Способ контроля уровня релаксации человека и устройство для измерения уровня релаксации
Изобретение относится к медицине и медицинской технике. Устройство для измерения уровня релаксации включает съемные датчики частоты электромагнитной активности головного мозга, усилитель сигналов, связанный с микроконтроллером, который снабжен цифровым индикатором, системой оповещения и переключателем порогового значения. С помощью устройства для измерения уровня релаксации перед релаксацией на каждом сеансе проверяют исходный уровень биосигналов человека, представляющих собой частоту электромагнитной активности головного мозга, полученных с помощью датчиков электромагнитной активности, расположенных в затылочной зоне головы. По частоте электромагнитной активности задают планируемый уровень расслабления и начинают процесс расслабления, а после достижения планируемого уровня расслабления получают предупреждающий сигнал от системы оповещения. Изобретение расширяет арсенал средств для измерения и контроля уровня релаксации. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к медицине и медицинской технике, может использоваться психологами, психиатрами, тренерами, а также как бытовой прибор для измерения уровня расслабления.
Известно устройство для психологических исследований, в частности для обнаружения и тренировки экстрасенсорных способностей путем передачи мысленного сигнала от индуктора перципиенту и сравнения полученных результатов (патент RU №2100961, кл. А61В 5/16, 1992 г.). Известное устройство может достаточно объективно оценить путем сравнения только результаты действий индуктора и перципиента. Для контроля уровня релаксации человека это устройство использоваться не может.
Известны способ успокаивания и/или усыпления ребенка и автоматическое устройство для его реализации (см. патент RU №2123866, кл. А61М 21/00, 1997 г.). Известные способ и устройство предусматривают релаксационное воздействие на ребенка с помощью специальной игрушки и оценку его психоэмоционального состояния с помощью датчика, последовательно подключенных блоков приема, оценки и интерпретации психофизиологического состояния ребенка. Эти достаточно сложные способ и устройство могут использоваться в специфических условиях (для релаксации детей). Для контроля уровня релаксации взрослого человека эти способ и устройство использоваться не могут.
Известен способ релаксации, который предусматривает воздействие на человека одновременно звуковыми и световыми сигналами, причем звуковое сопровождение (воздействие) состоит из музыкальной программы и шума морского прибоя, который синхронизируется с частотой дыхания испытуемого (см. патент RU №2103038, кл. A61N 5/06, 1994 г.). В известном способе приведение в соответствие частоты воздействия с частотой дыхания происходит за счет применения обратной связи по дыханию, причем появление светового и звукового сигналов происходит на каждый такт дыхания, а изменение интенсивности и длительности сигналов зависит как от параметров выдоха, так и от программы устройства. В этом способе для оценки степени релаксации человека используется недостаточно объективный метод по такту дыхания.
Известен способ релаксационной психофизической регуляции человека, включающий ментальный тренинг, элементы аутогенной тренировки, содержащей выполнение последовательно по этапам расслабления мышц, представления потоков энергии по телу, при этом после каждого из этапов проводят контроль частоты пульса, а к следующему этапу переходят только при частоте пульса, равной или ниже исходной частоты пульса пациента, добиваясь ее продолжением действий соответствующего этапа, причем проведение этапов осуществляют через промежуток времени, определяемый состоянием пациента, до полной релаксации организма (см. патент RU №2155075, кл. А61М 21/00, 1997 г.). Оценку расслабления в этом способе проводят по частоте пульса, что не является достаточно эффективным и объективным методом, т.к. допускает большие отклонения в оценке.
Известно устройство для обучения навыкам психического расслабления, предусматривающее акустическое воздействие на человека, имитирующее ритм биения сердца (см. патент RU №2033082, кл. А61В 5/16, 1992 г.). При постоянном прослушивании такого звукового сигнала возникает реакция усваивания ритма биения сердца и человек быстрее расслабляется. В этом устройстве не предусмотрена возможность контроля степени расслабления организма человека. Известны и другие способы психического расслабления, но при этом ни один способ и ни одно устройство не имеют возможности объективно определить степень расслабления с помощью числовых характеристик.
