Dispositivo para la estimulación auditiva.

Dispositivo (100; 400) comprendiendo:

- una unidad de estimulación (11) para la generación de una señal de estimulación (15) acústica con la cual a través de un alojamiento en un oído de un paciente se estimula una población de neuronas que presenta una actividad neuronal síncrona y oscilatoria anormal,

en donde

- la señal de estimulación (15) acústica está compuesta por N frecuencias o mezclas de frecuencias, y

- la señal de estimulación (15) acústica origina una desincronización de la población de neuronas estimulada, en donde

- cada frecuencia o cada mezcla de frecuencias a partir de las N frecuencias o mezclas de frecuencias origina que la fase de la actividad neuronal de una correspondiente subpoblación de la población de neuronas estimulada sea puesta acero,

- las fases de la actividad neuronal de las subpoblaciones sean llevadas a cero en diferentes momentos, y

- las N frecuencias o mezclas de frecuencias están combinadas con un desplazamiento en el tiempo, y el desplazamiento en el tiempo entre cada dos frecuencias o mezclas de frecuencias diferentes consecutivas en el tiempo sea como media 1/(festim x N), en donde festim es una frecuencia en el rango entre 1 y 30 Hz, y cada una de las N frecuencias o mezclas de frecuencias se repite periódicamente con la frecuencia festim.

Dispositivo para la estimulación auditiva

El invento se refiere a un dispositivo para la estimulación auditiva.

En numerosas enfermedades neurológicas y psiquiátricas se producen en el cerebro procesos de sincronización de actividad neuronal excesivamente fuertes lo cual perjudica masivamente la función del cerebro. Una enfermedad de este tipo es la tinitus. La tinitus se destaca por un ruido en el oído, la mayor parte de las veces en forma de un tono agudo, pero ocasionalmente también como un carácter de golpeteo, pulsante o martilleante. Se trata de una enfermedad popular en forma de una mala recepción perjudicial, y que en muchos pacientes tiene carácter martirizante. Los procedimientos terapéuticos actualmente disponibles para este tipo de enfermedades son por ejemplo la farmacoterapia y la estimulación cerebral profunda.

Dispositivos y procedimientos habituales para la estimulación auditiva están descritos en los documentos DE 102 33 960 A1, US 2005/0049452 A1 y WO 2004/ 098690 A1, en donde el documento DE 102 33 960 A1 publica el estado más próximo de la técnica.

Ante este antecedente, se exponen dispositivos de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 16. Otros desarrollos y diseños ventajosos del invento están expuestos en las reivindicaciones secundarias.

A continuación se explica el invento con más detalle a modo de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos. En estos se muestra:

Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3

una representación esquemática de un dispositivo 100 según un ejemplo constructivo;

una representación de oscilaciones sinusoidales con las frecuencias fi, h, Í3 y U',

una representación de una oscilación sinusoidal con una función rectangular modulada en amplitud;

En la figura 1 está representado un dispositivo 100 que se compone de una unidad de control 10 y una unidad de estimulación 11 unida con la unidad de control 10. En la figura 1 están representados esquemáticamente, además, un oído 12 de un paciente así como el córtex 13 auditivo en el cerebro del paciente.

Durante el funcionamiento del dispositivo 100 la unidad de estimulación 11 es activada desde la unidad de control 10 mediante una o varias señales de control 14, y sobre la base de la señal de control 14 la unidad de estimulación 11 genera una o varias señales de estimulación 15 acústicas. El espectro de frecuencias de la señal de estimulaclón15 acústica puede estar total o parcialmente en el campo audible para los humanos. La señal de estimulación 15 acústica es recibida por el paciente a través de uno o ambos oídos 12 y retransmitida mediante el o los nervios auditivos 16 a las poblaciones de neuronas en el cerebro. La señal de estimulación 15 acústica está configurada de tal manera que estimula poblaciones de neuronas en el córtex 13 auditivo. En el espectro de frecuencias de la señal de estimulación 15 acústica existen por lo menos una primera frecuencia fi y una segunda frecuencia f2. La señal de estimulación 15 acústica puede contener además otras frecuencias o mezclas de frecuencias, en el ejemplo constructivo mostrado en la figura 1 éstas son una tercera frecuencia h y una cuarta frecuencia U-

El dispositivo 100 puede ser utilizado especialmente para el tratamiento de enfermedades neurológlcas o psiquiátricas, como por ejemplo tinitus, migrañas, dolores de cabeza de diferente forma y génesis (por ejemplo dolor de cabeza Clúster), neuralgia del trigémino, perturbaciones del sueño, neuralgias y dolores de cabeza de la neuroborrellosis y síndrome de déficit de atención (SDA síndrome de déficit de atención), síndrome de hiperactlvldad y déficit de atención (SHDA, síndrome de hlperactividad y déficit de atención), neurosis, enfermedades obligadas, depresiones, manías, esquizofrenia, perturbaciones en el ritmo cardíaco, enfermedades adictivas, , bruxlsmo (rechinar de dientes por la noche) o trastornos en la alimentación, pero también otras enfermedades.

Las enfermedades anteriormente mencionadas pueden estar causadas por una perturbación de la comunicación bioeléctrica de uniones de neuronas que están encerradas en circuitos específicos. Entonces se genera una población de neuronas conteniendo actividad anormal y posiblemente una conectividad anormal unida a ella (estructura de red). Entonces un gran número de neuronas forman potenciales de acción síncronos, es decir, las neuronas participantes arden excesivamente sincronizadas. A esto hay que añadir que la población de neuronas afectadas presenta una actividad neuronal oscilante, es decir, las neuronas arden rítmicamente. En las enfermedades anteriormente citadas las frecuencias medias de las actividades rítmicas anormales de las uniones de neuronas afectadas está en el campo de 1 a 30 Hz, pero también puede estar fuera de este campo. En las personas sanas las neuronas arden cualitativamente de manera diferente, por ejemplo, de manera incontrolada.

