CN103298398B - 用于确定脑干反应状态发展的系统及方法 - Google Patents
用于确定脑干反应状态发展的系统及方法 Download PDFInfo
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Abstract
公开了一种系统、方法和计算机程序,其适于作为对声音刺激的神经元群的诱发反应模式的函数检测受验者在一个时间段内的侧脑干反应状态发展。在这些中,声音刺激生成单元操作成重复地发送声音刺激至受验者以诱发神经元反应模式。声音刺激包括第一系列声音脉冲和至少第二连续系列的声音脉冲。检测单元操作成检测与神经元反应模式有关的脑干反应信号,其中第一反应信号由第一系列声音脉冲引起,且第二反应信号由第二系列声音脉冲引起。可包括储存单元,其操作成储存基于脑干反应信号的信息。此外,控制单元操作成基于第一反应信号和第二反应信号之间的比较来确定侧脑干反应状态发展。
Description
技术领域
本发明大体上涉及刺激领域,尤其涉及听觉脑干反应,以及相关的装置、系统和方法。
背景技术
已知的是,受验者的听觉刺激可用于诱发脑干反应电位,但也可使用除听觉之外的其它刺激。听觉脑干反应测听是已知的用以监测听力丧失或耳聋的筛查测试。
例如,国际专利申请WO 2008/006164公开了一种用于获得听觉脑干反应的方法,其通过提供多个刺激来检测响应于该刺激的电生理信号,基于该刺激来生成恢复信号,且从电生理信号和恢复信号中确定反应。
最近已经演变出用以诊断某些脑干病症的新应用。
例如,与本申请为同一申请人的国际专利申请WO 2006/062480中公开了一种用于诊断脑干病症如精神分裂症的系统和方法,在此该申请出于所有目的以其整体并入。
WO2007/050780公开了用于感测反映出与特定神经状态相关联的神经系统的各种方面的生物反应和其它反应的监测系统和方法。对神经系统上的刺激效果进行评定。一种方法包括:刺激神经系统、针对刺激对神经系统的效果监测至少一个神经状态、从至少一个神经状态的监测中采集多维数据、以及分析多维数据来确定刺激与对至少一个神经状态的效果之间的多维相互作用。评定的神经状态包括催眠状态、痛觉丧失、松弛、紧张、抑郁、焦虑、应变稳态(allostasis)、免疫反应和它们的组合。
神经状态可被包括药物刺激的某些刺激影响。国际专利申请WO2007/084979中公开了一种用于评估促精神的化合物或治疗对动物的神经活动的影响的方法,包括确定由神经元响应于至少一个重复地施加的刺激生成的信息量的变化。该变化通过给予促精神的化合物或治疗而引起。还提供了一种筛查对动物有效的促精神的化合物的方法,其涉及使用动物的神经元种群中的感觉辨别的变化,其中响应于重复地施加到动物上的一个或多个刺激来获得感觉辨别且其中由于将促精神的化合物给予动物而出现感觉辨别的变化。
US6556861公开了一种利用变换器的胎儿脑监护仪(FBM),该变换器置于母亲腹部上且产生脉冲来生成听觉声音(即,卡搭声),以提供母亲子宫内的胎儿的听觉脑干诱发反应(BAER)。胎儿的脑波由生物传感器检测,放大,转换成数字数据,且进行分析,在一个实施例中,使用数字梳状滤波器来改善信/噪比。计算机系统使用QEEG(定量EEG)将来自于胎儿的数据与正常数据或胎儿自己的数据(自我标准(self-norm))的先前状态相比较。
US6556861中公开的基本构想为将数据与来自于胎儿种群的正常数据相比较,以确定脑干听觉诱发电位是否正常或异常。这是通过使用类似于用于脑干听觉诱发反应监测的那些未修正的卡搭声或脉冲来进行。对此的简要描述的备选方案或补充可以是去使用自我标准。所述的自我标准指的是初始记录为被监测胎儿的初始状态或先前状态。每个连续记录被与初始状态(如,识别的起始点)或先前状态相比较,以确定从初始状态的变化程度,其中,所述每个连续记录是包括平均的刺激大小的一个时期。即,相对于胎儿的早期状态来评定胎儿的脑,以允许连续测量相对于一些先前状态的比较。这是随着胎儿的中枢神经系统的发育而完成的。所教导的自我标准没有公开在短时间跨度内向受验者重复地提供来自于一系列修正的卡搭声且与该一系列修正的卡搭声有关的一系列未修正的卡搭声,以解决使测量数据以绝对数值呈现的问题。例如,在将处于药品影响下的一个受验者的脑干轮廓与另一个受验者相比较或从而确定受验者对某种物质的反应程度时,绝对数值是个问题且是非期望的实体。对于确定治疗的效率,这点是特别关注的,如,通过用于治疗脑相关疾病(像ADHD、抑郁、紧张等)采用的药物疗法。
此外,上文提到的现有技术文献是非常普通的。测试的个体之间的差异一般很大。现有技术的公开未对此进行考虑。差异例如由个体上不同的认知能力或意识或药物疗法有效性引起。这意味着迄今所有测试的受验者需要被人工地划分为多组相容个体,以避免测试结果的太大差异。此外,由现有技术记录的测量结果依靠绝对值而非依靠测试个体的结果。此外,施加的刺激难以克隆或复制,导致记录数据中的进一步差异。这使得难以进行从一个个体到另一个个体的测量之间的可靠比较,且使得难以进行通过将测量集中于脑的多个小部分的可靠比较,可用于看出例如关联到药理学的细微变化的复合图案被漏掉。上文所述的系统和方法的另一个缺陷在于,由于它们并未覆盖来自于整个脑干的反应,故医师需要知道到在哪里寻找某些预期效果。
因此,用于确定脑干反应状态发展的改进的技术将是有利的,且具体而言,允许提高灵活性、成本效果、稳健、可靠和/或对患者友好将是有利的。
发明内容
因此,本发明的实施例优选为寻求通过提供根据所附专利权利要求的系统、方法、计算机可读介质和计算机程序来缓解、减轻或消除诸如上文识别到的单个的或以任何组合的该技术中的一个或多个不足、缺点或问题。
受验者的侧脑干反应状态发展在一段时间内被确定为对听觉刺激的神经元种群的诱发反应模式的函数。更具体而言,本发明提供了获得对听觉刺激的受验者侧脑干反应状态的复合轮廓。听觉刺激在下文称为″声音脉冲″,但可在一些实施例中为瞬间峰、卡搭声、猝发音,或适用于重复提供的其它适合类型的听觉刺激。
根据本公开的第一方面,提供了一种装置,其适于作为对声音刺激的神经元种群的诱发反应模式的函数检测受验者在一段时间内的侧脑干反应状态发展。该装置包括声音刺激生成单元,其操作成用以在所述一段时间内向所述受验者重复地发送相同的声音刺激,以诱发所述神经元反应模式。声音刺激包括第一系列未修正的声音脉冲,以及至少一个第二连续系列的修正的声音脉冲。此外,该装置包括检测单元,该检测单元操作成用以检测与所述神经元的反应模式相关的脑干反应信号。第一脑干反应信号由所述第一系列声音脉冲引起。至少一个第二脑干反应信号由所述第二系列修正的声音脉冲引起。此外,储存单元提供为操作成用以储存基于所述脑干反应信号的信息。此外,控制单元操作成用以基于所述第一反应信号和所述至少一个第二反应信号的比较来确定对所述声音刺激中的每一个的所述侧脑干反应状态发展。
或同时地或交替地,将相同的声音刺激既提供给受验者的左侧又提供给受验者的右侧。
优选地,这通过至受验者的左听觉通道和右听觉通道的标准化的声音源来完成,以便提供可重复的个体独立声音刺激。
因此,分别检测左侧和右侧脑干的侧反应。
除了提供导致更准确的分析的更多数据之外,它还可例如用于观察左侧与右侧之间的反应的不同。
可替代地,可或同时地或交替地向受验者的左侧和右侧提供不同的声音刺激。
在声音刺激偏移之后不超过10ms测量该反应,因此仅来自于皮下区域的神经元反应被记录。皮下结构的电生理活动比从脑的皮层部分所记录的活动更稳健和稳定。反应模式被以一秒或更快的活动更新时间实时地提供给使用者。因此,测量结果由于既快速更新又非常稳定而特别有利。
这样的一些效果在于由于在人开始察觉到例如某种物质对脑的效果时所获得反应的差异可以被以很高的时间分辨率可靠地检测。该效果可具有影响精神活动的化合物。在其它实施例中,该物质可包括食物。替代地或另外地,该物质可包括医疗药品、化学制品、草药化合物、气体、香味等。因此,可很早确定该效果,甚至在受验者已觉察到该效果之前。因此,与如果在皮层上进行测试相比,测量较少失真且包含更小的噪音,这部分地通过以下事实来解释:测试的受验者还未觉察到声音刺激且因此没有时间来处理它。
这被提供为在刺激之后不超过10ms所测量的反应。如与本申请为同一申请人的国际专利申请WO 2006/062480中所公开的那样,将适当地触发测量,该申请由此出于所有目的以其整体并入。这还使得有可能独立于测试的受验者的认知能力、警觉性和药物疗法来进行测试。
本发明的系统的一些实施例提供所生成的第一系列声音脉冲,其为一系列预定且固定的声音脉冲并包括诱发脑干中的至少一个神经元的至少一个声音脉冲。在提到的声音刺激的重复时,基于总是相同的声音脉冲,重复的声音脉冲诱发受验者的脑干神经元的种群的平均活动。所生成的第二系列声音脉冲包括第一系列声音脉冲的至少一个修正的声音脉冲。这意味着第二系列声音脉冲不同于第一系列声音脉冲。
由此形成第二系列声音脉冲的第一声音脉冲的修正可通过或在第一系列声音脉冲的每一个声音脉冲的顶部之前、之后或之上添加噪音来产生。替代地或另外地,可增加或降低第一系列声音脉冲的频率。替代地或另外地,第一系列声音脉冲的振幅可被改变以获得第二系列声音脉冲。
在一些实施例中,第二系列的脉冲可为未修正形式的第一系列声音脉冲中的至少一个声音脉冲。由此,可测试诱发的脑干神经元上的消耗效果。
该装置的一个特征在于,即使在仅集中于诱发来自于至少一个神经元的反应时,反应信号也将包含来自于脑干的所有神经元的信息。这是侧脑干反应。
在一些实施例中,第一反应信号对应于第一系列声音脉冲且提供被获得用于受验者的侧脑干反应状态的参考状态信号。这里,控制单元可操作成基于第二反应信号与受验者的参考状态信号之间的比较来确定侧脑干反应状态发展。
由于测试受验者是他自己的参照,故例如在相同的物质的影响下将一个测试受验者的脑干反应状态与另一个测试受验者的脑干反应状态相比较时避免了绝对值的问题。
在一些实施例中,提供了一种系统,其适于检测受验者的侧脑干反应状态发展,该系统包括根据上述方面的装置。该系统适于在第一时间段内重复地生成和发送声音刺激至所述受验者,该声音刺激包括第一系列声音脉冲和至少第二连续系列修正的声音脉冲。
在一些实施例中,该系统适于重复地生成和发送包括至少两个连续系列声音脉冲的声音刺激至受验者,其中受验者并不处于促精神的化合物或物质或食物或疗法的影响下。这样进行以便对第二修正的系列声音脉冲建立受验者的侧脑干反应状态基线。
该基线被建立以获得在未受影响(例如,未处于促精神的化合物或物质或食物的影响下)时测试受验者的平均脑干活动。然后,脑干反应状态活动的发展可有利地计算为与基线的百分比。这使得需要较少的计算,尽管由测量提供了大量数据。
在本发明的一些实施例中,该系统适于重复地生成和发送声音刺激至受验者,其中在持续第一时间段的测量时期期间将实时地监测和确定受验者的脑干反应状态发展。然后,基于对当前侧脑干反应状态与受验者的基线的比较来有利地确定受验者的脑干反应状态的发展。
