 주파수에서 발생시키도록 설정되고 동적으로 조정될 수 있다.
대상체(3605)의 중추 신경계(3610)에서 신경 활동을 유도하기 위해 자극(3615)을 적용하면, 대상체 반응은 판독값(3620)의 형태로 측정되거나 캡처될 수 있다. 판독값(3620)은 대상체(3605)의 신경계(3610)의 신경 반응(또는 유발 반응)일 수 있으며, 특히 EEG 또는 MEG를 사용하여 측정될 수 있다. 판독값(3620)은 또한 대상체(3605)의 대상체 생리학적 상태이거나 또는 대상체의 주의력의 값일 수 있고, 특히 안전도검사장치(EOG), 가속도계, 자이로스코프, 카메라를 사용하여 검출될 수 있다. 대상체(3605)의 다른 반응, 특징 및 형질은 환경(3600)에서 모니터링될 수 있다.
판독값(3620)으로부터, 시스템은 대상체(3605)의 신경계(3610)가 지정된 주파수로 자극되지 않은 것으로 결정할 수 있다. 판독값(3620)으로부터, 시스템은 대상체(3605)가 대상체(3605)에 인가된 자극(3615)에 주의를 기울이지 않거나 반응하지 않는다고 결정할 수 있다. 어느 경우에나, 판독값(3620)는 대상체(3605)의 신경계(3610)를 지정된 주파수에 동조시키도록, 자극(3615)을 조정, 변경 또는 수정하기 위한 피드백 신호(3625)를 생성하기 위해 시스템에 의해 사용될 수 있다. 자극(3615)에 대한 조정은 자극(3615)의 강도를 증가 또는 감소시키는 것, 자극(3615)의 변조 또는 펄스 방식의 간격을 증가 또는 감소시키는 것, 자극(3615)의 펄스 형상을 변경하는 것, 자극의 유형을 변경시키는 것(예를 들어, 시각으로부터 청각으로), 및/또는 자극(3615)의 적용을 종료하는 것을 포함할 수 있다.
이제 도 37을 참조하면, 도 37은 일 구현예에 따른, 신경 자극 감지를 위한 시스템(3700)을 도시하는 블록도이다. 시스템(3700)은 신경 자극 감지 시스템(3705)를 포함할 수 있다. 간단히 설명하면, 신경 자극 감지 시스템("NSSS")(3705)은 신경 진동 모니터(3710), 대상체 주의력 모니터(3715)), 대상체 생리 모니터(3720), 자극 생성기 모듈(3725), 자극 제어 모듈(3730), 시뮬레이션 반응 모듈(3735), 자극 생성 정책 데이터베이스(3740), 센서 로그(3745), 다중 자극 동기화 모듈(3750), 하나 이상의 자극 출력 장치(3755A-N) 및 하나 이상의 측정 장치(3760A-N) 중 하나 이상을 포함하거나 이들에 액세스, 접속 또는 이들과 통신할 수 있다. 신경 진동 모니터(3710), 대상체 주의력 모니터(3715)), 대상체 생리 모니터(3720), 자극 생성기 모듈(3725), 자극 제어 모듈(3730), 시뮬레이션 반응 모듈(3735), 다중 자극 동기화 모듈(3750)은 각각 적어도 하나의 프로세싱 유닛 또는 다른 논리 장치 에컨대프로그램가능한 논리 어레이 엔진 또는 자극 생성 정책 데이터베이스(3740) 및/또는 센서 로그(3745)와 통신하도록 구성된 모듈을 포함할 수 있다. 신경 진동 모니터(3710), 대상체 주의력 모니터(3715)), 대상체 생리 모니터(3720), 자극 생성기 모듈(3725), 자극 제어 모듈(3730), 시뮬레이션 반응 모듈(3735), 다중 자극 동기화 모듈(3750)은 NSSS(3705)의 개별 구성요소, 단일 구성요소 또는 일부일 수 있다. 시스템(3700) 및 그 안의 구성요소들, 예컨대 NSSS(3705)는 하나 이상의 프로세서, 논리 장치 또는 회로와 같은 하드웨어 요소를 포함할 수 있다. 시스템(3700) 및 그 안의 구성요소들, 예컨대 NSSS(3705)는 도 7a 및 도 7b의 시스템(3700)에 도시된하나 이상의 하드웨어 또는 인터페이스 구성요소를 포함할 수 있다. 시스템(3700) 및 그 안의 구성요소들, 예컨대 NSSS(3705), 하나 이상의 자극 생성기(3755A-N), 및 하나 이상의 측정 장치(3760A-N)는 블루투쓰, 블루투스 저에너지, ZigBee, Z-Wave, IEEE 802, Wi-Fi, 3G, 4G, LTE, 근거리 통신("NFC") 또는 기타 단거리, 중거리 또는 장거리 통신 프로토콜 등과 같은 하나 이상의 무선 프로토콜을 사용하여 상호 통신가능하게 연결될 수 있다.
더욱 구체적으로, NSSS(3705)는 적어도 하나의 자극 생성기 모듈(3725)을 포함할 수 있다. 자극 생성기 모듈(3725)은 하나 이상의 자극 출력 장치(3755A-N) 및 자극 제어 모듈(3730)에 통신 가능하게 연결될 수 있다. 자극 생성기 모듈(3725)는 하나 이상의 자극 출력 장치(3725A-N)와 접속하여 제어 신호, 명령, 지시를 제공하도록 설계되고 구성 될 수 있으며, 또는 하나 이상의 자극 출력 장치(3725A-N)가 특히 시각적 자극, 청각 자극 등과 같은 자극(3615)을 유발하도록 할 수 있다. 자극(3615)은 버스트, 펄스, 처프(chirp), 스위프, 또는 하나 이상의 사전 결정된 파라미터들을 갖는 다른 변조된 필드로서 제어되거나 변조될 수 있다. 하나 이상의 사전 결정된 파라미터는 펄스 스키마 또는 자극(3615)의 변조를 정의할 수 있다. 자극 생성기 모듈(3725)은 하나 이상의 정의된 특징에 따라 하나 이상의 자극 출력 장치(3755A-N)에 의해 출력된 자극(3615)을, 예컨대 자극(3615)의 진동의 크기, 유형(예를 들어, 청각, 시각 등), 방향, 주파수(또는 파장)을 제어할 수 있다.
하나 이상의 자극 출력 장치(3755A-N)는 하나 이상의 음극선 관(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 백열 전구 및 발광 다이오드(LED) 또는 대상체(3605)의 시각 시스템에 적용하기 위해 시각 스펙트럼 내에서 발광하도록 설계된 다른 것들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 하나 이상의 자극 출력 장치(3755A-N)는 청각 소스, 예를 들어, 라우드 스피커, 다이내믹스피커, 헤드폰, 템플 트랜스듀서 또는 피검체(3605)의 청각 시스템에 적용하기 위해 음파를 발생시키도록 설계되거나 구성되는 임의 유형의 전기음향 변환기를 포함할 수 있다. 하나 이상의 자극 출력 장치(3755A-N)는 피 검체(3605)에 전류를인가하도록 설계되거나 구성된 전기충격 장치 또는 기계와 같은 전류원을 포함할 수 있다.
NSSS(3705)는 적어도 하나의 신경 진동 모니터(3710), 적어도 하나의 대상체 주의력 모니터(3715)) 및/또는 적어도 하나의 대상체 생리 모니터(3720)를 포함할 수 있다. 요약하면, 신경 진동 모니터(3710)는 자극(3615)에 대한 대상체(3605)의 신경 반응을 측정할 수 있다. 대상체 주의력 모니터(3715))는 자극(3615)이 대상체(3605)에 적용되는 동안 대상체(3605)가 주의를 기울이고 있는지 여부를 검출할 수 있다. 대상체 생리 모니터(3720)는 자극(3615)에 대한 대상체(3605)의 생리 상태(예를 들어, 심장 박동수, 혈압, 호흡수 등)를 측정할 수 있다. 하나 이상의 신경 진동 모니터(3710), 적어도 하나의 대사체 주의력 모니터(3715)), 및/또는 적어도 하나의 대상체 생리 모니터(3720) 중 하나 이상은 자극 제어 모듈(3730), 시뮬레이션 반응 모듈(3735), 다중-자극 동기화 모듈(3750) 및/또는 하나 이상의 측정 장치(3760A-N)에 통신가능하게 연결될 수 있다. 신경 진동 모니터(3710), 적어도 하나의 대상체 주의력 모니터(3715)), 및/또는 적어도 하나의 대상체 생리 모니터(3720) 중 하나 이상은 하나 이상의 측정 장치(3760A-N)로부터 대상체(3605)의 측정치를 수신한다. 피검체(3605)의 측정치는 피검체(3605)에 인가된 자극(3615)에 대한 피검체(3605)의 반응(또는 반응의 결핍)을 나타내거나 가리키는 것일 수 있다. 하나 이상의 측정 장치(3760A-N)는 자극(3725)에 대한 대상체(3605)의 반응 및 자극(3725)에 대한 주변 노이즈 효과를 측정하기 위해, 뇌파 센서, EEG 모니터링 장치, MEG 모니터링 장치, EOG 모니터링 장치, 가속도계, 마이크, 비디오, 카메라, 자이로스코프, 동작 감지기, 근접 센서, 광 검출기, 온도 센서, 심박수 또는 맥박수 모니터, 생리 센서, 주변 광 센서, 주변 온도 센서, 운동측정 센서를 포함할 수 있다. 하나 이상의 측정 장치(3760A-N) 각각은 하나 이상의 측정 장치 임의의 샘플 속도(예를 들어 370 Hz ~ 370,000 Hz)에서 대상체(3605)의 측정치를 채취할 수 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 측정 장치(3760A-N) 각각은 압축된 감지 기술에 따라 무작위로 샘플링할 수 있다. 하나 이상의 신경 진동 모니터(3710), 적어도 하나의 대상체 주의력 모니터(3715)), 및/또는 적어도 하나의 대상체 생리 모니터(3720)는 대상체(3605)의 측정치를 자극 제어 모듈(3730)에 전송 또는 중계할 수 있다. NSSS(3705)의 다른 모듈과 연계된 신경 진동 모니터(3710)의 기능의 부가적인 상세는 본 명세서의 섹션 BB-DD 및 GG에서 논의된다. 대상체 주의력 모니터(3715))의 기능에 대한 부가적인 세부 사항은 본 명세서의 섹션 EE에서 논의된다. 대상체 생리 모니터(3720)의 기능에 대한 부가적인 세부 사항은 본 명세서의 섹션 FF에서 논의된다.
NSSS(3705)는 시뮬레이션 반응 모듈(3735)을 포함할 수 있다. 시뮬레이션 반응 모듈(3735)은 하나 이상의 측정 장치들(3760A-N)로부터 입력값을 수신할 수 있다. 시뮬레이션 반응 모듈(3735)은 자극(3615) 및 하나 이상의 측정 장치(3760A-N)에 의해 측정된 임의의 주변 잡음에 기초하여 자극(3615)에 대한 대상체(3605)의 시뮬레이션 반응을 생성하는 모델을 유지할 수 있다. 자극 반응은 자극(3615)에 대한 대상체(3605)의 예측된 또는 시뮬레이션 반응을 나타내거나 가리킬 수 있다. 시뮬레이션 반응은 시뮬레이션 신경 반응, 시뮬레이션 주의력 또는 시뮬레이션 생리적 반응 중 적어도 하나일 수 있다. 시뮬레이션 반응 모듈(3735)은 시뮬레이션 반응을 신경 진동 모니터(3710), 대상체 주의력 모니터(3715)) 및 대상체 생리 모니터(3720) 중 적어도 하나에 전송 또는 중계할 수 있다. NSSS(3705)의 다른 구성요소들과 함께 작동하는 시뮬레이션 반응 모듈(3735) NSSS(3705)의 다른 구성요소들에 관한 상세는 본 명세서의 도 3-11에 설명되어 있다.
NSSS(3705)는 적어도 하나의 자극 제어 모듈(3730)을 포함할 수 있다. 자극 제어 모듈(3730)은 신경 진동 모니터(3710), 대상체 주의력 모니터(3715), 및 대상체 생리 모니터(3720) 중 적어도 하나, 자극 생성기 모듈(3725), 및 자극 생성 정책 데이터베이스(3740)에 통신가능하게 연결될 수 있다. 자극 제어 모듈(3730)은 신경 진동 모니터(3710), 대상체 주의력 모니터(3715), 및 대상체 생리 모니터(3720) 중 적어도 하나로부터의 입력값을 수신할 수 있다. 수신된 입력값을 사용하여, 자극 제어 모듈(3730)은 자극 생성기 모듈(3725)에 의해 사용된 제어 신호, 명령 또는 지시를 조정하여 하나 이상의 자극 출력 장치(3725A-N)이 자극(3615)를 조정하는 것을 유발 또는 용이하게 한다. NSSS(305)의 다른 구성요소들과 관련하여 동작하는 신경 제어 모듈(3730)의 기능에 관한 부가적인 상세는 도 3-11과 관련하여 설명되어 있다.
HH. 외부 자극에 의해 유도된 신경 진동 감지 시스템
이제 도 38을 참조하면, 도 38은 일 구현예에 따라, 외부 자극(3615)에 의해 유도된 신경 진동을 감지하기 위한 시스템(3800)의 블록도이다. 간단히 요약하자면, 시스템(3800)은 자극 생성기 모듈(3725), 하나 이상의 자극 출력 장치(3755A-N), 입력 측정 장치(315)(예를 들어, 하나 이상의 측정 장치(3760A-N)), 반응 측정 장치(320)(예를 들어, 하나 이상의 측정 장치(3760A-N)), 시뮬레이션 반응 모듈(3735), 신경 진동 모니터(3710), 센서 로그(3745), 자극 제어 모듈(3730) 및 자극 생성 정책 데이터베이스(3740)을 포함할 수 있다. 시스템(3800)의 하나 이상의 구성요소들은 개선 센터, 클리닉, 거주지, 사무실, 약국, 또는 임의의 다른 적절한 위치와 같은 임의의 환경 또는 다중 환경에 있을 수 있다. 자극(3615)에 더해, 대상체(3605)는 대상체(3605)의 감각 시스템 외부에서 발생하는 주변 잡음(3805)에 노출되거나 그에 영향을 받을 수 있다. 또한 신경계(3610)에도 영향을 미칠 수 있는, 대상체(3605)의 감각 시스템 내의 본래의 내부 잡음(310)도 있을 수 있다(예를 들어, 대상체(3605) 내에서 발생하는 임의의 시각적, 청각 적 또는 말초신경 자극)
도 38에서, 자극 생성기 모듈(3725)은 자극 출력 장치(3755A-N)에 제어 신호를 전송 또는 중계하여 자극(3615)을 생성하여 대상체(3605)의 신경계(3610)에 인가할 수 있다. 자극 생성기 모듈(3725)은 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어 신호는 연속 시간 신호 또는 주기적 이산 신호일 수 있다. 제어 신호는 하나 이상의 정의된 특징을 지정할 수 있다. 자극 생성기 모듈(3725)은 제어 신호에 대한 하나 이상의 정의된 특징을 설정 또는 정의할 수 있다. 하나 이상의 정의된 특징은 대상체(3605)의 신경계(3610)(또는 일부 구현예에서는 뇌)를 특정 주파수로 여기 또는 자극하도록 설정될 수 있다. 하나 이상의 정의된 특징은 자극(3615)의 진동의 크기, 타입(예를 들어 청각, 시각 등), 방향, 펄스 변조 방식, 주파수(또는 파장)를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 자극 생성기 모듈(3725)은 하나 이상의 정의된 특징에 기초하여 하나 이상의 자극 출력 장치(3755A-N)의 서브세트를 식별할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 정의된 특징이 자극(3615) 유형을 시각적인 것으로 지정하면, 자극 생성기 모듈(3725)은 전자 디스플레이에 대응하는 하나 이상의 자극 출력 장치(3755A-N)의 서브세트를 식별할 수 있다. 서브세트를 식별하는 것에 응답하여, 자극 생성기 모듈(3725)은 제어 신호를 하나 이상의 자극 출력 장치(3755A-N)의 서브세트로 전송 또는 중계할 수 있다.
자극 생성기 모듈(3725)로부터 제어 신호를 수신하는 것에 응답하여, 자극 출력 장치(3755A-N)는 자극(3615)을 생성하여 대상체(3605)에 적용할 수 있다. 자극 출력 장치(3755A-N)는 특히 시각 소스, 청각 소스를 포함할 수 있다. 대상체(3605)에 인가된 자극(3615)은 시각 소스로부터 발생하는 시각 자극 또는 청각 소스로부터 발생하는 청각 자극 중 적어도 하나일 수 있다.
자극 출력 장치(3725A-N) 각각은 자극 생성기 모듈(3725)로부터 제어 신호를 수신할 수 있다. 자극 출력 장치(3725A-N) 각각은 수신된 제어 신호로부터 정의된 특징을 식별하거나 액세스할 수 있다. 자극 출력 장치(3725A-N) 각각은 정의된 특징에 기초하여 대상체(3605)에게 자극(3615)을 출력 또는 인가할 것인지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어 신호는 자극(3615)이 청각 자극인 것으로 지정할 수 있다. 이러한 경우, 청각 자극에 대응하는 자극 출력 장치(3725)는 제어 신호에 포함된 정의된 특징에 기초하여 오디오 자극을 출력하기 위해 제어 신호를 사용하는 한편 다른 자극 양상(예를 들어 시각)에 대응하는 다른 자극 출력 장치는 출력을 생성하지 않도록 구성된다.
입력 측정 장치(315)는 자극(3615) 및 주위 잡음(3805)을 측정할 수 있다. 제1 측정 장치(들)(3760)는 카메라, 마이크로폰, 힘 측정기, 자이로스코프, 가속도계, 또는 자극(3615)에 대한 주변 잡음(3805)의 영향을 측정하기 위함 이므이의 적절한 장치를 포함할 수 있다. 입력 측정 장치(315)는 대상체(3605)에 적용된 자극(3615)의 측정치 및 주변 잡음(3805)을 시뮬레이션 반응 모듈(3735)로 전송할 수 있다. 일부 구현예에서, 입력 측정 장치(315)는 자극(3615) 측정치 및 주변 잡음(3805)을 신경 진동 모니터(3710)에 전송할 수 있다.
일부 구현예에서, 주변 잡음 또는 환경 내의 신호는 대상체 상 또는 주변에 위치한 센서를 통해 포착되거나 수집될 수 있다. 대상체에 제공되는 자극의 유형 및/또는 특성에 따라, 주변의 잡음을 검출하기 위해 상이한 센서가 이용될 수 있다. 예를 들어, 대상체에 청각 자극이 제공되는 구현예에서, 대상체는 주변 소리를 기록하기 위해 하나 이상의 마이크로폰을 포함하는 장치 또는 구성요소를 착용할 수 있다. 마이크는 이어 머프(ear muff), 헤드셋 등과 같은 착용가능한 장치에 장착 할 수 있다. 마이크는 착용가능한 장치, 예컨대 이어 머프, 헤드셋 등에 장착가능하다. 마이크는 대상체가 감지할 수 있는 주변 청각 신호를 잡아내기 위해 대상체의 귀에 또는 그 근방에 전략적으로 배치될 수 있다. 일부 실시 상태에서, 하나 이상의 마이크는 시스템(3800)에서 입력값으로서 사용될 수있는 주변 오디오 신호를 픽업하기 위해 머리의 전방, 중앙, 후방 또는 측면 상에 위치될 수 있다.
제공된 자극이 시각 자극의 형태인 몇몇 실시 상태에서, 대상체가 노출되는 주변 광을 결정하고자 할 수 있다. 주변 광 센서는 주변 광의 강도, 밝기 또는 다른 시각적 특성을 결정하도록 구성 될 수 있다. 센서 측정치는 시스템(3800)에 입력값으로서 제공될 수 있다. 일부 실시 상태에서, 센서는 시각 자극 동안 대상체가 착용할 수있는 안경 또는 아이웨어 상에 위치될 수 있다. 일부 실시 상태에서, 센서는 대상체에 시각적 자극을 전달하는 장치 상에 위치될 수 있다. 일부 실시 상태에서, 시스템(3800)은 주변 광의 양과 주변 광이 제공되는 자극에 대해 가질 수있는 영향을 결정하기 위해 다중 센서의 센서 측정치를 수신하도록 구성될 수 있다.
도 38에 도시된 바와 같이, 시뮬레이션 반응 모듈(3735)은 자극(3615) 및 주위 잡음을 수신할 수 있다. 시뮬레이션 반응 모듈(3735)은 주변 잡음(3805)과 함께 자극(3615)에 대한 대상체(3605)의 예측된 또는 시뮬레이션 신경 반응을 결정할 수 있다. 시뮬레이션 반응 모듈(3735)은 대상체(3605)를 비롯한 하나 이상의 대상체에 대한 반응 이력 데이터에 기초하여 대상체(3605)에 대한 모델을 유지할 수 있다. 대상체(3605)에 대한 모델은 자극 유형(예를 들어, 청각, 시각 등)에 대한 시뮬레이션 신경 반응일 수 있다. 예를 들어, 대상체(3605)에 대한 모델은 시각 피질에 대응하는 신경계(3610)의 신경 반응을 최소화하거나 그렇지 않으면 청각 자극에 대한 반응 부족을 나타낼 수 있다. 이 예에서, 모델은 또한 신경계(3610)의 시각 피질이 한 유형의 시각 자극 특징(예를 들어, 색 및 강도, 지속 시간 등)에 대해서는 어느 한 방시으로, 다른 유형의 시각 자극 특징에 대해서는 다른 방식으로 반응하도록 지정할 수 있다.
일부 구현예에서, 대상체(3605)에 대한 모델은 대상체 또는 대상체 그룹에 대해 생성된 모델의 하나 이상의 파라미터에 기초할 수 있다. 하나 이상의 파라미터는 나이, 신장, 체중, 심장 박동수 등과 같은 대상체(3605)의 임의의 신체적 특성을 포함할 수 있다. 하나 이상의 파라미터는 프롬프트를 통해 또는 NSSS(3705)로부터 피 검체(3605)로부터 수신될 수 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 파라미터는 피 검체(3605)에 자극(3615)을 인가하기 전에 하나 이상의 측정 장치(3760A-N)에 의해 측정, 결정 또는 업데이트될 수 있다. 시뮬레이션 반응 모듈(3735)은 자극(3615)이 대상체(3605)에 인가됨에 따라, 피 검체(3605)의 예측된 또는 시뮬레이션 신경 반응을 지속적으로 결정할 수 있다. 시뮬레이션 반응 모듈(3735)은 대상체(3605)의 예측된 또는 시뮬레이션 신경 반응을 신경 진동 모니터(3710)에 피드 전달 또는 전송할 수 있다.
다시 도 38을 참조하면, 시뮬레이션 반응 모듈(3735)이 예측되거나 시뮬레이션 반응을 생성함에 따라, 반응 측정 장치(320)는 자극(3615)에 대한 대상체(3605)의 신경계(3610)의 신경 반응을 측정할 수 있다. 반응 측정 장치(320)은 대상체(3605)의 신경계(3610)의 신경 반응을 측정하기 위해 임의의 모든 내부 잡음(310)도 측정할 수 있다. 반응 측정 장치(320)은 자극(3615)에 대한 대상체(3605)의 신경계(3610)의 신경 반응을 측정하기 위해, EEG 장치 또는 MEG 장치, 또는 임의의 적절한 장치를 포함할 수 있다. 제2 측정 장치(들)(3760B)는 자극(3615)에 대한 대상체(3605)의 신경계(3610)의 신경 반응을 신경 진동 모니터(3710) 및/또는 자극 제어 모듈(3730)에 전송할 수 있다.
반응 측정 장치(320)로부터 측정치를 수신한 것에 응답하여, 도 38에 도시된 바와 같은 신경 진동 모니터(3710)는 자극(3615)에 반응한 대상체(3605)의 신경계(3610)의 신경 반응을 모니터할 수 있다. 신경 진동 모니터(3710)는 반응 측정 장치(320)로부터의 측정치에 임의의 수의 신호 처리 기술을 적용하여 주변 신호에 대응하는 신경 활동으로부터 자극(3615)에 대한 신경계(3610)의 신경 반응을 분리한다. 신경 진동 모니터(3710)는 또한 대상체(3605)의 신경계(3610)의 신경 반응을 측정 또는 결정하기 위해 반응 측정 장치(320)로부터 수신된 등간격으로 샘플링된 측정치에 신호 재구성 기술을 적용할 수 있다. 신경계(3610)의 신경 반응은 자극(3615)에 대한 개별 뉴런에 의한 반응의 조합(예를 들어, 가중 평균)에 대응할 수 있다. 신경 진동 모니터(3710)는 또한 반응 측정 장치(320)로부터 수신된 랜덤 샘플링된 측정치에 압축된 감지 기술을 적용하여 대상체(3605)의 신경계(3610)의 신경 반응을 결정할 수도 있다.
신경 진동 모니터(3710)는 반응 측정 장치(320)로부터 측정치를 수신하는 동안 센서 로그(3745)를 저장, 세이브 또는 기입할 수 있다. 신경 진동 모니터(3710)는 반응 측정 장치(320)에 의해 각각의 저장된 측정 반응 측정 장치(320)를 인덱싱할 수 있다. 신경 진동 모니터(3710)는 반응 측정 장치(320)에 의해 측정된 각각의 영역에 의해 각각의 저장된 측정치를 인덱싱할 수 있다. 예를 들어, 각각의 자극 양상에 대해, 상이한 피질이 다른 것보다 더 활동적일 수 있다. 도 40에서 더 설명되는 바와 같이, 상이한 전극은 뇌의 상이한 영역을 측정 할 수 있으며, 그러한 측정치들은 상이한 영역에 의해 인덱싱될 수 있다. 신경 진동 모니터(3710)는 피 검체(3605)에 인가된 자극(3615)을 생성하는데 사용된 하나 이상의 정의된 특징에 의해 각각의 저장된 측정을 인덱싱할 수 있다. 센서 로그(3745) 상에 대상체(3605)의 신경 반응을 저장하는 것은 대상체을 구축하기 위한 것일 수 있다. 센서 로그(3745)는 신경 진동 모니터(3710)로부터의 측정 데이터를 로그할 수 있다. 센서 로그(3745)는 측정 데이터를 추적하기위한 데이터 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서 로그(3745) 내의 데이터 구조는 테이블일 수 있다. 테이블의 각 엔트리는 자극(3615)(예를 들어, 시각, 청각 등)의 자극 양상, 자극(3615)의 지속 시간, 자극(3615)의 강도, 대상체의 신체 상의 자극(3615)의 인가 영역, 자극의 펄스 변조(3615), 반응 측정 장치(310)로부터의 신경 반응 판독값 및 대상체(3605)의 신경 반응의 파워 스펙트럼을 포함할 수 있다. 또한, 테이블에는 비제한적인 예로서 자체 보고된 데이터를 비롯하여, 자극에 대해 대상체로부터 추출된 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 테이블은 대상체 만족도, 대상체의 안락함 및 경험한 부작용에 관한 데이터를 저장할 수 있다. 테이블은 또한 자극 중에 대상체의 주의력에 관한 정보를 저장할 수도 있다.
