СПОСОБ КОРРЕКЦИИ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА Российский патент 2023 года по МПК A61M21/00 A61B5/00 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к области медицины, в частности, к способам абилитации, коррекции и/или улучшения психофизиологического состояния человека с помощью фрактальной акустической нейромодуляции (ФрАНМ).

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Когнитивные функции и психическое состояние человека связаны с ритмами головного мозга, которые могут быть зарегистрированы при помощи электроэнцефалографии (ЭЭГ), позволяющей выявлять потенциалы, связанные с событиями - отклики мозга, являющиеся непосредственным результатом определенного ощущения, когнитивного или моторного события. Соответственно, различные функциональные состояния человека имеют свое характерное электроэнцефалографическое выражение. Ритмы головного мозга представляют собой диагностируемые электрические колебания головного мозга, выделяемые в общей частотной электрической активности головного мозга. Выделяют несколько основных ритмов, различающихся частотным диапазоном: дельта (3-5 Гц), тета (5-8 Гц), альфа (8-13 Гц), бета (бета-1 - 13-21 Гц, бета-2 - 21-34 Гц), гамма (гамма-1 - 34-55 Гц, гамма-2 - 55-89 Гц).

Например, повышенное соотношение тета/бета на ЭЭГ наблюдается у людей с синдромом дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) и является диагностическим биомаркером для СДВГ, одобренным для этих целей FDA (Управление по делам продовольствия и медикаментов США) (Picken et al., The Theta/Beta Ratio as an Index of Cognitive Processing in Adults With the Combined Type of Attention Deficit Hyperactivity Disorder. Clin EEG Neurosci. 2020 May; 51(3):167-173). Исследуется возможность использования лобной альфа-асимметрии в качестве маркера депрессии (van der Vinne et al., Frontal alpha asymmetry as a diagnostic marker in depression: Fact or fiction? A meta-analysis. Neuroimage Clin. 2017; 16: 79-87).

При этом известно, что паттерны электрической активности мозга проявляют фрактальные свойства, т.е. демонстрирует повторяемость в широком диапазоне временных масштабов. В основе фрактальности физиологических ритмов лежит фрактальность длительностей открытых состояний ионных каналов и связанных с ними микротоковых флуктуаций одиночных ионных каналов, что приводит к флуктуациям интегральных ионных токов, формирующих ритмическое возбуждение нейрона и изменяющих состояния мембранных белков (Дик О. и Ноздрачев А., Динамика паттернов электрической активности мозга при нарушениях его функционального состояния. Успехи физиологических наук, 2020, T. 51, №2, с. 68-87). Более того, для целого ряда патологий центральной нервной системы, включая эпилепсию, нарушения в структуре компонентов ЭЭГ, сопряженные с изменением фрактальной размерности, могут играть роль ведущего клинического симптома (С.Н. Семенов, Н.П. Сереженко. Применение методологии теории фракталов в электрофизиологической диагностике неврологических заболеваний. Вестник новых медицинских технологий, 2011 Т. XVIII, N2. C. 59).

Способы лечения расстройств аутистического спектра, депрессии, тиннитуса, стресса и задержек психического и речевого развития традиционно включают применение медикаментозного, поведенческого и образовательного подходов, а также предпринимаются попытки использования звуковой терапии с прослушиванием пациентами произведений классической музыки, пения птиц и искусственно синтезированных звуков.

Существующие медицинские методы лечения могут иметь отрицательные системные побочные эффекты. Известно, что акустическая нейромодуляция с координированной перезагрузкой может уменьшить шум в ушах, однако имеет временный эффект (Tass et al. "Counteracting tinnitus by acoustic coordinated reset neuromodulation", Restor Neurol Neurosci, 2012; 30(2):137-159; Adamchik et al., "Changes of oscillatory activity in pitch processing network and related tinnitus relief induced by acoustic CR neuromodulation", Front Syst Neurosci. 2012; 6: 18; Silchenko et al., "Impact of acoustic coordinated reset neuromodulation on effective connectivity in a neural network of phantom sound", Neuroimage, 2013, 77:133-147). Это субъективное уменьшение шума в ушах может сопровождаться модификацией аномальных ритмов ЭЭГ (Adamchik et al., "Reversing pathologically increased EEG power by acoustic coordinated reset neuromodulation", Hum Brain Mapp, 2014, 35(5):2099-118).