Наиболее близким техническим решением является способ контроля психофизической реакции человека и устройство для его осуществления (см. опубликованную заявку RU №2000122210/14, кл. А61М 21/00, 2002 г.). В известном способе контроля уровня релаксации человека, включающем определение и обработку биосигналов в динамике с помощью устройства для измерения уровня релаксации, запись волновых характеристик осуществляют бесконтактным методом, учитывающим рассогласование резонансной и регистрируемой частот с помощью резонансного пьезодатчика измерителя частоты, работающего в режиме приема свободного сигнала, непосредственно поступающего от объекта исследования, и об эффективности психофизической реакции судят по изменению частотных характеристик во времени, а в качестве возбудителя психофизической реакции используют "вербальное воздействие" от индуктора, создающего у испытуемого позитивную и негативную "мыслеформу". В известном устройстве для измерения уровня релаксации, включающем датчики биосигналов, преобразователь биосигналов, частотомер типа 43-54, генератор электрических колебаний, блок питания, в качестве детектора излучения энергоинформационного поля испытуемого используют пьезодатчик, работающий в режиме колебаний на собственной резонансной частоте. Известные способ и устройство невозможно использовать для контроля уровня релаксации человека, т.к. они предусматривают бесконтактный метод получения биосигналов на определенной частоте, зависящих от реакции организма человека на посылаемую ему «мыслеформу», а не от степени его расслабления. Степень расслабления характеризуется частотой электромагнитной активности головного мозга, которую определяют в затылочной части головы слева. Эта зона характерна тем, что в ней отчетливо прослеживается самая большая амплитуда альфа-частот, волны с частотой 8-12 Гц. Доминирование альфа-диапазона характерно для спокойного, умиротворенного, безмятежного состояния. Чем больше человек расслабляется, тем ниже частота этого биосигнала. При этом любое вербальное воздействие на человека будет мешать ему расслабляться.
Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи повышения точности оценки уровня релаксации человека и облегчения процесса обучения методикам расслабления организма при многократном использовании устройства до заданного (порогового) уровня релаксации.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в способе контроля уровня релаксации человека, включающем определение и обработку биосигналов в динамике с помощью устройства для измерения уровня релаксации, перед релаксацией проверяют исходный уровень биосигналов и правильность установки датчиков биосигналов с помощью устройства для измерения уровня релаксации, затем задают пороговое значение расслабления и начинают процесс расслабления, при этом в качестве биосигналов используют частоту электромагнитной активности головного мозга, а биосигналы получают с помощью съемных датчиков электромагнитной активности, расположенных в затылочной зоне головы, причем после достижения порогового уровня релаксации получают соответствующий предупреждающий сигнал, а затем постепенно переходят в бодрствующее состояние. Биосигналы преобразовывают в частоту, индуцируют на цифровые индикаторы для визуального наблюдения и сопоставляют с установленным пороговым значением с помощью устройства для измерения уровня релаксации, а в качестве предупреждающего сигнала используют звуковой сигнал, либо световой сигнал, либо оба одновременно.
А также тем, что в устройстве для измерения уровня релаксации, включающем датчики биосигналов и преобразователь биосигналов, датчики биосигналов выполнены в виде съемных датчиков частоты электромагнитной активности головного мозга, а преобразователь биосигналов выполнен в виде усилителя сигналов, связанного с микроконтроллером, при этом микроконтроллер снабжен цифровым индикатором, системой оповещения и переключателем порогового значения. Система оповещения снабжена либо звуковым блоком, либо световым блоком, либо звуковым блоком и световым блоком одновременно.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 изображена блок-схема устройства для измерения уровня релаксации. На фиг.2 - устройство для измерения уровня релаксации, вид на переднюю панель.
Способ контроля уровня релаксации человека предусматривает контрольную проверку работы устройства и состояние пользователя до начала проведения исследований. Перед релаксацией проверяют исходный уровень биосигналов и правильность установки съемных датчиков частоты электромагнитной активности головного мозга с помощью устройства для измерения уровня релаксации. Для этого датчики частоты электромагнитной активности головного мозга устанавливают в затылочной зоне головы, включают устройство и с помощью цифрового индикатора определяют состояние пользователя перед расслаблением. Затем с помощью переключателя порогового значения на цифровом индикаторе задают пороговое значение расслабления и начинают процесс расслабления. Способы расслабления, которые применяет пользователь, могут быть разные. Поэтому всегда есть возможность опробовать и сравнить разные методики релаксации, а затем подобрать наиболее оптимальную индивидуальную методику. В качестве биосигналов используют определенную частоту электромагнитной активности головного мозга, а биосигналы получают с помощью съемных датчиков частоты электромагнитной активности головного мозга, расположенных в затылочной зоне головы слева. Эта зона характерна тем, что в ней отчетливо прослеживается самая большая амплитуда альфа-частот волны с частотой 8-12 Гц. Доминирование альфа-диапазона характерно для спокойного, умиротворенного, безмятежного состояния. Чем больше человек расслабляется, тем ниже частота этого биосигнала. Важно, что во время расслабления можно непрерывно отслеживать количественную степень расслабления с помощью цифрового индикатора. При необходимости это делает ассистент. В некоторых случаях и сам пользователь может наблюдать за панелью устройства и контролировать степень своего расслабления. Причем независимо от того, наблюдает кто-то за показаниями индикатора или нет, после достижения порогового уровня релаксации поступает соответствующий предупреждающий сигнал. Это может быть либо звуковой, либо световой, либо какой-то другой сигнал. Затем пользователь постепенно переходит в бодрствующее состояние.
