(57)【要約】本発明は、制御ユニット（１０）と、患者の目を通して受け取られ、病的に同期する振動性のニューロンの活動をしているニューロンへ送られると、当該ニューロンのニューロンの活動の位相をリセットする視覚刺激信号を発生する複数のスティミュレーション素子（１２、１３）を有するスティミュレーション・ユニット （１１）を具備し、制御ユニット（１０）は、スティミュレーション素子（１２、１３）の少なくとも二つが、互いからの時間のずれをもつ、及び／または異なる位相をもつ、及び／または異なる極性をもつ視覚刺激信号を発生するように、スティミュレーション・ユニット（１１）を作動する、装置（１００）に関係する。
2011514194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
-制御ユニット（１０）と、
-視覚刺激信号を発生し、前記信号が患者の目に取り込まれて、病的に同期する振動性のニューロンの活動を示すニューロンへ伝達されると、当該ニューロンの前記ニューロンの活動の位相をリセットする視覚刺激信号を発生する複数のスティミュレーション素子（１２、１３）を有するスティミュレーション・ユニット（１１）と、
を具備する装置（１００；３００）であり、
-前記制御ユニット（１０）は、前記スティミュレーション素子（１２、１３）の少なくとも二つが、互いに対して時間のずれをもつ、及び／または異なる位相をもつ、及び／または異なる極性をもつ前記視覚刺激信号を発生するように、前記スティミュレーション・ユニット（１１）を作動する、
装置（１００；３００）。
【請求項２】
前記少なくとも二つのスティミュレーション素子（１２、１３）は、異なる空間位置に前記視覚刺激信号を発生する、請求項１に記載の装置（１００；３００）。
【請求項３】
前記少なくとも二つのスティミュレーション素子（１２、１３）は、患者の視野内の所定の位置に前記視覚刺激信号を発生する、請求項１または請求項２に記載の装置（１００；３００）。
【請求項４】
Ｎ個のスティミュレーション素子（１２、１３）が、時間のずれをもつ前記視覚刺激信号を発生し、二つの各々連続する視覚刺激信号間の前記ずれは、平均して１／（ｆｓｔｉｍ×Ｎ）であり、ｆｓｔｉｍは、１〜３０Ｈｚの範囲内の周波数であり、ＭとＮは自然数である、請求項１から請求項３のいずれかに記載の装置（１００；３００）。
【請求項５】
前記スティミュレーション・ユニット（１１）は、Ｍ／ｆｓｔｉｍの期間にわたり前記視覚刺激信号を発生し、その後のＬ／ｆｓｔｉｍの期間には視覚刺激信号を発生しない、請求項４に記載の装置（１００；３００）。
【請求項６】
前記周波数ｆｓｔｉｍは、刺激されたニューロンの病的に同期する振動性のニューロンの活動の中間周波数に実質的に一致する、請求項４または請求項５に記載の装置（１００；３００）。
【請求項７】
前記スティミュレーション・ユニットは、透過メガネ（９００；１０００）である、請求項１から請求項６のいずれかに記載の装置（１００；３００）。
【請求項８】
前記透過メガネ（１０００）は複数の区画（４１、４２、４３、４４）を有し、前記区画（４１、４２、４３、４４）の透過特性が前記制御ユニット（１０）によって制御される、請求項７に記載の装置（１００；３００）。
【請求項９】
前記スティミュレーション・ユニットは、複数の光源（５１、５２、５３、５４）を有するメガネ（１５００；１６００）である、請求項１から請求項８のいずれかに記載の装置（１００；３００）。
【請求項１０】
前記メガネ（１５００）は透明な領域（４９）を有する、請求項９に記載の装置（１００；３００）。
【請求項１１】
前記メガネ（１６００）は不透明である、請求項９に記載の装置（１００；３００）。
【請求項１２】
前記装置（３００）は、患者について測定された測定信号を記録するための測定ユニット（２０）を具備する、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の装置（３００）。
【請求項１３】
前記スティミュレーション素子（１２、１３）が前記測定信号を視覚刺激信号に変換するように、前記制御ユニット（１０）は、前記測定信号に基づいて前記スティミュレーション素子（１２、１３）を作動する、請求項１２に記載の装置（３００）。
【請求項１４】
前記制御ユニット（１０）は、前記測定信号を線形にまたは非線形に処理し、処理後の前記測定信号を前記スティミュレーション素子（１２、１３）の制御入力へ供給する、請求項１２または請求項１３に記載の装置（３００）。
【請求項１５】
前記制御ユニット（１０）は、前記測定信号に応じて、前記スティミュレーション素子（１２、１３）が刺激信号を発生するか否かについて決定する、請求項１２から請求項１４のいずれかに記載の装置（３００）。
【請求項１６】
前記測定ユニット（２０）は、 ＥＥＧ電極、及び／またはＭＥＧセンサー、及び／または加速度計、及び／またはＥＭＧ電極、及び／または血圧を測定するためのセンサー、及び／または呼吸を測定するためのセンサー、及び／または皮膚抵抗を測定するためのセンサー、及び／または皮質外面上の電極、及び／または皮質内の電極、及び／または皮下の電極を具備する、請求項１２から請求項１５のいずれかに記載の装置（３００）。
【請求項１７】
-制御ユニット（１０）と、
-視覚刺激信号を発生するための複数のスティミュレーション素子（１２、１３）を有するスティミュレーション・ユニット（１１）と、
を具備する装置（１００；３００）であり、
-前記刺激信号は患者の目に取り込まれて、病的に同期する振動性のニューロンの活動をしているニューロン集団の中の異なる部位に伝達され、
-前記刺激信号は、前記ニューロン集団の中の異なる部位におけるニューロンの前記ニューロンの活動の位相を異なる時間にリセットする作用をする、
装置（１００；３００）。
【請求項１８】
前記ニューロン集団の中の異なる部位におけるニューロンの前記ニューロンの活動の位相を異なる時間にリセットすることは、前記ニューロン集団の脱同期を引き起こす、請求項１７に記載の装置（１００；３００）。
【請求項１９】
-視覚刺激信号が発生され、
-前記刺激信号が患者の目に取り込まれて、病的に同期する振動性のニューロンの活動をしているニューロン集団の中の異なる部位に伝達され、
-前記刺激信号は、前記ニューロン集団の中の異なる部位におけるニューロンの前記ニューロンの活動の位相を異なる時間にリセットする作用をする、
方法。
【請求項２０】
-制御ユニット（１０）と、
-視覚刺激信号を発生し、前記信号が患者の目に取り込まれて、病的に同期する振動性のニューロンの活動を示すニューロンへ伝達されると、当該ニューロンの前記ニューロンの活動の位相に影響を与える視覚刺激信号を発生する複数のスティミュレーション素子（１２、１３）を有するスティミュレーション・ユニット （１１）と、
を具備する装置（１００）であり、
-前記制御ユニット（１０）は、前記スティミュレーション素子（１２、１３）の少なくとも二つが異なる周波数をもつ前記視覚刺激信号を発生するように、前記スティミュレーション・ユニット（１１）を作動する、
装置（１００）。
【請求項２１】
-患者についての測定信号を測定するための測定ユニット（２０）と、
-視覚刺激信号を発生するためのスティミュレーション・ユニット（１１）と、
-前記スティミュレーション・ユニット（１１）が前記測定信号を視覚刺激信号に変換するように、前記測定信号に基づいて前記スティミュレーション・ユニット（１１）を作動する、制御ユニット（１０）と、
を具備する装置（２３００）。
【請求項２２】
前記制御ユニット（１０）は、前記スティミュレーション・ユニット（１０）の作動の前に、前記測定信号を線形にまたは非線形に処理する、請求項２１に記載の装置（２３００）。
【請求項２３】
前記線形にまたは非線形に処理された測定信号は、前記スティミュレーション・ユニット（１１）の制御入力へ供給される、請求項２２に記載の装置（２３００）。
【請求項２４】
前記測定ユニット（２０）は、 ＥＥＧ電極、及び／またはＭＥＧセンサー、及び／または加速度計、及び／またはＥＭＧ電極、及び／または血圧を測定するためのセンサー、及び／または呼吸を測定するためのセンサー、及び／または皮膚抵抗を測定するためのセンサー、及び／または皮質外面上の電極、及び／または皮質内の電極、及び／または皮下の電極を具備する、請求項２１から請求項２３のいずれかに記載の装置（２３００）。
