RU2466677C1 - Method for drug-free correction and optimisation of emotional, neurovegetative and neurocognitive statuses of individual - Google Patents
Method for drug-free correction and optimisation of emotional, neurovegetative and neurocognitive statuses of individual Download PDFInfo
- Publication number
- RU2466677C1 RU2466677C1 RU2011135154/14A RU2011135154A RU2466677C1 RU 2466677 C1 RU2466677 C1 RU 2466677C1 RU 2011135154/14 A RU2011135154/14 A RU 2011135154/14A RU 2011135154 A RU2011135154 A RU 2011135154A RU 2466677 C1 RU2466677 C1 RU 2466677C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- individual
- frequency
- alpha
- stimulation
- session
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицины, в частности к психофизиологии, и может использоваться для коррекции нейрональной пластичности мозга с целью оптимизации когнитивных, эмоциональных, ассоциативных, креативных, психомоторных и нейровисцеральных процессов у человека.The invention relates to medicine, in particular to psychophysiology, and can be used to correct neuronal plasticity of the brain in order to optimize cognitive, emotional, associative, creative, psychomotor and neurovisceral processes in humans.
К настоящему времени с помощью современных методов нейровизуализации (позитронно-эмиссионная и функциональная магнитно-резонансная томография), анализа осцилляторной активности головного мозга, молекулярно-генетических технологий накоплен большой фактический материал по функциональной нейроанатомии, нейрофизиологическим и молекулярно-генетическим механизмам мозговых процессов. В рамках современной концепции сетевой организации функций мозга, нейрон является структурно-функциональной единицей мозговой активности, а нейроны, объединенные в ансамбли, - функциональной основой "сетевой организации" ("neuronal networks") мозговых функций и интегративной деятельности мозга. Нейрональная пластичность отражает способность нейронов к нейрохимическим подстройкам нейромедиаторными системами мозга, реорганизации старых и установлению новых связей с другими нейронами. Тем самым пластичность является фундаментальным свойством мозга, обеспечивающим адекватное взаимодействие организма с динамической окружающей средой. Свойства пластичности - это базис, определяющий особенности когнитивных (внимание, восприятие, память, скорость переработки информации, качество принятых решений, гибкость, креативность/инновационность мышления, воображение), эмоциональных и психомоторных процессов [3, 5, 7, 11].To date, with the help of modern methods of neuroimaging (positron emission and functional magnetic resonance imaging), analysis of the oscillatory activity of the brain, molecular genetic technologies, a great deal of factual material has been accumulated on functional neuroanatomy, neurophysiological and molecular genetic mechanisms of brain processes. In the framework of the modern concept of the network organization of brain functions, a neuron is a structural and functional unit of brain activity, and neurons combined in ensembles are the functional basis of the "neuronal networks" of brain functions and integrative activity of the brain. Neuronal plasticity reflects the ability of neurons to neurochemical adjustments by the neurotransmitter systems of the brain, the reorganization of old and the establishment of new connections with other neurons. Thus, plasticity is a fundamental property of the brain, ensuring adequate interaction of the body with a dynamic environment. The properties of plasticity are the basis that determines the characteristics of cognitive (attention, perception, memory, information processing speed, quality of decisions made, flexibility, creativity / innovative thinking, imagination), emotional and psychomotor processes [3, 5, 7, 11].
Многочисленные факторы современной жизни - эмоциональные стрессы, напряженный ритм работы и связанный с ним недостаток сна, гиподинамия и другие, ухудшают пластические свойства мозга, вызывая функциональные нарушения, выступающие в качестве прелюдии "срыва" регуляторных механизмов защитных систем с последующим формированием аффективных расстройств (ангедония, депрессия), когнитивной деградации и соматических заболеваний. Страдает внимание, память, скорость реакции, скорость обработки информации, скорость и правильность принятия решений, гибкость, креативность, замедляются психомоторные функции. Снижается общая работоспособность. Когнитивной основой таких нарушений является формирование "жестких" патологических эмоционально-когнитивных стратегий управления функциями и поведением, связанное со снижением пластичности мозговых специализированных регулирующих систем. При действии факторов, описанных выше, ухудшение нейрональной пластичности обусловлено стресс-индуцированной гиперактивностью гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси и увеличением продукции кортикотропин-рилизинг фактора, адренокортикотропного гормона и кортизола. Это приводит к снижению активности мозгового нейротрофического фактора, нарушению метаболизма фосфолипидов, Р-субстанции и нейрокинов, нарушению активности NMDA-рецепторов с усилением токсического влияния глутамата на нейроны и нарушением взаимодействия глутаматергических и моноаминергических путей, экспрессии генов транспортеров допамина, серотонина, фермента метаболизма биогенных аминов - катехолортометилтрансферазы (КОМТ) [3, 5, 12].Numerous factors of modern life - emotional stresses, an intense rhythm of work and the lack of sleep associated with it, lack of exercise and others, worsen the plastic properties of the brain, causing functional disturbances, which act as a prelude to the "breakdown" of the regulatory mechanisms of protective systems with the subsequent formation of affective disorders (anhedonia, depression), cognitive degradation and somatic diseases. Attention, memory, speed of reaction, speed of information processing, speed and correctness of decision making, flexibility, creativity, psychomotor functions slow down. The overall performance is reduced. The cognitive basis of such disorders is the formation of “hard” pathological emotional-cognitive strategies for controlling functions and behavior associated with a decrease in the plasticity of specialized brain regulatory systems. Under the action of the factors described above, the deterioration of neuronal plasticity is due to stress-induced hyperactivity of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis and an increase in the production of corticotropin-releasing factor, adrenocorticotropic hormone and cortisol. This leads to a decrease in the activity of the brain neurotrophic factor, a disruption in the metabolism of phospholipids, P-substance and neurokines, a disruption in the activity of NMDA receptors with an increase in the toxic effect of glutamate on neurons and a disruption in the interaction of glutamatergic and monoaminergic pathways, expression of dopamine transporter genes, serotonin, an enzyme for the metabolism of biogenic amines - catecholortomethyltransferase (COMT) [3, 5, 12].
