CN106573138A - 用于神经刺激的用户控制的方法和装置 - Google Patents

Abstract

在本文中描述了用于允许用户控制神经调节器来修改用户正在体验的认知状态的方法和装置。用户可以从具有接口的手持用户设备中选择波形集合，并且用户可以在波形集合正在被施加的同时利用用户设备调整施加的波形集合的感知强度。也公开了管理在手持用户设备(诸如，智能手机等)与可穿戴神经刺激器之间的通信的方法。在本文中也描述了显示和视觉跟踪和控制施加的波形集合的方法。

Description

用于神经刺激的用户控制的方法和装置

交叉引用相关申请

本专利申请要求下列美国临时专利申请中的每一个的优先权：2014年2月27日提交的美国临时申请第61/945，135号(“TRANSDERMAL ELECTRICAL STIMULATION SYSTEMSFOR INDUCING PHOSPHENES”)；2014年4月4日提交的美国临时申请第61/975，118号(“TRANSDERMAL ELECTRICAL STIMULATION SYSTEMS”)；2014年5月25日提交的美国申请第62/002，860号(“TRANSDERMAL ELECTRICAL STIMULATION SYSTEMS FOR INDUCINGCOGNITIVE EFFECTS AND METHODS OF USING THEM”)；以及2015年1月5日提交的美国临时申请第62/099，960号(“METHODS AND APPARATUSES FOR USER CONTROL OFNEUROSTIMULATION”)。这些申请中每一个的全部内容以引用方式并入本文。

本专利申请可能还涉及下列美国专利申请，其全部内容以引用方式并入本文：2014年6月30日提交的题目为“TRANSDERMAL ELECTRICAL STIMULATION METHODS FORMODIFYING OR INDUCING COGNITIVE STATE”的美国申请第14/320，443号，其要求于2013年11月26日提交的题目为“Wearable Transdermal Electrical Stimulation Devices andMethods of Using Them”的美国专利申请第14/091，121号的优先权。

通过引用合并

在本说明书中提到的所有公开物和专利申请如同每个单个的公开物或专利申请被专门地且逐个地被指示为通过引用而被并入的方式的相同的程度来通过引用将其全文并入本文。

领域

本发明通常涉及神经调节，且更具体地涉及对神经调节和神经调节波形的用户控制的方法和装置。

背景

大脑由处于连接的网络中的神经元和其它细胞类型构成，其处理感官输入，产生运动指令和控制所有其它行为和认知功能。神经元主要通过电化学脉冲通信，电化学脉冲在大脑区域内连接的细胞之间和在大脑区域之间传输信号。影响神经活动的无创性神经调节技术可以调节神经活动的模式，并且造成改变的行为、认知状态、感知和运动输出，而不需要有创过程。

通过头皮电极的经颅的/经皮的电刺激(下文称为“TES”)已用于影响人类的大脑功能。TES已经被示出用于改善运动控制和运动学习，改善慢波睡眠期间的记忆强化，规范决策和风险评估，影响感官知觉，以及引起动作。TES已在治疗上被用于各种临床应用中，包括疼痛、衰弱、癫痫和耳鸣的治疗。目前为止尽管对TES神经刺激进行研究，然而现有的用于TES的方法和装置缺少允许用户控制神经刺激会话的能力。

大多数以神经系统为目标的电刺激系统包含桌面或手持件型硬件，该硬件包含用户界面、电控制电路、电源(例如电池)、引导电极附接于用户的线、及预定和/或预配置的电刺激方案。可售的系统关于允许用户选择TES波形并运行TES波形的发展方面进行了限制。此外，可售的系统不允许用户调整预先确定的/预先配置的电刺激方案。

现有神经调节设备和/或系统(例如，TES系统)通常不配备用户界面，以用于允许用户选择TES波形并运行TES波形的用户界面来调整和/或控制TES波形，以及与其他用户分享TES波形。用于允许用户控制TES神经刺激器的方法和装置将是有益的。另外，配置成使用户能实时地或近实时地选择和调整刺激参数的且特别是诸如具有适合于引起特定认知效应的各种(例如，3种或更多种)刺激症状的集合波形的复杂刺激波形的感知强度的诸如手持计算设备(例如，智能手机、平板电脑、膝上型电脑等)的用户设备将是有益的。这种系统可以允许高水平的功效、舒适以及便利。用于控制TES会话的方法和装置对于在每天设定中使用的自激励系统会是有益的。