Из документа US8388512B2 известно об использовании музыкальных композиций, для лечения депрессии и связанных с ней расстройств, аутизма и других расстройств, где композиции включают вокальные элементы искусственного языка на основе звуковых особенностей колыбельных песен, имитирующих довербальную коммуникацию, с композиционными элементами, настроенными на конструктивное взаимодействие с естественными ультрадианными и циркадианными хронобиологическими ритмами человека таким образом, чтобы усилить эти ритмы.

В патенте US10772529B2 раскрыты сведения о применении звукового сигнала для облегчения симптомов расстройств аутистического спектра. При этом для получения звукового сигнала используют несущую частоту 1 кГц, которую изменяются с помощью модулирующих сигналов, диапазоны частот которых соответствуют диапазонам частот ЭЭГ дельта, тета, альфа, бета, гамма, регистрируемых у пациента. Отношение времен увеличения и понижения частоты модулирующего сигнала равно приблизительно 0,62, и изменения частоты модулирующего сигнала имеет экспоненциальный характер.

В патенте RU2634672 раскрыто изобретение, которое относится к восстановительной медицине, онкологии, физиотерапии, где осуществляют регистрацию ЭЭГ и воздействуют через наушники синтезированным набором звуков в слышимой области, модулированным в рамках диапазонов частот ЭЭГ, причем модуляцию осуществляют с использованием несимметричной кривой с максимумом, восходящая и нисходящая ветви которой определяются экспоненциальными зависимостями, отличающимися в 1,618 раза.

Учитывая ограниченные успехи в области аудио терапии сохраняется потребность в разработке подобных не инвазивных подходов для терапии указанных выше расстройств и состояний человека, которые позволили бы с наименьшим дискомфортом для пациента осуществлять его лечение.

Настоящее изобретение решает эту задачу путем применения аудио терапии, разработанной на основе модулированных звуковых сигналов с учетом фрактальных свойств временного самоподобия биоэлектрической активности мозга.

Не вдаваясь в детальный механизм работы настоящего изобретения авторы отмечают следующее. В центральной слуховой системе нейроны модулируют свои реакции на звуки на основе статистического контекста. (Rapid Cortical Adaptation and the Role of Thalamic Synchrony during Wakefulness.Wright NC, Borden PY, Liew YJ, Bolus MF, Stoy WM, Forest CR, Stanley GB.J Neurosci. 2021 Jun 23; 41(25):5421-5439). Эти модуляции ответа можно понять через призму иерархического прогнозирующего кодирования: ответы на повторяющиеся стимулы постепенно уменьшаются в процессе, известном как подавление повторения, тогда как неожиданные стимулы, например, как в звуковой последовательности согласно изобретению, нарастающие по частоте, ведут к ошибкам прогноза (повышение внимания по типу орентировочной реакции). Прогнозирующая обработка, ведущая теоретическая основа сенсорной обработки, предполагает, что мозг постоянно генерирует прогнозы в отношении сенсорного мира и что восприятие возникает в результате сравнения этих прогнозов с фактическим сенсорным вводом. Предсказания на сенсорном входе генерируются на высших уровнях коры головного мозга. (Adjudicating Between Local and Global Architectures of Predictive Processing in the Subcortical Auditory Pathway. Tabas A, von Kriegstein K.Front Neural Circuits. 2021 Mar 12; 15:644743). Вариабельность фрактальной структуры звука в звуковой последовательности по изобретению, по всей видимости, способствует постепенному повышению уровня адаптации к внешней среде на высших уровнях коры головного мозга, которая позволяет нейронам адекватно кодировать пространственно-временную динамику истории стимулов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что для эффективной коррекции психофизиологического состояния человека можно использовать звуковые последовательности, составленные на основе несущих частот, выбранных из приблизительно 233, 377, 610, 987, 1597, 2584 и 4181 Гц, которые подверглись модуляции с помощью модулирующих сигналов, имеющих диапазоны частот, соответствующих ритмам головного мозга, 3-5, 5-8, 8-13, 13-21, 21-34, 34-55 и 55-89 Гц, при этом соотношение продолжительности времени повышения частоты в границах диапазона модулирующего сигнала и продолжительности времени ее понижения кратно соотношению , и продолжительность в секундах выбрана из чисел 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55 и 89. Общая продолжительность используемого в аудио терапии согласно изобретению звукового сигнала составляет около 12-42 мин. Предпочтительно продолжительность звукового сигнала составляет от около 15 до около 35 мин, более предпочтительно от около 20 до около 30 мин, наиболее предпочтительно около 30 мин.

