Описание изобретения
СВЧ-модулятор альфа-ритмов головного мозга
Изобретение относится к области здравоохранения, преимущественно к психиатрии и неврологии.
Известен способ воздействия на собственные биоритмы головного мозга, заключающийся в ритмической сенсорной стимуляции, а также устройства реализующие данный способ.
Наиболее близким к изобретению является устройство, осуществляющее воздействие на собственные биоритмы головного мозга посредством приложения к определенным участкам кожного покрова человека электрических импульсов соответствующей частоты и амплитуды.
Электрический ток недостаточно эффективно воздействует на собственные биоритмы мозга, а также неспособен оказывать воздействие на глубинные структуры мозга вследствие ослабления. Применение электроимпульсной модуляции требует надежного физического контакта электродов с кожей человека, что затрудняет ее применение в нестационарных условиях, создает неудобства пациенту и персоналу, и снижает технико-экономические показатели устройства в целом.
Целью изобретения является повышение эффективности модуляции собственных биоритмов мозга, расширение функциональных возможностей и устранение перечисленных недостатков.
Это достигается путем применения способа прямого воздействия на собственные биоритмы головного мозга человека посредством неионизированного электромагнитного излучения СВЧ-диапазона, активно модулированного в области частот соответствующих ритмов.
Способ заключается в воздействии на человеческий мозг электромагнитным полем сверхвысокой частоты, модулированным в области частот собственных биоритмов мозга. Это вызывает изменение частоты и амплитуды собственных биоритмов мозга в соответствии с модулирующим сигналом. Если частота и амплитуда модулирующего сигнала изменяются во времени, так же будут изменяться и биоритмы мозга. После снятия воздействия изменения в частоте и амплитуде биоритмов сохраняются в течение длительного времени.
СВЧ-излучение обладает многогранным биологическим действием. Оно практически не экранируется природными тканями, что позволяет равномерно воздействовать на весь организм. Воздействие СВЧ-излучения на ЦНС складывается из следующих факторов: индукция электрических колебаний, которые в свою очередь воздействуют на нейроны, и непосредственное воздействие. Некоторую роль играет также химическое действие СВЧ-излучения.
Электрические колебания возбуждаются равномерно по всему объему мозга вследствие малого затухания излучения, а не только в поверхностном слое, как при электроимпульсной модуляции. В зависимости от формы излучателя возможна концентрация СВЧ-излучения в конкретной области мозга.
Непосредственное действие основано на том, что нейроны являются детекторами СВЧ-излучения. Воздействие модулированного СВЧ-поля на нейрон приводит к изменению его активности в соответствии с изменениями модулирующего сигнала. Резонансная частота отдельного нейрона находится в области сверхвысоких частот, в то время как резонансная частота нейронной сети составляет порядка нескольких герц. Вследствие этого мозгом производится детектирование СВЧ-колебаний и выделение низкочастотной модуляционной составляющей, воздействующей на биоритмы (биоритм – частота импульсации нейронной сети, состоящая из усредненных частот импульсации отдельных нейронов).
Биоритмы делятся на 5 основных типов:
1. Бета > 13 Гц – обычное состояние сознания и бодрствования.
2. Альфа 8 – 12 Гц – легкая релаксация, «суперобучение», позитивное мышление.
3. Тета 4 – 7 Гц – глубокая релаксация, медитация, повышение памяти и концентрации.
4. Дельта 1 – 3 Гц – глубокий сон, сновидения, усиление имунных функций.
5. Гамма 200+ Гц – неизвестно, предположительно отвечают за высшую интегративную деятельность мозга.
Примеры использования.
Релаксация и облегчение стресса – от 5 до 10 Гц для различных уровней релаксации.
Медитация – между 4 и 7 Гц.
Улучшение структуры сна – любые альфа и тета частоты (от 8 до 4 Гц) в течение 30 – 45 минут.
Терапия бессонницы – первые 30 минут между 4 и 6 Гц, следующие 30 минут ниже 3,5 Гц, затем от 1,5 до 2,5 Гц в течение сна.