Любой пользователь, в том числе и начинающий, имеет возможность самостоятельно устанавливать порог срабатывания системы оповещения устройства, тем самым постепенно обучаться расслаблению своего тела, укреплять свои приобретенные навыки в освоении методик расслабления тела, учитывая свои возможности. Имея цифровые индикаторы, индицирующие частоту электромагнитной активности головного мозга, и переключатель для установки порога срабатывания системы оповещения устройства, отградуированного в герцах, имеется возможность количественно контролировать результат своего расслабления. По мере обучения и приобретения устойчивых навыков в расслаблении своего тела пользователь имеет возможность дальше развивать свое умение, понижая порог срабатывания системы оповещения устройства вплоть до самых предельных для человека величин.
Устройство для измерения уровня релаксации включает съемные датчики 1 частоты электромагнитной активности головного мозга, связанные через усилитель 2 сигналов частоты электромагнитной активности головного мозга с большим коэффициентом усиления с микроконтроллером 3. Микроконтроллер 3 связан с цифровым индикатором 6, блоком 4 включения системы оповещения и переключателем 5 порога срабатывания. Блок 4 связан со звуковым блоком 7 и световым блоком 8. В качестве цифрового индикатора 6 можно использовать семисегментный индикатор, как наиболее удобный в работе.
На панели устройства для измерения уровня релаксации, изображенной на фиг.2, имеются смотровые окна 13 семисегментного цифрового индикатора 6, гнезда 9 для подключения съемных датчиков 1 электромагнитной активности головного мозга, переключатель 5 и риски 10 с показаниями частоты электромагнитной активности головного мозга, при помощи которых устанавливается порог срабатывания системы оповещения, розетки 11 и 12 для подключения блоков 7 и 8.
Устройство для измерения уровня релаксации работает следующим образом. Тумблером (не показан) подается питание на электрическую схему устройства. Пользователь присоединяет к своей голове в затылочной зоне съемные датчики 1 для считывания частоты электромагнитной активности головного мозга. Датчики 1 подключаются к устройству через установленные на передней панели гнезда 9. На передней панели устройства имеются смотровые окна 13 семисегментного цифрового индикатора 6, по которому при необходимости пользователь или ассистент имеют возможность визуально контролировать частоту электромагнитной активности головного мозга в бодрствующем состоянии, а также по наличию показаний на индикаторе 6 имеют возможность контролировать правильность выбора точек присоединения и качество прикреплений съемных датчиков 1 на голове. Отсутствие показаний на смотровых окнах 13 индикатора 6 говорит о неправильном выборе точек съема частоты электромагнитной активности головного мозга. Через розетки 11 и 12 к устройству подключаются исполнительные блоки системы оповещения: звуковой блок 7 и световой блок 8. Система оповещения коммутирует напряжение в двух розетках 11 и 12. В исходном состоянии в первой розетке 11 есть напряжение, а во второй розетке 12 нет. При срабатывании устройства происходит коммутация напряжения и после срабатывания устройства в первой розетке 11 напряжение исчезает, а во второй розетке 12 появляется. Тот блок, который в исходном состоянии устройства работал, обесточивается, а тот блок, который в исходном состоянии не работал, начинает работать. По желанию пользователя можно применять любой вариант. На передней панели устройства пользователь при помощи переключателя 5 устанавливает желаемый порог расслабления, до которого он намеревается расслабиться в данном сеансе расслабления. Риски 10 переключателя 5 отградуированы в герцах. Пользователь задает переключателем 5 минимальную частоту электромагнитной активности головного мозга, при достижении которой сработает система оповещения.