В одном из воплощений изобретения психофизиологическое состояние человека выбрано из расстройств аутистического спектра (РАС), задержки психического и речевого развития (ЗПРР), депрессии, стресса и тиннитуса.

ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

На фиг. 1 показан пример фрагмента модуляции в последовательном возрастании частотных диапазонов модулирующего сигнала.

На фиг. 2 показан пример структуры одного цикла линейной модуляции, в котором частота модулирующего сигнала повышается с 8 до 13 Гц в течение 21 с и понижается с 13 до 8 Гц в течение 34 с.

На фиг. 3А-В показаны данные количественной ЭЭГ по 19 каналам и нейроизображения с использованием процедуры LORETA tEEG Neuroimage до аудио-терапии по изобретению.

На фиг. 4А-В показаны данные количественной ЭЭГ по 19 каналам и нейроизображения с использованием процедуры LORETA tEEG Neuroimage после аудио-терапии по изобретению.

На фиг. 5 показано изменение гипер-когерентности до и после аудио-терапии.

На фиг. 6А показан график изменения тяжести симптомов у пациентов с РАС согласно опроснику АТЕК по общим баллам до и после 10 сессий (р меньше 0,001) аудио-терапии по изобретению.

На фиг. 6Б показан график изменения среднего значения балла АТЕК в группе испытуемых детей до и после аудио-терапии по изобретению.

На фиг. 7А-Д показано изменение тяжести симптомов у пациентов с РАС согласно тесту на аутизм АТЕК для оценки динамики и выявления проблем ATEC по 4 категориям (р<0,001) I. Речь. Язык. Коммуникативные навыки; II. Социализация; III. Сенсорные навыки. Познавательные способности; IV. Здоровье. Физическое развитие. Поведение.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Определения

Если не определено иное в данной заявке, научные и технические термины, используемые в связи с настоящим изобретением, имеют значения, которые обычно понятны специалистам в данной области. Используемая здесь терминология предназначена для целей описания конкретных вариантов воплощения изобретения и не является ограничивающей. При использовании в настоящем описании и формуле изобретения формы единственного числа включают множественное число, если контекст явным образом не указывает на иное.

Термины "несущая частота", или "несущий сигнал", или "несущая волна", используемые в настоящем описании взаимозаменяемо, относятся к форме волны, один или несколько параметров которой изменяются (модулируются).

Термины "модулирующий сигнал" или "модулирующая частота", используемые в настоящем описании взаимозаменяемо, относятся к сигналу, который управляет частотой несущей волны, при этом амплитуда несущей волны остается неизменной. Амплитудная модуляция - вид модуляции, при которой изменяемым параметром несущего сигнала является его амплитуда.

Термин "модуляция" относится к процессу изменения одного или нескольких параметров модулируемого несущего сигнала при помощи модулирующего сигнала.

Термин "приблизительно" и аналогичные ему, такие как "около" и "примерно", при использовании здесь вместе с определенным значением, указывают на то, что это значение может изменяться в пределах типичной погрешности измерений, пример, в пределах 1%, 2%, 3%, 4% или 5%.

Термин "лечение" применительно к человеку, животному или иному субъекту относится к терапевтическому лечению, профилактическим или превентивным мерам для исследовательских и диагностических применений. Термин "лечение" относится к обращению, облегчению, ингибированию прогрессирования или предупреждению расстройства или состояния, по отношению к которому употребляется данный термин, или одного или более симптомов такого расстройства или состояния. Термин охватывает полный спектр методов лечения для конкретного состояния, от которого страдает субъект, например, введение активного вещества или композиции, содержащей его, с целью облегчения или ослабления симптомов или осложнений; замедления прогрессирования состояния, частичного купирования клинических проявлений заболевания или нарушения; излечения или устранения состояния, заболевания или нарушения и/или предотвращения или снижения риска развития состояния, заболевания или нарушения. При этом термины "предотвращение" или "профилактика" означают систему мер и уход за пациентом с целью препятствования развитию состояния, заболевания или нарушения и подразумевают введение активных соединений для предотвращения или снижения риска возникновения симптомов или осложнений.

