SE1150718A1 - Metod, arrangemang och datorprogram för att förbättra användares kognitiva funktioner - Google Patents

Abstract

En metod, ett arrangemang och ett datorprogram i en brusgenerator (100] för att förbättra den kognitiva funktionen hos en brukare (110). Metoden innefattar att estimera (201) uppmärksamhetsnivån hos brukaren (110), bestämma (202) en optimal kognitiv prestation för brukaren (110), predicera (203) en amplitud som är associerad med en optimal kognitiv prestation hos brukaren (110), vilken prediktion är baserad på den estimerade (201) uppmärksamhetsnivån hos brukaren (110), varvid brusproduktionsenheten (330) avger (204) en avpassad brusmängd och amplitud enligt en prediktion för att mottas av brukaren (110).(Publ. Fig. 1)

Description

Patentansökan nr 115 07 18-3 [ref: PS54323SE00) 2012-06-18 Ett närbesläktat vardagligt exempel skulle kunna vara förmågan att fokusera på att läsa ett dokument när man jobbar i ett öppet kontorslandskap. Störande, prat med oregelbundna intervaller kan få personen att ständigt tappa tråden vid läsning av viktiga eller svåra texter. Kontorslandskap har den egenskapen att de både kan vara för tysta och för bullriga. I en tyst miljö kan en tappad penna låta öronbedövande och därför störande. Eller tvärtom, när det är bullrigt så är det svårt att hålla fokus uppe i en kakafoni av röster och andra omgivande ljud av olika intensitet, t ex ringade telefoner, bilar, prat, skratt mm som omöjliggör koncentration och fokuserad uppmärksamhet.

Ett ytterligare problem som människor med normal uppmärksamhet kan stöta på är den att uppfatta svaga kognitiva stimuli som ligger under vår detektionströskel. Alla sådana trösklar är till viss del åldersberoende men kan också skilja sig mellan olika former av kognitiva stimuli. Vissa ljud kan vara för svaga för att upptäckas av en människa t ex ett djur som smyger sig undan en jägare utan att bli upptäckt.

Vidare är det av intresse att kunna öka sin uppmärksamhetsförmåga i situationer som kräver uppmärksamhet under lång tid som t ex vid bilkörning. Att under lång tid kunna sortera ut viktiga visuella stimuli från oviktiga är av stort intresse för yrkeschaufförer som t ex att upptäcka hinder på vägen, vilda djur, barn etc.

För att summera, i många situationer kan brist på adekvat uppmärksamhet leda till förödande konsekvenser för såväl individen som för omgivningen.

För att sammanfatta, i många situationer är det ett problem att ha tillräcklig uppmärksamhet vilket i sin tur kan leda till katastrofala resultat för såväl individen som för omgivningen.

Sammanfattning Målet för denna uppfinning/mekanism är att undanröja några av de tänkbara olägenheterna som tecknats upp ovan som bristande uppmärksamhet kan leda till.

Pro primo, målet uppnås genom en metod som utnyttjar en brusgenerator. Denna metod syftar till att underlätta för och förbättra kognitiva funktioner hos brukaren. Vidare så omfattar metoden att man beräknar brukarens uppmärksamhetsnivå samt också att man fastställer individens basnivå för kognitiva prestationsnivå utan brus. Metoden innefattar också att predicera en optimal brusnivå som gör att brukaren har en maximal kognitiv prestation. Uppfinningen predicerar alltså en brusnivå som är optimal för brukaren vid prestationer som kräver uppmärksamhet och minne baserad på brukarens uppmärksamhetsnivå. I korthet, bruset sätts på den nivå där brukaren presterar bäst.

Pro secundo, målet uppnås genom ett utförande med en brusgenerator. Utförandet är uppbyggd som en metod att underlätta och förbättra kognitiv funktion hos en brukare.

Det innehåller vidare en process som är utformad för att beräkna brukarens uppmärksamhetsnivå utan brus. Vidare, också en process som skall beräkna den optimala brusnivån för brukaren där han eller hon presterar maximalt. Denna nivå är baserad på den tidigare bestämda uppmärksamhets nivå individen har som fastställts av uppmärksamhetstestet. Vidare innehåller utförandet en brus produktionsenhet som levererar den i förväg bestämda brusnivån som brukaren skall ges.

Patentansökan nr 115 07 18-3 (ref: PS54323SE00) 2012-06-18 Pro tertio, målet uppnås också via ett datorprogram som underlättar och förbättrar kognitiva funktioner hos en brukare. Datorprogrammet är avpassat för att bestämma den optimala (maximala) uppmärksamhetsnivån hos brukaren. Programmet skall också estimera den optimala (maximala) kognitiva prestationsnivån hos brukaren. Vidare skall programmet predicera en individuellt avpassad brusnivå som är associerad med en optimal (maximal) kognitiv prestationsnivå hos brukaren. När brukaren är uppkopplad mot systemet är datorprogrammet inställt så att rätt mängd brus med rätt amplitud når brukaren för en maximal prestation.

Tack var de här beskrivna utföringsformerna av metoder, arrangemang och datorprogram utgör dessa en mekanism som underlättar och förbättrar kognitiva funktioner hos brukaren genom att tillföra rätt mängd brus på ett kontrollerat sätt.

