WO2001064005A2 - Method and device for influencing the motor-sensory information processing of a user - Google Patents

Method and device for influencing the motor-sensory information processing of a user Download PDF

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WO2001064005A2
WO2001064005A2 PCT/EP2001/001388 EP0101388W WO0164005A2 WO 2001064005 A2 WO2001064005 A2 WO 2001064005A2 EP 0101388 W EP0101388 W EP 0101388W WO 0164005 A2 WO0164005 A2 WO 0164005A2
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Bernd Michael Pohlmann
Alexander Wunsch
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Bernd Michael Pohlmann
Alexander Wunsch
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    • A61N2005/0647Applicators worn by the patient the applicator adapted to be worn on the head
    • A61N2005/0648Applicators worn by the patient the applicator adapted to be worn on the head the light being directed to the eyes

Definitions

  • the present invention relates to methods and devices for influencing the sensomotive information processing of a user according to the preambles of the independent claims
  • a video monitor is arranged between the light banks, with which the patient can be presented with visual patterns.
  • Disadvantages of this device are its large dimensions, its high weight and that the patient's body must be immobilized overall in order to avoid an uncontrolled movement of the visual stimuli relative to the patient's head uncontrollable variations in the movement patterns of the eyes occur in the eye movements in the area between the light banks, in particular in the area of the visual field in which the visual patterns are presented
  • a device for stimulating eye movements by means of running lights is already known with a head set which can be attached to the head of a user and which has optical displays arranged on a backdrop and positionable in the field of view of the user.
  • the user follows the eyes with his Running lights, with which the desired eye movements are stimulated
  • the optical display elements are at a short distance to the eyes of the user, which requires a high degree of accommodation of the user's eyes in order to follow the chases. Such increased accommodation can lead to undesirable stress
  • At least one visual channel is provided in the device according to claim 1, through which a first and second extreme position in the eye movement area can be defined when in use, with at least one display element assigned to each extreme position, and with a control module by means of which the display elements can preferably be activated alternately - and can be deactivated
  • the visual channel enables a user on the one hand a clear view in the area of at least one section connecting the first and second extreme position in his field of vision on the other hand, visual stimuli are generated by the display elements in the area of the first and second extreme position, which are partly arbitrary , partly involuntary eye movement of the user to and between the extreme positions can be stimulated.
  • eye movements to be stimulated which have an arbitrarily large amplitude and in which both eyes are at least at least in a centrally arranged area between the two eyes.
  • the visual channel acts as a feedback, it is possible to stimulate eye movements with high precision in a simple manner. Since no near accommodation is required during use, the eyes can move in during the stimulated movements stay relaxed to a high degree, which is perceived by the user as pleasant and, above all, is desirable for achieving relaxation effects. It is also advantageous that the user's eye movements can be recognized from the outside through the visual channel and thus a third person can specifically intervene in the process of stimulation can
  • the visual channel is arranged in a backdrop, which is arranged on a holder that can be worn by the user on the head. Since the visual channel or channels are thus fixed relative to the head of the user when the device is in use, head movements of the user have no major effect the stimulated eye movements Even with a very small device, eye movements can be stimulated with amplitudes of practically any size
  • one or more visual channels are arranged horizontally, vertically and / or diagonally relative to the user's visual horizon. This is advantageous in order to be able to stimulate different eye movements corresponding to different psycho-physical reaction patterns
  • the backdrop is designed in the manner of glasses. This increases comfort and a particularly pleasing aesthetic impression
  • the backdrop is formed from an LCD display and the visual channel or channels are designed as a transparent phase of the LCD display, a plurality of visual channels can also be made available in a particularly simple manner
  • the optimal viewing channel width is in a preferred range between 0.5 and 2.5 centimeters. If the viewing channel or channels, when in use, are arranged at a distance of essentially 2 to 15 centimeters in front of the eyes of the user, the device can be conveniently used
  • the display elements are variable in color
  • a variable rise time is preferred, in particular 0-60% of the activation time of the display elements.
  • Saw tooth curves as well as Gaussian, exponential and Poisson curves are preferred as the hull curve for the activation or deactivation of the display elements.
  • shape of the Hull curve is preferred for activation or deactivation of the display elements vary
  • the rising or falling edge, the holding level and the decay behavior of the activation of the display elements can be varied.
  • a further preferred embodiment of the invention provides that the rising flank is flatter than the descending flank With all of these measures is at Use of the device allows adaptation of the visual stimuli to a different visual response behavior of the eyes of the user
  • Another object is to create a method and a device with which visual learning patterns can be presented to a user in addition to visual stimuli and which allow improved control of eye movements
  • optical running patterns enable the eye movements to be guided between the extreme positions of the eye movement area and thus an improved and simplified control of the eye movements by the user visual learning patterns are presented in a common area with the optical walking patterns, this learning patterns and the information they carry are particularly easy to receive and thus accelerated learning. Furthermore, after performing a certain number of eye movements, the user experiences a relaxed state of learning the information supported by the visual learning pattern is generally used here, that the visual information processing in the brain takes place along different signal paths.
  • a very fast path contains It activates the amygdala, a structure near the bottom of the limbic system, usually before the neo - cortex, which is responsible for more analytical responses to internal or external stimuli, receives signals if excessive stimulation of the amygdala occurs, especially in connection with increased release
  • Certain neurohormones impair the function of the hippocampus, which plays the role of a regulator for an appropriate cognitive interpretation of the stimuli.
  • senso - motor modal acts and visual images The activation of these memories affects the quality of the cognitive and emotional reactions in certain situations, mainly because it occurs with great speed and pra - and / or non - verbally.
  • sequences of optical running patterns associated with a predetermined number of eye movements are generated and the learning patterns are shown in time intervals between these sequences
  • a video display which can be attached to the head of a user is supplied with video signals with which on the video display the user in the state of use is assigned visual stimuli which first and second extreme positions of the user's eye movement area and visual ones Learning patterns can be presented, optical running patterns running rhythmically between the extreme positions being used as such visual stimuli.
  • a video display is already known per se, for example, from US Pat. No. 5,414,544. This makes it possible for a user, for example, to have an image space with a cross-sectional area of 1,5m x 1 5m to be represented In this image space, the optical running patterns can be represented in one plane or, if necessary, also in three dimensions and with textures.
  • the background like the optical running patterns themselves, can be varied in color
  • the video display is preferably designed to be transparent in such a way that, when in use, it is possible to look through the eye area of the user from the outside. This enables a direct visual control of the stimulated eye movements of the user by another person
  • sound transducers for generating auditory stimuli are provided, stronger stimulation can be achieved overall. It is particularly advantageous if the auditory stimuli can be varied as a function of the visual stimuli, since this enables the stimulation to be more precisely adapted to the the respective psychophysical state of the user. If, as in a further preferred embodiment of the invention, at least one sensor is provided for measuring at least one psycho-physical parameter of the user, the values of which can be supplied to the control module for controlling the visual and / or auditory stimuli, one can thus be used to the current psycho -Physical condition of the user can be achieved even better individually customized effect as well as biofeedback training
  • the frequency of the visual stimuli is increased from a low value at which the user can make corresponding eye movements to a value at which the user can no longer make any corresponding eye movements Threshold effect can be induced, which manifests itself in the psycho - physical reaction of the user, in particular in a strong relaxation reaction
  • Figure 1 shows a user from the front with a device according to the invention
  • Figure 2 shows a device according to the invention with a backdrop designed as a screen
  • Figure 3 shows an inventive device with a spectacle-like backdrop
  • FIG. 4 shows a video display that can be worn on the head of a user
  • the device according to the invention shown in FIG. 1 comprises a backdrop 4 provided with a viewing channel 3, which is fastened to the head 2 of a user 1 with a front-end-like bracket 6.
  • the backdrop 4 is designed as a preferably transparent screen plate, the viewing channel 3 being formed by spaced opaque tapes Alternatively, the viewing channel 3 can also be formed by two spaced-apart viewing guide elements, for example wire edges or the like, so that the user 1 can also see through this area when in use.
  • the backdrop can also be formed by an LCD display, the viewing channel being a transparent phase of the LCD display
  • display elements 5 are arranged, each of which is assigned to a first or second extreme position in the preferably peripheral visual field of the user.
  • the visual channel 3 defines a section of the visual field that connects these extreme positions.
  • the optical display means 5 are preferably in the visual field of the user at a horizontal angle Arranged from more than 80 degrees in order to stimulate the greatest possible amplitude of the eye movements.
  • the viewing channel 3 preferably has a width between 0 5 and 2 5 centimeters. In an embodiment that is not shown in the drawing, the viewing channel is adjustable in width. In use, the viewing channel is at a distance of about 15 centimeters in front of the eyes of the user, although smaller or further distances are possible.
  • a preferably flexible spacer 7 is provided between the holder 6 and the link 4
  • FIG. 2 shows an embodiment of the invention with vertical and diagonal visual channels 3 33 31 and 32 in the use state relative to the viewing horizon of a user.