Термин "расстройство аутистического спектра" (РАС) понимается в обычном его значении и относится к расстройствам психического развития, характеризующихся дефицитом способности начинать и поддерживать социальное взаимодействие и общественные связи, ограниченные интересы, часто повторяющиеся поведенческие действия. Согласно Международной классификации болезней РАС включает различные формы детского аутизма, синдром Аспергера, синдром Ретта, РАС с и без расстройства интеллектуального развития и с и без нарушений функционального языка, другие детские дезинтегративные расстройства.

Термин "тиннитус" понимается в его обычном значении и относится к звону или шуму в ушах без внешнего акустического стимула.

Термин "стресс" относится к острой реакции на воздействие различных неблагоприятных факторов (физических или психологических), нарушающее гомеостаз организма, а также соответствующее состояние нервной системы организма (или организма в целом).

Термин "депрессивное состояние" относится к психическому расстройству, основными признаками которого являются сниженное (угнетенное, подавленное, тоскливое, тревожное, боязливое или безразличное) настроение, уменьшение энергичности и падение активности, снижение или утрата способности получать удовольствие.

Термин "тревожное состояние" относится к расстройствам, при которых проявление тревоги является основным симптомом и необязательно ограничивается какой-либо конкретной внешней ситуацией.

Термины "расстройство психологического (психического) развития" и "задержка психологического развития", используемые здесь взаимозаменяемо, относятся к нарушениям психологического развития, которые характеризуются началом в младенческом или детском возрасте, нарушением или задержкой развития функций, тесно связанных с биологическим созреванием центральной нервной системы, и устойчивым течением без ремиссий и рецидивов.

Термины "расстройство развития речи и языка" и "задержка речевого развития", которые используются здесь взаимозаменяемо, относятся к расстройствам, при которых нормальный характер приобретения языковых навыков страдает уже на ранних стадиях развития.

Звуковой сигнал

Звуковой сигнал, предъявляемый пациенту, получают следующим образом.

Несущую частоту (НЧ), выбранную из 233, 377, 610, 987, 1597, 2584 и 4181 Гц, подвергают частотной модуляции с помощью модулирующего сигнала (МС) с частотой, выбранной из диапазонов 3-5, 5-8, 8-13, 13-21, 21-34, 34-55 и 55-89 Гц. При этом частоту модулирующего сигнала сначала повышают в течение 3, 5, 8, 13, 21, 34 или 55 секунд в пределах выбранного диапазона частот от минимального до максимального значения, а затем понижают в течение 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89 секунд в пределах выбранного диапазона частот от максимального до минимального значения, причем соотношение продолжительности времени повышения частоты модулирующего сигнала и продолжительности времени ее понижения является кратным соотношению (табл. 1).

Таблица 1.

Цикл Продолжительность повышения частоты модулирующего сигнала (с) Продолжительность понижения частоты модулирующего сигнала (с) 1 55 89 2 34 55 3 21 34 4 13 21 5 8 13 6 5 8 7 3 5

Каждый звуковой сигнал состоит из одной НЧ, которая может быть последовательно модулирована 3, 4, 5, 6 или 7 разными МС, диапазон частот которых последовательно увеличивается. Количество циклов модуляции одной НЧ одним диапазоном МС составляет 3, 4, 5, 6 или 7, при этом каждый последующий цикл имеет меньшую общую продолжительность по сравнению с предыдущим.

При экспоненциальном характере изменения частоты модулирующего сигнала каждый цикл модуляции сформирован в соответствии с формулой:

,

где f(t) - частота модуляции,

f0, f1 - частота минимальная, частота максимальная,

t0, t1 - время уменьшения частоты, время увеличения частоты,

k - параметр крутизны.

В одном из воплощений звуковой сигнал получают следующим образом.