因此,在一些实施例中,控制单元适于确定促精神的化合物或物质或食物或安慰剂对受验者的脑干反应状态的短时间效果或影响。
这可有利地用于实时地监测促精神的化合物或物质或食物或疗法的神经生理效果。
在一些实施例中,该系统适于在第一测量时期期间且然后随后在第二时间段期间的稍后时刻处至少第二测量时期,重复地生成和发送声音刺激至受验者。然后,对受验者的脑干反应状态发展的确定是基于当前侧脑干反应状态与受验者的基线的比较。该基线在第一测量时期建立,且可用于随后的测量时期。
因此,在一些实施例中,控制单元适于确定促精神的化合物或物质或食物或安慰剂对受验者脑干反应状态的长期治疗效果或影响。
这些长期的相关实施例可用于测量偏差的标准化。这归因于以下事实:对一个时期下的测量的反应状态求平均,且然后与基线相比较。这给了该系统或方法的使用者在较长时间段内测量促精神的化合物或物质或食物的临床治疗效果的可能性。
在一些实施例中,同时地监测对不同声音刺激的不同神经元反应。
这可用于示出促精神的化合物或物质或食物在何处和/或怎样影响测试受验者,且对于药品开发者或研究小组来说可为重要工具。
在本发明的一些实施例中,检测到的受验者的侧脑干反应状态是用于受验者的侧脑干反应状态的生理声学轮廓的基础。
这给出了测试受验者脑干反应模式的生理声学轮廓,且由于测试受验者是他自己的参考,故有可能将该轮廓与其他受验者的轮廓相比较。
在一些实施例中,控制单元适于将该轮廓与来自于包括轮廓种群的数据库中的轮廓相比较,且基于该比较来确定受验者是否在促精神的化合物或物质或食物的影响下。
通过使用受验者的轮廓且将其与储存在数据库系统中的轮廓相比较,有可能检测到受验者在什么类型的促精神的化合物或物质或食物的影响下。该轮廓还可以以类似的方式用于指出什么类型的药物疗法给出受验者的最佳反应,且因此最大地帮助了受验者。因此,物质的治疗效能可由一些实施例来确定。
在一些实施例中,控制单元适于定量地确定促精神的化合物或物质或食物。此外或替代地,控制单元适于定性地确定促精神的化合物或物质或食物。可定量地和/或定性地进行所有测量和测试。
由于其稳健性和低噪音,故该系统可检测到在作用于受验者的影响(例如,向受验者给予物质)方面的小和细微的变化、不同或差异。
根据本公开的另一个方面,提供了一种方法,其用于作为对声音刺激的神经元种群的诱发反应模式的函数检测受验者在一个时间段内的侧脑干反应状态发展。该方法包括在该时间段内向受验者重复地提供声音刺激,从而诱发神经元反应模式,其中声音刺激包括第一和至少第二连续系列的修正的声音脉冲。此外,该方法包括通过第一系列声音脉冲诱发第一反应信号及通过第二系列修正的声音脉冲诱发第二反应信号。此外,该方法包括检测与神经元反应模式有关的脑干反应信号。该方法包括基于在第一反应信号与第二反应信号之间的比较来确定侧脑干反应状态发展。该方法还包括:生成第一系列声音脉冲,其包括一系列预定且固定且基于总是相同的声音脉冲的声音刺激的重复的声音脉冲,且其中声音脉冲确定受验者的脑干神经元活动的活动,和/或生成第二系列声音脉冲,其包括第一系列声音脉冲中至少一个修正的声音脉冲。
根据本公开内容的另一方面,提供了一种计算机可读介质,其具有实现在其上的用于由计算机进行处理的计算机程序。计算机可为计算装置,如本公开的前述装置方面的控制单元,用于作为对声音刺激的神经元种群的诱发反应模式的函数检测受验者在一个时间段内的侧脑干反应状态发展,其中计算机程序包括多个代码段。第一代码段提供用于控制向受验者重复地提供诱发神经元反应模式的声音刺激,其中该声音刺激包括第一系列声音脉冲和至少第二连续系列修正的声音脉冲,由此第一反应信号由第一系列声音脉冲诱发而第二反应信号由第二系列修正的声音脉冲诱发。在第三代码段中,从与神经元反应模式有关的测量信号来检测脑干反应信号。在第四代码段中,基于第一反应信号与第二反应信号之间的比较来检测侧脑干反应状态发展。
本发明的其它实施例限定在从属权利要求中,其中本发明的第二方面和随后的方面的特征关于加以必要的变更的第一方面。
这里,术语″时间段″在本文中有时是指限定为或用于执行单次测量或实时监测或用于建立影响精神活动的化合物、物质、食物药用药品和/或药剂的效果所花费的时间段的测量时期或仅仅时期。
对于单次测量时期,时间段可短于2小时,或优选为大约40分钟。时间段可长于40分钟。作为优选,用于单次时期的时间在20分钟至2小时的时间范围内。在一些情况下,优选的时间段可短至几分钟,诸如1分钟到10分钟。
对于实时监测,一个时间段可限定为从化合物或物质被给予受验者之前的时间点起。对于实时监测的该时间段可在化合物或物质的效果有效、稳定的时间点处停止或在效果开始衰退的时间点处停止。在一些实施例中,总时间段可包括至少两个时间段,在给予化合物或物质之前用于建立基线的第一时间段以及可与第一时间段连续地进行的至少第二时间段,诸如直接在给予化合物或物质之后或在几分钟至几小时的时间跨度内。
第一时间段可短于2小时,但优选为短于40分钟,如大约20分钟,如大约15分钟,如大约10分钟。至少第二时间段可短于2小时,且优选为大约40分钟。在一些情况下,第一时间段可短至几分钟,如1分钟至10分钟。
对于一些实施例,第二时间段可取决于直到给予的化合物或物质的效果是有效的、稳定的或开始衰退为止的时间段。第二时间段可短于2小时,但优选为短于40分钟。如果需要在较长的时间段期间研究影响精神活动的化合物、物质或食物的效果,则第二时间段可长于40分钟。作为优选,用于第二时间段的时间段处于20分钟至2小时的范围内。在一些情况下,该时间段可短至几分钟,诸如1分钟至10分钟。
替代地和/或另外地,在一些实时的实施例中,第二时间段随后可被进行为具有每个时间段之间的几天的中断。
替代地和或另外地,为了检测、建立或研究例如影响精神活动的、化学或草药化合物、物质或食品或香味的长期治疗效果,可使用不止一个时期或时间段来检测受验者的侧脑干反应状态发展。在这些情况下,时期(诸如第一、第二、第三时期等)或时间段可随后被进行。在两个随后的时期之间,特定的时间将过去,如几小时、几天、几周或几月。在大多数情况下,两个时期之间的特定时间大体长于单个时期或时间段。随后进行的时期在本文中可称为第一时间段或第一时期,且随后进行的时间段可称为至少第二时间段或至少第二时期,诸如第三时间段,诸如第四时间段,如第五时间段等。通常,所有随后进行的时期发生在几周的时间段内,但也可为几月或几年。
听觉刺激可限定为或称为″声音脉冲″或信号,包括但不限于瞬间峰、卡搭声、猝发音,或适用于重复提供的其它适合类型的听觉刺激。刺激对于向其提供刺激的受验者应当是听觉可察觉的。因此,如限定在生理声学区域内的那样,提供给人类受验者的声音刺激可具有在20Hz至2000Hz之间的任何频率,且振幅可从限定为0dB或更高的可听度的下限起,但优选为低于所使用的频率的破坏水平。作为优选,可去使用对于该使用的特定频率为最小阈值振幅或更高的振幅,但振幅低于该频率的破坏水平。作为优选,振幅可在大约0dB至120dB之间,优选在大约0dB至100dB之间,优选在在大约0dB至90dB之间,优选大约70dB。
每个声音脉冲的时间宽度或持续时间可处于0.1ms至1000ms的范围内。作为优选,每个声音脉冲的时间宽度或持续时间可近似为脑干的诱发反应的检测时间,因此优选在0ms至100ms之间,如0ms至50ms。
连续的第二系列紧接在声音刺激内的第一系列之后。即使″紧接在″彼此之后,但在实施中,一定的时间间隙可存在于接在声音刺激内的第一系列之后的连续的第二系列之间的过渡段处。在一个实施例中,这些触发的记录之间的时间间隙近似处于1ms至10000ms的范围内,优选为至少大约50ms——以便使记录不受瞬时整合的影响。在单个系列内的声音脉冲之间可发现类似的间隙。
可检测的侧脑干反应状态发展可用于对于病症和/或疾病的治疗、减轻或缓解,检测药用药品/药剂可对受验者的效果。其中,例如受验者可能遭受脑干病症;神经系统的病症或神经状态上的病症或具有可检测的侧脑干反应状态的其它形式的疾病或病症。例如但不限于,药品可涉及:ADHD、抑郁、焦虑、抑郁狂躁型忧郁症(bipolar disorder)、精神分裂症、阿斯伯格综合症、癫痫症、紧张、松弛症、疼痛、免疫反应、应变稳态(allostasis);催眠、痛觉丧失或类似的。
影响精神活动的、化学或草药化合物或物质可指不同类型的药品,诸如医疗药品、影响精神活动的药品、精神药剂、精神药物、麻醉剂、疼痛控制剂、精神病学药物、禁止药品、滥用药品和与其相关的药品。化合物或物质可指对受验者或患者的中枢神经系统有影响的化合物或物质,或可影响大脑功能导致知觉、心情、意识、认知或行为的变化的化合物或物质。
疗法在本文中可指使用药品或咨询,如不同类型的精神疗法,用于来对诊断的治疗或减轻症状,但还可指对于预防性疗法或支持性疗法的药品或咨询。
应当强调的是,术语″包括/包含″在本说明书中使用时,被采用以指出所描述的特征、整数、步骤或部件的存在,但并未排除一个或多个其它特征、整数、步骤、部件或它们的集合的存在或附加。
附图说明
本发明的实施例的这些及其它方面、特征和优点将能够从对附图进行参照的本发明的实施例的以下描述中清楚和明晰,在附图中:
图1为示出典型脑干反应听力图的图表;
图2为装置2的简图;
图3为示意方法3的流程图;
图4a出于示意性目的示出了重复地生成的声音刺激,其中在每个声音刺激中包括一系列未修正的声音脉冲与连续系列的修正的声音脉冲;
图4b出于示意性的目示出了包括具有任意数目的声音脉冲的两个系列的生成的声音刺激,且其中第二系列通过具有较低振幅和起伏时间来修正;
图4c出于示意性的目示出了包括具有任意数目的声音脉冲的两个系列的生成的声音刺激,且其中第二系列通过前述的遮蔽噪音来修正;
图5a为示出任意一个神经元药物动力学图的图表;
图5b为示出在尼古丁对受验者的一个特定神经元的影响上的药物动力学图的图表;
图5c为示出在不同尼古丁产品和产品对不同受验者的效果上的药物动力学图的图表;
图6a为示出任意的长期效果图的图表;
图6b为示出诊断为患有ADHD的受验者在被提供有不同药物疗法时的长期效果的图表;
图7为示出任意局部解剖图的典型示例的图表;
图8a示出了在患有ADHD的患者中的口服哌醋甲酯药物疗法的效果的测试,其中仅使用类似于第一系列脉冲的未修正的声音脉冲来进行测量;
图8b示出了在患有ADHD的患者中的口服哌醋甲酯药物疗法的效果的测试,其中仅使用类似于第二系列脉冲的修正的声音脉冲来进行测量;
图8c示出了患有ADHD的患者中的口服哌醋甲酯药物疗法的效果的测试,其中使用根据本发明的重复提供的声音刺激来进行测量,其中该声音刺激包括被一系列修正的声音脉冲跟随的一系列未修正的声音脉冲;以及