  • Display elements 5 are arranged in the end regions of these visual channels. Further elements are shown in FIG. 2 with corresponding reference numerals as in FIG As in the device shown in FIG. 1, the backdrop 4 can be concavely shaped to match the user's head shape
  • the display elements 5 are connected via an electrical connecting line 12 to a control module 8, to which a handle 9 with adjusting buttons 10 is also connected. Corresponding elements are also provided in the device shown in FIG. 1, but not shown.
  • a programmable microprocessor for example, can be used as the control module 8 . Become the energy supply of the Control module 8 and the optical display means 5 is used for an energy supply module, for example an electric battery, a rechargeable battery or a power pack
  • FIG. 3 has a spectacle-like backdrop 11 made of an opaque material with a viewing channel 3 arranged horizontally to the user in the state of sight.
  • the backdrop may also consist of a transparent material electrical connecting lines 12 can be connected to a control module (not shown in FIG. 3)
  • optical display means 5 LEDs (Light Emiding Diode) or LCDs (Liquid Crystal Display), for example, are provided as optical display means 5.
  • the optical display elements 5 can be color-coded, for example between blue and red.
  • the light intensity can also be varied and is preferably adjustable such that a user does not blinded
  • the display elements 5 are activated and deactivated alternately. Frequencies between 0, 1 and 25 Hertz are preferred as the stimulation frequency. Sequences with 10 to 1000 are preferred Eye movements used between the respective extreme positions.
  • the color of the display elements 5 can be varied during a sequence and / or between different sequences.
  • predetermined parameters that characterize the visual stimuli such as stimulation frequency, luminous intensity, number of stimulations, display devices, for example, a digital display in the handle 9 or the like may be provided
  • the rising or falling edge when activating or deactivating the display elements 5 can be varied by a corresponding circuit in the control module 8.
  • the rising edge is flatter than the descending edge.
  • there are a hull curve for the activation or deactivation of the display elements Sawtooth curves and Gaussian exponential and Poisson curves are provided.
  • the shape of the Hull curve is preferably to be varied.
  • the sustain level and the Abklingvei-hai t e * - * de r activation of the display elements can be varied
  • the visual stimuli are preferably controlled by the control module 8 in accordance with a fixed program stored in a microprocessor, by means of which, for example, the stimulation frequency, speed, luminous intensity, color envelope curve, etc. are defined and which is set by the user 1 before use to his individually desired parameters.
  • a program stored in a microprocessor, by means of which, for example, the stimulation frequency, speed, luminous intensity, color envelope curve, etc. are defined and which is set by the user 1 before use to his individually desired parameters.
  • a program Above all, it can control a complex chronological sequence of patterns in more than one visual channel, the speed, and / or other parameters of the visual stimuli being varied depending on the time
  • the optical running patterns are generated and represented by means of a video display known per se, for example from US Pat. No. 5,414,544, which can be worn on the head of the user.
  • the known video display 40 shown schematically in FIG. 4 each has an optical system 48R, 48L for the right and left eyes, which consists of LCDs, mirrors, light sources and lenses.
  • the lens systems 49R 49L can focus the images projected by the optical systems 48R, 48L onto the optical screen 47 onto the retina of a user, so that no extreme close accommodation is necessary when viewing the images.
  • a screen 41 is used to shield external light. To enable the stimulated eye movements to be observed by another person, the screen 41 can also be transparent.
  • the right and left headphones 42R are used for acoustic stimulation 42L
  • the worktop 43 takes u a electronic circuits for a video signal
  • Video signals for the optical signals corresponding to eye movements are fed to the video display 40 from a control module (not shown in FIG. 4), for example a suitably programmed computer.
  • the graphic representation of the optical running patterns can be programmed for 2D or 3D in one of the known customary computer languages. OpenGL is particularly suitable for this very simple a series of graphic functions such as 3D modeling, transformations, colonization, lighting effects, text blurring, movements of any objects or the like programmable
  • a corresponding program is loaded into a computer for execution. When the program is executed by the computer, signals are generated which are fed to the video display via suitable interfaces to display a graphic representation of the optical running pattern.
  • the program can also be stored on a data carrier like a CD - ROM or DVD
  • the optical walking patterns can be represented as illuminated 3D objects, eg spheres or the like, in a 3D room and moved along different room curves.
  • the background or room itself can also be varied in depth, color or the like
  • visual learning patterns are additionally shown on the video display.
  • These can be geometric objects such as ambiguous pictures of the so-called Necker cube type or others that place special demands on the visual information processing of a user.
  • these can be very fast-running optical patterns in which details are difficult to identify.
  • Words, mathematical formulas or other symbols can also be represented.
  • it can be photographic or cinematic representations of objects or people that cause stress for the user.
  • the simultaneous or staggered presentation of these learning patterns together with the optical walking pattern, the senso - motoric information processing of the visual learning patterns shown can be favorably influenced by the user
  • optical learning patterns For the additional representation of the optical learning patterns, a mixture of the video signals of a corresponding program with those of a running pattern program or also directly an integrated program for generating both types of optical patterns can be provided.
  • the visual learning patterns can be stationary relative to the optical running patterns, that is, moved in parallel with the optical running patterns. Alternatively, the visual learning patterns can also be moved relative to the optical running patterns, for example standing still on the video display
  • the devices according to the invention can be used to exert a strong influence on psycho-physical parameters, such as galvanic skin resistance, capillary blood flow, body temperature, brain wave leads can be controlled or regulated by the visual stimuli in a further embodiment of the invention
  • psycho-physical parameters such as galvanic skin resistance, capillary blood flow, body temperature, brain wave leads
  • the values are taken from the user by means of suitable sensors and their signals are fed to the control module, for example the computer controlling the video display.
  • the user's eye movements are monitored with a movement sensor.
  • the movement sensor is preferably arranged on the side of the backdrop or the video display facing the user in the state of use.
  • the signal values of the movement sensor are fed to the control module for controlling the visual stimuli and / or visual and / or auditory learning patterns
  • the frequency of the visual stimuli possibly the speed of the Optical walking patterns increased accordingly, held at this value and / or subsequently decreased or further increased if necessary.

Abstract

The invention relates to a device for influencing the motor-sensory information processing, whereby visual stimuli for stimulating eye movements may be presented to a user. At least one visual channel is provided, arranged in a screen which may be worn on the head of the user and, on viewing the above, in the operating state, at least a first and second extreme eye position within the range of movement may be defined, with at least one optical display element arranged in each of the first and second extreme eye positions and a control module, by means of which the display elements may be alternately activated and deactivated, preferably in a rhythmical pattern. The invention further relates to a method for influencing the motor-sensory information processing, whereby visual stimuli for the stimulation of eye movement are presented to a user between at least a first and a second extreme position in the range of movement, also as learning models, in a region arranged in the field of view of both eyes between the first and second extreme position, using optical animations, preferably running rhythmically between the first and second extreme position within the range of movement associated with the users field of view. Furthermore, the invention relates to a device for influencing the motor-sensory information processing with a video-display, which may be mounted on the users head and a control device to supply the video-signal for the display, whereby visual stimuli for the stimulation of eye movements between a first and a second extreme position in the range of movement are presented on the video display. Optical animations are provided for use as visual stimuli, which, in the operating state, are preferably rhythmically running between the first and second extreme position in the range of movement associated with the users field of view. In the operating state, video signals are fed from the control device to the video display in order to provide the user with a visual learning model in a region between the first and second extreme position in the users field of view.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung der senso-motorischen Informationsverarbeitung eines Benutzers Method and device for influencing the senso-motoric information processing of a user
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Beeinflussung der senso- motoπschen Informationsverarbeitung eines Benutzers gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen AnsprücheThe present invention relates to methods and devices for influencing the sensomotive information processing of a user according to the preambles of the independent claims
In den letzten Jahren sind neue Techniken zur Beeinflussung der senso-motorischen Informationsverarbeitung eines Benutzers entwickelt worden, bei denen rhythmische Augenbewegungen eingesetzt werden Die dadurch erreichte Beeinflussung der senso- motorischen Informationsverarbeitung ist der Wirkung von Augenbewegungen wahrend der sogenannten REM - Phasen (Rapid Eye Movement) wahrend des Schlafes ähnlich, obwohl der Benutzer dabei im Wachzustand ist Im Unterschied zu beispielsweise aus der DE 195 43 405 bekannten sogenannten Mindmachine-Verfahren sind hierbei Augenbewegungen mit größeren Amplituden erforderlich Insbesondere aus der US PS 5219322 ist bereits eine Psychotherapiemaschine zur Behandlung von unerwünschter emotionaler Erregung bekannt, die Lichtbanke aufweist, um visuelle Stimuli einem fest positionierten Patienten an vorbestimmten, einander gegenüberliegenden Extremen seines Augenbewegungsbereiches zu präsentieren Zwischen den Lichtbanken ist ein Videomonitor angeordnet, mit welchem dem Patienten visuelle Muster präsentiert werden können Nachteilig bei dieser Vorrichtung sind ihre großen Abmessungen, ihr hohes Gewicht und dass der Korper des Patienten, um eine unkontrollierte Bewegung der visuellen Stimuli relativ zu dem Kopf des Patienten zu vermeiden, insgesamt ruhiggestellt werden muss Ferner können bei den Augenbewegungen in dem Bereich zwischen den Lichtbanken, insbesondere in dem Bereich des Gesichtsfeldes, in dem die visuellen Muster präsentiert werden, unkontrollierbare Variationen in den Bewegungsmustern der Augen auftretenIn recent years, new techniques for influencing the senso-motoric information processing of a user have been developed, in which rhythmic eye movements are used. The influencing of the sensorimotor information processing thereby achieved is the effect of eye movements during the so-called REM (rapid eye movement) phases. similar during sleep, although the user is awake while in contrast to, for example, the so-called mind machine method known from DE 195 43 405, eye movements with larger amplitudes are required here. In particular, US Pat. No. 5,219,322 already discloses a psychotherapy machine for treating unwanted emotional arousal known, which has light banks in order to present visual stimuli to a firmly positioned patient at predetermined, opposite extremes of his eye movement area. A video monitor is arranged between the light banks, with which the patient can be presented with visual patterns. Disadvantages of this device are its large dimensions, its high weight and that the patient's body must be immobilized overall in order to avoid an uncontrolled movement of the visual stimuli relative to the patient's head uncontrollable variations in the movement patterns of the eyes occur in the eye movements in the area between the light banks, in particular in the area of the visual field in which the visual patterns are presented
Aus der DE 199 05 145 ist bereits eine Vorrichtung zur Stimulierung von Augenbewegungen mittels Lauflichtern bekannt mit einem am Kopf eines Benutzers befestigbaren Head -Set, der an einer Kulisse angeordnete, in das Gesichtsfeld des Benutzers positionierbare optische Anzeigeelemente aufweist Der Benutzer folgt mit seinen Augen den Lauflichtern, womit die gewünschten Augenbewegungen stimuliert werden Zur Erzeugung der Lauflichter ist vorgesehen, die optischen Anzeigeelemente entsprechend zu aktivieren Die optischen Anzeigeelemente befinden sich bei dieser bekannten Vorrichtung in einem geringen Abstand zu den Augen des Benutzers wodurch ein hoher Akkomodationsgrad der Augen des Benutzers erforderlich ist, um den Lauflichtern zu folgen Eine solche erhöhte Akkomodation kann zu unerwünschtem Stress fuhrenFrom DE 199 05 145 a device for stimulating eye movements by means of running lights is already known with a head set which can be attached to the head of a user and which has optical displays arranged on a backdrop and positionable in the field of view of the user. The user follows the eyes with his Running lights, with which the desired eye movements are stimulated To generate the running lights, provision is made to activate the optical display elements accordingly. In this known device, the optical display elements are at a short distance to the eyes of the user, which requires a high degree of accommodation of the user's eyes in order to follow the chases. Such increased accommodation can lead to undesirable stress
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen mit der einem Benutzer visuelle Stimuli zur Stimulation von Augenbewegungen zwischen Extrempositionen im Augenbewegungsbereich präsentiert werden können die kostengünstig zu realisieren ist, einen einfachen Betrieb erlaubt und bei deren Gebrauch zugleich keine Nahakkomodation der Augen des Benutzers erforderlich istIt is therefore an object of the present invention to provide a device with which visual stimuli for stimulating eye movements between extreme positions in the eye movement area can be presented to a user, which can be implemented inexpensively, allows simple operation and, when used, does not allow near-accommodation of the user's eyes is required
Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelostThis object is achieved by the features of claim 1
Erfindungsgemaß ist bei der Vorrichtung nach Anspruch 1 mindestens ein Sehkanal vorgesehen durch den im Gebrauchszustand bei Durchsicht eine erste und zweite Extremposition im Augenbewegungsbereich definierbar ist, mit mindestens einem jeder Extremposition zugeordneten Anzeige-Element, und mit einem Steuermodul durch welches die Anzeigeelemente vorzugsweise alternierend aktivierbar - und deaktivierbar sind Im Gebrauchszustand ermöglicht der Sehkanal einem Benutzer einerseits eine freie Sicht im Bereich eines zumindest eine die erste und zweite Extremposition in seinem Gesichtsfeld verbindenden Ausschnitts andererseits werden durch die Anzeigeelemente jeweils im Bereich der ersten bzw zweiten Extremposition visuelle Stimuli erzeugt, die eine teils willkürliche, teils unwillkürliche Augenbewegung des Benutzers zu den und zwischen den Extrempositionen stimulieren Damit können Augenbewegungen stimuliert werden, die eine beliebig große Amplitude aufweisen und bei der beide Augen zumindest in einem zentral zwischen beiden Augen geordneten Bereich koordiniert bewegt werden Da der Sehkanal als B ckfuhrung wirkt, ist auf eine einfache Weise eine Stimulierung von Augenbewegungen mit hoher Präzision möglich Da bei der Benutzung keine Nahakkomodation erforderlich ist, können die Augen wahrend der stimulierten Bewegungen in hohem Maße entspannt bleiben was von dem Benutzer als angenehm empfunden wird und vor allem für die Erreichung von Entspannungseffekten erwünscht ist Ferner ist vorteilhaft, dass die Augenbewegungen des Benutzers durch den Sehkanal von außen erkennbar sind und somit eine dritte Person in den Prozess der Stimulation gezielt eingreifen kann Der Sehkanal ist in einer Kulisse angeordnet, die an einer von dem Benutzer am Kopf tragbaren Halterung angeordnet ist Da der oder die Sehkanale damit im Gebrauchszustand der Vorrichtung relativ zum Kopf des Benutzers fixiert sind sind Kopfbewegungen des Benutzers ohne größere Auswirkung auf die stimulierten Augenbewegungen Auch bei einer sehr klein dimensionierten Vorrichtung können Augenbewegungen mit praktisch beliebig großen Amplituden stimuliert werdenAccording to the invention, at least one visual channel is provided in the device according to claim 1, through which a first and second extreme position in the eye movement area can be defined when in use, with at least one display element assigned to each extreme position, and with a control module by means of which the display elements can preferably be activated alternately - and can be deactivated In the state of use, the visual channel enables a user on the one hand a clear view in the area of at least one section connecting the first and second extreme position in his field of vision on the other hand, visual stimuli are generated by the display elements in the area of the first and second extreme position, which are partly arbitrary , partly involuntary eye movement of the user to and between the extreme positions can be stimulated. This allows eye movements to be stimulated which have an arbitrarily large amplitude and in which both eyes are at least at least in a centrally arranged area between the two eyes. Since the visual channel acts as a feedback, it is possible to stimulate eye movements with high precision in a simple manner. Since no near accommodation is required during use, the eyes can move in during the stimulated movements stay relaxed to a high degree, which is perceived by the user as pleasant and, above all, is desirable for achieving relaxation effects. It is also advantageous that the user's eye movements can be recognized from the outside through the visual channel and thus a third person can specifically intervene in the process of stimulation can The visual channel is arranged in a backdrop, which is arranged on a holder that can be worn by the user on the head. Since the visual channel or channels are thus fixed relative to the head of the user when the device is in use, head movements of the user have no major effect the stimulated eye movements Even with a very small device, eye movements can be stimulated with amplitudes of practically any size
Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung sind im Gebrauchszustand ein oder mehrere Sehkanale horizontal, vertikal und/oder diagonal relativ zum Seh-Honzont des Benutzers angeordnet Dies ist vorteilhaft, um unterschiedlichen psycho - physischen Reaktionsmustern entsprechende Augenbewegungen stimulieren zu könnenIn a preferred embodiment of the invention, when in use, one or more visual channels are arranged horizontally, vertically and / or diagonally relative to the user's visual horizon. This is advantageous in order to be able to stimulate different eye movements corresponding to different psycho-physical reaction patterns
Bei einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist die Kulisse brillenartig ausgebildet Damit wird ein erhöhter Tragekomfort und ein besonders gefälliger ästhetischer Eindruck erreichtIn a particularly preferred embodiment of the invention, the backdrop is designed in the manner of glasses. This increases comfort and a particularly pleasing aesthetic impression
Wenn die Kulisse aus einem LCD-Display gebildet wird und der oder die Sehkanale als transparente Phase des LCD-Displays ausgebildet sind, kann auf eine besonders einfache Weise auch eine Mehrzahl von Sehkanalen variabel zur Verfugung gestellt werdenIf the backdrop is formed from an LCD display and the visual channel or channels are designed as a transparent phase of the LCD display, a plurality of visual channels can also be made available in a particularly simple manner
Die optimale Sehkanalbreite liegt in einem bevorzugten Bereich zwischen 0,5 und 2,5 Zentimeter Wenn der oder die Sehkanale im Gebrauchszustand in einem Abstand von im wesentlichen 2 bis 15 Zentimetern vor den Augen des Benutzers angeordnet sind, ist damit ein bequemer Gebrauch der Vorrichtung erreichbarThe optimal viewing channel width is in a preferred range between 0.5 and 2.5 centimeters. If the viewing channel or channels, when in use, are arranged at a distance of essentially 2 to 15 centimeters in front of the eyes of the user, the device can be conveniently used
Um zusätzliche farbpsychologische Effekte zu erreichen, ist es vorteilhaft wenn in der Farbe veränderliche Anzeigeelemente vorgesehen sindIn order to achieve additional color psychological effects, it is advantageous if the display elements are variable in color
Bevorzugt ist eine variable Anstiegsdauer, insbesondere von 0-60% der Aktivierungsdauer der Anzeigeelemente Als Hullkurve für die Aktivierung bzw Deaktivierung der Anzeigeelemente sind Sagezahnkurven sowie Gauss-, Exponential- und Poissonkurven bevorzugt Ferner ist bevorzugt die Form der Hullkurve der Aktivierung bzw Deaktivierung der Anzeigeelemente zu variieren Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung sind die ansteigende bzw abfallende Flanke, der Haltepegel sowie das Abklingverhalten der Aktivierung der Anzeigeelemente variierbar Um eine sanfte Stimulierung ohne visuelle Schreckreaktionen durch eine zu schnelle Aktivierung der Anzeigeelemente erreichen ist bei einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung vorgesehen, dass die ansteigende Flanke flacher als die absteigende Flanke ist Mit all diesen Maßnahmen ist bei Gebrauch der Vorrichtung eine Anpassung der visuellen Stimuli an ein unterschiedliches visuelles Ansprechverhalten der Augen des Benutzers erreichbarA variable rise time is preferred, in particular 0-60% of the activation time of the display elements. Saw tooth curves as well as Gaussian, exponential and Poisson curves are preferred as the hull curve for the activation or deactivation of the display elements. Furthermore, the shape of the Hull curve is preferred for activation or deactivation of the display elements vary In a preferred embodiment of the invention, the rising or falling edge, the holding level and the decay behavior of the activation of the display elements can be varied.To achieve a gentle stimulation without visual shock reactions by activating the display elements too quickly, a further preferred embodiment of the invention provides that the rising flank is flatter than the descending flank With all of these measures is at Use of the device allows adaptation of the visual stimuli to a different visual response behavior of the eyes of the user
Ein weitere Aufgabe ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung mit denen einem Benutzer zusätzlich zu visuellen Stimuli visuelle Lerπmuster prasentierbar sind und die eine verbesserte Kontrolle der Augenbewegungen ermöglichenAnother object is to create a method and a device with which visual learning patterns can be presented to a user in addition to visual stimuli and which allow improved control of eye movements
Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß mit dem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 sowie der Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelost Die optischen Laufmuster ermöglichen eine Fuhrung der Augenbewegungen zwischen den Extrempositionen des Augenbewegungsbereichs und damit eine verbesserte und vereinfachte Kontrolle der Augenbewegungen durch den Benutzer Da die visuellen Lernmuster in einem gemeinsamen Bereich mit den optischen Laufmustern präsentiert werden erfolgt eine besonders einfache Rezeption dieser Lernmuster und der von ihnen getragenen Information durch den Benutzer und damit ein beschleunigtes Lernen Ferner erlebt der Benutzer nach einer Durchfuhrung einer gewissen Anzahl von Augenbewegungen einen Entspannungszustand der das Lernen der von den visuelle Lernmuster getragenen Information erleichtert Generell wird hierbei ausgenutzt daß die visuelle Informationsverarbeitung im Gehirn entlang unterschiedlicher Signalwege erfolgt Ein sehr schneller Weg beinhaltet dabei eine Aktivierung der Amygdala, einer Struktur nahe des Bodens des limbischen Systems und zwar üblicherweise zeitlich bevor der Neo - Cortex der für eher analytische Antworten auf interne oder externe Stimuli zustandig ist Signale erhalt Falls durch exzessive Stimulation der Amygdala insbesondere im Zusammenhang mit vermehrter Ausschüttung bestimmter Neurohormone die Funktion des Hippocampus der die Rolle eines Regulators für eine angemessene kognitive Interpretation der Stimuli spielt beeinträchtigt wird kann es zu einer verstärkten Speicherung von Informationen in senso - motorischen Modalltaten und visuellen Bildern kommen Die Aktivierung dieser Erinnerungen beeinträchtigt die Qualität der kognitiven und emotionalen Reaktionen in bestimmten Situationen, vor allem weil sie mit großer Geschwindigkeit und pra - und/oder non - verbal erfolgt Obwohl diese Effekte pπmar bei dem posttraumatischen Stress - Syndrom auftreten spielen sie bei einer Vielzahl von Lernprozessen auch unterhalb der Schwelle eines traumatischen Impnnts eine Rolle Durch die Kombination von visuellen Lernmustern und den zu rhythmischen Augenbewegungen korrespondierenden optischen Laufmustern lasst sich die Regulation der Reaktion der Amygdala auf externe Stimuli durch den Hippocampus positiv beeinflussen, wenn ein Benutzer mit den Augen den optischen Laufmustern folgt Insbesondere ist eine erhöhte globale Synchronisation der senso - motorischen Informationsverarbeitung erreichbar Analog zur Verwendung von optischen Lernmustern ist auch eine Kombination der optischen Laufmuster mit entsprechenden auditiven Lernmustern möglich die gleichzeitig oder zeitlich versetzt mit den optischen Laufmustern präsentiert werden Hierbei handelt es sich vorzugsweise um stress - auslosende Inhalte und / oder KlangeThis object is achieved according to the invention with the method with the features of claim 13 and the device with the features of claim 19. The optical running patterns enable the eye movements to be guided between the extreme positions of the eye movement area and thus an improved and simplified control of the eye movements by the user visual learning patterns are presented in a common area with the optical walking patterns, this learning patterns and the information they carry are particularly easy to receive and thus accelerated learning. Furthermore, after performing a certain number of eye movements, the user experiences a relaxed state of learning the information supported by the visual learning pattern is generally used here, that the visual information processing in the brain takes place along different signal paths. A very fast path contains It activates the amygdala, a structure near the bottom of the limbic system, usually before the neo - cortex, which is responsible for more analytical responses to internal or external stimuli, receives signals if excessive stimulation of the amygdala occurs, especially in connection with increased release Certain neurohormones impair the function of the hippocampus, which plays the role of a regulator for an appropriate cognitive interpretation of the stimuli. There may be an increased storage of information in senso - motor modal acts and visual images. The activation of these memories affects the quality of the cognitive and emotional reactions in certain situations, mainly because it occurs with great speed and pra - and / or non - verbally. Although these effects occur pπmar in the posttraumatic stress syndrome, they play in a variety of learning processes a role also below the threshold of a traumatic impulse.Through the combination of visual learning patterns and the optical walking patterns corresponding to rhythmic eye movements, the regulation of the reaction of the amygdala to external stimuli by the hippocampus can be positively influenced if a user follows the optical walking patterns with the eyes In particular, increased global synchronization of the sensomotoric information processing can be achieved. Analogous to the use of optical learning patterns, a combination of the optical walking patterns with corresponding auditory learning patterns is also possible, which are presented simultaneously or at different times with the optical walking patterns. These are preferably stress-relieving Content and / or sound
Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung werden einer vorgegebenen Anzahl von Augenbewegungen zugeordnete Sequenzen von optischen Laufmustern erzeugt und die Lernmuster in Zeitintervallen zwischen diesen Sequenzen dargestelltIn a preferred embodiment of the invention, sequences of optical running patterns associated with a predetermined number of eye movements are generated and the learning patterns are shown in time intervals between these sequences
Bei der erfindungsgemaßen Vorrichtung nach Anspruch 19 ist vorgesehen dass einem am Kopf eines Benutzers anbringbaren Video- Display Video-Signale zugeführt werden mit denen auf dem Video-Display dem Benutzer im Gebrauchszustand visuelle Stimuli welche ersten und zweiten Extrempositionen des Augenbewegungsbereichs des Benutzers zugeordnet sind sowie visuelle Lernmuster prasentierbar sind wobei als visuelle Stimuli rhythmisch zwischen den Extrempositionen laufende optische Laufmuster verwendet werden Ein solches Video - Display ist an sich bspw bereits aus der US-PS 5,414,544 bekannt Damit ist es bspw möglich für einen Benutzer einen Bildraum mit einer Querschnittsflache von 1 5m x 1 5m darzustellen In diesem Bildraum können die optischen Laufmuster in einer Ebene oder ggfs auch 3-dιmensιonal sowie mit Texturen dargestellt werden Der Hintergrund kann ebenso wie die optischen Laufmuster selbst in der Farbe variiert werdenIn the device according to the invention, it is provided that a video display which can be attached to the head of a user is supplied with video signals with which on the video display the user in the state of use is assigned visual stimuli which first and second extreme positions of the user's eye movement area and visual ones Learning patterns can be presented, optical running patterns running rhythmically between the extreme positions being used as such visual stimuli. Such a video display is already known per se, for example, from US Pat. No. 5,414,544. This makes it possible for a user, for example, to have an image space with a cross-sectional area of 1,5m x 1 5m to be represented In this image space, the optical running patterns can be represented in one plane or, if necessary, also in three dimensions and with textures. The background, like the optical running patterns themselves, can be varied in color
Vorzugsweise ist das Video - Display derart transparent ausgebildet dass im Gebrauchszustand von Außen eine Durchsicht auf den Augenbereich des Benutzers möglich ist Hiermit ist eine direkte visuelle Kontrolle der stimulierten Augenbewegungen des Benutzers durch eine andere Person möglichThe video display is preferably designed to be transparent in such a way that, when in use, it is possible to look through the eye area of the user from the outside. This enables a direct visual control of the stimulated eye movements of the user by another person
Wenn wie gemäß einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung, Schallwandler zur Erzeugung von auditiven Stimuli vorgesehen sind kann damit insgesamt eine stärkere Stimulation erreicht werden Besonders vorteilhaft ist dabei wenn die auditiven Stimuli in Abhängigkeit von den visuellen Stimuli variierbar sind da hiermit eine genauere Anpassung der Stimulation an den jeweiligen psycho- physischen Zustand des Benutzers erfolgen kann Wenn, wie bei einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung, zumindest ein Sensor zur Messung von zumindest einem psycho-physischen Parameter des Benutzers vorgesehen ist, dessen Werte dem Steuermodul zur Steuerung der visuellen und/oder auditiven Stimuli zufuhrbar sind, kann damit eine dem aktuellen psycho-physischen Zustand des Benutzers noch besser individuell angepaßte Wirkung sowie Biofeedback-Training erreicht werdenIf, as in a further embodiment of the invention, sound transducers for generating auditory stimuli are provided, stronger stimulation can be achieved overall. It is particularly advantageous if the auditory stimuli can be varied as a function of the visual stimuli, since this enables the stimulation to be more precisely adapted to the the respective psychophysical state of the user If, as in a further preferred embodiment of the invention, at least one sensor is provided for measuring at least one psycho-physical parameter of the user, the values of which can be supplied to the control module for controlling the visual and / or auditory stimuli, one can thus be used to the current psycho -Physical condition of the user can be achieved even better individually customized effect as well as biofeedback training
Bei einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung ist vorgesehen, die Frequenz der visuellen Stimuli ausgehend von einem niedrigen Wert, bei dem der Benutzer entsprechende Augenbewegungen ausfuhren kann, bis auf einen Wert erhöht wird, bei dem der Benutzer gerade keine entsprechenden Augenbewegungen mehr ausfuhren kann Hiermit kann ein Schwelleneffekt induziert werden, der sich in der psycho - physischen Reaktion des Benutzers, insbesondere in einer starken Entspannungsreaktion zeigtIn a further embodiment of the invention, the frequency of the visual stimuli is increased from a low value at which the user can make corresponding eye movements to a value at which the user can no longer make any corresponding eye movements Threshold effect can be induced, which manifests itself in the psycho - physical reaction of the user, in particular in a strong relaxation reaction
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind weiteren abhangigen Ansprüchen sowie unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen der Beschreibung und/oder den Zeichnungen zu entnehmenFurther advantageous embodiments of the invention can be found in further dependent claims and, regardless of their summary, in the claims of the description and / or the drawings
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen genauer erläutertThe invention is explained in more detail below with reference to drawings
Dabei zeigenShow
• Figur 1 einen Benutzer von vorne mit einer erfindungsgemaßen VorrichtungFigure 1 shows a user from the front with a device according to the invention
• Figur 2 eine erfindungsgemaße Vorrichtung mit als Sichtblendenscheibe ausgebildeter Kulisse• Figure 2 shows a device according to the invention with a backdrop designed as a screen
• Figur 3 eine erfindungsgemaße Vorrichtung mit brillenartig ausgebildeter Kulisse• Figure 3 shows an inventive device with a spectacle-like backdrop
• Figur 4 einen am Kopf eines Benutzers tragbaren Video - Display Die in der Figur 1 dargestellte erfindungsgemaße Vorrichtung umfasst eine mit einem Sehkanal 3 versehene Kulisse 4 welche mit einer stirnleistenartigen Halterung 6 am Kopf 2 eines Benutzers 1 befestigt ist Die Kulisse 4 ist als vorzugsweise transparente Sichtblendenscheibe ausgebildet wobei der Sehkanal 3 durch beabstandete opake Abklebungen gebildet wird Alternativ kann der Sehkanal 3 auch von zwei beabstandeten Blickfuhrungselementen beispielsweise Drahten Kanten oder dergleichen gebildet sein so dass im Gebrauchszustand für den Benutzer 1 auch eine Durchsicht durch diesen Bereich möglich ist Die Kulisse kann auch von einem LCD-Display gebildet wird wobei der Sehkanal einer transparenten Phase des LCD-Displays entsprichtFIG. 4 shows a video display that can be worn on the head of a user The device according to the invention shown in FIG. 1 comprises a backdrop 4 provided with a viewing channel 3, which is fastened to the head 2 of a user 1 with a front-end-like bracket 6. The backdrop 4 is designed as a preferably transparent screen plate, the viewing channel 3 being formed by spaced opaque tapes Alternatively, the viewing channel 3 can also be formed by two spaced-apart viewing guide elements, for example wire edges or the like, so that the user 1 can also see through this area when in use. The backdrop can also be formed by an LCD display, the viewing channel being a transparent phase of the LCD display
Schlafenseitig (temporal) vom Benutzer sind Anzeigeelemente 5 angeordnet die jeweils einer ersten bzw zweiten Extremposition im vorzugsweise peπpheren Gesichtsfeld des Benutzers zugeordnet sind Der Sehkanal 3 definiert einen diese Extrempositionen verbindenden Ausschnitt des Gesichtsfeldes Bevorzugt sind die optischen Anzeigemittel 5 im Gesichtsfeld des Benutzers unter einem horizontalen Winkel von mehr als 80 Grad angeordnet um eine möglichst große Amplitude der Augenbewegungen anzuregen Vorzugsweise weist der Sehkanal 3 eine Breite zwischen 0 5 und 2 5 Zentimeter auf In einer nicht bildlich dargestellten Ausfuhrungsform ist der Sehkanal in der Breite verstellbar Im Gebrauchszustand ist der Sehkaπal in einem Abstand von circa 15 Zentimeter vor den Augen des Benutzers angeordnet wobei jedoch auch geringere oder weitere Abstände möglich sind Hierfür ist ein vorzugsweise flexibel ausgebildeter Abstandshalter 7 zwischen Halterung 6 und Kulisse 4 vorgesehenOn the sleeping side (temporally) of the user, display elements 5 are arranged, each of which is assigned to a first or second extreme position in the preferably peripheral visual field of the user. The visual channel 3 defines a section of the visual field that connects these extreme positions. The optical display means 5 are preferably in the visual field of the user at a horizontal angle Arranged from more than 80 degrees in order to stimulate the greatest possible amplitude of the eye movements. The viewing channel 3 preferably has a width between 0 5 and 2 5 centimeters. In an embodiment that is not shown in the drawing, the viewing channel is adjustable in width. In use, the viewing channel is at a distance of about 15 centimeters in front of the eyes of the user, although smaller or further distances are possible. For this purpose, a preferably flexible spacer 7 is provided between the holder 6 and the link 4
Figur 2 zeigt eine Ausfuhrungsform der Erfindung mit im Gebrauchszustand relativ zum Sichthorizont eines Benutzers horizontalen vertikalen und diagonalen Sehkanalen 3 33 31 und 32 In den Endbereicheπ dieser Sehkanale sind jeweils Anzeigeelemente 5 angeordnet Weitere Elemente sind in Figur 2 mit entsprechenden Bezugszeichen wie in Figur 2 bezeichnet Die Kulisse 4 kann ebenso wie bei der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung der Kopfform des Benutzers aπgepasst konkav geformt seinFIG. 2 shows an embodiment of the invention with vertical and diagonal visual channels 3 33 31 and 32 in the use state relative to the viewing horizon of a user. Display elements 5 are arranged in the end regions of these visual channels. Further elements are shown in FIG. 2 with corresponding reference numerals as in FIG As in the device shown in FIG. 1, the backdrop 4 can be concavely shaped to match the user's head shape