Например, несущую частоту (НЧ), равную 987 Гц, модулируют МС с частотой 13-21 Гц, где в первом цикле модуляции повышение частоты МС с 13 до 21 Гц осуществляют в течение 55 с, а понижение с 21 до 13 Гц - в течение 89 с, во втором цикле повышение частоты МС осуществляют в течение 34 с, а понижение - в течение 55 с, в третьем цикле повышение частоты МС осуществляют - в течение 21 с, а понижение в течение 34 с, в четвертом цикле повышение частоты МС осуществляют в течение 13 с, а понижение - в течение 21 с.

Далее выбранную НЧ, равную 987 Гц, аналогичным образом модулируют с помощью МС со следующим более высоким диапазоном частот, например 21-34 Гц, в течение аналогичных четырех циклов. Затем повторяют модуляцию с помощью МС со следующим более высоким диапазоном частот относительно предыдущего использованного диапазона МС, например 34-55 Гц, в течение аналогичных четырех циклов.

В другом воплощении звуковой сигнал получают следующим образом.

Например, несущую частоту (НЧ), равную 1597 Гц, модулируют МС с частотой 8-13 Гц, где в первом цикле модуляции повышение частоты МС с 8 до 13 Гц осуществляют в течение 21 с, а понижение с 13 до 8 Гц - в течение 13 с, во втором цикле повышение частоты МС осуществляют в течение 8 с, а понижение - в течение 13 с, в третьем цикле повышение частоты МС осуществляют - в течение 5 с, а понижение в течение 8 с, в четвертом цикле повышение частоты МС осуществляют в течение 3 с, а понижение - в течение 5 с.

Далее выбранную НЧ, равную 1597 Гц, аналогичным образом модулируют с помощью МС со следующим более высоким диапазоном частот, например 13-21 Гц, в течение аналогичных четырех циклов. Затем повторяют модуляцию с помощью МС со следующим более высоким диапазоном частот МС относительно предыдущего использованного диапазона МС, например 21-34 Гц, в течение аналогичных четырех циклов.

В другом воплощении звуковой сигнал получают следующим образом.

Например, несущую частоту (НЧ), равную 2584 Гц, последовательно модулируют пятью или шестью разными МС, при этом частота каждого следующего МС повышается после окончания циклов модуляции предыдущим МС в соответствии со следующей таблицей:

Несущая частота Частота МС Цикл модуляции Продолжительность повышения частоты МС (с) Продолжительность понижения частоты (с) 2584 Гц 3-5 Гц 1 13 21 2 8 13 3 5 8 4 3 5 5-8 Гц 1 13 21 2 8 13 3 5 8 4 3 5 8-13 Гц 1 13 21 2 8 13 3 5 8 4 3 5 13-21 Гц 1 21 34 2 13 21 3 8 13 4 5 8 21-34 Гц 1 34 55 2 21 34 3 13 21 4 8 13 34-55 Гц 1 55 89 2 34 55 3 21 34 4 13 21

Аудио-терапия

Аудио-терапию проводят в течение 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 сеансов, предпочтительно по меньшей мере 3 сеансов, более предпочтительно 6 сеансов, наиболее предпочтительно 10 сеансов. Каждый сеанс включает бинауральное прослушивание пациентом один раз в день или через день одной звуковой последовательности, полученной способом, раскрытым в настоящем документе, при этом звуковые последовательности уникальны для каждого сеанса. Предпочтительно значение модулированной несущей частоты повышается от первого сеанса к последнему. Предпочтительно прослушивание звуковых последовательностей по изобретению осуществляется в наушниках закрытого типа, наиболее предпочтительно указанные наушники имеют функцию шумоподавления, при этом громкость звуковой последовательности составляет от 30 до 45 дБ.

При терапии РАС у детей до 2 лет модулированная несущая частота предпочтительно равна 987 Гц на первом сеансе. Предпочтительно продолжительность первого сеанса составляет не более 15 минут.

При терапии тиннитуса на первом сеансе модулированная несущая частота звуковой последовательности предпочтительно равна 233 Гц.

ПРИМЕРЫ

Пример 1

Исследовали влияние звуковой последовательности по изобретению на детей с расстройством аутистического спектра (РАС). Всего участвовало 7 пациентов с РАС. Звук подавали через наушники в течение 10 сеансов.

