СПОСОБ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОРГАНИЗМ Российский патент 2007 года по МПК A61N7/00 A61M21/00 A61B5/04 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для коррекции функционального состояния человека.

Известен способ коррекции функционального состояния человека с оптимизацией параметров внешнего воздействия на организм, включающий регистрацию биопотенциалов физиологических параметров, преобразование и обработку полученной информации с вычислением характерного параметра биосигнала, преобразование его в управляющий сигнал формирования внешнего воздействия (АС СССР N 1745204, кл. А 61 В 5/04, 1992). При этом выбирается наиболее предпочтительный канал и внешнее воздействие, например, звуковой фон подбирают из ряда заранее записанных фонограмм соответственно данному сигналу. Однако данный способ не учитывает психофизиологических особенностей конкретного организма, что снижает эффективность коррекции функционального состояния.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ воздействия на организм (RU патент N 2096990, кл. А 61 В 5/04, бюл. N 33. 27.11.97), включающий регистрацию биопотенциалов, выделение характерного параметра биосигнала, формирование звукового воздействия в виде генерирования музыкальных звуков путем параметрического изменения их высоты, громкости и длительности в критериальной зависимости от изменения дискретно текущего значения характерного обобщенного параметра частного спектра преобразованного биосигнала, при этом из зарегистрированной графической информации выделяют временные интервалы одинаковой длительности, преобразуют их, используя гармонический анализ по методу Фурье в частный спектр, определяют для каждого интервала обобщенный безразмерный параметр, в числовом промежутке между минимальным и максимальным значениями обобщенного безразмерного параметра спектральных интервалов выстраивают пропорциональную шкалу параметров музыкального звука, определяют для каждого спектрального интервала по числовому значению обобщенного безразмерного параметра соответствующие ему значения параметров музыкального звука и преобразуют их посредством звуковой карты в звуковые сигналы, которые формируют в последовательности, соответствующей первоначально зарегистрированному дискретно текущему чередованию временных интервалов.

Однако данный метод не учитывает конкретных специфических частот биосигнала соответствующих активирующим или тормозящим частотам воздействующего сигнала, так как в известном методе при формировании акустического сигнала учитывается обобщенный параметр.

Целью изобретения является повышение эффективности психофизиологического воздействия за счет более точного выбора частот синтезируемого воздействия.

В процессе исследования влияния звуковых гармоник различных частот на активность мозга было установлено, что существуют как повышающие, так и тормозящие активность мозга гармонические составляющие звука. Причем и активирующие и тормозящие гармонические составляющие содержатся в различных диапазонах звуковых частот. Установлено также, что существует однозначная зависимость характерных частот спектрального состава биосигнала и активирующих и тормозящих частот воздействующего звука. В результате относительного анализа значений характерных частот спектрального состава биосигнала и активирующих и тормозящих частот воздействующего звука установлены коэффициенты их соотношения. Значения коэффициентов определяются числами кратными 2 в n-й степени. Причем величина степени n определяется соотношением соответствующих диапазонов биосигнала и звука.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе воздействия на организм, включающем регистрацию биосигнала, его анализ и формирование активирующего воздействия путем изменения его параметров в зависимости от биосигнала, согласно изобретению выделяют характерные частоты гармонических составляющих биосигнала и синтезируют активирующий сигнал в виде совокупности высокочастотных составляющих звукового диапазона, кратных частотам характерных гармонических составляющих биосигнала, модулированных низкочастотными составляющими, кратными характерным частотам гармонических составляющих биосигнала, причем высокочастотные и низкочастотные составляющие определяются по формулам

ƒ_вn=ƒ_cn(i)·2ⁿ

ƒ_нm=ƒ_cn(i)·2^m

где:

ƒ_cn(i) - частота i-и характерной гармонической составляющей;

ƒ_вn - n-я частота высокочастотной составляющей звукового диапазона;

2ⁿ - коэффициент кратности n-й высокочастотной составляющей;

ƒ_нm - m-я частота низкочастотной составляющей;

2^m - коэффициент кратности m-й низкочастотной составляющей

Предложенный способ реализуется следующим образом. Производят регистрацию биосигнала, например, с помощью соответствующей аппаратуры регистрируют биопотенциалы физиологических параметров, ЭЭГ энцефалографом, ЭКГ кардиографом и т.п. Произведя соответствующую обработку биопотенциалов (фильтрацию, редактирование, исключающее артефакты и негативные составляющие), проводят исследование спектрального состава биосигнала, при этом может быть использована любая известная программа анализа спектрального состава, выделяют характерные частоты. Например, имеющие максимальные или минимальные амплитуды.

Для выбранных частот, составляющих биосигнал, вычисляют частоты гармонических составляющих синтезируемого звукового воздействия. А также модулирующие частоты звукового воздействия. Значения этих частот определяют по формулам

ƒ_вn=ƒ_cn(i)·2ⁿ

ƒ_нm=ƒ_cn(i)·2^m

где:

ƒ_cn(i) - частота i-й характерной гармонической составляющей;

ƒ_вn - n-я частота высокочастотной составляющей звукового диапазона;

2ⁿ - коэффициент кратности n-й высокочастотной составляющей;

ƒ_нm - m-я частота низкочастотной составляющей;

2^m - коэффициент кратности m-й низкочастотной составляющей

Использовав полученные значения частот, например, с помощью звуковой карты или другого синтезатора, синтезируют воздействующую мелодию в зависимости от поставленной задачи: повысить или затормозить активность мозга.

Предложенный способ позволяет сформировать звуковое воздействие, наиболее адекватное поставленным задачам и специфике конкретного индивидуума.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для коррекции функционального состояния человека. Выделяют характерные частоты гармонических составляющих биосигнала. Синтезируют активирующий сигнал в виде совокупности высокочастотных составляющих звукового диапазона, кратных частотам характерных гармонических составляющих биосигнала, модулированных низкочастотными составляющими, кратными характерным частотам гармонических составляющих биосигнала. Высокочастотные и низкочастотные составляющие определяются по формулам

ƒ_вn=ƒ_cn(i)·2ⁿ

ƒ_нm=ƒ_cn(i)·2^m

где:

ƒ_cn(i) - i-я частота характерной гармонической составляющей;

f_вn - n-я частота высокочастотной составляющей звукового диапазона;

2ⁿ - коэффициент кратности n-й высокочастотной составляющей;

ƒ_нm - m-я частота низкочастотной составляющей;

2^m - коэффициент кратности m-й низкочастотной составляющей. Способ позволяет повысить эффективность психофизиологического воздействия за счет более точного выбора частот синтезируемого звукового воздействия.

Способ воздействия на организм, включающий регистрацию биосигнала, формирование активирующего воздействия путем изменения его параметров в зависимости от биосигнала, отличающийся тем, что выделяют характерные частоты гармонических составляющих биосигнала и синтезируют активирующий сигнал в виде совокупности высокочастотных составляющих звукового диапазона, кратных частотам характерных гармонических составляющих биосигнала, модулированных низкочастотными составляющими, кратными характерным частотам гармонических составляющих биосигнала, причем высокочастотные и низкочастотные составляющие определяются по формулам

ƒ_вn=ƒ_cn(i)·2ⁿ,

ƒ_нm=ƒ_cn(i)·2^m,

где ƒ_cn(i) - i-я частота характерной гармонической составляющей;

ƒ_вn - n-я частота высокочастотной составляющей звукового диапазона;

2ⁿ - коэффициент кратности n-й высокочастотной составляющей;

ƒ_нm - m-я частота низкочастотной составляющей;

2^m - коэффициент кратности m-й низкочастотной составляющей.