因此，存在对新颖且有用的允许用户控制神经刺激器的经皮电刺激波形的方法和装置的需要。本发明提供了这种新颖且有用的方法和装置。

公开概述

在本文中描述了用于允许用户接收神经刺激以从这种疗法(“集合波形”)的菜单选择特定神经刺激疗法的方法和装置，其可以由预期的认知效应组织，并且可以包括排名和/或分级(即，打分)信息，以及控制疗法的强度(例如，增加或减少感知强度),并且在一些情况中将效应添加到进行中的疗法，(诸如，唤起光幻视、或者延伸当前运行的波形)。

一般来说，在本文中描述的方法和装置包括允许用户通过从已排名的和/或已分类的波形集合的菜单中选择和施加神经刺激波形集合来控制神经刺激器，以唤起特定认知效应的方法。波形集合可以是经皮电刺激波形的组合。波形集合可以诱导强烈并且可靠的认知效应，并且减轻皮肤刺激、疼痛和组织损伤。可根据频率、峰值强度、占空比、正向运行的非零电流的比例(即‘直流百分比’)、波形是否是双相的、电荷不平衡的、是否包括电容放电部件等中的一种或多种来限定波形。可以连续地或间歇地施加波形集合。由用户感知的整体认知效应(包括作为皮肤感觉体验到的效应)可以通过以下将要详细讨论的波形集合的感知强度来指示。感知强度可以指的是关于用户体验的强度的效应。例如，当改变强度(例如，修改频率、电流振幅、占空比等之中的一个或多个)时，用户可以体验在一种或多种方式中感知的强度的改变，例如，如在感知的皮肤刺激上的改变、在主观体验的认知效应上的改变、在生理上肌肉响应的改变(例如，肌肉紧张或眼睑肌肉抽搐)，等等。

一般来说，在本文中描述了允许用户修改认知状态的方法。该方法可以包括采用用户设备向用户呈现多个波形集合。用户设备可以根据本文描述被配制成与用户交互并且允许用户控制。例如，用户设备可以使用软件、硬件、固件或类似物(包括这些的组合)，例如，通过执行控制用户设备的处理器的“应用(application)”或“应用(app)”执行在本文中描述的方法来进行配置。一般来说，用户设备可以包括具有处理器和/或控制器(例如，微控制器)的手持设备，包括例如智能手机(例如，iPhone、Android类型电话等)、平板电脑(iPad等)、可穿戴电子设备(例如，Google眼镜、智能手表等)或类似物(包括定制的/专用的设备)。在本文中描述的方法可以包括允许用户把应用下载至用户设备中。在本文中用户设备也可以称为用户计算设备。用户设备可以包括显示器、处理器、和一个或多个输入装置(其可以包括触摸屏)、以及用于与由用户穿戴的神经刺激器设备和/或与由用户穿戴的电极组件进行无线配对和通信(例如，蓝牙、近场通信等)的无线通信模块。

一般来说，应用可以允许用户观察由神经刺激器来应用以诱导认知效应的波形集合的库。在本文中描述的方法和装置可以被配置成允许用户利用在用户设备上的用户界面从多个波形集合中选择波形集合。方法可以包括把波形集合传输至穿戴在用户头部上的神经刺激器。方法还可包括应用来源于神经刺激器的波形集合以修改用户的认知状态。神经刺激可以由用户使用与应用于用户头部的神经刺激器进行无线通信的用户计算设备来触发。用户可亲自激活TES的操作。例如，激活神经刺激器可以包括由用户通过应用的用户界面触发神经刺激器的活动。

例如，在本文中描述的允许用户修改认知状态的方法包括：允许用户在用户设备上从多个波形集合中选择波形集合；为了施加波形集合，把所选择的波形集合的标识符或波形集合的波形参数二者之一(或二者)传输至穿戴在用户头部的神经刺激器；并允许用户在施加波形集合期间利用用户设备调整所施加的波形集合的感知强度。