图9为示出用于获得和处理脑干模式轮廓的实施例的使用的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图来描述本发明的特定实施例。然而,本发明可体现为许多不同的形式,且不应解释为限于本文阐明的实施例;相反,提供这些实施例将使得本公开透彻而完整,且将向本领域的技术人员完整地传达本发明的范围。附图中所示的实施例的详细描述中所使用的术语并非旨在限制本发明。在附图中,相似的数字表示相似的元件。
图1为示出典型脑干反应听力图的图表600。存在已知的用以诱发脑干反应的大约十三种不同声音的脉冲。如与本申请为同一中请人的WO2006/062480中,详细地描述了此类声音脉冲,该申请出于所有目的通过引用以其整体并入到本文中。
在一个实施例中,现在描述参照图2所示出的装置2。声音刺激生成单元200可操作成重复地生成和发送声音刺激至受验者1,其中已知生成的声音刺激将诱发与脑干相关的神经元反应模式。生成的刺激包括至少两个连续系列的声音脉冲。第一系列声音脉冲包括已知去从脑干的至少一个神经元诱发反应的至少一个声音脉冲。第二系列声音脉冲包括第一系列声音脉冲的至少一个修正的声音脉冲。
替代地和/或另外地,第一系列可包括不止一个类似的声音脉冲,诸如多个相同的声音脉冲,诸如大约2个至1000个或更多,诸如大约2个至500个或更多,诸如大约2个至100个,诸如大约2个至50个,诸如大约2个至10个。
替代地和/或另外地,第一系列可包括不止一个类型的声音脉冲。
第一系列声音脉冲全部被已知用来从不同的神经元诱发脑干反应。
在一些实施例中,用在所生成的声音刺激的第一系列中的声音脉冲为已知用以诱发脑干反应的大约13种声音中的至少一种。
替代地和/或另外地,在一些实施例中,已知用以诱发脑干反应的所有13种声音都用在第一系列声音脉冲中。在第一系列声音脉冲中使用的声音脉冲为合成的且宽带的。
在已经向受验者1提供第一系列声音脉冲之后,连续的第二系列声音脉冲被生成且提供给受验者1。因此,第一系列声音脉冲后面直接跟着至少第二系列声音脉冲。
替代地和/或另外地,在一些实施例中,第一系列脉冲与直接跟着第一系列声音脉冲的连续的第二系列脉冲之间可存在间隙。
第二系列声音脉冲可包括存在于第一系列声音脉冲中的至少一个声音脉冲,但为修正形式。
替代地和/或另外地,第二系列可包括存在于第一系列的声音脉冲中的至少一个声音脉冲的修正版本。
替代地和/或另外地,第二系列可包括在第一系列声音脉冲中使用的所有声音脉冲的修正版本。
第二系列声音脉冲可包括从通过噪音遮蔽而修正和/或调制的第一系列的声音脉冲中选择的声音脉冲。噪音可在第二系列的每个声音脉冲的顶部之前或之后或之上添加。因此,记录反应提供了对添加的噪音对受验者1上的声音信号的冲击的测量。
替代地或除添加噪音之外,某些频率可从每个声音脉冲中提取,且因此测试了高/低频率对受验者1的冲击。
替代地或另外地,任何组合中的其它修正可以是改变声音脉冲的振幅,从而记录受验者1的不同反应。
替代地或另外地,任何组合中的其它修正和/或调制可以是改变声音脉冲的起伏时间。
修正第二系列的声音脉冲的替代方案可为大量次地重复第一系列声音脉冲的相同声音中的一个或多个,从而记录受验者1的脑干的神经元的消耗效果。
另外地和/或替代地,消耗效果可通过使用包括大量类似修正的声音脉冲的第二系列来获得。
在本发明的一个实施例中,第一系列声音脉冲可被两个或多个连续系列的修正的声音脉冲跟随。
声音刺激可被提供给受验者1的左侧和右侧两者,从而或同时地或交替地获得受验者1的完全的侧脑干反应状态。
替代地和/或另外地,相同的声音刺激用于右耳和左耳两者。
替代地和/或另外地,不同的声音刺激用于右耳和左耳。
一系列声音脉冲可包括提供给受验者1的许多脉冲,如1个至1000个连续的脉冲。
检测单元210检测与诱发神经元反应模式有关的脑干反应信号,其中第一反应信号由第一系列声音脉冲引起,而第二反应信号由第二系列声音脉冲引起。
可选的是,储存单元220可用于储存数据以便稍后使用。
提供控制单元230用于分析和确定受验者1的侧脑干反应状态发展。在重复地生成和发送至少两个连续系列的声音脉冲期间,将获得和记录与每个系列的声音脉冲相关的反应信号。获得的反应信号可以是来自于所有神经元的反应,且不只是来自于所选的要被由选择的声音刺激诱发的神经元。因此,提供了更加合成及完整的数据集,其可用于改善分析。
替代地和/或另外地,在一些实施例中,第一系列声音脉冲和第二系列声音脉冲可包括一个声音脉冲,与该系列声音脉冲相关的反应信号可以是从该系列声音脉冲的单个声音脉冲中获得的反应信号。
替代地和/或另外地,在一些实施例中,第一系列声音脉冲和第二系列声音脉冲可包括不止一个的声音脉冲,与该系列声音脉冲相关的反应信号可以是从该系列声音脉冲的每个声音脉冲中获得的反应信号的平均。
当对于每个重复生成和发送的声音刺激时,将与第一系列未修正声音脉冲相关的反应信号与至少第二系列修正声音脉冲相关的反应信号相比较,由此每个受验者变为其自己的参考。因此,相比于仅获得和/或使用绝对值,就给出了准确和稳定得多结果。自我参考提供了可由刺激声音脉冲中的变化引起的效果的相对值。这可以是借助于利用提供给受验者的重复声音刺激中的第二系列声音脉冲上的特定修正以及其受验者的诱发脑干反应。与通过使用重复的单个声音脉冲或修正的声音脉冲相比,这些效果可被更稳定地建立。因此,这些相对值例如可以能够显示出影响精神活动的化合物或物质对受验者的效果。因此,通过将测试受验者用作其自己的参考,在进行测量时,可避免受验者从测量到测量内的差异和不同受验者之间的差异。因此,这些提供的相对值提供了独立的测量,而非给出如同总在使用绝度值时的情况下的令人混淆的测量。在获得绝对值时,如上文提到的在受验者之间和受验者内的这些差异可能相当高;因此,相比于使用绝对值,可建立效果的稳定得多的结果。
自我参考使得有可能即使在他们不是同一限定群组的一部分时也对不同的个体进行比较,因此仍可对具有不同认知能力、意识和药物疗法的测试受验者进行比较。因此,不需要将受验者投入到相容的群组中。此外,可通过相同的原理来避免可由所生成的声音刺激和反应的记录中的不稳定性引起的记录数据中的变化。
通过上文,受验者的心理声学(psychoacoustic)轮廓生成合成的反应模式。作为使用自我参考的相对测量的成果,作为由于刺激声音脉冲中的变化引起的脑干反应中的效果的结果,所记录的模式大体在不同的受验者之间变化。见图8a至图8c,当利用本发明时,所生成的反应模式不包括绝对测量值,而是基于个体受验者的脑干察觉到的一个声音脉对另一个声音脉冲的效果的特点。一个声音脉冲对另一个的该效果可表示为百分比变化。发明人设想该令人惊奇的效果在解剖学上和生理学上是基于可由听觉刺激的听觉参数(频率、振幅等)中的变化所影响的一个或多个神经元或其群组中的电学活动,并且该处理出现在大脑的两侧。因此,所获得的合成模式可以是用于发现由影响受验者的物质引起的小或甚至微小的不同的平台。此类小变化不可借助于任何常规听觉刺激检测,也不可在没有适用于中枢神经系统的心理声学功能的系统的情况下检测。
在本发明的一些实施例中,首先确定个体受验者的基线。该获得的基线为个体受验者的参考值。由于在短期内和/或长期内通过影响受验者的不同物质或化合物和/或不同剂量的物质或化合物以不同的方式相对于基线影响测量值,因此提供了对效果的稳健、可靠的测量。由于受验者是他自己的参考且不需要绝对测量值,故避免了与绝对测量值相关的所有缺陷。基于关于影响受验者的限定物质的特定受验者的心理声学刺激来分析脑干中的电生理活动的变化。物质可包括药用化合物、化学物质、食品、自然医术制剂、气体、气味等。
测量和分析特别适用于容易的再现性,且不需要复杂的技术系统来处理和/或分析。一组声音系列可被克隆用于再现性。标准化的声源进一步有助于测量结果的再现性。
与基线有关的测量的短期效果和变化提供了药用物质对受验者的效果的药物动力学确定。
替代地或另外地,与基线有关的测量的长期效果和变化提供了或被用于确定对受验者的以药用物质的治疗性疗法的有效性。
此外和/或替代地,在至少一个测量时期期间可实时地确定短期效果和/或长期效果。
因此,可便于药用研究或临床试验。
可通过与所确定的受验者基线没有不同来可靠地检测安慰剂摄取。
此外和/或替代地,可在许多随后执行的时期内建立基线。
因此,可有助于于对受验者的最佳治疗性疗法的调整。
替代地或此外,可对受验者服用的物质影响脑干的位置进行局部解剖的确定和比较。
前述合成反应模式可提供轮廓,该轮廓可用于对受验者所服用物质的定性确定和/或定量确定。
控制单元230可操作成提供上文和下文提到的功能,如比较、对值的确定、对测量的控制、对刺激的控制等。
控制单元230可包括用于执行软件代码段的计算单元。下文给出了示例。
在图3中,示出了方法3的流程图,该方法3用于作为对声音刺激的神经元种群的诱发反应模式的函数检测受验者在一个时间段内的侧脑干反应状态发展。该方法始于向受验者重复地提供300诱发受验者脑干神经元的声音刺激。该刺激包括第一系列声音脉冲和至少第二系列声音脉冲。声音刺激分别诱发涉及第一系列声音脉冲和第二系列声音脉冲的相应的第一反应信号和至少第二反应信号310。这些反应信号将被检测到320且被分析以基于至少对第一反应信号和第二反应信号进行比较来确定330侧脑干反应状态发展。
所述装置和方法可导致数据具有低噪音,其为本发明的特点且使得有可能看到和捕捉到所记录的反应信号中的小及细微差异。低噪音归因于大量的记录数据。该大量的数据使得有可能使用分析方法来滤出数据中的随机性,不可靠数据和噪音。此外,低噪音还归因于以下事实:所有记录数据来自于与作为脑的皮质下部分的一部分的神经元有关的诱发反应信号。皮质下结构还比脑的其它部分更稳健,使得相比于类似于EEG的其它神经生理技术,结果稳定、稳健和可靠。
例如,由于测量数据中的差异,使用皮层EEG技术的话,被测试的受验者是其自己的参考的该重要特征将没有益处。由于脑中的反应的出现点与源头的距离,EEG技术中的这些差异可由使用的电极的数目的复杂性和加至反应信号的噪音引起。因此,此类方法对于检测脑中的小变化,可能既不足够稳健也不足够稳定。使用本发明的装置和方法的测量数据很少受被测试的受验者认知能力、警觉性和药物疗法的影响。
所有前述实施例都依靠上文提到的数据的低噪音,且由于上文提到的数据的低噪音而可被执行。
图4a示出了本发明的示例性实施例,其中所生成的声音刺激10包括两个系列的声音脉冲,第一系列未修正的声音脉冲11和连续的第二系列修正的声音脉冲12。第一系列声音脉冲11和第二系列声音脉冲12可包括或一个或多个声音脉冲,诸如一组声音脉冲。在t0处,一系列未修正的声音脉冲11被生成且被发送至受验者。对于被生成且发送给受验者的第一系列声音脉冲11的每个未修正的声音脉冲,通过使用触发的记录来获得来自于受验者的诱发脑干的反应信号。如果第一系列声音脉冲11包括不止一个未修正的声音脉冲,则将对记录的反应信号求平均。对应于t1处的第一系列未修正的声音脉冲11的建立的反应信号或平均反应信号被称为第一反应信号90。
