使用来自便携式电子装置的行为事件标记分析大脑功能制造方法及图纸

监测用户神经元活动的方法(10)，所述方法包括使用便携式电子装置(诸如移动手机)记录用户行为输出。将用户行为输出(14)和预定义行为输出进行比较(18)，所述预定义行为输出与已知事件相关的神经元激活(20)相关联。所述用户的事件相关的神经元激活(22)是基于所述比较确定的，以便提供用户神经元活动的指示。以便提供用户神经元活动的指示。以便提供用户神经元活动的指示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用来自便携式电子装置的行为事件标记分析大脑功能


[0001]本专利技术涉及用于分析用户(诸如便携式电子装置的用户)的大脑功能的方法和系统。本专利技术还涉及使用诸如具有触摸屏的便携式电子装置，以分析所述装置的用户的大脑功能。

技术介绍

[0002]只需要用户在屏幕上做几个手势就可以操作智能手机—主要是点击和滑动，这允许用户参与广泛的活动。根据最近的估计，年轻人每天产生大约4000次触摸屏触摸。对于个人手指按下按钮的自愿地、自定步调地运动控制(“VSPMC”)，个人大脑的神经元处理可在手指发生移动之前的1.5
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2秒开始(Shibasaki，H.&Hallett，M.，Clin.Neurophysiol.117，234
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2356(2006)。产生的大脑电信号，当从头皮测量时(例如EEG)，为负并随时间逐渐抬头以及在按钮被按下时达到峰值。这被广泛研究的信号被分为：准备电位(“RP”)、运动电位(“MP”)和重传入电位(“RAP”)，其反映运动控制的不同阶段，如分别地运动准备、执行和处理由此产生的本体感觉信息(Shibasaki，H.&Hallett，M.，Clin.)。所述RP被认为是高级大脑功能的核心，并可持有用于有意行动启动的生物标志物。随后的MP和RAP被认为与产生运动皮层输出和监测正在进行的运动密切相关。然而，这些实证见解不能简单地应用于智能手机。例如，在智能手机的触摸屏上，一对触摸一般间隔不到500毫秒，这远短于用于自定步调按钮按压的常态准备时间。此外，与实验室按钮按压的近乎恒定的结果形成对比的是，所述触摸会产生一系列后果—从购物到约会。因此，个人智能手机运动背后的神经元信号的时间进程仍不清楚。
[0003]神经元活动和行为输出之间的相关性通过同步神经元记录和行为输出记录来识别，诸如使用至少两个具有同步时钟的装置，其中每个装置的输出沿单个时间轴绘制。