Тяжесть симптомов РАС оценивали с использованием опросника АТЕС, созданного для классификации симптомов расстройства аутистического спектра (Rimland & Edelson, 1999). Шкала АТЕС определяет степень тяжести развития РАС следующим образом:

- 10-15 баллов - ребенок без РАС, полностью нормальный, хорошо развитый;

- 16-30 - ребенок без РАС, небольшие отклонения в сторону задержки развития;

- 31-40 - мягкая или умеренная степень РАС;

- 41-60 - средняя степень РАС;

- 61 и выше - тяжелая форма РАС.

Значения баллов АТЕС среди пациентов до проведения звуковой стимуляции варьировали от 38 до 112 (среднее - 70,7), после проведения звуковой стимуляции значения баллов варьировали от 13 до 52 (среднее - 30) (см. фиг. 6А и 6Б).

ЭЭГ анализировали с помощью электромагнитной томографии низкого разрешения LORETA tEEG Neuroimage (R.D. Pascual-Marqui et al. Low Resolution Electromagnetic Tomography; International Journal of Bioelectromagnetism, 1999) со следующими параметрами: число каналов: 19; число отведений 10-20; передняя поясная кора: (x, y, z) = (-3, 24, 22); целевая частота: 28. Значение Z абсолютной мощности вычисляли по формуле z = (x - μ) / σ, где x - исходный показатель, μ - среднее значение генеральной совокупности, а σ - стандартное отклонение генеральной совокупности. Спектр мощности представляет собой совокупность всех значений мощности ритмических составляющих ЭЭГ, вычисляемых с определенным шагом дискретизации (в размере десятых долей Гц). Спектры могут характеризовать абсолютную мощность каждой ритмической составляющей или относительную, т.е. выраженность мощности каждой составляющей (в %) по отношению к общей мощности ЭЭГ в анализируемом отрезке записи. Спектры мощности ЭЭГ можно подвергать дальнейшей обработке, например, корреляционному анализу, при котором вычисляют авто- и кросскорреляционные функции, а также когерентность.

У всех испытуемых были выявлены статистически значимые различия между исходной ЭЭГ и ЭЭГ после окончания звуковой стимуляции.

В частности, для Т.Л., 10-летней девочки с первичным диагнозом "аутизм" и вторичными диагнозами "обсессивно-компульсивное расстройство" и "тиковое расстройство", получены данные количественной ЭЭГ и нейроизображения передней поясной извилины на частоте 28 Гц до (фиг. 3А-3В) и после (фиг. 4А-4В) окончания звуковой стимуляции. До начала сеансов звуковой стимуляции при использовании LORETA tEEG Neuroimage на частоте 28 Гц выявлен аномальный пик мощности (отмечен красным) в области передней поясной извилины (Z равен 4,33) (фиг. 3А и 3Б). При этом поведение пациентки характеризовали как беспокойное, социально гиперактивное, отмечали невнимательность, лицевые и телесные тики и аутоагрессию. После окончания сеансов звуковой стимуляции указанный аномальный пик мощности исчез (фиг. 4А и 4Б), что свидетельствует о нормализации функциональной активности, которая на поведенческом уровне была выражена в отсутствии тиков и уменьшении тревожности и аутоагрессии, при этом сон пациентки стал более стабильным и продолжительным.

На фиг. 5 показаны изменения функциональной связи, измеренные по когерентности между исходной ЭЭГ и ЭЭГ, записанной после звуковой стимуляции. Спектры мощности и когерентность ЭЭГ усреднялись по частоте в 5 диапазонах: тета-ритм (4-7,5 Гц), альфа-ритм (8-12 Гц), сенсомоторный ритм (СМР) (12-15 Гц), бета1-ритм (15-18 Гц), бета2-ритм (18-25 Гц) и сравнивались с помощью двухфакторного ANOVA до и после звуковой стимуляции. Все испытуемые продемонстрировали статистически значимые изменения функциональной связности, подобные показанным на фиг. 5, при этом аномальная когерентность резко нормализовалась в процессе прослушивания аудио-терапии.