В данной связи особенно востребованными становятся методы системного воздействия, направленные на своевременное возвращение организма в зону "оптимального функционирования". Выполнение указанной задачи требует выполнения ряда достаточно жестких требований. Способ коррекции нейрональной пластичности должен быть:In this regard, methods of systemic exposure aimed at the timely return of the body to the zone of "optimal functioning" are becoming especially popular. Performing this task requires the implementation of a number of fairly stringent requirements. A method for correcting neuronal plasticity should be:
- немедикаментозным (с целью исключения отрицательных побочных эффектов, а также возможной индивидуальной нечувствительности к фармакотерапии);- non-pharmacological (in order to exclude negative side effects, as well as possible individual insensitivity to pharmacotherapy);
- высокоэффективным (т.е. способным достаточно быстро - за 3-10 сеансов - достигать положительных результатов у пациента);- highly effective (that is, capable of quickly enough - in 3-10 sessions - to achieve positive results in the patient);
- персонифицированным (т.е. в полной мере учитывать индивидуальные нейробиологические особенности биоэлектрической активности мозга конкретного пациента).- personified (i.e., fully take into account the individual neurobiological features of the bioelectrical activity of the brain of a particular patient).
Известны медикаментозные и немедикаментозные способы восстановления нейрональной пластичности.Known drug and non-drug methods of restoring neuronal plasticity.
Механизмы действия фармакологических препаратов (например, группы ноотропов - пирацетам, ноотропил), используемых для восстановления нейрональной пластичности, направлены на оптимизацию электрофизиологических свойств нейрона - его способности к ассоциативным связям, улучшение интегративных функций мозга в целом (в случае ноотропов - за счет улучшения трансколлозального переноса информации). Недостатками данного подхода являются [8, 10, 13]:The mechanisms of action of pharmacological preparations (for example, the group of nootropics - piracetam, nootropil) used to restore neuronal plasticity are aimed at optimizing the electrophysiological properties of the neuron - its ability to associative connections, improving the integrative functions of the brain as a whole (in the case of nootropics - by improving transcollosal transfer information). The disadvantages of this approach are [8, 10, 13]:
- необходимость длительного применения (минимальный курс терапии - 1-2 месяца при относительно высоких дозах - для ноотропила это 1200-1600 мг в сутки);- the need for long-term use (the minimum course of therapy is 1-2 months at relatively high doses - for nootropil it is 1200-1600 mg per day);
- вероятность побочных реакций (непереносимость, аллергические реакции, гепатотропность и пр.);- the likelihood of adverse reactions (intolerance, allergic reactions, hepatotropy, etc.);
- индивидуальная нечувствительность.- individual numbness.
Нефармакологические способы включат в себя пассивный отдых, различные методы аутогенной тренировки, тренинг когнитивных способностей, когнитивную психотерапию. Все эти методы требуют относительно длительного времени для достижения эффекта, мотивации пациента на терапию, а некоторые из них финансово обременительны (например, индивидуальная психотерапия) [14].Non-pharmacological methods include passive rest, various methods of autogenic training, cognitive training, cognitive psychotherapy. All these methods require a relatively long time to achieve the effect, motivate the patient to therapy, and some of them are financially burdensome (for example, individual psychotherapy) [14].
Достаточно популярным методом является биоуправление с обратной связью (БОС) - неинвазивный нелекарственный способ лечения, позволяющий человеку улучшать функциональное состояние, получая сигналы обратной связи от собственных физиологических систем. Важнейшими недостатками метода являются длительность применения для достижения эффекта (в среднем 25 полноценных сеансов), высокая зависимость от мотивации пациента, практическая невозможность применения в случае ангедонии и депрессии. Кроме того, эффективность использования данного метода зависит и от уровня интеллекта пациента - только высокий интеллект создает предпосылки для результативного тренинга. Тем самым вне сферы технологий БОС оказывается достаточно большое количество потенциальных пользователей [4].A fairly popular method is biofeedback with feedback (BFB), a non-invasive non-drug treatment method that allows a person to improve their functional state by receiving feedback signals from their own physiological systems. The most important disadvantages of the method are the duration of application to achieve the effect (on average 25 full sessions), high dependence on the patient's motivation, and the practical impossibility of use in the case of anhedonia and depression. In addition, the effectiveness of using this method depends on the patient’s intelligence level - only high intelligence creates the prerequisites for effective training. Thus, a rather large number of potential users appears outside the scope of biofeedback technologies [4].
Среди немедикаментозных методов существуют методы активного воздействия на пластичность, не требующие вовлечения волевого ресурса пациента в процесс коррекции, - это технологии ритмической аудиовизуальной стимуляции. Известен способ немедикаментозной коррекции психоэмоционального, нейрогормонального и иммунного статусов человека [15], сочетающий световое, звуковое и вибротактильное воздействия на человека, в котором используют ритмические световые, звуковые и вибротактильные воздействия, сформированные в функциональных частотных диапазонах биоэлектрической активности головного мозга человека, при этом когерентно связанные световые, звуковые и вибротактильные воздействия осуществляются на основе гармонической сетки колебаний, образуемой от единой базовой частоты путем ее мультипликации, причем световое воздействие осуществляется на базовой частоте, а звуковое и вибротактильные воздействия - на базовой частоте и/или ее гармониках.Among non-pharmacological methods, there are methods of actively influencing plasticity that do not require the involvement of the patient’s volitional resource in the correction process - these are technologies of rhythmic audiovisual stimulation. A known method of non-pharmacological correction of the psychoemotional, neurohormonal and immune statuses of a person [15], combining light, sound and vibrotactile effects on a person, which uses rhythmic light, sound and vibrotactile effects formed in the functional frequency ranges of the bioelectrical activity of the human brain, while being coherent associated light, sound and vibrotactile effects are carried out on the basis of a harmonic network of vibrations formed from a different base frequency by multiplying it, moreover, the light effect is carried out at the base frequency, and the sound and vibro-tactile effects at the base frequency and / or its harmonics.