在本文中使用的波形集合通常包括一系列的波形参数组(其中，波形参数组可以指定电流的强度、频率、占空比、以及电荷不平衡百分比、以及可选地指定电容性放电和振幅调节)，其一起限定了具有顺序排列的多个不同波形参数的刺激方案，并且在本文中使用的波形集合可以包括每组的持续时间。例如，集合波形可以包括一系列的3个或更多个(例如，4个或更多个、5个或更多个、6个或更多个、7个或更多个、8个或更多个、9个或更多个、10个或更多个等)分量波形，其中分量波形中的所有或者一些是双相的并且具有持续时间以及，包括频率、强度、占空比和电荷不平衡百分比的预先定义的波形参数组，其中，每个分量波形的波形参数中的至少一个波形参数与在该系列中的该分量波形之前的、之后的、或者之前的以及之后的分量波形的波形参数不同。在功能上，波形集合可以被创建，以唤起特定认知效应，诸如放松、平静、能量等。在本文中描述了波形集合的示例。

例如，在本文中描述的允许用户修改认知状态的方法中的任何方法可以包括：利用用户设备(例如，计算设备)向用户呈现多个波形集合；允许用户从多个波形集合中选择波形集合；把波形集合、波形集合的识别符、和/或波形集合的波形参数传输至穿戴在用户头部上的神经刺激器；施加来源于神经刺激器的波形集合，以修改用户的认知状态；以及在应用波形集合期间允许用户利用用户设备调整施加的波形集合的感知强度。

如在本文中使用的，施加的波形集合的感知强度是刺激的认知，例如，既有预期的认知效应的认知感知(诸如平静或能量)和/或电极的感知和在受试者皮肤上施加的刺激，诸如麻刺感、灼烧感、瘙痒、“手脚发麻”、肌肉抽搐或紧张等。例如，可以通过以下动作来调整感知强度：修改由神经刺激器施加的峰值强度(例如，增加或减少峰值施加电流)、施加电流的频率(例如，通常增加施加的频率以降低感知强度，减少施加的频率以增加感知强度)、向在施加的波形内的脉冲中的一些或者全部施加电容性放电(也称为施加“短路”脉冲，其通常降低波形的感知强度)、增加或减少占空比(通常增加占空比增加了感知强度)、以及增加或减少电荷不平衡百分比(通常增加电荷不平衡百分比将增加感知强度)中的一个或多个，来调整感知强度。在较高频率的刺激可以引起较低皮肤感觉，并且实际上更有利于诱导认知效应。

如所提到的，这些方法中的任何方法可以允许用户从被配置成唤起一类认知状态的波形集合的子集中选择。波形集合的组或列表可以包括配置成唤起不同认知效应(诸如唤起“平静”(例如，增强放松、平静、头脑清醒、平和、内省、促进诱导或提高睡眠质量，等等)、或唤起“能量”(例如，通常唤起能量的感觉、增强集中力和注意力；增强警觉性；增加集中力和/或注意力；增强觉醒；增加能量的主观感觉；增加客观的生理学能量水平；增加动机；增加生理学激起；并且在受试者的胸部中引起温暖的身体感觉))的波形集合。

这样，波形可以基于唤起的效应(广义上，平静和能量)而进行分组，并且在这些较广义的分组中通过其他限定语(诸如效应的程度，(集合波形)会话的持续时间、排名或打分、效应的持久性等)而分组成子分组。然后用户可以从这些分类中手动选择一种或多种，其可以在用户设备上表示为菜单或类似物，或者可以基于用户体验、用户偏好、用户人口统计学数据等从列表中产生自动选择。

在一些变型中，用户设备可以与电极组件进行通信，并且可以自动检测电极组件和神经刺激器附接(和/或与用户皮肤充分接触)的时间。该信息可以在用户设备上呈现和/或可以用于帮助指导用户选择要使用的波形集合。在一些变型中，波形集合的类型或分类(例如，期望的认知效应，诸如平静或能量)可以取决于电极类型和/或电极在用户上的放置。这样，在一些变型中，装置可以与电极组件进行通信，以确认电极组件的类型(例如，适合于穿戴在用户的太阳穴和颈部的“平静”电极组件配置，或者适合于穿戴在用户的太阳穴和乳突区的“能量”电极组件配置)。当用户计算设备(手持设备)确认了电极组件的特定类型时，可以向用户表示与波形集合的该类型相关的波形集合的子集，并且其他波形集合可以被隐藏、不启动、或遮盖等。

