用于提高竞技表现的光生物调节系统技术方案

一种用于提高受试者竞技表现的自我管理系统，该系统包括：经配置的辐照单元，该经配置的辐照单元包括第一经配置的辐照单元、第二经配置的辐照单元、第三经配置的辐照单元和第四经配置的辐照单元，其中：(A)所述第一经配置的辐照单元被定位成将光能引导到大脑的包括初级视觉皮层的OZ位置的第一区域；(B)所述第二经配置的辐照单元被定位成将光能引导到大脑的包括初级感觉运动皮层的CZ位置的第二区域；(C)所述第三经配置的辐照单元被定位成将光能引导到大脑的包括初级感觉运动皮层的C3位置的第三区域；(D)所述第四经配置的辐照单元被定位成将光能引导到大脑的包括初级感觉运动皮层的C4位置的第四区域。皮层的C4位置的第四区域。皮层的C4位置的第四区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提高竞技表现的光生物调节系统


[0001]本专利技术涉及光生物调节，更具体地，涉及用于提高竞技表现的光生物调节的系统和方法。

技术介绍

[0002]空间感知与定位感
[0003]空间感知是一个人意识到他或她与周围环境以及与他或她自己的关系的能力。
[0004]空间感知和定位感与体育和竞技表现高度相关。例如，职业足球运动员对身体运动学的感知通常高于正常水平，这有助于他们应对复杂、动态的视觉场景。在花样滑冰中，这种能力是以最高水平训练的。再举一个例子，击剑运动员的成绩水平与空间感知相关的技能(例如视觉辨别、视觉空间关系、视觉顺序记忆、狭窄的注意力焦点和视觉信息处理)高度相关。
[0005]这甚至适用于电竞、使用视频游戏的体育比赛。研究发现，玩高水平电竞射击游戏的人具有更好的成熟的空间感知技能，例如在外围和识别任务中的表现更快、更准确。
[0006]视觉处理
[0007]视觉处理是指大脑使用和解释来自我们周围世界的视觉信息的能力。
[0008]视觉处理通常与空间感知相结合。一项研究发现，在实际比赛中从简短呈现的视觉显示中更快地获取信息的板球运动员明显更好的是击球手。另一项研究表明，视觉处理技能对于冰球运动员在冰上的实际表现很重要。
[0009]运动技能
[0010]运动技能是一种学习能力，能够以最大的确定性产生预定的移动结果。运动学习是由于实践或经验而导致的技能执行能力的相对永久性的变化。运动表现是执行运动技能的行为。运动技能的目标是优化成功且准确地执行技能的能力，同时减少能量消耗。这可以通过持续练习特定的运动技能来实现。
[0011]体育中使用的运动技能存在许多不同类型，包括跑步、跳跃、蹦跳、飞奔、翻滚、跳动、躲避、滑行、投掷、接球、踢球、打击、运球、平衡、扭转、转身和弯曲。一个很好的例子是体操，其中，许多上述运动技能必须以高水平执行。
[0012]手眼协调
[0013]手眼协调是眼部移动与手部移动的协调控制以及视觉输入的处理，以引导伸手和抓握以及使用手的本体感觉来引导眼睛。
[0014]众所周知，手眼协调与竞技表现有关。在体育中，如果眼睛和手遵循相同的空间轨迹，则跟踪性能会提高，但如果眼睛领先手大约75到100毫秒，则效果会更好。这表明来自眼睛控制系统的信息会迅速输入到手运动控制系统中，以协助其由空间感知和其他功能支持的跟踪和肌肉执行。
[0015]反射条件调节
[0016]反射是指对刺激做出反应而没有经过深思熟虑的行为。条件反射，也称为条件反
应，是一种获得性反应，在这种反应中，受试者学会将以前不相关的中性刺激与引发特定反应的不同刺激联系起来。
[0017]对于许多需要对刺激做出快速反应且不会因深思熟虑而减慢的运动员来说，良好的反射非常重要。例如，短跑运动员必须通过在不到200毫秒内对发令手枪的声音(刺激)做出反应开始突然爆发，否则他们将在竞争者面前立即处于劣势。再举一个例子，网球运动员在没有经过深思熟虑的情况下回击来球；一个状态良好的球员会迅速判断球的飞行轨迹，并以正确的时机和力量将球击回。
[0018]移动相关的可塑性
[0019]可塑性是指大脑改变和适应环境影响并训练/学习的能力。专业运动员或希望成为专家的人需要持续且有针对性地训练，以提高大脑的可塑性并增强肌肉记忆。
[0020]光生物调节
[0021]光生物调节(PBM)，也称为低强度光疗法(LLLT)，是一种生物刺激技术，在治疗某些疾病(包括痴呆症和阿尔茨海默病)方面已经显示出前景。PBM可以用于刺激大脑以提取理想的结果。
[0022]PBM相互作用的生化机制可以被分为直接影响和间接影响。直接影响包括增加离子通道(例如Na+/K+ATP酶)的活性，间接影响包括调节重要的次级信使，例如钙、环磷酸腺苷(cAMP)和活性氧(ROS)，所有这些都会导致多种生物级联反应。这些生物级联反应导致诸如维持体内平衡和激活保护性、抗氧化和增殖性基因因子等影响，以及系统性反应，例如脑血流，这是神经认知障碍所缺乏的。
[0023]PBM的最深入研究的作用机制是其对线粒体功能的基本影响。PBM已被证明可增加线粒体电子传递链中复合物的活性，包括复合物I、II、III、IV和琥珀酸脱氢酶。在复合物IV中，酶细胞色素c氧化酶(CCO)起光受体和换能器的作用。CCO专门接受和转换可在PBM中处理的红光(620
‑
700nm)波长和近红外光(780
‑
1110nm)波长的光。该过程增加了产生的ATP以及环磷酸腺苷(cAMP)和活性氧(ROS)的量。ATP的增加会增加调节cAMP和钙的离子通道的活性，从而刺激多种生物级联反应并激活多达110个转录基因，从而导致愈合和恢复活动，并将由线粒体产生能量进行延长。对PBM最显著的反应之一是钠泵和Na+/K+ATP酶的激活，这导致更大的膜稳定性和抗去极化。
[0024]除了增加ATP和cAMP的水平外，还观察到PBM会导致一氧化氮(NO)水平的增加。当光子被CCO吸收时，NO从CCO中解离出来。NO从CCO中解离出来导致ATP生成的增强，并作为血管扩张剂和淋巴流动扩张剂，激活许多有益的细胞通路。
[0025]使用PBM来提高竞技表现将是有利的，这可以通过改善空间感知、视觉处理、手眼协调、反射条件调节、运动技能和与移动相关的可塑性来实现。

技术实现思路

[0026]在一个方面，本专利技术提供了一种用于提高受试者竞技表现的自我管理系统，所述系统包括：
[0027]多个经配置的辐照单元，所述多个经配置的辐照单元包括第一经配置的辐照单元、第二经配置的辐照单元、第三经配置的辐照单元和第四经配置的辐照单元，所述第一经配置的辐照单元、第二经配置的辐照单元、第三经配置的辐照单元和第四经配置的辐照单
元中的每一个都包括具有固定尺寸、尺寸确定的内部空间体积和适合应用于所述颅骨的外表面配置的便携式中空壳体，每个经配置的辐照单元的所述便携式中空壳体包括：
[0028](i)光能传输材料，所述光能传输材料形成每个经配置的辐照单元的所述中空壳体的经配置的外表面的至少一部分；
[0029](ii)至少一个光产生单元，所述至少一个光产生单元被容纳并包含在每个经配置的辐照单元的所述中空壳体的所述内部空间体积内并且能够以预定的能量强度、预设的持续时间和预定的脉冲频率产生至少一种足以共同按需穿透颅骨并进入到大脑中的预选波长的光能，所述预选波长选自由近红外光波长和可见红光波长组成的组，
[0030]由此，所述第一经配置的辐照单元、第二经配置的辐照单元、第三经配置的辐照单元和第四经配置的辐照单元可以在应用于所述颅骨之后发射光能，并实现所述发射的光能在体内通过所述颅骨进入到大脑的至少一部分中的路径；
[0031]框架，所述框架适于支撑所述第一经配置的辐照单元、第二经配置的辐照单元、第三经配置的辐照单元和第四经配置的辐照单元，并且适于将所述第一经配本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于提高受试者竞技表现的自我管理系统，所述系统包括：多个经配置的辐照单元，所述多个经配置的辐照单元包括第一经配置的辐照单元、第二经配置的辐照单元、第三经配置的辐照单元和第四经配置的辐照单元，所述第一经配置的辐照单元、第二经配置的辐照单元、第三经配置的辐照单元和第四经配置的辐照单元中的每一个都包括具有固定尺寸、尺寸确定的内部空间体积和适合应用于所述颅骨的外表面配置的便携式中空壳体，每个经配置的辐照单元的所述便携式中空壳体包括：(i)光能传输材料，所述光能传输材料形成每个经配置的辐照单元的所述中空壳体的经配置的外表面的至少一部分；(ii)至少一个光产生单元，所述至少一个光产生单元被容纳并包含在每个经配置的辐照单元的所述中空壳体的所述内部空间体积内，并且能够以预定的能量强度、预设的持续时间和预定的脉冲频率产生至少一种足以共同按需穿透颅骨并进入到大脑中的预选波长的光能，所述预选波长选自由近红外光波长和可见红光波长组成的组，由此，所述第一经配置的辐照单元、第二经配置的辐照单元、第三经配置的辐照单元和第四经配置的辐照单元能够在应用于所述颅骨之后发射光能，并实现所述发射的光能在体内通过所述颅骨进入到大脑的至少一部分中的路径；框架，所述框架适于支撑所述第一经配置的辐照单元、第二经配置的辐照单元、第三经配置的辐照单元和第四经配置的辐照单元，并且适于将所述第一经配置的辐照单元、第二经配置的辐照单元、第三经配置的辐照单元和第四经配置的辐照单元的所述透光外表面随意放置在颅骨上的固定位置和期望的辐照方向处；便携式控制器组件，所述便携式控制器组件能够控制从所述多个经配置的辐照单元在体内到所述大脑的至少一部分中的光能的按需传送，所述控制器组件包括：(a)按需提供的直流电流的便携式和可补充的电源，(b)中央处理单元，所述中央处理单元用于控制和引导这种直流电流的流动，(c)与所述电源电连通的至少一个连接器，用于按需将直流电流传输到所述中央处理单元，和(d)与经配置的辐照单元电连通的至少一个连接器，用于按需将直流电流从所述中央处理单元传输到所述光产生单元；其中：(A)所述第一经配置的辐照单元被定位成将光能引导到大脑的包括初级视觉皮层的OZ位置的第一区域；(B)所述第二经配置的辐照单元被定位成将光能引导到大脑的包括初级感觉运动皮层的CZ位置的第二区域；(C)所述第三经配置的辐照单元被定位成将光能引导到大脑的包括初级感觉运动皮层的C3位置的第三区域；和(D)所述第四经配置的辐照单元被定位成将光能引导到大脑的包括初级感觉运动皮层的C4位置的第四区域。