Основным недостатком указанного способа является неудовлетворительная индивидуализация воздействий. Коррекция проводится на основе усредненных нейродинамических характеристик биоэлектрической активности среднестатистического индивида, не учитывающих индивидуальные особенности нейродинамики биоэлектирической активности головного мозга. При среднем значении в пределах 10 Гц частота максимального пика может варьировать на индивидуальном уровне в диапазоне от 7 до 13 Гц [1, 2, 9]. То есть вне зависимости от индивидуальных показателей и возрастной группы в программах стимуляции использовались сходные амплитудно-частотные профили. При таком подходе вероятность индукции у индивида резонансных феноменов снижается, поскольку не учитывается разница между индивидуальными и среднестатистическими параметрами мозговой нейродинамики. При таком подходе положительный эффект стимуляции наблюдался только у тех испытуемых, чьи индивидуальные характеристики совпали со среднестатистическими - в разных возрастных группах таких пациентов могло оказываться не более 80%.The main disadvantage of this method is the unsatisfactory individualization of the effects. Correction is based on the averaged neurodynamic characteristics of the bioelectrical activity of the average individual, not taking into account the individual characteristics of the neurodynamics of the bioelectrical activity of the brain. With an average value within 10 Hz, the frequency of the maximum peak can vary at an individual level in the range from 7 to 13 Hz [1, 2, 9]. That is, regardless of individual indicators and age group, similar amplitude-frequency profiles were used in stimulation programs. With this approach, the probability of inducing resonance phenomena in an individual is reduced, since the difference between the individual and average parameters of cerebral neurodynamics is not taken into account. With this approach, a positive stimulation effect was observed only in those subjects whose individual characteristics coincided with the average ones - in different age groups of such patients there could be no more than 80%.
Задачей настоящего изобретения является устранение вышеуказанных недостатков за счет активизации механизмов нейрональной пластичности с помощью выбора персонифицированных программ стимуляции, созданных с учетом устойчивых индивидуально-типологических индикаторов мозговой нейродинамики, устанавливаемых в процессе электроэнцефалографического исследования данного индивида, находящегося в состоянии физиологического покоя и при предъявлении ему функциональных проб.The objective of the present invention is to eliminate the above disadvantages by activating the mechanisms of neuronal plasticity by choosing personalized stimulation programs created taking into account stable individual typological indicators of cerebral neurodynamics, established during the electroencephalographic study of this individual who is in a state of physiological rest and upon presentation to him of functional samples .
Указанная задача в способе немедикаментозной коррекции и/или оптимизации эмоционального, нейровегетативного и нейрокогнитивного статусов человека, заключающемся в одновременном использовании ритмических когерентно связанных световых, звуковых и вибротактильных воздействий на человека, сформированных в функциональных частотных диапазонах биоэлектрической активности головного мозга человека на основе гармонической сетки колебаний, образуемой от базовой частоты путем ее мультипликации, решена тем, что перед сеансом стимуляции проводят запись и анализ электроэнцефалограммы индивида в состоянии физиологического покоя и при предъявлении ему функциональных проб для определения индивидуальных показателей альфа-активности головного мозга, таких как индивидуальная частота максимального пика альфа, индивидуальная ширина альфа-диапазона, индивидуальная глубина десинхронизации, после чего сеанс проводят в 3 этапа, на первом из которых в качестве базовой частоты стимуляции выбирают индивидуальную частоту максимального пика альфа, на втором этапе значения базовой частоты удерживают в диапазоне индивидуального ресурса пластичности, определяемого соотношениями:The specified task in the method of non-pharmacological correction and / or optimization of the emotional, neurovegetative and neurocognitive statuses of a person, which consists in the simultaneous use of rhythmic coherently connected light, sound and vibrotactile effects on a person formed in the functional frequency ranges of the bioelectrical activity of the human brain based on a harmonic vibration network, formed from the base frequency by its animation, it is decided that before the stimulation session record and analyze the electroencephalogram of an individual in a state of physiological rest and upon presentation of functional samples to determine individual indicators of alpha activity of the brain, such as the individual frequency of the maximum peak alpha, individual width of the alpha range, individual depth of desynchronization, after which the session is carried out in 3 stages, in the first of which the individual frequency of the maximum peak alpha is selected as the base frequency of stimulation, in the second stage, the values of the base hour cots are kept in the range of individual plasticity resource, determined by the ratios:
где F - индивидуальная частота максимального пика альфа в Гц, ΔF - индивидуальная ширина альфа-диапазона в Гц, при этом на третьем этапе базовую частоту доводят до значения, связанного с требуемым целевым функциональным состоянием, а общее время сеанса стимуляции определяют по формулеwhere F is the individual frequency of the maximum peak alpha in Hz, ΔF is the individual width of the alpha range in Hz, while in the third stage the base frequency is adjusted to the value associated with the desired target functional state, and the total time of the stimulation session is determined by the formula
где D - индивидуальная частота десинхронизации в %.where D is the individual desynchronization frequency in%.
