ソニーが作った他人の感覚を自分に投影する方法
Method and system for forming an acoustic signal from neural timing difference data
神経タイミング差データから音響信号を形成する方法およびシステム
US6584357B1
抽象
視覚、聴覚、味覚、嗅覚、触覚などの感覚データを人間の脳の神経発火時間差に変換し、音響信号を使用して神経発火時間差を生成するための非侵襲的なシステムとプロセス。 神経発火時間差、音響信号、およびユーザーの応答マップに関連するデータは、メモリに保存できます。 ユーザーの応答マップを使用して、計算された神経発火時間差をより正確に正しい神経位置にマッピングすることができます。
説明
関連出願への相互参照
本出願は、米国特許出願第０８ ／ ０７，０７５号に関連する。 「人間の神経皮質に感覚データを生成するための方法およびシステム」という題名の米国特許出願第09 / 690,571号。その全体。
発明の背景
発明の分野
本発明は、感覚体験を生成するための方法およびシステムに関する。特に、本発明は、神経タイミング差データから音響信号を形成する方法およびシステムに関する。
2.関連技術の説明
人間の神経系で神経活動を生成する従来の技術は、外科的インプラントを必要とします。インプラントは、人間の神経皮質などの人間の神経系の一部と電子インパルスを相互作用させ、それによって人間の神経皮質の神経活動を引き起こす電子接続およびワイヤを備えてもよい。研究者は、聴覚感覚データをco牛チャンネルに、視覚データを視覚皮質にマッピングすることに成功しています。
従来の侵襲的手法にはいくつかの欠点があります。第一に、外科用インプラントは、手術中および/または手術後に患者の外傷および合併症を引き起こす可能性があります。第二に、特に新しい技術が開発された場合、追加または進行中の手術が必要になる場合があります。
概要
本発明は、音響信号を使用して感覚データ、例えば、人間の神経皮質内／上にある視覚、聴覚、味覚、嗅覚または触覚を生成する非侵襲的システムおよびプロセスを提供することにより、前述の欠点を解決する。システムは、神経タイミング差データから音響信号を形成します。
このシステムの利点の1つは、個々のユーザーへの適応性です。人間の脳にはいくつかの類似点がありますが、サイズ、形状、畳み込み数などが異なる場合があります。本システムは、較正可能なコンポーネントと、個々のユーザーごとにカスタマイズ可能な音響信号のライブラリで構成されます。システムは、視覚障害および/または聴覚障害のユーザーが少なくともいくつかの視覚および/または聴覚感覚を体験できるように有利に構成される。
このシステムのもう1つの利点は、視覚障害者や聴覚障害者などの人がライブまたは記録された画像や音声を体験するのを支援するための侵襲的な手術が必要ないことです。
システムの一実施形態は、一次変換器アレイと二次変換器アレイを含む。一次トランスデューサアレイは、コヒーレントまたはほぼコヒーレントな信号源として機能します。二次変換器アレイは、一次変換器からのエネルギーを所望のパターンで神経皮質に形作り、焦点を合わせ、変調する制御可能な音響回折パターンとして機能します。二次トランスデューサーは、一次アレイ放射に対して位相と振幅がシフトする音響エネルギーを放射します。
エネルギーの投影された超音波感覚パターンは、神経皮質に投影されたパターンの各部分が低周波で個別にパルスされるように構成されています。システムは、一次および二次トランスデューサアレイエレメントの放射エネルギー間の位相差を制御することにより、低周波パルスを生成します。低周波数でパルス化された超音波信号は、皮質の神経発火タイミングに影響します。人は目が見えないか目を閉じているかもしれませんが、視覚野のニューロンはまだ発火しています。神経発火タイミングの変化は、変化した発火時間と皮質内のニューロンの位置に応じて、さまざまな感覚体験を誘発します。皮質のいくつかの感覚野のマッピングは知られており、現在の外科的侵襲技術で使用されています。本システムは、皮質の1つ以上の選択された位置に1つ以上の選択されたパターンで低周波数でパルス化された超音波エネルギーを適用することにより、認識可能な感覚体験を誘発する。
本発明の一態様は、脳内の神経発火時間を変更するように構成された音響信号に関連するデータを保存する方法に関する。この方法は、脳に第１の音響信号を非侵襲的に投射することを含む。最初の音響信号は、脳内の最初の神経位置での神経発火時間に影響します。この方法は、ユーザーの感覚反応と第1の音響信号に関連するデータをメモリに保存します。この方法は、脳に第2の音響信号を非侵襲的に投影し、ユーザーの感覚反応と第2の音響信号に関連するデータをメモリに保存します。
本発明の別の態様は、脳内の神経発火時間を変更するように構成された音響信号に関連するデータを保存するシステムに関する。システムは、脳内の1つまたは複数の神経位置での1つまたは複数の神経発火時間に影響を及ぼす第1および第2の音響信号を脳に非侵襲的に投影するように構成されたトランスデューサシステムを含む。変換器システムに結合された信号発生器。そして、信号発生器に結合されたメモリ。メモリは、以下を保存するように構成されています。第1および第2音響信号に関連するデータ。そして、第１および第２の音響信号によって生成されるユーザーの感覚応答。信号発生器は、脳内の神経発火時間差を生成するように構成された信号に関連するメモリ内のデータを選択するように構成され、トランスデューサシステムは、脳内の神経発火時間差を生成するために信号を適用するように構成される。
本発明は、添付の図面と併せて、以下の詳細な説明を考慮すると、より完全に理解されるであろう。