Genom den ovan beskriva mekanismens försorg så ökar därmed brukarens kognitiva förmåga.

Ytterligare syften och fördelar med dessa metoder, arrangemang och datorprogram kommer att bli uppenbara genom den detaljerade beskrivningen nedan.

Kort beskrivning av figurerna Metoden, arrangemanget och datorprogrammet kommer att beskrivas mer detaljerat i relation till figurerna nedan där: Figur 1 är en skiss som visar hur en tänkt brusgenerator skulle kunna tänkas se ut.

Figur 2 är ett flödesschema som visar de olika skeendena eller stegen i metoden.

Figur 3A är en skiss som visar hur hela utförandet ser ut med sändare, processor och mottagare.

Figur 3B är en skiss som visar en utföringsform av en brusgenerator.

Figur 3C är en skiss som visar en utföringsform av en brusgenerator.

Detaljerad beskrivning Häri beskrivs en metod, ett datorprogram och ett arrangemang samt ett datorprogram i en brusgenerator som är till för att förbättra kognitiva funktioner hos en brukare vilka avses komma att tillämpas praktiskt enligt utföringsformer åskådliggjorda i framställningen nedan. Dessa metoder, datorprogram och arrangemang kan förkroppsligas på många olika sätt och i ett flertal former varför dessa uttryck för tillämpning inte skall utgöra begränsningar i utförandet utan endast tjäna som illustrationer för att denna beskrivning skall bli tillräckligt utförlig och instruktiv.

Ytterligare egenskaper och fördelar av de beskrivna metoderna, datorprogrammen och arrangemangen kommer att bli uppenbara vid den detaljerade beskrivningen nedan, framför allt i kombination med de bifogade skisserna. Emellertid måste det framhållas att skisserna endast är avsedda att illustrera metoden respektive datorprogrammet och arrangemanget och inte för att definiera begränsningar i föreliggande metod. Skisserna Patentansökan nr 115 07 18-3 (ref: PS54323SE00) 2012-06-18 är inte heller nödvändigtvis skalenligt utförda utan avser endast att illustrera och beskriva struktur och modell på ett konceptuellt plan.

Figur 1 är en schematisk illustration av en händelse enligt några utföringsformer.

I figuren visas en icke begränsande illustration av en brusgenerator 100, denna genererar auditivt brus som skall tas emot av en brukare 110. Brukaren 110 fokuserar på en kognitiv uppgift som till exempel att läsa en kursbok, men det kan vara vilken annan kognitiv uppgift som helst. Brusgenerator 100 kan även benämnas, eller refereras till såsom, t ex en kognitiv brusgenerator, en brusmaskin, eller en vitt-brus generator i enlighet viss terminologi.

Syftet med utsändandet av brus är att förbättra eller förstärka brukarens kognitiva funktion eller prestation genom att hjälpa honom/henne att fokusera på sina studier t ex förbättra minnet, öka uppmärksamhet, och eller förbättra perceptionen hos brukaren 110.

Detta kan vara en fördel inte minst för studenter, eller för personer som arbetar i kontorslandskap, faktum är att det är bra för alla som behöver koncentrera sig på att utföra en uppgift.

Emellertid, för en del brukare 110, fungerar bruset som ett hjälpmedel att uppfatta stimuli som ligger under hans/hennes perceptionströskel. Det tillförda bruset tycks i samband med subliminala stimuli förstärka varandra så att de tillsammans kommer över perceptionströskeln för brukaren 110 och därigenom blir möjliga att uppfatta.

Detta är en fördel för personer som t ex arbetar med bevakning, militär, vakter men också för yrkeschaufförer och piloter. Därigenom, tack vare uppfinningen som drar nytta av brus, så skulle en pilot kunna upptäcka svaga men potentiellt farliga hot som en trasig motordel vid flygning eller bara öka sin uppmärksamhet när den minskar över tid.

Enligt vissa utföringsformer så kan försämring av prestationen hos fordonsförare övervakas och mätas. Därigenom så kan bristande uppmärksamhet pga. trötthet eller förändring i körbeteende orsakad av plötsligt uppdykande föremål i omgivningen upptäckas. Tack vare uppfinningen så kan en avpassad mängd, nivå och amplitud på brus tillföras brukaren 110 för att på så sätt öka brukarens 110 (förarens) uppmärksamhet. För att nämna ett exempel på en farlig situation skulle föraren kunna få ett mobilsamtal under körningen. Detta kan ses som ett exempel på en potentiellt farlig situation, då uppmärksamheten härigenom kan påverkas avsevärt. När arrangemanget upptäcker en sådan försämring/förändring i körbeteende så kommer brusljud att tillföras för att skärpa förarens 110 uppmärksamhet så att fokus återgår till körningen och den omgivande trafiken.

Det bör noteras att utförandet, brusgenerator 100 inte är begränsat till att utgöras av auditivt brus. I olika typer av utföranden så skulle brusgeneratorn kunna generera visuellt, taktilt, vestibulärt (elektriskt), haptiskt eller subliminalt brus. Ytterligare arrangemang skulle kunna vara att brusgenerator 100 kan ställs in att generera brus som skulle kunna nå brukaren 110 via det vestibulär stimulering av hjärnan eller också genom Transcranial Magnetisk Stimulering (TMS).