Анализ цифровой электроэнцефалограммы пациента, зарегистрированной в результате стандартного исследования, включающего в себя выполнение клинических проб на сенсорную стимуляцию, позволяет определить персональные характеристики альфа-активности головного мозга индивида, отражающие степень гибкости и пластичности нейрональных осцилляторов, с целью расчета индивидуальных параметров внешней стимуляции F, ΔF, D, где:The analysis of the digital electroencephalogram of the patient, registered as a result of a standard study, including the performance of clinical tests for sensory stimulation, allows us to determine the personal characteristics of the alpha activity of the brain of the individual, reflecting the degree of flexibility and plasticity of neuronal oscillators, in order to calculate individual parameters of external stimulation F, ΔF , D, where:
F - индивидуальная частота максимального пика альфа - является фактором прогнозирования эффективности когнитивной и психомоторной деятельности и определяется по стандартной методике;F - the individual frequency of the maximum peak alpha - is a factor in predicting the effectiveness of cognitive and psychomotor activity and is determined by a standard method;
ΔF - индивидуальная ширина альфа-диапазона, определяемая как ширина частотного диапазона, в котором происходит снижение спектральной мощности ЭЭГ при открывании глаз более чем на 20%. Эта характеристика положительно коррелирует с показателями пластичности интеллекта и гибкости при выполнении креативных задач;ΔF is the individual width of the alpha range, defined as the width of the frequency range in which the EEG spectral power decreases when opening the eyes by more than 20%. This characteristic is positively correlated with indicators of plasticity of intelligence and flexibility in performing creative tasks;
D - глубина десинхронизации, выражаемая как процент снижения альфа-мощности в индивидуальном альфа-диапазоне в реакции на открывание глаз [1, 2, 6].D is the depth of desynchronization, expressed as the percentage of decrease in alpha power in the individual alpha range in response to eye opening [1, 2, 6].
Для данного пациента, с учетом полученных показателей индивидуальной альфа-активности ЭЭГ, с помощью двух эмпирических формул рассчитывается ресурс пластичности (R). Высокие значения показателей F, ΔF и D характеризуют высокий R, а низкие - сниженный. В случае сниженного ресурса пластичности стратегия стимуляции и диапазон воздействий рассчитываются с целью увеличения значений показателей F, ΔF и D.For this patient, taking into account the obtained indices of the individual alpha-activity of the EEG, the plasticity resource (R) is calculated using two empirical formulas. High values of F, ΔF and D characterize high R, and low - low. In the case of a reduced plasticity resource, the stimulation strategy and the range of effects are calculated in order to increase the values of F, ΔF, and D.
Использование 3-этапного процесса воздействия на человека позволяет:Using a 3-stage process of exposure to humans allows you to:
- на 1-м этапе синхронизовать активность нейрональных ансамблей, вовлекаемых в гармонический ответ на частоту навязывания;- at the 1st stage, synchronize the activity of neuronal ensembles involved in a harmonic response to the frequency of imposition;
- на 2-м - расширить диапазон гармонических ответов;- on the 2nd — expand the range of harmonic responses;
- на 3-м - достигать целевого функционального состояния.- on the 3rd - to achieve the target functional state.
Для реализации 3-го этапа (окончания процедуры коррекции) выбирают предполагаемое целевое состояние индивида - релаксация, сон, снятие беспокойства и тревоги, энергизация, улучшение когнитивной компетентности, оптимизация психомоторной результативности и пр. При этом профиль изменений базовой частоты стимуляции/навязывания позволяет привести индивида в требуемое целевое состояние.For the implementation of the 3rd stage (completion of the correction procedure), the individual’s intended target state is selected - relaxation, sleep, anxiety and anxiety relief, energization, improvement of cognitive competence, optimization of psychomotor performance, etc. Moreover, the profile of changes in the base frequency of stimulation / imposition allows the individual to be brought to the desired target state.
Заявленное техническое решение основано на использовании когерентно связанных световых, звуковых и вибротактильных воздействий, учитывающих индивидуальные параметры мозговой нейродинамики, что позволяет произвести коррекцию и оптимизацию текущего статуса индивида за счет персонификации нейротерапевтических воздействий, что не имеет аналогов среди известных решений, а значит, соответствует критерию "изобретательский уровень".The claimed technical solution is based on the use of coherently coupled light, sound and vibrotactile influences that take into account the individual parameters of brain neurodynamics, which allows for correction and optimization of the current status of the individual due to the personification of neurotherapeutic influences, which has no analogues among the known solutions, which means that it meets the criterion " inventive step ".
На фиг.1 приведена блок-схема устройства для одновременного когерентного воздействия на человека светового, звукового и вибротактильного факторов, используемых при реализации заявляемого способа.Figure 1 shows a block diagram of a device for simultaneous coherent exposure to humans of light, sound and vibrotactile factors used in the implementation of the proposed method.
Устройство включает: компьютерный блок управления 1, блок формирования сигналов 2, очки с излучателями 3, стереотелефоны 4, виброкушетку 5 с трансдьюссерами 6.The device includes: a
Компьютерный блок управления 1 включает: микропроцессор 7, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 8, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 9, устройство ввода-вывода (УВВ) 10, системную шину 11, клавиатуру 12 и индикатор 13.The
Блок формирования сигналов 2 включает: управляемый задающий генератор 14, формирователь сетки частот 15, перестраиваемые управляемые частотные фильтры 16-18, выходные усилители 19-21.The
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Перед началом сеанса коррекции для расчета параметров стимуляции и индивидуализации воздействий проводится регистрация и анализ электроэнцефалограммы на типовом клиническом оборудовании (на фигуре не показано) для получения параметров мозговой нейродинамики: индивидуальной частоты максимального пика (F), индивидуальной ширины диапазона альфа (ΔF), индивидуальной глубины десинхронизации (D). После этого в ОЗУ через УВВ вводятся вычисленные коэффициенты стимуляции. Затем, ориентируясь на индивидуальные пороги восприятия и субъективные ощущения пациента, подбирают громкость, яркость световых сигналов и интенсивность тактильного раздражения, задают начальную базовую частоту (F) задающего генератора 14 и девиацию ее изменения (Rmin: Rmax), продолжительность сеанса (Т), а также определяют частоты сигналов, воздействующие через очки с излучателями 3, стереотелефоны 4 и трансдьюссеры 6. Вся необходимая для проведения информация о сеансе с клавиатуры 12 заносится в ПЗУ 8 и используется для контроля базовой частоты генератора 14, на основе которой формирователь 15 формирует сетку рабочих частот, которые выделяются полосовыми фильтрами 16-18, усиливаются усилителями 19-21 и поступают на очки с излучателями 3, стереотелефоны 4 и трансдьюссеры 6.Before the start of the correction session for calculating the parameters of stimulation and individualization of the effects, the electroencephalogram is recorded and analyzed on standard clinical equipment (not shown in the figure) to obtain the parameters of brain neurodynamics: individual maximum peak frequency (F), individual alpha range width (ΔF), individual depth desynchronization (D). After that, calculated stimulation coefficients are introduced into RAM through air-blast. Then, focusing on the individual thresholds of perception and subjective sensations of the patient, they select the volume, brightness of light signals and the intensity of tactile irritation, set the initial base frequency (F) of the
Рассмотрим осуществление заявляемого способа на примерах реализации.Consider the implementation of the proposed method on examples of implementation.
