[发明专利]用于增强大脑活动的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于治疗处理身体组织的电磁装置和方法，且更为具体地，涉及一种采用各种电磁能量频率，增强和刺激神经系统活动和相关分子事件的装置和方法。

背景技术

大脑具有根据经验和使用来改变的能力，即众所周知的大脑可塑性，这是大脑神经系统的一项基本性质。大脑的这一适应性行为允许大脑学习和记忆，从而改善其运作，并能在受伤后恢复功能。

根据新型灵敏研究方法，脑细胞可塑性的许多形式是本领域已知的。在所有成年哺乳动物大脑的一些不同区域中（侧脑室的脑室下区（SVZ）和海马体的海马齿状回颗粒下层区（SVZ）），持续产生出源自神经干细胞中的新神经元和神经胶质细胞。在正常成年大脑中，SVZ衍生出的成神经细胞沿嘴侧迁移流向嗅球迁移，并在此处分化为中间神经元，以取代已经死亡的中间神经元。

经历过外伤性脑损伤（TBI）的老鼠早在伤后两周就表现出了认知恢复(Emery et al., 2005)。同时，新生神经元将轴突投射延伸进入海马体CA3区域，该现象可能有助于所观察到的恢复。TBI之后，从SVZ迁移出的成神经细胞可以分化为神经元和神经胶质细胞（Kernie et al., 2001）。Xiong et al. (Discov Med 2010)的一篇近期综述中，选择并讨论了一些基于细胞的治疗和药物治疗，这些治疗激活和放大这些内源修复性大脑可塑性过程，从而促进受损大脑的修复和再生，且所述治疗提高TBI后的功能恢复。

还有研究指出，学习与高级大脑活动共存(Rosenbaum et al 2005)，因此暗示着，若采用了适当训练，大脑可塑性将允许受训练区域的活动提高，既提高现存脑细胞之间的连接度，也提高受影响的大脑系统中的运作细胞的数量。

Niehaus (et al. 2001)指出，以10hz频率对大脑进行刺激，将对自主神经系统产生影响。有证据表明，有可能通过以10Hz运作的人工电磁传输来刺激交感神经系统，而不会显著干扰其他神经通路。Kahana (2006)展示了大脑活动可以用EEG（脑电图描记法）进行追踪。

人类大脑的发育阶段中，某些蛋白质在大脑发展的适当时刻，引导新生成的脑细胞进入特定的神经系统，这些细胞在此“学习”执行和处理发育中的身体。

该过程受到特定阶段合成的蛋白质数量的控制，而所述特定阶段合成的蛋白质数量又受到个体基因遗传的控制。

因此，向个体病人提供个人定制的治疗装置和方法，仍是一项长期存在但未被满足的需求。

发明内容

本发明的目的之一，在于提供一种用于刺激对象大脑神经网络的仪器，包括：（a）至少一个发射器，用于生成穿透对象大脑神经网络的电磁场，（b）至少一个脑波测量装置，用于检测对象的脑电波频率，（c）第一CPU，用于处理与对象脑波频率检测相关的数据，包括用于储存和分析天然和受影响大脑的脑部扫描的数据库，（d）第二CPU，用于处理与向具有特定的活动的特定脑组织发射波频率的数据，以及（e）至少一个计算机可读介质，含有用于发射器传输电磁波分布的预设方案。所述计算机可读介质用于指示发射器提供共振效应，由此促使新生脑细胞朝着具有特定的病理或损伤的脑组织区域迁移，并在特定的大脑局域中启动新的大脑通路。

本发明的又一目的在于，公开如上详述的仪器，其中进一步包括位置控制系统，用于将对象的头保持在对应于所述发射器的预设位置。

本发明的又一目的在于，公开如上详述的仪器，其中所述发射器用于提供所述电磁场，所述电磁场有助于通过在磁场频率和对象大脑系统的天然脑电波频率引入共振效应，来刺激目标大脑系统。本发明的又一目的在于，公开如上详述的仪器，其中所述共振效应由大脑映射而可视化的增强活动来界定。

本发明的又一目的在于，公开如上详述的仪器，其中所述共振效应在选定大脑系统的神经细胞和神经元中产生电化学传递。

本发明的又一目的在于，公开如上详述的仪器，其中所述CPU进一步包括数据库，所述数据库包括有助于映射对象脑电波的数据，以根据所述对象对所述方案进行调整适应。

本发明的又一目的在于，公开如上详述的仪器，其中所述CPU进一步用于控制造波器和处理时间。

本发明的又一目的在于，公开如上详述的仪器，其中所述预设方案包括多个不同大脑活动范围内的不同频率。

本发明的又一目的在于，公开如上详述的仪器，其中所述发射器包括线圈；所述线圈为赫姆霍兹（Helmholtz）线圈，其转弯直径大于人类颅骨的平均大小。