신경 진동 모니터(3710)는 반응 측정 장치(320)로부터의 측정치 및/또는 시뮬레이션 반응 모듈(3735)로부터의 시뮬레이션 신경 반응에 기초하여 자극을 조절하기 위해 자극 제어 모듈(3730)로 전송할 피드백 데이터를 결정할 수 있다. 반응 측정 장치(320)로부터의 측정치 및/또는 시뮬레이션 반응 모듈(3735)로부터의 시뮬레이션 신경 반응을 이용하여, 신경 진동 모니터(3710)는 반응 측정 장치(320)의 측정치로부터 하나 이상의 가상실제(artefacts)를 식별할 수 있다. 신경 진동 모니터(3710)는 신경 진동 모니터(3710)는 반응 측정 장치(320)로부터의 측정치로부터 하나 이상의 가상실제를 식별하기 위해 임의의 수의 신호 처리 기술을 이용할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 진동 모니터(3710)는 반응 측정 장치(320)으로부터의 측정치로부터 시뮬레이션 반응 모듈(3735)로부터 시뮬레이션 신경 반응을 차감할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 진동 모니터(3710)은 주변 잡음(3805) 및 내부 잡음(310)을 신경계(3610)의 반응으로부터 분리하여 반응 측정 장치(320)의 측정치로부터 하나 이상의 가상실제를 식별하기 위해 블라인드 신호 분리 기술(예를 들어, 주성분 분석, 독립 성분 분석, 단일값 분해 등)을 이용할 수 있다. 일부 구현예에서, 신경 진동 모니터(3710)는 필터링 기술(예를 들어, 저역 통과, 대역 통과, 고역 통과 또는 적응 필터 등)을 적용하여 하나 이상의 가상실제를 식별하기 위해 반응 측정 장치(320)로부터의 측정치에서의 내부 잡음(310) 및 주위 잡음(3805)의 영향을 억제할 수 있다. 신경 진동 모니터(3710)는 피드백 데이터를 자극 제어 모듈(3730)에 전송할 수 있다. 일부 구현예에서, 피드백 데이터는 식별된 하나 이상의 가상실제를 포함할 수 있다.
도 38을 참조하면, 신경 진동 센서(3710)로부터 수신된 피드백 데이터 및/또는 반응 측정 장치(320)로부터의 측정에 응답하여, 자극 제어 모듈(3730)은 자극 생성기 모듈(3725)에 의해 생성될 제어 신호에 대한 조정을 결정할 수 있다. 제어 신호에 대한 조정은 자극(3615)의 진동의 크기, 유형(예를 들어, 청각, 시각 등), 방향, 펄스 변조 방식, 주파수(또는 파장) 등과 같은 하나 이상의 사전 정의된 특징에 대한 변경 또는 수정일 수 있다. 자극 제어 모듈(3730)은 자극 생성 정책 데이터베이스(3740)에 기초하여 제어 신호에 대한 조정을 결정할 수 있다. 자극 생성 정책 데이터베이스(3740)는 신경 진동 모니터(3710)으로부터의 피드백 데이터에 기초해서 제어 신호에 대한 조정을 지정할 수 있다. 예를 들어, 피드백 데이터가 대상체(3605)의 신경계(3610)가 지정된 주파수보다 높은 주파수에서 발사한다는 것을 나타내는 경우 자극 생성 정책 데이터베이스(3740)는 자극 제어 모듈(3730)이, 자극(3615)이 상이한 주파수들의 세트에 있도록 하나 이상의 사전 정의된 특징들을 설정하도록 지정될 수 있다. 또 다른 예에서, 피드백이 시각적 자극에 대한 대상체(3605)의 신경계(3610)의 신경 반응이 무효(null)임을 나타내는 경우, 자극 생성 정책 데이터베이스(3740)는 자극 제어 모듈(3730)이, 시각 자극의 적용을 종료하고 자극(3615)에 대해 말초신경 자극을 적용하도록 하나 이상의 사전 정의된 특징들을 설정하도록 지정할 수 있다. 자극 제어 모듈(3730)은 자극 생성기 모듈(3725)에 이러한 조정을 전송할 수 있다.
계속 도 38을 참조하면, 자극 제어 모듈(3730)로부터 제어 신호에 대한 조정을 수신하면, 자극 생성 모듈(3725)은 차례로 하나 이상의 자극 출력 장치(3755A-N)에 보내진 제어 신호에 조정을 적용할 수 있다. 자극 생성기 모듈(3725)은 자극 제어 모듈(3730)로부터 수신된 조정에 기초하여 제어 신호에 특정된 하나 이상의 사전정의된 특징들을 조정할 수 있다. 시스템(3800)의 구성요소 및 모듈의 기능은 대상체(3605)의 신경계(3610)가 지정된 주파수에 동조될 때까지 반복될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
II. 신경 진동을 목표 주파수로 추가 유도하기 위한 자극 조정
이제 도 39를 참조하면, 도 39는 일 구현예에 따른, 신경 자극의 다양한 상태들(3905-3915)의 주파수-도메인 측정치를 도시하는 그래프들(3900)을 도시한다. 그래프(3900)는 대상체(3605)의 뇌의 뉴런들이 진동하는 주파수를 나타낼 수 있다. 피검체(3605)의 뇌의 뉴런이 진동하는 주파수는 본 명세서에서 설명된 반응 측정 장치(320) 및 신경 진동 모니터(3710)를 사용하여 측정될 수 있다. 비-동조 상태(405)에서, 대상체(3605)의 뇌의 뉴런은 자연 상태(예를 들어, 자극(3615) 이 없음)에서 진동할 수 있다. 도 39에 도시된 사례에서, 대상체(3605)의 뇌의 뉴런 중 일부는 하나 이상의 휴지 또는 고유 진동 주파수에서 진동할 수 있다.
자극(3615)은 자극 출력 장치(3755A-N)에 의해 대상체(3605)에 인가되어 신경 진동이 목표 주파수(3912)(예를 들어, 40㎐)에서 진동하도록 유도할 수 있다. 자극(3615)이 대상체(3605)에 인가된 후에, 대상체(3605)의 뇌의 뉴런 중 일부는 비-동조 상태(405)와 상이한 주파수에서 진동하기 시작할 수 있다. 부분적인 동조 상태(3910)에서, 대상체(3605)의 뇌의 복수개의 뉴런들은 목표 주파수(3912) 40 Hz에서 진동할 수 있다. 그러나,이 상태에서, 많은 뉴런은 목표 주파수(3912)와는 다른 주파수에서 여전히 진동할 수 있다.
도39에 도시된 바와 같이, 신경 진동 모니터(3710)에 의해 결정된 피드백 데이터를 사용하여, 자극(3615)은 대상체(3605)의 신경계(3610)는 목표 주파수(3912)에서 대다수의 뉴런들이 진동하도록 추가로 동조되도록, 자극 제어 모듈(3730) 및 자극 생성기 모듈(3725)에 의해 시간에 따라 조정될 수 있다. 추가 동조 상태(3915)에서는, 보다 많은 수의 뉴런이 40 Hz의 목표 주파수(3912)에서 진동할 수 있고, 보다 적은 수의 뉴런이 목표 주파수(3912)와 다른 주파수에서 진동한다. 뇌가 추가 동조 상태에 도달하여 대다수의 뉴런이 목표 주파수에서 진동하면, 인지 상태 또는 기능에 대한 불리한 결과가 완화 또는 방지되면서, 뇌의 인지 상태 또는 기능에 유익한 효과가 있을 수 있다. 이를 위해, 시스템(3800)의 구성요소 및 모듈은 뇌에 있는 뉴런이 목표 주파수에서 진동하도록 대상체에게 제공되는 자극을 조절할 수 있다.
JJ. 신경 진동을 측정하기 위한 측정 장치
이제 도 401을 참조하면, 도 40은 예시적인 구현예에 따라 자극을 측정하기위한 EEG 장치(4000)를 도시한다. EEG 장치(4000)는 측정 장치로서 6 개의 전극 패드(3760A-F)를 포함할 수 있다. 전극 패드(3760A-F) 각각은 피검체(3605)의 뇌의 6 개의 상이한 영역(4005A-F) 내의 뉴런을 통한 전류로부터의 전압 변동을 측정할 수 있다. 전압 변동은 자극(3615)에 대한 신경 반응뿐만 아니라 내부 잡음(30)도 나타내는 것일 수 있다. 적어도 하나의 전극 패드(3760A-F)는 접지 리드로서 기능할 수 있다. 적어도 하나의 다른 전극 패드(3760A-F)는 포지티브 기준 리드로서 기능할 수 있다. 전극 패드(3760A-F) 중 적어도 다른 하나는 네거티브 참조 리드로서 기능할 수 있다. 뇌로부터의 전압 변동은 양의 기준 리드 및 음의 기준 리드를 통해 대상체의 두개골의 표피에서 측정될 수 있다. 각각의 전극 패드(3760A-F)의 측정치는 신경 진동 모니터(3710)에 공급될 수 있다. 이어서 신경 진동 모니터(3710)는 본 명세서에서 상세히 설명된 바와 같이 부가적인 신호 처리를 실행할 수 있다.
이제 도 41을 참조하면, 도 41은 예시적인 구현예에 따라 자극을 측정하기 위한 MEG 장치(4100)를 도시한다. MEG 장치(4100)는 6 개의 유도 코일(3760A)-(3760F)을 측정 장치로 유지하기 위한 MEG 장치(4105)를 포함할 수 있다. 각각의 유도 코일(3760A)-(3760F)은 피검체(3605)의 뇌 내의 뉴런으로부터의 전류 변동의 자기장을 측정할 수 있다. 자기장은 자극(3615)에 대한 신경 반응 및 내부 잡음(310)을 나타낼 수 있다. 대상체(3605)의 뇌로부터 생성된 자기장과 반응 후, 유도 코일(3760A)-(3760F)은 전류를 생성할 수 있다. EEG 장치(4000)에 비해, MEG 장치(4100)는 보다 높은 시간 및 공간 해상도로 자극(3615)에 대한 대상체(3605)의 뇌의 반응을 측정할 수 있다. 각각의 유도 코일(3760A-F)의 측정치는 신경 진동 모니터(3710)에 공급될 수 있다. 신경 진동 모니터(3710)는 유도 코일(3760A)-(3760F) 각각으로부터의 자기장 판독값의 분포를 분석할 수 있다. 이어서 신경 진동 모니터(3710)는 본 명세서에서 상세히 설명된 바와 같이 추가적인 신호 처리를 실행할 수 있다.
또한, 자극(3615)이 적용될 때 대상체(3605)의 신경 반응을 측정하는데 사용될 수있는 다른 유형의 측정 장치가 있을 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 측정 장치(3760A)-(3760N)는 자기 공명 영상(MRI) 스캐닝 장치 일 수 있고 신경 진동 모니터(3710)는 측정 장치(3760A)-(3760N)의 판독값으로부터 기능성 자기 공명 영상(fMRI)을 생성할 수 있다. 하나 이상의 측정 장치(3760A)-(3760N)는 자극(3615)에 대한 대상체(3605)의 신경계(3610)의 신경 반응을 측정하기 위한 임의의 적절한 장치일 수 있다.
KK . 신경 진동 신경 진동을 유도하기 위해 외부 자극 적용시 대상체의 주의력 모니터링 시스템
이제 도 42를 참조하면, 도 42는 예시적인 일 구현예에 따라, 신경 진동을 유도하기 위한 외부 자극의 적용 동안 대상체의 주의력을 모니터링 하기 위한 시스템(4200)을 도시한 블록도이다. 대상체(3605)가 주의를 기울이는지 여부는 자극(3615)이 대상체(3605)의 신경계(3610)를 특정 주파수로 동조시키는 데 얼마나 효과적인지 또는 원하는 목표 주파수에서 신경 진동을 유도하는지와 상관관계에 있을 수 있다. 예를 들어, 대상체(3605)가 자극(3615)에 집중하는 경우, 대상체(3605)의 신경계(3610)는 특정 주파수로 동조될 가능성이 더 높아져서 더 많은 뉴런이 목표 주파수에서 진동하게된다. 시스템(4200)은 신경 진동 모니터(3710)이 대상체 주의력 모니터(3715)에 의해 대체된 것을 제외하고 도 3-6을 참조로 자세히 설명된 시스템(3800)과 유사할 수 있다. 또한, 주변 잡음(4205)은 주위 잡음(3805) 및 입력 측정 장치(4210)(예를 들어, 하나 이상의 측정 장치(3760A-N))와 동일 또는 상이한 유형일 수 있고 시스템(4200)에서 사용된 주의력 측정 장치(4215)(예컨대 하나 이상의 측정 장치(3760A-N))는 입력 측정 장치(315) 및 시스템(3800)의 반응 측정 장치(320)과 동일 도는 상이한 유형일 수 있다. 신경 진동 모니터(3710)를 대상체 주의력 모니터(3715)로 대체함으로써, 시스템(4200)의 다른 구성요소 및 모듈의 기능도 변경될 수 있다.
주의력 측정 장치(4210)는 자극(3615)에 대한 대상체(3605)의 동작 반응을 측정할 수 있다. 대상체(3605)의 동작 반응은, 대상체(3605)가 자극(3615)의 적용을 알고 있는지 또는 이에 주의를 기울이는지에 따라, 예를 들어, 자극에 대한 비자발적, 자율적, 반사적 및 자발적 반응을 포함할 수 있다. 주의력 측정 장치(4210)는 자극(3615)에 대한 대상체(3605)의 신경계(3610)의 동작 반응을 측정하기 위해 카메라, 마이크로폰, 힘 측정기, 자이로 스코프, 가속도계 또는 임의의 적절한 장치를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 주의력 측정 장치(4210)는 대상체(3605) 상에 설정될 수 있다. 제2 측정 장치(들)(3760B)는 자극(3615)에 대한 대상체(3605)의 동작 반응을 대상체 주의력 모니터(3715) 및 자극 제어 모듈(3730)에 전송할 수 있다.
도 42를 계속 참조하면, 주의력 측정 장치(4210)로부터의 측정치 수신에 응답하여, 대상체 주의력 모니터(3715)는 자극(3615)의 적용과 함께 대상체(3605)의 동작 반응을 모니터링할 수 있다. 대상체 주의력 모니터(3715)는 임의의 수의 신호 처리 기술을 주의력 측정 장치(4210)로부터의 측정치에 적용할 수 있다. 대상체 주의력 모니터(3715)는 신호 재구성 기술을 주의력 측정 장치(4210)로부터 수신된 등간격 샘플링된 측정치에 적용하여 대상체(3605)의 동작 반응을 결정할 수 있다. 대상체 주의력 모니터(3715)는 주의력 측정 장치(4210)로부터 수신된 랜덤 샘플링된 측정치들에 압축된 감지 기술들을 적용하여 대상체(3605)의 동작 반응을 결정할 수 있다. 대상체 주의력 모니터(3715)는 주의력 측정 장치(4210)로부터 수신된 측정치로부터의 패턴 인식 알고리듬을 적용하여 대상체(3605)로부터 하나 이상의 큐(cues)를 식별할 수 있다. 예를 들어, 측정 장치(들)(3760B)이 대상체(3605)의 전신을 겨냥한 카메라인 경우, 대상체 주의력 모니터(3715)는 측정 장치(들)(3760B)에 의해 찍힌 이미지에 객체 인식 기술을 적용하여 대상체(3605)의 동작 반응(예를 들어, 자세, 동작 등)을 검출할 수 있다.
대상체 주의력 모니터(3715)는 주의력 측정 장치(4210)로부터 측정치를 수신하는 동안 센서 로그(3745)를 저장, 세이브 또는 기록할 수 있다. 대상체 주의력 모니터(3715)는 주의력 측정 장치(4210)에 의해 각각 저장된 측정치를 인덱싱할 수 있다. 대상체 주의력 모니터(3715)는 자극(3615)(예를 들어, 시각, 청각 등)의 각 양상에 의해 각각 저장된 측정치를 인덱싱할 수 있다. 대상체 주의력 모니터(3715)는 대상체(3605)에 인가된 자극(3615)을 생성하는데 사용된 하나 이상의 정의된 특징에 의해 각각 저장된 측정치를 인덱싱할 수 있다. 대상체(3605)의 동작 반응을 센서 로그(3745)에 저장하는 것은, 대상체(3605)의 프로파일을 구축 또는 업데이트하고자 하는 것일 수 있다. 센서 로그(3745)는 대상체 주의력 모니터(3715)로부터의 측정 데이터를 로그할 수 있다. 센서 로그(3745)는 측정 데이터를 추적하기 위한 데이터 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서 로그(3745) 내의 데이터 구조는 테이블일 수 있다. 테이블의 각 엔트리는 특히 자극(3615)(예를 들어, 시각, 청각 등)의 자극 양상, 자극(3615)의 지속 시간, 자극(3615)의 강도, 대상체 신체 상의 자극(3615)의 적용 영역, 자극(3615)의 펄스 변조, 주의력 측정 장치(4215)로부터의 측정치 등을 포함할 수 있다.
대상체 주의력 모니터(3715)는 주의력 측정 장치(4210)로부터의 측정치 및/또는 시뮬레이션 반응 모듈(3735)로부터의 시뮬레이션 동작 반응에 기초하여 자극(3615)을 조정하기 위해 자극 제어 모듈(3730)로 전송할 피드백 데이터를 결정할 수 있다. 주의력 측정 장치(4210)로부터의 측정치 및/또는 시뮬레이션 반응 모듈(3735)로부터의 시뮬레이션 동작 반응을 이용하여, 대상체 주의력 모니터(3715)는 자극(3615)가 인가되는 동안, 대상체(3605)가 주의를 기울이는지 여부를 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 대상체 주의력 모니터(3715)는
시뮬레이션 반응 모듈(3735)로부터의 시뮬레이션 동작 반응과 주의력 측정 장치(4210)로부터의 측정치 사이의 차이를 결정할 수 있다. 이 차이는 대상체가 주의를 기울이는 동안 대상체(3605)의 동작 반응과 대상체가 자극(3615)의 적용 또는 자극에 주의를 기울이지 않는 동안의 대상체(3605)의 동작 반응 사이의 불일치를 나타낼 수 있다. 결정된 차이를 이용하여, 대상체 주의력 모니터(3715)는 대상체(3605)가 자극(3615)이 가해지는 동안 주의를 기울이고 있는지를 결정할 수 있다.
일부 구현예에서, 대상체 주의력 모니터(3715)는 주의력 측정 장치(4210)로부터의 측정치에 적용된 패턴 인식 알고리즘을 사용하여 식별된 하나 이상의 큐를 사용하여 대상체(3605)가 주의를 기울이는지의 여부를 결정할 수 있다. 하나 이상의 큐들의 서브세트는 자극(3615)이 가해지는 동안 주의를 기울이는 대상체(3605)를 나타낼 수 있다. 하나 이상의 큐들의 또 다른 서브세트는 자극(3615)이 가해지는 동안 주의를 기울이지 않는 대상체(3605)를 나타낼 수 있다. 대상체 주의력 모니터(3715)는 자극 제어 모듈(3730)에 피드백 데이터로서 자극(3615)을인가하는 동안 대상체(3605)가 주의를 기울이는지 여부에 대한 결정을 전송할 수 있다.
여전히 도 42를 참조하면, 대상체 주의력 모니터(3715)로부터 수신된 피드백 데이터 및/또는 주의력 측정 장치(4210)으로부터의 측정치에 응답하여, 자극 제어 모듈(3730)은 자극 생성기 모듈(3725)에 의해 생성될 제어 신호에 대한 조정을 결정할 수 있다. 제어 신호에 대한 조정은 자극(3615)의 진동의 크기, 자극 양상(예를 들어, 청각, 시각 등), 자극 양상의 특징, 방향, 펄스 변조 방식, 주파수(또는 파장)과 같은 하나 이상의 사전정의된 특징에 대한 변경 또는 수정일 수 있다. 자극 제어 모듈(3730)은 자극 생성 정책 데이터베이스(3740)에 기초하여 제어 신호에 대한 조정을 결정할 수 있다. 자극 생성 정책 데이터베이스(3740)는 대상체 주의력 모니터(3715)로부터의 피드백 데이터에 기초하여 제어 신호의 조정을 명시할 수 있다. 예를 들어, 대상체(3605)가 자극(3615)가 가해지는 동안 주의를 기울이지 않는 것으로 피드백 데이터가 가리키면, 자극(3615)이 다른 유형이 되도록(예컨대 청각 자극에서 전류 자극으로) 자극 생성 정책 데이터베이스(3740)로 하여금 하나 이상의 사전정의된 특징을 설정하도록 지정할 수 있다. 자극 제어 모듈(3730)은 자극 생성기 모듈(3725)에 조정을 전송할 수 있다.
자극 제어 모듈(3730)로부터 제어 신호에 대한 조정이 수신되면, 자극 생성기 모듈(3725)은 이번에는 하나 이상의 자극 출력 장치(3755A-N)에 전송된 제어 신호에 조정을 적용할 수 있다. 자극 생성기 모듈(3725)은 자극 제어 모듈(3730)로부터 수신된 조정에 기초하여 제어 신호에 특정된 하나 이상의 소정의 특성을 조정할 수 있다. 시스템(3800)의 구성요소 및 모듈의 기능은 대상체(3605)의 신경계(3610)가 특정 주파수로 동조되거나 또는 대상체(3605)가 자극(3615)의 적용에 주의를 기울일 때까지 반복될 수 있다.
이제 도 43을 참조하면, 도 43은 본 명세서에 설명된 시스템 및 방법과 관련하여, 대상체의 주의력에 기초하여 신경 진동을 유도하기 위해 외부 자극을 조정하기 위한 환경(4300)을 나타낸 블록도이다. 환경(4300)은 도 36을 참조하여 상세히 설명된 환경(3600)과 유사하거나 동일할 수 있다. 도 43에 도시된 예에서, 대상체(3605)의 신경계(3610)를 여기 또는 자극시키기 위해 인가된 자극(3615)은 시각적 자극일 수 있다. 자극(3615)을 출력하는 자극 출력 장치(3755A-N)는 대상체(3605)의 눈(4305)으로 향할 수 있다. 눈(4305)으로부터의 대상체 동작 반응을 측정하기 위해, 주의력 측정 장치(4210)는 카메라, 가속도계 및 자이로스코프가 구비된 안구 추적기일 수 있다. 주의력 측정 장치(4210)는 또한 눈(4305)의 전후방의 차이를 측정하는 EOG 장치일 수도 있다.
도 42의 관점에서, 주의력 측정 장치(4210)는 자극(3615)을 대상체(3605)에 인가하면서, 대상체(3605)의 눈(4305)의 동작 반응을 기록할 수 있다. 일부 구현예에서, 주의력 측정 장치(4210)는 안구 추적 장치 또는 응시 추적 장치일 수 있고, 대상체 주의력 모니터(3715)는 망막 또는 동공의 시선 방향에 기초하여 사용자가 광 펄스에 제공하는 주의 수준을 결정하기 위해 주의력 측정 장치(4210)로부터의 판독값을 사용할 수 있다. 주의력 측정 장치(4210)는 눈 움직임을 측정하여 사용자가 광 펄스에 대해 지불하는 주의 수준을 결정할 수 있다. 대상체(3605)가 광 펄스에 만족할만한 양의 주의 수준을 지불하지 않는다(예를 들어, 광원의 직접 시야를 벗어난 시선 방향 또는 임계치보다 큰 눈 움직임 수준)고 결정하는 것에 응답하여, 대상체 주의력 모니터(3715)로부터의 피드백을 사용하여 사용자의 주의를 끌기 위해 광원의 파라미터를 변경할 수 있다. 예를 들어, 자극 출력 장치(3755A-N)는 광 펄스의 강도를 증가 시키거나, 광 펄스의 색을 조정하거나, 광 펄스의 지속 기간을 변경할 수 있다. 자극 출력 장치(3755A-N)는 광 펄스의 하나 이상의 파라미터를 무작위로 변화시킬 수 있다. 자극 출력 장치(3755A-N)는 대상체(3605)의주의를 회복하도록 구성된 주의력 탐색 광 시퀀스를 개시할 수 있다. 예를 들어, 광 시퀀스는 광 펄스의 색 또는 강도를 소정의 랜덤 또는 슈도-랜덤 패턴 방식으로 변화시키는 것을 포함할 수 있다. 시각 시그널링 구성요소가 여러 개의 광원을 포함하는 경우, 주의을 끄는 광 시퀀스에 따라 서로 다른 광원을 유효화 또는 무효화할 수 있다. 따라서, 자극 출력 장치(3755A-N) 및 주의력 측정 장치(4210)는 대상체 주의력 모니터(3715)와 상호 작용하여 사용자가 광 펄스에 제공하고 있는 주의 수준을 결정하고, 주의력 수준이 임계치 미만으로 떨어지면 사용자의 주의를 다시 끌기 위해 광 펄스를 조정할 수 있다. 일부 구현예에서, 자극 출력 장치(3755A-N)는 소정의 시간 간격(예를 들어, 매 5 분, 10 분, 15 분 또는 370 분)으로 광 펄스 또는 광파 중 하나 이상의 파라미터를 변경 또는 조정하여 사용자의 주의 수준을 유지하거나 회복할 수 있다.
자극(3615)이 가해지는 동안, 대상체(3605)의 눈(4305)은 비자발적으로 반응할 수 있다(예를 들어, 경련 또는 다른 움직임). 대상체(3605)의 눈(4305)에 의한 추적된 움직임들 중 일부는 자연적 또는 비자발적인 변동(예를 들어, 자극(3615)의 유무에 관계없이 발생하는 망막 지터 또는 다른 움직임)의 일부일 수 있고, 대상체(3605)가 주의를 기울이지 않는 것에 대응하지 않을 수 있다. 대상체의 눈(4305)에 의한 다른 추적된 움직임은 자극(3615)의 적용에 대한 자발적인 반응의 일부일 수 있고, 대상체(3605)가 주의를 기울이지 않거나 불편한 상태임을 나타낼 수 있다. 대상체 주의력 모니터(3715)는 눈(4305)의 자연적인 변동(예를 들어, 동공 위치의 수 마이크로미터 만큼의 임계 변화)에 대응하는 알려진 움직임을 저장할 수 있다. 대상체(3605)의 눈(4305)의 판독값(3620) 또는 측정값은 주의력 측정 장치(4210)에 의해 취해질 수 있고, 대상체 주의력 모니터(3715)에 입력될 수 있다.
도 43을 참조로 여전히 도 42에 대해 설명하면, 대상체 주의력 모니터(3715)는 자극(3615)의 인가 동안 대상체(3605)가 주의를 기울이는지 결정하기 위해 주의력 측정 장치(4210)로부터의 판독값(3620)을 처리할 수 있다. 대상체 주의력 모니터(3715)는 하나의 샘플 시간에서 다음 샘플 시간까지 주의력 측정 장치(4210)의 측정치로부터의 안구 위치의 변화율을 계산할 수 있다. 대상체 주의력 모니터(3715)는 또한 다수의 샘플에 걸쳐 주의력 측정 장치(4210)의 측정치로부터의 안구 위치 변화의 빈도를 계산할 수 있다. 대상체 주의력 모니터(3715)는 또한 자극(3615)의 초기 적용에 대해 주의력 측정 장치(4210)의 측정치로부터의 안구 위치의 변화의 타이밍을 계산할 수 있다. 안구의 비자발적 움직임과 자발적 움직임을 구별시키는 컷오프로서 임계치 변화를 사전 설정할 수 있다. 대상체 주의력 모니터(3715)는 계산된 변화율 또는 변화 빈도를 임계 변화와 비교하여 대상체(3605)가 자극(3615)의 가해지는 동안 주의를 기울였는지 여부를 결정할 수 있다. 임계 변화는 안구 움직임이 비자발적인지 또는 자발적인지를 나타낼 수도 있다.