Таким образом, звуковая стимуляция оказывает физиологическое воздействие на мозг, о чем свидетельствуют статистически значимые изменения по сравнению с исходным уровнем ЭЭГ в состоянии покоя до звуковой стимуляции.

Отмеченные изменения в головном мозге согласуются со снижением тяжести симптомов по данным опросника ATEC.

Многомерный дисперсионный анализ для зависимых переменных MANOVA полученных данных АТЕК до и после АНМ показал высокий уровень значимости по всем 4 категориям (р < 0,001): I. Речь. Язык. Коммуникативные навыки; II. Социализация; III. Сенсорные навыки. Познавательные способности; IV. Здоровье. Физическое развитие. Поведение.

Результаты, показанные на фиг. 7А-7Д, свидетельствуют о том, что все категории РАС продемонстрировали статистически значимое снижение симптоматики у всех испытуемых согласно опроснику ATEC, т. е. что звуковая стимуляция была эффективна в отношении уменьшения симптомов РАС.

Заключение

Звуковая стимуляция привела к снижению тяжести клинических симптомов у детей с расстройствами аутистического спектра (РАС). Тест ATEC показал статистически значимое снижение тяжести симптомов до и после проведения сеансов лечения с помощью звуковой стимуляции по изобретению.

Пример 2

Проводили исследование влияния звуковой стимуляции по изобретению на динамические характеристики биоэлектрической активности и на эффективность выполнения мыслительных задач по преодолению стереотипа у студентов для оценки коррекции нервного напряжения и улучшения навыков самоконтроля психоэмоционального состояния.

В течение 3 сессий оценивали влияние звуковой стимуляции по изобретению (группа 1) и музыкальных фрагментов классической музыки (группа 2) на фоновую активность ЭЭГ до и после продолжительной творческой мыслительной деятельности.

В результате проведенных исследований показаны достоверные различия (ANOVA sost*zona) между состояниями до и после звукового воздействия внутри обеих групп в тесте с открытыми и закрытыми глазами.

После прослушивания фрагментов классических музыкальных произведений наблюдались изменения в диапазоне ЭЭГ бета-1 в состоянии "глаза открыты". При этом после прослушивания звуковой стимуляции по изобретению изменения были представлены в трех частотных диапазонах - в альфа-1, альфа-2 и бета-1, а также регистрировали увеличение спектральной мощности ЭЭГ в альфа-1 и альфа-2 диапазонах ЭЭГ в большинстве отведений. В диапазоне альфа-1 увеличение мощности было наиболее выражено в теменно-затылочных зонах коры, что могло быть связано с эффектом синхронизации биоэлектрической активности коры, который характеризовался как признак расслабления человека или же возможного перераспределения его внимания.

Пример 3

Проводили 10 сеансов звуковой стимуляции согласно изобретению для снижения уровня тревожности и депрессивных состояний, а также для поддержки высокого уровня стрессоустойчивости при выраженном нервном напряжении, связанным с профессиональной деятельностью, учебой или профессиональным спортом, а также при нарушении сна, расстройстве пищевого поведения и для коррекции нервных тиков и логоневроза.

Курс звуковой стимуляции для спортсменов-профессионалов (фигурное парное катание) в предсоревновательный и соревновательный периоды достоверно снижал уровень личной и ситуативной тревожности, что способствовало развитию навыков саморегуляции и оптимизации уровня мотивации достижения успехов, оказывал положительное влияние на эмоциональное и психофизиологическое состояние спортсмена. По шкале методики "САН" ("Самочувствие", "Активность" и "Настроение") выявлены (P < 0,001) значимые различия до и после звуковой стимуляции. После звуковой стимуляции спортсмены стали лучше справляться с ситуациями реального стресса и решать широкий спектр проблем (снижение уровня личной, ситуативной и семейной тревоги, повышение конвенциональности общения, развитие навыков саморегуляции, оптимизация уровня мотивации достижения успехов и избегания неудач и т.д.). Также спортсмены отмечали улучшение сна и самочувствия, повышение настроения и самооценки.

Пример 4

Клинические данные по трем пациентам-детям со следующими диагнозами: расстройство аутистического спектра (РАС) (пациент 1), пост-травматическое расстройство (ПТР) и обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР) (пациент 2), и задержка психического развития (ЗПР) на основе отзывов (пациент 3).

