Sistema de retroalimentación biológica potenciado por latido binaural.

Método de entrenamiento de una persona para desarrollar grados útiles de control voluntario de la actividad electroencefalográfica (EEG) personal,

comprendiendo dicho método las etapas siguientes:

(a) fijar los cables de EEG (21) a la persona,

(b) recibir una señal de EEG de la persona,

(c) transmitir la señal de EEG resultante a un filtro (23),

(d) filtrar la señal de EEG,

(e) monitorizar una banda o sub-banda predeterminada de frecuencias de EEG,

(f) determinar el valor de frecuencia de EEG de un aspecto preseleccionado de dicha señal de EEG, y (g) generar una primera señal auditiva a una primera frecuencia que es proporcionada al primer oído de

dicha persona con un retardo mínimo y generar una segunda señal auditiva que se proporciona al segundo oído de dicha persona concurrentemente con dicha primera señal auditiva, presentando dicha segunda señal auditiva una segunda frecuencia que difiere de dicha primera frecuencia en el valor de dicho valor de frecuencia de EEG,

caracterizado por que dicho aspecto preseleccionado es la frecuencia a la que se produce la energía pico de la señal de EEG o la frecuencia a la que se produce la energía media más alta de la señal de EEG en un intervalo preseleccionado de tiempo.

Sistema de retroalimentación biológica potenciado por latido binaural Campo técnico

La invención se refiere de manera general a un aparato y a un método para el seguimiento de la actividad electroencefalográfica (EEG) para la utilización en el entrenamiento de retroalimentación biológica.

Antecedentes de la técnica

La invención es una mejora y extensión del método y sistema de retroalimentación biológica del EEG para el entrenamiento del control voluntarlo de la actividad EEG humana tal como se proporciona en la patente US n° 4.928.704. La Información de retroalimentación biológica puede utilizarse para fomentar el aprendizaje rápido del autocontrol utilizando la electroencefalografía (EEG). La invención cubierta en la patente US n° 4.928.704 comprende un aparato de retroalimentación biológica de EEG para proporcionar una retroalimentación simultánea de retardo de fase mínimo en múltiples sub-bandas de EEG filtradas de múltiples canales independientes de EEG.

El propósito más común de la retroalimentación biológica en general, y de la retroalimentación biológica de EEG en particular, es permitir que un individuo utilice la Información de retroalimentación par aprender en un grado útil el autocontrol voluntario de un parámetro específico de retroalimentación biológica. Cada una de las sub-bandas principales del EEG (alfa, beta, delta, gamma, theta) presenta características bloeléctrlcas únicas que corresponden a características subjetivas únicas dentro de la experiencia del individuo. La alfa se asocia a una diversidad de estadios de vigilia que incluyen creatividad, la relajación de la mente y la conciencia Interna; la beta se asocia a situaciones de vigilia de alerta con un enfoque externo, así como con estrés y ansiedad; la delta se asocia más claramente al coma y al sueño profundo, y la theta se asocia al sueño ligero y a la somnolencia. La gamma no ha recibido tanta atención investigadora pero se asocia a la precognición y al procesamiento de nivel elevado de la información. Recientemente los mediadores budistas que realizan la "meditación de compasión" mostraron grandes incrementos de la actividad gamma del EEG que se correlacionaban positivamente con el número de miles de horas de práctica de dicha meditación de compasión.

La utilización de la retroalimentación biológica de EEG simultánea de retardo de fase mínimo se ha encontrado que incrementa la probabilidad de beneficios psicológicos para los practicantes, incluyendo una serenidad incrementada, una compresión más profunda y alivio de la ansiedad y la depresión. Sin embargo, algunos practicante no presentan mucha actividad de producción natural (por ejemplo una amplitud baja y una abundancia baja) en una banda particular de ondas cerebrales, tal como la alfa o la theta. Esta situación puede suponer un impedimento para la tasa de mejora del autocontrol experimentado por estos practicantes. Existe una necesidad de un método que pueda incrementar la retroalimentación biológica proporcionada por el sistema de retroalimentación biológica de EEG de una manera que sigue instantáneamente las frecuencias naturales del cerebro de energía pico en una banda o subbanda deseada y que no impone una energía pico en una frecuencia de producción no natural. Además, la mayoría de practicantes que utilizan los sistemas de retroalimentación biológica de la técnica anterior se benefician más al centrar la atención en uno o dos canales con las amplitudes más grandes. En este contexto, los otros canales más débiles tienden a acompañar y se comportan mejor que si el practicante ha centrado su atención durante la neuroretroalimentación únicamente en los canales más débiles. De esta manera, también existe una necesidad de facilitar la capacidad de los practicantes de incrementar la actividad en los canales más débiles de una manera que evite una resonancia no natural de las frecuencias de las ondas cerebrales.