계산된 변화율이 임계치 변화보다 작다고 결정하면, 대상체 주의력 모니터(3715)는 안구 움직임이 비자발적(또는 자연스러운)이었다고 결정하고 대상체(3605)가 자극(3615)의 적용에 주의를 기울인다고 결정할 수 있다. 계산된 변화 빈도가 임계치 변화보다 작다는 결정에 응답하여, 대상체 주의력 모니터(3715)는 또한 안구 움직임이 비자발적(또는 자연스러운)이었다고 결정할 수 있고 대상체(3605)가 자극(3615)의 적용에 주의를 기울인다고 결정할 수 있다. 계산된 타이밍 변화가 임계치 미만이라는 결정에 응답하여, 대상체 주의력 모니터(3715)는 또한 안구 움직임이 비자발적(또는 자연스러운)이었다고 결정할 수 있고 대상체(3605)가 자극(3615)의 적용에 주의를 기울인다고 결정할 수 있다.
대상체 주의력 모니터(3715)는 대상체(3605)가 주의력 측정 장치(4210)로부터의 다양한 측정치에 기초하여 자극(3615)의 적용에 주의를 기울이고 있다고 결정할 수 있다. 대상체 주의력 모니터(3715)는 자극(3615)이 가해지는 동안 대상체(3605)가 주의를 기울이는지를 결정하기 위해, 예컨대 머리 위치, 몸 위치, 몸 방향 등과 같은 다른 큐를 이용할 수 있다. 이어서, 대상체 주의력 모니터(3715)는 자극(3615)이 가해지는 동안 대상체(3605)가 주의를 기울이는지 여부에 대한 결정을 자극 제어 모듈(3730), 자극 생성기 모듈(3725), 및 자극 출력 장치(3755A-N)에 피드백시킬 수 있다. 자극(3615)은 대상체 주의력 모니터(3715)로부터의 피드백에 기초하여 차례로 조정될 수 있다.
한편, 계산된 변화율이 임계치 변화보다 크다고 결정되면, 대상체 주의력 모니터(3715)는 안구 움직임이 자발적이라고 결정할 수 있고, 대상체(3605)가 자극(3615)의 적용에 대해 주의하지 않는다고 결정할 수 있다. 계산된 빈도 변화가 임계 변화보다 작다는 결정에 응답하여, 대상체 주의력 모니터(3715)는 또한 안구 움직임이 자발적이었다고 결정할 수 있고 대상체(3605)가 자극(3615)의 적용에 대해 주의하지 않는다고 결정할 수 있다. 계산된 변화 타이밍이 임계치보다 작다는 결정에 응답하여, 대상체 주의력 모니터(3715)는 또한 안구 움직임이 자발적이었다고 결정할 수 있고 대상체(3605)가 자극의 적용에 대해 주의하지 않는다고 결정할 수 있다. 대상체 주의력 모니터(3715)는 주의력 측정 장치(4210)로부터의 다양한 측정치에 기초하여 대상체(3605)가 자극(3615)의 인가에 대해 주의를 기울이지 않는다고 결정할 수 있다. 도 42를 계속 참조하면, 대상체(3615)가 자극(3615)의 적용에 주의하지 않는다는 결정에 응답하여, 대상체 주의력 모니터(3715)는 피드백 데이터를 자극 제어 모듈(3730)에 전송할 수 있다. 자극 제어 모듈(3730)은 자극 생성 정책에 액세스하여 대상체(3605)가 자극(3615)에 주의를 기울이게 하는 하나 이상의 자극 생성 정책을 식별할 수 있다. 하나 이상의 자극 생성 정책의 예로는: 시각 자극의 경우 색, 색의 강도 또는 광 펄스의 지속기간의 변화; 청각 자극의 경우 음량 변화, 톤의 변화 또는 음파의 지속기간의 변화; 말초신경 자극의 경우 강도 변화, 강도의 지속기간; 진폭의 변화, 펄스 변조의 변화를 들 수 있다.
일단 대상체(3605)가 자극(3615)에 주의하도록 하는 하나 이상의 자극 생성 정책이 식별되면, 자극 제어 모듈(3730)은 하나 이상의 자극 생성 정책을 자극 생성기 모듈(3725)로 전송 또는 중계할 수 있다. 유사한 기술은 대상체(3605)가 다른 유형의 자극(예를 들어 청각 등)의 적용에 주의를 기울이는지, 그리고 대상체(3605)가 피드백 데이터에 기초해서 자극(3615)에 주의를 기울이는지를 결정하기 위해 유사한 기술을 이용할 수 있다.
일부 구현예에서, 대상체(3605)가 주의를 기울이지 않음을 가리키는 피드백 데이터가 수신되면, 자극 생성기 모듈(3725)은 자극 출력 장치에 제어 신호를 전송하여 대상체(3605)를 프롬프트할 수 있다. 프롬프트는 자극 출력 장치(3755)의 전기 디스플레이 상에 표시될 수 있다. 프롬프트는, 예를 들어, 대상체(3605)가 왜 주의를 기울이지 않는지에 관해 입력하도록 대상체(3605)에게 묻는 질문을 포함할 수 있다. 자극 출력 장치(3755)에 의해 취해진 대상체(3605)로부터의 입력은 자극 생성 정책 데이터베이스(3740)로부터의 하나 이상의 자극 생성 정책을 선택하기 위한 자극 생성기 모듈(3725) 및/또는 또는 자극 제어 모듈(3730)일 수 있다.
LL 신경 진동을 유도하기 위한 외부 자극의 적용 중 대상체의 생리 상태를 모니터링하기 위한 시스템
이제 도 44를 참조하면, 도 44는 일 구체예에 따라, 신경 진동을 유도하기 위한 외부 자극의 인가 동안 대상체의 생리 상태를 모니터링하기 위한 시스템(4400)을 나타내는 블록도이다. 특정 생리 반응은 대상체(3605)의 신경계(3610)가 자극(3615)에 반응한다는 것을 나타낼 수 있다. 대상체(3605)가 생리학적으로 어떻게 반응하는지는 자극(3615)이 대상체(3605)의 신경계(3610)에 얼마나 효과적으로 동조하는지와 상관관게가 있을 수 있다. 예를 들어, 피험체(3605)가 자극(3615)에 응답하여 통증 또는 다른 불쾌한 느낌을 나타내는 경우, 자극(3615)은 대상체(3605)의 신경계(3610)를 특정 주파수로 동조시키는데 효과적이지 않을 수 있다. 시스템(4400)은 신경 진동 모니터(3710)이 대상체 생리 모니터(3720)로 대체된 것을 제외하고, 도 3-6을 참조로 설명된 시스템(3800)과 유사할 수 있다. 또한, 주위 잡음(4405)은 주변 잡음(3805)과 동일 또는 상이한 유형일 수 있고, 시스템(4400)에서 사용되는 입력 측정 장치(4410)(예를 들어, 하나 이상의 측정 장치 3760A-N) 및 생리 측정 장치(4415)(예를 들어, 하나 이상의 측정 장치 3760A-N)는 시스템(3800)의 입력 측정 장치(310) 및 반응 측정 장치(320)과 상이하거나 동일한 유형일 수 있다. 신경 진동 모니터(3710)를 대상체 생리 모니터(3720)로 대체시킴으로써, 시스템(4400)의 다른 구성요소 및 모듈의 기능 또한 변경될 수 있다.
생리 측정 장치(4415)로부터 측정치를 수신하는 것에 응답하여, 대상체 생리 모니터(3720)는 자극(3615)의 인가에 따른 대상체(3605)의 생리적 반응을 모니터링할 수 있다. 대상체 생리 모니터(3720)는 임의의 수의 신호 처리 기술을 생리 측정 장치(4415)로부터의 측정치에 적용할 수 있다. 대상체 생리 모니터(3720)는 신호 재구성 기술을 생리 측정 장치(4415)로부터 수신된 등간격 샘플링된 측정치에 적용하여 대상체(3605)의 생리 반응을 결정할 수 있다. 대상체 생리 모니터(3720)는 생리 측정 장치(4415)로부터 수신된 랜덤 샘플링된 측정치들에 압축된 감지 기술들을 적용하여 대상체(3605)의 생리 반응을 결정할 수 있다.
도 44에 도시된 바와 같이, 대상체 생리 모니터(3720)는 생라 측정 장치(4415)로부터 수신된 측정치로부터 패턴 인식 알고리즘을 적용하여 대상체(3605)로부터 하나 이상의 큐를 식별할 수 있다. 일부 구현예에서, 생리 측정 장치(4415)는 대상체(3605)의 심박수를 측정하기 위한 심박 모니터일 수 있다. 대상체 생리 모니터(3720)는 대상체 3605의 심박수의 증가 또는 감소를 식별하기 위해 필터링 기술을 적용할 수 있다. 일부 구현예에서, 생리 측정 장치(4415)는 체온계일 수 있다. 대상체 생리 모니터(3720)는 대상체(3605)의 체온의 증가 또는 감소를 식별하기 위해 필터링 기술을 적용할 수 있다. 일부 구현예에서, 생리 측정 장치(4415)는 혈압계일 수 있다. 대상체 생리 모니터(3720)는 대상체(3605)의 혈압의 증가 또는 감소를 식별하기 위해 필터링 기술을 적용할 수 있다. 일부 구현예에서, 생리 측정 장치(4415)는 대상체(3605)의 호흡수를 측정하기위한 호흡수 미터일 수 있다. 대상체 생리 모니터(3720)는 대상체(3605)의 호흡 수의 증가 또는 감소를 식별하기 위해 필터링 기술을 적용할 수 있다. 일부 구현예에서, 생리 측정 장치(4415)는 EEG 장치(4000)와 유사하지만, 대상체의 다른 신체 부위에 적용되어, 대상체의 갈바닉 피부 반응을 측정하기 위한 전기 피부 측정 장치일 수 있다. 대상체 생리 모니터(3720)는 대상체(3605)의 갈바닉 피부 반응의 증가 또는 감소를 식별하는 필터링 기술을 적용할 수 있다. 생리 측정 장치(4415)는 자극(3615)이 가해지는 동안 피 검체(3605)의 생리 상태를 측정하는 임의의 장치일 수 있다.
대상체 생리 모니터(3720)는 생라 측정 장치(4415)로부터 측정치를 수신하는 동안 센서 로그(3745)를 저장, 저장 또는 기입할 수 있다. 대상체 생리 모니터(3720)는 생라 측정 장치(4415)로부터 각각의 저장된 측정치를 인덱싱할 수 있다. 대상체 생리 모니터(3720)는 자극(3615)(예를 들어, 시각, 청각 등)의 각 양상에 의해 각각의 저장된 측정치를 인덱싱할 수 있다. 대상체 생리 모니터(3720)는 생라 측정 장치(4415)에 의해 저장된 데이터를 인덱스할 수 있다. 대상체 생리 모니터(3720)는 대상체(3605)에 인가된 자극(3615)을 생성하는데 사용된 하나 이상의 정의된 특징에 의해 저장된 데이터를 인덱싱할 수 있다. 대상체(3605)의 생리 상태 또는 반응을 센서 로그(3745)상에 저장하는 것은 피검체(015)의 프로파일을 구축하는 것일 수 있다. 센서 로그(3745)는 대상체 생리 모니터(3720)로부터의 측정 데이터를 로그할 수 있다. 센서 로그(3745)는 측정 데이터의 트랙을 유지하기 위한 데이터 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서 로그(3745) 내의 데이터 구조는 테이블일 수 있다. 테이블의 각 엔트리는 자극(3615)의 자극 양상(예를 들어, 시각, 청각 등), 자극(3615)의 지속 시간, 자극(3615)의 강도, 대상체의 신체 상의 자극이 가해지는 영역, 자극(3615)의 펄스 변조, 및/또는 대상체 생리 모니터(3720)로부터의 생리학적 판독값을 포함할 수 있다.
대상체 생리 모니터(3720)는 생리 측정 장치(4415)로부터의 측정치 및/또는 시뮬레이션 반응 모듈(3735)로부터의 시뮬레이션 생리적 반응에 기초하여 자극(3615)을 조정하기 위해 자극 제어 모듈(3730)에 전송할 피드백 데이터를 결정할 수 있다. 생체 측정 장치(4415) 및/또는 시뮬레이션 반응 모듈(3735)로부터의 시뮬레이션 생리적 반응에 기초한 측정치를 이용하여, 대상체 생리 모니터(3720)는 대상체(3605)가 자극(3615)의인가에 반응성인지 여부를 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 대상체 생리 모니터(3720)는 시뮬레이션 반응 모듈(3735)로부터의 시뮬레이션 생리적 반응과 생리 측정 장치(4415)로부터의 측정차 간의 차이를 결정할 수 있다. 그 차이는 자극(3615)의 적용에 반응성인 대상체(3605)의 생리적 반응들과 그 적용에 반응하지 않는 대상체(3605)의 생리적 반응 사이의 불일치를 나타낼 수 있다. 결정된 차이를 이용하여, 대상 생리 모니터링 장치(3720)는 대상체(3605)가 자극(3615)의 적용에 반응하는지 여부를 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 대상체 생리 모니터(3720)는 대상체(3605)가 반응성인지 결정하기 위해 생리 측정 장치(4415)로부터의 측정치에 적용된 패턴 인식 알고리즘을 사용하여 식별된 하나 이상의 큐를 이용할 수 있다. 하나 이상의 큐들의 서브 세트는 피 검체(3605)에 영향을 미치는 자극(3615)을 나타낼 수 있다. 하나 이상의 큐의 다른 서브 세트는 피 검체(3605)에 영향을 미치지 않는 자극(3615)을 나타낼 수 있다. 대상체 생리 모니터(3720)는 대상체(3605)가 자극 제어 모듈(3730)에 대한 피드백 데이터로서 자극(3615)의 적용에 반응하는지의 결정을 전송할 수 있다.
대상체 생리 모니터(3720)로부터 수신된 피드백 데이터에 응답하여, 자극 제어 모듈(3730)은 자극 생성기 모듈(3725)에 의해 생성될 제어 신호에 대한 조정을 결정할 수 있다. 제어 신호에 대한 조정은 자극(3615)의 진동의 크기, 유형(예를 들어, 청각, 시각 등), 방향, 펄스 변조 방식 또는 주파수(또는 파장)와 같은 하나 이상의 사전 정의된 특징에 대한 변경 또는 수정일 수 있다. 자극 제어 모듈(3730)은 자극 생성 정책 데이터베이스(3740)에 기초하여 제어 신호에 대한 조정을 결정할 수 있다. 자극 생성 정책 데이터베이스(3740)는 대상체 생리 모니터(3720)로부터의 피드백 데이터에 기초하여 제어 신호에 대한 조정을 특정할 수 있다. 어떤 피드백 데이터는 대상체(3605)가 원치않는 방식으로 자극(3615)에 반응하고 있음을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 피드백 데이터는 대상체(3605)가 통증을 느낄 수 있음을 나타내는 자극(3615)의 인가에 응답하여 대상체(3605)의 혈압이 증가하고 있음을 나타낼 수 있다. 자극 생성 정책 데이터베이스(3740)는 자극 제어 모듈(3730)이, 대상체(3605)의 통증이나 다른 불편함을 감소시키기 위해 자극(3615)의 강도를 낮추도록(예컨대 청각 자극의 음량을 감소시키거나 또는 전류 자극을 위해 앰프를 감소시킴) 하나 이상의 사전정의된 특징들을 설정하도록 명시할 수 있다. 또 다른 예에서, 피드백 데이터는 대상체(3605)의 땀샘으로부터의 땀의 증가에 대응하여 대상체(3605)의 갈바니 피부 반응이 증가했다는 것을 나타낼 수 있다. 자극 생성 정책 데이터(3740)는 대상체(3605)의 갈바니 피부 반응이 정상값으로 감소 할 때까지 자극(3615)를 끄도록 하나 이상의 사전정의된 특징들을 설정하도록 자극 제어 모듈(3730)을 지정할 수 있다. 자극 제어 모듈(3730)은 자극 생성기 모듈(3725)에 조정을 전송할 수 있다.
자극 제어 모듈(3730)로부터 제어 신호에 대한 조정을 수신하면, 자극 생성기 모듈(3725)은 차례로 하나 이상의 자극 출력 장치(3755A-N)에 전송된 제어 신호에 조정을 적용할 수 있다. 자극 생성기 모듈(3725)은 자극 제어 모듈(3730)로부터 수신된 조정에 기초하여 제어 신호에 특정된 하나 이상의 사전정의된 특징들을 조정할 수 있다. 시스템(3800)의 구성요소 및 모듈의 기능은 대상체(3605)의 신경계(3610)가 특정 주파수로 동조되거나 또는 대상체(3605)가 자극(3615)의 적용에 주의를 기울일 때까지 반복될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
MM. 신경 진동을 유도하기 위해 외부 자극이 인가되는 동안 다중 자극을 동기화히기 위한 시스템
이제 도 45를 참조하면, 도 45는 예시적인 일 구현예에 따라 신경 진동을 유도하기 위해 다중 자극을 동기화하기 위한 시스템(4500)을 나타내는 블록도이다. 시스템(4500)은 도 38-41을 참조하여 본 명세서에서 설명된 시스템(3800)과 유사하되, 다수의 자극 출력 장치들(3755A-N) 및 다중 자극 동기화 모듈(3750)이 추가된 것이다. 대응하는 복수의 자극 출력 장치(3755A-N)로부터의 복수의 자극이 대상체(3605)의 신경계(3610)에 인가될 수 있다. 대상체(3605)의 신경계(3610)는 이어서 자극(3615)의 지정된 주파수에 부분적으로 또는 추가로 동조될 수 있으나(예를 들어, 도 39의 부분적으로 동조된 상태(3910) 및 추가적으로 동조된 상태(3915)), 신경계(3610)의 다른 영역들에서의 신경 진동은 페이즈 내에 있지 dskg을 수 있다(예를 들어, 동일한 시간에 발사하지 않음). 또한, 대상체(3605)의 신경계(3610)에 대한 자극(3615)의 효과를 연장시키기 위해 신경계(3610)의 상이한 부분을 약간 다른 위상으로 갖는 것이 바람직할 수 있다. 다중 자극 동기화 모듈(3750)은 자극 제어 모듈(3730)과 연계하여 대상체(3605)의 신경계(3610)의 상이한 영역에서 신경 진동의 위상을 정렬하도록 구성될 수 있다.
시스템(4500)에서, 반응 측정 장치(320)는 대상체(3605)의 신경계(3610)의 각각의 측정된 영역에 대한 복수의 자극(3615)에 응답하여 대상체(3605)의 신경계(3610)의 신경 반응을 측정할 수 있다. 신경 진동 모니터(3710)는 피드백 데이터를 생성하기 위해 대상체의 신경계(3610)의 측정 영역 각각에서 반응 측정 장치(320)로부터의 측정치를 처리할 수 있다. 반응 측정 장치(320)는 측정된 영역 각각에 대한 다중 자극 동기화 모듈(3750)에 측정치를 전송할 수 있다. 신경 진동 모니터(3710)는 또한 각 측정 영역에 대한 다중 자극 동기화 모듈(3750)에 피드백 데이터를 보낼 수 있다.
도 45에 도시된 바와 같이, 다중 자극 동기화 모듈(3750)은 반응 측정 장치(320) 및/또는 신경 진동 모니터(3710)로부터의 측정치를 사용하여 신경계(3610)가 지정된 주파수에서 신경 진동을 유발 하는지를 결정할 수 있다. 신경계(3610)가 지정된 주파수에 충분히 동조하지 않으면, 다중-자극 동기화 모듈(3750)은 빈응 측정 장치(320) 및/또는 신경 진동 모니터(3710)로부터의 측정치를 자극 제어 모듈(3730)로 전달할 수 있다. 신경계(3610)가 검출된 신경 진동의 주파수에 기초하여 지정된 주파수에 충분히 동조된 것처럼 보이면, 다중-자극 동기화 모듈(3750)은 임의의 수의 신호 처리 기술을 사용하여 신경계(3610)의 각각의 2 개의 측정된 영역의 측정치들 간의 위상차를 결정할 수 있다. 위상차는 피검체(3605)의 신경계(3610)의 다양한 영역에서의 뉴런의 발사 사이의 시간 지연을 나타내는 것일 수 있다. 일부 구현예에서, 다중-자극 동기화 모듈(3750)은 신경계(3610)의 두 영역 사이의 측정치들 간의 상관관계(또는 교차-상관관계)를 산출할 수 있다. 계산된 상관관계에 기초하여, 다중-자극 동기화 모듈(3750)은 신경계(3610)의 2 개의 측정된 각 영역들의 측정치 간의 위상차를 결정할 수 있다. 다중- 자극 동기화 모듈(3750)은 자극 제어 모듈(3730)에 결정된 위상차를 보내거나 또는 전송하여, 신경계(3610)의 신경 진동을, 측정된 영역들 사이에서 최소 위상차를 갖는 특정 주파수로 동조시킬 수 있다. 일부 실시 상태에서, 검출된 신경 반응의 타이밍에서 임의의 오프셋을 감소시키기 위해 다양한 자극들 사이의 위상 오프셋을 감소시키려는 요구가 있을 수 있다. 일부 다른 구현예에서, 원하는 주파수에서 뉴런이 진동하는 기간이 연장됨으로 해서, 뇌의 하나 이상의 인지 기능을 개선시킬 수 있도록, 뇌의 여러 상이한 영역에 걸친 신경 반응에서 약간의 위상 오프펫을 유지시키는 것이 소망될 수도 있다.
자극 제어 모듈(3730)은 다중-자극 동기화 모듈(3750)로부터 결정된 위상차를 수신하는 것에 응답하여, 자극 생성기 모듈(3725)에 의해 생성될 제어 신호에 대한 위상 조정을 결정할 수 있다. 제어 신호에 대한 위상 조정은 제어 신호에서 하나 이상의 사전정의된 특징들의 펄스 변조 양식에 대한 변경 또는 수정일 수 있다. 자극 생성 모듈(3730)은 자극 생성 정책 데이터베이스(3740)에 기초하여 제어 신호에 대한 위상 조정을 결정할 수 있다. 자극 생성 정책 데이터베이스(3740)는 다중-자극 동기화 모듈(3750)에 의해 결정된 위상체에 기초하여 제어 신호에 대한 상 조정을 특정할 수 있다. 예를 들어, 신경계(3600)의 제1 측정 영역의 신경 진동이 제2 측정 영역의 신경 진동과 위상이 15도(또는 대응하는 시간 량) 어긋난 경우, 자극 생성 정책 데이터베이스(3740)는 제1 측정된 영역에 대응하는 자극 출력 장치(3755A-N)가 사전 정의된 시간 지연만큼 자극(3615)의 출력을 지연시키도록 특정할 수 있다. 자극 제어 모듈(3730)은 위상 조정을 자극 생성기 모듈(3725)에 보낼 수 있다. 일부 실시 상태에서, 검출된 신경 반응의 타이밍의 오프셋을 줄이기 위해 다양한 자극 간의 위상 오프셋을 줄이는 것이 요망될 수 있다. 또 다른 구현예에서, 뉴런이 원하는 주파수로 진동하고 있는 기간을 연장시켜, 뇌의 하나 이상의 인지 기능의 개선을 초래할 수 있도록, 뇌의 여러 상이한 영역에 걸쳐 신경 반응에 약간의 위상 오프셋을 유지하는 것이 요망될 수도 있다.
자극 제어 모듈(3730)로부터의 제어 신호에 대한 위상 조정이 수신되면, 자극 생성기 모듈(3725)은 차례로 하나 이상의 자극 출력 장치(3755A-N)에 전송된 제어 신호에 위상 조정을 적용할 수 있다. 자극 생성기 모듈(3725)은 자극 제어 모듈(3730)로부터 수신된 위상 조정에 기초하여 제어 신호에 특정된 하나 이상의 사전 정의된 특징들을 조정할 수 있다. 시스템(4500)의 구성요소 및 모듈의 기능은 대상체(3605)의 신경계(3610)는 위상 차를 최소화하면서 특정 주파수로 동조될 때까지 반복될 수 있음을 이해하여야 한다.
NN . 대상체의 측정에 기초한 신경 진동 유도를 위한 외부 자극 조정 방법
이제 도 46a을 참조하면, 도 46A는 일 구현예에 따라, 피검체의 측정에 기초하여 신경 진동을 유도하기 위해 외부 자극을 조정하는 방법(4600)을 나타내는 흐름도이다. 방법(4600)은 신경 자극 감지 시스템(NSSS)을 포함하여, 도 36-45에 도시된 시스템, 구성요소, 모듈 또는 요소들 중 하나 이상에 의해 수행될 수 있다. 간단히 요약하면, 블록(4605)에서, NSSS는 대상체에 적용할 자극을 생성할 수 있다. 블록(4610)에서, NSSS는 대상체에 영향을 미치는 외부 노이즈를 측정할 수 있다. 블록(4615)에서, NSSS는 자극을 인가하는 동안 대상체 반응을 측정할 수 있다. 블록(4620)에서, NSSS는 측정된 외부 잡음 및 대상체 반응에 기초하여 자극을 수정할 수 있다. NSSS는 블록(4605-4620)을 임의의 횟수만큼 반복하고 어느 순서로든 블록(4605-4620)의 기능을 실행할 수 있다.
이제 도 46b를 참조하면, 도 46b는 일 구현예에 따라, 상이한 자극 양상에 대한 신경 반응을 평가하기 위한 방법(4630)을 나타내는 흐름도이다. 방법(4630)은 신경 자극 감지 시스템(NSSS)을 비롯하여, 도 36-45에 도시된 시스템, 구성요소, 모듈 또는 요소 중 하나 이상에 의해 수행될 수 있다. 간단히 요약하자면, NSSS는 복수의 제1 신경 자극을 적용할 수 있다(단계 4635). NSSS는 제1 신경 자극에 대한 제1 뇌파 반응을 감지 할 수 있다(4640 단계). NSSS는 제1 시뮬레이션 EEG 반응을 생성할 수 있다(단계 4645). NSSS는 각각의 제1 EEG 반응을 대응하는 제1 시뮬레이션 EEG 반응과 비교할 수 있다(단계 4650). NSSS는 비교에 기초하여 특정 반응과 관련된 하나 이상의 후보 제1 신경 자극을 선택할 수 있다(단계 4655). NSSS는 후보 신경 자극에 대해, 진폭 값이 변하는 복수의 제2 신경 자극을 적용 할 수 있다(단계 4660). NSSS는 제2 뇌파 반응을 감지할 수 있다(단계 4665). NSSS는 제2 시뮬레이션 EEG 반응을 생성할 수 있다(단계 4670). NSSS는 제2 시뮬레이션 EEG 반응에 대한 각각의 제2 EEG 반응을 비교할 수 있다(단계 4675). NSSS는 비교에 기초하여 개선 신경 자극에 대한 개선 진폭을 선택할 수 있다(단계 4680). NSSS는 대상체에게 개선 신경 자극을 적용할 수 있다(단계 4685).
다시 도 46b를 참조하면, 보다 상세하게는, NSSS는 복수의 제1 신경 자극을 대상체에게 순차적으로 적용할 수 있다(단계 4635). 각각의 제1 신경 자극은 사전 결정된 진폭에 의해 정의될 수 있다. 각각의 제1 신경 자극은 청각 자극 양상, 시각 자극양상, 및 말초신경 자극 양상을 비롯한 다른 양상의 신경 자극과 연관될 수 있다. 일부 구현예에서, 적어도 하나의 제1 신경 자극은 동시에 적용될 복수의 자극 양상(예를 들어, 시각 자극과 동시에 청각 자극)을 포함한다.
NSSS는 각각의 제1 신경 자극을 대상체에 적용하는 동안 대응하는 제1 신경 자극에 대한 제1 EEG 반응을 감지할 수 있다(단계 4640). NSSS는 사전결정된 진폭과 같은 제1 신경 자극의 파라미터를 포함하여 제1 EEG 반응을 제1 신경 자극과 연관시킬 수 있다.