在t1处,第二系列修正的声音脉冲12被生成且被发送给受验者。对于被生成且发送给受验者的第二系列声音脉冲12的修正的声音脉冲,使用触发的记录来获得来自于受验者的诱发脑干的反应信号。如果第二系列修正的声音脉冲12包括不止一个修正的声音脉冲,则将对记录的反应信号求平均。对应于t2处的第二系列修正的声音脉冲12的建立的反应信号或平均反应信号被称为第二反应信号91。
在t2处,将对应于第一系列未修正的声音脉冲11的第一反应信号90与对应于第二系列修正的声音脉冲12的第二反应信号91进行比较13。这将以百分比提供时间t2处的某一状态14的某一脑干结构中的效果的程度。然后在一定时间段内重复整个过程n次。
因此,测量的变量以未修正的诱发反应90的百分比的形式呈现为一系列修正的诱发脑干反应91。在对第一反应信号和至少第二反应信号求平均的那些情况下,测量的变量以未修正的平均诱发反应90的百分比的形式呈现为一系列修正的平均诱发脑干反应91。
图4b示出了可根据本发明的一些实施例使用的声音刺激23的示例。声音刺激23包括两个系列的声音脉冲,上面是第一未修正系列的声音脉冲15,而下面是第二系列修正的声音脉冲16。在该示例中,每个未修正的声音脉冲17为具有10ms持续时间的未修正的方形卡搭声。修正的声音脉冲18为具有较低振幅和起伏时间的未修正的卡搭声的修正形式。各个未修正的声音脉冲或修正的声音脉冲将引起诱发的脑干反应19,20。
参看图4a,示出第一系列未修正的声音脉冲11的每个方框可包括例如图4b的上部15的单个未修正的声音脉冲17。在该示例中,在将第一系列声音脉冲15的单个未修正的声音脉冲17提供给受验者之后,将获得诱发脑干反应19的触发的记录,即,第一反应信号。
替代地,示出第一系列未修正的声音脉冲11的图4a中的每个方框均可包括多个例如图4b中的上部15的未修正的声音脉冲17,如1个至1000个未修正的声音脉冲17,如3个、如10个、如50个、如500个。
在图4b中给出的示例中,第一系列未修正的声音脉冲15可包括300个声音脉冲17,其将花费大约30秒发送给受验者且记录触发的对应于300个未修正的声音脉冲17中的每一个的诱发脑干反应。此后,在该示例中,根据对应于第一系列未修正的声音脉冲15的每个未修正的声音脉冲17的300个诱发的脑干反应信号19来计算均平均活动21,即,均平均活动21可为第一反应信号。
参看图4a,示出第二系列修正的声音脉冲12的每个方框可包括例如图4b的下部16的单个修正的声音脉冲18。在该示例中,在将第二系列声音脉冲16的单个修正的声音脉冲18提供给受验者之后,将获得诱发脑干反应20的触发的记录,即,第一反应信号。
替代地,示出第二系列修正的声音脉冲12的图4a中的每个方框均可包括多个例如图4b中的下部16的修正的声音脉冲18,如1个至1000个修正的声音脉冲18,如3个、如10个、如50个、如500个。在图4b中给出的示例中,第二系列修正的声音脉冲16可包括300个修正的声音脉冲18,其将花费大约30秒发送给受验者且记录触发的对应于300个修正的声音脉冲18中的每一个的诱发脑干反应。此后,在该示例中,根据对应于第二系列修正的声音脉冲16的每个修正的声音脉冲18的300个诱发脑干反应信号20来计算均平均活动22,即,均平均活动22可为第二反应信号。
图4c示出了可根据本发明的一些实施例使用的声音刺激24的另一个示例。声音刺激24包括两个系列的声音脉冲25,26,上面是第一系列未修正声音脉冲25,而下面是第二系列修正的声音脉冲26。在该示例中,每个未修正的声音脉冲27为具有10ms持续时间的未修正的方形卡搭声。修正的声音脉冲通过具有类似于未修正的卡搭声27的方形卡搭声前面加上在该示例中具有20ms的持续时间的遮蔽噪音28,是对未修正的卡搭声27的修正。每个未修正的声音脉冲或修正的声音脉冲将分别引起诱发脑干反应29,30。
参看图4a,示出第一系列未修正的声音脉冲11的每个方框可包括例如图4c中的上部的单个未修正的声音脉冲27。在该示例中,在将第一系列的声音脉冲25的单个未修正的声音脉冲27提供给受验者之后,将获得诱发脑干反应29的触发的记录,即,第一反应信号。
替代地,示出第一系列的未修正的声音脉冲11的图4a中的每个方框可包括多个例如图4b中的上部25的未修正的声音脉冲27。因此,多个声音脉冲可包括许多声音脉冲,如在1个至1000个未修正的声音脉冲27的范围内。未修正的声音脉冲27的数目的实际示例可包括在该范围内的限定数目,如3个、如10个、如50个、如500个。在图4c中给出的示例中,第一系列未修正的声音刺激25包括300个未修正的声音脉冲27,其将花费30秒发送给受验者且记录触发的对应于300个未修正的声音脉冲27中的每个的诱发脑干反应29。此后,在该示例中,根据对应于第一系列未修正的声音脉冲25的每个未修正的声音脉冲27的300个诱发脑干反应信号29来计算均平均活动32,即,均平均活动32可为第一反应信号。
参看图4a,示出第二系列修正的声音脉冲12的每个方框可包括例如图4c的下部26的单个修正的声音脉冲,即,前面加上遮蔽噪音28的未修正的卡搭声27。在该示例中,在将第二系列的声音脉冲26的单个修正的声音脉冲提供给受验者之后,将获得诱发的脑干反应30的触发的记录,即,第一反应信号。
替代地,示出第二系列修正的声音脉冲12的图4a中的每个方框可包括多个例如图4b的下部26的修正的声音脉冲,即,前面加上遮蔽部分28的未修正的卡搭声27的声音脉冲。因此,多个声音脉冲可包括许多声音脉冲,如在1个至1000个修正的声音脉冲的范围内。修正的声音脉冲的数目的实际示例可包括在该范围内的限定数目,诸如,诸如3个、诸如10个、诸如50个、诸如500个。在图4c给出的示例中,第二系列修正的声音脉冲26可包括300个修正的声音脉冲,其将花费大约30秒发送给受验者且记录触发的对应于300个修正的声音脉冲中的每个的诱发脑干反应30。此后,在该示例中,根据对应于第二系列修正的声音脉冲26中的每个修正的声音脉冲的300个诱发脑干反应信号30来计算均平均活动31,即,均平均活动31可为第一反应信号。
通过使用包括或根据图4b或或根据图4c中所示的示例的多个(这里仅出于示例的目的而为300个)声音脉冲的声音刺激,图4a中的顺序可为:
在t0处,生成且发送第一系列300个未修正的声音脉冲11至受验者(在此阶段,不在被测试或评估的物质或化合物的影响下)。对于第一系列11的300个未修正的声音脉冲中的每一个,通过触发记录来获得反应信号,且然后,在发送下一个未修正的声音脉冲之前可存在间隙,以免使记录的反应信号被瞬时整合所影响。对300个未修正的声音脉冲的发送以及对其反应信号的记录将花费大约30秒。此后,将在时间t1处计算记录的诱发脑干反应的均平均活动,即,第一反应信号90。
在t1处,生成和发送第二系列300个修正的声音脉冲12至受验者(在此阶段,未在被测试或评估的物质或化合物的影响下)。对于300个修正的声音脉冲中的每一个,通过触发记录来获得反应信号,且然后,在发送下一个修正的声音脉冲之前可存在间隙,以免使记录的反应信号被瞬时整合所影响。对300个修正的声音脉冲的发送及对其反应信号的记录将花费大约30秒。此后,将在时间t2处计算记录的诱发脑干反应的均平均活动,即,第二反应信号91。
在t2处,第一和第二反应信号90,91将进行比较12,且将获得未处于物质或化合物的影响下的受验者的某一状态14的某一脑干结构中的效果的程度。
在t2处,然后将重复对包括与上文相同的第一和第二系列的声音脉冲11,12的声音刺激的生成和发送以及获得其第一和第二反应信号90,91。
在t4处,将进行所获得的均平均第一和第二反应信号90,91之间的新的比较13,且将获得某一状态14的某一脑干结构的新的效果程度。在该示例中,在t4处,向受验者给予物质或化合物,将测试该物质或化合物对受验者的效果。然后,将重复对包括与上文相同的第一和第二系列的声音脉冲11,12的声音刺激的生成和发送以及获得其第一和第二反应信号90,91。
在t6处,第一和第二均平均反应信号90,91将进行比较13,且将获得处于物质或化合物的影响下的受验者的某一状态14的某一脑干结构中的效果的程度。在该示例中,可看到某一状态的某一脑干结构中的效果的程度的增大。
在t6处,然后将重复对包括与上文相同的第一和第二系列的声音脉冲11,12的声音刺激的生成和发送以及获得其第一和第二反应信号90,91。在t8处,将进行所获得的均平均第一反应信号90和第二反应信号91之间的新的比较13,且将获得某一状态14的某一脑干结构的中新的效果程度。在该示例中,将看到相比于t6处,某一状态的某一脑干结构中的效果的程度降低。因此,这可以是化合物或物质新陈代谢的指示。
对声音刺激生成和发送以及对其反应信号的触发的记录的获得可在一定时间段内被进一步重复。然后,测量过程可停止且在另一个时期继续。
在一个测量时期期间重复地发送声音刺激可以以连续的顺序进行。
对应于每个声音刺激的第一系列声音刺激11和第二系列声音刺激12的第一反应信号90和第二反应信号91的比较13提供了上文提到的重要的受验者的自我参考。此外,在该示例中,在t2和t4处获得的某一状态14的某一脑干结构中的效果的程度是在上文已经称为受验者的基线。
可一次对一只耳朵或同时对双耳进行将声音刺激发送至受验者,用于获得侧脑干反应状态发展。
在根据图5a的本发明的实施例中,示出了在已经向受验者递送了化合物、物质或食物(药物动力学)之后,对受验者的短期效果的实时研究和监测。在图5a中,仅呈现了对于一个神经元的侧脑干反应状态的发展,但在本发明的替代实施例和/或附加实施例中,这可对于不止一个神经元同时地进行(局部解剖)。
测试通过建立用于受验者的基线33而在t(0)处开始。可通过向未处于影响精神活动的化合物、物质或食物的影响下的受验者重复地生成和提供声音刺激来确定基线。
替代地,在获得基线33时,受验者可处于影响精神活动的化合物、物质或食物的影响下。然后,剂量和/或影响精神活动的化合物、物质或食物或剂量应当不同于其对受验者的效果将被研究的剂量和/或影响精神活动的化合物、物质或食物。
此外和/或替代地,在建立基线33之前和/或期间,已经向受验者给予了安慰剂。
通过在始于t(0)的时间段期间记录来自于未处于影响精神活动的化合物、物质或食物的影响下的受验者的与声音刺激的第一系列的声音脉冲和至少第二系列的声音脉冲关联的反应信号,代表进行测试的受验者的侧脑干反应状态的正常活动的基线33被建立。如果各个系列的声音刺激包括一个以上的声音脉冲,则脑干反应的均平均可用于建立基线。
在本发明的一些实施例中,基线33可用于建立用于受验者的安慰剂的基线。
在时间t(1)处,将影响精神活动的化合物、物质或食物递送或给予受验者。在一些情况下,这可为安慰剂。这可引起与一个或多个神经元关联的反应34。在本发明的一些实施例中,反应34测量为与受验者的基线的百分比。