这样，在一些变型中，神经刺激器可以向用户设备发送信号，指示电极已经附接于神经刺激器和/或已经附接的电极是什么类型。在一些变型中，神经刺激器(和/或者电极组件)可以与控制电极组件的用户设备进行通信关于电极组件的额外信息，诸如批次和/或制造数据；尺寸信息(例如，针对不同尺寸或形状的头部)；关于可以重新使用的电极的之前使用的信息；电容信息(即，在不耗尽电极的pH缓冲可消耗部件的情况下，可以被舒适地传递的、具有特定电荷不平衡参数的刺激的量级)等。

用户也可被允许对波形集合中的任何波形集合进行排名、标记、分级、或者打分(例如在体验它们之后)，或者观察由其他用户做出的排名、标记(例如，描述)、分级、和/或打分。例如，在一些变型中，用户可以被允许或邀请对在多个波形集合中的波形集合进行排名或打分，并且然后用户设备或系统可以对该波形集合的用户的排名或打分进行储存、传输、或储存并传输。在一些实施例中，方法也可以包括在播放波形集合时(包括在产生强度调整时的波形期间的时间点)对由用户做出的强度调整(例如，对感知强度的调整)进行打分、传输、或者打分并传输。当方法允许或请求用户进行排名或打分时，排名可以基于用户提供等级；在一些变型中，可以把等级生成为通过用户生理学的测量(其可以包括大脑记录、心率、GSR等)或认知评估来自动地或在算法上确定(不同于用户自己报告的，或者除了用户自己报告的以外)的功效等级。

一般来说，在本文中描述的方法中的任何方法也可以包括用户把额外的(例如，新的)波形集合下载到用户设备上、或者获得在用户设备上的额外的(例如，新的)波形集合。例如，波形集合可以从远程服务器获得(例如，从互联网网站、商店、论坛、或者市场下载)，或者可以由用户生成和/或来自其他的共享。

在本文中描述的方法中的任何方法中，用户设备可以显示波形集合的排名或打分，这在选择要使用何种波形时可以对用户是有用的或有帮助的。此外，排名可以作为评论的一部分由可被提供的(或者对其提供的链路)TES的熟练技术人员完成。

在本文中描述的变型中的任何变型中，在神经刺激器正在应用波形集合的同时，用户可以从用户设备触发预先确定的效应。预先确定的效应可以暂停、中断、或修改进行中的集合波形，以便进行预先确定的效应。例如，用户可以被允许在应用波形集合期间从用户设备向神经刺激器触发(例如，通过启动在用户设备上的控件，诸如从在设备上的触摸屏推动按钮)中断信号的传输，其中，中断信号在预先定义的定时器周期里临时修改波形集合的施加。在本文中描述了预先确定的效应的示例，但通常包括短暂的(例如，小于几秒、小于3秒、小于4秒、小于5秒、小于6秒、小于7秒、小于8秒、小于9秒、小于10秒、小于20秒等)波形或当前运行的波形集合的修改，诸如在感知强度上的增加(例如，通过调整频率、电流振幅、占空比、电荷不平衡百分数等)随后的在感应强度上的临时减少、或者配置成在用户中唤起光幻视的波形。在集合波形期间，预先确定的效应对于在限制时间点触发可以是有效的(即，使得预先确定的效应的舒适度和有效性可能很高)。

例如，方法可以包括允许用户在应用波形集合期间从用户设备触发中断信号到神经刺激器的传输，其中，中断信号在预先定义的定时器周期里临时修改施加的波形集合，并且，其中，中断信号被配置成唤起光幻视。例如，在一些变型中，用户在应用波形集合期间从用户设备触发中断信号到神经刺激器的传输，其中，中断信号在预先定义的定时器周期里临时修改施加的波形集合，其中，中断信号被配置成瞬时减少然后增加(或者可选地，瞬时增加然后减少)波形集合的感知强度。