【請求項２５】
前記測定信号は、病的に同期する振動性のニューロンの活動をしているニューロン集団の病的活動を反映する、請求項２１から請求項２４のいずれかに記載の装置（２３００）。
【請求項２６】
-患者についての測定信号が測定され、
-視覚刺激信号がスティミュレーション・ユニットによって発生され、
-前記スティミュレーション・ユニットが前記測定信号を視覚刺激信号に変換するように、前記スティミュレーション・ユニットは、前記測定信号に基づいて作動される、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視覚刺激のための装置及び方法に関係する。
【背景技術】
【０００２】
多くの神経系疾患や精神疾患では、脳内で過度に強いニューロンの活動の同期進行が起こり、こうしたことが大脳機能に非常に強い悪影響を及ぼす。上記のような疾患に対して現在利用可能な治療方法は、例えば、薬物療法や脳深部刺激などがある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】"Visual Field Maps in Human Cortex" by B. A. Wandell, S. O. Dumoulin and A. A. Brewer, published in Neuron 56, October 2007, pages 366 to 383"
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この背景を踏まえて、請求項１に記載される装置、請求項１７に記載される装置、請求項１９に記載される方法、請求項２０に記載される装置、請求項２１に記載される装置、並びに請求項２６に記載される方法が明確に示される。本発明の有利な展開と改良が、従属請求項で明確に述べられる。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】例示的な実施形態による装置１００の概略図を示す。
【図２】患者の視野の概略図を示す。
【図３】さらに別の例示的な実施形態による装置３００の概略図を示す。
【図４】さらに別の例示的な実施形態による装置４００の概略図を示す。
【図５】さらに別の例示的な実施形態による装置５００の概略図を示す。
【図６】さらに別の例示的な実施形態による装置６００の概略図を示す。
【図７】さらに別の例示的な実施形態による装置７００の概略図を示す。
【図８】さらに別の例示的な実施形態による装置８００の概略図を示す。
【図９】均一な透過レンズを有する透過メガネ９００の概略図を示す。
【図１０】区画分けされた透過レンズを有する透過メガネ１０００の概略図を示す。
【図１１】複数のスティミュレーション素子によって発生される視覚刺激信号の概略図を示す。
【図１２】複数のスティミュレーション素子によって発生される視覚刺激信号の概略図を示す。
【図１３】複数のスティミュレーション素子によって発生される視覚刺激信号の概略図を示す。
【図１４】複数のスティミュレーション素子によって発生される視覚刺激信号の概略図を示す。
【図１５】部分的に透明な光メガネ１５００の概略図を示す。
【図１６】不透明な光メガネ１６００の概略図を示す。
【図１７】複数のスティミュレーション素子によって発生される視覚刺激信号の概略図を示す。
【図１８】作動用エレクトロニクスの付いた、区画分けされた透過メガネの概略図を示す。
【図１９】ＬＣＤ透過ガラスの断面の概略図を示す。
【図２０】区画分けされた導電層の概略図を示す。
【図２１】透過メガネの一区画の作動及び透過特性図を示す。
【図２２】透過メガネの透過スペクトル図を示す。
【図２３】さらに別の例示的な実施形態による装置２３００の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下、図面を参照しながら、本発明を例示的な形でより詳細に説明する。
【０００７】
図１は、制御ユニット１０と制御ユニット１０に接続されたスティミュレーション・ユニット１１からなる装置１００を概略的に示す。スティミュレーション・ユニット１１は、制御ユニット１０によって作動される複数のスティミュレーション素子を含む。本例示的実施形態では、スティミュレーション・ユニット１１は、スティミュレーション素子１２と１３を有する。図１は、さらに、患者の目１４を示している。
【０００８】
装置１００の動作時には、スティミュレーション素子１２と１３は、一方または両方の目１４を通じて患者に取り込まれ、視神経を通じて脳内のニューロン集団へ伝達される視覚刺激信号１５と１６を発生する。このプロセスにおいて、制御ユニット１０は、視覚刺激信号１５と１６が、例えば、時間がずれた形で発生されるように、スティミュレーション素子１２と１３を作動させる。
【０００９】
視覚刺激信号１５と１６の時間差印加の代わりに、異なる位相または異なる極性の信号を印加することもできる。さらに、混合の形態も実現可能である。すなわち、視覚刺激信号１５と１６が、例えば、時間的にずれ、かつ異なる極性をもつようにできる。装置１００は、例えば、前述した種々の刺激のうちの一つだけを実行するために使用できるように策定されることも、あるいは、装置１００は、前述した種々の刺激のうちの複数を実行するために使用できるように策定されることも可能である。
【００１０】
視覚刺激信号１５と１６は、光度または輝度変化（または光強度または光度の変化）に基づく信号であり得る。例えば、これらの信号を光度または輝度が変化してゆくパルスまたはパルスの列として印加することができる。スティミュレーション・ユニット１１の改良に応じて、視覚刺激信号１５と１６は、例えば、均一なまたは区画分けされた透過メガネを用いれば、自然の視覚刺激の光度を調節したものとしてとして分配可能であり、例えば、部分的に透明な光メガネを用いれば、自然の視覚刺激に加えて発生する調節された視覚刺激として分配可能であり、例えば、不透明な光メガネを用いれば、人工的な視覚輝度刺激として分配可能である。患者が視覚刺激信号を両目１４で取り込む場合には、両目１４からの各々の刺激信号は相関され得る、または統合され得る。
【００１１】
装置１００は、より具体的には、例えば、パーキンソン病、本態性振戦、ジストニア、てんかん、多発性硬化による振戦またはその他の病的振戦、鬱病、強迫障害、トゥレット・シンドローム、脳卒中後の機能障害、耳鳴り、睡眠障害、統合失調症、物質依存、人格障害、注意力欠如障害、注意欠陥過活動性障害、病的賭博、神経症、過食症、燃え尽き症候群、線維筋痛、片頭痛、群発頭痛、一般的頭痛、神経痛、運動失調、チック障害または筋緊張亢進といった、さらに他の疾患も含む、神経系疾患または精神疾患を治療するために使用可能である。
【００１２】
上記の疾患は、特定の回路中に接続された神経回路網の生体電気的通信の障害によって引き起こされる可能性がある。この点で、ニューロン集団が病的なニューロンの活動を継続的に発生させ、恐らく、それに関連して病的な接続性（回路網構成）を生じさせる。このプロセスにおいて、多数のニューロンが同時に活動電位を生じさせる、すなわち、関与した多数のニューロンが過度に同期した形で興奮する。さらに、病気のニューロン集団は、振動性のニューロンの活動を示す、すなわち、ニューロンが律動的に興奮する。上記の疾患の場合には、影響を受けた神経回路網の病的な律動的活動の平均周波数は、およそ１〜３０ Ｈｚの範囲内に入る―ただし、この範囲外であることもある。このようなニューロンは、例えば、制御されていないというような、健康な人とは質的に異なる風に興奮する。
【００１３】
スティミュレーション素子１２と１３によって発生された視覚刺激信号１５と１６は、信号が網膜によって取り込まれ、視神経を通じて、病的に同期する振動性活動をしているニューロン集団へ伝達されると、これらの信号が、そのニューロン集団において、刺激されたニューロンではニューロンの活動の位相の初期化、いわゆるリセットを引き起こすように策定される。このリセットは、現在の位相値にかかわらず、刺激されたニューロンの位相をある位相値、例えば、０°に設定する。したがって、病的なニューロン集団のニューロンの活動の位相が、標的刺激によって制御される。さらに、上記複数のスティミュレーション素子は、異なる部位おける病的なニューロン集団の刺激を可能にする。これは、異なる刺激部位において異なる時間に、病的なニューロン集団のニューロンの活動の位相をリセットする可能性を与える。その結果、これは、病的なニューロン集団（その個々のニューロンが同一の周波数と位相で同期した形で活動状態であった）を複数の部分集団に分割する。一つの部分集団内では、個々のニューロンはまだ同期していて、同一の病的周波数でまだ興奮しているが、部分集団の各々は、そのニューロンの活動に関して、スティミュレーションの刺激によって強制的に与えられた位相をもつ。
【００１４】
ニューロン間の病的な相互作用の結果、少なくとも二つの部分集団での刺激によって生じた状態は不安定であり、ニューロン集団全体は、個々のニューロンが相互関係のない形で興奮する完全な脱同期の状態にすぐに近づく。望ましい状態、すなわち、完全な脱同期は、したがって、スティミュレーション・ユニット １１による刺激信号の印加後すぐには得られないが、病的な活動の数周期内に、または１周期に満たないうちにも定まる。
【００１５】
上述した刺激の形式では、ニューロン間の病的に増大した相互作用があるからこそ、最終的に望ましい脱同期が可能になる。これによって、病的な同期の原因である、自己組織化プロセスが利用される。同プロセスは、異なる位相をもつ部分集団に集団全体を分割後に脱同期をもたらす。これと対照的に、ニューロンの病的に増大した相互作用がなければ、脱同期は起こらないであろう。
【００１６】
さらに、装置１００による刺激は、機能障害を起こした神経回路網の接続性の再構成を得ることができ、そのように長く続く治療効果がもたらされ得る。
【００１７】
図２は、患者の視野１７を概略的に示す。目を動かさずに一方の目で見ることが可能な空間は、視野と呼ばれる。単純化のために、図２では、視野１７が円形で示される。視野は、通常、もっと弓形をした卵形をしている。ここで、視野の厳密な大きさと形状は、個人差があり、さらに年齢によっても異なる。
【００１８】
例として、視野１７内の点は、その極座標を用いて表わすことができる。視野１７内のスティミュレーション素子１２と１３の空間位置が、図２に、例示的な形で示される。視覚化の目的で、スティミュレーション素子１２と１３の一つの隅は、いずれの場合にも、ベクター１８または１９によって示される。極座標系において、ベクター１８と１９は、それらの大きさと、それらがｘ軸との間に挟む各々の角度φ１８またはφ１９によって表わすことができる。
【００１９】
視野１７内の異なる箇所は、目の水晶体を通して網膜の異なる箇所に映し出される。網膜の異なる箇所は、次に、視神経を通じて脳内の異なるニューロンに接続される。つまりこれは、異なる空間位置に配置されたスティミュレーション素子１２と１３は、いずれの場合にも、異なるニューロンを刺激するために使用され得ることを意味する。したがって、網膜に取り込まれた刺激信号が脳内の異なる標的区域に伝達されるように、スティミュレーション素子１２と１３、及び場合により、さらに追加のスティミュレーション素子を患者の視野１７内に空間的に配置できるということになる。したがって、スティミュレーション素子１２と１３によって、病的なニューロン集団の異なる部分集団を標的を定めた形で刺激することができ、これらの部分集団の位相を時間的にずらしてリセットできる。
【００２０】
脳の領域に対応する視野の領域の割当ては、例えば、論文（非特許文献１）に記載されている。
【００２１】
例として、装置１００は、いわゆる「開ループ」モードで動作可能であり、このモードで、スティミュレーション素子１２と１３が所定の視覚刺激信号１５と１６を発生するように、制御ユニット１０はスティミュレーション・ユニット１１を作動させる。さらに、装置１００の展開可能な形態として、図３に示す装置３００を形成することができ、後者の装置はいわゆる「閉ループ」システムを構成する。図１から明らかにされた構成要素に加えて、装置３００は、患者について記録された測定信号を提供し、前記信号を制御ユニット１０へ送信する測定ユニット２０も含む。制御ユニット１０が、測定ユニット２０で記録された測定信号に基づいて、スティミュレーション・ユニット１１を作動させるように設計することができる。測定ユニット２０は、脳波検査（ＥＥＧ）電極、脳磁図（ＭＥＧ）センサー、加速度計、筋電図検査（ＥＭＧ）電極及び血圧、呼吸または皮膚抵抗を測定するためのセンサーなどの非侵襲的なセンサーを含み得る。さらに、一つ以上のセンサーの形態をした測定ユニット２０を患者の身体内に埋め込むことができる。例として、皮質外面上の、皮質内のまたは皮下の電極が、侵襲的なセンサーとして使用可能である。特に、測定ユニット２０は、刺激された標的領域またはそこに接続された領域における生理活動を測定するために使用され得る。
【００２２】
制御ユニット１０と測定ユニット２０との連携動作に関して、様々な改良が実現可能である。例として、制御ユニット１０は、要求に促された刺激を行なうことができる。このために、制御ユニット１０は、測定ユニット２０によって記録された測定信号に基づいて、一つ以上の病的な特徴の存在及び／または発現を検出する。例として、ニューロンの活動の振幅または大きさを測定し、所定のしきい値と比較できる。制御ユニット１０は、所定のしきい値を超えるとすぐに、一つ以上の標的区域の刺激が開始されるように策定され得る。さらに、刺激信号の強度（振幅）または刺激の頻度（周波数）または刺激シーケンス間の休止時間などの視覚刺激信号のパラメータが、病的な特徴の発現に基づいて、制御ユニット１０によって設定可能である。例として、一つ以上のしきい値を規定可能であり、測定信号の振幅または大きさが一定のしきい値を超えるまたはしきい値よりも低下する場合には、制御ユニット１０は視覚刺激信号の特定のパラメータを異なる値に変える。
【００２３】
さらに、測定ユニット２０によって記録された測定信号は、直ぐに、または必要であれば、一つ以上の処理ステップ後に、視覚刺激信号に変換され、スティミュレーション・ユニット１１によって印加されるように設計することができる。例として、増幅された、かつ必要であれば、時間遅延を伴う数学的結合後（例えば、測定信号の混合後）及び線形及び／または非線形結合ステップ処理後の測定信号を、スティミュレーション素子１２と１３の制御入力へ制御信号として供給できる。ここでは、病的なニューロンの活動の影響を弱め、病的なニューロンの活動が減少するとともに刺激信号も消滅するまたは強度が少なくとも大きく減少されるように、結合モードが選択される。
【００２４】
図４は、図１に示した装置１００の一つの展開をなす装置４００を概略的に示す。装置４００のどの構成要素も埋め込む必要はなく、したがって、全体の装置４００が患者の身体の外部に取り付けられる。さらに、装置４００は、刺激を要求に促されて変えるためにセンサーで測定されるいかなる信号も使用しない。透過メガネが、装置４００ではスティミュレーション・ユニット１１として使用され、このメガネは次の構成要素からなる。（ｉ）二つの縁部２１（それぞれが透過率調節ガラス・レンズ２２（各目に対応して一つずつ）を有する）、（ｉｉ）二つの耳あて２３（これによってメガネは患者の耳の後ろに機械的に保持される）、及び（ｉｉｉ）メガネの透過率調節レンズの透過率を制御する制御ユニット１０。例えば、部分的に透明な光メガネや不透明な光メガネなど、後述するメガネの一つが、透過メガネの代わりにスティミュレーション用メガネとして使用可能である。装置４００の電気的構成要素に電流を供給するための電池または再充電可能な電池は、制御ユニット１０中に格納可能である、または制御ユニット１０とは別の他の構造によりまたはメガネ上に格納可能である。メガネは、操作ユニット２４（例えば、スイッチ・オン・ボタン及び／またはコントロール・ダイアル）を使って、患者自身がスイッチをオンにすることができる。コントロール・ダイアルは、例えば、最大の刺激強度を設定するために使用できる。上記の構成要素に加えて、装置４００は、遠隔測定方式でまたは接続ケーブルによって制御ユニット１０に接続される、制御媒体２５を具備できる。ケーブル接続の場合には、接続及び切断のために差し込み式接続が使用可能である。
【００２５】
さらに、装置４００は、例えば、医師によって操作可能な追加の制御媒体（図示せず）も具備することができ、この制御媒体は遠隔測定方式でまたは接続ケーブルによって制御ユニット１０に接続される。ケーブル接続の場合には、接続及び切断のために差し込み式接続が使用可能である。
【００２６】
さらに、刺激の成功を記録及び／または文書化するために、または医師による検査のために、例えば、ＥＥＧ電極または加速度計などの一つ以上のセンサーを備えることができる。
【００２７】
図５から図８は、装置３００の展開としての装置５００、６００、７００及び８００を概略的に示す。装置５００〜８００は、いずれの場合にも、要求に促された制御またはスティミュレーション・ユニットへの測定信号のフィードバックがそれによって実行可能である、測定ユニットを具備する。この場合では、装置５００と６００は非侵襲的な変形に相当し、一方、装置７００と８００は患者の身体へ部分的に埋め込まれる。装置４００と同様に、装置５００〜８００は、スティミュレーション・ユニットとして、均一なまたは区画分けされた透過メガネを具備する。代替的に、例えば、後述する部分的に透明な光メガネまたは不透明な光メガネなど、違った具合に策定されたスティミュレーション・ユニットも利用可能である。
【００２８】
装置４００の前述した構成要素に加えて、図５に示した装置５００は、接続ケーブル２７を介して制御ユニット１０に接続される、経皮の、すなわち患者の皮膚に装着された、ＥＥＧ電極２６を具備する。制御ユニット１０は、ＥＥＧ電極２６で測定された電位差を増幅し、必要に応じて行なわれる線形または非線形結合後に、透過メガネの透過率調節レンズを作動させるために前記電位差を使用する。接続ケーブル２７の代替として、ＥＥＧ電極２６は、無線で、すなわち、遠隔測定的に、制御ユニット１０に接続されることも可能である。この場合の利点は、患者が接続ケーブルによって邪魔されることがない、例えば、妨害に遭う可能性がないことである。
【００２９】
図６に示した装置６００は、ＥＥＧ電極の代わりに、測定ユニットとして加速度計２８を有する。加速度計２８は、例えば、時計のように、疾患のために震える患者の肢に装着される。加速度計２８で記録された加速度信号は、制御ユニット１０において増幅され、必要に応じて行なわれる線形または非線形結合後に、透過メガネの透過率調節レンズを作動させるために使用される。加速度計２８は、遠隔測定方式でまたは接続ケーブルによって制御ユニット１０に接続され得る。
【００３０】
図７は、侵襲的な変形を示す。図示した例示的な実施形態では、装置７００は、頭皮３２の下、頭蓋骨３３の外側に患者の身体に埋め込まれる、測定ユニットとしての一つ以上の皮下に埋め込まれた電極２９、接続ケーブル３０及び送受信ユニット３１を具備する。患者の身体の外部には、接続ケーブル３５を介して制御ユニット１０に接続される送受信ユニット３４がある。電極２９で記録された測定信号は、例えば、各々、コイルとして実現され、それらの間で信号と電力の無線双方向送信を可能にする送受信ユニット３１と３４を介して、制御ユニット１０へ送信される。電極２９で測定された電位差は、制御ユニット１０において増幅され、必要に応じて行なわれる線形または非線形結合後に、透過メガネの透過率調節レンズを作動させるために使用される。
【００３１】
さらに別の侵襲的な変形が、図８に概略的に示される。ここで図示した装置８００では、一つ以上の皮質外面上に埋め込まれた電極３６が、測定ユニットとして機能する。「皮質外面上の」とは、「大脳皮質面上に位置付けられた」という意味である。図８では、図示の目的で、大脳皮質３８と頭骨３３の間の空間が参照符号３７によって示される。脳半球両方の大脳皮質３８が概略的に示される。制御ユニット１０は、皮質外面上に埋め込まれた電極３６によって測定された電位差を増幅し、必要に応じて行なわれる線形または非線形結合後に、透過メガネの透過率調節レンズを作動させるために使用する。
【００３２】
図８に示した皮質外面上の電極３６は、例えば、皮質内の電極（図示せず）によって置き換えることができる。
【００３３】
図９は、均一な透過レンズ２２を有する透過メガネ９００を示す。透過メガネ９００は、患者の頭部への機械的装着のための耳あて２３、二つの透過レンズ２２をつなぐウェブ４０、及び透過レンズを保持する縁部２１をさらに具備する。透過レンズ２２は均一である、すなわち、異なる区画に分けられていない。右と左の透過レンズ２２の透過率は、別々に制御可能である、すなわち、透過レンズ２２は、装置１００の範囲内でのスティミュレーション素子１２と１３として使用可能である。この透過メガネ９００を用いて、患者の二つの目をそれぞれ異なる視覚刺激により刺激することができる。
【００３４】
図１０は、区画分けされた透過レンズ２２を有する透過メガネ１０００を示す。透過レンズ２２は、異なる複数の区画（各区画の透過率を個別に制御可能である）にそれぞれ分けられる。例として、区画分けは放射状及び／または円状になされ得る（両者が図１０に示される）。区画分けされた透過メガネの図１０に示した実施形態は、単に、例示的なものとして解釈されるべきである。区画の数と個々の区画の幾何学的形状は、これとは異なるように選択可能である。
【００３５】
透過メガネ１０００の各区画は、図１に示したスティミュレーション素子に相当する。図１０では、これらの区画のうちの４個が、参照符号４１、４２、４３、４４でラベル付けされている。
【００３６】
病的に同期する振動性のニューロン集団の部分集団の位相の時間差リセットが、ニューロン集団全体の脱同期をどのように達し得るかを例示的な形で説明するために、区画４１〜４４を以下で使用することにする。これらの区画４１〜４４は、これらの区画によって発生された視覚刺激信号が、好ましくは、それぞれ患者の網膜の特定の部分に取り込まれ、そこから刺激信号が脳の特定の領域に送信されることによって、前述した病的なニューロン集団の部分集団への分割が可能にされるように選択されたものである。異なる位相をもつ部分集団が形成されるようにするためには、区画４１〜４４からの視覚刺激信号を、例えば、時間的にずらして発生させることができる。刺激信号の位相をずらした発生は、視覚刺激信号の時間をずらした発生に等しく、刺激信号の位相をずらした発生は、最終的な効果として、同様に、異なる部分集団の位相の時間差リセットをもたらす。
【００３７】
前述した目的に適合し、例えば、装置１００〜８００のうちの一つによって実施可能な刺激方法が、図１１に概略的に示される。図１１は、時間ｔの経過とともに、区画４１〜４４によって印加される視覚刺激信号４５を上から下に並べて示す。図１１に示した例示的な実施形態では、透過メガネ１０００の区画４１〜４４のみが視覚刺激信号４５を発生する、すなわち、これらの区画だけの透過率が制御ユニット１０によって調節されるという仮定がされている。これは、単に例示の一つに過ぎないと解釈すべきことは言うまでもない。視覚刺激信号を発生するための代替的な改良では、区画４１〜４４の代わりに、これとは異なる区画を使用可能である。図１１のように、透過メガネ１０００の任意の数の区画を刺激に対応して選択して、それらの区画だけを使用することが可能であり、あるいはすべての区画を使用することもできる。
【００３８】
図１１に示した方法では、区画４１〜４４の各々が視覚刺激信号４５を周期的に印加する。本例では、刺激信号４５が、各区画４１〜４４で３回印加される。代替的に、刺激信号４５が、例えば、各シーケンス中に１〜１５回繰り返されることも可能である。視覚刺激信号４５が各区画４１〜４４で繰り返される周波数ｆｓｔｉｍ＝１／Ｔｓｔｉｍは、１〜３０ Ｈｚの範囲内、とりわけ、５〜２０Ｈｚの範囲内に入り得る―ただし、もっと小さいまたはもっと大きい値をとることもある。視覚刺激信号４５の上記シーケンスは、刺激された病的なニューロンの部分集団のニューロンの位相をリセットするのに適合する。
【００３９】
例として、周波数ｆｓｔｉｍは、標的回路網の病的に律動的な活動の中間周波数付近になり得る。神経系疾患及び精神疾患の場合、上記中間周波数は、大体、１〜３０Ｈｚの範囲内に入る。ただし、この範囲外であることもある。ここで留意すべきことは、病的なニューロンが同期的に興奮する周波数は通常一定ではなく、当然、変動することもあり、さらに各患者の個人的偏差もあることである。
【００４０】