Patentansökan nr 115 07 18-3 (ref:PS54323SE00) 2012-06-18 TMS är en metod att utnyttja elektromagnetisk induktion att framkalla svag elektrisk ström genom ett snabbt växlande magnetfält som orsakar depolarisering och hyperpolarisering i nervsystemet hos brukaren 110.

Bruset kan ha karaktären av: vitt brus, rosa brus, brunt brus, rött brus, flimrande brus, "random-walk" brus (slumpvandring), Iohnson-Nyquist brus, termalt brus, skott ljud, musik, ljudet av regn för att bara nämna några av det möjligheter till brus som kan komma i fråga.

Funktionen i utförandet av metoden för att sända ut brus för att underlätta kognitiva prestationer hos brukaren kan till en viss del förklaras genom en analogi. Anta att någon intermittent slår på ett blixtljus i ett mörkt rum. Blinkningarna måste uppfattas som mycket distraherande för de flesta. Emellertid, om ljust i rummet sätts på och blixtarna fortsätter att blinka av och på så kommer det sannolikt att uppfattas som mindre störande eftersom det tillförda ljuset delvis täcker blixtarna och därför blir mindre påträngande. Sålunda så har det tillförda bruset genom utförandet förbättrat brukarens 110 uppmärksamhet och därigenom prestation.

Metoden och utförandet av uppfinningen kommer att bli ytterligare förklarad och diskuterad i samband med presentationen av Figur 2.

Några olika utförnaden av brusgeneratorn 100 och ett arrangemang i brusgeneratorn 100 kommer att ytterligare presenteras i samband med presentationen av figurerna 3A, 3B och 3C. Ett utförande av uppfinningen som innefattar ett datorprogram kommer att ytterligare presenteras och beskrivas.

Emellertid först kommer en mer detaljerad diskussion av vad som menas med brus i föreliggande sammanhang och hur bruset kan appliceras på brukaren 110.

När det hänvisas till brus fortsatt så kan det vara ljud eller auditivt brus. Auditivt brus kan utgöras av vitt brus enligt en given definition. Arten av vitt brus kommer att beskrivas i mer detalj nedan men kommer att uppfattas av brukaren som ett sus eller likande i enlighet med de utföranden som beskrivits tidigare, intensiteten kommer att vara exempelvis mellan 70-80 dB. Men dB parametern skall ställas in individuellt beroende på brukarens uppmärksamhet. Detta kommer att diskuteras närmare i samband med att metoden presenteras i Bild 2. Det utsända auditiva bruset kan i olika utföranden utgöras av: ljud av regn, blåst, vattenfall, havsvågor, djurläten, ljud av Centrifug, fläktljud, cikador eller gräshoppor, fågelsång, prasslet av torra löv, knarrande golv, däggdjurs in och utandning, snarkningar, ljudet av valar etc etc. Auditivt brus kan likna ljudet från en sprayburk enligt vissa utföringsformer.

Emellertid, bruset kan utgöras av visuella stimuli som ett bakgrundsflimmer eller rörliga bilder som projiceras på en skärm eller vägg av en projektor/dator som en del av brusgenerator 100. Vidare kan bruset utgöras av visuellt pulserande eller stroboskopiskt ljus alternativt långsamt pulserande ljus i olika färger.

Vidare, kan i vissa utföranden bruset utgöras av taktil stimulering eller taktilt brus.

Taktil stimulering kan exempelvis utgöras av vibrationer i luften, en vibrerande stol som Patentansökan nr 115 07 18-3 (ref: PS54-323SE00) 2012-06-18 brukaren 110 sitter på, vibrationer förmedlade genom golvet i rummet där brukaren vistas eller liknande. Taktilt brus kan också appliceras direkt på någon kroppsdel på brukaren 110. Bruset skulle också kunna överföras till brukaren 110 genom en hjälm som innehåller vibrerande element som kan förmedla avpassad taktil stimulering. Även den taktila stimuleringen skall anpassas till den enskilde brukarens behov (uppmårksamhetsförmåga). Andra utföranden är också möjliga, t ex pannband, mössa, hatt eller liknade. Det kan också gå att fästa organ för förmedling av taktilt brus direkt på användarens skalle 110 med hjälp av till exempel lim, tejp eller andra lämpliga medel för fastsättning, i vissa utföranden.

I vissa utföranden så kan bruset utgöras av vestibulärt, elektriskt brus. De vestibulära nerverna kan påverka neurala kretsar i medullära, kardiovaskulära områden och genom cerebellära vermis, basala ganglier och det limbiska systemet. Genom vestibulärt förmedlat brus kan det vara möjligt att förbättra den kognitiva funktionen hus brukaren 110. l vissa utföranden kan det vestibulära bruset förmedlas till brukaren 110 genom elektrisk stimulering, direkt på eller i användarens 110 huvud dvs. skallen.

I ytterligare alternativa utföranden så kan bruset utgöras av haptiskt brus. Detta brus kan utgöras av vibrationer som förmedlas vi knapparna i ett tangentbord som används av brukaren110 för t ex inmatning av data till en dator, telefon eller liknande utrustning.

Emellertid kan det haptiska bruset förmedlas till brukaren 110 på flera andra sätt.