La señal de estimulación 15 acústica generada por la unidad de control 11 es convertida en el tubo interior en impulsos de nervios y transmitida a través del nervio auditivo 16 hasta el córtex 13 auditivo. Mediante la disposición tonotope del córtex 13, durante la estimulación acústica del tubo interior con una frecuencia determinada se activa una determinada parte del córtex 13 auditivo. La disposición tonotope del córtex 13 auditivo está descrita, por ejemplo, en los siguientes artículos: " Tonotopic organizaron of the human auditory córtex as detected by BOLD- FMRI", de D. Bilecen, K. Scheffler, N. Schmid, K. Tschopp y J. Seelig (publicado en Hearing Research 126, 1998, páginas 19 a 27), "Representaron of lateralization and tonotopy in primary versus secundary human auditory córtex" de D.R.M Langers, W.H. Backers y P. van Dijk (publicado en Neurolmage 34, 2007, páginas 264 a 273) y"Reorganization of auditory córtex in tinnitus" de W. Mühlnickel, T. Elbert, E. Taub y H. Flor (publicado en Proc. Nati. Acad. Sci. USA 95, 1998, páginas 10340 a 10343).

En el ejemplo según la figura 1, la señal de estimulación 15 acústica está concebida de tal manera que con ella se estimula una población de neuronas del córtex 13 auditivo con una actividad sincronizada y oscilante anormal. Esta población de neuronas puede ser subdividida antes del comienzo de la estimulación, por lo menos mentalmente, en diferentes subpoblaciones, entre otras, las subpoblaciones 17, 18, 19, 20 mostradas en la figura 1. Antes del comienzo de la estimulación las neuronas de todas las subpoblaciones 17 a 20 arden totalmente sincronizadas y como media, con la misma frecuencia patológica. Debido a la organización tonotope del córtex 13 auditivo mediante la primera frecuencia fi se estimula la primera subpoblación 17, mediante la segunda frecuencia f2 se estimula la segunda subpoblación 18, mediante la tercera frecuencia Í3 la tercera subpoblación 19 y mediante la cuarta frecuencia f4 la cuarta subpoblación 20. La estimulación con la señal de estimulación 15 acústica origina en cada una de las subpoblaciones 17 a 20 una puesta a cero, un llamado reset, de la fase de la actividad neuronal de las neuronas estimuladas. Mediante la puesta a cero, la fase de las neuronas estimuladas es llevada a un valor de fase determinado, por ejemplo 0o, independientemente del valor de fase actual. Con ello la fase de la actividad neuronal de las subpoblaciones 17 a 20 afectadas es controlada mediante una estimulación definida determinada.

Debido a la configuración tonotope del córtex 13 auditivo y a las numerosas frecuencias fi hasta U que están contenidas en la señal de estimulación 15 acústica es posible estimular de manera selectiva... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo (100; 400) comprendiendo:

una unidad de estimulación (11) para la generación de una señal de estimulación (15) acústica con la cual a través de un alojamiento en un oído de un paciente se estimula una población de neuronas que presenta una actividad neuronal síncrona y oscilatoria anormal, en donde

la señal de estimulación (15) acústica está compuesta por N frecuencias o mezclas de frecuencias, y

la señal de estimulación (15) acústica origina una desincronización de la población de neuronas estimulada, en donde

cada frecuencia o cada mezcla de frecuencias a partir de las N frecuencias o mezclas de frecuencias origina que la fase de la actividad neuronal de una correspondiente subpoblación de la población de neuronas estimulada sea puesta acero,

las fases de la actividad neuronal de las subpoblaciones sean llevadas a cero en diferentes momentos,

y

las N frecuencias o mezclas de frecuencias están combinadas con un desplazamiento en el tiempo, y el desplazamiento en el tiempo entre cada dos frecuencias o mezclas de frecuencias diferentes consecutivas en el tiempo sea como media 1/(fest¡m x N), en donde fest¡m es una frecuencia en el rango entre 1 y 30 Hz, y cada una de las N frecuencias o mezclas de frecuencias se repite periódicamente con la frecuencia fest¡m-

2. Dispositivo (100; 400) según una de las reivindicaciones precedentes, en donde el dispositivo comprende una unidad de control (10) para activar la unidad de estimulación (11).

3. Dispositivo (400) según una de las reivindicaciones precedentes, en donde el dispositivo comprende una unidad de medida (23) para recibir una señal de medida (24) medida en un paciente.

4. Dispositivo (400) según la reivindicación 3, en donde la señal de medida (24) reproduce la actividad neuronal en el cortex auditivo o una región con él unida.

5. Dispositivo (400) según la reivindicación 3 o 4, en donde la unidad de control (10) activa a la unidad de estimulación (11) sobre la base de la señal de medida (24) de tal manera que la unidad de estimulación (11) transforma la señal de medida (24) en la señal de estimulación (15) acústica.

6. Dispositivo (400) según una de las reivindicaciones 3 a 5, en donde la unidad de control (11) procesa la señal de medida (24) de manera lineal o no lineal e introduce la señal de medida (24) procesada en una entrada de la unidad de estimulación (11).

7. Dispositivo (400) según la reivindicación 5 o 6, en donde para la generación de la señal de estimulación (15) acústica la unidad de control (11) modula en amplitud oscilaciones con la señal de medida (24) o la señal de medida (24) procesada, en donde para la modulación en amplitud solo se utiliza una parte de la señal de medida (24) o de la señal de medida (24) procesada.