일부 구현예에서, NSSS는 사전 결정된 기간 동안 제1 EEG 반응을 감지한다. 상기 소정의 시간주기는 제1 EEG 반응의 신호대 잡음비(SNR)에 대응할 수 있다. 예를 들어, 소정의 시간주기는 제1 뇌파 반응의 SNR이 SNR 임계치보다 커지도록 충분한 뇌파 데이터를 포착하는데 필요한 최소 시간에 대응할 수 있다. 일부 구현예에서, NSSS는(예를 들어, 후술되는 바와 같은 반응 모델을 사용하여) 제1 신경 자극에 기초하여 사전 결정된 시간주기를 계산한다. 일부 구현예에서, NSSS는 제1 신경 자극을 적용하는 동안 사전 결정된 시간주기를 동적으로 조정한다. 예를 들어, 제1 신경 자극을 적용하고 제1 기간 동안 제1 뇌파 반응을 감지하는 동안, NSSS는 제1 뇌파 반응의 제1 SNR을 계산할 수 있고, 제1 SNR을 SNR 임계치과 비교할 수 있다. 제1 SNR이 SNR 임계치보다 작은데 반응하여, NSSS는 예컨대 제1 기간에 후속하여 제2 기간 동안 제1 신경 자극을 가하고 제1 EEG 반응을 감지함으로써 제1 신경 자극의 적용 및 제1 EEG 반응의 감지를 연장할 수 있다. 제2 기간은 제1 SNR과 SNR 임계치 사이의 차이에 기초하여 계산될 수 있다(예를 들어, 차이가 증가함에 따라, 제2 기간 역시 증가될 수 있다). 일부 구현예에서, NSSS는 제1 신경 반응을 적용하고 제1 반응의 제1 SNR이 SNR 임계치보다 크거나 같아 질 때까지 제1 반응을 감지한다.
NSSS는 각각의 제1 신경 자극에 기초하여 제1 시뮬레이션 EEG 반응을 생성할 수 있다(단계 4645). NSSS는 시뮬레이션 EEG 반응에 대해 자극 파라미터를 매핑하는 반응 모델을 실행할 수 있다. 일부 구현예에서, 반응 모델은 대상체에 대한 이력 반응에 기초하여 생성된다. NSSS는 하나 이상의 대상체에 대한 과거 데이터에 대한 반응 모델을 유지함으로써 각기 시뮬레이션 반응을 생성할 수 있으며, 상기 과거 반응 데이터는 대응하는 신경 자극과의 생리 반응 전에 연계된 것이고, 상기 모델은 연령 파라미터, 신장 파라미터, 체중 파라미터 또는 심박률 파라미터 중 적어도 하나에 기초한다.
NSSS는 각각의 대응하는 제1 시뮬레이션 EEG 반응에 대한 각각의 제1 EEG 반응을 비교하여 제1 EEG 반응이 대상체의 특정 신경 활동 반응을 나타내는지를 결정할 수 있다(단계 4650). 예를 들어, 제1 EEG 반응과 시뮬레이션 EEG 반응 사이의 차이가 임계치 차이보다 작으면, 제1 EEG 반응은 특정 신경 활동 반응을 나타낼 수 있다.
NSSS는 비교에 기초하여, 대상체의 특정 신경 활동 반응과 관련된 EEG 반응과 관련된 후보 제1 신경 자극을 선택할 수 있다(단계 4655). 예를 들어, NSSS는 제1 EEG 반응과 시뮬레이션 EEG 반응 간의 차이가 임계치 차이보다 작은 하나 이상의 후보 제1 신경 자극을 선택할 수 있다.
NSSS는 각 후보 제1 신경 자극에 대해 복수의 제2 신경 자극을 대상체에 적용할 수 있다(단계 4660). 복수의 제2 신경 자극은 변화하는 진폭을 가질 수 있다(예를 들어, 사전 결정된 진폭에 대해 선형, 가우스 또는 다른 분포가 변함).
NSSS는 각각의 제2 신경 자극을 대상체에게 적용하면서 대상체의 제2 뇌파 반응을 감지할 수 있다(단계 4665). NSSS는 각각의 제2 신경 자극에 기초하여, 반응 모델을 사용함으로써와 같이, 제2 신경 자극에 대응하는 제2 시뮬레이션 EEG 반응을 생성할 수 있다(단계 4670).
NSSS는 대응하는 제2 시뮬레이션 EEG 반응에 대한 각각의 제2 EEG 반응을 비교하여 제2 EEG 반응이 대상체의 특정 신경 활동 반응을 나타내는지를 결정할 수 있다(단계 4675). 이와 같이, NSSS는 특정 신경 활동 반응과 관련될 수 있은 제2 신경 자극의 크기를 식별할 수 있다.
NSSS는 비교에 기초하여, 특정 신경 활동 반응과 관련된 제2 신경 자극에 대응하는 개선 신경 자극에 대한 개선 진폭을 선택할 수 있다(단계 4680). 예를 들어, NSSS는 특정 신경 활동 반응과 관련된 두 번째 신경 자극의 다양한 진폭으로부터 진폭(들)을 식별 할 수 있다.
NSSS는 개선 진폭을 사용하여 대상체에게 신경 자극을 적용할 수 있다(단계 4685). 일부 구현예에서, 개선 신경 자극은 특정 신경 활동 반응을 초래하고(예를 들어, 복수의 제1 신경 자극의 적용에 기초하여) 특정 진폭을 갖는(예를 들어, 복수의 제2 신경 자극의 적용에 기초하여) 특정 양상의 것일 수 있다.
일부 구현예에서, NSSS는 대상체의 눈의 안구 추적, 대상체의 심박수 모니터링, 또는 대상체의 머리 또는 몸의 적어도 하나의 방위의 모니터링 중 적어도 하나를 실행함으로써 대상체의 주의력 반응을 감지할 수 있다. NSSS는 주의력 반응을 사용하여 특정 신경 활동 반응이 표시되는지 여부를 결정할 수 있다(예를 들어, 주의력 반응이 대상체가 신경 자극에 주의를 기울이지 않음을 가리키면 특정 신경 활동 반응이 표시되지 않을 수 있음).
일부 구현예에서, NSSS는 개선 신경 자극을 적용 할 때 각 개선 신경 자극의 개선 파라미터를 변경할 수 있다. 예를 들어, NSSS는 사용율을 변경할 수 있다; 일부 구현에에서 사용율은 50 퍼센트 미만의 값으로 유지될 수 있다. NSSS는 개선 신경 자극이 청각 자극인 경우 개선 신경 자극의 피치(pitch)를 변경할 수 있다. NSSS는 개선 신경 자극이 시각적 자극인 경우 개선 신경 자극의 색상 또는 이미지 선택 중 적어도 하나를 변화시킬 수 있다. NSSS는 개선 신경 자극이 말초신경 자극인 개선 신경 자극의 위치를 다양하게 할 수 있다.
본 명세서는 많은 특정 구현 세부 사항을 포함하지만, 이들은 특정 범위의 발명이나 청구될 수있는 범위에 대한 제한으로 해석되어서는 안되며, 오히려 특정 측면의 특정 구현예의 특징들을 설명하는 것으로 이해되어야 한다. 별도의 구현예들과 관련하여 본 명세서에서 설명된 특정 특징은 또한 단일 구현예에서 조합하여 구현될 수 있다. 역으로, 단일 구현예의 문맥으로 설명된 다양한 특징들이 다수의 구현예에서 개별적으로 또는 임의의 적절한 하위조합으로서 구현될 수도 있다. 더욱이, 비록 특징들이 특정 조합으로 기술될 수 있고 심지어 처음에는 그러한 것으로 청구되나, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징은 일부 경우 조합으로부터 제거될 수 있고, 청구된 조합은 하위조합으로 또는 하위조합의 변형에 대한 것일 수 있다.
마찬가지로, 작업들이 특정 순서로 도면에 도시되어 있지만, 이는 바람직한 동작을 달성하기 위해, 그러한 작업들이 표시된 특정한 순서 또는 순차적인 순서로 수행되어야 하거나, 도시된 모든 작업들이 수행될 필요가 있는 것으로 이해되어서는 아니된다. 특정 상황에서는. 멀티태스킹 및 병렬 처리가 유리할 수 있다. 또한, 전술한 구현예에서 다양한 시스템 구성요소의 분리는 모든 구현예에서 그러한 분리를 요구하는 것으로 이해되어서는 아니되며, 설명된 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품으로 통합되거나 복수의 소프트웨어 제품으로 패키징될 수 있음을 이해하여야 한다.
"또는"이라 함은 "또는"을 사용하여 기술된 용어가, 기술된 용어 중 하나, 둘 이상 및 모두를 나타낼 수 있도록 포괄적인 것으로 해석될 수 있다. 결합된 용어 목록 중 적어도 하나에 대한 언급은 기재된 용어 중 하나, 둘 이상 및 모두를 나타 내는 포괄적인 의미인 것으로 해석될 수 있다. 예를 들어 "'A'와 'B'중 적어도 하나"라는 표현은 단지 'A', 단지 'B' 뿐 아니라 'A'와 'B' 두 가지 모두를 포함할 수 있다.
따라서, 보호받고자 하는 대상체는 특정한 구현예로서 설명되었다. 경우에 따라 청구범위에 나열된 행위들은 다른 순서로 수행하여도 여전히 바람직한 결과를 얻을 수 있다. 또한, 첨부된 도면에 도시된 프로세스는, 바람직한 결과를 얻기 위해 도시된 특정 순서 또는 순차적 순서를 반드시 필요로하지는 않는다.
삭제
정의
본원에서 용어 "개선하는", "개선" 또는 "완화"는 표적 병리학적 상태 또는 장애를 예방 또는 둔화(감소)시키는 예방 또는 예방 조치 모두를 의미한다. 본 발명 기술의 개선 방법을 받은 후 대상체가 특정 상태의 하나 이상의 징후 및 증상의 관찰 가능 및/또는 측정 가능한 감소를 나타내면 대상체는 상태에 대해 성공적으로 "개선"된 것이다. 기술된 바와 같은 의학적 상태의 개선 또는 예방의 다양한 방식은 "실질적"인 것을 의미하는 것으로 의도되며, 이는 완전환 개선 또는 예방 뿐 아니라 완전하지는 않지만 그에 의해 일부 생물학적 또는 의학적으로 타당한 결과가 달성되는 개선 또는 예방을 포함한다.
본원에 사용된 바와 같이, 개선 방법과 관련하여 장애 또는 상태의 "예방"또는 "예방하는"이라는 용어는 상기 방법이 개선되지 않은 대조군 대상체에 비해 개선된 대상체의 장애 또는 상태의 발생이 감소되었음을 의미한다.
본원에 사용된 바와 같이, "보호하다" 또는 "보호하는"이라는 용어는 본 발명 기술의 방법으로 개선된 대상체가 주어진 장애를 발병할 가능성 및/또는 위험이 감소되거나, 발명 개시를 지연시키거나 또는 장애 또는 상태의 하나 이상의 증상의 중증도를 감소시키는 것을 가리킨다. 전형적으로, 본 발명의 방법으로 개선되지 않은 동일한 대상체가 관련 장애를 일으킬 가능성 및/또는 위험과 비교하여. 그 가능성이 적어도 약 10%, 적어도 약 25%, 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 90% 감소된 경우, 장애를 일으킬 가능성이 감소된 것으로 고려된다. 일부 구현예에서, 상기 방법은 대상체에서 장애의 발병되기 전에 실시된 경우 그 장애의 발병으로부터 대상체를 보호한다.
조합 요법(combination therapies)
일 측면에서, 본원은 본원에 기재된 방법과 관련하여 하나 이상의 추가 개선 요법의 투여를 포함하는 조합 요법을 제공한다. 일부 구현예에서, 추가의 개선 요법은 본 발명 기술의 방법에 의해 표적화된 장애의 개선 또는 예방에 관한 것이다.
일부 구현예에서, 추가적인 개선 요법은 본 발명 기술의 방법에 의해 표적화된 장애를 개선 또는 예방하기 위해 당업계에 공지된 하나 이상의 약리학적 제제의 투여를 포함한다. 일부 구현예에서, 본 발명 기술의 방법은 표적 장애를 개선 또는 예방하기 위해 당업계에 공지된 약학적 제제를 저용량으로 사용하는 것을 용이하게한다. 일부 구현예에서, 약리학적 약제는 아두카누맙이다.
일부 구현예에서, 추가의 개선 요법은 비제한적인 예로서 인지 또는 신체 개선 요법과 같은 본 발명의 방법에 의해 표적화된 장애를 개선하거나 예방하기 위해 당 업계에 공지된 비약리학적 요법을 포함한다.
일부 구현예에서, 약리학적 제제는 본원에 기재된 개선 방법과 함께 투여된다. 일부 구현예에서, 약리학적 제제는 본 발명 기술의 방법이 실시된 대상체에서 완화된 상태를 유도하는 것에 관한 것이다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 약리학적 제제는 마취제 또는 진정제이다. 일부 구현예에서, 약리학적 제제는 비제한적인 예로서 바르비투레이트 및 벤조디아제핀과 같은 진정제이다. 일부 구현예에서, 일부 실시 양태에서, 진정제는 아모바르비탈(Amytal), 아프로바르비탈(Alurate), 부타바르비탈(Butisol), 메포바르비탈(Mebaral), 메토헥시톨(Brevital), 펜토바르비탈(Nembutal), 페노바르비톨(Luminal), 프리미돈(Mysoline), 세코바르비탈(Seconal), 티오펜탈(Penothal), 알코올(에탄올), 알프라졸람(Xanax), 클로랄 수화물(Somnote), 클로르디아제폭사이드(Librium), 클로라제페이트(Tranxene), 클로나제팜(Klonopin), 디아제팜(Valium), 에스타졸람(Prosom), 플루니트라제팜(Rohypnol), 플루라제팜(Dalmane), 로라제팜(Ativan), 미다졸람(Versed), 니트라제팜(Mogadon), 옥사제팜(Serax), 테마제팜(Restoril), 또는 트리아졸람(Halcion)이다. 일부 구현예에서, 진정제는 케타민이다. 일부 구현예에서, 진정제는 아산화질소(nitrous oxide)이다.
일부 구현예에서, 약리학적 제제는 본 발명 기술 방법이 실시된 대상체에서 인식의 고양된 상태를 유도하는 것에 관한 것이다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 약리학적 제제는 자극제이다. 일부 구체 예에서, 상기 자극제는 암페타민 또는 메틸 페니데이트이다. 일부 구체 예에서, 자극제는 리스덱삼페타민, 덱스트로암페타민 또는 레보암페타민이다. 일부 구체 예에서, 자극제는 바이페타민, 덱세드린, 아데랄, 바이난스, 콘세르타, 메틸린 또는 리탈린이다. 일부 구체 예에서, 자극제는 카페인 또는 니코틴이다.
일부 구현예에서, 약리학적 제제는 신경 및/또는 시냅스 활성을 조절하는 것에 관한 것이다. 일부 실시 양태에서, 상기 제제는 신경 세포 및/또는 시냅스 활성을 촉진시킨다. 일부 구체 예에서, 약제는 콜린성 수용체를 표적으로 한다. 일부 실시 양태에서, 상기 제제는 콜린성 수용체 제제가다. 일부 구체 예에서, 약제는 아세틸콜린 또는 아세틸콜린 유도체이다. 일부 실시 양태에서, 약제는 아세틸콜린 에스터라제 억제제이다. 일부 구체 예에서, 약제는 아리셉트/도네 페질이다.
일부 구현예에서, 상기 제제는 신경 세포 및/또는 시냅스 활성을 억제한다. 일부 실시 양태에서, 상기 제제는 콜린성 수용체 길항제이다. 일부 실시 양태에서, 약제는 아세틸콜린 억제제 또는 아세틸콜린 유도체 억제제이다. 일부 구체 예에서, 약제는 아세틸콜린 에스테라제 또는 아세틸콜린 에스테라제 유도체이다.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
도 47은 예시적인 신경 자극 통합 시스템을 나타낸다. 이 장치는 안경의 안쪽에 LED 조명을 갖춘 한 쌍의 불투명한 안경을 포함한다. 자극 세션 동안 사용자가 착용하는 헤드폰은 청각 자극을 제공한다. 이 헤드폰은 인이어형 또는 귀에 덮어쓰는 형식의 헤드폰일 수 있다. 우측에는 시각 자극을 위한 조명의 위치가 환자의 관점에서 보여진다.
도 48은 신경 자극 통합 시스템 제어기의 렌더링이다. 제어기는 대상체 및/또는 간병인에 의해 결정된 안전 작동 범위 내에서 음성 및 시각적 자극의 출력 진폭을 조정하는 것을 허용한다. 대상체 또는 간병인은 자극 세션을 일시 중지할 수 있다.
도 49는 연구 계획 및 대상체 등록 절차에 대한 개요이다.
신경 자극 통합 시스템: 신경 자극 통합 시스템은 감마 뇌파 활동을 유발하는 비 침습 방법입니다. 이 시스템은 대상체가 착용하는 안경 형태의 재사용 가능한 시각 자극 장치와 대상체가 착용하는 헤드폰 형태의 청각 자극 장치로 이루어진다. 신경 자극 통합 시스템은 고체-상채의 LED(발광 다이오드)에 의해 단시간의 하얀 빛의 섬광을 발생시킨다. 섬광은 내장된 마이크로 제어기에 의해 제어되며, 일반적으로 40 Hz의 반복 주파수에서 발생한다. 신경 자극 통합 시스템은 또한 단기간의 클릭 사운드를 내는데, 이것은 40Hz의 반복 속도에서 100% 진폭 변조된다.
대상체의 관점에서 섬광과 청각적인 클릭 자극은 원하는 감마 뇌파 활동을 유도하지만, 장치를 착용하는 개체는 쉽게 대화를 할 수 있고 다른 인지 과제와 앉아있으면서 그들의 간병인의 손을 잡는 등 자발적인 움직임을 수행 할 수 있다. 빛의 깜박 거림은 매우 빠르므로 시각 자극이 꺼지는 시간이 없다는 것이 대상체에게 덜 분명하다. 비교를 위해, 대부분의 현대식 평면 스크린(컴퓨터 모니터와 텔레비전)은 화면상의 내용을 60Hz로 리프레시한다; 이 속도의 깜박임은 시청자가 알아차리지 못한다.
이 구현예에서, 신경 자극 통합 시스템(도 47)은 머리에 착용되는데 대상체가 직접 또는 간병인의 도움을 받아, 대상체의 눈 전방과 귀에 걸쳐진다. 신경 자극 통합 시스템을 착용한 대상체는 안경이 불투명한 백색 화면이기 때문에 개선 세션 동안 편안하게 앉아 있어야 한다.
사용 지침은 각 신경 자극 통합 시스템에 포함되어 있다. 이 시스템은 장치를 다루기 위해 고도의 수동 조작을 요구하지 않고 노인이 사용하기 쉽게 설계되었으며 간단한 시각적 지침이 대형 인쇄물로서 제공된다.
이 시스템에는 필요한 경우 간병인의 도움을 받아 대상체가 장치를 켜고, 청각 및 시각 자극 모두에 대한 출력 진폭을 독립적으로 조정하고, 세션 진행 중에 자극의 일시 중지 및 재개를 허용하는 휴대용 제어기(도 48)가 포함되어 있다.
출원인은 포괄적인 벤치 검사 연구를 수행하여 신경 자극 조율 시스템의 자극 출력이 제어된 강도, 주파수 및 사용율로 정확하고 정밀한 자극을 생성함을 입증하였다.
사용법: 신경 자극 조율 시스템에 관한 모든 관련 정보는 본원에 포함된 사용 설명서에 포함되어 있다. 여기에는 사용 지침, 금기 사항, 경고 및 주의 사항, 사용 지침, 사용 기간 동안의 환자 및 간병인을 위한 권장 사항, 장치 제조업체 연락처 및 장치 반품 지침이 포함된다.
a. 비교측정법(Comparator)의 선택 : 연구를 위해 가짜 개선 암(arm)을 제공하기 위해, 가짜 신경 자극 조율 시스템은 펄스 사이에 임의의 타이밍을 사용하여 평균 35 Hz 주파수로 시각적 깜박임과 청각 클릭을 생성한다.
b. 개요: 이 연구는 대상체의 비 침습적, 다중 양상 감각 자극의 순응율 및 효능에 대한 다기관, 전향적, 단일 맹검, 무작위, 대조 연구입니다. 신경 자극 조율 시스템을 사용하여 연구 기간 동안 매일 처치가 수행된다. 이 연구는 약 180 명의 대상체를 연구의 심사 단계에 등록시킬 것이며, 그 중 60 명까지는 감각 자극으로 개선한다. 이 연구는 최대 8개의 적극적으로 참여하는 연구 사이트에서 수행될 것이다.
c. 연구 목표: 인지 손상 환자의 비-침습적 감각 자극의 순응율 및 효능 평가.
d. 연구 집단: 기본 등록 대상은 60 명의 무작위 대상체들이다. 잠재적으로 자격을 갖춘 대상체는 동의를 받아 연구 기간에 들어가서 법적으로 승인된 대표적인/건강 관리 프록시 및 인지 장애 정도를 확립한다.
선별 기간 이후 모든 기준을 충족시키는 대상체는 액티비전 모니터링을 통해인지 능력, 삶의 질, 일반적인 임상 인상, 수면 및 활동 패턴을 평가하기위한 기준 평가를 받게된다. 환자의 하위 집합은 향후 연구 종점에 대한 타당성 데이터 수집을 위해 감각 자극 및/또는 자기 공명(MR) 영상 및/또는 PET 이미징에 대한 반응을 위해 뇌파 모니터링을 받을 수 있다.
적격 대상체는 개선군과 대조군의 비율이 2 : 1이 되도록 무작위로 선정된다.
개선군: 대상체는 신경 자극 조율 시스템으로 매일 개선되며 6 개월 동안 변경없이 기본 증상 개선관리로 유지된다.
대조군: 대상체는 가짜 신경 자극 조율 시스템으로 개선 매일 개선되며 6 개월 동안 변경없이 6 개월 동안 변경없이 기본 증상 개선관리로 유지된다.
대상체는 자극의 친숙함 결여, 및 시스템 출력의 식별 불능의 조합에 의해 그들의 무작위화 그룹 지정에 대해 알 수 없도록 한다(즉, 대상체는 개선 장치 출력과 가짜 장치 출력 간의 차이를 알 수 없다).
등록은 60 명의 대상체가 등록을 마칠때까지 계속한다. 대략 180 명의 대상체를 대상으로 60 명의 대상체를 추린다.
e. 선정 기준 : 다음의 포함 및 제외 기준에 따라 선정한다. 임의의 포함 기준에 대한 "아니오"라고 반응하거나 임의의 배제 기준에 대해 "예"라고 반응할 경우 추가 선별 및 연구에 대한 참여 자걱이 박탈된다.
포함 기준
1. 검진 당시 개체는 55세 이상이다.
2. 개체는 Mini-Mental State Exam(MMSE) 점수가 14-26 범위이다.
3. 개체는 연구의 포함/배제 기준을 검증할 수 있는 의료 대리인 또는 법적으로 권한을 위임받은 대리인을 식별할 있다(또는 이미 식별한 바 있다).
삭제
4. 개체는 신뢰할 수 있는 간병인 또는 정보 제공자(대상체를 잘 알고 매주 적어도 10 시간 이들과 접촉하는 자들로 정의됨)를 갖는다.
제외 기준
1. 현재 심한 청력 또는 시각 손상이 있는 것으로 자가 또는 간병인이 보고,
2. 발작 이력이 있는 것으로 자가 또는 간병인이 보고.
3. 비제한적인 예로서 브리바라세탐(Briviact™), 카르바마제핀(Carbatrol™, Tegretol™), 디아제팜(Valium™), 로라제팜(Activan™), 클로나제팜(Klonopin™), 에실카르바제핀(Apitom™), 에토숙시미드(Zarontin™), 펠바메이트(Felbatol™), 라코사미드(VIMPAT™), 라모트리진(Lamictal™), 레베티라세탐(Keppra™), 옥사카르바제핀(Oxtellar XR™, Trileptal™), 페람파넬(Fycompa™), 페노바르비탈, 페니토인(Dilantin™), 프레가발린(Lyrica™), 티아가빈(Gabitril™), 토피라메이트(Topamax™), 발프로레이트/발프로산(Depakene™, Depakote™) 및 조니사미드(ZoneGran ™)와 같은 하나 이상의 항-경련제/항간질 발작제로 능동적으로 개선을 받거나 현재 이러한 약제가 처방됨.
4. 과거 24 개월 이내에 허혈성 뇌졸중, 뇌내 출혈 또는 지주막하 출혈.
5. 자가 또는 간병인이 지난 60 일 이내에 새로운 약물 사용을 보고했거나 연구 기간 동안 약물의 현재/예상 적정량을 보고함.
6. 메만틴(Namenda™, Namzaric™)으로 적극적으로 개선되거나 현재 처방됨
7. 의사가 주요 우울 장애를 진단했다고 자가 또는 간병인이 보고.
삭제
8. 현재 임의의 정신과 약물이 처방되었거나 또는 연구 완료를 방해할 수 있다고 연구 의사에 의해 결정된, 행동 문제가 있는 것으로 자가 보고.
9. 지난 한 해 동안 술 또는 약물 남용이 있다고 자가 또는 간병인이 보고.
10. 과거 5개월 동안 임의의 항-아밀로이드 임상 시험에 현재 등록된 것으로 자가 또는 간병인이 보고.
11. 조사관의 의견으로 연구 절차를 따르지 않을 대상체.
12. 심부 뇌 자극기(DBS)를 포함한 능동 이식 신경 장치를 가진 대상체. 환자가 MR 영상(선택 평가)을 받을 경우, 맥박 조정기, 이식형 카디오버젼 제세동기(ICD), 척수 자극기 및 비-MR 호환 수술 임플란트를 포함한 모든 능동 이식 장치가 제외 기준으로 포함됨.
13. 대상체가 임신, 수유 중이거나 가임 가능성이 있음(즉, 여성은 불임 수술 또는 폐경기로부터 2년이 경과하여야 함).
14. 18F-AV-45에 의한 아밀로이드 영상 배제: 방사선 물질과 관련된 모든 절차에 현재 또는 최근에 참여함으로 해서, 미국 연방 규정(CFR) Title 21 Section 361.1.에 제시된 연간 및 총 선량을 초과한 경우.
f. 연구 종점
일차
주요 유효성 평가 항목은 매일의 감각 자극 개선 세션 후 ADAS-Cog14 기준에서 6 개월까지의 변화입니다.
주요 안전 평가 항목은 부작용(AE) 및 심각한 부작용(SAE)의 발생률과 성격입니다.
이차
이 연구의 부차적 평가 항목은 다음과 같다.
베이스라인에서 3 개월, 6 개월 및 7 개월까지의 신경정신과 목록(Neuropsychiatric Inventory: NPI)의 변화
삭제
삭제
삭제
삭제
베이스라인에서 1 개월, 3 개월 및 6 개월까지 간병인 부담의 척도
환자의 일기, 비디오 기록 및 시스템에서의 데이터보고를 통해 측정되는 개선 순응.
지정된 시점에서 베이스 라인과 비교한 액티그래피 평가의 변화에는 다음이 포함된다:
1) 60 초 에포크에 의하여 평가되는 1 개월, 3 개월 및 6 개월 시점에서 시작되는 액티그래피를 통한 주간 평균 운동 활동(dMMA)의 평가의 베이스라인으로부터의 변화.
2) 60 초 에포크에 의하여 평가되는 1 개월, 3 개월 및 6 개월 시점에서 시작되는 액티그래피를 통한 야간 평균 운동 활동(dMMA)의 평가.
3) 60 초 에포크에 의해 평가되는 1 개월, 3 개월 및 6 개월 시점에서 시작되는 최후의 기상 시간과 후속되는 취침 시간 사이의 비활동으로 정의되는 주간 낮잠.
4) 1 개월, 3 개월 및 6 개월 시점에서의 베이스라인과 비교된 수면 기간 및 품질의 평가
g. 대상체 모집: 본 연구는 대면 심사 방문 동안 결정되는 바와 같은, 경도-중등도(mild-to-moderate)의 인지 장애가 있는 개체를 등록한다. 조사 사이트는 잠재적인 대상체를 식별하고 모집하기 위해 여러 가지 방법을 사용할 수 있다. 이러한 방법들은 기존의 임상 진료에서 환자의 평가, 다른 의사의 소개, 의료 기록의 검색 가능한 데이터베이스의 리뷰 또는 광고에 의한 직접 대상체 모집을 포함 할 수 있다. 초기 모집 활동은 본 사이트가 인지 장애를 갖는다고 합리적으로 알 수 있는 환자들을 대상체로서 식별하여야 하며, 이러한 환자들로는 다음을 들 수 있다.
1. 인지 장애가 있는 대상체.
2. 아세틸콜린 에스터라제 억제제(AChEI)가 투여되는 경우, 등록 전 최소 60 일 동안 꾸준이 복용하고 있고 메만틴(Namenda™, Namzaric™)으로는 개선되지 않는 대상체.
3. 연구 정보를 확인할 수 있고 연구 요원이 해당 개체와 상호작용하는 것에 동의하는 의료 대리인을 식별할 수 있는(또는 이미 식별함) 대상체.