技术实现思路

[0004]在很长的时间内以亚秒级分辨率连续监测神经元活动为理解和评估大脑功能提供了新的机会。移动脑电图的出现使实验室外的神经元记录能够长期进行。不仅仅是大脑中植入的电极可收集神经元数据多年。分析这些大脑信号的一个重大障碍是日常行为中没有高分辨率的时间地标。相反，传统的基于实验室的测量可有力地利用地标，诸如视觉诱发电位—>人工视觉刺激的时间，体感诱发电位—>人工冲击或触摸的时间，以及运动相关电位—>指示按钮按压的时间。
[0005]在进行自发行为时，一种尚未开发的用于对大脑信号进行基于事件的分析的途径是开发高分辨率智能手机触摸屏事件。
[0006]然而，尽管有这种访问，但所述途径并非没有障碍：(a)不知道触摸屏交互是否具有与之相关联的任何一致的神经元活动模式，以及(b)典型的事件相关分析取决于将独立时钟同步到毫秒级分辨率，即使收集了智能手机事件并且已知一致模式，也无法无缝分析神经行为数据。
[0007]本专利技术人的研究已经确定，先前基于实验室任务的工作对围绕智能手机交互的神经元信号的性质提供了一些合理的预期。例如，本专利技术人已经确定US2017/351958(以苏黎世大学和弗里堡大学的名义)依赖于回归模型并且仅向用户提供“预测的大脑反应”。US2017/351958涉及估计“大脑状态”并允许用户根据需求决定改变装置使用(通过自我调节)。US2017/351958明确要求“感官刺激”；并且教导来自多个不同用户的多个使用数据集是生成计算干扰模型的基本特征。然而，本专利技术人在此针对本申请新颖地开发了方法，所述方法通过和预定义行为输出进行比较，所述预定义行为输出与已知事件相关的神经元激活相关联，能够确定用户的事件相关的神经元激活。本专利技术人已经独特地确定，这种确定可在实验室外现场执行，而无需任何刺激，如本文中详细描述的。本专利技术人甚至最初确定了能力，所述能力利用现场行为输出的监测，确定用户神经元活动在一段时间内的变化，顺序地，远程地识别用户的神经元活动的发展。
[0008]各种神经科学的理论和实证工作表明，一般被认为参与个体VSPMC细节的大脑神经元回路是个体高级认知以及个体社交互动和情绪的关键因素。例如，个体的MP因增加的认知负荷而受到抑制，而没有明显的运动影响，并且情绪负荷的刺激会抑制MP相关信号。所述影响可通过在认知要求苛刻的情况下与感觉运动处理交织在一起的不同神经元过程的同时参与来解释。
[0009]理论和实证工作还表明，以感官事件为重点的基于事件的大脑信号分析可揭示健康和疾病中大脑功能的各个方面。例如，实验室衍生的视觉诱发电位例行用于检测多发性硬化症、中风或癫痫症的视觉处理异常。
[0010]然而，对于更好地分析大脑的这种神经元回路的功能的方法和系统的需求尚未得到满足；诸如，他们以个人自愿、自定步调的运动控制参与，并具有一系列可能的行为输出(例如，用手指按下按钮等)。对同时捕获神经元处理的多个部分而无需专门任务或测试的方法和系统的需求也尚未得到满足。
[0011]根据本公开的方面，提供了监测用户神经元活动的方法。所述方法可包括在实验室外记录用户行为输出；和/或在实验室中使用限制指令的自发行为(诸如“使用智能手机查看消息”)。所述方法可包括在现场和/或实验室中记录用户行为输出。所述方法可包括不显眼地记录用户行为输出。所述方法可包括在现场记录用户行为输出。所述方法可包括在没有模拟的情况下记录用户行为输出，诸如没有人工模拟。例如，所述方法可包括在无提示的自然活动(们)期间记录用户行为输出。所述方法可包括在没有刺激的情况下记录用户行为输出，诸如没有人工刺激。所述方法可包括用便携式电子装置记录用户行为输出。所述便携式电子装置可包括手持装置，诸如移动电话(例如智能手机)。所述便携式电子装置可包括可穿戴装置或植入物(例如智能手表等)。所述方法可包括使用多个装置记录用户行为输出。
[0012]所述方法可包括将用户行为输出与预定行为输出进行比较。预定行为输出可包括已知的行为输出，诸如历史确定的。可在数据库中编译预定行为输出。所述预定行为输出可基于用户的历史行为输出。例如，预定行为输出可包括用户先前记录或观察到的行为输出。附加地或替代地，预定行为输出可包括其他用户的先前记录或观察到的行为输出。预定行为输出可在执行监测用户的方法之前预定。在至少一些示例中，所述方法可包括预监测步骤或过程。所述预监测步骤或过程可包括编译预定行为输出，诸如在数据库中。编译预定行
为输出可包括观察和/或记录用户和替代地其他用户的多个行为；诸如在现场和/或实验室中使用装置或多个装置。
[0013]预定行为输出可用便携式电子装置记录或观察，诸如与在当前监测用户神经元活动的方法中用于记录所述用户行为输出相同的便携式电子装置。附加地或替代地，可用不同的装置记录或观察预定行为输出。例如，所述预定行为输出可预先用相同的便携式电子装置记录，并且可额外地，诸如在实验室中，用另外的行为输出记录装置，诸如用于观察用户的摄像头，来记录。在其他示例中，不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.监测用户神经元活动的方法，所述方法包括：使用便携式电子装置，诸如移动手机，记录用户行为输出；将用户行为输出和预定义行为输出进行比较，所述预定义行为输出与已知事件相关的神经元激活相关联；以及基于比较，确定用户的事件相关的神经元激活，用以提供用户的神经元活动的指示。2.根据权利要求1所述的方法，包括：记录用户的多个行为输出；以及使用所述多个行为输出，以确定用户的神经元活动。3.根据权利要求1或2所述的方法，包括：在一段时间内依次确定用户的神经元活动，以识别用户的神经元活动的发展。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：将用户的神经元活动与以下中的一个或多个相关联：身体健康；心理健康；一个或多个身体发展；一个或多个心理发展；治疗；疾病；诊断。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：将用户行为输出与事件相关的神经元激活相比较，所述事件相关的神经元激活匹配与具有已知模式的行为输出记录器相关联的模式，以识别事件相关的神经元激活；并且所述已知模式是使用神经元记录器先前建立的。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法包括编译多个神经元活动和相应行为输出的数据库。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述方法包括：在执行对用户的神经元活动的监测之前，编译所述数据库。8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述方法包括：行为输出与神经元活动的模式匹配，以能够仅基于神经元活动或行为输出中的一个，识别行为输出或神经元活动中的另一个。9.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：莱顿大学，
类型：发明
国别省市：