用户设备也可以被配置成在处于正确位置的受试者头部上对在操作该系统方面和/或在应用设备(例如，电极和神经刺激器)方面的用户提供帮助。例如，在本文中描述的方法中的任何方法也可以包括在用户设备上显示包括用于神经刺激器的使用的指令的视频。在一些变型中，方法(以及被配置成执行它的装置)可被配置成通过在用户设备上实时显示来源于相机的图像使得用户可以观察用户头部的图像，来允许用户确认神经刺激器的位置。注意“实时”指的是大约实时，因为由于信号传输和处理时间而可能有一些必需的延时(例如，大约实时可能意味着在小于大约1秒延时之内)。

在本文中描述的方法和装置中的任何方法和装置可以包括跟踪装置的用户使用和/或用户具有的电极的数量。因为电极可以是一次性的和/或单一数量或低数量计数使用的电极，所以方法和/或装置可以基于使用和/或基于时间推移而自动运送用户电极(例如，能量、平静等电极)。例如，用户最初可以建立要运送的电极组件的数量以及用于基于时间(即，每月订购)和/或使用(即，一旦用户已从之前的货物中使用五个电极组件)来运送额外的电极组件的阈值。例如，在满足设定条件之后(例如，用户具有少于3个电极的任何时候)用户可以建立(例如，在用户设备和/或远程服务器上)运送他们的预先确定的数量的电极组件(例如，5个电极)。要发送的电极的数量和类型、付费信息、运送偏好、以及触发条件可以由用户在最初设定(例如，包括电极的初始数量，其可以可选地假定为1、零、或者在“起始物配套组件”中的数量)。要运送的电极组件可以是电极组或悬臂式电极，包括在本文中描述的任何电极，包括具有多个活性区的电极组件。在一些变型中，装置(例如，用于控制用户设备的控制逻辑等)可以基于系统的操作(使用的历史信息)、由用户经由用户设备的用户界面提供的更新的计数、和/或与用户通信(例如，通过发送文本、电子邮件、或其他通信)，来估计或计算用户具有的或者期望具有的总的电极的数量的记录。这样，这些方法或装置中的任何方法或装置可以包括自动估计用户具有的电极的数量，并且在用户设备上提示购买额外的电极的请求。

一般来说，在本文中描述的装置和方法中的任何装置和方法可以跟踪神经刺激器的用户操作(例如，通过跟踪在用户设备上运行的控制逻辑的使用)。该跟踪可以是集中的(例如，在远程(“云”)服务器上)，或者可以是在用户设备和/或神经刺激器本地的。例如，装置(例如，控制软件和/或电路)可以跟踪用户应用波形集合，包括波形集合的类型、在传递集合波形期间对感知强度的用户调整、以及来源于用户的有关波形集合的任何等级、排名、打分、或者评论。跟踪可以可选地包括以下的任意项：测量(例如，测量调整的感知强度)；把值储存于存储器(例如，储存于用户设备和/或神经刺激器上)；以及把值传输至控制器设备或者传输至远程服务器(例如，经由互联网)。

一般来说，呈现多个波形集合可以包括：指示在多个波形集合中的每个波形集合的历史使用信息，其可以包括对波形的感知强度的用户调整。

呈现多个波形集合可以包括：基于由其他用户做出的排名、等级、标记、或打分，指示在多个波形集合中的各个波形集合的排名的、等级的、标记的、或打分的信息。在一些变型中，呈现多个波形集合可以包括：基于由用户做出的排名、标记、等级、或打分，指示在多个波形集合中的各个波形集合的排名的或打分的信息。可以把排名的、标签的、等级的、打分的信息包括作为描述，如果可获得的话，其采用名称、持续时间、发行的日期、或关于每个波形集合的其他描述性信息来注释。