在监测影响精神活动的化合物、物质或食物的效果期间,重复地生成且发送给受验者的声音刺激与建立基线33时包括第一系列和至少第二连续系列的声音脉冲的声音刺激相同。
如果该系列声音刺激包括建立基线33期间的不止一个声音脉冲,则该系列的声音脉冲在t(1)之后可集中于仅包括用于建立基线33的该系列的声音脉冲的部分。因此,缩短的时间和接收较好的时间分辨率可被提供。在这些情况下,采集到已知用以诱发关注的神经元中的反应的声音脉冲。在仅使用对正被研究的神经元所关注的一个或多个声音进行对基线33的建立时,也可接收到较高时间分辨率的相同效果。
在t(2)处,例如由于物质或化合物被新陈代谢,故影响精神活动的化合物、物质或食物的效果开始衰退35。
用于实时监测(药物动力学)时期的时间段通常短于2小时,且优选为大约40分钟,但在一些情况下,其可短至几分钟,如1分钟至10分钟。如果影响精神活动的化合物、物质或食物的效果在较长的时间段期间需要被研究,则该时期可长于40分钟。作为优选,用于单次时期的时间在20分钟至2小时的时间范围内。
在图5b中,示出了尼古丁41(例如,白鼻吸药)对测试的受验者的影响。如果该图将被与使用标准方法(即,血浆)时的图相比较,则该血浆图中的尼古丁41的效果将被延迟且将看来像是在图中可见的峰的右侧。因此,由于峰41看上去更接近受验者开始经历影响精神活动的化合物、物质或食物的效果的时间,故本发明可为精确得多的技术。
在该图中,虚线示出了测试的受验者的脑干中的基线活动36。在唇部38下向受验者递送白鼻吸药之前的大约16分钟和8分钟处进行通过使用本发明的装置、系统和方法对至少一个脑干神经元的活动的测量。在该示例中,在建立基线36的时间段37期间,受验者正在使用安慰剂。然后在白鼻吸药置于唇部38下方之后的0分钟、8分钟、16分钟、32分钟、64分钟和80分钟处测量脑干神经元的活动。在0分钟至32分钟之间的尼古丁有效阶段39期间可看到尼古丁效果41,在那之后尼古丁的效果衰退40。
图5c示出了六个不同受验者上的不同尼古丁产品47的效果。尼古丁产品对每个受验者的独立效果以对于每个受验者与各个独立基线活动43相比的百分比形式显示为脑干神经元中的活动。在已显示出受验者超过12小时没有摄入尼古丁之后为每个受验者建立基线43。在时间点0处将尼古丁递送给42每个受验者。该图从顶部到底部示出了:受验者通过吸气46而吸掉香烟的2/3;受验者将2片部分鼻吸药置于唇部下方45;受验者将未知量的白鼻吸药置于唇部下方44a;受验者将2片白鼻吸药置于唇部下方44b;受验者将3片白鼻吸药置于唇部下方44c;以及受验者将2片白鼻吸药置于唇部下方44d。每个图中的结果示为尼古丁的效果相比于每个测试受验者的基线的百分比。
图6a中示出了本发明的另一个实施例,其中示意性地示出了促精神的化合物或物质或食物对受验者的长期治疗效果。
持续一个时间段的在t(0)处的第一时期被进行以建立受验者的基线,化合物的效果可与该基线相比较以获得偏差指数50。基线的建立将以与前文提到的使用本发明的装置和方法相同的方式完成。在该示例中,当建立基线时,受验者未在促精神的化合物或物质或食物48的影响下。然后,向受验者递送促精神的化合物或物质或食物49。在t(1)处进行持续一个时间段的第二时期。该第二时期出现在第一时期之后的或某天,诸如几天;或某周,诸如几周,或某月,诸如几月。以与前文关于图5a至图5c的短期效果(药物动力学)描述的相似的方式,向现在处于促精神的化合物或物质或食物或安慰剂的影响下的受验者再次提供重复的声音刺激。
在一些实施例中,当评估长期的相关效果(诸如治疗效果)时,可在对于每个时期的整个时间段内对脑干反应(测得的值)的效果求平均。
此外和/或替代地,可进行另一个随后进行的时期。因此,可研究促精神的化合物或物质或食物对受验者的长期治疗效果。通常,这些时期在几周的时间段下发生,但也可为几月或几年。
此外和/或替代地,随后进行的测量时期可用于建立受验者的基线。
此外和/或替代地,可实时地评估每个被进行的测量时期。此外,在本发明的一些实施例中,当实时地评估每个时期的脑干反应时,整个时期内的反应的平均可被建立且用于对效果的长期评估。
在一些实施例中,整个测量时期可持续大约40分钟,这取决于使用的声音刺激。在一些实施例中,该时期可由于集中声音刺激而较短,以便每个系列均包括与关注神经元紧密关联的较少声音脉冲。
在实施例中,由于如同以前通常做的那样,在测量时期期间未拒绝不充分的测量,故可将本发明的测量时间保持较短。相反,由于在某个时期期间向受验者提供大量声音刺激,故在分析过程期间可拒绝不可靠数据。可通过将测量值的阈值确定在其典型范围内来识别不可靠数据。
在图6b中,示例示出了诊断为患有ADHD的且被提供有不同的药物疗法的11个受验者的长期效果。白色的正方形代表每个受验者的基线或偏差指数,而黑框代表个体在经历使用药物疗法的治疗时的稍后时期的侧脑干反应的活化。从图中很清楚的是,已知的对诊断为患有ADHD的受验者有效果的药物疗法降低了相关神经元的侧脑干反应状态的平均活动。相反,已知其对诊断为患有抑郁的受验者有效果的药物疗法在这里升高了平均侧脑干反应状态的活动。
本创新的实施例关于记录双侧活动(意味着来自于脑干的两侧的诱发反应)、同侧活动(意味着在刺激时仅同一侧上的活动)、对侧活动(意味着在未提供声音的一侧上的活动)、或提到的情况的任何组合。因此,可关于特定的调查状态来建立合成的侧反应轮廓和局部解剖反应轮廓。
这可通过或同时地向双耳提供相同的刺激或交替地一次向一只耳朵提供刺激来进行。替代地,不同的声音刺激可用于各只耳朵。
这些侧向差异反应轮廓提供了调查和确定某些给予的物质怎样影响所限定的脑干中的局部解剖位置的功能。例如,可示出某些物质仅影响脑干的单侧。示例为脑干右侧由物质激活,但左侧未被激活。可通过一次仅刺激一只耳朵同时测量脑干两侧的活动及确定物质怎样影响该反应来提供双侧活动、同侧活动或对侧活动的以上记录。左耳/右耳刺激关于脑干左侧/右侧的比例可提供为测量数据。
图7示出了在该示例中引出的听觉脑干活动的任意局部解剖活动轮廓51的示例。在该示例中,反应是使用刺激后10ms时间范围内的触发的记录的测量。局部解剖使得有可能调查某些促精神的化合物或物质或食物在哪里有效,以及在哪里显示出效果。这可或作为短时间(药物动力学)时期或在长期的治疗效果测量系列期间进行。在两种情况下,不止一个神经元被诱发以及侧脑干反应状态被确定。然后分析不止一个神经元的侧脑干反应状态的发展。神经元的活动可被绘制在同一图表中,以示出促精神的化合物或物质或食物在哪里具有有效效果以及促精神的化合物或物质或食物的效果有多强。局部解剖图还可示出左侧与右侧之间的反应之间的不同。
在图7中,实线52示出了在没有处于物质或化合物的影响下的受验者的左侧53(顶部)和右侧54(底部)的对应的平均电生理反应表现。因此,这两条实线52分别代表受验者脑干反应的左侧53和右侧54的基线。虚线55示出了在摄取了物质之后20分钟受验者的脑干反应的左侧56(顶部)和右侧57(底部)。如可看到的那样,存在明显的左侧峰IV的振幅减小58。
此外,图7还更具体地示出了由递送给受验者的物质引起的活动中的变化怎样仅改变脑干的特定区域。在图7的示例中,仅在脑干的一侧上的特定的神经元群组被影响。因此,将测试受验者是他自己的参考的事实(使用未修正的系列的声音脉冲和连续的修正的系列的声音脉冲)与使用独立基线(见基线曲线对物质影响曲线)、与细节的高分辨率局部解剖显示揭示相组合的局部解剖表现使得对化合物的效果的追踪容易些。此外,最常需要的是合成声音刺激,以便检测到大脑编码机制中的简要异常,这可能不由标准听觉刺激指出。
为了清楚起见,示出了听觉脑干59中的声音刺激的传输曲线。第一声音刺激60被提供给耳朵61,其将对听觉神经62有效果;然后是耳蜗核63;然后是上橄榄体64;然后是外侧丘系65;然后是下丘66;且最后是丘脑皮层结构67。因此,在该示例中,声音刺激可诱发从下脑干69至中脑68的反应。
为了强调在进行本文所述的测试时将受验者用作其自己的参考的重要性,图8a至图8c示出了口服哌醋甲酯药物疗法在患有ADHD的患者中的效果的测试。在该测试中,该系列的声音脉冲中的每一个将向患者重复地提供声音脉冲三十秒,且对于提供给受验者的每个声音脉冲,记录对应的反应信号。然后,对每组系列的声音脉冲的反应信号求平均从而获得诱发的平均脑干反应。对于患者的无药物控制测量(即,建立患者的独立基线),测量始于t0处。t1是消耗口服哌醋甲酯且口服哌醋甲酯已经传递至血浆之后的时间。
在图8a中,仅以未修正的声音脉冲进行测量,即,声音刺激仅包括是一系列未修正的声音脉冲72的一个系列。声音刺激被提供给受验者两次(在t0+0和t0+60秒处),且相应的反应信号被记录且诱发平均脑干反应被建立74a,74b。这是在患者未处于哌醋甲酯药物疗法的影响,即,基线状态或控制状态下完成的。测量变量这里是在峰III的振幅的μV为单位所测量的绝对值70。在消耗哌醋甲酯之后,在t1+0处的药物的有效状态时向患者提供声音刺激(相同的30秒系列的未修正的声音脉冲72),且又在t1+60秒处药物被新陈代谢时处于有效状态时向患者提供声音刺激。将记录两次的对应反应信号,且诱发平均脑干反应被建立74c,74d。在该测量中,可建立不可检测到的哌醋甲酯效果。
在图8b中,仅以修正的声音脉冲进行测量,即,声音刺激仅包括为一系列修正的声音脉冲73的一系列。声音刺激被提供给受验者两次(在t0+0和t0+60秒处)且相应的反应信号被记录,且诱发平均脑干反应被建立75a,75b。这是在患者未处于哌醋甲酯药物疗法的影响下,即,基线状态或控制状态时完成的。测量变量这里为在峰III的振幅的μV为单位所测量的绝对值71。在消耗哌醋甲酯之后,在t1+0处的药物的有效状态时向患者提供声音刺激(相同的30秒系列的修正的声音脉冲72),且又在t1+60秒的药物被新陈代谢时处于有效状态时向患者提供声音刺激。相应的反应信号被记录两次,且诱发平均脑干反应被建立75c,75d。在该测量中,不可检测到的哌醋甲酯效果可被建立。
在图8c中,以重复的声音刺激对相对效果92进行测量,该重复的声音刺激包括第一系列未修正的声音脉冲76和连续的第二系列修正的声音脉冲77。向受验者提供两次声音刺激(在t0+0和t+60秒处)。对于每个系列的声音刺激,相应的反应信号被记录,且诱发平均脑干反应被建立93,94。因此,获得了用于每个第一系列未修正的声音脉冲76的第一平均反应信号93和用于每个第二系列修正的声音脉冲77的第二平均反应信号94。在t0+60处和在t1+0秒处,分别对应于在t0+0和t0+60秒处提供给患者的声音刺激的第一平均反应信号93和第二平均反应信号94被进行比较78。当患者未处于哌醋甲酯药物疗法的影响下时,即,控制状态或基线时,提供这两个声音刺激。测量变量以未修正的平均诱发反应79a,79b的百分比形式呈现为修正系列的平均诱发脑干反应。在消耗哌醋甲酯之后,在t1+0处的药物有效状态时向患者提供相同的声音刺激,且再次在t1+60秒处,在药物被新陈代谢的时处于有效状态处,向患者提供声音刺激。再次相应的反应信号被记录,且用于每个声音刺激的每个系列的声音脉冲的第一平均反应信号93和第二平均反应信号94被建立。在t1+60秒和t1+120秒处,第一平均反应信号93和第二平均反应信号94被比较78。现在,可看到可检测的哌醋甲酯效果79c,79d。因此,结论可以是为了在此情况中追踪哌醋甲酯的效果,需要本发明的装置和方法。