Пример 1Example 1
Пациент А., 33 года, с жалобами на снижение способности к концентрации и удержанию во времени внимания, снижение творческого потенциала.Patient A., 33 years old, with complaints of decreased ability to concentrate and hold attention in time, decreased creativity.
До сеанса коррекции проведена оценка функционального состояния центральной нервной системы с помощью психомоторных тестов на активность механизмов оперативного (сложная зрительно-моторная реакция на 2 световых стимула - СЗМР) и распределенного (реакция выбора - РВ) внимания, а также пластичности нейрональных процессов по данным вариабельности амплитуды альфа-веретен ЭЭГ. Индивидуальные показатели времени реакции (tms) составили: СЗМР: tms=425 мс; РВ: tms=3111 мс; а вариабельность амплитуды альфа - 74 у.е. (от 100 у.е., принятых в качестве нормативных).Before the correction session, the functional state of the central nervous system was assessed using psychomotor tests for the activity of the mechanisms of operative (complex visual-motor reaction to 2 light stimuli - SZMR) and distributed (response of choice - RV) attention, as well as the plasticity of neuronal processes according to amplitude variability EEG alpha spindle. Individual indicators of the reaction time (t ms ) were: SPMR: t ms = 425 ms; RV: t ms = 3111 ms; and the amplitude variability of alpha is 74 cu (from 100 cu accepted as normative).
Требуемая по результатам диагностики программа стимуляции: оптимальное функционирование и улучшение нейрональной пластичности.Stimulation program required by the diagnostic results: optimal functioning and improvement of neuronal plasticity.
По данным электроэнцефалографии получены следующие параметры: F=11.1 Гц, ΔF=4.2 Гц, D=24.3%.According to electroencephalography, the following parameters were obtained: F = 11.1 Hz, ΔF = 4.2 Hz, D = 24.3%.
Расчет параметров стимуляции для первого и второго этапов и общего времени сеансаCalculation of stimulation parameters for the first and second stages and the total session time
Общее время сеанса - 47 минут.The total session time is 47 minutes.
Первый этап проводится в течение 15.5 минут на базовой частоте 11.1 Гц.The first stage is carried out for 15.5 minutes at a base frequency of 11.1 Hz.
Второй этап проводится в течение 15.5 минут в диапазоне от 4.75 Гц до 22.2 Гц.The second stage is carried out for 15.5 minutes in the range from 4.75 Hz to 22.2 Hz.
Для реализации третьего этапа целесообразно организовать в течение 20 минут стимуляцию с целью максимального расширения диапазона альфа с последующим переходом в диапазон активного бодрствования и расширения когнитивной компетентности (высокочастотная область альфа) с целью достижения состояния оптимального функционирования когнитивных и психомоторных функций, а также увеличения нейрональной пластичности.For the implementation of the third stage, it is advisable to organize stimulation within 20 minutes in order to maximize the alpha range with the subsequent transition to the range of active wakefulness and expand cognitive competence (high-frequency region of alpha) in order to achieve the state of optimal functioning of cognitive and psychomotor functions, as well as increase neuronal plasticity.
После сеанса стимуляции проведенные тесты продемонстрировали уменьшение времени реакции в СЗМР (tms=381) и РВ (tms=2891 мс), указывая на явное ускорение психомоторной активности, отражающееся в улучшении показателей оперативного и распределенного внимания. Вариабельность амплитуды альфа веретен ЭЭГ также обнаружила положительную динамику (увеличение до 89 у.е.), указывая на улучшение пластичности нейрональных процессов.After a stimulation session, the tests performed showed a decrease in the response time in MPSR (t ms = 381) and RV (t ms = 2891 ms), indicating a clear acceleration of psychomotor activity, which is reflected in an improvement in operational and distributed attention. The amplitude variability of the alpha EEG spindles also found positive dynamics (an increase of up to 89 cu), indicating an improvement in the plasticity of neuronal processes.
Вывод: по результатам контрольного исследования сеанс стимуляции привел к оптимизации показателей нейрокогнитивного статуса у пациента А.Conclusion: according to the results of the control study, the stimulation session led to the optimization of indicators of neurocognitive status in patient A.
Пример 2Example 2
Пациентка В., 44 года, с симптомами депрессии и ангедонии. Предъявлены жалобы на слабость, сниженное настроение, беспокойство, усиливающееся к вечеру, потерю интереса ко всем видам деятельности (ангедонию), нарушенный сон. Клинический диагноз: тревожно-депрессивный синдром, возникший в результате конфликта с руководителем на работе. По данным дополнительных методов исследования у пациентки установлены повышенные показатели депрессии (BDI, 23 балла), алекситимии (TAS-26, 75 баллов), ситуативная тревога (Спилбергер-Ханин, 48 баллов), концентрация ДЭАС в крови составляла 3.9 мкмоль/л (норма 3.3-14.4 мкмоль/л); в фагоцитарном звене иммунной системы наблюдалось снижение абсолютного количества фагоцитирующих клеток до 0.6 г/л (норма - 0.8-5.2) и активности фагоцитоза до 42.7% (норма - 50-90%).Patient B., 44 years old, with symptoms of depression and anhedonia. Complaints of weakness, lowered mood, anxiety, aggravated by the evening, loss of interest in all types of activities (anhedonia), and disturbed sleep were presented. Clinical diagnosis: anxiety-depressive syndrome resulting from a conflict with a manager at work. According to additional research methods, the patient showed increased rates of depression (BDI, 23 points), alexithymia (TAS-26, 75 points), situational anxiety (Spielberger-Khanin, 48 points), the concentration of DEAS in the blood was 3.9 μmol / l (normal 3.3-14.4 μmol / L); in the phagocytic link of the immune system, there was a decrease in the absolute number of phagocytic cells to 0.6 g / l (normal - 0.8-5.2) and phagocytosis activity to 42.7% (normal - 50-90%).