Все пациенты проходили аудио-терапию согласно изобретению, после которой их родители регистрировали значительные положительные изменения. В частности, для пациента с РАС было показано снижение уровня агрессивности, раздражительности, нарушений сна, улучшение вербальных и коммуникативных способностей. Для пациента с ПТР и ОКР было показано повышение внимательности, усидчивости, коммуникативных способностей, улучшение режима сна, снижение тревожности. Для пациента с ЗПР (мальчик, 1,4 года) была показана положительная динамика в развитии речевых и слуховых навыков, проявлении эмоций и когнитивных функций.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для коррекции психофизиологического состояния человека. Пациент прослушивает звуковой сигнал. Звуковой сигнал получен путем изменения несущего сигнала с частотой 233, 377, 610, 987, 1597, 2584 или 4181 Гц, модулирующим сигналом с частотой, выбранной из диапазонов 3-5, 5-8, 8-13, 13-21, 21-34, 34-55 или 55-89 Гц. В каждом цикле модуляции несущего сигнала одним модулирующим сигналом частоту модулирующего сигнала сначала увеличивают от минимального до максимального значения частоты и затем уменьшают от максимального до минимального значения частоты в пределах выбранного диапазона частот модулирующего сигнала. Продолжительность времени изменения частоты модулирующего сигнала составляет 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89 секунд. Соотношение продолжительности времени повышения частоты модулирующего сигнала в пределах выбранного диапазона частот и продолжительности времени ее понижения является кратным соотношению (√5-1)/2. Способ обеспечивает улучшение психофизиологического состояния человека за счет фрактальной акустической нейромодуляции. 8 з.п. ф-лы, 16 ил., 2 табл., 4 пр.

1. Способ коррекции психофизиологического состояния человека, включающий прослушивание пациентом звукового сигнала,

где звуковой сигнал получен путем изменения несущего сигнала модулирующим сигналом (МС),

где частота несущего сигнала выбрана из приблизительно 233, 377, 610, 987, 1597, 2584 или 4181 Гц,

где частота модулирующего сигнала выбрана из диапазонов 3-5, 5-8, 8-13, 13-21, 21-34, 34-55 или 55-89 Гц,

при этом несущий сигнал модулируют 3-7 раз последовательно увеличивающимися диапазонами МС,

где в каждом цикле модуляции несущего сигнала одним модулирующим сигналом частоту модулирующего сигнала сначала увеличивают от минимального до максимального значения частоты и затем уменьшают от максимального до минимального значения частоты в пределах выбранного диапазона частот модулирующего сигнала, при этом число указанных циклов составляет от 3 до 7 и каждый последующий цикл имеет меньшую общую продолжительность по сравнению с предыдущим,

где продолжительность времени изменения частоты модулирующего сигнала составляет 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89 секунд, при этом соотношение продолжительности времени повышения частоты модулирующего сигнала в пределах выбранного диапазона частот и продолжительности времени ее понижения является кратным соотношению (√5-1)/2,

где в течение одного сеанса пациент прослушивает одну звуковую последовательность,

где психофизиологическое состояние выбрано из стресса, депрессивного или тревожного состояния, тиннитуса, расстройства аутистического спектра, задержки психического и речевого развития.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что звуковая последовательность начинается с модуляции несущего сигнала последовательно возрастающими диапазонами частот модулирующего сигнала, выбранных из 13-21, 21-34, 34-55 Гц.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что общая продолжительность звукового сигнала составляет от 12 до 40 мин, предпочтительно от 15 до 35 мин, более предпочтительно от 20 до 30 мин .

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что число циклов модуляции несущего сигнала одним модулирующим сигналом равно 4.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что продолжительности циклов модуляции несущего сигнала разными модулирующими сигналами равны.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изменение частоты модулирующего сигнала имеет линейный, экспоненциальный или логарифмический характер.

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что изменение частоты модулирующего сигнала имеет экспоненциальный характер.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при коррекции психофизиологического состояния у детей до 2 лет частота несущего сигнала на первом сеансе равна 987 Гц, при этом психофизиологическое состояние выбрано из расстройства аутистического спектра.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при коррекции тиннитуса частота несущего сигнала на первом сеансе равна 233 Гц.