DISPOSITIVO MEDICO PARA LA MODULACION DE ACTIVIDAD NEURONAL EN EL CEREBRO.

Dispositivo para la dessincronización, controlada por la necesidad,

de una población de neuronas activa patológica y rítmicamente de un paciente, que comprende:

- una unidad de control (4),

- un estimulador (1) para la generación de estímulos visuales y/o auditivos y/o táctiles, que tienen la forma de impulsos y son recibidos por el paciente, y

- al menos un medio para la detección de actividades del cerebro (2) del paciente, en el que el estimulador (1) y al menos un medio para la detección de actividades del cerebro (2) están en conexión con la unidad de control (4),

caracterizado porque

- la unidad de control (4) comprende

- un primer medio, que activa el estimulador (1) de tal forma que el estimulador (1) genera una secuencia de impulsos, de manera que se varía la frecuencia, con la que se generan los impulsos de la secuencia de impulsos y en el que el primer medio calcula, con la ayuda de la actividad del cerebro registrada por el medio para la detección de las actividades del cerebro (2) durante la generación de la secuencia de impulsos, con qué primera frecuencia de los impulsos generados se excita la actividad neuronal del paciente, y

- un segundo medio, que activa el estimulador (1), de tal manera que el estimulador (1) genera una secuencia periódica de impulsos, cuyos impulsos son generados con la primera frecuencia, y un impulso siguiente, en el que la generación de la secuencia periódica de impulsos y del impulso siguiente se realiza varias veces y en este caso se varían el intervalo de tiempo entre la secuencia periódica de impulsos y el impulso siguiente y la intensidad del impulso siguiente, en el que el segundo medio calcula, con la ayuda de la actividad del cerebro registrada por el medio para la detección de las actividades del cerebro (2) durante la generación múltiple de la secuencia periódica de impulsos y del impulso siguiente, con qué primer intervalo de tiempo entre la secuencia periódica de impulsos y el impulso siguiente y con qué primera intensidad del impulso siguiente se dessincroniza la población de neuronas activa patológica y rítmicamente con mayor fuerza, y

- porque la unidad de control (4) está configurada de tal forma que la unidad de control (4) después del cálculo de la primera frecuencia, del primer intervalo de tiempo y de la primera intensidad, activa el estimulador (1) de tal forma que el estimulador (1) genera una secuencia periódica de impulsos, cuyos impulsos son repetidos con la primera frecuencia, y un impulso siguiente, en el que el impulso siguiente sigue con el primer intervalo de tiempo a la secuencia periódica de impulsos y el impulso siguiente presenta la primera intensidad

Dispositivo médico para la modulación de actividad neuronal en el cerebro.

La invención se refiere a un dispositivo para la modulación, controlada por la necesidad, de actividad rítmica neuronal fisiológica y patológica en el cerebro por medio de estimulación sensorial.

Para la diagnosis del procesamiento de estímulos del cerebro se emplean típicamente procedimientos de estimulación, como estimulación permanente, estimulación individual repetida y estimulación periódica. Como estimulación permanente se contempla, por ejemplo, un sonido duradero o un patrón visual. Una estimulación individual conduce, por ejemplo, a los llamados potenciales evocados acústica o visualmente. Como estimulación periódica se puede mencionar, por ejemplo, una estimulación con luz intermitente para la diagnosis de una epilepsia fotosensible. A partir de las respuestas de estímulo del cerebro o del órgano del sentido medidas, por ejemplo, por medio de electrodos y a partir de los resultados psicofísicos (por ejemplo, el números de los patrones reconocidos o de los tonos escuchados) se deduce el tipo de función del sistema del sentido investigado.

En el entrenamiento de bio-reacción (Biofeedback - Training) se utilizan terapéuticamente efectos de reacción representados óptica o acústicamente, para comunicar y poner en conocimiento del paciente el resultado de acciones controladas voluntariamente a sus funciones corporales, especialmente su vegetativo. Las señales de reacción posibilitan en este caso un control propio e incrementan la influencia de las funciones corporales afectadas a través del paciente. El entrenamiento de bio-reacción se aplica, por ejemplo, en el caso de molestias cardiacas funcionales y en estados de tensión neuromuscular. Con los procedimientos de diagnóstico convencionales no se investiga en detalle la dependencia entre respuesta al estímulo y actividad existente. Solamente se detectan algunos parámetros de actividad cerebral. Con los procedimientos estándar no es posible adaptar la estimulación a la actividad rítmica existente del cerebro en el paciente individual, para detectar de esta manera esencialmente otra zona de función y de respuesta. En particular, no es posible investigar las repercusiones de manipulaciones selectivas de actividad cerebral rítmica en diferentes gamas de frecuencia (por ejemplo, su amortiguación de la amplitud) y áreas del cerebro sobre el procesamiento de la información.

El entrenamiento de bio-reacción presupone que el paciente pueda y quiera ejercer una influencia adecuada de manera voluntaria sobre la función corporal a mejorar. Éste no es el caso o bien no lo es en una medida suficiente en la mayoría de los sistemas orgánicos ni en muchas funciones del cerebro. A ello hay que añadir como agravante que los pacientes con enfermedades cerebrales, por ejemplo pacientes Neglect después de un infarto cerebral, pueden tener trastornos de la atención condicionados por la enfermedad, que dificultan una influencia voluntaria incluso sobre funciones corporales sencillas o incluso las imposibilitan. Así, por ejemplo, los pacientes Neglect, que encuentran que partes de su cuerpo no pertenecen a su cuerpo, apenas se pueden mover para hacer ejercicios con estas partes del cuerpo desatendidas.