Требуемая по результатам диагностики программа стимуляции: коррекция эмоционального, гормонального и иммунного статусов. Курс стимуляции - 8 сеансов в течение 14 дней.Stimulation program required by the diagnostic results: correction of emotional, hormonal and immune status. Stimulation course - 8 sessions over 14 days.
По данным электроэнцефалографии получены следующие параметры: F=7.8 Гц, ΔF=3.9 Гц, D=18%.According to electroencephalography, the following parameters were obtained: F = 7.8 Hz, ΔF = 3.9 Hz, D = 18%.
Расчет параметров стимуляции для первого и второго этапов и общего времени сеансаCalculation of stimulation parameters for the first and second stages and the total session time
Общее время сеанса - 51 минута.The total session time is 51 minutes.
Первый этап проводится в течение 17 минут на базовой частоте 7.8 Гц.The first stage is carried out for 17 minutes at a base frequency of 7.8 Hz.
Второй этап проводится в течение 17 минут в диапазоне от 5.36 Гц до 18.35 Гц.The second stage is carried out for 17 minutes in the range from 5.36 Hz to 18.35 Hz.
Для реализации третьего этапа целесообразно организовать в течение 17 минут стимуляцию в диапазоне высокочастотной альфа 11-12 Гц (релаксация и когнитивная перестройка) с переходом в бета 13-14 Гц (состояние активного внимания и повышенной когнитивной компетентности). После курса стимуляции клинически установлено уменьшение тревожно-депрессивной симптоматики и ангедонии, а по данным тестов - снижение депрессии (BDI, 14 баллов), алекситимии (TAS-26, 65 баллов), ситуативной тревоги (Спилбергер-Ханин, 41 балл), а концентрация ДЭАС в плазме крови выросла до 7.5 мкмоль/л. Наблюдалась также нормализация активности фагоцитарного звена иммунной системы - абсолютное количество фагоцитирующих клеток выросло до 0.8 г/л, а активности фагоцитоза до 48.5% (норма - 50-90%).To implement the third stage, it is advisable to organize stimulation in the high-frequency alpha range of 11-12 Hz (relaxation and cognitive adjustment) with a transition to beta 13-14 Hz (state of active attention and increased cognitive competence) within 17 minutes. After a course of stimulation, a decrease in anxiety-depressive symptoms and anhedonia was clinically established, and according to tests, a decrease in depression (BDI, 14 points), alexithymia (TAS-26, 65 points), situational anxiety (Spielberger-Khanin, 41 points), and concentration DEAS in blood plasma increased to 7.5 μmol / L. Normalization of the activity of the phagocytic link of the immune system was also observed - the absolute number of phagocytic cells increased to 0.8 g / l, and the activity of phagocytosis to 48.5% (normal - 50-90%).
Вывод: по результатам контрольного тестирования индивидуальный курс стимуляции, состоящий из 5 сеансов, привел к снятию тревоги и депрессии, оптимизации психоэмоционального и нейровегетативного статусов, а также активизации мотивационных процессов, направленных на преодоление ангедонии.Conclusion: according to the results of control testing, an individual stimulation course, consisting of 5 sessions, led to the removal of anxiety and depression, the optimization of psychoemotional and neurovegetative statuses, as well as the activation of motivational processes aimed at overcoming anhedonia.
Пример 3Example 3
Пациент С., 25 лет, с жалобами на чрезмерное повышение артериального давления в ответ на условия эмоционального напряжения и переживания эмоции гнева. В результате клинического исследования до коррекции установлено, что фоновые показатели артериального давления составляли 141/90 мм рт.ст., регуляция сердечного ритма характеризовалась сниженной вариабельностью (SDNN=44.5 мс) и преобладанием в нейровегетативном балансе регуляции симпатотонических влияний (LF/HF=12.8). В ответ на эмоциональный стрессор (актуализация в воображении ситуации гнева) реактивность САД составляла 22 мм рт.ст., ДАД - 6 мм рт.ст. В целом состояние характеризовалось клиническими признаками эсенциальной гипертонии 1-й стадии.Patient S., 25 years old, with complaints of an excessive increase in blood pressure in response to conditions of emotional stress and experiencing emotions of anger. As a result of a clinical study, before correction, it was found that baseline blood pressure indicators were 141/90 mmHg, heart rate regulation was characterized by reduced variability (SDNN = 44.5 ms) and a predominance of sympathotonic effects in the neuro-vegetative balance (LF / HF = 12.8) . In response to an emotional stressor (actualizing the situation of anger in the imagination), the reactivity of the GARDEN was 22 mm Hg, DBP - 6 mm Hg. In general, the condition was characterized by clinical signs of
Требуемая по результатам диагностики программа стимуляции: коррекция нейровегетативного статуса, направленная на снижение повышенного артериального давления и его реактивности на эмоциональный стрессор. Курс стимуляции - 10 сеансов в течение 14 дней.Stimulation program required by the diagnostic results: correction of the neurovegetative status, aimed at reducing high blood pressure and its reactivity to emotional stressor. Stimulation course - 10 sessions over 14 days.
По данным электроэнцефалографии получены следующие параметры: F=8.2 Гц, ΔF=2.5 Гц, D=24%.According to electroencephalography, the following parameters were obtained: F = 8.2 Hz, ΔF = 2.5 Hz, D = 24%.
Расчет параметров стимуляции для первого и второго этапов и общего времени сеансаCalculation of stimulation parameters for the first and second stages and the total session time
Общее время сеанса - 47 минут.The total session time is 47 minutes.