周波数ｆｓｔｉｍを算出するために、例えば、患者の病的な律動的な活動の中間ピーク周波数を測定することができる。このピーク周波数は、次に、刺激周波数ｆｓｔｉｍとして使用可能であり、あるいは、例えば、ｆｓｔｉｍ−３ Ｈｚ〜ｆｓｔｉｍ ＋３ Ｈｚの範囲内で可変させてもよい。しかし、代替的に、事前の測定なしに、１〜３０ Ｈｚの範囲内のある周波数ｆｓｔｉｍを選択して、この周波数を、刺激中に、例えば、最も良い刺激成功が得られる周波数ｆｓｔｉｍが見つかるまで可変させることも可能である。さらに別の代替法として、各疾患について文献に示された既知の値を周波数ｆｓｔｉｍとして使用することができる。必要であれば、この値を、例えば、最適な刺激結果が得られるまでさらに可変させてもよい。
【００４１】
以下に、区画４１によって発生された第１の刺激信号４５に基づいて、個別の視覚刺激信号４５の構成を説明することにする。ここでは、光に対する区画４１の透過率、すなわち、透明度が最小にされるように、区画４１は制御ユニット１０によって時間ｔ１において作動される。時間ｔ２で、制御ユニット１０は区画４１の透過率を最大値に切り替える。言い換えれば、これはつまり、刺激が実行されるときには区画４１の透明度はより小さいということである。したがって、刺激中に、患者は、区画４１の領域では周囲光の輝度減少を感じる。
【００４２】
代替的なやり方として、区画４１の透過率を時間ｔ１で最大に、時間ｔ２で最小に切り替えることもできる。したがって、区画４１は刺激中に透明度を増す。
【００４３】
原則的に、最大透過率として１００％を選択することが可能である。すなわち、この場合には、各区画による周囲光の減衰が全くない。しかし、技術的制限により、これほど高い透過率を実現することは不可能であることが多いので、６０％〜１００％の範囲内のもっと小さい透過率値を最大透過率として選択できる。最小透過率は、０％〜３０％の範囲内の値をとり得る。しかし、上記指定範囲外の透過率値を使用して、刺激成功を得ることもできる。
【００４４】
刺激信号４５の継続時間、すなわち、時間ｔ１とｔ２の間の時間の期間は、例えば、Ｔｓｔｉｍ／２であり得る。この場合には、刺激が発生している時間の期間と、その後の刺激休止時間は、同じ長さをもつ。しかし、その他の刺激期間を、Ｔｓｔｉｍ／２−Ｔｓｔｉｍ／１０からＴｓｔｉｍ／２＋Ｔｓｔｉｍ／１０の範囲内で選択することもできる。その他の刺激時間も可能であり、例えば、実験的に決定できる。
【００４５】
図１１に示した改良によれば、視覚刺激信号４５は、透過メガネ１０００の個々の区画４１〜４４によって、個々の区画４１〜４４間で時間遅延があるように分配される。例として、異なる個々の区画４１〜４４によって印加される、時間的に連続する視覚刺激信号４５の開始時を時間τずらすようにできる。
【００４６】
刺激のために使用されるＮ個のスティミュレーション素子または区画の場合には、二つの各々連続する刺激信号４５の間の時間遅延τは、例えば、期間Ｔｓｔｉｍ＝１／ｆｓｔｉｍのＮ分の１の付近になり得る。図１１に示した例示的な実施形態 （Ｎ＝４）では、時間遅延τは、したがってＴｓｔｉｍ／４である。二つの各々連続する刺激信号４５の間の時間遅延τがＴｓｔｉｍ／Ｎであるとした規定からのある量の偏差があり得る。例として、時間遅延τとしての上記の値Ｔｓｔｉｍ／Ｎから±１０％、±２０％または±３０％までの偏差があり得る。このような偏差の場合でも刺激成功が得られた、すなわち、脱同期効果が見られた。
【００４７】
図１１に示した個々のパルス４５の矩形波形は、理想的な波形を表わす。個々のパルス４５を発生する電子機器の品質と透過レンズ２２に依存して、理想的な矩形波形からの偏差がある。
【００４８】
矩形波の刺激信号４５の代わりに、制御ユニット１０は、例えば、図１２〜図１４に例示的な形で示すように、様々な波形の刺激信号も発生可能である。図１２は、三角波の視覚刺激信号４６を示す。例として、最小透過率への切替えは時間ｔ１で行なわれ、時間ｔ２までに透過率は最大値まで連続的に増加する。代替的に、透過率が刺激信号４６の開始時に最大であり、その後、最小値に降下するように設計することができる。
【００４９】
図１３は、立上り及び立下りエッジのある三角波の視覚刺激信号４７を示す。ここで、透過率は、例えば、時間ｔ１で増加し始め、最大に達した後、時間ｔ２までに再び減少する。
【００５０】
さらに、視覚刺激信号の立上り及び立下りエッジが、「丸みを帯びる」（例えば、指数関数的に）ように設計することができる。これは、丸みを帯びた矩形波の視覚刺激信号４８を用いて図１４に示される。さらに、刺激信号は、単純な正弦波形によって置き換えることもできる。
【００５１】
上述の信号波形とそのパラメータは、単に、例示的なものとして解釈されるべきである。当然、上記の信号波形とそのパラメータから逸脱することが可能である。
【００５２】
図１１〜図１４に示した厳密に周期的な刺激パターンからの様々な変形があり得る。例として、二つの連続する刺激信号４５、４６、４７または４８の間の時間遅延τは、常に必ず同じ大きさでなくてもよい。個々の刺激信号４５、４６、４７または４８間の時間間隔が、異なるように選択されるように設計することができる。さらに、遅延時間を患者の治療中に変化させることもできる。生理的信号実行回数に関して、遅延時間を調整することもできる。
【００５３】
さらに、刺激信号４５、４６、４７または４８の印加中に休止時間を設けることが可能であり、休止時間中は刺激はない。休止時間は、任意の長さの時間をとるように選択可能であるが、とりわけ、期間Ｔｓｔｉｍの整数倍である。任意の刺激回数後に休止時間を設定することができる。例として、長さＴｓｔｉｍの期間がＮ個連続する間にわたり刺激を実行可能であり、その後、長さＴｓｔｉｍの期間のＭ個分の刺激休止があるように設定でき、ここでＮとＭは、例えば１〜１５の範囲内の小さい自然数である。この方式は、周期的に継続可能である、または、確率的に修正可能である、及び／または、例えば、無秩序に、確定的に修正可能である。
【００５４】
図１１〜図１４に示した厳密に周期的な刺激パターンから逸脱するさらに別のオプションは、各区画４１〜４４における連続する刺激信号４５、４６、４７または４８の間の時間間隔の確率的変動または確定的変動または確率的と確定的の混合の変動からなる。
【００５５】
さらに、各期間Ｔｓｔｉｍ（またはその他の時間ステップ）の間に、区画４１〜４４が刺激信号４５、４６、４７または４８を印加する順序を変えることができる。この変動は、確率的変動または確定的変動または確率的と確定的の混合の変動であり得る。
【００５６】
さらに、各期間Ｔｓｔｉｍ（またはその他の時間ステップ）の間、区画４１〜４４のうちのある数の区画だけを刺激に使用することが可能であり、刺激に関与する刺激区画を各時間間隔では変えることができる。この変動は、確率的変動または確定的変動または確率的と確定的の混合の変動であり得る。
【００５７】
図１１〜図１４に示したパルス波形の相互に時間のずれがある視覚刺激信号４５〜４８の代わりに、その他の信号波形をもつ視覚刺激信号も使用可能である。例として、区画４１〜４４の各々は（例えば、連続的な）正弦波信号を発生でき、異なる区画４１〜４４によって発生された正弦波信号の位相が互いに対してシフトされる。この場合の正弦波信号の平均周波数は、等しくなり得る。個々の正弦波信号間の位相シフトは、規定可能である（例えば、Ｎ個の刺激信号のうちの各々２個間の位相シフトは、Ｔｓｔｉｍ／Ｎであり得る）、または位相シフトを無秩序に及び／または確率的に変えることができる。さらに、視覚刺激信号は異なる極性をもつことができる。例として、刺激信号としての正弦波信号の場合には、二つの区画の正弦波信号を同時に印加できるが、これらの信号は逆の極性（１８０°の位相シフトに対応する）をもつ。
【００５８】
さらに、区画４１〜４４の各々は、いずれの場合にも、異なる周波数で正弦波信号を印加できる。例として、区画のうちの一つが５Ｈｚで正弦波信号を印加でき、その他の三つの区画が４Ｈｚ、３Ｈｚ、２Ｈｚで正弦波信号を印加できる（すなわち、透過メガネの場合、各区画４１〜４４の透過率が対応する周波数に応じて変化する）。正弦波信号の代わりに、対応する基本周波数をもつその他の（周期的に振動する）信号波形（例えば、矩形信号）を使用することもできる。必ずしも時間をずらして信号を印加する必要はなく、むしろ、区画４１〜４４が、例えば、同時に刺激信号を発生することもできる。比較的長い時間の期間にわたり刺激信号を連続的に印加するこができるが、この印加の間に休止時間を入れることもできる。