在图9中所示的另一个实施例中,用于检测受验者的侧脑干反应状态发展的装置或方法通过脑模式分析被用于物质的盲识别。为此,后面的脑干反应状态为使用前文所述的方法获得的合成数据,其中通过使用基于声音刺激的方法来使测试受验者为他自己的参考,该声音刺激包括第一系列未修正的声音脉冲和至少一个系列的修正的声音脉冲,其中所述第二系列与所述第一系列连续。
可以以许多不同的方式来执行该方法。例如,所有13种声音脉冲可被用在至少两个连续系列的声音脉冲中。通过向受验者重复地提供声音脉冲,将获得合成的诱发侧脑干反应状态模式1000,其导致了受验者的神经元种群的活动的脑干反应轮廓(见图1)。通过将不同的调制和/或修正施加于第二系列声音脉冲的声音脉冲,即,首先以第一调制来重复运行该测试一定的第一时间段,且然后又以不同的调制运行第二时间段,且然后以第三类型的调制运行,等。通过将记录的轮廓与来自于数据库1010的包括来自于从处于不同促精神的化合物、物质或食品的影响下的大群组受验者获得的轮廓种群中的信息的数据相比较,受验者的轮廓与数据库中的编译数据之间的重叠将被发现1020。该重叠将指出测试的受验者处于什么有效的促精神的化合物或物质的影响下1030。
对于特定的促精神的化合物或物质或者促精神的化合物或物质的群组,通过仅包括已知用以诱发侧脑干反应状态的声音刺激和声音刺激的修正,可将测试集中于特定的促精神的化合物(一个或多个)或物质(一个或多个)或食品、或者促精神的化合物(一个或多个)或物质(一个或多个)或食品的群组。
相同的方法可用于获得患者的脑干轮廓且识别已知具有积极效果的相应的治疗,即,特定药物。这可通过获得患者的脑干模式轮廓1000和将其与已知模式和已知的对具有特定类型的脑干模式轮廓的患者具有积极治疗效果的药用药品的数据库相比较1010来完成。
该比较将给出重叠1020,该重叠1020可用于首先识别用于具有脑干模块轮廓1030的患者的合适药物。这可有助于执业医生通过选择对于特定患者最有效的药物和/或剂量来提高疗法的疗法效率。因此,可提供在发现一种工作良好的药物之前,在患者上尝试不同药物所花费的时间的减少。因此,缩短了患者可能由于对于患者的错误药物疗法和/或剂量或低效的药物疗法和/或剂量的使用而不得不遭受痛苦的时间。这还可有助于降低患者经历副作用的风险。
本文在定性方面描述了这些方法,但本发明还可用于运行相同的定量测试。
该方法可包括修正声音脉冲,形成第二系列声音脉冲,包括在该系列声音脉冲的每个声音脉冲的顶部之前、之后或之上添加噪音;和/或通过增大和/或降低第二系列声音脉冲的频率和/或振幅。
该方法可包括基于第一反应信号提供受验者侧脑干反应状态的参考值。
该方法可包括检测对应于所述至少一个第二系列声音脉冲的第二反应信号,以及将第一反应信号与受验者的参考值相比较以确定侧脑干反应状态。
该方法可包括向受验者重复地生成和发送包括至少两个连续系列声音脉冲的声音刺激,该受验者未在促精神的化合物或物质或食物的影响下,且因此建立受验者对第二系列声音脉冲的侧脑干反应状态基线。
该方法可包括重复地生成和发送声音刺激至受验者,以及通过在持续第一时间段的测量时期期间实时地将当前脑干反应状态与基线相比较来监测和确定受验者的脑干反应状态发展以及其中受验者的脑干反应状态发展是与受验者的基线的比较。
该方法可包括确定促精神的化合物或物质或食物或安慰剂对受验者的短时间的效果或影响。
该方法可包括在第一测量时期期间重复地生成和发送声音刺激至受验者,且然后在第二时间段期间,至少第二测量时期随后出现在稍后的时刻,其中在第二时间段内,通过将当前脑干反应状态与先前建立的受验者的基线相比较来确定受验者的脑干反应状态发展。
该方法可包括确定促精神的化合物或物质或食物或安慰剂对受验者的长期治疗效果或影响。
该方法可包括同时地监测对不同声音刺激的不同神经元反应。
在该方法中,所检测到的受验者的侧脑干反应状态可为受验者的侧脑干反应状态的轮廓。
该方法可包括将受验者的轮廓与包括轮廓种群的数据库相比较来确定受验者是否处于促精神的化合物或物质或食物的影响下。
该方法可包括定量地确定促精神的化合物或物质或食物。
在一个实施例中,提供一种具有在其上实现的可由诸如包括在前述系统中的计算机进行处理的计算机程序的计算机可读介质,以便作为对声音刺激的神经元种群的诱发反应模式的函数检测受验者在一个时间段内的侧脑干反应状态发展,该计算机程序包括多个代码段,该代码段包括用于向受验者重复地提供诱发神经元反应模式的声音刺激的第一代码段,其中该声音刺激包括第一系列声音脉冲和至少第二连续系列声音脉冲;第二代码段,其用于通过第一系列声音脉冲来诱发第一反应信号和通过第二系列声音脉冲来诱发第二反应信号;用于检测与神经元反应模式有关的脑干反应信号的第三代码段;以及用于基于第一反应信号与第二反应信号之间的比较来确定侧脑干反应状态发展的第四代码段。
可提供计算机程序以便能够执行前文所述的方法。
听觉脑干反应系统或前述系统或前述方法的用途或使用方法可被提供,以便基于获得的反应的不同来检测物质对脑的效果。物质可为影响精神活动的化合物且效果可由影响精神活动的化合物引起。该物质可为食物且该效果可由食物引起。该物质可为医疗药品且该效果可由该医疗药品引起。该物质可为被给予给人的化学物质且效果可由该化学物质引起。该物质可为草药化合物且效果可由该草药化合物引起。该物质可为人吸入的气体且效果可由该气体引起。该物质可为人遭受到的香味且效果可由该香味引起。
用途或使用方法可包括确定人何时开始察觉到效果。可在受验者觉察到效果之前确定该效果。
听觉脑干反应系统或前述系统或前述方法的用途或使用方法可被提供,用于检测药物疗法何时对人有效果。该药物疗法可为ADHD药物疗法,且效果可通过检测特定神经元的侧脑干反应状态的降低的平均活动来检测。
可提供听觉脑干反应系统或前述系统或前述方法的用途或使用方法用于检测受验者的侧脑干反应状态发展以便通过脑模式分析对物质进行盲识别。
可提供听觉脑干反应系统或前述系统或前述方法的用途或使用方法,用于实时地监测影响精神的化合物或物质或食物或疗法的神经生理学效果。
上文已经参照具体实施例描述了本发明。然而,除上文所述之外的其它实施例同样可能在本发明的范围内。可在本发明的范围内提供通过硬件或软件执行该方法的与上文所述的那些不同的方法步骤。本发明的不同特征和步骤可在除所述的那些之外的其它组合中被组合。本发明的范围仅由所附专利权利要求限制。
Claims (38)
1.一种适于作为对声音刺激的神经元种群的诱发反应模式的函数检测受验者在一个时间段内的侧脑干反应状态的装置,包括:
声音刺激生成单元,其操作成在所述时间段内将相同的声音刺激(10)重复地发送至所述受验者以诱发所述神经元反应模式,其中所述声音刺激(10)包括第一系列未修正的声音脉冲(11)和至少一个第二连续系列的修正的声音脉冲(12);
检测单元,其操作成检测与所述神经元的反应模式有关的脑干反应信号,其中第一脑干反应信号(90)由所述第一系列声音脉冲(11)引起,以及至少一个第二脑干反应信号(91)由所述第二连续系列的修正的声音脉冲(12)引起;
储存单元,其操作成基于所述脑干反应信号来储存信息;
以及控制单元,其操作成在所述时间段内重复地确定对于每个所述声音刺激(10)的所述侧脑干反应状态(14),所述侧脑干反应状态(14)是通过对所述声音刺激(10)的所述第一脑干反应信号(90)与所述至少一个第二脑干反应信号(91)的比较(13)获得的相对值。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一系列的声音脉冲为一系列预定且固定的声音脉冲,其包括构造成诱发所述脑干中的至少一个所述神经元且基于重复的至少一个声音脉冲,以及其中所述声音脉冲诱发所述受验者的脑干神经元的所述种群的活动。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的装置,其特征在于,所述第二系列声音脉冲包括所述第一系列声音脉冲的至少一个修正的声音脉冲,以及其中形成所述第二系列声音脉冲的所述声音脉冲的修正包括或在所述系列的声音脉冲的每个声音脉冲的顶部之前、之后或之上添加噪音;和/或者通过相比于所述第一系列声音脉冲增加和/或降低所述第二系列声音脉冲的频率和/或振幅。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一脑干反应信号(90)对应于所述第一系列的声音脉冲(11),且提供用于所述受验者的侧脑干反应状态的在所述声音刺激(10)内的参考状态信号。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述控制单元适于检测在所述时间段内的所述侧脑干反应状态的发展。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,在包含多个声音脉冲时,所述控制单元操作成根据所述第一系列声音脉冲刺激和所述至少一个第二系列声音刺激确定平均第一脑干反应信号和至少一个平均第二脑干反应信号。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述控制单元操作成同时地监测对不同声音刺激的不同神经元反应。
8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,受验者的所述检测的侧脑干反应状态为所述受验者的侧脑干反应状态的模式轮廓。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述控制单元适于将所述模式轮廓与来自于包含已知轮廓的种群的数据库中的已知轮廓相比较,且适于确定所述受验者是否处于促精神的化合物或物质或食物的影响下。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述控制单元适于定性地和/或定量地确定所述促精神的化合物或物质或食物。
11.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述控制单元适于将所述模式轮廓与来自于包含已知轮廓的种群的数据库中的已知轮廓相比较,且适于确定对于所述受验者的有效疗法和/或治疗。
12.一种适于检测受验者的侧脑干反应状态发展的系统,包括根据权利要求1至权利要求8中任一项所述的装置;