Первый этап проводится в течение 15.5 минут на базовой частоте 8.2 Гц.The first stage is carried out for 15.5 minutes at a base frequency of 8.2 Hz.
Второй этап проводится в течение 15.5 минут в диапазоне от 5.6 Гц до 17.41 Гц.The second stage is carried out for 15.5 minutes in the range from 5.6 Hz to 17.41 Hz.
Для реализации третьего этапа целесообразно организовать в течение 16 минут стимуляцию в диапазоне высокочастотной альфа (релаксация и когнитивная перестройка) с переходом в бета (состояние активного внимания и повышенной когнитивной компетентности). При этом диапазон от 4 Гц до нижней границы ΔF принимается за тета-диапазон, а диапазон от верхней границы ΔF до 30 Гц - за бета-диапазон. Из вышеизложенного следует, что базовая частота на третьем этапе будет изменяться в диапазоне от верхней границы ΔF до 30 Гц.To implement the third stage, it is advisable to organize stimulation in the high-frequency alpha range (relaxation and cognitive restructuring) for 16 minutes with a transition to beta (a state of active attention and increased cognitive competence). The range from 4 Hz to the lower limit ΔF is taken as the theta range, and the range from the upper limit ΔF to 30 Hz is taken as the beta range. From the above it follows that the base frequency in the third stage will vary in the range from the upper limit ΔF to 30 Hz.
После курса стимуляции фоновые показатели артериального давления снизились до 132/90 мм рт.ст., выросла вариабельность (SDNN=62.4 мс), произошла существенная симметризация нейровегетативных регуляторных влияний (LF/HF=2.5), уменьшилась реактивность на эмоциональный стрессор (САД=12 мм рт.ст., ДАД - 6 мм рт.ст.).After a stimulation course, background blood pressure decreased to 132/90 mmHg, variability increased (SDNN = 62.4 ms), neurovegetative regulatory influences were significantly symmetrized (LF / HF = 2.5), and the responsiveness to emotional stressor decreased (SBP = 12 mmHg, DBP - 6 mmHg).
Вывод: курс стимуляции, состоящий из 10 сеансов, привел к существенному улучшению состояния пациента. Объективно это отразилось в снижении повышенных фоновых значений АД, увеличении вариабельности ритма сердца, уменьшении эмоциональной реактивности АД, т.е. в целом - оптимизации нейровегетативных регулирующих влияний в сторону уменьшения симпатических и усиления парасимпатических воздействий.Conclusion: a stimulation course of 10 sessions led to a significant improvement in the patient's condition. Objectively, this was reflected in a decrease in increased background blood pressure values, an increase in heart rate variability, and a decrease in the emotional reactivity of blood pressure, i.e. in general - optimization of neurovegetative regulatory influences in the direction of decreasing sympathetic and strengthening parasympathetic influences.
Claims (1)
Rmin=4,5-0,2·(F-10)-0,2·(ΔF-6), (1)
Rmax=22+0,8·(F-10)+0,9·(ΔF-6), (2)
где F - индивидуальная частота максимального пика альфа, Гц;
ΔF - индивидуальная ширина альфа-диапазона, Гц,
при этом на третьем этапе базовую частоту доводят до значения, связанного с требуемым целевым функциональным состоянием, а общее время сеанса стимуляции определяют по формуле
T=30+0,3·(D/10-10)2, (3)
где D - индивидуальная частота десинхронизации, %. A method of non-pharmacological correction and / or optimization of emotional and neuroimmune statuses, cognitive, creative and psychomotor abilities of a person, which consists in the simultaneous use of rhythmic coherently connected light, sound and vibrotactile effects on a person formed in the functional frequency ranges of the bioelectrical activity of the human brain based on a harmonic grid oscillations formed from the base frequency by its animation, characterized in that before the session Ohms of stimulation record and analyze the electroencephalogram of an individual in a state of physiological rest and upon presentation of functional tests to determine individual indicators of alpha activity of the brain, such as the individual frequency of the maximum peak alpha, individual width of the alpha range, individual depth of desynchronization, after which the session is carried out in 3 stages, in the first of which the individual frequency of the maximum peak alpha is selected as the base frequency of stimulation, in the second stage, The base frequency values are kept in the range of an individual plasticity resource determined by the relations
Rmin = 4.5-0.2 · (F-10) -0.2 · (ΔF-6), (1)
Rmax = 22 + 0.8 · (F-10) + 0.9 · (ΔF-6), (2)
where F is the individual frequency of the maximum peak alpha, Hz;
ΔF is the individual width of the alpha range, Hz,
at the same time, at the third stage, the base frequency is adjusted to the value associated with the desired target functional state, and the total time of the stimulation session is determined by the formula
T = 30 + 0.3 · (D / 10-10) 2 , (3)
where D is the individual desynchronization frequency,%.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011135154/14A RU2466677C1 (en) | 2011-08-22 | 2011-08-22 | Method for drug-free correction and optimisation of emotional, neurovegetative and neurocognitive statuses of individual |
| EA201200790A EA021891B1 (en) | 2011-08-22 | 2012-06-22 | Method for drug-free correction and/or optimisation of emotional, neurovegetative and neurocognitive statuses of individual |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011135154/14A RU2466677C1 (en) | 2011-08-22 | 2011-08-22 | Method for drug-free correction and optimisation of emotional, neurovegetative and neurocognitive statuses of individual |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2466677C1 true RU2466677C1 (en) | 2012-11-20 |
Family
ID=47323075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011135154/14A RU2466677C1 (en) | 2011-08-22 | 2011-08-22 | Method for drug-free correction and optimisation of emotional, neurovegetative and neurocognitive statuses of individual |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA021891B1 (en) |
| RU (1) | RU2466677C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2667615C2 (en) * | 2013-06-11 | 2018-09-21 | Конинклейке Филипс Н.В. | System, method and device for control of light and sound influence on human |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA033906B1 (en) * | 2017-10-23 | 2019-12-09 | Марина Владимировна ЗУЕВА | Method of brain training |