4. 자극의 실행을 돕고 일상 생활 활동의 변화 또는 일어날 수있는 부작용의 관찰을 제공하는 신뢰할 수있는 간병인을 갖는 대상체.
관심있는 개체들은 모두 초기 전화 스크린 또는 대면 토론을 하고 그 사이에 기본적인 시험의 개요를 설명하고 시험의 선택 기준과 제외 기준에 관한 여러 질문을 받는다. 참가자들은 이 전화 스크린 또는 대면 대화를 시작할 때 계속하기 전에 연구의 사전 동의 용지(ICF)의 사본을 얻고 싶은지 여부를 질문받는다. "예"라고 대답하면 ICF는 참가자들에게 우편 또는 전자 메일로 전송되며 전화 스크린은 나중에 일정 변경된다.
초기 전화 또는 대면 스크린의 일부로서 개체는 '건강 관리 결정에 도움을 받는데 있어 가장 신뢰할 수 있는 가족 또는 기타 개체"가 누구인지 식별할 것과 이 연구의 잠재적인 참가자로서 그 개체의 동의를 얻을 수 있도록 연구팀이 그 개체에게 연락하는데 동의할 것을 요청받는다.
연구진은 대상체에 의해 식별된 개체가 대상체의 의료 대리인/법정 대리인(LAR)임을 확인한다; 그들이 의료 대리인/LAR이 아닌 경우 연구진은 대상체, 간병인 및 식별된 연락처를 통해 그 개체에 대한 확인을 계속한다. 일단 확인되면, 의료 대리인/법정 대리인(LAR)은 사전 동의와 첫 시험 방문에 참석하는 것이 권장된다. 의료 대리인/LAR은 대상체의 간병인일 수도 또는 그렇지 않을 수도 있다.
이 연구의 목적은 등록된 모든 대상체에 대해 최소 6 개월간 그들의 베이스라인 의료처치(medication)을 변경함이 없이 유지하는 것이다; 따라서 연구자(및 대상체의 관리 의사)는 등록 후 적어도 6 개월은 의료 처치를 변경하려 해서도 아니되고 예상해서도 아니된다. 조사자, 대상체 또는 관리 의사가 적어도 6 개월 동안 변화 없이 의료 처치 요법을 수립(등록 전) 및 유지하는데 동의하지 않을 경우, 대상체는 등록되지 않을 수 있다(임상적인 중요한 사건으로 인해 변화가 요구되지 않는 한). 조사자는 대상체의 관리 의사와 협업하여 베이스라인 의료 처치/복용량이 적어도 6 개월 동안 변경 없이 유지될 수 있도록 대상체의 인지 손상을 참고로 대상체의 의료처치 수준을 충분히 검토해야 한다. 등록 전에 의료처치변경이 이루어진 경우, 대상체는 최초 스크리닝 방문에 앞서 적어도 30일간 안정화될 수 있어야 한다.
대상체의 대증요법적인 의료처치 계획에 영향을 미치는 임상적으로 중요한 사건으로 인해 등록 후 대상체의 의료처치 변경이 필요할 수 있다. 등록 후 그러나 무작위화 및 초기 개선 전에 의료처치가 변경되는 경우, 대상체는 스크리닝 실패로서 배제되거나 또는 새로운 의료처치 계획의 '안정화'를 위해 30일 기다려야 한다. 무작위화 및 초기 개선 후 약물이 변경된 경우, 대상체는 연구로부터 배제될 것이다.
h. 동의 사실 통보; 상기 대상체 모집 섹션에서 설명된 바와 같이, 일단 경도 내지 중등도 기능 장애가 있는 대상체가 특정되면, 대상체 및 적절한 법정 대리인(LAR)/의료 대리인에게 연구 내용이 설명된다. 대상체 LAR/의료 대리인의 동의 과정 이외에 간병인의 부담 척도를 포함시키기 위해 대상체의 간병인에 대한 동의도 필요하다.
i. 동의 및 대리 동의 결정 능력 여부의 결정: 인지 장애가 있는 환자의 평가 경험이 있는 임상의의 감독하에 연구자에 의한 평가는 각 사이트에서 확인된다. 상기 능력은 대상체에 대한 직접 조사험에 기초하여 평가되어야 한다; 다른 이의 보고는 충분치 않다.
연구에 동의할 수 없는 대상체도 참여를 위해서는 연구에 동 의해야 한다. 동의는 연구에 기꺼이 참여하려는 의욕이나 그에 대한 최소한의 반대를 의미한다. 동의에 관한 대상체로부터의 해석 가능한 표명은 유효한 것으로 간주되어야 한다.
의사 결정 능력 평가는 연구자나 의사에 의해 수행되어 관련 CRF에 기록되어야한다. 환자가 시험에 참여하는데 대해 이의를 제기하지는 않았으나, 연구에 참여하는 의사 결정 능력이 입증되지 않은 경우, 법정 대리인(LAR)/건강 관리 료 대리인을 통해 대리 동의를 구한다. 모든 대상체에 있어서, 인지 장애의 진행성의 특성으로 인해, 그리고 연구 기간을 고려하여 법정 대리인(LAR)/의료 대리인이 연구 시작시에 확인되어야 한다. 연구에 관한 임의의 결정이 적절한 대상체 및 LAR/의료 대리인을 포함하는지를 확실히 하기 위해, 연구 기간 내내 결정 능력을 주기적으로 재평가한다.
대상체 및 법정 대리인(LAR)/의료 대리인에게는 모든 의문이 풀리고 참여 여부를 신중히 고려하는데 충분한 시간이 주어진다; 여기에는 결정을 내리기 전에 서명되지 않은 복사본을 집에 가져와서 가족 및 친구들과 참여에 대해 논의하는 것이 포함된다. 목적, 잠재적인 위험과 이익 및 연구의 요구 사항 및 연구 참가자의 권리를 이해한 후, 개체 및 의료 대리인이 참여하기로 동의한 경우에는 서면 통지 동의서를 얻어야 한다. 적용가능한 경우 다른 사이트별 규제 요구 사항에 따라. 통지된 동의는 대상체의 의료 기록에 기재되어야 한다. 대상체 및 법정 대리인(LAR)/의료 대리인은 페널티 없이 또는 대상체가 누릴 수 있는 이익의 상실 없이 언제든지 대상체의 연구 참여를 중단할 수 있음을 고지받는다.
참가자 및 법정 대리인(LAR)/의료 대리인이 시험에 동의하고 간병인이 동의하면, 대상체는 등록된 것으로 간주되며 참가 조건을 모두 충족하는지 확인하기위한 검사를 받지 않으면 안된다. 스크리닝 과정 중에 언제라도 연구에 부적격하다고 결정된 대상체는 개선되지 않으며 스크린 실패로 간주되게된다.
j. 스크리닝 1 방문; 동의 절차 후, 스크리닝은 1 회 방문으로 일어난다. 스크리닝 1 방문. 권장되는 스크리닝 순서와 시기는 지침으로 제공된다; 그러나, 주어진 대상체에 있어서, 검사의 순서 및/또는 시기는 적절하게 변경 될 수 있는 것으로 이해된다. 연구 설계의 개요 및 환자의 등록 과정을 나타내는 흐름도가 도 49에 제공된다.
1. 미니 정신 상태 검사(MMSE) 평가: 대상체가 12~26 종합 연구의 포함 기준에 속하는 인지 손상을 갖는지를 확인한다.
2. 병력: 대상체를 연구에서 제외시킬 수 있는 이전 또는 기존의 건강 상태 및/또는 절차를 평가하고 연구의 안전성 평가와 관련이 있을 수 있는 임의의 기존의 상채를 확인한다. 이 연구의 목적은 6 개월의 개선 및 추적 조사 기간 동안 그들의 베이스라인 의료처치를 변경하지 않고 대상체를 유지하는 것이다.
3. 의료처치의 리뷰: 연구의 유효성 평과와 관련이 있을 수 있는 의료처치 이력 및 투여량을 확인한다.
4. 신체 검사 : 대상 연구에서 제외될 수 있은 이전 또는 현재의 건강 상태를 더 평가 대상 기준 건강 상태를 확인한다.
5. 포함/제외 기준을 확인하는
k. 베이스라인 방문
6. 이전 이미징(구할 수 있을 경우) 검토: 입수가능한 MR 또는 PET 이미징 데이터로부터 아밀로이드 상태와 기타 정보를 확인 및 평가한다.
7. 이전의 포함/배제 기준 확인: 대상체가 스크리닝 1 방문시 평가된 자격 기준을 아직 충족하는지 확인한다.
8. 신경 심리 검사: 모든 인지 검사는 훈련을 받은 심리학자에 의해 실시된다. 모든 검사 및 설문은 먼저 주어진 ADAS-Cog와 동일한 순서로 실행되어야 한다. 모든 방문시 그리고 해당일의 동일 시간에 동일한 사람이 각 척도를 실행하여야 한다. 면접을 받은 간병인(ADCS-ADL, NPI 및 CGIC)은 전 연구를 통해 동일한 인물이어야 한다.
A. 정신정신행동 검사(NPI)
삭제
B. 변화의 전반적 임상 인상(CGIC)
삭제
삭제
9. 베이스라인 액티그래피: 감각 자극 시작 전 최소 7 ~ 14일 동안 운동 및 수면 패턴을 기록한다.
10. MR 영상(선택적 평가): 베이스라인에 존재하는 해부학 및 병태생리학적 또는 부재를 기록한다.
11. EEG 검사(선택적 평가) :베이스라인에서의 뇌파 활동을 기록한다.
12. 아밀로이드 PET 영상(선택적 평가): 베이스라인에서의 베타 아밀로이드의 존재 여부를 기록한다.
l. 무작위화: 무작위화는 연구 센터에 의해 다음에 대해 2:1 비율로 계층화된다:
1. 개선군: 대상체들이 모르는 상태에서, 40Hz의 주파수에서 감각 자극을 출력하는 신경 자극 통합 시스템 장치를 실행한다.
2. 대조군: 대상체들이 모르는 상태에서, 평균 약 35Hz에서 무작위적인 시간 분포로 감각 자극을 출력하는 신경 자극 통합 시스템 장치를 실행한다.
모든 연구진과 필요 인력은 대상체와 간병인이 그들의 무작위 할당을 알게 해서는 아니되며 조기에 무작위화를 알게 될 위험성을 최소화하기 위해 적절한 조치를 취하도록 하여야 한다. 추적 조사 방문을 실시하는 대상체의 개선 결정에 있어서 잠재적인 편견을 최소화하기 위해, 조사원 및 대상체의 담당/관리 의사로 하여금 대상체의 개선 할당을 적극적으로 알게 해서는 아니된다. 일차 엔드포인트, ADAS-Cog 검사 측정시 잠재적인 편견을 최소화하기 위해, 각 임상 시험 실시 시설은 연구진의 "맹처리된(blinded)" 멤버를 몇몇 지정하는데, 이들은 대상체의 그룹 할당에 대해 고지받지 받고 6 개월의 후속 방문을 통해 ADAS-Cog 평가를 실시할 책임이 있는 자들이다. 블라인드 처리 해제에 앞서, 대상체와 평가자에게 대상체가 어느 그룹으로 무작위 할당되었다고 생각하는지를 질문함으로써 블라인드 처리의 효과를 평가한다. 모든 필요한 6 개월의 추적 검사가 완료되면 모든 대상차의 블라인드 처리를 해제한다.
m. 초기 개선 세션: 스크리닝 1 방문 및 베이스라인 액티그래피 기록 완료 후, 대상체와 간병인은 개선 기간 동안 사용하기 위한 신경 자극 통합 시스템 사용에 대한 훈련을 받는다. 훈련 및 초기 개선 세션은 연구진의 감독하에 수행된다. 연구진이 신경 자극 통합 시스템을 위한 디폴트 출력 설정을 수행하고 연구진이 기록한다. 대상체와 간병인은 장치의 출력 패턴에 대해 "블라인드 처리"된다. 개선 장치 및 가짜 장치의 출력은 사용자에게 유사하게 보일 것이다.
사용 설명서는 연구 장소 및 고객 지원에 대한 연락 정보와 함께 제공된다. 첫 번째 자극 후 부작용 설문을 완성한다. 연구진은 현재 의료처치를 확인하고 부작용 및 유해 사례를 평가하고 추적 스케쥴에 대한 순응성을 확보를 돕기 위해 대상체와 함께 연구 요구 사항을 검토하여야 한다. 필요한 후속 시점에서 대상체에 확실히 연락할 수 있도록 참가자와 간병인으로부터 전화번호와 이메일 주소를 복수개 확보해야 한다(예컨대 집, 휴대폰)
개선: 이어서 대상체는 시청각 감각 자극 장치를 이용하여 하루 60분씩 목표 개선 시간에 매일 개선을 받는다. 대상체 및/또는 간병인은 하루 중 그들이 자극을 주는데 가장 적합한 시간을 결정한다. 대상체는 개선 세션 동안 안락한 의자에 앉아 있는다. 하루 중 일정한 시간이 바람직하지만, 매일 같은 시간에 개선할 필요는 없다. 대상체/간병인에게는 하루 중 자극이 주어진 시간과 개선 및 그 효과와 관련하여 그들이 갖는 코멘트를 매일 기록하는 "개선 일기"가 제공된다. 태블릿 형태의 전자 데이터 수집 시스템은 개선 세션에 대해 대상체 및 간병인에게 상기시키기 위해 사용되는 것이다. 대상체와 간병인은 전화 또는 화상 회의를 통해 연구진과 연락하여 개선 세션을 지원 및 감시받는다.
n. 후속 절차: 표 1은 개선군과 대조군 모두에 대해 각 후속 시점에서 요구되는 평가와 절차를 나타낸다. 추가 방문이 필요할 수 있다. 예를 들어, 환자가 비순응적이었고, 후속 방문시 최근 일상 생활이 정확한 인지 평가에 영향을 미칠 수 있으리라고 결정되면, 후속 방문 일정을 다시 잡고/후속 창에서 반복한다.
모든 대상체는 3, 6 및 7 개월 째에 오피스 평가로 후속 조치된다. 활동 일정에 지정된 날 이외에 추가 인지 검사가 연구자의 재량으로 실시될 수 있다. 후속 조사 방문의 일부는 간병인과의 전화 인터뷰를 통해 연구진에 의해 이루어진다. 부작용(및 추가적인 대면 추적 조사가 필요한 경우), 개선 순응, 및 일상 생활의 실행 활동을 평가하기 위해 전화 방문이 이용된다. 전화 방문은 모든 대상체에 대해 최소한 한 달에 한 번씩 수행되지만, 연구 개소와 후원자의 재량에 따라 더 자주 수행 및 기록 될 수 있다.
EEG 평가(선택적 평가): 선택된 장소에서 대상체의 하위집단에 대해, 베이스라인 활동 및 감각 자극에 대한 반응을 기록하기 위해 EEG 연구를 실시할 수 있다. 이 평가를 완료하기 위해 추가 45 ~ 60 분 정도 더 걸릴 것으로 예상된다.
MR 영상 평가(선택적 평가): 선택된 장소에서 대상체의 하위집단에 대해, 해부학을 기록하기 위해 MR 영상 검사가 실시될 수 있다. 이 평가를 완료하기 위해서는 추가 45 ~ 60 분 정도 더 걸릴 것으로 예상된다.
아밀로이드 PET 영상 평가(선택적 평가): 선택된 장소에서 대상체의 하위집단에 대해, 아밀로이드 PET 영상 연구를 실시하고 베타-아밀로이드의 정도를 기록할 수 있다.
이 평가를 완료하기 위해서는 추가 120분이 더 걸릴 것으로 예상된다.
o. 스크리닝 실패와 철회: 이 연구에 등록된 대상체를 유지하기 위해 모든 합당한 조치가 취해져야 한다. 그러나 대상체는 페널티 없이 또는 대상체가 누릴 수 있는 이익의 상실 없이 언제든지 연구 참여를 중단할 수 있음을 권리가 있다. 조사자는 문서화된 의학적 이유로 주어진 대상체의 연구 철회를 적절한 조치라고 간주할 수 있다.
스크리닝 실패: 대상체가 개선 세션 1 시점 전 또는 그 시점에서 동의를 철회하거나 조사자에 의해 제외되는 경우, 그 대상체는 스크리닝 실패로 간주된다. 데이터는 제외 시점까지 수집된다.
철회: 대상체의 선택으로 또는 조사자의 선택으로(즉, 기록된 의학적 이유)로 대상체가 개선 세션 1 후에 연구를 철회할 경우, 연구 개소는 다음 단계를 따라야 한다:
1. 철회 이유와 마지막 연구 접촉일을 문서화한다.
2. 가능하다면 대상체의 서면 철회 요청서를 받는다.
3. 철회가 일어날 경우:
A. 개선 세션 1과 3 개월의 후속 방문 사이
i. 연구 철회 시(마지막 연구 접촉)까지 수집된 모든 데이터 를 보고한다
ii. 최소한의 안전성 평가를 위해대상체에게 3개월의 평가를 위해 오피스에 내원할 것을 요청한다; 그러나 대상체가 이를 거부하거나 내원하지 못하는 경우, 부작용에 관해 1개월 후에 전화 면접을 실시한다.
B. 3 개월 후속 방문 후
i. 연구 철회 시(마지막 연구 접촉)까지 수집된 모든 데이터
를 보고한다.
ii. 추가 후속 조치는 필요하지 않다.
시험을 철회한 대상체는 대체되지 않는다. 1개월 미만으로 조사 개선이 실시된 대상체는 개선 의도 집단의 일부로 연구 기간 동안 후속 조치되지 않는다.
위험 분석: 경도 인지 장애 및 그에 따른 이환율 및 사망률의 진행은 잘 알려져 있다. 개체에 대한 위험을 넘어, 이들 개체를 보살피는 것은 가족에게 큰 스트레스와 경제적 부담을 초래하며 전세계적으로 건강관리 시스템에 점점 더 큰 과제가 되어가고 있다.
이 연구에 참여한 개체들은 인지 기능과 신체 기능의 평가를 완료하고 상대적으로 낮은 수준의 비침습적인 시청각 감각 자극을 받고, 표준 절차를 이용하여 EEG, MR 및 PET 영상 검사를 받을 수 있다. 간병인은 간병인의 부담 평가를 완료하도록 요청된다. 하기에 나열된 바와 같이, 이들 연구 활동 각각과 관련된 위험은 최소한의 것이다.
p. 잠재적인 이익: 보증도 보장도 할 수 없지만, 감각 자극이 대상체에게 도움이 될 수 있으리라는 합리적인 기대가 있다. 문헌에 따르면, 인지 장애의 증상을 완화함으로써, a) 내원의 발단이되는 부정적인 사건(낙상 및 기타 사고)을을 줄일 수 있고, b) 병존 질환의 개선 순응을 개선할 수 있으며, c) 비용을 절감하고, d) 대상체의 시설 입원 시기를 지연시키며, e) 긴병인의 생산성을 향상시킬 수 있는 것으로 시사되었다.
p. 잠재적 위험: 이 연구에서 평가된 감각 자극 개선은 MP3 플레이어(예를 들어, iPodTM)와 Maind Alive사의 Delight의 같은 시각 자극 장치와 같이, 의사의 처방없이도 소비자 제품으로 쉽게 입수가능한 장치와 매우 유사하다. 대상체는 도움 없이 자극 개선을 통해 언제든지 쉽고 안전하게 비침습 장치를 제거할 수 있다.
다음은 부작용에 대한 일반적인 용어 기준(CTCAE)에 따라 설명되는 감각 자극 개선의 잠재적인 위험이다.
1. 발작 - 행동, 감각, 또는 의식의 변화를 일으키는 뇌의 제어되지 않은 방전의 돌발적인 개시를 특징으로 하는 장애.
2. 두통 - 머리의 다양한 부분에서 현저한 통증이나 불편감을 특징으로 하는 장애로서, 반드시 모든 신경의 분포 영역에 한정되지 않는다.
3. 불면증 - 잠드는 것 및/또는 계속 잠을 자는 것이 어렵다는 것을 특징으로하는 장애.
4. 메스꺼움 - 상부 소화관의 불안 및 불편하다는 감각.
5. 현기증 - 현기증, 불안, 현기증, 회전 또는 흔들림을 포함하되 이에 국한되지 않는 비정상적인 움직임의 방해 감각을 특징으로하는 장애.
6. 귀의 통증 - 귀에 현저한 불쾌감을 느끼는 것을 특징으로 하는 장애.
7. 눈의 통증 - 눈에 현저한 불쾌감을 느끼는 것을 특징으로 하는 장애.
8. 눈 건조 - 각막 및 결막의 건조를 특징으로하는 장애.
9. 불안 - 명쾌히 식별할 수 있는 자극에 의한 것이 아닌 안절부절하지 못하고, 긴장, 빈맥 및 호흡 곤란을 수반하는 위험과 두려운 느낌을 특징으로 하는 장애.
10. 혼란 - 명확하고 질서정연한 사고와 행동의 결여를 특징으로 하는 장애.
11. 안절부절 못함 - 휴식, 이완 또는 침잠할 수 있는 능력의 부재를 특징으로하는 장애.
임상 연구를 위해 실시된 검사 및 절차와 관련있을 수 있는 추가의 위험이 있다. 이러한 잠재적인 위험으로는 다음을 들 수 있다:
인지 검사의 평가와 관련된: 인지 평가와 관련된 위험은 매우 작지만, 참가자는 이러한 형식의 검사가 진행되는 동안 정신적 피로 및/또는 불안을 경험 할 수 있다.
EEG와 관련된 위험: EEG의 알려진 위험은 없다. 이것은 안전하고 통증이 없는 것으로 간주된다.
MR 영상 진단과 관련된 위험: 강력한, 정전 자장으로 인한 물리적 위험, 청각에 대한 위험, 시험 중에 사용되는 고주파 에너지에 의한 신체의 발열 위험, 및 전기 활성 임플란트에 대한 위험 등 MR 영상 진단과 관련된 위험은 충분히 확립되어 있다. 유해 사례의 발생률은 매우 낮다. FDA는 미국에서 매년 행해지고 있는 수백만 건의 MR 영상 진단 연구에 대해 연간 300건의 사례를 보고한다.
아밀로이드 PET 영상 진단과 관련된 위험: PET와 관련된 주요 위험은 CT 스캔 또는 투과 스캔 및 주입된 방사성 트레이서에 대한 방사선 피폭의 위험이다. 정맥 찌르기 및 방사성 동위원소 주사에 관련한 경미한 위험(주사의 실패로 인한 통증과 상처 또는 고통스러운 주입)이 있다. 70kg의 성인에 대한 [18F]-FDG 추정 흡수 방사선 량(rad/mCi)을 다음 표에 나타내었다. 이러한 추정치는 사람의 데이터로부터 계산되었고(Jones et al., 1982), Jones, et al, 1982의 생체 내 분포를 가정하여 MIRDDOSE 2 소프트웨어를 사용함으로써 70kg의 성인에 대한 [18F] FDG의 국제방사선방호위원회에 의해 공표된 데이터를 사용한 것이다("International Commission on Radiological Protection for 18[F] FDG," 1987). 중요한 장기는 방광벽, 그에 이어 심장, 비장 및 췌장이다. 유전적 결함 또는 암을 일으킬 위험이 전혀 없다고 생각되는 최소 수준의 방사선 피폭량은 알려져 있지 않지만, 이 정도의 방사선 량은 어떠한 해로운 영향도 발생하지 않는다고 예상된다. 이 연구에서 참가자가 받는 방사선 피폭량에 대한 위험은 낮고, 일상적인 위험 수준 필적하는 것으로 간주된다. 임신 중인 여성 또는 가임 여성에 대해서는 PET 시험을 실시하지 않는데, 이는 이 프로토콜이 참가 조건으로 여성 대상체가 폐경기임을 요구하고 있기 때문이다.
간단히 설명하면, 플로르베타피어 F 18은 낮은(트레이서) 용량에서 사용되는 조영제이다. 인간 임상 시험에서 가장 흔한 부작용에는 두통, 주사 부위 반응(주사 부위의 진동, 혈관 유출, 출혈, 자극 및 천자 부위의 혈종), 근골격계 통증, 피로 및 구역질이 포함된다. 그러나 참가자가 노출되는 임의의 약물 또는 절차에 대해 드문 반응의 가능성이 존재한다. 약물-약물 상호작용에 대한 완전한 잠재 가능성은 현재 알려져 있지 않다. 연구와 관련하여 유해 사례가 발생하는 경우, 대상체는 그 사건이 해소되거나 안정되기 전까지는 영상 진단 시설로부터 나와서는 아니된다. 다른 연구와 마찬가지로, 현재로서는 알 수 없는 이상 반응 또는 부작용이 있을 수 있으며, 알려지지 않은 어떤 위험이 영구적으로 심각하거나 생명을 위협 할 가능성이 있을 수 있다. 그러나 장래 참가자에게 어떤 새로운 위험이 알려지게 되는 경우, 이들에게 그 사실이 통지될 것이다. 이 연구에 참여하는 것은 아래에 설명되는 몇 가지 추가 위험 또는 불편을 수반할 가능성이 있다.
연구 절차에 대한 잠재적인 심리사회적(비의료적) 위험, 불쾌감, 불편함: 불투명한 안경 착용으로 인한 주변에 대한 방향감각 상실과 주변에 대한 정상적인 소리를 차단하는 청각 자극으로 인해 대상체가 가벼운 불안과 스트레스를 경험하리라고 예상하는 것이 합리적이다. 간병인이 존재하고 일단 개체가 개선에 익숙해지면이러한 불안감 또는 스트레스는 완화될 것으로 예상된다.
r. 위험의 최소화: 이 연구 계획의 일환으로 참가자에 대한 위험을 최소화하기 위해 다음의 대책도 강구할 수 있다.
1. 시스템을 사용하기 전에 의사와 연구진이 적절한 훈련을 받는다. 훈련에는 설정 및 개선 세션 관리에 관한 지도가 포함되어 있다.
2. 발작의 병력 또는 위험 인자를 가진 환자는 연구 참여로부터 배제시킨다.
3. 사용 설명서를 각 시스템에 제공한다.
4. 연구 기간 동안 환자를 정기적으로 예정된 간격으로 밀착 모니터링한다.
s. 요약: 인지 기능 장애의 유해한 영향은 충분히 확립되어 있으며, 새로운 개선 접근은 조사할 만하다. 비침습적 감각 자극은 이러한 새로운 개선의 하나를 제공하는 것일 수 있다. 장치 및 개선과 관련하여 있을 수 있는 이론상의 위험이 일부 있지만, 그 위험의 가능성과 심각성은 낮다고 믿어지며 연구시 주의깊게 모니터링될 것이다. 잠재적인 이익으로는 증상 완화를 들 수 있으며, 이것은 이 연구의 비침습적 감각 자극의 조사를 정당화시켜준다.
t. 후원자의 역할과 책임: 연구 후원자의 책임은 다음과 같다:
1. 연구가 모든 적절한 규제 기준에 따라 설계 및 관리될 것과 연구 프로토콜에 따라 수행되고 있는지 확인한다.
2. 연구를 수행하기 위해 훈련과 경험을 통해 자격을 갖춘 연구자를 선택한다.
3. 조사원, 현지 연구진 및 모든 후원 담당자에게 적절한 교육을 제공한다.
4. 참여하는 조사원과 대상체에게만 신경 자극 통합 시스템을 제공하고, 모든 제품의 출하 및 처분을 추적한다.
5. 참가자의 사전 동의를 얻을 수 있는지 확인하고 진행중인 안전성 수준이 연구 기간 동안 허용가능하게 유지되는지를 포함하여 연구 현장에서의 연구 데이터를 모니터링한다.
6. 각 참여 센터에서 연구를 시작하기 전에 후원자가 다음 사항의 파일을 가지고 있는지 확실히 한다:
A. IRB 승인 설명서
B. 동의를 표시한 승인된 연구-특이적 참가자
C. 서명된 조사원 동의서
D. 조사원의 현재 이력서
E. 현지 담당자의 식별 및 조율
수정: CIP, 조사원 브로셔, 증례보고 서식, 사전동의 서식 및 기타 대상체 정보 또는 기타 임상 조사 문헌은 임상 조사를 통해 필요에 따라 수정될 수 있으며, 수정된 각 문허 섹션에는 이에 대한 증당화 근거를 포함시킨다. CIP에 대한 수정안은 후원자와 주임 조사원 또는 코디네이션 조사원 사이에서 합의되어야 한다. CIP에 대한 수정 및 대상체의 사전 동의 서식은 IRB에 통지하거나 IRB의 승인을 받아야 한다. 수정 버젼 번호와 일자를 문서화한다.
u. 통계 분석 계획 요약: 이것은 감각 자극의 안전성 및 임상적 유용성을 평가하기 위해 설계된 다기관, 전향적 무작위화된 제어된 연구이다. 이 시험의 주요 유효성 평가 항목은 ADAS-Cog 기준으로 베이스라인에서 6 개월까지의 변화이다. 주요 안전 평가 항목은 유해 사례(AE)의 발생률과 속성이다.
액티그래피 기록에서 분류된 데이터와 같은 객관적 측정의 반복은 개선군과 대조군 사이의 효과를 구별하는데 충분한 통계적인 파워를 제공할 수도 있다. 심리 측정척도의 변화는 Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative와 같은 프로젝트를 통해 건강 관리 집단, 가벼운 인지 장애 환자에서 장기적으로 입증되고 있다. 이 연구를 설계함에 있어, 개선군과 대조군 사이의 차이를 입증하기 위해서는 감각 자극에 의한 실질적인 개선 효과가 필요한 것이다. 따라서, 기술 통계를 사용하여 일차 및 이차 평가 항목을 평가하는데 서술적 통계를 사용하고, 이 타당성 데이터를 기반으로 후속 임상 시험 계획에 정보를 제공하기 위해 특별한(ad-hoc) 이차 분석을 실시한다.