En la publicación US 4.201.224 se describe un dispositivo para la estimulación visual, auditiva y táctil.

Por lo tanto, el cometido de la invención es crear un dispositivo, que modula, de acuerdo con las necesidades, la actividad rítmica neuronal fisiológica o bien patológica del cerebro. El dispositivo debe asegurar el diagnóstico de trastornos funcionales del cerebro y debe ser adecuado para aliviar o anular la sintomática. El dispositivo debe posibilitar la investigación y la manipulación de la actividad del cerebro, que es relevante para el procesamiento de la información sensorial, para fines de diagnóstico y terapéuticos. Además, el dispositivo debe trabajar de tal forma que en muchos pacientes que, condicionados por la enfermedad, no pueden ejercer ya una influencia voluntaria sobre una función del cuerpo, se mejore o bien se restablezca el control de la función del cuerpo afectada.

Partiendo del preámbulo de la reivindicación 1, el cometido se soluciona por medio de las características indicadas en la parte de caracterización de la reivindicación 1.

Con el dispositivo de acuerdo con la invención es posible ahora modular, de acuerdo con las necesidades, la actividad rítmica neuronal fisiológica o patológica del cerebro, de tal manera que se aproxime a la función natural o bien sea idéntica a ella. El dispositivo es adecuado para asegurar el diagnóstico de trastornos funcionales del cerebro y para aliviar o eliminar la sintomática. El dispositivo posibilita un procedimiento de diagnóstico nuevo, en el que -adaptado a la actividad rítmica existente del cerebro en el paciente- se lleva a cabo una manipulación selectiva de la actividad rítmica en diferentes gamas de frecuencia. De esta manera, se puede investigar y modular el procesamiento de la información neuronal para fines de diagnóstico y terapéuticos. Además, el dispositivo de acuerdo con la invención trabaja de tal manera que se soluciona el problema de que muchos pacientes no pueden ejercer una influencia voluntariamente sobre varias funciones del cuerpo.

Los desarrollos ventajosos de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes.

Los dibujos muestran una configuración ejemplar del dispositivo de acuerdo con la invención como esquema de bloquea en un paciente, así como algunas secuencias de impulsos que se pueden emplear para la diagnosis y el tratamiento.

En este caso, la figura 1 muestra un esquema de bloques del dispositivo.

La figura 2 muestra una secuencia de estímulos para la excitación con la frecuencia de resonancia, a la que sigue, para fines de dessincronización, un impulso individual aplicado en la fase vulnerable.

La figura 3a muestra una curva ejemplar del patrón temporal de la excitación sensorial producido para la generación de la estimulación sensorial 1.

La figura 3b muestra la reproducción esquemática, correspondiente a la representación de la figura 3a, del patrón de actividad de la región enferma del cerebro.

La figura 4a muestra una exploración de la frecuencia de excitación, en la que se varía lentamente la frecuencia de la secuencia de impulsos.

La figura 4b muestra un incremento de la actividad rítmica natural.

Las figuras 5a - f muestran una reproducción esquemática de la fase que pertenece a un proceso de calibración.

La figura 6 muestra un diagrama de flujo para el modo de trabajo del dispositivo de acuerdo con la invención.

La figura 1 muestra un dispositivo, con un estimulador 1 (1a, 1b), delante del cual está sentado un paciente. En la cabeza del paciente está colocado un sensor 2, que está conectado a través de un amplificador de separación 3 en una unidad de control 4. El dispositivo comprende un receptor 5, que está conectado igualmente en la unidad de control 4 y que registra reacciones del paciente. Además, el dispositivo comprende un medio para la verificación de la estimulación 6, que dispone de medios para el procesamiento de datos y para la representación de los datos, de manera que se pueden representar los resultados para el investigador visual y/o acústicamente. La unidad de control 4 está en comunicación con un medio para la verificación de la estimulación 6. El sensor 2, el receptor 5, el estimulador 1 así como el medio para la verificación de la estimulación 6 pueden estar en comunicación también sin contacto, por ejemplo a través de emisores y receptores, con la unidad de control 4.

La figura 2 muestra un patrón esquemática de una secuencia de impulsos para una aplicación repetitiva. Esta secuencia de impulsos está constituida por una secuencia periódica de impulsos y por un impulso de dessincronización (último impulso). La frecuencia de la secuencia periódica de impulsos es la frecuencia de resonancia del ritmo a dessincronizar. El objeto de la secuencia periódica de impulsos es realizar un entrenamiento, que provoca que se controle la dinámica de las fases del ritmo a dessincronizar. De esta manera, el impulso de dessincronización aplicado después de una demora de tiempo constante incide en el ritmo neuronal seguramente en su fase vulnerable. La abscisa es un eje de tiempo en unidades arbitrarias y la ordenada reproduce la intensidad de la estimulación en unidades arbitrarias.

En la figura...

1. Dispositivo para la dessincronización, controlada por la necesidad, de una población de neuronas activa patológica y rítmicamente de un paciente, que comprende: