[发明专利]用于确定精神状态的方法和系统

说明书

提供了用于确定主体的精神状态的指示的计算机实现的系统和方法。计算系统可以从主体的头部上的至少一对电极接收至少一个电生理信号。该系统可以存储至少一个阈值生物电值，并且将所述至少一个电生理信号的多个部分与所存储的值进行比较。该系统可以基于比较来确定所述至少一个电生理信号的超过所存储的至少一个阈值生物电值的部分的身份。该系统还可以确定部分序列在所述至少一个电生理信号的超过所存储的至少一个阈值生物电值的部分之中的存在。并且，当确定部分序列存在时，系统可以输出主体的精神状态的指示。

相关申请

本申请要求于2016年4月8日提交的美国临时申请号62/320,283和于2015年6月26日提交的美国临时申请号62/184,924的权益。上面确定的每个专利申请特此通过引用以其整体而并入。

背景技术

EEG是沿着头皮的电活动的记录。EEG测量由大脑的神经元内的离子电流流动引起的电压波动。在临床背景下，EEG是指：（i）如从放置在头皮上的多个电极记录的大脑在一个时间段期间的自发电活动的记录；和（ii）与外部事件（刺激或动作）在时间上相关的大脑的电活动的记录-称为事件相关电位（ERP）。诊断应用通常集中于EEG的频谱内容，也就是，能够在EEG信号中或特定的ERP波形上观察到的神经振荡的类型。

医疗级EEG技术近来已经被简化并适于使用在消费者产品中。在一些方面，这些消费者EEG系统使用相对小数量的干电极，从而放弃导电凝胶。这些新的EEG系统已经在传统的头戴式耳机带中实现，并且与运行在移动和固定计算装置上的EEG分析和监视应用配对。但是因为这些新的EEG系统通常使用小数量的干电极，所以它们通常产生质量差的原始EEG信号和很少的样本通道。

现有的EEG分析和监视应用通常受这些质量差的原始EEG信号和很少的样本通道限制。因此，存在对用于处理EEG信号以确定精神状态的改善的系统和方法的需要。这些改善的系统和方法可以在有限数量的传感器和减小的采样频率的情况下使用，从而实现一系列新颖的应用。

发明内容

公开的计算机实现的系统和方法使用所接收到的电生理信号来生成主体的精神状态的指示。这些指示可以包括用于一系列新颖应用中的标记和指数。在一些方面，这些指示可以涉及主体的注意力、舒适或集中。

公开的实施例可以包括例如用于将EEG信号转换为反映主体的注意力、舒适或集中的标记的方法，包括：在活动期间通过电极组件连续测量主体的EEG以创建EEG样本；以及通过与该组件进行通信的计算装置：将样本滤波到感兴趣的频率范围；对经滤波的样本的波数据进行评级以创建波值；将波值阈值应用于波值以排除落在阈值之外的波值，其余波值是交叉值；标识交叉值的序列以及不是所述序列的部分的交叉值；以及基于所标识的序列来计算标记。

在一些实施例中，测量主体的EEG包括：提供包括至少一个测量电极和一个参考电极的电极组件；提供附接到组件的计算装置；将电极组件附接到主体；以及通过电极测量主体的EEG以创建EEG样本并且将样本传递到装置。

在一些实施例中，标记或指数用于来自由以下各项组成的组的应用中：神经精神病治疗管理；训练和实践管理；神经康复治疗管理；以及神经营销和内容选择和/或评价；训练优化，游戏。

根据进一步的实施例，一种用于将事件相关电位（ERP）转换成反映主体的注意响应性的指数的方法包括：使用电极组件来测量响应于重复的刺激的主体的ERP以创建ERP样本；以及通过与组件进行通信的计算装置：使用低通滤波器对样本进行滤波；对经滤波的样本的波数据进行评级以创建波值；将每个重复刺激之后的时段中的波值与针对每个重复刺激之前的类似时段的波值进行比较，以确定对每个刺激的刺激响应性；以及计算刺激响应性与重复刺激的数目的比率以确定注意响应性指数。