Claims (146)

  1. 필요로 하는 대상체에 대하여 인지 기능을 개선하기 위한 시스템으로서,
    대상체에 35Hz 내지 70Hz의 주파수를 포함하는 시각 자극을 제공하도록 배치된 복수의 광원;
    프로세서; 및
    피드백 모니터로, 프로세서는 피드백 모니터를 통해 대상체의 평가의 표시를 수신하고, 표시에 기초하여 시각 자극과 연관된 파라미터를 조정하도록 복수의 광원에 지시하여 대상체의 뇌 영역에서 감마 진동의 신경 동조의 정도를 개선하는, 피드백 모니터를 포함하는 것인 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    파라미터는 고정 파라미터 및 가변 파라미터를 포함하고, 고정 파라미터는 자극 주파수에 해당하고, 가변 파라미터는 강도 수준에 해당하는 것인 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    광이 대상체의 중심와를 비추도록 배치된 복수의 광원 중 적어도 하나를 또한 포함하는 것인 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    피드백 모니터는 피드백 센서를 통해 대상체 중심와의 움직임(movement)을 추적하도록 구성되고;
    상기 시스템은 대상체 중심와의 움직임에 반응하여, 광이 대상체의 중심와를 비추도록 복수의 광원 중 적어도 하나를 조정하도록 구성된 광 조정 모듈을 또한 포함하는 것인 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    피드백 모니터는 피드백 센서를 사용하여 생리적 상태를 측정하도록 구성되는 것인 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    피드백 모니터는 맥박수 모니터를 사용하여 대상체의 심박수를 측정하도록 구성되는 것인 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    피드백 모니터는 맥박수 모니터를 사용하여 대상체의 심박수를 측정하고, 뇌파 센서를 사용하여 뇌파 활동을 측정하도록 구성되는 것인 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    안경; 및
    안경의 일부에 연결되고, 안경 일부와 대상체 중심와 사이의 주변 광 수준을 검출하도록 배치된 센서를 또한 포함하는 것인 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    파라미터는 고정 파라미터 및 가변 파라미터를 포함하고, 고정 파라미터는 자극 주파수에 해당하고, 가변 파라미터는 강도 수준에 해당하는 것인 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    안경은 와이어프레임으로 형성되고, 복수의 광원은 와이어프레임에 연결되는 것인 시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 시스템은,
    피드백 센서를 통해 대상체 중심와의 움직임을 추적하고;
    대상체 중심와의 움직임에 반응하여, 광이 대상체 중심와의 15도 이내를 비추도록 복수의 광원 중 적어도 하나를 조정하도록 추가로 구성되는 것인 시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 시스템은,
    피드백 센서를 사용하여 생리적 상태를 측정하고;
    피드백 모니터로부터 측정된 생리적 상태를 수신하고;
    가변 파라미터를 제2 값으로 조정하라는 명령을 생성하고;
    상기 명령을 광 조정 모듈에 전송하고; 및
    광 패턴의 가변 파라미터에 대하여 제2 값을 결정하도록 추가로 구성되는 것인 시스템.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 시스템은,
    맥박수 모니터를 사용하여 대상체의 심박수를 측정하고;
    심박수를 임계치와 비교하고;
    비교를 기반으로 심박수가 임계치를 초과하는지 여부를 결정하고;
    심박수가 임계치를 초과한다는 결정에 반응하여, 가변 파라미터를 제2 값으로 조정하여 광 강도를 낮추고; 및
    제2 출력 신호를 제공하여, 복수의 광원으로 하여금 제2 값에 해당하는 더 낮은 강도로 광을 비추게 하도록 추가로 구성되는 것인 시스템.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 시스템은,
    맥박수 모니터를 사용하여 대상체의 심박수를 측정하고;
    뇌파 센서를 사용하여 뇌파 활동을 측정하고;
    심박수가 제1 임계치 미만인지 여부를 결정하고;
    뇌파 활동이 제2 임계치 미만인지 여부를 결정하고;
    심박수가 제1 임계치 미만이고 뇌파 활동이 제2 임계치 미만이라는 결정에 반응하여, 가변 파라미터를 제2 값으로 조정하여 광 강도를 높이고; 및
    제2 출력 신호를 제공하여, 복수의 광원으로 하여금 제2 값에 해당하는 더 높은 강도로 광을 비추게 하도록 추가로 구성되는 것인 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 시스템은 하나 이상의 추가 프로세서를 포함하는 것인 시스템.
  16. 제1항에 있어서,
    뇌 영역은 대상체의 감각 피질, 체감각 피질, 해마, 기본 모드 네트워크의 멤버 또는 해마 네트워크의 멤버를 포함하는 것인 시스템.
  17. 제1항에 있어서,
    피드백 모니터는 대상체의 뉴런에 의해 나타나는 감마 진동의 정도의 표시를 수신하도록 구성되는 것인 시스템.
  18. 제15항에 있어서,
    하나 이상의 추가 프로세서는 개선 세션을 수행하도록 구성되고,
    개선 세션은,
    피드백 센서를 통해 대상체 중심와의 움직임을 추적하는 단계; 및
    대상체 중심와의 움직임에 반응하여, 광이 대상체 중심와의 15도 이내를 비추도록 복수의 광원 중 적어도 하나를 조정하는 단계를 포함하는 것인 시스템.
  19. 제15항에 있어서,
    하나 이상의 추가 프로세서는 개선 세션을 수행하도록 구성되고,
    개선 세션은,
    피드백 센서를 사용하여 생리적 상태를 측정하는 단계;
    피드백 모니터로부터 측정된 생리적 상태를 수신하는 단계;
    가변 파라미터를 제2 값으로 조정하라는 명령을 생성하는 단계;
    상기 명령을 광 조정 모듈에 전송하는 단계; 및
    광 패턴의 가변 파라미터에 대하여 제2 값을 결정하는 단계를 포함하는 것인 시스템.
  20. 제15항에 있어서,
    하나 이상의 추가 프로세서는 개선 세션을 수행하도록 구성되고,
    개선 세션은,
    맥박수 모니터를 사용하여 대상체의 심박수를 측정하는 단계;
    심박수를 임계치와 비교하는 단계;
    비교를 기반으로 심박수가 임계치를 초과하는지 여부를 결정하는 단계;
    심박수가 임계치를 초과한다는 결정에 반응하여, 가변 파라미터를 제2 값으로 조정하여 광 강도를 낮추는 단계; 및
    제2 출력 신호를 제공하여, 복수의 광원으로 하여금 제2 값에 해당하는 더 낮은 강도로 광을 비추게 하는 단계를 포함하는 것인 시스템.
  21. 제15항에 있어서,
    하나 이상의 추가 프로세서는 개선 세션을 수행하도록 구성되고,
    개선 세션은,
    동조 모니터를 사용하여 대상체의 신경 동조의 표시를 측정하는 단계; 및
    파라미터를 조정하여 신경 동조의 표시를 변경함으로써 감마 진동의 신경 동조의 정도를 개선하는 단계를 포함하는 것인 시스템.
  22. 제5항에 있어서,
    상기 시스템은,
    피드백 모니터로부터 측정된 생리학적 상태를 수신하고, 파라미터를 제2 값으로 조정하기 위한 명령을 생성하고 및 명령을 광 조정 모듈로 전송하는 부작용 관리 모듈을 또한 포함하고,
    광 조정 모듈은 부작용 관리 모듈로부터 명령을 수신하고, 광 패턴의 파라미터에 대한 제2 값을 결정하도록 추가로 구성되는 것인 시스템.
  23. 제6항에 있어서,
    상기 시스템은,
    피드백 모니터에 의해 측정된 심박수를 수신하고;
    심박수를 임계치와 비교하고;
    비교에 기초하여 심박수가 임계치를 초과하는지 여부를 결정하고;
    심박수가 임계치를 초과한다는 결정에 반응하여, 파라미터를 제2 값으로 조정하여 광 강도를 낮추도록 하는 부작용 관리 모듈을 또한 포함하고,
    상기 시스템은 파라미터의 제2 값을 수신하고, 복수의 광원으로 하여금 제2 값에 해당하는 더 낮은 강도로 광을 비추게 하는 제2 출력 신호를 제공하도록 구성된 광 조정 모듈을 또한 포함하는 것인 시스템.
  24. 제7항에 있어서,
    상기 시스템은,
    피드백 모니터에 의해 측정된 심박수를 수신하고, 뇌파 센서에 의해 측정된 뇌파 활동을 수신하고; 심박수가 제1 임계치 미만인지 여부를 결정하고, 뇌파 활동이 제2 임계치 미만인지 여부를 결정하고; 및 심박수가 제1 임계치 미만이고 뇌파 활동이 제2 임계치 미만이라는 결정에 반응하여, 광의 강도를 증가시키기 위해 파라미터를 제2 값으로 조정하는 부작용 관리 모듈; 및
    파라미터의 제2 값을 수신하고, 복수의 광원으로 하여금 제2 값에 해당하는 더 높은 강도로 광을 비추게 하도록 제2 출력 신호를 제공하도록 구성된 광 조정 모듈을 또한 포함하는 것인 시스템.
  25. 제12항에 있어서,
    상기 시스템은,
    제2 시간 간격 동안 피드백 모니터에 의해 측정된 제2 생리적 상태를 결정하고;
    가변 파라미터를 제2 값보다 작은 제3 값으로 조정하도록 추가로 구성되는 것인 시스템.
  26. 제12항에 있어서,
    상기 시스템은 스피커를 또한 포함하고,
    상기 시스템은,
    제2 시간 간격 동안 피드백 모니터에 의해 측정된 제2 생리적 상태를 결정하고;
    제2 생리적 상태를 기반으로 출력 신호 상에 소리 신호를 오버레이(overlay)하도록 추가로 구성되는 것인 시스템.
  27. 제12항에 있어서,
    상기 시스템은 스피커를 또한 포함하고,
    상기 시스템은,
    제2 시간 간격 동안 피드백 모니터에 의해 측정된 제2 생리적 상태를 검출하고;
    검출에 반응하여 제2 생리적 상태를 기반으로 출력 신호 상에 소리 신호를 오버레이하도록 추가로 구성되는 것인 시스템.
  28. 제12항에 있어서,
    상기 시스템은 스피커를 또한 포함하고,
    상기 시스템은,
    제2 시간 간격 동안 피드백 모니터에 의해 측정된 제2 생리적 상태를 검출하고;
    검출에 반응하여 제2 생리적 상태를 기반으로 출력 신호 상에 소리 신호를 오버레이하되, 소리 신호는 인지 기능장애를 개선하기 위한 개선 세션에 남아있는 지속시간을 표시하도록 추가로 구성되는 것인 시스템.
  29. 제12항에 있어서,
    상기 시스템은 스피커를 또한 포함하고,
    상기 시스템은,
    제2 시간 간격 동안 피드백 모니터에 의해 측정된 제2 생리적 상태를 검출하고;
    정책을 사용하여 제2 생리적 상태를 기반으로 사전기록된 소리 신호를 선택하고;
    검출에 반응하여 제2 생리적 상태를 기반으로 출력 신호 상에 사전기록된 소리 신호를 오버레이하되, 소리 신호는 인지 기능장애를 개선하기 위한 개선 세션에 남아있는 지속시간을 표시하도록 추가로 구성되는 것인 시스템.
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 삭제
  37. 삭제
  38. 삭제
  39. 삭제
  40. 삭제
  41. 삭제
  42. 삭제
  43. 삭제
  44. 삭제
  45. 삭제
  46. 삭제
  47. 삭제
  48. 삭제
  49. 삭제
  50. 삭제
  51. 삭제
  52. 삭제
  53. 삭제
  54. 삭제
  55. 삭제
  56. 삭제
  57. 삭제
  58. 삭제
  59. 삭제
  60. 삭제
  61. 삭제
  62. 삭제
  63. 삭제
  64. 삭제
  65. 삭제
  66. 삭제
  67. 삭제
  68. 삭제
  69. 삭제
  70. 삭제
  71. 삭제
  72. 삭제
  73. 삭제
  74. 삭제
  75. 삭제
  76. 삭제
  77. 삭제
  78. 삭제
  79. 삭제
  80. 삭제
  81. 삭제
  82. 삭제
  83. 삭제
  84. 삭제
  85. 삭제
  86. 삭제
  87. 삭제
  88. 삭제
  89. 삭제
  90. 삭제
  91. 삭제
  92. 삭제
  93. 삭제
  94. 삭제
  95. 삭제
  96. 삭제
  97. 삭제
  98. 삭제
  99. 삭제
  100. 삭제
  101. 삭제
  102. 삭제
  103. 삭제
  104. 삭제
  105. 삭제
  106. 삭제
  107. 삭제
  108. 삭제
  109. 삭제
  110. 삭제
  111. 삭제
  112. 삭제
  113. 삭제
  114. 삭제
  115. 삭제
  116. 삭제
  117. 삭제
  118. 삭제
  119. 삭제
  120. 삭제
  121. 삭제
  122. 삭제
  123. 삭제
  124. 삭제
  125. 삭제
  126. 삭제
  127. 삭제
  128. 삭제
  129. 삭제
  130. 삭제
  131. 삭제
  132. 삭제
  133. 삭제
  134. 삭제
  135. 삭제
  136. 삭제
  137. 삭제
  138. 삭제
  139. 삭제
  140. 삭제
  141. 삭제
  142. 삭제
  143. 삭제
  144. 삭제
  145. 삭제
  146. 삭제
KR1020197017347A 2016-11-17 2017-11-17 인지 기능 개선을 위한 시스템 KR102612531B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020237037522A KR20230156958A (ko) 2016-11-17 2017-11-17 시각 자극을 통한 신경 자극 방법 및 시스템

