TWI543749B - 可調節腦內不同神經迴路之雙耳波差導入音樂方法 - Google Patents
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Description
本發明涉及一種雙耳波差聲波混合音樂結合磁振造影資料建立客觀生物指標之技術領域，具體而言係指一種運用雙耳波差的合成與建立，導入雙耳波差進入音樂資料庫、雙耳波差導入音樂引發大腦神經活動磁振造影資料之收集與分析、以及一建立監控生物指標之步驟，供導入不同頻率刺激幫助調節大腦反應與音樂治療效果的客觀定量之生物指標。
按，過去證據與技術僅提供頭殼外腦電波與雙耳波差相對應之腦波頻率能量調節，本發明首次採用聲波混音結合磁振造影之方法提供腦內不同神經迴路的調節。
頻率仿效反應(Frequency Following Response/FFR)是指大腦神經元的活動頻率與外界刺激出現的頻率同步的一種生理現象。因此，我們能夠透過舉凡聽覺音調、視覺閃燈、觸覺輕敲的方式來引導大腦神經元的活動頻率。已經有許多研究證實了頻率仿效反應能夠帶來有益的生理和心理的作用，包括了提高低心律變異度患者的心律變異度、提高青年優秀足球員的睡眠品質與睡醒後狀
態、提升有經驗冥想者的冥想品質、提升認知能力表現在韋氏兒童智力量表分數上、減少疼痛、減少急性手術前的焦慮、在具有較低的紋狀體多巴胺水平的受試者中增加創造力發散性思維的分數等等助益的效果。頻率仿效反應因而具有非常好的研究前景以及能夠成為一種替代性和互補性治療方式的潛力。
雙耳波差就是一種非常特別的頻率仿效反應，大腦神經活動與放電頻率將對應於雙耳波差的聲音頻率，具體而言，雙耳波差是透過左右耳各呈現一個不同頻率的平穩聲音，進入腦中之後才透過大腦神經的整合，讓聽者聽到該兩個頻率差的震盪聲，因為原始左右聲道分別播放的聲音皆為無震盪的平穩聲，該震盪現象為大腦神經整合兩不同頻率後產生的聽幻覺現象。
然而過去僅提供頭殼外腦電波與雙耳波差相對應之腦波頻率能量的影響，以及聽者報告之聽幻覺現象間接推論雙耳波差對腦內神經迴路的調節，本發明首次採用聲波混音結合磁振造影之方法直接提供腦內不同神經迴路的調節證據，混合可調節不同認知功能腦區的雙耳波差音頻與對應的音樂，成功的開發出一種可調節腦內不同神經迴路的雙耳波差導入音樂方法，以配合頻率仿效反應所具備非常好的認知調節與治療替代性或治療互補性潛力提供客觀定量之效果指標。
因此，本發明之主要目的即在於利用雙耳波差所能引發之大腦頻率仿效反應，混合雙耳波差與音樂，並結合磁振造影資料建立
客觀神經調節指標之技術領域，藉以利用雙耳波差音樂，建立受試者個別化的外在導入大腦調節效果與音樂治療效果的客觀定量生物指標，例如：大腦內重要的情緒系統以及與注意力、工作記憶有關的高階認知處理系統。
據此，本發明主要係透過下列的技術手段，來具體實際前述之目的與功效；其包含有：
一種運用雙耳波差的合成與建立之步驟，其首先，係進行錄製多種不同頻率之雙耳波差，預備不同媒介音頻，以不同頻率差製作不同頻率的雙耳波差，10赫茲的雙耳波差可透過以1000赫茲作為媒介音頻在左聲道播放995赫茲以及右聲道播放1005赫茲的音波而產生；
一導入雙耳波差進入音樂資料庫之步驟，將以製作之不同頻率的雙耳波差以混音方法導入音樂音軌中，在原始音樂中左聲道及右聲道分別導入具有頻率差之簡單音頻，藉以將雙耳波差混合至音樂聲中；
一、雙耳波差導入音樂引發大腦神經活動磁振造影資料之收集與分析之步驟，其係將未合成雙耳波差之音樂與雙耳波差音樂播放給受試者聽，並利用核磁共振造影儀器收集腦內神經活動與分析，比較一般音樂與雙耳波差音樂來驗證雙耳波差音樂對腦內神經活動的調節效果；
一、以及一建立監控生物指標之步驟，其係分析比較一般音樂與雙耳波差音樂來驗證雙耳波差音樂對受試者腦內神經活動的
調節效以及不同程度之行為影響，進一步確認雙耳波差音樂在生理、心理及認知功能表現上的影響；接著，分析雙耳波差音樂調節腦區與認知神經科學之大腦功能資料；最後，建立外在導入刺激對大腦調節與音樂治療效果的客觀定量之生物指標。
藉此，透過本創作前述技術手段的具體實現，讓本發明的雙耳波差導入音樂方法透過雙耳波差音樂資料庫的建立，佐以磁振造影資料之收集與分析，研發出不同頻率之雙耳波差音樂對應不同認知功能之大腦神經迴路影響力的客觀指標，提供音樂治療效果的定量生物效果。
為使 貴審查委員能進一步了解本發明的構成、特徵及其他目的，以下乃舉本發明之較佳實施例，並配合圖式詳細說明如後，同時讓熟悉該項技術領域者能夠具體實施。