| RU2722798C2 (en) * | 2017-11-21 | 2020-06-03 | Константин Викторович Константинов | Method for recovering brain functions |
| RU2736710C1 (en) * | 2020-02-19 | 2020-11-19 | Общество с ограниченной ответственностью «Лаборатория знаний» | System and method of determining state of fatigue or vivness based on biometric eeg signal |
| RU2736804C1 (en) * | 2020-02-19 | 2020-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью «Лаборатория знаний» | System and method of determining resource state based on biometric eeg signal |
| RU2736803C1 (en) * | 2020-02-19 | 2020-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью «Лаборатория знаний» | System and method of determining concentration state based on biometric eeg signal |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2314132C1 (en) * | 2006-03-22 | 2008-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная медицинская компания "Антистрессовый центр" | Method for adjusting human emotional and mental, neurohormonal and immune status |
| RU2324424C1 (en) * | 2006-10-23 | 2008-05-20 | Александр Иванович Федотчев | Method and system for correction of stress-induced disorders |
| US20090306484A1 (en) * | 2007-05-22 | 2009-12-10 | Kurtz Andrew F | Monitoring physiological conditions |
| RU2410025C2 (en) * | 2009-02-17 | 2011-01-27 | Константин Викторович Константинов | Method for normalising psychophysiological state |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2653190A1 (en) * | 2007-05-25 | 2013-10-23 | Thomas Jefferson University | Method of improving concentration and/or memory in a subject in need thereof |
| EA010861B1 (en) * | 2008-04-15 | 2008-12-30 | Нина Касимова | Method for correction functional disorders in human's body |
-
2011
- 2011-08-22 RU RU2011135154/14A patent/RU2466677C1/en active IP Right Revival
-
2012
- 2012-06-22 EA EA201200790A patent/EA021891B1/en active IP Right Revival
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2314132C1 (en) * | 2006-03-22 | 2008-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная медицинская компания "Антистрессовый центр" | Method for adjusting human emotional and mental, neurohormonal and immune status |
| RU2324424C1 (en) * | 2006-10-23 | 2008-05-20 | Александр Иванович Федотчев | Method and system for correction of stress-induced disorders |
| US20090306484A1 (en) * | 2007-05-22 | 2009-12-10 | Kurtz Andrew F | Monitoring physiological conditions |
| RU2410025C2 (en) * | 2009-02-17 | 2011-01-27 | Константин Викторович Константинов | Method for normalising psychophysiological state |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БАЗАНОВА О.М. и др. Индивидуальные показатели альфа-активности электроэнцефалограммы и вербальная креативность. - Российский физиологический журнал, 2007, 93, 1, с.14-26. FREEDMAN W.J. Origin, structure, and role of background EEG activity. Part 4: Neural frame simulation. Clin Neurophysiol. 2006 Mar; 117(3):572-89. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2667615C2 (en) * | 2013-06-11 | 2018-09-21 | Конинклейке Филипс Н.В. | System, method and device for control of light and sound influence on human |
| US10110859B2 (en) | 2013-06-11 | 2018-10-23 | Koninklijke Philips N.V. | System, method and device for monitoring light and sound impact on a person |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201200790A1 (en) | 2013-02-28 |
| EA021891B1 (en) | 2015-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bellato et al. | Is autonomic nervous system function atypical in attention deficit hyperactivity disorder (ADHD)? A systematic review of the evidence | |
| US20210060330A1 (en) | Devices and methods for delivering mechanical stimulation to nerve, mechanoreceptor, and cell targets | |
| RU2466677C1 (en) | Method for drug-free correction and optimisation of emotional, neurovegetative and neurocognitive statuses of individual | |
| Atkinson-Clement et al. | Behavioral treatments for speech in Parkinson's disease: meta-analyses and review of the literature | |
| US11363981B2 (en) | Methods and systems for therapeutic neuromodulation | |
| Phneah et al. | EEG-based alpha neurofeedback training for mood enhancement | |
| van Boxtel et al. | A novel self-guided approach to alpha activity training | |
| US9272118B1 (en) | Methods for treating brain malfunctions | |
| Huwiler et al. | Effects of auditory sleep modulation approaches on brain oscillatory and cardiovascular dynamics | |
| Chen et al. | Autonomic activity during a daytime nap facilitates working memory improvement | |
| RU2314132C1 (en) | Method for adjusting human emotional and mental, neurohormonal and immune status | |
| Liu et al. | Short-term efficacy of music therapy combined with α binaural beat therapy in disorders of consciousness | |
| Thompson et al. | Treating postconcussion syndrome with LORETA Z-score neurofeedback and heart rate variability biofeedback: Neuroanatomical/neurophysiological rationale, methods, and case examples | |
| Bak et al. | Testing a decades’ old assumption: Are individuals with lower sensory gating indeed more easily distracted? | |
| Corona-González et al. | Personalized theta and beta binaural beats for brain entrainment: An electroencephalographic analysis | |
| Liu et al. | A pilot study investigating preferred background sounds during mindfulness meditation: What would you like to hear? | |
| RU2306852C1 (en) | Method for rehabilitation of human emotional-effective disorders | |
| Nakano et al. | Transient heart rate acceleration in association with spontaneous eyeblinks | |
| Alonso-Valerdi et al. | Comparative analysis of acoustic therapies for tinnitus treatment based on auditory event-related potentials | |
| RU2678546C1 (en) | Method of treatment anxiety-depressive syndrome | |
| Foster et al. | Surface and LORETA neurofeedback in the treatment of post-traumatic stress disorder and mild traumatic brain injury | |
| Miyashiro et al. | Altered auditory feedback perception following an 8-week mindfulness meditation practice | |
| Konstantinov et al. | Characteristics of the perception of acoustic images of intrinsic electrical activity by the brain | |
| Madsen et al. | Bidirectional brain-body interactions during natural story listening | |
| Madsen et al. | Narratives engage brain and body: bidirectional interactions during natural story listening |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130823 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20141110 |