Vidare skall noteras att stimuli eller bruset so förmedlas vi brusgeneratorn 100 kan utgöras av en typ av brus av de som räknats upp ovan men i vissa utföranden kan det också vara en kombination av några eller samtliga former av brus som kan förmedlas via brusgenerator 100. Oberoende av valet av brustyp enligt beskrivningen ovan, kan bruset förmedlas som t ex vitt brus, i vissa utföranden.

Vitt brus är en slumpmässig med en platt spektral densitet (dvs samma energi över hela frekvensbandet) vilket innebär att det har samma styrka var i frekvensbandet det än är.

Vitt brus har sitt namn från vitt ljus där ljuset fördelas över hela den synliga bandbredden och därför stimuleras ögats receptorer (koner) lika mycket. En slumpartad signal kan betraktas som vitt brus om den visare sig ha ett platt spektrum över den största bandbredden. Gaussiskt vitt brus kan ses som en särskild form av vitt brus. Vitt brus kan genereras genom att kombinera ljud från alla olika frekvenser samtidigt, om alla tänkbara toner spelas upp med en lämplig amplitud oberoende av varandra så skulle ett ljud som liknar vitt brus bli resultatet av detta.

Adjektivet vitt utnyttjas här för att beskriva hur denna typ av brus är och hur de fungerar som liknar vitt ljus i sin funktion. Vitt ljus består av alla de (regnbågens) färger som finns i ett prisma. Prismat separerar tillbaka ljuset i sina komponenter igen. På samma sätt är auditivt vitt brus en kombination av frekvenser. Vitt brus kan således genereras om alla 20.000 hörbara frekvenser spelas samtidigt.

I vissa utföranden kan bruset avges som rosa brus. Rosa brus är en signal där spektrum densiteten inte är helt platt utan är omvänt proportionell mot frekvensen. l rosa brus har varje oktav lika stor styrka. Namnet har uppkommit genom att rosa brus ligger någonstans mellan vitt (l/jll) och rött brus (l/fz) som ibland betecknas som brownskt brus eller brunt brus. Vissa utföranden av uppfinningen kan vara baserade på Patentansökan nr 115 07 18-3 (ref: PS54-323SEO0) 2012-06-18 generering av brunt brus. Brunt brus är en typ av signal som alstras av brownsk rörelse, därav dess namn (random walk) brus. Brunt brus kan också kallas random walk brus eller rött ljus.

Vidare i ett annat utförande så kan bruset avges som Iohnson-Nyquist brus. Johnson- Nyquist brus är det ljud som genereras av termisk agitation (rörelse) av laddningsbärare såsom t ex av elektroner inuti en elektrisk ledare i jämvikt vilket sker oavsett spänning (i volt). Den generiska termen för detta brus kan kallas fluktuation- skingrings teoremet, där generaliserad impedans eller mottaglighet kan karakterisera bruset.

Det avgivna bruset kan också utgöras av termiskt brus. Termiskt brus är i ett idealtillstånd att betrakta som vitt brus vilket innebär att den spektrala densíteten är nästa konstant över hela frekvensspektrum. Dessutom har amplituden i signalen en nästan Gaussisk sannolikhetsfördelning varför det liknar vitt Gaussiskt brus.

Bruset kan också vara av hagelskott/svärm (shot noise) typ. Hagelskottsbrus är en typ av elektroniskt brus där ett ändligt antal partiklar som bär energi, såsom exempelvis elektronerna i en elektrisk krets eller fotoner i en optisk anordning, är tillräckligt liten så att en osäkerhet (slumpmässighet) genom Poisson fördelningen är betydelsefull.

Poisson fördelningen beskriver förekomsten av oberoende slumpmässiga händelser.

Termen hagelskott/svärm brus kan också användas för att beskriva varje bruskälla matematiskt när de har liknade ursprung.

Men nu är det dags att gå vidare och introducera ytterligare åtgärder som ingår i processen vid utförandet av uppfinningen.

Figur 2. Presenterar en metod i en brusgenerator 100, som syftar till att förbättra kognitiv funktion hos en brukare 110. Den kognitiva funktionen kan omfatta men är inte begränsad till minne, uppmärksamhet, perception mm.

För att framgångsrikt kunna förbättra den kognitiva funktionen hos användaren 110, kan metoden innefatta ett antal åtgärder 201-205 som skall utföras. De skall dock påpekas att vid utförandet kan ordningen mellan dessa åtgärder vara en annan en de som finns med i uppräkningen på figur 2. Några av åtgärderna 201-205 kan utföras samtidigt till exempel eller ordnas i kronologisk ordning. Dessutom så kan vissa åtgärder t ex åtgärd 205 endast utföras i vissa utföranden. Metoden kan innefatta följande åtgärder: Åtgärd 201 En uppmärksamhetsnivå på brukaren 110 mäts.

Mätningen av brukarens 110 uppmärksamhetsnivå kan kontinuerligt uppdateras så att rätt nivå på brus (amplitud) kan ges till brukaren 110.

Uppmärksamhetsnivån på brukaren 110 kan mätas eller uppskattas baserat på brukarens hjärnaktivitet mätt genom elektroencefalografi, EEG (kvantitativ EEG), magnetencefalografi, MEG, Magnetic Resonance Imaging, MRI, funktionell Magnetic Patentansökan nr 115 07 18-3 (ref: PS54323SE00) 2012-06-18 Resonance Imaging, fMRl positronemissionstomografi, PET, röntgen datortomografi, CT, IR-mätning enligt olika utföringsformer.

