精神亢奋度调节系统及方法技术方案

一种用于调节受试者的精神亢奋度的系统和方法

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】精神亢奋度调节系统及方法
[0001]本申请请求新加坡专利申请号
10202104950T
的优先权，其全文公开内容通过援引并入本文
。


[0002]本公开涉及基于生物电信号的治疗领域，更具体地涉及调节精神亢奋度状态的系统及方法
。
[0003]背景
[0004]患有广泛性精神亢奋异常的患者可能表现出精神亢奋症状
(
例如心动过速及震颤
)
及其他心理症状，包括烦躁
、
疲劳
、
难以集中注意力
、
烦躁及睡眠不安
。
在现有治疗方案中，患者通常依赖治疗师帮助他们寻找应对压力的方法，例如，通过交谈及分析过去的感到压力的事件
、
避开会感到压力的场景
、
鼓励多做体能运动等
。
专利技术概要
[0005]根据一方面，本文公开一种用于调节受试者的精神亢奋度的系统，该系统包括：至少一个传感器；界面；以及控制器
。
界面被设置为在虚拟现实环境中提供虚拟物体，虚拟物体与虚拟现实环境可被受试者感知
。
控制器与该至少一个传感器及界面进行可操作信号通信
。
控制器被设置为可执行一种调节精神亢奋度的方法，该方法包括：在虚拟现实环境中提供持续一个时间段的至少一个刺激；在提供该至少一个刺激的同时，通过该至少一个传感器从受试者采集生物电信号；根据该生物电信号，确定受试者在该时间段的精神亢奋评分；以及响应于精神亢奋评分，可控地改变虚拟物体及至少一个刺激两者中的至少一者
。
[0006]如上述的系统，其中控制器包括机器学习模型，该机器学习模型被设置为可预测性地确定精神亢奋评分，并且中机器学习模型根据仅从该受试者获取的生物电信号而个体化定制
。
机器学习模型可包括分类模型，该分类模型通过仅从该受试者采集的生物电信号的特征片段进行训练
。
控制器可被设置为可控地改变虚拟物体的属性，使得该属性随精神亢奋评分而改变
。
虚拟物体的至少一部分被设置为处于运动状态，该运动状态以受试者可感知的定量属性为特征，使得定量属性根据受试者的精神亢奋评分做相应改变
。
[0007]控制器可被设置为通过提供第一刺激与提供第二刺激之间的切换，可控地改变虚拟现实环境中提供的至少一个刺激
。
控制器可被设置为根据从受试者获取的生物电信号，确定第一刺激及第二刺激的相应精神亢奋评分，并且其中相对于受试者，相应精神亢奋评分分别是不同精神亢奋度的标识
。
根据一个实施例，相对于受试者，第一刺激是能引起亢奋的刺激，第二刺激是能引起放松的刺激
。
根据另一实施例，相对于受试者，第一刺激是能引起放松的刺激，第二刺激是能引起亢奋的刺激
。
控制器可被设置为，在提供持续第一时间段的第一刺激后，从提供第一刺激切换为提供第二刺激
。
其中第一时间段可以是至少一个预定时间段
。
[0008]控制器可被设置为，根据仅从该受试者获取的生物电信号，确定精神亢奋评分
。
控制器可被设置为，根据生物电信号确定精神亢奋调节指数，精神亢奋调节指数是受试者的
被能引起的精神亢奋度的标识
。
精神亢奋调节指数可被设置为受试者调节自身精神亢奋度的能力的定量指标
。
响应于控制器确认受试者的精神亢奋调节指数低于阈值，控制器可被设置为将第一时间段增加一个附加时间段
。
控制器可被设置为根据精神亢奋评分高于阈值上限或低于阈值下限时的多个实例确定精神亢奋调节指数
。
[0009]根据上述的任一系统，其中控制器还被设置为提供响应于精神亢奋评分的音频反馈，其中音频反馈被设置为指导受试者将精神亢奋评分向优选值范围的目标改变
。
[0010]根据另一方面，本文公开一种受试者的精神亢奋度的调节方法
。
该方法包括：在虚拟现实环境中提供持续一个时间段的至少一个刺激；在提供至少一个刺激的同时，通过至少一个传感器从受试者获取生物电信号；根据该生物电信号，确定受试者在所述时间段内的精神亢奋评分；以及响应于该精神亢奋评分，可控地改变虚拟物体及至少一个刺激中两者中的至少一者，至少一个传感器，其中虚拟物体被提供于虚拟现实环境中，虚拟物体与虚拟现实环境被设置为可根据上述任一系统被所述受试者感知
。
[0011]根据又一方面，本文公开一种计算设备，包括：控制器；耦联于控制器的扬声器；耦联于控制器的界面；以及非临时计算机可读介质，介质存储有控制器可执行的计算机可实施指令，控制器被设置为执行调节精神亢奋度的方法，该方法包括：通过界面，在一个时间段中，以虚拟现实环境提供至少一个刺激，虚拟现实环境可被受试者感知；在提供至少一个刺激的同时，通过一个传感器采集受试者的生物电信号；根据该生物电信号，确定受试者在该时间段中的精神亢奋评分；在虚拟现实环境中提供虚拟物体；以及响应于精神亢奋评分，可控地改变该虚拟物体及至少一种刺激两者中的至少一者
。