El documento n° US 2006/116598 se refiere a un método y aparato para equilibrar los lados Izquierdo y derecho del cerebro utilizando latidos binaurales. Da a conocer un sistema de EEG para medir las señales eléctricas del cerebro Izquierdo y derecho y genera un latido binaural para compensar las frecuencias de EEG desequilibradas.

La patente US n° 4.928.704 describe un método y sistema de retroalimentación positiva que procesa una pluralidad de potenciales de EEG con el fin de proporcionar datos objetivos sobre las energías cerebrales como función de la frecuencia.

La patente US n° 5.036.858 se refiere a un método para controlar las frecuencias de las ondas cerebrales. El método y sistema determinan una frecuencia actual de las ondas cerebrales de un usuario y generan dos frecuencias la magnitud de las cuales difiere en la misma medida que la frecuencia actual y una deseada. Se genera una salida correspondientes a las dos frecuencias.

Exposición de la invención

Un beneficio principal de la invención es que facilita el aprendizaje del autocontrol de la propia actividad de EEG mediante la retroallmentaclón biológica del EEG y mediante la retroalimentación biológica del EEG potenciada por el latido blnaural. De esta manera, ayuda y permite a los practicantes aprender a controlar sus estados subjetivos mentales, emocionales y espirituales y los estadios fisiológicos subyacentes de su actividad cerebral. El objetivo de dicho autocontrol no se limita a obtener un control de los parámetros de EEG medibles, sino que va mucho más allá de la obtención de un autocontrol de los estados subjetivos mental, emocional y espiritual asociados a las subbandas y sub-lntervalos de EEG objetivamente medibles.

La mejora y la extensión del sistema de retroallmentaclón biológica descritos en la patente US n° 4.928.704 es la potenciación de la retroalimentación del EEG proporcionada al practicante. Concretamente, el sistema proporciona latidos binaurales a la frecuencia de la energía pico natural producida en el cerebro en la banda o bandas del EEG sometidas a la retroallmentaclón biológica. Esta frecuencia de energía pico cambia dinámica de manera rápida en el cerebro de la mayoría de personas por lo que la frecuencia al que se produce la amplitud pico en un Instante puede no ser la frecuencia a la que se produce la amplitud pico en el instante siguiente. Por ejemplo, alfa a 11 ciclos por segundo podría enlentecerse en un ciclo hasta alfa a 8 ciclos por segundo. Esta provisión de retroallmentaclón de EEG potenciada por latido binaural puede llevarse a cabo para ondas cerebrales de cualquier banda o Intervalo de frecuencias cerebrales, tal como delta, theta, alfa, beta o gamma. Por ejemplo, el intervalo de frecuencias de alfa es de 8 a 13 ciclos por segundo y la actividad alfa de una persona puede ser de cualquier valor comprendido en dicho intervalo. La banda alfa de una persona no es fija en una frecuencia estable y la frecuencia fluctúa y en ocasiones cambia súbitamente, enlenteciéndose y después acelerándose nuevamente. En la presente invención, se analiza la actividad de EEG para llevar a cabo una determinación prácticamente instantánea de la frecuencia a la que se produce la energía pico en la banda de retroallmentaclón seleccionada, por ejemplo la banda alfa. Podrían utilizarse cualesquiera medios para determinar dicha frecuencia de la energía pico instantánea; entre los ejemplos de ella se incluyen las transformadas rápidas de Fourier (TRF) o la filtración digital de banda muy estrecha. En cuanto se ha determinado la frecuencia que presenta la energía máxima, se utiliza esta frecuencia para determinar los detalles de la potenciación por latido binaural de la retroallmentaclón biológica de EEG que se proporciona al practicante.