Uppmärksamhetsnivån på brukaren 110 kan också mätas genom användandet av ett eller flera kognitiva test eller självskattningsskalor utförda av brukaren 110. I vissa utföranden så kan dessa mätningar göras kontinuerligt och utvärderas dynamiskt av ett därför avsett datorprogram. Åtgärd 202 En basnivå för brukarens kognitiva prestation utan brus fastställs.

Brukarens basnivå för kognitiv prestation utgörs av den optimala, eller högsta kognitiva prestationsnivån för brukaren 110 dvs. den maximala nivå som är möjlig att uppnå för den specifika brukaren 110, utan brus. Åtgärd 203 Brus med en specifik amplitud som år associerad med den fastställda basnivån för brukaren 110 prediceras. Prediktionen är baserad på uppmärksamhetsmätningen utförd under åtgärd 201 för den specifike brukaren 110.

Amplituden är storleken av förändringen i den oscillerande variabeln i varje svängning inom ett oscillerande system. När man sänder ett vitt brus så är auditivt vitt brus ljudvågor i luften som är oscillationer i atmosfäriskt tryck och amplituden är proportionell mot förändringen i tryck under en svängning.

Enligt vissa utföringsformer kan även mängden brus fastställas. Mängden brus är tidsrymden under vilket bruset skall tillföras brukaren 110.

Prediktionen av amplituden på bruset, och även mängden av bruset enligt vissa utföringsformer, kan kontinuerligt utföras och uppdateras vilket möjliggör att kontinuerligt, dynamiskt att uppdatera mängden och amplituden på det brus som brukaren 110 mottar enlighet vissa utföringsformer av uppfinningen.

Den beräknade eller fastställda amplituden och eventuellt även mängden av brus är avpassad för att brukaren 110 skall klara högsta möjliga (optimala) kognitiva prestanda. Åtgärden att predicera brusamplituden (och eventuellt även mängden brus) kan också innefatta bestämningen av brustyp, t ex auditivt brus, visuellt brus, haptiskt, brus i enlighet olika typer av utföranden och arrangemang.

Genom att fastställa uppmärksamhetsnivån hos brukaren 110, och också den optimala kognitiva prestandan för brukaren 110, dvs brukarens maximala nivå avseende kognitiv prestation såsom t ex minne är det också möjligt att välja en för individen/brukaren 110 avpassad brusnivå för att med hjälp av den uppnå en maximal kognitiv prestation. Om brukaren 110 redan har en maximal prestation utan brus, dvs om basnivå för brukarens kognitiva prestation utan brus ligger ovanför ett gränsvärde som representerar optimal, maximal, hög eller normal kognitiv prestation, så kan slutsatsen bli att brukaren 110 inte skall ha något brus alls. För övriga brukare 110, dvs de som skall ha brus kommer amplitud (och eventuellt även mängd) av brus vara baserat på brukarens Patentansökan nr 115 07 18-3 (ref: PS54323SE00) 2012-06-18 uppmärksamhetsnivå men eventuellt också mängden och/eller typen av brus som skall förmedlas till brukaren. Åtgärd 204 Bruset med den i åtgärd 203 predicerade brusamplituden skickas för att nå brukaren 110.

Det avgivna bruset kan omfatta någon eller några av följande brustyper: vitt brus, rosa brus, brunt brus, rött brus, flimmer, random walk brus, johnson- Nyquist brus, termiskt brus, hagelskur brus, musik och/ eller ljud av regn.

Bruset som avges kan vara av olika karaktär och kan innefatta något/ några av: auditivt brus, vestibulärt brus, haptiskt brus och / eller subliminalt brus enligt olika utföranden.

Bruset kan avges genom olika utföranden i arrangemanget och kan tas emot av användaren 110, via vilken som helst av kanalerna: vestibulärt, auditivt, visuellt till brukaren 110, men också genom Transkraniell magnetisk stimulering; TMS. Åtgärd 205 Denna åtgärd utförs i vissa, men inte alla utföranden.

Brusgenereringen av brus som skickas till brukaren 110 genom brusgenerator 100, kan avbrytas då bruset överskrider ett tröskelvärde eller att brukaren 110 har nått sin maximala kognitiva prestationsnivå i enlighet med vad som fastställts genom åtgärd 202.

Figur 3A är ett blockschema som illustrerar ett utförande av en brusgenerator 100, och ett arrangemang 300 i brusgeneratorn 100.

Arrangemanget 300 är konfigurerad för att utföra någon, några eller alla av de åtgärderna 201-205 för att förbättra kognitiv funktion hos brukaren 110.

För tydlighets skull, den interna elektroniken eller komponenter av brusgeneratorn 100 som inte är nödvändig för att förstå den föreliggande metoden och har utelämnats från figur 3A, för ökad tydlighet.

För att kunna utför åtgärderna 201-205 korrekt omfattar arrangemanget 300 en processorkrets 320 som är konfigurerad för att kunna mäta brukarens 110 uppmärksamhetsnivå. Vidare är denna processorkrets 320 konfigurerad för att kunna bestämma brukarens basnivå för kognitiv prestanda. Dessutom är processorkretsen 320 också konfigurerad för att kunna förutsäga rätt brusamplitud och eventuellt även rätt mängd brus som är associerad med basnivån för den kognitiva prestandan hos brukaren 110, vilken baseras på den uppmätta uppmärksamhetsnivån för den specifika brukaren 110.