2.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括：经配置的辐照透镜，所述经配置的辐照透镜包括：便携式中空壳体，所述便携式中空壳体具有固定的尺寸、尺寸确定的内部空间体积和
外表面构造，所述外表面构造适合于在体内插入到鼻孔的鼻腔空间，而不会对受试者的呼吸能力造成实质性损害，并且不会侵入活体受试者的鼻组织，所述经配置的辐照透镜的所述便携式壳体包括：(i)光能传输材料，所述光能传输材料形成用于所述经配置的辐照透镜的所述中空壳体的经配置的外表面的至少一部分，(ii)至少一个光产生单元，所述至少一个光产生单元被容纳并包含在所述经配置的辐照透镜的所述中空壳体的所述内部空间体积内，并且能够以预定的能量强度、预设的持续时间产生至少一种按需足以穿透鼻组织并进入到大脑中的预选波长的光能，所述预选波长选自由近红外光波长和可见红光波长组成的组，由此，所述经配置的辐照透镜能够在插入体内之后在鼻腔内沿任何期望方向发射光能，并实现所述发射的光能在体内从所述鼻腔进入到大脑的至少一部分的路径；自我管理的施药器装置，所述施药器装置适用于支撑所述经配置的辐照透镜，并用于将所述经配置的辐照透镜的所述透光外表面随意放置在邻近受试者的鼻腔的内衬的鼻孔内的固定位置和期望的辐照方向处；其中，所述便携式控制器组件还能够控制来自所述经配置的辐照透镜的光能的按需传送。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述经配置的辐照透镜被定位成将光能引导到大脑的第五区域，所述第五区域选自由嗅球、内嗅皮层和海马体组成的组。4.根据权利要求2或3所述的系统，其中，所述经配置的辐照透镜使光能与所述第一经配置的辐照单元、第二经配置的辐照单元、第三经配置的辐照单元和第四经配置的辐照单元中的至少一个异相地脉动。5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中，所述光能具有约810nm的波长。6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中，所述光能以约30至50Hz的频率脉动。7.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中，所述光能以约70至90Hz的频率脉动。8.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中，所述光能以约12至15Hz的频率脉动。9.一种用于提高受试者竞技表现的自我管理方法，所述方法包括以下步骤：获得光能发射装置，所述光能发射装置包括：多个经配置的辐照单元，所述多个经配置的辐照单元包括第一经配置的辐照单元、第二经配置的辐照单元、第三经配置的辐照单元和第四经配置的辐照单元，所述第一经配置的辐照单元、第二经配置的辐照单元、第三经配置的辐照单元和第四经配置的辐照单元中的每一个都包括具有固定尺寸、尺寸确定的内部空间体积和适合应用于所述颅骨的外表面配置的便携式中空壳体，每个经配置的辐照单元的所述便携式中空壳体...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘，
申请(专利权)人：刘，
类型：发明
国别省市：