Über eine elektrische Verbindungsleitung 12 sind die Anzeigeelemente 5 mit einem Steuermodul 8 verbunden an welches ferner ein Handgriff 9 mit Stellknopfen 10 angeschlossen ist Entsprechende Elemente sind ebenfalls bei der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung vorgesehen, jedoch nicht gezeigt Als Steuermodul 8 kann bspw ein programmierbarer Mikroprozessor eingesetzt werden Zur Energieversorgung des Steuermoduls 8 und der optischen Anzeigemittel 5 dient ein Energieversorgungsmodul, bspw eine elektrische Batterie, ein Akku oder ein NetzteilThe display elements 5 are connected via an electrical connecting line 12 to a control module 8, to which a handle 9 with adjusting buttons 10 is also connected. Corresponding elements are also provided in the device shown in FIG. 1, but not shown. A programmable microprocessor, for example, can be used as the control module 8 Become the energy supply of the Control module 8 and the optical display means 5 is used for an energy supply module, for example an electric battery, a rechargeable battery or a power pack
Die in Figur 3 gezeigte Ausfuhrungsform der Erfindung weist eine brillenartig ausgebildete Kulisse 1 1 aus einem opaken Material auf mit einem im Gebrauchszustand horizontal zum Sichtho zoπt des Benutzers angeordneten Sehkanal 3 Die Kulisse kann auch aus einem transparenten Material bestehen Im Gebrauchszustand temporal angeordnete Anzeigeelemente 5 sind mit elektrischen Verbindungsleitungen 12 an ein in Figur 3 nicht dargestelltes Steuermodul anschließbarThe embodiment of the invention shown in FIG. 3 has a spectacle-like backdrop 11 made of an opaque material with a viewing channel 3 arranged horizontally to the user in the state of sight. The backdrop may also consist of a transparent material electrical connecting lines 12 can be connected to a control module (not shown in FIG. 3)
Als optische Anzeigemittel 5 sind beispielsweise LEDs (Light Emiding Diode) oder LCDs (Liquid Crystal Display) vorgesehen Die optischen Anzeigeelemente 5 können farblich durchstimmbar sein, beispielsweise zwischen blau und rot Ebenso kann die Leuchtintensitat variiert werden und ist vorzugsweise derart einstellbar, dass ein Benutzer nicht geblendetLEDs (Light Emiding Diode) or LCDs (Liquid Crystal Display), for example, are provided as optical display means 5. The optical display elements 5 can be color-coded, for example between blue and red. The light intensity can also be varied and is preferably adjustable such that a user does not blinded
Zur Erzeugung von visuellen Stimuli, mit denen eine Stimulation von Augenbewegungen zwischen Extrempositionen, vorzugsweise im penpheren Gesichtsfeld, möglich sind, werden die Anzeigeelemente 5 alternierend aktiviert und deaktiviert Als Stimulationsfrequenz sind Frequenzen zwischen 0, 1 und 25 Hertz bevorzugt Vorzugsweise werden Sequenzen mit 10 bis 1000 Augenbewegungen zwischen den jeweiligen Extrempositionen verwendet Hierbei kann wahrend einer Sequenz und/oder zwischen verschiedenen Sequenzen die Farbe der Anzeigeelemente 5 variiert werden Für die Anzeige vorgegebener die visuellen Stimuli charakterisierender Parameter, wie Stimulationsfrequenz, Leuchtintensitat Anzahl von Stimulationen können Anzeigeeinrichtungen beispielsweise ein Digitaldisplay im Handgriff 9 oder dergleichen vorgesehen seinTo generate visual stimuli, with which stimulation of eye movements between extreme positions, preferably in the penpheric field of view, is possible, the display elements 5 are activated and deactivated alternately. Frequencies between 0, 1 and 25 Hertz are preferred as the stimulation frequency. Sequences with 10 to 1000 are preferred Eye movements used between the respective extreme positions. The color of the display elements 5 can be varied during a sequence and / or between different sequences. For the display of predetermined parameters that characterize the visual stimuli, such as stimulation frequency, luminous intensity, number of stimulations, display devices, for example, a digital display in the handle 9 or the like may be provided
Die Anstiegs- bzw Abfallflanke bei der Aktivierung bzw Deaktivierung der Anzeigeelemente 5 kann durch eine entsprechende Schaltung im Steuermodul 8 variiert werden Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die ansteigende Flanke flacher als die absteigende Flanke ist Als Hullkurve für die Aktivierung bzw Deaktivierung der Anzeigeelemente sind unter anderem Sagezahnkurven sowie Gauss- Exponential- und Poissonkurven vorgesehen Ferner ist bevorzugt die Form der Hullkurve zu variieren Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung sind neben der ansteigenden und/oder der abfallenden Flanke, der Haltepegel sowie das Abklingvei-haite*-* der Aktivierung der Anzeigeelemente variierbarThe rising or falling edge when activating or deactivating the display elements 5 can be varied by a corresponding circuit in the control module 8. In particular, it can be provided that the rising edge is flatter than the descending edge. Among other things, there are a hull curve for the activation or deactivation of the display elements Sawtooth curves and Gaussian exponential and Poisson curves are provided. Furthermore, the shape of the Hull curve is preferably to be varied. In a preferred embodiment of the invention, in addition to the rising and / or falling Flank, the sustain level and the Abklingvei-hai t e * - * de r activation of the display elements can be varied
Die Steuerung der visuellen Stimuli erfolgt vorzugsweise durch das Steuermodul 8 entsprechend einem festen in einem Mikroprozessor abgelegten Programm, durch das bspw Stimulationsfrequenz Geschwindigkeit, Leuchtintensitat Farbe Hullkurve usw festgelegt sind und das vom Benutzer 1 vor Benutzung auf seine individuell gewünschten Parameter hin eingestellt wird Ein solches Programm kann vor allem einen komplexen zeitlichen Ablauf von Mustern in mehr als einem Sehkanai steuern, wobei in Abhängigkeit von der Zeit, die Geschwindigkeit und/oder andere Parameter der visuellen Stimuli variiert werdenThe visual stimuli are preferably controlled by the control module 8 in accordance with a fixed program stored in a microprocessor, by means of which, for example, the stimulation frequency, speed, luminous intensity, color envelope curve, etc. are defined and which is set by the user 1 before use to his individually desired parameters. Such a program Above all, it can control a complex chronological sequence of patterns in more than one visual channel, the speed, and / or other parameters of the visual stimuli being varied depending on the time
Bei einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung werden die optischen Laufmuster mittels eines an sich bspw aus der US 5,414,544 bekannten, am Kopf des Benutzers tragbaren Video - Displays erzeugt und dargestellt Das in Fig 4 schematisch dargestellte bekannte Video - Display 40 weist jeweils ein optisches System 48R, 48L für das rechte und das linke Auge auf, welches aus LCDs Spiegeln, Lichtquellen und Linsen besteht Mittels der Linsensysteme 49R 49L kann eine Fokussierung der von den optischen Systemen 48R, 48L auf den optischen Schirm 47 projizierten Bilder auf die Netzhaut eines Benutzers erfolgen, so dass keine extreme Nahakkommodation beim Betrachten der Bilde notwendig ist Zur Abschirmung von externem Licht dient ein Sichtschirm 41 Um eine Beobachtung der stimulierten Augenbewegungen durch eine andere Person zu ermöglichen, kann der Schirm 41 auch transparent ausgebildet sein Zur akustischen Stimulation dienen der rechte und linke Kopfhörer 42R 42L Die Arbeitsplatte 43 nimmt u a elektronische Schaltkreise für ein Video - Signal aufIn a further embodiment of the invention, the optical running patterns are generated and represented by means of a video display known per se, for example from US Pat. No. 5,414,544, which can be worn on the head of the user. The known video display 40 shown schematically in FIG. 4 each has an optical system 48R, 48L for the right and left eyes, which consists of LCDs, mirrors, light sources and lenses. The lens systems 49R 49L can focus the images projected by the optical systems 48R, 48L onto the optical screen 47 onto the retina of a user, so that no extreme close accommodation is necessary when viewing the images. A screen 41 is used to shield external light. To enable the stimulated eye movements to be observed by another person, the screen 41 can also be transparent. The right and left headphones 42R are used for acoustic stimulation 42L The worktop 43 takes u a electronic circuits for a video signal
Unter Verwendung von hoch auflosenden LCDs lassen sich mit dem Video - Display 40 extrem große Videobilder erzeugen Da dem rechten und linken Auge jeweils separate LCDs zugeordnet sind, ist das Video - Display 40 auch als 3D Monitor verwendbar Video - Signale für die zu Augenbewegungen korrespondierenden optischen Laufmuster werden dem Video - Display 40 von einem in der Fig 4 nicht dargestellten Steuermodul, bspw einem geeignet programmierten Computer zugeführt Die grafische Darstellung der optischen Laufmuster kann in einer der bekannten üblichen Computersprachen für 2D oder 3D programmiert sein Hierfür kommt insbesondere OpenGL in Betracht Hiermit sind sehr einfach eine Reihe von grafischen Funktionen wie 3D Modellierung, Transformationen, Colonerung, Beleuchtungseffekte, Textunerung, Bewegungen beliebiger Objekte oder dgl programmierbar Ein entsprechendes Programm wird in einen Computer zu Ausfuhrung geladen Bei der Ausfuhrung des Programms durch den Computer werden Signale erzeugt, die über geeignete Schnittstellen dem Video - Display zu gefuhrt werden um dort eine grafische Darstellung der optischen Laufmuster anzuzeigen Das Programm kann auch auf einem Datenträger wie einer CD - ROM oder DVD gespeichert seinUsing high-resolution LCDs, extremely large video images can be generated with the video display 40. Since separate LCDs are assigned to the right and left eyes, the video display 40 can also be used as a 3D monitor. Video signals for the optical signals corresponding to eye movements Running patterns are fed to the video display 40 from a control module (not shown in FIG. 4), for example a suitably programmed computer. The graphic representation of the optical running patterns can be programmed for 2D or 3D in one of the known customary computer languages. OpenGL is particularly suitable for this very simple a series of graphic functions such as 3D modeling, transformations, colonization, lighting effects, text blurring, movements of any objects or the like programmable A corresponding program is loaded into a computer for execution. When the program is executed by the computer, signals are generated which are fed to the video display via suitable interfaces to display a graphic representation of the optical running pattern. The program can also be stored on a data carrier like a CD - ROM or DVD