【００５９】
異なる周波数をもつ視覚刺激信号の印加は、刺激された各部分集団でのニューロンの活動の位相を必ずしもすぐにリセットするようには作用しないが、ある時間の期間にわたるこれらの信号による刺激は、各々刺激された部分集団に特定の位相を強制的に与え、その位相は各刺激周波数に依存する。最終的に、これもまた、ニューロン集団全体の脱同期をもたらす。
【００６０】
上述したすべての刺激形態は、「閉ループ」モードでも実行可能である。さらに、例えば、遠隔測定的な起動によって、患者自身が刺激を開始することが実現可能である。この場合には、所定の時間の期間、例えば、５分間、患者が刺激を作動させることができる、または患者が自主的に刺激を開始し、停止することができる。
【００６１】
スティミュレーション・ユニット１１のさらに別の実施形態として、図１５は、部分的に透明な光メガネ１５００を概略的に示す。部分的に透明な光メガネ１５００の場合には、可変の透過率をもつレンズを使用しない。そうではなく、メガネ・レンズの各々の一部４９だけが透明であり、メガネの残りの部分５０は不透明である。各メガネ・レンズの少なくとも一箇所に光源が配置される。光源は、例えば、発光ダイオードまたは、例えば、異なる部位に取り付けられた発光ダイオードまたは別の光源手段からの光をメガネ・レンズのその部位まで伝達するガラス繊維ケーブルであり得る。図１５に示した光メガネ１５００は、各メガネ・レンズにつき４個の光源５１、５２、５３及び５４をもつ。しかし、光メガネ１５００は、どのような配置にも配置可能なその他の任意の数の光源も具備できる。さらに、透明な部分４９は、図１５に示したものと異なる設計形状にすることもできる。
【００６２】
患者は、メガネ・レンズの透明な部分４９だけを通して見る。この部分がメガネ・レンズに比較して小さいならば、患者は目をメガネに相対的な一定の位置にとどめるように強いられる。光源５１〜５４は、患者の網膜だけを刺激し、メガネの向こう側で見ている人を視覚的に刺激しない。いろいろな光源５１〜５４が、患者の網膜のそれぞれ特定の部分を刺激する。メガネの縁部と顔の間の隙間を不透明にするように閉鎖することができる（図示せず）。
【００６３】
スティミュレーション・ユニット１１のさらに別の実施形態として、図１６は、不透明な光メガネ１６００を概略的に示す。不透明な光メガネ１６００の場合には、メガネ・レンズ５５が全面的に不透明である。メガネ・レンズ５５の各々の少なくとも一箇所に光源が取り付けられる。光源は、部分的に透明な光メガネ１５００とまったく同様に形成可能であり、すなわち、例えば、発光ダイオードまたはガラス繊維ケーブルである。図１６に示した例では、メガネ・レンズの各々が９個の光源をもつ。これらの光源のうちの４個が、参照符号５１〜５４で示される。しかし、光メガネ１６００は、どのような形式にも配置可能なその他の任意の数の光源も具備できる。
【００６４】
患者は、メガネ・レンズを通して見ることはできないが、ただ光源によって視覚的に刺激される。部分的に透明な光メガネ１５００の場合と同様に、光源は患者の網膜だけを刺激する。いろいろな光源が、患者の網膜のそれぞれ特定の部分を刺激する。メガネの縁部と顔の間の隙間を不透明にするように閉鎖することができる（図示せず）。
【００６５】
不透明な光メガネ１６００は、（例えば、目隠しの影響がないように）患者が楽にそれを凝視できるような凝視標的を含むことができる。治療の間は凝視標的を凝視するように指示することは、患者が眼球追跡運動により様々な照明光源を追うことを防ぐ。後者の場合、刺激される箇所が主に網膜（窩）の中心部になるのに対して、凝視標的は網膜の様々な部分の刺激を可能にする。
【００６６】
例えば、光メガネ１５００または１６００を使用して実施可能な刺激方法が、図１７に概略的に示される。図１７は、時間ｔの経過とともに、光メガネ１５００または１６００の光源５１〜５４によって印加される視覚刺激信号５６を上から下に並べて示す。
【００６７】
図１７に示した方法は、透過メガネ１０００について図１１に示した方法と実質的に同じである。図１７に示した方法では、光源５１〜５４の各々が視覚刺激信号５６を周期的に印加する。視覚刺激信号５６が各光源５１〜５４で繰り返される周波数ｆｓｔｉｍ ＝ １／Ｔｓｔｉｍは、１〜３０ Ｈｚの範囲内、とりわけ、５〜２０ Ｈｚの範囲内に入り得る―ただし、もっと小さいまたはもっと大きい値をとることもある。
【００６８】
図１７は、説明を簡単にするために、４個の光源５１〜５４についての刺激方法を単に例示するに過ぎない。しかし、この方法は、任意の数の光源にも同様に拡張可能である。
【００６９】
光源によって視覚刺激信号５６を発生するとき、該当光源は、通常、時間ｔ１においてオンに切り替えられ、時間ｔ２においてオフに切り替えられる。個々の光刺激の最大振幅（輝度）は、例えば、１〜２０ ｃｄ／ｍ２の範囲内に入る。刺激中に、すなわち、ｔ１とｔ２の間の時間の期間中に、もっと小さい輝度値を使用することも可能である。
【００７０】
図１１〜図１４に関連して説明したすべての改良は、光メガネ１５００または１６００による刺激に同様に移して実施することもできる。
【００７１】
透過メガネ９００と１０００及び光メガネ１５００と１６００のさらに別の代替物として、視覚刺激信号を印加するために、例として、ビデオ・メガネを利用することもできる。この種類の刺激では、ビデオ映像またはビデオ映画が患者の視野に投射される。ビデオ映像またはビデオ映画は区画に分割可能であり、個々の区画の輝度を前述の刺激方法と同様に可変させることができる。ビデオ映像またはビデオ映画は、事前に製作されることも可能であり、または一つ以上のカメラをメガネに取り付けて、そのカメラによってビデオ映像またはビデオ映画を記録することも可能である。
【００７２】
さらに別の例示的な実施形態として、図１８は、作動用エレクトロニクスの付いた、区画分けされた透過メガネ６０を概略的に示す。本例では、液晶表示（ＬＣＤ）技術を用いて透過レンズを実現した。作動用エレクトロニクスは、入力モジュール６１と作動モジュール６２からなる。入力モジュール６１は、入力６３と出力６４を有し、この出力によって透過メガネ６０は制御ユニット１０に接続可能になっている。入力へ供給された入力信号は、透過メガネ６０の個々の区画６６の透過率を設定する調整ユニット６５へ送信される。調整ユニット６５の制御信号のレベルは、さらに、増幅器ユニット６７によって適当な値に予め増幅される。透過メガネ６０の各区画６６の透過率は、個別に制御可能である。この目的で、各区画にはコネクタ６８が備えられており、このコネクタによって各制御信号が送り込まれる。
【００７３】
さらに、透過メガネ６０は、例えば、メガネ・レンズに組込み可能であるフォトダイオード６９を具備できる。フォトダイオード６９は、周囲光の振幅（輝度）を検出するために使用可能であり、この値を用いて、透過メガネ６０の最大変調振幅、すなわち、コントラストを設定できるようにする。フォトダイオード６９によって発生された信号は、増幅器ユニット７０によって予め増幅されてから、出力６４へ供給される。
【００７４】
図１９は、ＬＣＤ透過ガラス１９００の断面を概略的に示す。ＬＣＤ透過ガラス１９００は、活性層と不動態層の積層中に挿入される、ねじれネマチック（ＴＮ）液晶７１からなる。図１９に示すように、透明な前面ガラス板７２、偏光板７３、区画分けされた透明な導電層７４及び配向層７５が、ＴＮ液晶７１の一方の側に配置される。ＴＮ液晶７１の他方の側には、配向層７６、連続する透明な導電層７７、偏光板７８及び透明な背面ガラス板７９が配置される。二つの導電層７４と導電層７７の間の距離は、通常、２〜２０μｍである。個々の層間の適切な距離を維持するために、例えば、小さいガラス球またはガラス棒からなるスペーサが使用可能である。
【００７５】
電源８０は、二つの導電層７４と導電層７７の間に電圧を印加するために使用可能であり、この電圧は、ＬＣＤ透過ガラス１９００に入射した周囲光の透過率を調整するために使用可能である。偏光板７３と７８の偏光方向は、互いに対して直角になるように調整され得る。非偏光周囲光は、偏光板７３によって直線偏光される。ＴＮ液晶７１は、直線偏光された光の約９０°の回転を引き起こし、光の偏光方向がその後、偏光板７８の偏光方向に一致するようにし、その結果、前記光が強度の損失なしに後者を通過できるようにする。電源８０によって発生される電界は、ＴＮ液晶７１により引き起こされる偏光の回転度を変え、その結果、光の透過率を変える。