虚拟物体的至少一部分被设置为响应于精神亢奋评分的运动，并且其中控制器被设置为可控地改变该运动的速度或频率，使得该运动的速度或频率成为精神亢奋评分的可感知指标
。
控制器可被进一步设置为通过扬声器提供音频反馈，以指导受试者进入一种使得该运动的速度或频率降低的精神状态
。
控制器可被设置为在提供能引起亢奋的刺激及提供能引起放松的刺激之间切换，并且其中音频反馈与能引起放松的刺激同时提供
。
[0012]附图简要说明
[0013]图1和图2是根据本公开一个实施例的精神亢奋度调节系统的示意图
。
[0014]图
3A
及
3B
示出根据本公开一个实施例在预备阶段提供的刺激
。
[0015]图
4A
及
4B
示出根据基于时间的控制机制提供的刺激
。
[0016]图
5A
及
5B
示出根据基于表现的控制机制提供的刺激
。
[0017]图6示出根据本公开一个实施例的虚拟现实物体
。
[0018]图
7A
及
7B
展示图2中精神亢奋度调节系统实验验证中使用的刺激方案的一部分
。
[0019]图8及图9是显示实验结果的曲线图
。
[0020]详细说明
[0021]本说明书中提及的“一个实施例”、“另一个实施例”或“实施例”(
或类似术语
)
是指与实施例相关的特定特征
、
结构或特性包含在至少一个实施例中
。
因此，本说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于调节受试者的精神亢奋度的系统，其特征在于，所述系统包括：至少一个传感器；界面，所述界面设置为在虚拟现实环境中提供虚拟物体，所述虚拟物体与所述虚拟现实环境可被所述受试者感知；以及控制器，所述控制器与所述至少一个传感器及所述界面进行可操作信号通信，所述控制器被设置为可执行一种调节精神亢奋度的方法，所述方法包括：在所述虚拟现实环境中提供持续一个时间段的至少一个刺激；在提供所述至少一个刺激的同时，通过所述至少一个传感器从所述受试者采集生物电信号；根据所述生物电信号，确定所述受试者在所述时间段的精神亢奋评分；以及响应于所述精神亢奋评分，可控地改变所述虚拟物体及所述至少一个刺激两者中的至少一者
。2.
根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中所述控制器包括机器学习模型，所述机器学习模型被设置为可预测性地确定所述精神亢奋评分，并且其中所述机器学习模型根据仅从所述受试者采集的生物电信号被个性化定制
。3.
根据权利要求2所述的系统，其特征在于，其中所述机器学习模型包括分类模型，所述分类模型通过仅从所述受试者采集的生物电信号的特征片段进行训练
。4.
根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，其中所述控制器被设置为可控地改变所述虚拟物体的属性，使得所述属性跟随所述精神亢奋评分而改变
。5.
根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，其中所述虚拟物体的至少一部分被设置为处于运动状态，所述运动状态以所述受试者可感知的定量属性为特征，使得所述定量属性根据所述受试者的所述精神亢奋评分形成相应的改变
。6.
根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其特征在于，其中所述控制器被设置为通过提供第一刺激与提供第二刺激之间的切换，可控地改变所述虚拟现实环境中提供的所述至少一个刺激
。7.
根据权利要求6所述的系统，其特征在于，其中所述控制器被设置为根据来自所述受试者的所述生物电信号，确定所述第一刺激及所述第二刺激的相应精神亢奋评分，并且其中相对于所述受试者，所述相应精神亢奋评分分别是不同精神亢奋度的标识
。8.
根据权利要求6或权利要求7所述的系统，其特征在于，其中相对于所述受试者，所述第一刺激为能够引起亢奋的刺激，并且所述第二刺激为能够引起放松的刺激
。9.
根据权利要求6或权利要求7所述的系统，其特征在于，其中相对于所述受试者，所述第一刺激为能够引起放松的刺激，并且所述第二刺激为能够引起亢奋的刺激
。10.
根据权利要求6至9中任一项所述的系统，其特征在于，其中所述控制器被设置为，在提供持续第一时间段的所述第一刺激后，从提供所述第一刺激切换为提供所述第二刺激
。11.
根据权利要求
10
所述的系统，其特征在于，其中所述第一时间段是至少一个预定时间段
。12.
根据权利要求1至
11
中任一项所述的系统，其特征在于，其中所述控制器被设置为，根据仅从所述受试者采集的所述生物电信号，确定所述精神亢奋评分
。
13.
根据权利要求1至
12
中任一项所述的系统，其特征在于，其中所述控制器被设置为，根据所述生物电信号确定精神亢奋调节指数，所述精神亢奋调节指数是所述受试者...

【专利技术属性】
技术研发人员：关存太，李迪士，丁一，尼图，
申请(专利权)人：新加坡国立大学，
类型：发明
国别省市：