Applications Claiming Priority (23)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662423532P 2016-11-17 2016-11-17
US201662423557P 2016-11-17 2016-11-17
US201662423536P 2016-11-17 2016-11-17
US201662423452P 2016-11-17 2016-11-17
US201662423517P 2016-11-17 2016-11-17
US201662423569P 2016-11-17 2016-11-17
US201662423598P 2016-11-17 2016-11-17
US62/423,532 2016-11-17
US62/423,517 2016-11-17
US62/423,598 2016-11-17
US62/423,536 2016-11-17
US62/423,557 2016-11-17
US62/423,452 2016-11-17
US62/423,569 2016-11-17
US201662431725P 2016-12-08 2016-12-08
US201662431702P 2016-12-08 2016-12-08
US201662431698P 2016-12-08 2016-12-08
US201662431720P 2016-12-08 2016-12-08
US62/431,725 2016-12-08
US62/431,720 2016-12-08
US62/431,702 2016-12-08
US62/431,698 2016-12-08
PCT/US2017/062328 WO2018094226A1 (en) 2016-11-17 2017-11-17 Methods and systems for neural stimulation via visual stimulation

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237037522A Division KR20230156958A (ko) 2016-11-17 2017-11-17 시각 자극을 통한 신경 자극 방법 및 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190097032A KR20190097032A (ko) 2019-08-20
KR102612531B1 true KR102612531B1 (ko) 2023-12-12

