Brevet FR2233745A1 — publié le 19750110

La présente invention concerne un dispositif fournissant une tension sinusoidale réglable, dont la fréquence est de 5 à 18 hertz environ et l'amplitude de O à 4 volts efficaces avec un débit suffisant pour l'injection par des électrodes de contact sur la boite crânienne Ce générateur de courant alternatif réglable et de voltage réglable a plusieurs possibilités d'utilisation dont l'une est de produire un rythme de 8 à 14 cycles par seconde, rythme analogue au rythme électroencéphalographique de lthomme, nommé classiquement rythme alpha.Ce rythme global de l'activité cérébrale humaine correspond, chez la plupart des sujets du type dit "réactif" à un niveau de vigilance abaissé, "subvigile", et aux états psychologiques nhyponoMdes". Ces états psychologiques présentent, parmi leurs caractéristiques cliniques et subjectives, celle de laisser les associations d'idées ou d'images s'effectuer librement. Le rythme alpha est aussi l'expression électroencéphalographique des états de relaxation ou de décentration, de certains états dits de méditation et des états dits hyponoides, hypnoïdes, hypnotiques ou sophroniques. L'invention a pour objet un générateur permettant d'injecter un rythme alpha dans l'encéphale du sujet, par l'intermédiaire de deux électrodes en contact avec le cuir chevelu, afin d'obtenir l'un des états hyponoides ci-dessus rappelés. L'utilisation du générateur selon 11 invention peut faciliter les états de relaxation musculaire et de détente psychosensorielle dits hypnotiques, sophroniques ou de méditation. Chacun de ces états peut être exploité comme une mise en condition propice au libre surgissement d'images oniriques de veille recherché par les techniques d'imagerie mentale, de rêve éveillé ou d1 imagination active, ceci soit en vue de développement psychologique, soit en vue d'une meilleure efficacité psychothérapique -parce qu'il permet notamment d'obtenir des réponses plus intenses aux stimili visuels, olfactifs ou auditifs (musicothérapie)-, soit encore en vue d'une mise en condition pour des anesthésies hypnotiques ou sophroniques générales ou localisées. Le générateur selon l'invention qui permet le passage d'un niveau vigile à un niveau subvigile, peut aussi, dans certains cas, permettre de conduire le sujet aux états hypnagogiques et mésovigiles par une diminution de l'amplitude du rythme alpha et de sa fréquence. Il permet d'obtenir plus aisément les états d'assoupissement ou d'endormissement. La fréquence la plus élevée produite par le générateur est analogue à la fréquence électroencéphalographique dite classiquement "réaction d'arrdt (30 à 40 cycles par seconde) Elle permet de faciliter l'accès aux états vigiles et de focalisation d'attention et aussi, partant de ceux-ci, d'induire, par diminution progressive de la fréquence, les rythmes subvigiles et mésovigiles. Pour toutes les raisons exposées, le générateur selon l'invention peut être utilisé dans toutes les techniques recherchant l'es- thésiogénie. Il est ainsi l'auxiliaire précieux des psychiatres, psychanalystes, psychothérapeutes, médecins de somatopsychique et de psychosomatique, dentistes, kinésithérapeutes, rééducateurs de psychomotricité, enseignants de yoga, musicothérapeutes et praticiens des techniques utilisant des sons (sophrologie, méthode du Dr. Tomatis). L'utilisation du générateur peut aussi convenir aux techniques d'expression corporelle, scénique, musicale, individuelle ou de groupe. L'appareil peut~8tre aussi utilisé solitairement. Un des nombreux avantages de l'appareil est sa commodité d'utilisation, car l'appareil comporte sa propre alimentation interne par pile, réalisant du même coup la portabilité et la sécurité électrique. Par rapport à un appareil alimenté sur le secteur 220 volts on a aucun risque d'électrocution. L'appareil de la présente invention est alimenté soit par une ou plusieurs piles soit par une batterie rechargeable. L'appareil comprend deux circuits intégrés C11 et CI2, faisant fonction d'amplificateurs opérationnels, qui constituent l'os- cillateur générant la fréquence voulue. Celle-ci peut titre réglée par un potentiomètre. L'un des circuits intégrés fournit un signal triangulaire tandis que l'autre fournit en un autre point un signal carré dont l'amplitude est imposée par un circuit composé de 4 diodes et de 2 transistors. Le montage des deux circuits CI, et CI2 est tel que le signal triangulaire est écrêté dans ce même circuit de façon à obtenir finalement un signal très proche d'une sinusoïde. Ce signal, avant la sortie effective, est appliqué à un potenti6mè- tre puis soumis à une amplification, en particulier dans un troisiè- me circuit intégré. Un des autres avantages de cet appareil est que son fonctionnement est rapide à la mise sous tension et est stable dans le temps, ce que ne permet pas un montage oscillateur sinusoïdal direct à cause de la constante de temps de la régulation d'amplitude, nécessairement élevée. Le circuit de limitation et écr8tage commun au signal carré et au signal triangulaire permet d'obtenir la stabilité de forme d'onde en fonction de la température et de la tension des piles0 Le fait que la même tension alimente tous les circuits intégrés réalise automatiquement la stabilité de fréquence en fonction de la tension des piles. On-a illustré le générateur selon la présente invention, dans la suite de la description, en référence aux dessins annexés dans lesquels Figo 1 est un schéma du générateur d'onde alpha, Fig. 2 représente les différentes formes de signaux délivrés, Fige 2A représente le signal triangulaire délivré en A;; Fig. 2B représente le signal carré délivré en B, Fig. 2C représente le signal triangulaire écrêté en C et D, Figo 3 représente le circuit d'alimentation, dans le cas où suivant le mode préféré de réalisation de l'invention on utilise comme alimentation une seule pile de 9 volts, Bingo 4 représente les signaux carrés délivrés aux différents points E, F, G et H du circuit d'alimentation, les signaux carrés en E, F, G et H étant respectivement représentés sur les figures 4E, 4F, 4S et 4H. Sur les dessins, on a adopté les représentations conventionnelles des composants des circuits électroniques. Ainsi, si l'un desdits composants n'apparaît pas dans la description, le fait qu'il soit représenté distinctement sur les figures annexées impliquera qu'il est également contenu dans la présente description, Belon l'invention, le générateur est prévu pour délivrer une fréquence comprise entre 5 et 40 cycles/seconde, on obtient cette fréquence par un oscillateur constitué par deux circuits intégrés CI1 et CI#; lesdits circuits faisant fonction d'amplificateurs opérationnels. L'amplificateur opérationnel CI1 est monté en intégrateur linéaire avec la résistance R2 et la capacité C1 A étant un point situé à la sortie de l'amplificateur opérationnel CI1; ce dernier fournit en A un signal triangulaire représenté sur la figure 2Ao l'amplificateur opérationnel CI2 est monté en comparateur de tension à hystérésis, B étant un point situé à la sortie de l'amplificateur opérationnel CI2; ce dernier fournit en B un signal carré dont ltamplitude est imposée par une partie du circuit constitué par deux transistors et quatre diodes du type iN 914 par exemple, le transistor 1 est du type PNP tandis que le transistor T2 est du type SPIN. l'amplitude de l'alternance positive du signal carré en B est régie par la combinaison diode-transistor D2-T1 et l'amplitude de l'alternance négative est imposée par D4-T20 En A est fourni par l'amplificateur opérationnel CI1 un signal triangulaire qui est écrêté par la combinaison diode-transistor D1-T1 pour l'alternance positive et par t)3-T2 pour l'alternance négative. Le point C étant situé en amont de la diode D1, on obtient en ce point C le signal triangulaire écrêté (Fig, 2C),signal très proche d'une sinusoïde0 Ce signal triangulaire écrêté est appliqué à un potentiomètre P2 pour régler l'amplitude puis à un amplificateur opérationnel de sortie CI3. Ala sortie, on branche des électrodes qui sont, pendant le fonctionnement de l'appareil, mises en contact avec la boite crânienne. Pour la commodité d'utilisation, l'appareil comporte sa propre alimentation interne par piles. L'alimentation est réalisée soit par quatre piles plates de.4,5 volts soit par deux piles de 9 volts ou éventuellement par batteries rechargeables. Suivant le mode préféré de réalisation de l'invention on utilise comme alimentation une seule pile de 9 volts, ce qui permet au dispositif d'entre moins volumineux et plus léger; on a ainsi un appareil portatif commode grâce à la réduction du poids et de l'en- combrement de l'appareil. Comme l'amplitude de tension de sortie nécessaire est de 4 volts efficaces, c'est-à-dire environ 12 volts crête à crête, On doit fournir une tension d'alimentation supérieure à 12 volts. On choisit par exemple une tension d'alimentation de 18 volts crête à crête que l'on répartit en +9 volts et -9 volts par rapport à la masse. On utilise donc une seule pile de 9 volts et on réalise grâce à un circuit la tension symétrique en polarité. Ce circuit, schématisé sur la figure 3, est un montage multivibrateur et redresseur Le montage multivibrateur est un montage complémentaire NPN-PNP constitué par quatre transistors Tg, T4, T5 et T6, , les transistors T -T étant de type. PNP et les transistors T5-T6 de type TJPN, On obtient aux deux sorties E et F du multivibrâteur à montage complémentaire NPN-PNP des signaux carrés, représentés sur les figures 4E et 4F, dont la fréquence est d'environ 5000 Hz, et dont les phases sont en opposition. Lesdits signaux aux points E et F sont soumis à un montage de redresseur en pont formé des quatre diodes D5, Drr 17 et D8 et on retrouve aux points G et H les signaux carrés représentés sur les figures 4G et-4H, dont l'amplitude est de -9 volts et la polarité est négative; cette tension est filtrée par le condensateur C7. À titre d'exemple purement illustratif, on indique ci-après les caractéristiques des circuits des figures 1 et 3 qui permettent d'obtenir un générateur de fréquences comprises entre 5 et 18 hertz environ. Il doit être bien entendu que le choix des composants permet d'obtenir toutes les valeurs de fréquences entre 5 et 40 hertz. Le Tableau I fournit dans un cas particulier les caractéristiques complètes du circuit du générateur (Figure 1)o le Tableau Il fournit celles du circuit d'alimentation (Figure 3). TABlEAU I R1 100 E aQ R10 10 K XL R2 100 E 2E R1 15 E R3 62 K J2L R12 47 K JL R4 33tISL R13 22 K fL R5 47 K JCL R14 1 E Q R6-R'6 2 K CL C1 0,1/uS R7 10 K Q 1 2 3 4 9 4 > 10K l9L 1 2N2907 g9 15K AQ T2 2g2222 CI1-CI2-CI3 #A741 TABlEAU Il R15 10 E CL D5-D6-D7-D8 0A85 R16 10 K n. T3-T4 2g2905 R17 10 EXE fl T5-T6 2N2219 R18 10 K fl 2 22 16 V R19 10 K 19L C3 22 nF R20 10 K Q C4 22 nF R21 1 E Q C5 47 nF R22 1 E D- C6 47 nF 25 220 #n C7 7 62 & gt;uS1616V R24 220 ft REVEEDICAUIONS 10 Générateur de courant alternatif caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement un oscillateur générant la fréquence dans la gamme voulue, celle-ci pouvant être réglée par un potentiomètre (P1), l'oscillateur étant constitué par deux circuits intégrés (CI1) et (CI2), faisant fonction d'amplificateurs opérationnels;; l'un des circuits intégrés (CI1) fournissant un signal triangulaire tandis que l'autre (CI2) fournit un signal carré, en ce qu'il comprend un circuit de limitation et écrêtage commun au signal carré et au signal triangulaire, ledit circuit délivrant à sa sortie un signal très proche d'une sinusoïde, en ce qu'il comprend un potentiomètre P2 réglant l'amplitude du signal triangulaire écrdté, et un troisiè-me circuit intégré (CI3) qui amplifie le signal écrêté, le signal amplifié étant délivré à la sortie du générateur où sont branchées deux électrodes. 2. Générateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'un des circuits intégrés (CI1) est monté en intégrateur linéaire et fournit un signal triangulaire0 3; Générateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le second circuit intégré (CI2) est monté en comparateur de tension à hystérésis et fournit un signal carré5 4. Générateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le circuit de limitation et écrétage commun au signal carré et au signal triangulaire est constitué de deux transistors et de quatre diodes, permettant différentes combinaisons diode-transistor; ces combinaisons imposant l'amplitude pour l'alternance positive et négative du signal carré et écrétant le signal triangulaire, de façon à obtenir comme signal résultant un signal très proche d'une sinusoïde. 50 Générateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il comporte une seule pile de 9 volts comme ali tentation, 6. Générateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'alimentation fournissant à partir de +9 volts une tension symétrique en polarité comprend un montage multivibrateur complémentaire NPN-PNP constitué par quatre transistors et un montage redresseur constitué de quatre diodes montées en redresseur en pont, et un condensateur qui filtre la tension négative de 9 volts à la sortie du montage redresseur0, 7. Générateur selon l'une quelconque des reVendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il fournit une tension dont l'amplitude est comprise entre O et 4 volts efficaces et une fréquence de 5 à 40 hertz, en particulier de 5 à 18 hertz. 8. Application du générateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 à des sujets humains, les électrodes de sortie dudit #générateur étant mises en contact avec la boîte craniennet