Processorkretsen 320, kan om så önskas vara konfigurerad för att mäta brukarens 110 grad av uppmärksamhet baserat på hjärnans aktivitet i ett därför avsett arrangemang.

Vidare kan processorkretsen 320 ställas in så att den upphör att förmedla brus när Patentansökan nr 115 07 18-3 (ref: PS54323SE00) 2012-06-18 brukarens uppmätta uppmärksamhet överskrider ett givet tröskelvärde eller att brukarens kognitiva prestanda har nått den maximala kognitiva prestationsnivån.

Processorkretsen 320 kan innehålla en central processor enhet (CPU), en processor, mikroprocessor eller annan bearbetning som kan som efter en logisk mall kan tolka och utföra instruktioner. Processorkretsen 320 kan dessutom utföra databehandling, ha funktioner för databehandling: inmatning, utmatning och bearbetning av data. Dessutom buffring av data samt kontrollfunktioner som samtalsprocess kontroll, kontroll över användargränssnitt och liknade.

Dessutom så omfattar arrangemanget 300 en brusproduktionsenhet 330 som producerar och avger brus, t ex ljud, vilken är konfigurerad att avge brus efter en för brukaren 110 i förväg predicerad amplitud att tas emot av brukaren 110.

Bruset avges av enheten 330, denna enhet kan konfigureras att avge allehanda brus innefattande något eller några av nedanstående brus: vitt-, rosa-, brunt-, rött brus eller flimmer, random walk- eller Iohnson-Nyquist brus, termiskt brus, hagelskur brus, musik, ljud av regn mm.

Brusproduktionsenheten 330 kan vidare konfigureras att avge en brustyp som kan omfatta något eller samtliga av följande: auditivt brus, visuellt brus, taktilt brus, haptiskt brus, vestibulärt brus, subliminalt brus. Brusproduktionsenheten 330 kan därvid avge brus av olika mängd och amplitud.

Brusproduktionsenheten 330 kan arrangeras så att den kan avge brus som kan mottas av brukarens 110 hjärna via olika kanaler som: elektrisk stokastisk vestibulär stimulering eller transkraniell magnetisk stimulering, TMS.

Arrangemanget 300 kan vidare innefatta en mottagningsenhet 310, som processar mått på brukarens 110 hjärnaktivitet efter ett specifikt arrangemang. Dessa kan vara baserad på något av följande: Elektroencefalogram EEG, Magnetoencefalogram MEG, Magnetisk Resonans avbildning MRl, funktionell Magnetisk Resonans avbildning fMRl, Positron Emissions Tomografi PET, Datortomografi CT, infraröd mätning IR. 1 enlighet med vissa utföringsformer kan arrangemanget 300 innehålla en minnesfunktion 325. Minnet 325 kan innehålla en fysisk enhet som kan lagra data, program, eller sekvenser av instruktioner på tillfällig eller permanent basis. I någon version kan minnet innefatta integrerade kretsar som utgörs av kiselbaserade transistorer. Vidare kan minnet vara temporärt eller permanent. Brusgeneratorn 100 kan i någon version innehålla åtminstone ett icke permanent minne för att nämna ett godtyckligt exempel.

Det skall också nämnas att alla delar, helt eller delvis kan infattas i en hjälm 120 för att bäras av brukaren 110. Delarna är mottagningsenheten 310, process-kretsen 320, minnet 325, brusproduktionsenheten 330. Detta illustreras av figur 3C.

Utförandet av brusgeneratorn 100 kan bestå av något av följande: en dator, en mediaspelare, en mobiltelefon, en spelkonsol, en hjälm 120, en mössa, en fläkt med en inställningsfunktion, en TV, ett stroboskop, en brus reglerings enhet.

Patentansökan nr 115 07 18-3 (ref: PS54-323SE00) 2012-06-18 Vidare skall det noteras att vissa av de beskrivna enheterna 310-330 innefattas inom anordningen 300 i brusgeneratorn 100 är att betrakta separata logiska enheter men inte nödvändigtvis separata fysiska enheter. För att bara ge ett exempel så kan mottagande enheten 310 och brusproduktionsenheten 330 utgöras av helt eller delvis samma fysiska enhet, en sändarenhet som innefattar både en sändar- och en mottagarkrets som överför utgående (radio) signaler och mottar inkommande (radio) signaler via en antenn eller på annat sätt enligt alternativa utföringsformer.

Figur 3B lllustrerar en brusgenerator 100 som innefattar ett arrangemang 300 konfigurerad för att kunna utföra åtminstone några av åtgärderna 201-205.

Brusgeneratorn 100 kan bestå av en bärbar elektronisk anordning som en mediaspelare, mobiltelefon, en pekskärmsdator eller liknade fysiska enheter.

De åtgärder 201-205 som skall utföras i brusgeneratorarrangemanget 300 kan genomföras genom en eller flera processorkretsar 320 i brusgeneratorn 100 tillsammans med en datorprogramkod för att utföra de beskrivna funktionerna 201-205.