Die optischen Laufmuster können bei Verwendung des Video - Displays als beleuchtete 3D Objekte, z B Kugeln oder dgl in einem 3D Raum dargestellt werden und entlang verschiedener Raumkurven bewegt werden Der Hintergrund bzw Raum selbst kann ebenfalls in Tiefe, Farbe oder dgl variiert werdenWhen using the video display, the optical walking patterns can be represented as illuminated 3D objects, eg spheres or the like, in a 3D room and moved along different room curves. The background or room itself can also be varied in depth, color or the like
Erfindungsgemaß werden zusätzlich visuelle Lernmuster auf dem Video - Display dargestellt Dies können geometrische Objekte wie doppeldeutige Bilder von Art des sog Necker - Würfel oder andere sein die besondere Anforderungen an die visuelle Informationsverarbeitung eines Benutzers stellen Ebenso kann es sich dabei um sehr schnell ablaufende optische Muster handeln bei denen Einzelheiten nur schwer identifizierbar sind Ebenso können auch Worter, mathematische Formeln oder andere Symbole dargestellt werden Weiterhin kann es sich um fotografische oder filmische Darstellungen von bei dem Benutzer stress - auslosenden Objekten oder Personen handein Durch die gleichzeitige oder zeitlich versetzte Darstellung dieser Lernmuster zusammen mit den optischen Laufmuster, kann die senso - motorische Informationsverarbeitung der dargestellten visuellen Lernmuster durch den Benutzer gunstig beeinflusst werdenAccording to the invention, visual learning patterns are additionally shown on the video display. These can be geometric objects such as ambiguous pictures of the so-called Necker cube type or others that place special demands on the visual information processing of a user. Likewise, these can be very fast-running optical patterns in which details are difficult to identify. Words, mathematical formulas or other symbols can also be represented. Furthermore, it can be photographic or cinematic representations of objects or people that cause stress for the user. The simultaneous or staggered presentation of these learning patterns together with the optical walking pattern, the senso - motoric information processing of the visual learning patterns shown can be favorably influenced by the user
Für die zusätzliche Darstellung der optischen Lernmuster kann eine Mischung der Video - Signale eines entsprechenden Programms mit denen eines Laufmuster - Programms oder auch unmittelbar ein integriertes Programm zur Erzeugung beider Arten von optischen Mustern vorgesehen sein Die visuellen Lernmuster können relativ zu den optischen Laufmustern stationär sein, das heißt parallel mit den optischen Laufmustern bewegt werden Alternativ können die visuellen Lernmuster auch relativ zu den optischen Laufmustern bewegt sein beispielsweise auf dem Video - Display still stehenFor the additional representation of the optical learning patterns, a mixture of the video signals of a corresponding program with those of a running pattern program or also directly an integrated program for generating both types of optical patterns can be provided. The visual learning patterns can be stationary relative to the optical running patterns, that is, moved in parallel with the optical running patterns. Alternatively, the visual learning patterns can also be moved relative to the optical running patterns, for example standing still on the video display
Da mit den erfindungsgemaßen Vorrichtungen eine starke Beeinflussung von psycho - physischen Parametern, wie galvanischem Hautwiderstand Kapillardurchblutung, Korpertemperatur Gehirnwellenableitungen erreichbar ist ist bei einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung eine Steuerung oder Regelung der visuellen Stimuli durch die Werte solcher Parameter vorgesehen Dazu werden die Werte mittels geeigneter Sensoren von dem Benutzer abgenommen und deren Signale dem Steuermodul, beispielsweise dem den Video - Display steuernden Computer zugeführt Insbesondere ist vorgesehen, die Geschwindigkeit Farbe und / oder Neigung der visuellen Stimuli und gegebenenfalls die visuellen und/oder auditiven Lernmuster in Abhängigkeit von den Werten der psycho - physischen Parameter zu variierenSince the devices according to the invention can be used to exert a strong influence on psycho-physical parameters, such as galvanic skin resistance, capillary blood flow, body temperature, brain wave leads can be controlled or regulated by the visual stimuli in a further embodiment of the invention Values of such parameters provided For this purpose, the values are taken from the user by means of suitable sensors and their signals are fed to the control module, for example the computer controlling the video display. In particular, the speed, color and / or inclination of the visual stimuli and, if appropriate, the visual and / or or auditory learning patterns depending on the values of the psycho-physical parameters
Ferner ist vorgesehen, die Augenbewegungen des Benutzers mit einem Beweguπgssensor zu überwachen Der Bewegungssensor ist bevorzugt auf der dem Benutzer im Gebrauchszustaπd zugewandten Seite der Kulisse oder des Video - Displays angeordnet Die Signalwerte des Bewegungssensors werden dem Steuermodul zugeführt zur Steuerung der visuellen Stimuli und/oder der visuellen und/oder auditiven LernmusterIt is also provided that the user's eye movements are monitored with a movement sensor. The movement sensor is preferably arranged on the side of the backdrop or the video display facing the user in the state of use. The signal values of the movement sensor are fed to the control module for controlling the visual stimuli and / or visual and / or auditory learning patterns
Bevorzugt ist vorgesehen die Geschwindigkeit der stimulierten Augenbewegungen ausgehend von einer niedrigen Geschwindigkeit zu steigern bis ein Grenzwert der Geschwindigkeit erreicht ist bei dem der Benutzer die Geschwindigkeit mit der er seine Augen bewegt nicht weiter erhohen kann Hierzu wird die Frequenz der visuellen Stimuli, gegebenenfalls die Geschwindigkeit der optischen Laufmuster entsprechend erhöht, bei diesem Wert gehalten und/oder anschließend gegebenenfalls wieder erniedrigt oder weiter erhöht Bei oder nach Erreichen des Grenzwerts der Geschwindigkeit kommt es zu einer Veränderung psycho - physischer Parameter, insbesondere zu Entspannungsreaktionen, die häufig mit kognitiven Veränderungen, plötzlichen Einsichten und dergleichen verbunden sind Provision is preferably made to increase the speed of the stimulated eye movements starting from a low speed until a limit value for the speed is reached at which the user cannot further increase the speed at which he moves his eyes. For this purpose, the frequency of the visual stimuli, possibly the speed of the Optical walking patterns increased accordingly, held at this value and / or subsequently decreased or further increased if necessary. When or after the speed limit is reached, there is a change in psycho - physical parameters, in particular relaxation reactions, which often involve cognitive changes, sudden insights and the like are connected

Claims

Patentansprücheclaims
Vorrichtung zur Beeinflussung der senso-motorischen Informationsverarbeitung, wobei einem Benutzer visuelle Stimuli zur Stimulierung von Augenbewegungen prasentierbar sind, dadurch gekennzeichnet dass mindestens ein Sehkanal vorgesehen ist, welcher in einer von dem Benutzer am Kopf tragbaren Kulisse angeordnet ist und durch den im Gebrauchszustand bei Durchsicht zumindest eine erste und zweite Extremposition im Augenbewegungsbereich des Benutzers definierbar ist, mit mindestens einem jeweils der ersten bzw zweiten Extremposition zugeordneten optischen Anzeige-Element und einem Steuermodul, durch welches die Anzeigeelemente vorzugsweise rhythmisch alternierend aktivierbar und deaktivierbar sindDevice for influencing the sensorimotor information processing, wherein visual stimuli for stimulating eye movements can be presented to a user, characterized in that at least one visual channel is provided, which is arranged in a backdrop that can be worn by the user on the head and at least when viewed when in use a first and second extreme position can be defined in the user's eye movement area, with at least one optical display element assigned to the first or second extreme position and a control module, by means of which the display elements can be activated and deactivated, preferably alternating rhythmically
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet dass im Gebrauchszustand ein oder mehrere Sehkanale horizontal, vertikal und/oder diagonal relativ zum Sichthorizont des Benutzers angeordnet sindApparatus according to claim 1, characterized in that one or more visual channels are arranged horizontally, vertically and / or diagonally relative to the viewing horizon of the user in the state of use
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulisse aus einer vorzugsweise transparenten Sichtblendenscheibe besteht, wobei der Sehkanal durch beabstandete, vorzugsweise opake Bereiche, beispielsweise Abklebungen gebildet wirdDevice according to at least one of the preceding claims, characterized in that the backdrop consists of a preferably transparent viewing window, the visual channel being formed by spaced-apart, preferably opaque areas, for example tapes
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass die Kulisse brillenartig ausgebildet istDevice according to at least one of the preceding claims, characterized in that the backdrop is designed like glasses
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulisse von einem LCD-Display gebildet wird, wobei der Sehkanal einer transparenten Phase des LCD-Displays entsprichtDevice according to at least one of the preceding claims, characterized in that the backdrop is formed by an LCD display, the visual channel corresponding to a transparent phase of the LCD display
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulisse im Gebrauchszustand in einem Abstand von 2 bis 15 Zentimetern vor den Augen des Benutzers angeordnet istDevice according to at least one of the preceding claims, characterized in that the backdrop is arranged in the state of use at a distance of 2 to 15 centimeters in front of the eyes of the user
Vorrichtung nach zumindest einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Sehkanals variierbar ist Vorrichtung nach zumindest einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Sehkanals in einem Bereich zwischen 0,5 und 2,5 Zentimeter liegtDevice according to at least one of the preceding claims, characterized in that the width of the visual channel is variable Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the width of the visual channel is in a range between 0.5 and 2.5 centimeters
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Farbe durchstimmbare optische Anzeigeelemente vorgesehen sindDevice according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that optical display elements which can be tuned in color are provided
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hüllkurve bei Aktivierung der Anzeigeelemente eine variierbar istDevice according to at least one of the preceding claims, characterized in that the envelope curve can be varied when the display elements are activated
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ansteigende Flanke bei Aktivierung der optischen Anzeigeelemente eine flachere Steigerung als die absteigende Flanke aufweistDevice according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rising edge has a flatter increase than the falling edge when the optical display elements are activated
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeelemente mit einer Stimulationsfrequenz zwischen 0,1 und 25 Hertz alternierend aktiviert bzw deaktivierbar sindDevice according to at least one of the preceding claims, characterized in that the display elements are alternately activated or deactivated with a stimulation frequency between 0.1 and 25 Hertz
Verfahren zur Beeinflussung der senso-motorischen Informationsverarbeitung wobei einem Benutzer visuelle Stimuli zur Stimulierung von Augenbewegungen zwischen zumindest einer ersten und einer zweiten Extremposition des Augenbewegungsbereichs sowie in einem zwischen der ersten und zweiten Extrempositionen angeordneten Bereich im Gesichtsfeld beider Augen visuelle Lernmuster präsentiert werden werden, dadurch gekennzeichnet, dass als visuelle Stimuli optische Laufmuster verwendet werden, die vorzugsweise rhythmisch zwischen der ersten und zweiten Extremposition des Augenbewegungsbereichs zugeordneten Positionen des Gesichtsfeldes des Benutzers verlaufenMethod for influencing the senso-motoric information processing, wherein visual stimuli for the stimulation of eye movements between at least a first and a second extreme position of the eye movement area as well as in an area arranged between the first and second extreme positions in the visual field of both eyes are presented to a user, characterized in that that optical walking patterns are used as visual stimuli, which preferably run rhythmically between the positions of the visual field of the user assigned to the first and second extreme positions of the eye movement area
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei einer vorgegebenen Anzahl von Augenbewegungen zwischen der ersten und zweiten Extremposition entsprechende Sequenzen von optischen Laufmustern präsentiert werden und in einem Zeitintervall zwischen den Sequenzen eine Präsentation von visuellen Lernmustern erfolgt Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet dass die visuellen Lernmuster relativ zu den optischen Laufmustern stationär sindA method according to claim 13, characterized in that at least two sequences of optical running patterns corresponding to a predetermined number of eye movements between the first and second extreme positions are presented and visual learning patterns are presented in a time interval between the sequences A method according to claim 13 or 14, characterized in that the visual learning patterns are stationary relative to the optical running patterns
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet dass die visuellen Lernmuster relativ zu den optischen Laufmustern bewegt werdenA method according to claim 13 or 14, characterized in that the visual learning patterns are moved relative to the optical running patterns
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass optische Laufmuster mit einer von den Augenbewegungen des Benutzers abhangigen Stimulationsfrequenz verwendet werdenMethod according to at least one of claims 13 to 16, characterized in that optical walking patterns with a stimulation frequency dependent on the eye movements of the user are used
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Stimulationsfrequenz ausgehend von einem niedrigen Wert, bei dem der Benutzer entsprechende Augenbewegungen ausfuhren kann, bis auf einen Wert erhöht wird, bei dem der Benutzer gerade keine entsprechenden Augenbewegungen mehr ausfuhren kannMethod according to claim 17, characterized in that the stimulation frequency is increased from a low value at which the user can carry out corresponding eye movements to a value at which the user can no longer make any corresponding eye movements
Vorrichtung zur Beeinflussung der senso-motorischen Informationsverarbeitung mit einem am Kopf eines Benutzers anbringbaren Video- Display und einer Steuereinrichtung um dem Video-Display Video-Signale zu zufuhren, mit denen auf dem Video-Display visuelle Stimuli zur Stimulierung von Augenbewegungen zwischen einer ersten und einer zweiten Extremposition des Augenbewegungsbereichs prasentierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass als visuelle Stimuli optische Laufmuster verwendet werden die im Gebrauchszustand vorzugsweise rhythmisch zwischen der ersten und einer zweiten Extremposition des Augenbewegungsbereichs zugeordneten Positionen des Gesichtsfeldes des Benutzers verlaufen und dass von dem Steuergerat dem Video-Display Video-Signale zugeführt werden um dem Benutzer im Gebrauchszustand in einem zwischen der ersten und zweiten Extremposition angeordneten Bereich im Gesichtsfeld des Benutzers visuelle Lernmuster zu präsentierenDevice for influencing the senso-motoric information processing with a video display that can be attached to the head of a user and a control device for supplying video signals to the video display, with which visual stimuli on the video display for stimulating eye movements between a first and a first second extreme position of the eye movement area can be presented, characterized in that optical walking patterns are used as visual stimuli, the positions of the visual field of the user, which are preferably rhythmically assigned between the first and a second extreme position of the eye movement area in the use state, and that the control device video-displays the video display Signals are supplied in order to present visual learning patterns to the user in the use state in an area arranged between the first and second extreme positions in the visual field of the user
Vorrichtung nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet dass das Video - Display im Gebrauchszustand eine Durchsicht auf den Augenbereich des Benutzers erlaubt Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Vornchtungsanspruche, dadurch gekennzeichnet, dass Schallwandler zur Erzeugung von auditiven Stimuli für den Benutzer vorgesehen sindDevice according to claim 17, characterized in that the video display allows a view of the user's eye area when in use Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that sound transducers are provided for generating auditory stimuli for the user
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuermodul zur Erzeugung von auditiven Stimuli in Abhängigkeit von den visuellen Stimuli vorgesehen istDevice according to claim 20, characterized in that a control module is provided for generating auditory stimuli as a function of the visual stimuli
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Vornchtungsanspruche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor zur Messung von zumindest einem psychophysischen Parameter, welcher charakteristisch für einen Streßwert des Benutzers ist, beispielsweise den galvanischen Hautwiderstand, vorgesehen ist, dessen Werte zur Steuerung der visuellen und/oder auditiven Stimuli eingesetzt werdenDevice according to at least one of the preceding claims, characterized in that a sensor for measuring at least one psychophysical parameter, which is characteristic of a stress value of the user, for example the galvanic skin resistance, is provided, the values for controlling the visual and / or auditory stimuli be used
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Vornchtungsanspruche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor zur Erfassung der Augenbewegungen des Benutzers vorgesehen ist, dessen Werte zur Steuerung der visuellen Stimuli mit einer von den Augenbewegungen des Benutzers abhangigen Stimulationsfrequenz eingesetzt werdenDevice according to at least one of the preceding claims, characterized in that a sensor is provided for detecting the eye movements of the user, the values of which are used to control the visual stimuli with a stimulation frequency dependent on the eye movements of the user
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Vornchtungsanspruche, dadurch gekennzeichnet dass die Stimulationsfrequenz ausgehend von einem niedrigen Wert, bei dem der Benutzer entsprechende Augenbewegungen ausfuhren kann, bis auf einen Wert erhöht wird bei dem der Benutzer gerade keine entsprechenden Augenbewegungen mehr ausfuhren kann Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the stimulation frequency is increased from a low value at which the user can make corresponding eye movements to a value at which the user can no longer make any corresponding eye movements
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