(S01) 雙耳波差的合成與建立
(S02) 導入雙耳波差進入音樂資料庫
(S03) 大腦神經活動磁振造影資料之收集與分析
(S04) 建立監控生物指標
第三圖：為本發明可調節腦內不同神經迴路之雙耳波差導入音樂方法的Alpha頻率雙耳波差音樂對腦內神經系統的調節情形
第四圖：為本發明可調節腦內不同神經迴路之雙耳波差導入音樂方法的Gamma頻率雙耳波差音樂對腦內神經系統的調節情形
(S01)‧‧‧雙耳波差的合成與建立
(S02)‧‧‧導入雙耳波差進入音樂資料庫
(S03)‧‧‧大腦神經活動磁振造影資料之收集與分析
(S04)‧‧‧建立監控生物指標
第一圖：為本發明可調節腦內不同神經迴路之雙耳波差導入音樂方法的簡要流程示意圖。
第二圖：為本發明可調節腦內不同神經迴路之雙耳波差導入音樂方法的詳細流程解說示意圖。
本發明係一種可調節腦內不同神經迴路之雙耳波差導入音樂方法，隨附圖例示之本發明的具體實施例及其構件中，所有關於前與後、左與右、頂部與底部、上部與下部、以及水平與垂直的參考，僅用於方便進行描述，並非限制本發明，亦非將其構件限制於任何位置或空間方向。圖式與說明書中所指定的尺寸，當可在不離開本發明之申請專利範圍內，根據本發明之具體實施例的設計與需求而進行變化。
本發明情緒性腦電波造影方法主要架構係如第一、二圖所示，其包含有一雙耳波差的合成與建立(S01)，導入雙耳波差進入音樂資料庫(S02)、大腦神經活動磁振造影資料之收集與分析(S03)、以及一建立監控生物指標(S04)之步驟；其中所述雙耳波差的合成與建立(S01)之步驟，首先，進行錄製多種不同頻率之雙耳波差，預備不同媒介音頻，以不同頻率差製作不同頻率的雙耳波差，alpha頻率的雙耳波差可透過以1000赫茲作為媒介音頻在左聲道播放995赫茲以及右聲道播放1005赫茲的音波而產生，gamma頻率的雙耳波差也可以透過700赫茲作為媒介音頻在左聲
道播放680赫茲以及右聲道播放720赫茲的音波而產生；所述建立雙耳波差音樂資料庫(S02)之步驟，首先，將以建立之雙耳波差以混音方法導入音樂音軌中，在音樂音軌的左聲道及右聲道分別導入具有頻率差之簡單音頻，藉以將雙耳波差合成進入音樂中；所述導大腦神經活動磁振造影資料之收集與分析(S03)之步驟，其係將未合成雙耳波差之音樂與雙耳波差音樂播放給受試者聽，並利用核磁共振造影儀器收集腦內神經活動與分析，比較一般音樂與雙耳波差音樂來驗證雙耳波差音樂對腦內神經活動的調節效果，我們讓一名25歲，健康、自願參與的男性受試者聽取一分鐘的10赫茲(alpha頻率)與40赫茲(gamma頻率)的雙耳波差音樂，同時記錄他大腦中血氧濃度的消耗率，來當作大腦神經活動強弱的指標，並且我們另外讓這個受試者聽一分鐘的一般音樂來當作比較的標準；所述建立監控生物指標(S04)之步驟，首先，係分析並比較雙耳波差音樂和一般音樂所引起的神經活動，並找出雙耳波差所能夠引發相較於一般音樂不能引起的、獨特的神經活動與不同神經系統之間彼此整合的生物指標，以及雙耳波差音樂對受試者帶來之不同程度行為影響；接著，分析雙耳波差音樂調節之腦區與認知神經科學文獻中大腦相關功能資料；最後，建立雙耳波差介入調節大腦反應與音樂治療效果的客觀定量之生物指標。
藉此，組構成一可供建立客觀量化生物指標的可調節腦內不同神經迴路之雙耳波差導入音樂方法者。
而本發明較佳實施例之具體實施，則仍請參看第一、二圖所示，之後，大腦神經活動磁振造影資料之收集與分析，係以以國立陽明大學核心設施3T磁振造影(MRI)進行實驗取得影像資料，並以倫敦大學學院(Wellcome Trust Centre for Neuroimaging)所研發之免費影像處理系統分析數據(Statistical Parametric Mappin)，獲得實驗資料後，透過蒙特利爾神經學研究所和醫院(Montreal Neurological Institute and Hospital)所建立之大腦座標平台(MNI coordinates)呈現數據成果。
參考網址如下：國立陽明大學核心設施3T磁振造影(MRI)
http：//bclab.ym.edu.tw/mri_website/mri_index.html
倫敦大學學院(Wellcome Trust Centre for Neuroimaging)所研發之免費影像處理系統分析數據(Statistical Parametric Mappin)