Datorprogrammet innefattar således instruktioner för att genomföra åtgärderna 201- 205 i brusgeneratorn 100 som är en metod för att förbättra kognitiv funktion för en brukare 110 när nämnda instruktioner laddas in i en eller flera av processorkretsen 320 av brusgeneratorn 100. Arrangemanget och utförandet av datorprogrammet kan betecknas som ett program eller en app.

Det ovan nämnda datorprogrammet kan tillhandahållas i form av ett datalagrande datorprogram som innehåller en kod för att kunna utföra åtgärderna 201-205 enligt ett specifikt arrangemang för när den laddas in i processorkretsen 320.

Datalagringsenheten kan exempelvis vara en hårddisk, en CD-rom skiva, ett minne, en optisk lagringsenhet, en magnetisk lagringsenhet eller genom annat lämpligt medium, t ex en skiva eller band som kan lagra maskinläsbara data på ett varaktigt sätt.

Datorprogrammet får dessutom tillhandahållas som program eller kod på en server som kan hämtas till brusgeneratorn 100 på distans t ex via internet eller genom en intranätanslutning.

Figur 3C visar ytterligare ett utförande av brusgenerator 100 som innefattar en hjälm 120.

Hjälmen 120 kan bäras av brukaren 110. En fördel med hjälmutförandet kan vara att olika användare som vistas i olika miljöer som t ex klassrum eller kontorslandskap kan behöva olika ljudstyrka (amplitud) på bruset så om bruset består av ljud som förmedlas via en högtalare så går det inte att individanpassa (som med en hjälm).

I ett utförande kan hjälmen 120 innehålla ett hörselhjälpmedel eller snarare en hörapparat konfigurerad tillsammans med en hörselslinga så att vitt brus är överlagrat på ljudet från hörselslingan förstärks. Detta kan göras genom en finjustering av signal- till-brusförhållandet i hörapparaten.

Patentansökan nr 115 07 18-3 (ref: PS54-323SE00) 2012-06-18 Genom att använda hjälm 120, feedback information om varje brukares hjärnaktivitet som t ex uppmärksamheten hos varje brukare 110, den informationen kan utnyttjas för att finjustera ljudet ytterligare för att passa den individuella brukaren 110.

Därigenom är alltså det avgivna bruset anpassat för brukaren 110. Bruset kan avges genom hjälmen 120 som tas emot av brukaren 110. På detta sätt kan det alltså vara möjligt att avge individuellt avpassat brusljud till varje brukare 110. Brukaren 110 kan då vara på allmän plats utan att andra störs av brusljudet.

Det skall påpekas att hjälmen 120 som här åberopas kan vara vilken annan typ av huvudbonad som helst bara den är konfigurerad att förmedla brusljud till brukaren 110, t ex ett pannband, en hatt, en mössa, en hörapparat eller elektroder direkt fastsatta på skallen för användaren 110.

Den terminologi som använts i den detaljerade beskrivningen av de speciella utförandena som illustrerats på de bifogade ritningarna är inte avsedda att vara begränsande för de metoder och anordningar som härvid beskrivs.

Som använts i denna beskrivning singular formerna en, ett och den är avsedda att omfatta flera bilder om inte annat uttryckligen anges. Vidare underförstås att uttrycken "innefattar", ”inkluderar", "innehåller" när de används i föreliggande beskrivning så anger de närvaro av angivna särdrag, enheter, steg, operationer, element, och/eller komponenter men utesluter inte närvaro eller tillägg av en eller flera andra funktioner, operationer och kännetecken etc. Vidare skall det förstås att när ett element är kopplat, eller förbundet med ett annat element så kan det varna direkt kopplat eller via ett annat mellanliggande element. Dessutom har ansluten eller kopplade, som använts här, kan också vara trådlös anslutning eller kopplat. Som det använts här innefattar termen och/eller alla möjliga kombinationer av en eller flera associerade objekt.

Claims (19)

Patentansökan nr 115 07 18-3 (ref: PS54-323SEOO) 2012-06-18 KRAV

1. En metod i en brusgenerator (100) för att förbättra kognitiva funktioner hos en brukare (110), metoden innefattar: - mätning (201) av uppmärksamhetsnivån hos brukaren (110), - fastställande (202) av en basnivå för kognitiv prestation hos brukaren (110) i frånvaro av brus, - prediktering (203) av amplitud på brus som är kopplat till maximal kognitiv prestation för brukaren (110), där prediktionen bygger på den mätta (201) uppmärksamhetsnivån hos brukaren (110), - avgivande (204) av brus med den predicerade (203) brusamplituden som skall mottas av brukaren (110).

2. Metoden enligt patentkrav 1 vari: - mätningen (201) av uppmärksamhetsnivån och prediktionen (203) av amplituden på bruset utförs kontinuerligt vilket möjliggör en kontinuerlig uppdatering av det avgivna (204) brusets amplitud.

3. Metoden enligt något av patentkrav 1 eller 2 vari uppmärksamhetsnivån hos brukaren (110) är baserad på brukarens hjärnaktivitet mätt (201) genom något av följande: elektroencefalografi, EEG; MEG, Magnetic Resonance Imaging, MRI; funktionell Magnetic Resonance Imaging, fMRl; Positron Emission Tomografi, PET; datortomografi, CT; infraröd mätning, IR.