在本文中也描述了用于执行在本文中描述的方法中的任何方法的装置，所述装置包括软件、固件、和/或硬件(或者其组合)。例如，在本文中也描述了可以被描述为非暂态计算机可读储存介质的软件，储存了能够由处理器执行以控制由用户穿戴的神经刺激器的运行的一组指令，并且所述一组指令在由处理器执行时使得处理器执行在本文中描述的功能中的任何功能。例如，非暂态计算机可读储存介质储存能够由处理器执行以控制由用户穿戴的神经刺激器的运行的一组指令，并且所述一组指令在由处理器执行时，可以使得处理器：向用户呈现被配置成修改用户的认知状态的一组波形集合；允许用户从该组波形集合中选择一个波形集合；把波形集合参数传输到神经刺激器，以用于通过神经刺激器应用于用户的头部；以及允许用户调整在应用波形集合期间所施加的波形集合的感知强度。处理器可以是手持设备(诸如智能手机(例如，iPhone、Android类型电话等)、平板计算机(例如，iPad)、可穿戴计算机(例如，Google眼镜、智能手表等)或类似物)的处理器。

例如，在本文中描述了非暂态计算机可读储存介质，其储存能够由处理器执行以控制由用户穿戴的神经刺激器的运行的一组指令，并且所述一组指令在由处理器执行时，可以使得处理器：在与处理器连接的屏幕上显示被配置成修改用户认知状态的一组波形集合；允许用户从所显示的该组波形集合中选择一个波形集合；把波形集合从与处理器连接的无线传输器传输到神经刺激器，以用于由神经刺激器把波形集合施加于用户的头部；以及启动连接于处理器的控件，其中，在应用波形集合期间，用户可以调整控件以修改施加的波形集合的感知强度。

该组指令在由处理器执行时还可使得处理器：允许用户从通过由波形集合中的每一个波形集合唤起的认知状态进行分组的波形集合子集中选择波形集合。该组指令在由处理器执行时还可以使得处理器：从神经刺激器接收指示电极已被附接到神经刺激器的信号。

例如，一组指令在由处理器执行时还可以使得处理器：从神经刺激器接收指示电极已被附接到神经刺激器的信号；并且根据来源于神经传感器的信号确定电极的类型。如以上讨论的，该组指令在由处理器执行时，还可使得处理器允许用户对传输的波形集合进行分级、标记、排名、或者打分，以及对等级、标记、排名、或打分进行储存、传输、或储存并传输。

例如，用户可以提供关于集合波形的功效、舒适、或者功效和舒适二者的反馈打分(数值的或以其他方式)，但可以不必对该波形与其他波形进行排名。然而，用户也可以或者可选地相比于其他波形对波形进行分级(例如，把它标记为喜爱的和/或提供打分、或标记为“竖起拇指/拇指朝下”等)。一组指令在由处理器执行时也还可以使得处理器允许用户观察和/或下载新的波形集合(例如，从远程服务器)。

在一些变型中，该组指令在由处理器执行时还使得处理器显示在该组波形集合中的波形集合的等级、排名或打分。

如以上提到的，这些装置或设备中的任何装置或设备也可以被配置成允许用户选择和执行(在传递波形集合期间，或者即使在波形集合并没有正在传递时的一些变型中)预先确定的效应。例如，一组指令在由处理器执行时，还可以允许在应用波形集合期间用户把中断信号传输到神经刺激器，其中，中断信号在预先定义的定时器周期里临时修改波形集合的施加。例如，该组指令在由处理器执行时，还可以允许在应用波形集合期间用户把中断信号传输到神经刺激器，其中，中断信号在预先定义的定时器周期里临时修改波形集合的施加，以唤起光幻视。该组指令在由处理器执行时，还可以允许在应用波形集合期间用户把中断信号传输到神经刺激器，其中，中断信号被配置成瞬时减少然后增加(或者瞬时增加然后减少)波形集合的感知强度。

这些装置中的任何装置也可以被配置成帮助用户操作设备，包括建立和/或应用电极。例如，一组指令，在由处理器执行时，可以使得处理器显示包括用于使用神经刺激器的指令的视频。该组指令，在由处理器执行时，可以使得处理器实时地显示来源于与处理器连接的相机的图像，使得用户可以观察用户的头部的图像。