http：//www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/
蒙特利爾神經學研究所和醫院(Montreal Neurological Institute and Hospital)所建立之大腦座標平台(MNI coordinates)
http：//imaging.mrc-cbu.cam.ac.uk/imaging/MniTalairach
最後，建立監控生物指標，其透過磁振造影資料的分析發現：alpha頻率與gamma頻率之雙耳波差音樂，活化及抑制不同腦區神經元活動，並調節不同神經系統間的訊息傳遞，而本發明較佳實施例之具體生物指標，如：大腦活動區域座標、統計值與考驗值，則仍請參看第三、四圖所示，Alpha雙耳波差進入大腦後首先進入聽覺皮質區
進行處理，並透過聽覺皮質神經細胞的活動(位於右側上顳葉後段，大腦座標：66,-24,4)同時連結、調控並增強以下多處神經活動所組成的大腦神經網絡，包含與語意記憶處理有關的右側頂葉、動作記憶有關的右側額葉中心前迴，以及注意力、工作記憶與許多高階認知功能有關的額葉與前額葉皮質。Gamma雙耳波差進入大腦後首先進入聽覺皮質區進行處理，並透過聽覺皮質神經細胞的活動(位於右側上顳葉後段，大腦座標：66,-24,4)同時連結、調控以下多處神經活動所組成的大腦神經網絡，包含了重要的情緒系統杏仁核、腦島，以及調節賀爾蒙及內分泌重要的區域：松果體。
藉此，可以理解到本發明為一創意極佳之創作，除了有效解決習式者所面臨的問題，更大幅增進功效，且在相同的技術領域中未見相同或近似的加工物創作或公開使用，同時具有功效的增進，故本發明已符合發明專利有關「新穎性」與「進步性」的要件，乃依法提出申請發明專利。
參考大腦活動區域座標、統計值與考驗值如下：
(S01)‧‧‧雙耳波差的合成與建立
(S02)‧‧‧導入雙耳波差進入音樂資料庫
(S03)‧‧‧大腦神經活動磁振造影資料之收集與分析
(S04)‧‧‧建立監控生物指標
Claims (1)
- 可調節腦內不同神經迴路之雙耳波差導入音樂方法，其包含有：一種運用雙耳波差的合成與建立之步驟，其首先，係進行錄製多種不同頻率之雙耳波差，預備不同媒介音頻，以不同頻率差製作不同頻率的雙耳波差，10赫茲的雙耳波差可透過以1000赫茲作為媒介音頻在左聲道播放995赫茲以及右聲道播放1005赫茲的音波而產生；一導入雙耳波差進入音樂資料庫之步驟，將以製作之不同頻率的雙耳波差以混音方法導入音樂音軌中，在原始音樂中左聲道及右聲道分別導入具有頻率差之簡單音頻，藉以將雙耳波差混合至音樂聲中；一雙耳波差導入音樂引發大腦神經活動磁振造影資料之收集與分析之步驟，其係將未合成雙耳波差之音樂與雙耳波差音樂播放給受試者聽，並利用核磁共振造影儀器收集腦內神經活動與分析，比較一般音樂與雙耳波差音樂來驗證雙耳波差音樂對腦內神經活動的調節效果；一建立監控生物指標之步驟，其係分析比較一般音樂與雙耳波差音樂來驗證雙耳波差音樂對受試者腦內神經活動的調節效以及不同程度之行為影響，進一步確認雙耳波差音樂在生理、心理及認知功能表現上的影響；接著，分析雙耳波差音樂調節腦區與認知神經科學之大腦功能資料；最後，建立外在導入刺激對大腦調節與音樂治療效果的客觀定量之生物指標；藉此，組構成一可供建立客觀量化生物指標的雙耳波差導入音樂方法者。
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|---|---|---|---|---|
| TWI620173B (zh) * | 2016-11-28 | 2018-04-01 | 新視界教育顧問有限公司 | 可調節八大多元智能對應腦內不同神經迴路之ｆｆｒ聲波（頻率仿效反應聲波）導入音樂方法 |
| CN112870522A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-06-01 | 谭新杰 | 一种基于双耳波差脑波音频的注意力调节方法及系统 |
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- 2015-08-21 TW TW104127280A patent/TWI543749B/zh active
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