После этой настройки пользователь начинает расслабление по одной из известных ему методик. Частота электромагнитной активности головного мозга пользователя при расслаблении тела понижается. Показания цифрового индикатора 6 будут меняться в сторону уменьшения по мере расслабления тела пользователя или будут повышаться по мере возвращения пользователя в бодрствующее состояние. Применяя методики для расслабления тела, пользователь самостоятельно, без каких-либо посторонних воздействий на симпатическую нервную систему, постарается расслабиться и достичь такой частоты электромагнитной активности головного мозга, которую он установил переключателем 5. При успешном достижении пользователем минимальной частоты электромагнитной активности головного мозга, значение которой он перед сеансом выставил переключателем 5, сработает система оповещения. Блок включения исполнительных устройств (блоков 7 или 8) переключит питания в розетках 11 и 12, в связи с чем включится легкая музыка для медитации и выключится световая индикация.
Для системы оповещения можно использовать включенный торшер и плеер. Включившийся звуковой сигнал блока 7 в виде специальной музыки для релаксации пользователь услышит, а выключение светового сигнала блока 8 - лампочки торшера, установленного рядом с креслом пользователя, можно увидеть даже с закрытыми глазами. После окончания сеанса расслабления пользователь снова применяет методику для возвращения своего сознания в бодрствующее состояние. Частота электромагнитной активности его головного мозга будет возрастать, перейдет установленный переключателем 5 порог срабатывания системы оповещения, и блок включения исполнительных механизмов снова изменит питание в розетках 11 и 12. После чего световой сигнал блока 8 зажжется, а звуковой сигнал блока 7 выключится.
Изобретение позволяет: - начинающим пользователям значительно уменьшить время обучения методикам расслабления тела за счет возможности устанавливать планируемый уровень расслабления тела на каждый сеанс расслабления, начиная тренировки с легких расслаблений и заканчивая глубокой релаксацией; - численно контролировать результат своего расслабления за счет того, что переключатель 5 отградуирован в герцах и указывает реальную частоту электромагнитной активности головного мозга пользователя, которую пользователь сумел достичь, расслабляя свое тело; - численно контролировать результат своего расслабления при работе с ассистентом за счет того, что на передней панели устройства имеются смотровые окна 13 семисегментного цифрового индикатора 6, которые показывают частоту электромагнитной активности головного мозга пользователя на протяжении всего сеанса расслабления; - дает возможность испытать эффективность различных методик по расслаблению тела, сравнив между собой время, за которое можно расслабиться до одной и той же частоты электромагнитной активности головного мозга.
Конструктивное выполнение и внешний вид устройства для измерения уровня релаксации достаточно просты и могут быть любыми. Электрическая схема изготавливается в условиях как единичного, так и серийного производства с использованием традиционной элементной базы, традиционных конструкторских материалов.
Таким образом, заявленное изобретение решает техническую задачу повышения точности оценки уровня релаксации человека и облегчения процесса обучения методикам расслабления организма при многократном использовании устройства до заданного (порогового) уровня релаксации.
1. Устройство для измерения уровня релаксации, включающее датчики биосигналов и преобразователь биосигналов, отличающееся тем, что датчики биосигналов выполнены в виде съемных датчиков частоты электромагнитной активности головного мозга, а преобразователь биосигналов выполнен в виде усилителя сигналов, связанного с микроконтроллером, при этом микроконтроллер снабжен цифровым индикатором, системой оповещения и переключателем порогового значения.
2. Устройство для измерения уровня релаксации по п.1, отличающееся тем, что система оповещения снабжена звуковым блоком.
3. Устройство для измерения уровня релаксации по п.1, отличающееся тем, что система оповещения снабжена световым блоком.
4. Устройство для измерения уровня релаксации по п.1, отличающееся тем, что система оповещения снабжена звуковым и световым блоками.
5. Способ контроля уровня релаксации человека, включающий определение и обработку биосигналов в динамике с помощью устройства для измерения уровня релаксации, отличающийся тем, что с помощью устройства по п.1 перед релаксацией на каждом сеансе проверяют исходный уровень биосигналов человека, представляющих собой частоту электромагнитной активности головного мозга, полученных с помощью датчиков электромагнитной активности, расположенных в затылочной зоне головы, затем по частоте электромагнитной активности задают планируемый уровень расслабления и начинают процесс расслабления, а после достижения планируемого уровня расслабления получают предупреждающий сигнал от системы оповещения.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что биосигналы преобразуют в частоту, передают на цифровые индикаторы для визуального наблюдения и сопоставляют с планируемым уровнем расслабления с помощию устройства, а в качестве предупреждающего сигнала используют звуковой сигнал, либо световой сигнал, либо оба одновременно.