该组指令在由处理器执行时可以使得处理器自动估计用户具有的电极的数量并且提示用户购买额外的电极。该组指令在由处理器执行时可以使得处理器跟踪由用户应用的波形集合，包括用户对感知强度的调整。该组指令在由处理器执行时可以使得处理器指示在该组波形集合中的每个波形集合的过去的使用信息，包括用户对波形的感知强度的调整。该组指令在由处理器执行时还使得处理器基于由其他用户做出的等级、标签、排名、或打分来指示在该组波形集合中的各个波形集合的等级的、标签的、排名的、或打分的信息。该组指令在由处理器执行时可以使得处理器基于由用户做出的排名来指示在该组波形集合中的各个波形集合的等级的、标签的、排名的、或打分的信息。

在本文中也描述了控制在可穿戴神经刺激器和用户设备之间的通信的方法和装置，其允许用户练习神经刺激的传递的高层次的交互和控制，包括根据正在传递的被配置成唤起认知状态的波形集合调整感知强度，以及允许用户选择或选定、排名并且在一些情况中修改将要传递的波形集合。在变型中，其中，装置是包括可穿戴神经刺激器(具有电极)和用户设备(诸如，具有处理器的手持设备，例如，配置成控制神经刺激器的智能手机)的系统，控制设备(用户设备)可以首次与神经刺激器“配对”，并且在用户设备与神经刺激器之间建立安全的无线通信。该通信可以是射频的(例如，蓝牙、Zigbee、UWB等)或者其他的(光学、超声等)。一旦建立了通信，可以确认通信处于进行中方式。如果在用户设备和神经刺激器之间的确认失去或降级低于阈值，则神经刺激器可以进入备用模式或关闭模式，这可以防止进一步的刺激并且可以以在不过度中断神经刺激的情况下优化安全的方式下执行。例如，如果神经刺激器单元失去之前配对的用户设备的通信，可以逐渐调低刺激直至刺激停止。在用户设备上的提示(例如，在应用内的推送提示)可以提示用户终止刺激并且与设备解除配对。在失去与用户设备的连接之后的该自动关闭行为表示重要的安全特征，以确保神经刺激器保持可以由用户设备控制的状态，包括对停止、暂停、或减少刺激强度的控制。在一些变型中，控制设备(例如，用户设备)可以向神经刺激器提供规则的(例如，每400毫秒或更快)指令的脉冲串，其可以包括波形集合的参数或者参考、以及用户对神经刺激的感知强度的调整。这样，可能特别重要的是验证通信既稳健又正确，以避免强度的不适当的调整和/或正在施加不正确的或不适当的波形。出于这个原因，在一些变型中，用户设备和神经刺激器可以交换多周期的(并且在一些预定的变型中)双向的或单向的确认信号，其可以是双工的或半双工的。通信中的一些或者全部可以被加密，包括加盐和散列(salting andhashing)。具体来说，可以对控制通信(例如，波形集合信息和/或对施加的波形的调整)进行编码，包括错误纠正编码等。

例如，在本文中描述了采用用户设备控制神经刺激器以便修改用户的认知状态的方法，该方法包括：在刺激周期期间，按第一时间间隔把波形集合参数从用户设备无线地或周期地传输到神经刺激器；按小于第一时间间隔的第二时间间隔在用户设备中从神经刺激器无线地接收确认信号；并且如果用户设备没有接收到确认信号，则停止传输波形集合参数。

在一些变型中，如果失去与用户设备的通信或通信降级低于阈值量级，则神经刺激器可以停止(或者斜降)电刺激。一般来说，神经刺激器可以处于不变的(尽管以离散的间隔)通信，并且可以由用户设备控制，其可以允许用户设备提供神经刺激器的实时的或近实时(在几秒内)的控制。

在本文中描述的方法中的任何方法也可以提供采用用户设备控制神经刺激器以便修改用户的认知状态的方法，该方法包括：在用户设备中从神经刺激器接收指示电极已附接于神经刺激器的信号；在神经刺激期间，按第一时间间隔，把波形集合参数从用户设备无线地并且周期地传输至神经刺激器；按小于第一时间间隔的第二时间间隔在用户设备中从神经刺激器无线地接收确认信号；并且如果用户设备没有接收到确认信号，则停止传输波形集合参数。