【００７６】
透過率を変えるための上述した原則は、様々に修正され得る。例として、二つの「ゲスト−ホスト」液晶セルを互いに対して直角になるように配向可能であり、その結果、オフに切り替えられた状態では偏光された光の二つの方向が吸収され、偏光板なしに高いコントラスト比が可能になる。透明な状態は、二つの液晶セルの偏光方向を同一方向にそろえる適切な電圧を印加することによって得られる。
【００７７】
上記のＴＮ液晶に加えて、他の型の液晶を液晶として使用することも可能である。例えば、いわゆる「高分子安定化コレステリック・テクスチャード」または「電気的に支配された表面（electrically commanded surface）」液晶が適当である。
【００７８】
例として、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）が、導電層７４と７７を製造するために使用可能である。また、例えば、電子ビーム蒸着、物理的気相成長法またはスパッタリングによって、インジウム・スズ酸化物をＴＮ液晶７１に適用できる。
【００７９】
透過メガネの個々の区画を別々に作動可能にするように、二つの導電層７４と７７の一つが区画分けされる。図２０は、導電層７４の区画分けを例示的に示す。本例では、導電層７４は、互いに電気的に絶縁された５個の区画８１〜８５からなる。区画８１〜８５の各々は、その区画に割り当てられたその区画専用のコネクタ８６をもち、このコネクタによって個々の区画８１〜８５は各々別々に作動可能になる。導電層７７もまた、それ専用のコネクタ８７をもつ。区画８１〜８５の一つを作動するには、各コネクタ８６とコネクタ８７間に適切な電圧が印加される。
【００８０】
図２１は、区画８１〜８５の一つの作動と、印加された作動電圧に対する反応として、該当区画の透過特性を示す。図２１は、時間ｔ１で透過率が最大値へ上昇し始め、時間ｔ２で透過率は最小値に向けて再び減少されることを表している。オンに切り替えられた状態、すなわち、時間ｔ１とｔ２の間には、直流は導電層７４と７７に印加されず、むしろ、作動電圧は、１０ Ｈｚ〜５ ｋＨｚの範囲内の周波数で、電圧値＋ＶＣと−ＶＣの間を往復して切り替えられる。ここで、印加電圧の時間的平均は０Ｖである。振幅変調電圧は、ＬＣセルを不可逆的な形で破壊するイオンの移動を防止する。イオンがＴＮ液晶７１に侵入するのを止めるために、導電層７４と導電層７７に、例えば、二酸化シリコンからなり得る保護層をさらに備えることができる。
【００８１】
区画８１〜８５の最大コントラストは、電圧＋ＶＣ／−ＶＣによって発生される。導電層７４と導電層７７へ印加される電圧（Ｖ＜ＶＣ）を変調することによって、透過率／吸光率を調整でき、可変のグレースケール値を生成できる。
【００８２】
図２２は、互いに対して直角になるように配向された二つの「ゲスト−ホスト」液晶セルの透過スペクトルを例示的に示す。本例では、液晶層の厚さは４μｍである。上の画像は、最大透過率をもつ、オンに切り替えられた状態の「ゲスト−ホスト」液晶セルを示し、下の画像は、最小の透過率をもつ、オフに切り替えられた状態の液晶セルを示す。
【００８３】
図１８〜図２２に示した透過メガネの改良は、単に例示的なものとして解釈されるべきである。図１に示したスティミュレーション・ユニット１１を実現するための透過メガネは、その他の改良特徴をも有することができる。
【００８４】
図２３は、装置２３００を概略的に示すが、装置２３００は図３に開示した装置３００と大部分は同じであり、したがって、構造的に同一のまたは少なくとも構造的に同様の構成要素は同じ参照符号によって示した。装置３００と同様に、装置２３００はスティミュレーション・ユニット１１を含むが、装置３００とは異なり、このユニットは少なくとも二つのスティミュレーション素子を必ずしも含む必要はない。例として、装置２３００は、視覚刺激信号１５を発生するための単一のスティミュレーション素子１２のみを有することができる―ただし、より多くの任意の数のスティミュレーション素子も備えられ得る。装置３００とまったく同様に、装置２３００は、患者について記録された測定信号を提供し、前記信号を制御ユニット１０へ送信する測定ユニット２０を具備する。制御ユニット１０は、一つまたは複数のスティミュレーション素子１２がそれによって作動される制御信号をそこから生成するために測定信号を用いる。
【００８５】
測定ユニット２０は、脳波検査（ＥＥＧ）電極、脳磁図（ＭＥＧ）センサー、加速度計、筋電図検査（ＥＭＧ）電極及び血圧、呼吸または皮膚抵抗を測定するためのセンサーなどの非侵襲的なセンサーを含み得る。さらに、一つ以上のセンサーの形態をした測定ユニット２０を患者の身体内に埋め込むことができる。例として、皮質外面上の、皮質内のまたは皮下の電極が、侵襲的なセンサーとして使用可能である。特に、測定ユニット２０は、刺激された標的領域またはそこに接続された領域における生理活動を測定するために使用され得る。
【００８６】
装置２３００は、病的に同期する振動性のニューロン活動をしているニューロン集団の脱同期のために使用可能である。装置２３００は、装置３００と同じ改良を有することができる。
【００８７】
測定ユニット２０によって記録された測定信号は、直ぐに、または必要であれば、一つ以上の処理ステップ後に、視覚刺激信号１５に変換され、スティミュレーション・ユニット１１によって印加されることが可能である。例として、増幅された、かつ必要であれば、時間遅延を伴う数学的結合後（例えば、測定信号の混合後）及び線形及び／または非線形結合ステップ処理後の測定信号を、スティミュレーション・ユニット１１への制御信号として使用可能である。ここでは、病的なニューロンの活動の影響を弱め、病的なニューロンの活動が減少するとともに刺激信号も消滅するまたは強度が少なくとも大きく減少されるように、結合モードが選択される。
【００８８】
以下では、線形及び非線形処理ステップを説明する。これらのステップによって、一つまたは複数のスティミュレーション素子１２の制御入力への供給前に、測定ユニット２０を用いて得られた測定信号を処理することができる。線形及び非線形の両方の処理ステップは、装置３００と装置２３００の両方において同様に使用可能である。測定信号の非線形処理の場合には、刺激された各々の部分集団においてリセットされるのはニューロンの活動の位相ではないが、病的に活動しているニューロン集団における同期が、同期の飽和プロセスに影響を与えることによって抑制される。
【００８９】
測定ユニット２０によって得られた測定信号の線形処理の場合には、測定信号を、例えば、フィルタリングし、及び／または増幅し、及び／または信号に時間遅延を与えることができ、その後、このように処理された信号は、スティミュレーション・ユニット１１またはスティミュレーション・ユニット１１内に配置されたスティミュレーション素子１２（及び１３）を作動するために使用される。一例として、測定信号は皮質外面上のまたは皮質内の電極によって記録されたものとし、標的区域中の病的活動を反映すると仮定される。これによれば、測定信号は、１〜３０ Ｈｚの範囲内の周波数をもつ正弦波振動である。測定信号は５ Ｈｚの周波数をもつことが、さらに例示的に仮定される。５ Ｈｚ付近の通過領域をもつバンドパス・フィルタによって測定信号をフィルタリングでき、この信号がスティミュレーション・ユニット１１を作動するのに適したレベルをもつように、増幅器によって信号を増幅できる。これによって得られた増幅された正弦波振動が、その後、スティミュレーション・ユニット１１を作動するために使用される。図１１に示した方法に移せば、上記は、矩形波刺激信号４５を、この場合には、５ Ｈｚの周波数の正弦波振動に置き換えることになる。
【００９０】
刺激用に複数のスティミュレーション素子が使用されるとすれば、図１１に示した遅延τを測定信号に与えることができ、その後、前記信号は、該当スティミュレーション素子へ制御信号として供給される。
【００９１】