4. Metoden enligt något av patentkrav 1-3, vari uppmärksamhetsnivån hos brukaren (110) mäts (201) baserat på ett kognitivt testbatteri och/eller på självskattning utförd av brukaren (110).

5. Metoden enligt något av patentkrav 1-4, vari den predicerade (203) brus amplituden är den som genererar den högsta kognitiva prestatíonsnivån hos brukaren (110).

6. Metoden enligt något av patentkrav 1-5, vari det avgivna bruset (204) innehåller en, några eller alla av: vitt brus, rosa brus, brunt brus, rött brus, flimmer, elektriskt brus, lohnson-Nyquist brus, termiskt brus, hagelskursbrus, musik, ljud av regn.

7. Metoden enligt något av patentkrav 1-6, vari det brus som skall avges (204) innefattar en, några eller alla av följande typer av brus: auditivt brus, visuellt brus, taktilt brus, vestibulär stimulering, haptiskt brus, subliminalt brus.

8. Metoden enligt något av patentkrav 1-7, varvid det utsända bruset (204) som skall mottas av brukaren (110) innefattar någon av: vestibulär stimulering av brukarens (110) hjärna eller genom transkraniell magnetisk stimulering, TMS.

9. Metoden enligt något av patentkrav 1-8, vari prediktion (203) av amplitud på brus också innefattar ett val av brus-typ.

10. Metoden enligt något av patentkrav 1-9, som vidare innefattar avbrott (205) av brusavgivande (204) när den mätta (201) uppmärksamhetsnivån hos en brukare (110) Patentansökan nr 115 07 18-3 (ref: PS54-323SE00) 2012-06-18 överskrider ett tröskelvärde eller då brukaren (110) har uppnått en maximal kognitiv prestationsnivå.

11. Ett arrangemang (300) i en brusgenerator (100) för att förbättra den kognitiva funktionen hos en brukare (110), där arrangemanget (300) innefattar: en processorkrets (320) konfigurerad för att mäta uppmärksamhetsnivån på brukaren (110) men också konfigurerad för att beräkna en basnivå för kognitiv prestation hos brukaren (110), utan brus, och att predícera den amplitud på brus som är associerat med en maximal kognitiv prestation hos brukaren (110), samt en brusproduktionsenhet (330), konfigurerad för att avge brus med den predicerade amplituden, vilken skall mottas av brukaren (110).

12. Ett arrangemang (300) i enlighet med krav 11, vari: processorkretsen (320) vidare är konfigurerad för att mäta uppmärksamhetsnivån hos brukaren (110), baserat på brukarens hjärnaktivitet och vari arrangemanget (300) vidare innehåller en mottagarenhet (310), konfigurerad för att motta en mätning som är relaterade till brukarens hjärnaktivitet baserat på någon av följande mått eller metoder: elektroencefalograñ, EEG; MEG, Magnetic Resonance Imaging, MRI; funktionell Magnetic Resonance Imaging, fMRI; Positron Emission Tomography, PET; datortomografi, CT; infraröd mätning, IR.

13. Arrangemanget (300) i enlighet med något av krav 11 eller krav 12, vari: brusproduktionsenheten (330), är konfigurerad att avge brus som innefattar någon eller några av följande brustyper: vitt brus, rosa brus, brunt brus, rött brus, flimmer, elektriskt brus, ]ohnson-Nyquist brus, termiskt brus, hagelskursbrus, musik, ljud av regn.

14. Arrangemanget (300) i enlighet med något av krav 11 -13, vari brusproduktionsenheten (330) är konfigurerad att avge brus som infattar någon, några eller samtliga av följande typer av brus: auditivt brus, visuellt brus, taktilt brus, vestibulärt brus, haptiskt brus eller subliminalt brus.

15. Arrangemanget (300) i enlighet med något av krav 11 -14, vari: brusproduktionsenheten (330) är konfigurerad att avge brus att tas emot av brukaren (110) via antingen vestibulär stimulering av hjärnan till brukaren (110) eller via transkraniell magnetisk stimulering, TMS.

16. Arrangemanget (300) i enlighet med något av krav 11 -15, vari processorkretsen (320) är konfigurerad att avbryta det avgivna bruset antingen när brukarens uppmärksamhetsnivå överskrider ett tröskelvärde eller att brukaren (110) når sin maximala kognitiva prestationsnivå.

17. Arrangemanget (300) i enlighet med något av krav 11 -16, vari åtminstone någon av enheterna: mottagarenheten (310), processorkretsen (320), brusproduktionsenheten (330), och/eller brusgeneratorn (100) är placerat i en hjälm (120) avsedd att bäras av brukaren (110). Patentansökan nr 115 07 18-3 (ref: PS54323SE00) 2012-06-18

18. Arrangemanget (300) i enlighet med något av krav 11 -17, varvid brusgeneratorn (100) innefattar något av följande: en dator, en mediaspelare, en mobiltelefon, en spelkonsol, en hjälm (120), en fläkt med varvtalsreglering, en TV, ett stroboskop.

19. Ett datorprogram för att förbättra den kognitiva funktionen hos en brukare (110), vilket datorprogram är konfigurerad för att utföra metoden enligt något av kraven 1-10 när det laddas ner i en processorkrets (320).