Dicho sistema de retroalimentación biológica de EEG comprende uno o una pareja de electrodos de referencia, un electrodo de tierra adecuado y una pluralidad (número=N) de electrodos de sitio cortical activos que se colocan sobre la cabeza de un practicante (o cliente o sujeto), dirigiendo las señales de salida a un número Igual (N) de amplificadores de EEG. La salida de cada uno de los electrodos de sitio cortical activos se filtra en sub-bandas o sub-intervalos del EEG. Las señales filtradas pueden convertirse en Indicios de respuesta aural, visual o táctil y suministrarse en tiempo real al practicante para permitir que éste responda Instantáneamente a las señales de retroalimentación positiva. El sistema contempla que puedan fijarse por lo menos 16 sub-bandas de frecuencias: (1) delta lento, (2) delta rápido, (3) delta de banda ancha, (4) theta lento, (5) theta rápido, (6) theta de banda ancha, (7) alfa lento, (8) alfa Intermedio, (9) alfa rápido, (10) alfa de banda ancha, (11) beta lento, (12) beta rápido, (13)... [Seguir leyendo]

1. Método de entrenamiento de una persona para desarrollar grados útiles de control voluntario de la actividad electroencefalográfica (EEG) personal, comprendiendo dicho método las etapas siguientes:

(a) fijar los cables de EEG (21) a la persona,

(b) recibir una señal de EEG de la persona,

(c) transmitir la señal de EEG resultante a un filtro (23),

(d) filtrar la señal de EEG,

(e) monitorizar una banda o sub-banda predeterminada de frecuencias de EEG,

(f) determinar el valor de frecuencia de EEG de un aspecto preseleccionado de dicha señal de EEG, y

(g) generar una primera señal auditiva a una primera frecuencia que es proporcionada al primer oído de dicha persona con un retardo mínimo y generar una segunda señal auditiva que se proporciona al segundo oído de dicha persona concurrentemente con dicha primera señal auditiva, presentando dicha segunda señal auditiva una segunda frecuencia que difiere de dicha primera frecuencia en el valor de dicho valor de frecuencia de EEG,

caracterizado por que dicho aspecto preseleccionado es la frecuencia a la que se produce la energía pico de la señal de EEG o la frecuencia a la que se produce la energía media más alta de la señal de EEG en un intervalo preselecclonado de tiempo.

2. Método según la reivindicación 1, en el que la frecuencia de la primera señal auditiva es constante y el volumen de la primera señal auditiva varía en proporción a la amplitud de dicha señal de EEG.

3. Método según la reivindicación 1, en el que el volumen de la primera señal auditiva en ningún caso es inferior al volumen de la segunda señal auditiva.

4. Método según la reivindicación 1, en el que dicha primera señal auditiva presenta un tono superior a aproximadamente 800 Hz como señal representativa del entrenamiento de theta.

5. Método según la reivindicación 1, en el que dicho retardo mínimo es inferior a 350 ms.

6. Aparato (2) para entrenar a una persona en el desarrollo de grados útiles de control voluntario de la actividad electroencefalográfica (EEG) personal, comprendiendo dicho aparato (2):

(a) una pluralidad de sensores de EEG (21), siendo dichos sensores (21) para la colocación en una pluralidad de sitios corticales sobre la cabeza de dicha persona,

(b) amplificadores (22) acoplados a dichos sensores de EEG (21) para amplificar una pluralidad de señales de canal en una pluralidad de canales,

(c) una pluralidad de filtros de paso de banda (23) acoplados a dichos amplificadores (22) que presentan una característica de paso de banda de un espectro predefinido de frecuencias con un valor de corte abrupto en una cola de baja frecuencia, un corte abrupto en una cola de alta frecuencia y una propagación prácticamente instantánea para el procesamiento de acuerdo con las restricciones de tiempo ¡Imitadas por la reactividad neurológica natural con el fin de obtener una señal resultante para cada uno de dichos canales,

(d) un dispositivo de computación (26) para llevar a cabo la operación de determinar el valor de la frecuencia de EEG basándose en un aspecto preseleccionado de una o más de las señales resultantes, y

(e) un sintetizador de tonos (27) que reciben input de dicho dispositivo de computación (26) y generar una primera señal auditiva a una primera frecuencia que es proporcionada al primer oído de dicha persona y generar una segunda señal auditiva que es proporcionada al segundo oído de dicha persona que presenta una segunda frecuencia que difiere de dicha primera frecuencia en el valor de dicho valor de frecuencia de EEG,

caracterizado por que dicho aspecto preseleccionado es la frecuencia a la que se produce la energía pico de la señal de EEG o la frecuencia a la que se produce la energía media más alta de la señal de EEG durante un Intervalo preseleccionado de tiempo.

7. Aparato (2) según la reivindicación 6, en el que la frecuencia de la primera señal auditiva es constante y el volumen de la primera señal auditiva varía en proporción a la amplitud de dicha señal de EEG.