所述系统适于在为第一时间段的时间段内,重复地生成和发送包含第一系列声音脉冲和至少第二连续系列的修正的声音脉冲的声音刺激至所述受验者;以及
所述系统操作成基于对在所述第一时间段内重复的所述声音刺激的所述第一脑干反应信号(90)和所述至少一个第二脑干反应信号(91)的比较,建立所述受验者的侧脑干反应状态基线。
13.根据权利要求12所述的系统,其特征在于,所述系统适于在给予促精神的化合物或物质或食物或安慰剂或疗法之后,在为第二时间段的至少所述时间段内重复地生成和发送所述声音刺激至所述受验者;
其中在持续所述第二时间段的测量时期期间,通过所述系统监测和确定所述受验者的脑干反应状态发展,以及其中对所述受验者的脑干反应状态发展的确定是对当前侧脑干反应状态与所述受验者的所述基线的比较。
14.根据权利要求13所述的系统,其特征在于,所述系统适于确定促精神的化合物或物质或食物或安慰剂或疗法对所述受验者的脑干反应状态的短时间效果或影响。
15.根据权利要求12至权利要求13中任一项所述的系统,其特征在于,所述系统适于至少在具有所述第一时间段的第一测量时期之后的稍后时刻处随后进行的具有第二时间段的第二测量时期,重复地生成和发送所述声音刺激至所述受验者,以及其中所述控制单元操作成将所述受验者的脑干反应状态发展确定为在所述第二测量时期期间所测量的当前侧脑干反应状态与所述受验者的所述基线的比较,其中所述基线是在所述第一测量时期建立的。
16.根据权利要求15所述的系统,其特征在于,所述系统适于确定促精神的化合物或物质或食物或安慰剂对所述受验者的脑干反应状态的长期治疗效果或影响。
17.一种用于作为对声音刺激的神经元种群的诱发反应模式的函数检测受验者在一个时间段内的侧脑干反应状态的方法,其中所述方法包括:
在所述时间段内向所述受验者重复地提供相同的声音刺激,诱发所述神经元反应模式,其中所述声音刺激包括第一系列未修正的声音脉冲和至少第二连续系列的修正的声音脉冲;
通过所述第一系列未修正的声音脉冲来诱发第一脑干反应信号,以及通过所述第二系列的修正的声音脉冲来诱发第二脑干反应信号;
检测与所述神经元反应模式有关的所述第一和第二反应信号;以及
基于在所述声音刺激的每个中的所述第一脑干反应信号与所述第二脑干反应信号之间的比较,重复地确定在所述时间段内所述侧脑干反应状态作为相对值,其中所述方法包括:生成包括一系列预定且固定的声音脉冲且基于总是相同的声音脉冲的所述声音刺激的重复的所述第一系列的声音脉冲,以及其中所述声音脉冲确定所述受验者的脑干神经元活动的活动,和/或生成包括所述第一系列声音脉冲的至少一个修正的声音脉冲的所述第二系列声音脉冲。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,对所述受验者的侧脑干反应状态提供所述声音刺激内的参考状态信号,所述受验者的侧脑干反应状态为对应于所述第一系列声音脉冲的所述第一脑干反应信号。
19.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,确定所述侧脑干反应状态在所述时间段内的发展。
20.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,当所述第一系列声音刺激和所述至少第二系列声音刺激包含多个声音脉冲时,确定平均第一脑干反应信号和至少平均第二脑干反应信号。
21.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,检测受验者的所述侧脑干反应状态是所述受验者的侧脑干反应状态的模式轮廓。
22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,将所述模式轮廓与来自于包含已知轮廓的种群的数据库中的已知轮廓相比较,且确定所述受验者是否处于促精神的化合物或物质或食物的影响下。
23.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,定性地和/或定量地确定所述促精神的化合物或物质或食物。
24.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,将所述模式轮廓与来自于包含已知轮廓的种群的数据库中的已知轮廓相比较,且确定对于所述受验者的有效疗法和/或治疗。
25.根据权利要求17至权利要求21中的任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
通过在第一时间段内重复地生成和发送所述声音刺激至所述受验者来建立所述受验者的侧脑干反应状态基线,所述声音刺激包含所述第一系列的声音脉冲和至少所述第二连续系列的修正的声音脉冲,所述受验者未处于促精神的化合物或物质或食物或疗法的影响下。
26.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在给予促精神的化合物或物质或食物或安慰剂或疗法之后,在至少第二时间段内重复地生成和发送所述声音刺激至所述受验者;
在持续所述第二时间段的测量时期期间,实时地监测和确定所述受验者的脑干反应状态发展,以及其中对所述受验者的脑干反应状态发展的确定是当前侧脑干反应状态与所述受验者的所述基线的比较。
27.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,确定促精神的化合物或物质或食物或安慰剂或疗法对所述受验者的脑干反应状态的短时间效果或影响。
28.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,至少随后在具有所述第一时间段的第一测量时期之后的稍后时刻处的具有第二时间段的第二测量时期进行所述重复地生成和发送所述声音刺激至所述受验者;
通过将在所述第二测量时期测量的当前侧脑干反应状态与所述受验者的所述基线相比较来确定所述受验者的脑干反应状态发展,其中在所述第一测量时期建立所述基线。
29.根据权利要求28所述的方法,其特征在于,确定促精神的化合物或物质或食物或安慰剂对所述受验者的脑干反应状态的长期治疗效果或影响。
30.根据权利要求26或权利要求28所述的方法,其特征在于,所述方法包括在所述受验者未处于促精神的化合物或物质或食物或疗法的影响下时,在所述第一时间段期间建立所述基线;在将促精神的化合物或物质或食物或安慰剂或疗法给予所述受验者之后的所述第二时间段期间进行测量。
31.一种听觉脑干反应系统、或根据权利要求1至权利要求11中任一项所述的装置、或根据权利要求12至权利要求16中任一项所述的系统的用途,用于基于获得的脑干反应状态的不同来检测物质对人脑的效果,其中所述物质为影响精神活动的化合物且所述效果由所述影响精神活动的化合物引起,或其中所述物质为食物且所述效果由所述食物引起,或其中所述物质为医疗药品且所述效果由所述医疗药品引起,或其中所述物质为给予所述人的化学物质且所述效果由所述化学物质引起,或其中所述物质为草药化合物且所述效果由所述草药化合物引起,或其中所述物质为由所述人吸入的气体且所述效果由所述气体引起,或其中所述物质为所述人遭受的香味且所述效果由所述香味引起;以及包括确定所述人何时开始察觉到所述效果,其中在所述人觉察到所述效果之前确定所述效果。
32.一种根据权利要求19到30中任一项所述的方法的用途,用于基于获得的脑干反应状态的不同来检测物质对人脑的效果,其中所述物质为影响精神活动的化合物且所述效果由所述影响精神活动的化合物引起,或其中所述物质为食物且所述效果由所述食物引起,或其中所述物质为医疗药品且所述效果由所述医疗药品引起,或其中所述物质为给予所述人的化学物质且所述效果由所述化学物质引起,或其中所述物质为草药化合物且所述效果由所述草药化合物引起,或其中所述物质为由所述人吸入的气体且所述效果由所述气体引起,或其中所述物质为所述人遭受的香味且所述效果由所述香味引起;以及包括确定所述人何时开始察觉到所述效果,其中在所述人觉察到所述效果之前确定所述效果。
33.使用听觉脑干反应系统、或根据权利要求1至权利要求11中任一项所述的装置、或根据权利要求12至权利要求16中任一项所述的系统的方法,用于基于获得的脑干反应状态的不同来检测物质对人脑的效果,其中所述物质为影响精神活动的化合物且所述效果由所述影响精神活动的化合物引起,或其中所述物质为食物且所述效果由所述食物引起,或其中所述物质为医疗药品且所述效果由所述医疗药品引起,或其中所述物质为给予所述人的化学物质且所述效果由所述化学物质引起,或其中所述物质为草药化合物且所述效果由所述草药化合物引起,或其中所述物质为由所述人吸入的气体且所述效果由所述气体引起,或其中所述物质为所述人遭受的香味且所述效果由所述香味引起;以及包括确定所述人何时开始察觉到所述效果,其中在所述人觉察到所述效果之前确定所述效果。
34.使用根据权利要求19到30中任一项所述的方法的方法,用于基于获得的脑干反应状态的不同来检测物质对人脑的效果,其中所述物质为影响精神活动的化合物且所述效果由所述影响精神活动的化合物引起,或其中所述物质为食物且所述效果由所述食物引起,或其中所述物质为医疗药品且所述效果由所述医疗药品引起,或其中所述物质为给予所述人的化学物质且所述效果由所述化学物质引起,或其中所述物质为草药化合物且所述效果由所述草药化合物引起,或其中所述物质为由所述人吸入的气体且所述效果由所述气体引起,或其中所述物质为所述人遭受的香味且所述效果由所述香味引起;以及包括确定所述人何时开始察觉到所述效果,其中在所述人觉察到所述效果之前确定所述效果。
35.听觉脑干反应系统、或根据权利要求1至权利要求11中任一项所述的装置、或根据权利要求12至权利要求16中任一项所述的系统的用途,用于检测药物治疗对人何时有效果,且通过检测其特定神经元的侧脑干反应状态的降低的平均活动来检测所述效果;和/或其中所述用途是用于检测受验者的侧脑干反应状态以便通过脑模式分析对物质进行盲识别;和/或其中所述用途用于实时地监测促精神的化合物或物质或食物或疗法的神经生理学效果。
36.根据权利要求19到30中任一项的方法的用途,用于检测药物治疗对人何时有效果,且通过检测其特定神经元的侧脑干反应状态的降低的平均活动来检测所述效果;和/或其中所述用途是用于检测受验者的侧脑干反应状态以便通过脑模式分析对物质进行盲识别;和/或其中所述用途用于实时地监测促精神的化合物或物质或食物或疗法的神经生理学效果。
37.使用听觉脑干反应系统、或根据权利要求1至权利要求11中任一项所述的装置、或根据权利要求12至权利要求16中任一项所述的系统的方法,用于检测药物治疗对人何时有效果,且通过检测其特定神经元的侧脑干反应状态的降低的平均活动来检测所述效果;和/或其中所述用途是用于检测受验者的侧脑干反应状态以便通过脑模式分析对物质进行盲识别;和/或其中所述用途用于实时地监测促精神的化合物或物质或食物或疗法的神经生理学效果。
38.使用根据权利要求19到30中任一项的方法的方法,用于检测药物治疗对人何时有效果,且通过检测其特定神经元的侧脑干反应状态的降低的平均活动来检测所述效果;和/或其中所述用途是用于检测受验者的侧脑干反应状态以便通过脑模式分析对物质进行盲识别;和/或其中所述用途用于实时地监测促精神的化合物或物质或食物或疗法的神经生理学效果。
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Families Citing this family (6)
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US20150351657A1 (en) * | 2013-01-17 | 2015-12-10 | Sensodetect Ab | Method And System For Monitoring Depth Of Anaesthesia And Sensory Functioning |
DE102019220224A1 (de) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | Siemens Healthcare Gmbh | Überwachungssystem zur Überwachung eines Patienten und Verfahren zum Betrieb des Überwachungssystems |
CN113419626B (zh) * | 2021-06-17 | 2023-03-28 | 深圳大学 | 基于声音刺激序列的稳态认知响应分析的方法、装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6493576B1 (en) * | 1996-06-17 | 2002-12-10 | Erich Jaeger Gmbh | Method and apparatus for measuring stimulus-evoked potentials of the brain |
US6556861B1 (en) * | 2000-11-20 | 2003-04-29 | New York University | Fetal brain monitor |
WO2006122304A1 (en) * | 2005-05-11 | 2006-11-16 | Bio-Logic Systems Corp. | Neurophysiological central auditory processing evaluation system and method |
CN101094608A (zh) * | 2004-12-08 | 2007-12-26 | 精神分裂症研究有限公司 | 用于诊断脑干病症的系统和方法 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5287859A (en) * | 1992-09-25 | 1994-02-22 | New York University | Electroencephalograph instrument for mass screening |
US5995868A (en) * | 1996-01-23 | 1999-11-30 | University Of Kansas | System for the prediction, rapid detection, warning, prevention, or control of changes in activity states in the brain of a subject |
GB0003853D0 (en) * | 2000-02-19 | 2000-04-05 | Diagnostic Potentials Limited | Method for investigating neurological function |
US6331164B1 (en) * | 2000-03-17 | 2001-12-18 | Etymotic Research, Inc. | Hearing test apparatus and method having adaptive artifact rejection |
US7399282B2 (en) * | 2000-05-19 | 2008-07-15 | Baycrest Center For Geriatric Care | System and method for objective evaluation of hearing using auditory steady-state responses |
TW456610U (en) * | 2000-07-12 | 2001-09-21 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | Socket connector |
EP1414343B1 (en) * | 2001-07-11 | 2009-06-03 | CNS Response, Inc. | Method for predicting outcome of treatments |
WO2003037212A2 (en) * | 2001-10-30 | 2003-05-08 | Lesinski George S | Implantation method for a hearing aid microactuator implanted into the cochlea |
US6743183B1 (en) * | 2002-04-17 | 2004-06-01 | Massachusetts Eye & Ear Infirmary | Simultaneous stimulation of an auditory system |
JP4096652B2 (ja) * | 2002-07-30 | 2008-06-04 | 三菱ふそうトラック・バス株式会社 | 増圧型燃料噴射装置 |
JP4287416B2 (ja) * | 2005-08-03 | 2009-07-01 | 株式会社東芝 | 電子放出装置 |
WO2007050780A2 (en) | 2005-10-24 | 2007-05-03 | John Bell | Neurologic system and associated methods |
US7647098B2 (en) | 2005-10-31 | 2010-01-12 | New York University | System and method for prediction of cognitive decline |
US20090220425A1 (en) | 2006-01-19 | 2009-09-03 | Drexel University | Method to Quantitatively Measure Effect of Psychotropic Drugs on Sensory Discrimination |
US20080016757A1 (en) * | 2006-06-02 | 2008-01-24 | Kriech Anthony J | Reagent composition and method for reclaiming carbonaceous materials from settling ponds and coal preparation plants |
AU2007272309B2 (en) | 2006-07-12 | 2013-04-18 | The University Of Queensland | Method of acquiring a physiological response |
US20080167571A1 (en) * | 2006-12-19 | 2008-07-10 | Alan Gevins | Determination of treatment results prior to treatment or after few treatment events |
WO2009079366A2 (en) * | 2007-12-18 | 2009-06-25 | New York University | System and method for assessing efficacy of therapeutic agents |
US20090312663A1 (en) * | 2008-06-13 | 2009-12-17 | New York University | System and Method for Neurometric Analysis |
JP2011251058A (ja) * | 2010-06-03 | 2011-12-15 | Panasonic Corp | 聴性定常反応測定方法および測定装置 |
-
2010
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2013
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6493576B1 (en) * | 1996-06-17 | 2002-12-10 | Erich Jaeger Gmbh | Method and apparatus for measuring stimulus-evoked potentials of the brain |
US6556861B1 (en) * | 2000-11-20 | 2003-04-29 | New York University | Fetal brain monitor |
CN101094608A (zh) * | 2004-12-08 | 2007-12-26 | 精神分裂症研究有限公司 | 用于诊断脑干病症的系统和方法 |
WO2006122304A1 (en) * | 2005-05-11 | 2006-11-16 | Bio-Logic Systems Corp. | Neurophysiological central auditory processing evaluation system and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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