Усиление чувства удовлетворенности – тета (4 – 7 Гц) ежедневно, по 45 минут.
Творческая визуализация – около 6 Гц для начала, затем – 10 Гц.
Облегчение мигреней и головных болей – различные альфа и тета комбинации.
Уменьшение симптомов депрессии – альфа и тета (в основном тета) комбинации.
Самогипноз – от 8 до 10 Гц.
«Суперобучение» – от 7 до 9 Гц для облегчения восприятия.
Подсознательное программирование – от 5 до 7 Гц в сочетании с подпороговым сенсорным воздействием.
Улучшение интуиции – тета частоты (4 – 7 Гц).
Достижение высших состояний сознания – тета, ежедневно по 30 минут.
Быстрое освежение после трудного дня – нижние альфа, 8 – 10 Гц, в течение 15 минут.
Усиление имунной системы – ежедневная релаксация на альфа и тета комбинациях.
Структурная схема устройства приведена на фигуре. Устройство работает следующим образом. СВЧ-генератор (1) вырабатывает синусоидальные электрические колебания сверхвысокой частоты (порядка 10 ГГц), которые поступают на модулятор (2), осуществляющий их модулирование колебаниями низкой частоты, поступающими от НЧ-генератора (3). Модулированные колебания подаются на усилитель (4) мощности (порядка 10 Вт), который усиливает их и передает на излучатель (5), преобразующий их в неионизированное электромагнитное поле сверхвысокой частоты. Блок управления (6) осуществляет оперативное управление параметрами работы перечисленных блоков. Блок управления оборудован цифровым интерфейсом (7) для подключения компьютера, оснащенного соответствующим программным обеспечением, или специализированного пульта управления, позволяющего работать по заданной оператором программе. Органы управления (8) предназначены для изменения параметров работы устройства вручную. Блок питания (9) обеспечивает все блоки устройства стабилизированным напряжением, необходимым для их работы.
Блок управления управляет следующими параметрами: частотой и глубиной модуляции, видом модуляции (частотной или амплитудной), радиочастотой, выходной мощностью. Для управления этими параметрами помимо ручных органов управления предусмотрены также аналоговые входы. Также предусмотрен аналоговый вход для подачи внешнего модулирующего сигнала.
Излучатель может иметь конструкцию в форме рупора для создания равномерного пространственного распределения СВЧ-поля, либо в форме полусферы из экранирующего материала с закрепленными на внутренней поверхности элементарными трубчатыми излучателями, что позволяет, изменяя сигнал на них, гибко управлять пространственной конфигурацией поля, воздействуя только на определенные отделы мозга.
Выбор частоты на уровне 10 ГГц обусловлен повышением проникающей способности и более эффективным воздействием, что позволяет снизить требуемую мощность и время воздействия, а также отсутствием помех в области промышленных диапазонов и легкостью экранирования.
Наиболее эффективна следующая техника применения устройства:
1. «Синхронизация» 5 мин. плавное возрастание немодулированного СВЧ-излучения.
2. «Захват» 10 мин. плавное изменение (качание) частоты модуляции от начала до конца диапазона и наоборот.
3. «Установка» 5 мин. плавное изменение частоты модуляции до заданного значения.
4. «Удержание» 20 мин. заданное значение частоты модуляции.
5. «Закрепление» 10 мин. плавное снижение глубины модуляции.
6. «Релаксация» 5 мин. плавное ослабление немодулированного СВЧ-излучения.
Стадии установки и удержания могут повторяться несколько раз. В этом случае фаза удержания сокращается до 10 мин.
Использование устройства позволяет эффективно воздействовать на собственные биоритмы и общий тонус человеческого мозга и его отдельных участков, что необходимо при терапии различных патологических состояний и заболеваний, а также в значительной степени повысить эффективность различных психотерапевтических техник (гипноз, психопрограммирование и др.). Возможна модификация установки для применения ее неподготовлеными пользователями с целью психологической разгрузки, релаксации, повышения умственной работоспособности, активизации памяти и пр. Совместное использование со свето-звуковыми и электроимпульсными установками повышает эффективность проводимой терапии.