以下の文は、測定ユニット２０によって得られた測定信号が、スティミュレーション・ユニット１１への作動信号として使用される前に、どのようにして非線形処理を受けることができるのかを一例を用いて説明する。線形処理の場合とまったく同様に、この場合にも、測定信号をフィルタリングし、及び／または増幅し、及び／または信号に時間遅延を与えることができる。
【００９２】
開始点は、作動信号Ｓ（ｔ）を表現する次の数式である。
【数１】
2011514194.tif 000003
【００９３】
2011514194.tif 000004
【００９４】
【数２】
2011514194.tif 000005
【００９５】
ここで、Ｘ（ｔ）は、例えば、神経系測定信号に相当し得る。考慮対象の周波数は１０Ｈｚ＝１／１００ ｍｓ ＝ 1／Ｔαの付近にあるから、虚数部Ｙ（ｔ）は、Ｘ（ｔ−τα）で近似可能であり、ここで、例えば、τα＝Ｔα／４が成立する。その結果、次式が得られる。
【数３】
2011514194.tif 000006
【００９６】
式（３）を次のとおり書き換えることができる。
【数４】
2011514194.tif 000007
【００９７】
式（４）の実数部が、スティミュレーション・ユニット１１への作動信号として使用される。
【数５】
2011514194.tif 000008
【図１】
2011514194.tif 000009
【図２】
2011514194.tif 000010
【図３】
2011514194.tif 000011
【図４】
2011514194.tif 000012
【図５】
2011514194.tif 000013
【図６】
2011514194.tif 000014
【図７】
2011514194.tif 000015
【図８】
2011514194.tif 000016
【図９】
2011514194.tif 000017
【図１０】
2011514194.tif 000018
【図１１】
2011514194.tif 000019
【図１２】
2011514194.tif 000020
【図１３】
2011514194.tif 000021
【図１４】
2011514194.tif 000022
【図１５】
2011514194.tif 000023
【図１６】
2011514194.tif 000024
【図１７】
2011514194.tif 000025
【図１８】
2011514194.tif 000026
【図１９】
2011514194.tif 000027
【図２０】
2011514194.tif 000028
【図２１】
2011514194.tif 000029
【図２２】
2011514194.tif 000030
【図２３】
2011514194.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成22年12月13日(2010.12.13)
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
-制御ユニット（１０）と、
-視覚刺激信号を発生し、前記信号が患者の目に取り込まれて、病的に同期する振動性のニューロンの活動を示すニューロンへ伝達されると、当該ニューロンの前記ニューロンの活動の位相をリセットする視覚刺激信号を発生する複数のスティミュレーション素子（１２、１３）を有するスティミュレーション・ユニット（１１）と、
を具備する装置（１００；３００）であり、
-前記制御ユニット（１０）は、前記スティミュレーション素子（１２、１３）の少なくとも二つが、互いに対して時間のずれをもつ、及び／または異なる位相をもつ、及び／または異なる極性をもつ前記視覚刺激信号を発生するように、前記スティミュレーション・ユニット（１１）を作動する、
装置（１００；３００）。
【請求項２】
前記少なくとも二つのスティミュレーション素子（１２、１３）は、異なる空間位置に前記視覚刺激信号を発生する、請求項１に記載の装置（１００；３００）。
【請求項３】
前記少なくとも二つのスティミュレーション素子（１２、１３）は、患者の視野内の所定の位置に前記視覚刺激信号を発生する、請求項１または請求項２に記載の装置（１００；３００）。
【請求項４】
Ｎ個のスティミュレーション素子（１２、１３）が、時間のずれをもつ前記視覚刺激信号を発生し、二つの各々連続する視覚刺激信号間の前記ずれは、平均して１／（ｆｓｔｉｍ×Ｎ）であり、ｆｓｔｉｍは、１〜３０Ｈｚの範囲内の周波数であり、ＭとＮは自然数である、請求項１から請求項３のいずれかに記載の装置（１００；３００）。
【請求項５】
前記スティミュレーション・ユニット（１１）は、Ｍ／ｆｓｔｉｍの期間にわたり前記視覚刺激信号を発生し、その後のＬ／ｆｓｔｉｍの期間には視覚刺激信号を発生しない、請求項４に記載の装置（１００；３００）。
【請求項６】
前記周波数ｆｓｔｉｍは、刺激されたニューロンの病的に同期する振動性のニューロンの活動の中間周波数に実質的に一致する、請求項４または請求項５に記載の装置（１００；３００）。
【請求項７】
前記スティミュレーション・ユニットは、透過メガネ（９００；１０００）である、請求項１から請求項６のいずれかに記載の装置（１００；３００）。
【請求項８】
前記透過メガネ（１０００）は複数の区画（４１、４２、４３、４４）を有し、前記区画（４１、４２、４３、４４）の透過特性が前記制御ユニット（１０）によって制御される、請求項７に記載の装置（１００；３００）。
【請求項９】
前記装置（３００）は、患者について測定された測定信号を記録するための測定ユニット（２０）を具備し、前記スティミュレーション素子（１２、１３）が前記測定信号を視覚刺激信号に変換するように、前記制御ユニット（１０）は、前記測定信号に基づいて前記スティミュレーション素子（１２、１３）を作動する、請求項１から請求項８のいずれかに記載の装置（１００；３００）。
【請求項１０】
前記制御ユニット（１０）は、前記測定信号に応じて、前記スティミュレーション素子（１２、１３）が刺激信号を発生するか否かについて決定する、請求項９に記載の装置（３００）。
【請求項１１】
-制御ユニット（１０）と、
-視覚刺激信号を発生するための複数のスティミュレーション素子（１２、１３）を有するスティミュレーション・ユニット（１１）と、
を具備する装置（１００；３００）であり、
-前記刺激信号は患者の目に取り込まれて、病的に同期する振動性のニューロンの活動をしているニューロン集団の中の異なる部位に伝達され、
-前記刺激信号は、前記ニューロン集団の中の異なる部位におけるニューロンの前記ニューロンの活動の位相を異なる時間にリセットする作用をする、
装置（１００；３００）。
【請求項１２】
前記ニューロン集団の中の異なる部位におけるニューロンの前記ニューロンの活動の位相を異なる時間にリセットすることは、前記ニューロン集団の脱同期を引き起こす、請求項１１に記載の装置（１００；３００）。
【請求項１３】
-制御ユニット（１０）と、
-視覚刺激信号を発生し、前記信号が患者の目に取り込まれて、病的に同期する振動性のニューロンの活動を示すニューロンへ伝達されると、当該ニューロンの前記ニューロンの活動の位相に影響を与える視覚刺激信号を発生する複数のスティミュレーション素子（１２、１３）を有するスティミュレーション・ユニット （１１）と、
を具備する装置（１００）であり、
-前記制御ユニット（１０）は、前記スティミュレーション素子（１２、１３）の少なくとも二つが異なる周波数をもつ前記視覚刺激信号を発生するように、前記スティミュレーション・ユニット（１１）を作動する、
装置（１００）。
【請求項１４】
-患者についての測定信号を測定するための測定ユニット（２０）と、
-視覚刺激信号を発生するためのスティミュレーション・ユニット（１１）と、
-前記スティミュレーション・ユニット（１１）が前記測定信号を視覚刺激信号に変換するように、前記測定信号に基づいて前記スティミュレーション・ユニット（１１）を作動する、制御ユニット（１０）と、
を具備する装置（２３００）。
【請求項１５】
前記測定信号は、病的に同期する振動性のニューロンの活動をしているニューロン集団の病的活動を反映する、請求項１４に記載の装置（２３００）。
【国際調査報告】
2011514194.tif 000032
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