Family

ID=60570252

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237037522A KR20230156958A (ko) 2016-11-17 2017-11-17 시각 자극을 통한 신경 자극 방법 및 시스템
KR1020197017347A KR102612531B1 (ko) 2016-11-17 2017-11-17 인지 기능 개선을 위한 시스템

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237037522A KR20230156958A (ko) 2016-11-17 2017-11-17 시각 자극을 통한 신경 자극 방법 및 시스템

Country Status (7)

Country Link
US (8) US10307611B2 (ko)
EP (2) EP3541467B1 (ko)
JP (2) JP7082334B2 (ko)
KR (2) KR20230156958A (ko)
AU (1) AU2017363200B2 (ko)
CA (1) CA3044440A1 (ko)
WO (3) WO2018094230A2 (ko)

Families Citing this family (139)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11791026B2 (en) * 2012-08-31 2023-10-17 Blue Goji Llc Cloud-based healthcare diagnostics and treatment platform
US11524209B1 (en) * 2022-01-12 2022-12-13 Blue Goji Llc Brainwave entrainment using virtual objects and gamification
US11707644B2 (en) * 2012-08-31 2023-07-25 Blue Goji Llc Variable—resistance exercise machine with network communication for smart device control and brainwave entrainment
US11465013B2 (en) * 2012-08-31 2022-10-11 Blue Goji Llc System and method for targeted neurological therapy using brainwave entrainment
US11951355B2 (en) 2012-08-31 2024-04-09 Blue Goji Llc Health-related data collection system for healthcare diagnostics and treatment platforms
US11388799B2 (en) * 2012-11-08 2022-07-12 Applied Biophotonics Ltd. Distributed photobiomodulation therapy system and method
US11317861B2 (en) 2013-08-13 2022-05-03 Sync-Think, Inc. Vestibular-ocular reflex test and training system
US9958939B2 (en) * 2013-10-31 2018-05-01 Sync-Think, Inc. System and method for dynamic content delivery based on gaze analytics
US11794028B2 (en) 2014-03-11 2023-10-24 NeuroEM Therapeutics, Inc. Transcranial electromagnetic treatment
WO2016022295A1 (en) 2014-08-06 2016-02-11 Valencell, Inc. Optical physiological sensor modules with reduced signal noise
WO2016146265A1 (en) * 2015-03-17 2016-09-22 Zynaptiq Gmbh Methods for extending frequency transforms to resolve features in the spatio-temporal domain
US10600213B2 (en) * 2016-02-27 2020-03-24 Focal Sharp, Inc. Method and apparatus for color-preserving spectrum reshape
US10387106B2 (en) * 2016-04-04 2019-08-20 Spotify Ab Media content system for enhancing rest
WO2017210498A1 (en) 2016-06-03 2017-12-07 Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Compositions and methods for treating and preventing chronic pain
WO2018094230A2 (en) * 2016-11-17 2018-05-24 Cognito Therapeutics, Inc. Methods and systems for neural stimulation via auditory stimulation
US10456589B2 (en) * 2017-01-31 2019-10-29 Mark Laty System and method for providing head-related medical and mental health conditions
US20210275801A1 (en) * 2017-02-02 2021-09-09 Flow Neuroscience Ab Headset for transcranial direct-current stimulation, tdcs, and a system comprising the headset
US11048407B1 (en) 2017-02-08 2021-06-29 Michelle M Kassatly Interface and method for self-correcting a travel path of a physical object
US11435739B2 (en) 2017-02-08 2022-09-06 L. Samuel A Kassatly Interface and method for controlling the operation of an autonomously travelling object
US11813475B2 (en) 2017-02-15 2023-11-14 The Regents Of The University Of California Light therapy system and methods of use
US11433253B2 (en) * 2017-02-15 2022-09-06 The Regents Of The University Of California Light therapy system and methods of use
AU2018243565B2 (en) 2017-03-30 2023-03-16 Magic Leap, Inc. Non-blocking dual driver earphones
US11484712B2 (en) * 2017-05-31 2022-11-01 Temple University-Of The Commonwealth System Of Higher Education Wearable stochastic galvanic stimulation device
US10810773B2 (en) * 2017-06-14 2020-10-20 Dell Products, L.P. Headset display control based upon a user's pupil state
WO2019074637A1 (en) * 2017-10-10 2019-04-18 Massachusetts Institute Of Technology SYSTEMS AND METHODS FOR PREVENTION, MITIGATION AND / OR TREATMENT OF DEMENTIA
LU100492B1 (en) * 2017-10-23 2019-05-22 Neuraltrain Gmbh Computing System and Method for Treating of a Brain Dysfunction
US11801004B2 (en) * 2017-10-31 2023-10-31 Stimscience, Inc. Systems, methods, and devices for intracranial measurement, stimulation, and generation of brain state models
WO2019104413A1 (en) * 2017-12-03 2019-06-06 Frank Jones Enhancing the performance of near-to-eye vision systems
CN108108603A (zh) * 2017-12-04 2018-06-01 阿里巴巴集团控股有限公司 登录方法及装置和电子设备
CN108198124B (zh) * 2017-12-27 2023-04-25 上海联影医疗科技股份有限公司 医学图像处理方法、装置、计算机设备和存储介质
US10827942B2 (en) * 2018-01-03 2020-11-10 Intel Corporation Detecting fatigue based on electroencephalogram (EEG) data
US11504521B2 (en) 2018-01-30 2022-11-22 Apex Neuro Holdings, Inc. Devices and methods for delivering mechanical stimulation to nerve, mechanoreceptor, and cell targets
US11318066B2 (en) 2018-02-26 2022-05-03 Olympic Ophthalmics, Inc. Handheld device with vibrational cantilever member for treatment of disorders
KR102395445B1 (ko) * 2018-03-26 2022-05-11 한국전자통신연구원 음원의 위치를 추정하기 위한 전자 장치
EP3784336A1 (en) * 2018-04-27 2021-03-03 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Multiple mode neuromodulation responsive to patient information
CN112074257A (zh) 2018-05-04 2020-12-11 宝洁公司 用于监控婴儿基本需求的传感器装置和系统
JP7296618B2 (ja) * 2018-05-08 2023-06-23 株式会社Agama-X 情報処理システム、情報処理装置及びプログラム
US20190366031A1 (en) * 2018-05-23 2019-12-05 Dean TRAVERS Visual disorder treatment
US20210252303A1 (en) * 2018-06-15 2021-08-19 Aalto University Foundation Sr A device and method for visual stimulation
US20190388020A1 (en) * 2018-06-20 2019-12-26 NeuroPlus Inc. System and Method for Treating and Preventing Cognitive Disorders
WO2020003173A1 (en) * 2018-06-26 2020-01-02 Kos Consulting Ehf System for brainwave stimulation using altered natural stimuli
US11457860B2 (en) * 2018-07-09 2022-10-04 Cheng Qian Human-computer interactive device and method
CN109157738B (zh) * 2018-07-23 2022-02-15 浙江诺尔康神经电子科技股份有限公司 基于深度视觉的人工视网膜幅频调控方法和系统
EP3829687A4 (en) * 2018-07-27 2022-02-23 Université Laval SYSTEM AND METHOD FOR STIMULATING VIGILANCE IN A SUBJECT
EP3831447A4 (en) * 2018-08-01 2022-06-08 Tsubota Laboratory, Inc. DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING BRAIN WAVES AND CELL ACTIVITY BY PHOTIC STIMULATION, AND DEVICE FOR IMPROVING, PROPHYLAXIS OR ENHANCING BRAIN FUNCTION
US11051996B2 (en) 2018-08-27 2021-07-06 The Procter & Gamble Company Sensor devices and systems for monitoring the basic needs of an infant
CN113382683A (zh) * 2018-09-14 2021-09-10 纽罗因恒思蒙特实验有限责任公司 改善睡眠的系统和方法
US11058866B2 (en) * 2018-09-25 2021-07-13 Avive Solutions, Inc. Graphically responsive defibrillation electrode pads
CN112955969A (zh) * 2018-09-28 2021-06-11 皇家飞利浦有限公司 用于在睡眠期间基于人口统计学信息递送感官刺激的系统和方法
CN109717828A (zh) * 2018-10-24 2019-05-07 中国医学科学院生物医学工程研究所 一种视野检查设备及检测方法
US11167105B2 (en) 2018-11-07 2021-11-09 Symbolics Inc. Method and apparatus for for stimulating neural activity
CA3119101A1 (en) * 2018-11-09 2020-05-14 Akili Interactive Labs, Inc. Audio-only interference training for cognitive disorder screening and treatment
US20210375480A1 (en) * 2018-11-30 2021-12-02 Carnegie Mellon University Data processing system for generating predictions of cognitive outcome in patients
US11275778B2 (en) * 2018-12-04 2022-03-15 International Business Machines Corporation Content marshaling using biometric data
CA3122266A1 (en) * 2018-12-06 2020-06-11 Synaptec Network, Inc. Systems and methods for targeted brain stimulation
US20200201042A1 (en) * 2018-12-19 2020-06-25 Apple Inc. Modular system for head-mounted device
CN113631212B (zh) 2019-01-04 2023-06-02 阿波罗神经科学公司 用于经皮振动的造波的系统和方法
EP3921850A1 (en) * 2019-02-06 2021-12-15 AIC Innovations Group, Inc. Biomarker identification
WO2020168009A1 (en) * 2019-02-12 2020-08-20 Neuroptics, Inc. Pupilometry with light intensity calibration
US11205414B2 (en) * 2019-02-15 2021-12-21 Brainfm, Inc. Noninvasive neural stimulation through audio
CA3048792C (en) * 2019-03-20 2021-03-09 Michael MONTOYA Electrical stimulation apparatus and method
US10948729B2 (en) 2019-04-16 2021-03-16 Facebook Technologies, Llc Keep-out zone for in-field light sources of a head mounted display
US10850117B2 (en) * 2019-04-16 2020-12-01 Chantal Arnaud Sonoluminescent Biophysical Oscillation Techniques (SBOT) and method to improve health
US10877268B2 (en) * 2019-04-16 2020-12-29 Facebook Technologies, Llc Active control of in-field light sources of a head mounted display
CN113796096A (zh) * 2019-05-01 2021-12-14 唯听助听器公司 耳级听觉系统
US11260228B2 (en) 2019-05-21 2022-03-01 Mayo Foundation For Medical Education And Research Wearable device with tragus modulation system
US11786694B2 (en) 2019-05-24 2023-10-17 NeuroLight, Inc. Device, method, and app for facilitating sleep
TWI696453B (zh) * 2019-05-31 2020-06-21 美律實業股份有限公司 聽力訓練輔助設備
US20220409847A1 (en) * 2019-06-17 2022-12-29 Evren Technologies, Inc. Ear device and paired treatments involving nerve stimulation
EP3756542A1 (en) * 2019-06-25 2020-12-30 Koninklijke Philips N.V. Apparatus for patient sedation monitoring
WO2020262973A2 (ko) * 2019-06-25 2020-12-30 고려대학교 산학협력단 가상 현실 게임 및 생체신호 센서 기반의 전정-안반사 평가 및 재활 장치
CA3145260A1 (en) * 2019-07-23 2021-01-28 Stephen AUGER Systems and methods for user entrainment
CA3150348A1 (en) * 2019-09-10 2021-03-18 Hemant Karamchand Rohera MEDICAL THERAPEUTIC DEVICE
USD949355S1 (en) 2019-10-15 2022-04-19 JelikaLite, LLC Head wearable light therapy device
WO2021072621A1 (zh) * 2019-10-15 2021-04-22 南方科技大学 脑中风的治疗方法及治疗设备
JP2022552020A (ja) * 2019-10-15 2022-12-14 ジェリカライト エルエルシー 頭部ウェアラブル光療法デバイス
WO2022197937A1 (en) * 2021-03-17 2022-09-22 Jelikalite Llc Methods and devices for photobiomodulation
EP4045139A1 (en) 2019-10-18 2022-08-24 Institute of Science and Technology Austria Stimulation of neuronal plasticity
FR3102883B1 (fr) * 2019-10-31 2022-12-23 Icare Sciences Stimulation neurosensorielle sonore
CN111012342B (zh) * 2019-11-01 2022-08-02 天津大学 一种基于p300的视听双通道竞争机制脑-机接口方法
US20230001127A1 (en) * 2019-11-25 2023-01-05 The Regents Of The University Of California Continuous auditory brain stimulation
US11464443B2 (en) * 2019-11-26 2022-10-11 The Chinese University Of Hong Kong Methods based on an analysis of drawing behavior changes for cognitive dysfunction screening
JP2021090136A (ja) * 2019-12-03 2021-06-10 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 情報処理システム及びプログラム
WO2021119766A1 (en) * 2019-12-19 2021-06-24 John William Down Mixed reality system for treating or supplementing treatment of a subject with medical, mental or developmental conditions
CN111246644A (zh) * 2020-01-14 2020-06-05 梅雪竹 一种不用灯光师的氛围模式演出的炫光演奏和舞台系统
US11604366B2 (en) * 2020-02-21 2023-03-14 Meta Platforms Technologies, Llc Head-mounted display devices with removable prescription lenses
US11535260B2 (en) * 2020-03-05 2022-12-27 Harman International Industries, Incorporated Attention-based notifications
EP3886461B1 (en) * 2020-03-24 2023-11-08 Sonova AG Hearing device for identifying a sequence of movement features, and method of its operation
TWI747236B (zh) * 2020-04-17 2021-11-21 倚天酷碁股份有限公司 音源訊號調整方法及電子裝置
CN111624833B (zh) * 2020-06-12 2021-10-15 Oppo广东移动通信有限公司 一种光干扰装置
EP4164720A1 (en) * 2020-06-12 2023-04-19 Waji, LLC System and method for treating post traumatic stress disorder (ptsd) and phobias
WO2021255632A1 (ja) * 2020-06-15 2021-12-23 フォーブ インコーポレーテッド 情報処理システム
WO2021257548A1 (en) 2020-06-18 2021-12-23 Diagnostyx, Inc. Treatment of neurological abnormalities using dynamic electroencephalography
EP4188226A1 (en) * 2020-07-27 2023-06-07 Cognito Therapeutics, Inc. Sensory gamma stimulation therapy improves sleep quality and maintains functional ability in alzheimers disease patients
US11386899B2 (en) * 2020-08-04 2022-07-12 Honeywell International Inc. System and method for providing real-time feedback of remote collaborative communication
AU2021338673A1 (en) * 2020-09-08 2023-05-25 Oscilloscape, LLC Methods and systems for neural stimulation via music and synchronized rhythmic stimulation
US20220072266A1 (en) * 2020-09-09 2022-03-10 Andrew Iverson Frequency generator with biological application
US20220088397A1 (en) * 2020-09-22 2022-03-24 International Business Machines Corporation Audio-visual interaction with implanted devices
US11876557B1 (en) * 2020-09-23 2024-01-16 Apple Inc. Setting parameters of optical transmitter using receive-side control
US11447140B2 (en) * 2020-10-20 2022-09-20 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Cognitive tunneling mitigation device for driving
US11730917B2 (en) * 2020-10-29 2023-08-22 Optoceutics ApS Gamma stimulation pulsing light source system with dosage adjustment for gaze angle
KR102347773B1 (ko) * 2020-11-19 2022-01-06 주식회사 엔서 광 및 음향 신호를 이용한 두뇌 자극장치
EP4255556A1 (en) * 2020-12-03 2023-10-11 Rehabilitation Institute of Chicago D/b/a Shirley Ryan Abilitylab Systems and methods for facilitating multisite paired corticospinal-motoneuronal stimulation therapy
CN112634916A (zh) * 2020-12-21 2021-04-09 久心医疗科技（苏州）有限公司 一种除颤器语音自动调节方法及装置
KR102471955B1 (ko) * 2020-12-28 2022-11-29 원텍 주식회사 휴대용 신경질환 진단장치 및 그 진단방법
CN113191154B (zh) * 2021-03-04 2022-02-15 浙江师范大学 基于多模态图神经网络的语义分析方法、系统和存储介质
WO2022204137A1 (en) * 2021-03-22 2022-09-29 Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Methods, systems and devices for modulating central nervous system inflammation and post-operative pain
CN113100711B (zh) * 2021-04-08 2021-11-16 南通市妇幼保健院 一种临产产妇健康状况实时追踪的方法和系统
CN112951434B (zh) * 2021-04-08 2022-03-08 南通市妇幼保健院 一种智能评估产妇产前状态的方法及系统
CN113113115B (zh) * 2021-04-09 2022-11-08 北京未名脑脑科技有限公司 认知训练方法、系统及存储介质
US11948531B2 (en) * 2021-06-21 2024-04-02 Industrial Technology Research Institute Light source device and display device alternately emitting light beams
WO2022272093A1 (en) * 2021-06-24 2022-12-29 The Regents Of The University Of California Virtual and augmented reality devices to diagnose and treat cognitive and neuroplasticity disorders
IT202100018836A1 (it) * 2021-07-16 2023-01-16 Karnak Medical S R L Dispositivo foto-biostimolatore per rigenerazione cellulare
US20230065296A1 (en) * 2021-08-30 2023-03-02 Facebook Technologies, Llc Eye-tracking using embedded electrodes in a wearable device
CN114052736B (zh) * 2021-08-31 2024-04-05 北京未名脑脑科技有限公司 认知功能的评估系统和方法
NL2029113B1 (en) * 2021-09-02 2023-03-20 Mindaffect B V Determining a person's sensory capability based on stimulus response amplitude weights
WO2023037692A1 (en) * 2021-09-10 2023-03-16 Sony Group Corporation Information processing apparatus, method and computer program product for measuring a level of cognitive decline in a user
US20230126680A1 (en) * 2021-10-21 2023-04-27 Optoceutics ApS Modulation of the theta-gamma neural code with controlled light therapeutics
EP4169498A1 (en) * 2021-10-25 2023-04-26 Bottneuro AG Method for generating stimulation-audio-files
WO2023074594A1 (ja) 2021-10-25 2023-05-04 ピクシーダストテクノロジーズ株式会社 信号処理装置、認知機能改善システム、信号処理方法、及びプログラム
KR102520460B1 (ko) * 2021-11-12 2023-04-13 대한민국(국립재활원장) Vr을 이용한 편측무시 재활 장치 및 재활장치 제어 방법
WO2023107024A1 (en) * 2021-12-08 2023-06-15 Istanbul Medipol Universitesi Teknoloji Transfer Ofisi Anonim Sirketi Gamma frequency entrainment technique application device for the treatment of alzheimer's disease
EP4194046A1 (en) * 2021-12-10 2023-06-14 Stichting IMEC Nederland A method for controlling a stimulation signal and a system for providing a stimulation signal
KR102400319B1 (ko) * 2021-12-31 2022-05-24 (주)리솔 객체의 복수의 뇌 영역에서 동기화된 진동을 동조시킴으로써, 뇌를 자극하는 장치 및 방법
US11793970B2 (en) * 2022-01-12 2023-10-24 Blue Goji Llc Brainwave entrainment using virtual objects and gamification
WO2023141269A2 (en) * 2022-01-20 2023-07-27 Korrus, Inc. Light therapy system and method
WO2023141460A1 (en) * 2022-01-21 2023-07-27 Dragonfly Optics Llc Methods, apparatus, and articles to enhance brain function via presentation of visual effects in far and/or ultra-far peripheral field
KR20230118369A (ko) * 2022-02-04 2023-08-11 한국과학기술원 뇌기능 조절을 위한 유기 발광 단기 시각 자극 플랫폼
WO2023196610A1 (en) * 2022-04-08 2023-10-12 Cognito Therapeutics, Inc. Methods for detecting and monitoring neurological disorders or conditions
US11670410B1 (en) * 2022-04-13 2023-06-06 Green Sky Creations LLC Systems and methods to automatically administer a psychoactive substance to an airway of a user based on a detected event or condition
GB2604779B (en) * 2022-05-06 2023-03-22 Braintrain2020 Ltd Apparatus and methods for active-feedback
US11612757B1 (en) * 2022-06-03 2023-03-28 Lifespan Extension Advocacy Foundation Inducement, verification and optimization of neural entrainment through biofeedback, data analysis and combinations of adaptable stimulus delivery
US11809629B1 (en) * 2022-06-10 2023-11-07 Afference Inc. Wearable electronic device for inducing transient sensory events as user feedback
WO2024004926A1 (ja) * 2022-06-28 2024-01-04 ピクシーダストテクノロジーズ株式会社 信号処理装置、認知機能改善システム、信号処理方法、およびプログラム
KR102501989B1 (ko) * 2022-08-11 2023-02-23 주식회사 하이 일상 과업 수행 지원을 위한 스크립트 생성 방법 및 장치
EP4335493A1 (en) * 2022-09-06 2024-03-13 Chwen-Yih Lin Myopia-preventing high intensity illumination apparatus for illuminating eyeballs and surrounding tissue by extra pupillary pathway via light that penetrating periorbital skin, subcutaneous tissue, pass through peripheral cornea, iris, peripheral lens, uvea, sclera, choroid, retinal pigment epithelium
WO2024081719A1 (en) * 2022-10-11 2024-04-18 Katherine Quittner System and method for producing sound and light for therapeutic effect
GB202215652D0 (en) * 2022-10-21 2022-12-07 Univ Newcastle A method of closed-loop modulation of audio data for neural oscillation suppression or enhancement
US11730975B1 (en) * 2023-04-10 2023-08-22 Oscilloscape, LLC Systems and methods for counter-phase dichoptic stimulation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070179557A1 (en) * 2006-01-27 2007-08-02 Maschino Steven E Controlling neuromodulation using stimulus modalities
US20090005837A1 (en) * 2007-06-29 2009-01-01 Ruth Olmstead Method and apparatus for stimulating the neurochemistry of the brain resulting in increased overall brain function, cognitive performance, and intelligence quota
US20100331912A1 (en) * 2008-03-05 2010-12-30 Forschungszentrum Juelich Gmbh Device and method for visual stimulation
WO2014162271A2 (en) * 2013-04-03 2014-10-09 Branislav Nikolic Light therapy device and method

Family Cites Families (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4315502A (en) 1979-10-11 1982-02-16 Gorges Denis E Learning-relaxation device
JPS60194422A (ja) * 1984-03-16 1985-10-02 Tanaka Sangyo:Kk めがねフレ−ムと智の結合構造
US6071229A (en) 1992-05-05 2000-06-06 Rubins; Tye Video or compact disk encoder/decoder for brain wave synchronizer
EP0689822B1 (de) 1994-07-01 1997-10-01 Fritz Prof. Dr.Dr.Dr. Schmielau Trainingsgerät zur Behandlung von an Wahrnehmungsstörungen leidenden Patienten
US5923398A (en) 1995-06-15 1999-07-13 Enlightened Technologies, Inc. Interactive light field for non-visual stimulation
US6066163A (en) 1996-02-02 2000-05-23 John; Michael Sasha Adaptive brain stimulation method and system
US6463328B1 (en) * 1996-02-02 2002-10-08 Michael Sasha John Adaptive brain stimulation method and system
US6167298A (en) 1998-01-08 2000-12-26 Levin; Richard B. Devices and methods for maintaining an alert state of consciousness through brain wave monitoring
US20130211238A1 (en) * 2001-01-30 2013-08-15 R. Christopher deCharms Methods for physiological monitoring, training, exercise and regulation
US8328420B2 (en) * 2003-04-22 2012-12-11 Marcio Marc Abreu Apparatus and method for measuring biologic parameters
DE10233960B4 (de) 2002-07-29 2006-11-02 Forschungszentrum Jülich GmbH Vorrichtung zur bedarfsgesteuerten Modulation physiologischer und pathologischer neuronaler rhythmischer Aktivität im Gehirn mittels sensorischer Stimulation
US8579786B2 (en) 2002-10-15 2013-11-12 Medtronic, Inc. Screening techniques for management of a nervous system disorder
EP2260760B1 (en) * 2004-06-18 2014-08-27 Neuronetrix Solutions, LLC Evoked response testing method for neurological disorders
US20070253561A1 (en) * 2006-04-27 2007-11-01 Tsp Systems, Inc. Systems and methods for audio enhancement
US7828434B2 (en) * 2006-08-31 2010-11-09 Nike, Inc. Zone switched sports training eyewear
US20080255949A1 (en) 2007-04-13 2008-10-16 Lucid Systems, Inc. Method and System for Measuring Non-Verbal and Pre-Conscious Responses to External Stimuli
CA2733081C (en) * 2007-08-06 2015-12-15 Great Lakes Biosciences, Llc Methods and apparatus for electrical stimulation of tissues using signals that minimize the effects of tissue impedance
AU2008288652B2 (en) * 2007-08-20 2014-06-26 Universite Laval Artificial light apparatus and its use for influencing a condition in a subject
EP2265328B1 (en) * 2008-03-20 2018-05-09 EBS Technologies GmbH An apparatus for automatic treatment adjustment after nervous system dysfunction
US20090270776A1 (en) 2008-04-28 2009-10-29 Hung-Chu Chang Massage Chair With Function of Stress Relaxation and Sleep Inducing
US8070669B2 (en) * 2008-08-04 2011-12-06 Gestion Ultra International Inc. Wall integrated multisensory therapy device
WO2010032491A1 (ja) 2008-09-19 2010-03-25 パナソニック株式会社 注意散漫検出装置、注意散漫検出方法およびコンピュータプログラム
US10220207B2 (en) 2009-03-20 2019-03-05 Electrocore, Inc. Nerve stimulation methods for averting imminent onset or episode of a disease
WO2010147913A1 (en) 2009-06-15 2010-12-23 Brain Computer Interface Llc A brain-computer interface test battery for the physiological assessment of nervous system health
US8239030B1 (en) * 2010-01-06 2012-08-07 DJ Technologies Transcranial stimulation device and method based on electrophysiological testing
WO2011146777A2 (en) 2010-05-19 2011-11-24 Photothera, Inc. Device and method for providing a synergistic combination of phototherapy and a non-light energy modality to the brain
US9622911B2 (en) * 2010-09-30 2017-04-18 Cxl Ophthalmics, Llc Ophthalmic treatment device, system, and method of use
PT2709522T (pt) 2011-05-20 2016-11-30 Univ Nanyang Tech Sistemas para reabilitação neurofisiológica e/ou desenvolvimento funcional com efeito sinérgico
US9268406B2 (en) 2011-09-30 2016-02-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Virtual spectator experience with a personal audio/visual apparatus
US20140296945A1 (en) * 2011-10-25 2014-10-02 Kanazawa Medical University Light irradiation device for improving cognitive symptom and depression symptom, room having the light irradiation device, and lighting device for improving cognitive symptom and depression symptom
WO2013123063A1 (en) * 2012-02-17 2013-08-22 Wanca Frank M Method, system and apparatus for integrated dynamic neural stimulation
US9272118B1 (en) * 2012-03-02 2016-03-01 George Acton Methods for treating brain malfunctions
CA2867661A1 (en) * 2012-04-06 2013-10-10 Newport Brain Research Laboratory Inc. Frequency specific sensory stimulation
US9983670B2 (en) * 2012-09-14 2018-05-29 Interaxon Inc. Systems and methods for collecting, analyzing, and sharing bio-signal and non-bio-signal data
US9629976B1 (en) * 2012-12-21 2017-04-25 George Acton Methods for independent entrainment of visual field zones
WO2014107795A1 (en) * 2013-01-08 2014-07-17 Interaxon Inc. Adaptive brain training computer system and method
EP2959665B1 (en) * 2013-02-22 2020-07-15 Cerevast Medical, Inc. Apparatuses for networking neuromodulation of a group of individuals
US20140303424A1 (en) * 2013-03-15 2014-10-09 Iain Glass Methods and systems for diagnosis and treatment of neural diseases and disorders
US9872968B2 (en) 2013-04-17 2018-01-23 Sri International Biofeedback virtual reality sleep assistant
KR20160012975A (ko) 2013-06-04 2016-02-03 에이전시 포 사이언스, 테크놀로지 앤드 리서치 단백질 정제 프로세스
EP3041413A4 (en) * 2013-09-04 2017-04-19 Question Mark Computing Limited System and method for data anomaly detection process in assessments
US9782590B2 (en) * 2013-10-18 2017-10-10 Functional Neuromodulation, Inc. Brain stimulation system including diagnostic tool
CN103854613B (zh) * 2014-02-14 2016-04-13 北京京东方显示技术有限公司 光源控制模块、背光模组及其驱动方法、显示装置
US9955907B2 (en) 2014-04-23 2018-05-01 Case Western Reserve University Low frequency non-invasive sensorial stimulation for seizure control
US20160067087A1 (en) 2014-09-09 2016-03-10 LumiThera, Inc. Wearable devices and methods for multi-wavelength photobiomodulation for ocular treatments
NZ773822A (en) * 2015-03-16 2022-07-29 Magic Leap Inc Methods and systems for diagnosing and treating health ailments
KR102460393B1 (ko) * 2015-04-30 2022-11-01 삼성전자주식회사 사운드 출력 기기, 전자 장치 및 그 제어 방법
US10076632B2 (en) 2015-09-11 2018-09-18 International Business Machines Corporation Sensory feedback system with active learning
EP3383482B1 (en) * 2015-11-24 2023-01-04 Massachusetts Institute of Technology Systems for preventing, mitigating, and/or treating dementia
WO2018094230A2 (en) * 2016-11-17 2018-05-24 Cognito Therapeutics, Inc. Methods and systems for neural stimulation via auditory stimulation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070179557A1 (en) * 2006-01-27 2007-08-02 Maschino Steven E Controlling neuromodulation using stimulus modalities
US20090005837A1 (en) * 2007-06-29 2009-01-01 Ruth Olmstead Method and apparatus for stimulating the neurochemistry of the brain resulting in increased overall brain function, cognitive performance, and intelligence quota
US20100331912A1 (en) * 2008-03-05 2010-12-30 Forschungszentrum Juelich Gmbh Device and method for visual stimulation
WO2014162271A2 (en) * 2013-04-03 2014-10-09 Branislav Nikolic Light therapy device and method

Also Published As

Publication number Publication date
AU2017363200B2 (en) 2021-11-18
US10843006B2 (en) 2020-11-24
US20180133507A1 (en) 2018-05-17
US20190255350A1 (en) 2019-08-22
WO2018094230A2 (en) 2018-05-24
WO2018094226A1 (en) 2018-05-24
CA3044440A1 (en) 2018-05-24
JP2022119836A (ja) 2022-08-17
US20180133431A1 (en) 2018-05-17
KR20230156958A (ko) 2023-11-15
US20190269936A1 (en) 2019-09-05
AU2017363200A1 (en) 2019-06-06
US20180133504A1 (en) 2018-05-17
JP2020501853A (ja) 2020-01-23
US11141604B2 (en) 2021-10-12
EP4366469A2 (en) 2024-05-08
WO2018094232A1 (en) 2018-05-24
WO2018094230A3 (en) 2018-07-26
EP3541467B1 (en) 2024-01-03
JP7082334B2 (ja) 2022-06-08
US10307611B2 (en) 2019-06-04
US10702705B2 (en) 2020-07-07
US20210121713A1 (en) 2021-04-29
US10293177B2 (en) 2019-05-21
KR20190097032A (ko) 2019-08-20
US10279192B2 (en) 2019-05-07
US20190314641A1 (en) 2019-10-17
US20210339043A1 (en) 2021-11-04
EP3541467A1 (en) 2019-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102612531B1 (ko) 인지 기능 개선을 위한 시스템
US20220008746A1 (en) Methods and systems for neural stimulation via visual stimulation
US20230166072A1 (en) Sensory gamma stimulation therapy improves sleep quality and maintains functional ability in alzheimers disease patients
US20230111776A1 (en) Methods of enhancing neurostimulation during activities
US20230104621A1 (en) Entertainment device for promoting gamma oscilations
WO2023177907A1 (en) Methods and systems for predicting treatment outcomes, patient selection and personalized therapy using patient response properties to sensory stimulation
JP2024512411A (ja) 脳萎縮を遅らせるための方法およびシステム
CN117440778A (zh) 感官伽马刺激疗法在阿尔茨海默病患者中改善睡眠质量并维持功能能力
WO2023196610A1 (en) Methods for detecting and monitoring neurological disorders or conditions
CN117715588A (zh) 用于减缓脑萎缩的方法和系统

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E701 Decision to grant or registration of patent right
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant