双声道睡眠诱导系统技术方案

技术编号:13049068 阅读:125 留言:0更新日期:2016-03-23 15:23
通过使用数据采集的迭代循环、双声道乐音生成/展示,以及分析,能够引入双声道声调,以把现有的大脑状态从与清醒相关联的一个状态诱导到与熟睡相关联的状态。可以通过测量运动和电活动确定个体大脑的当前状态。使用这种数据可以产生双声道乐音,以诱导大脑状态发生改变。由于大脑状态被持续监控,所施加的双声道乐音被修改和施加,直到获得期望的睡眠状态为止。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】双声道睡眠诱导系统相关申请本申请涉及并要求享有于2013年3月22日提交的美国临时专利申请N0.61/804234以及于2014年3月19日提交的美国非临时专利申请N0.—的优先权,二者的全部内容被为任何目的通过引用的方式合并于此,就像在此被充分地陈述那样。
本专利技术的实施例一般地涉及诱导睡眠,且更具体地涉及利用双声道声学乐音诱导个体进入睡眠状态。
技术介绍
相关背景 在美国就有超过4千万人患有睡眠问题。而且几乎每个人都偶尔经受短期失眠之苦。睡眠障碍和失眠可能来自压力、时差感、节食或者许多其他因素。失眠几乎总是影响第二天的工作表现和健康,而且其发生概率有随年龄增加的趋势。约有40%的女性和30%的男性受到睡眠障碍的影响。安眠药是短期失眠的第一道防线。然而,大多数安眠药在每晚使用的几星期之后失效,而且实际上长期使用能够影响良好睡眠。通过践行良好的睡眠习惯(诸如在尝试睡前放松、洗热水澡、读书、轻松一下等)往往可以防止或治愈中度失眠。对于一些更严重失眠的情形,研究人员正在试验以声光疗法改变昼夜周期。任何量的睡眠剥夺都将减少精神表现。剥夺一整夜的睡眠确实会达到像模拟驾驶测试中在法律上醉酒的血醇水平那样的损害。而且,定期睡眠不足的人会变得降低对胰岛素和其他药物治疗的敏感度。就像缺乏睡眠能够减少人的健康并带来严重健康风险一样,获得足够的睡眠具有为人熟知的好处。例如,众所周知,儿童的生长激素是在睡眠期间分泌的,并且对免疫系统非常重要的化学物质是在睡眠期间分泌的。研究已经显示:如果人没有得到足够睡眠,他们就会变得更容易生病。没有人真正知道动物(人类)为何睡眠。一种理论是睡眠给予身体修补肌肉和其他组织、替换衰老和死亡的细胞等的机会。人们相信,睡眠给予大脑组织和存档记忆的机会。梦被一些人认为是该过程的一部分。睡眠还降低我们的能量消耗,所以我们需要一日三餐而不是四餐或五餐。尽管通过使用技术,作为一个物种,我们已经变得越来越适应于在晚上工作,但是人类在根本上是日间的。一种理论是我们的身体被简单地编程以保存能量,直到太阳升起。直到二十世纪五十年代,大多数人把睡眠认为是一个人日常生活的被动的、休眠的部分。研究已经确认人类的大脑在睡眠期间非常活跃。通过对大脑中的不同组神经细胞、神经原起作用,被称作神经传递素的神经信号化学物质控制一个人是在睡眠还是清醒的。脑干中连接大脑和脊髓的神经原产生使大脑的一些部分在清醒的时刻保持活跃的神经传递素,诸如血清素和去甲肾上腺素。在脑底的其他神经原在从清醒到休眠的转变期间开始发送信号。这些神经原似乎“关闭”了让我们保持清醒的信号。研究还表明:在我们清醒的时候,被称作腺苷酸的化学物质在我们的血液中积累并引起困倦。该化学物质在我们睡眠的时候逐渐分解。在睡着的时候,个体通常经历5个睡眠阶段:阶段1、2、3、4和REM (快速眼动)睡眠。这些阶段在从阶段1到REM睡眠的周期中进行,然后该周期重新以阶段1开始。我们在阶段2的睡眠中花了我们的总睡眠时间的几乎50%,在REM睡眠中大约20%,在其他阶段中花了剩下的30%。相比之下,婴儿在REM睡眠中花了大约他们的睡眠时间的大约一半。在阶段1期间,个体在睡眠中飘尽飘出,而且可以很容易地清醒过来,该阶段是轻睡眠并且与Θ (theta)波有关。在该阶段期间,眼球运动得非常缓慢,肌肉活动变缓。从阶段1中醒来的人常常记得琐碎的视觉图像。很多人还经历被称作催眠肌阵挛的突然的肌肉收缩,之前往往是开始跌落的感觉。当人进入阶段2睡眠时,眼球运动停止,而脑波(可由电极测量的电活动的波动)变得更慢,伴有被称作睡眠梭状波的快波的偶然爆发。在阶段3中,被称作S (delta)波的极度缓慢的脑波开始出现,散布有更小的、更快的Θ波。到阶段4,大脑几乎排他性地产生δ波,很难唤醒某个在阶段3和4期间的人,该阶段3和4通常被合称为深度睡眠。在该阶段睡眠期间,不存在眼动或肌肉活动。在深度睡眠期间醒来的人不会马上调适过来,而且常常在他们醒来后的几分钟内感觉东倒西歪和分不清方向。儿童就是在这个阶段经历尿床、夜惊,或者可能夜游。当人切换到REM睡眠时,他们的呼吸变得更快、无规律并且是浅层的,他们的眼球在各个不同的方向上快速地急拉,他们的肢体肌肉变得暂时性麻痹,心率升高,血压上升。而且当人们在REM睡眠期间醒来时,他们常常讲奇怪的无逻辑的故事一一梦。这些知觉阶段或状态的每一个均与大脑活动的特定量有关。通过把脑电图仪附于人的头部,你可以记录这个人的脑波活动。清醒和放松的人产生α波,该波为大约每秒10个周期的一致振荡。警惕的人产生β波,该波快约两倍。B (beta)波通常从12到40赫兹(hz)。一般地,这是大多数人在白天和他们清醒时的大部分生活中所处的精神状态。通常,这种状态自身平凡但重要。许多人缺少足够的β活动,这能造成精神或感情失调,诸如抑郁和失眠。而且低β波的产生(在12-15hz的β子范围)可能与失眠有关,根据一种理论,刺激性β活动能够改善情绪稳定性、能量水平、注意力和集中度,以及入睡的能力。简单地说,精神疲惫的个体可能发现入睡很容易。相反,a (alpha)波主要源于闭眼养神期间的枕叶。睁开眼睛、困倦和睡眠使α波减少。历史上,它们被认为代表清闲状态中视觉皮质的活动。较新的论文讨论了它们抑制了不使用的皮层区域,或者可选地它们在网络协调和通信中起到积极作用。闭眼期间的枕骨α波是最强的EEG脑信号。的α波与清醒但放松且不处理很多信息有关系。当人早上起床和正要睡觉之前,他们自然地在这个状态中。在闭眼时,大脑自动开始产生更多的α波。以3_8hz为特征的Θ波似乎是浅层睡眠或极度放松的过度状态。产生0.2_3hz的S波的大脑活动被大多数研究认为是睡着了。δ波是最慢但幅度最高的脑波。δ波开始出现在阶段3的睡眠中,但到阶段4几乎所有波谱活动都被δ波占据了。阶段3的睡眠被定义成具有少于50%的δ波活动,而阶段4的睡眠具有多于50%的δ波活动。δ波出现在所有哺乳动物中,而且潜在地出现在所有动物中。尽管科学家能够通过设备(诸如EEG)验证当个体放松或睡着时他们分别产生帮助一个人达到那个状态的α或δ波仍然是一个挑战。对很多人而言,睡眠仍然是使失眠治疗保持为很多研究实验室和商业市场的主要焦点的虚幻目标。本专利技术的一个或多个实施例解决关于失眠治疗和其他失眠失调的这些和其他的挑战。本专利技术另外的优点和新颖的特征将在接下来的描述中被部分地提出,且部分地将变得对本领域技术人员在检视下面的说明书之后变得显而易见,或者可以通过本专利技术的实践而学到。可以借由所附权利要求特别指出的工具、组合、组分和方法实现和达到本专利技术的优点。
技术实现思路
利用双声道乐音,本专利技术的系统诱导大脑放慢并从清醒的状态过渡到休息的状态。一种用于诱导大脑状态改变的系统包括探测运动的加速度计和探测确定个体的大脑当前状态的脑电活动的传感器。包括微控制器,其分析数据以确定居于当前大脑状态与目标状态之间的中间大脑状态。使用双声道发生器,基于所述中间大脑状态的双声道乐音被呈现给个体以影响大脑从当前状态改变到与中间状态一致的状态。大脑的状态被持续监控,并且中间状态的确定和双声道乐音的相关应用被修改,以提供被修改的双声道乐音的连续应用,直到达到期望的目标状态。本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于诱导睡眠的系统,包括:传感器(120),可操作于探测大脑活动;加速度计(115),可操作于探测运动变化;双声道乐音发生器(150);处理器(145),与所述传感器(120)、所述加速度计(115)以及所述双声道乐音发生器(150)通讯地耦合,并可操作于执行体现为软件代码的一系列指令;以及多个软件代码,其中所述软件代码的一部分被设置成基于所探测的大脑活动和所探测的运动变化确定当前大脑状态,以及其中所述软件代码的一部分被设置成基于当前大脑状态、目标大脑状态和中间目标大脑状态从双声道乐音发生器产生双声道乐音。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:迈克尔·拉森杰西·麦克卢尔
申请(专利权)人:曼德罗盖特有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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