例如，这些方法中的任何方法(或者配置成执行它们的装置)可以根据来源于神经刺激器的信号(例如，能量、平静、批号等)确定电极的类型。这些方法中的任何方法也可以包括，使用从用户设备接收的集合参数从神经刺激器向用户施加神经刺激、和/或在用户设备中接收来源于神经刺激器的指示在用户和神经刺激器的电极之间的接触的信号。

在一些变型中，这些方法可以包括在用户设备中接收来源于神经刺激器的指示在用户和神经刺激器的电极之间的接触的信号，其中，指示接触的信号被编码在来源于神经刺激器的确认信号中。

方法也可以包括在用户设备中接收来源于神经刺激器的指示(或关联于)在用户和神经刺激器的电极(或电极组)之间的阻抗的信号，其中，大约每分钟(或者在一些变型中，更低的频率或更高的频率)接收一次指示阻抗的信号。在一些变型中，方法可以包括：如果阻抗(或者关联值)高于预先定义的阈值，则通过神经刺激器停止或暂停刺激。

一般来说，在刺激期间，按第一时间间隔把集合参数从用户设备无线地或周期地传输到神经刺激器，可以包括以在某个时间段之间的间隔(例如，10毫秒至10秒、100毫秒至5秒、200毫秒至1秒、300毫秒和500毫秒、大约400毫秒等)传输部分波形集合参数。例如，在刺激期间按第一时间间隔把来源于用户设备的波形集合参数无线地或周期地传递到神经刺激器，可以包括以大约400毫秒的间隔传输部分波形集合参数。

按小于第一时间间隔的第二时间间隔在用户设备中从神经刺激器无线地接收确认信号，可以包括在用户设备中大约每300毫秒、250毫秒、200毫秒、150毫秒、100毫秒、50毫秒、等接收一次确认信号。

在本文中描述的方法也可以包括：在传输来源于用户设备的波形集合参数之前，把用户设备与神经刺激器配对。

如以上提到的，在这些变型中的任何变型中，可以加密在用户设备和神经刺激器之间的传输。例如，加密可以包括：在把波形集合参数从用户设备传输至神经刺激器之前，加密波形集合参数(或者反之亦然；加密从神经刺激器传输至用户设备的信息)。

一般来说，在本文中也描述了传达关于神经刺激方案(集合波形也称为波形集合)的选择的信息的特别有效的方法，以及以允许用户容易看到感知强度以及针对舒适度和有效性可以怎样调整感知强度的方式来显示选择的神经刺激方案的方法。在本文中也描述了被配置成执行这些方法中的任何方法的装置(包括软件和用户界面)。

例如，在本文中描述了使用穿戴在受试者的头部的神经刺激器修改受试者的认知状态的方法，该方法包括：在可穿戴的和/或手持的用户设备上显示将由神经刺激器传递的波形集合的最大感知强度的表示；在把波形集合施加于用户时，允许用户从用户设备调整由神经刺激器正在施加的波形集合的所施加的感知强度；以及在波形集合的最大感知强度的表示上显示所调整的施加的感知强度的表示。

显示将要由神经刺激器传递的波形集合的最大感知强度的表示可以包括显示将要由神经刺激器传递的全部波形集合的最大感知强度的表示。例如，显示的全部集合波形可以显示成在正在(或者将要)将其施加的全部持续时间期间表示相似体验强度的模式。显示可以是图形的或解释性的。显示可以基于例如感知强度(或者最大的/峰值的感知强度)。例如，显示可以基于根据集合波形(例如，基于峰值电流、频率、电流不平衡百分数、以及占空比)计算出的感知强度(例如，感知瞬间强度)的值的时间轴(线性的或放射状的)显示。例如，感知强度(或最大感知强度)可以被计算为电流x(11000/频率)x(0.5+电荷不平衡百分比/200)x(占空比/100)。

例如，显示可以包括把最大感知强度的表示显示为线性显示，其中，用于波形集合的最大感知强度的表示被安排成线的形式。可选地，显示可以包括把整个波形集合的最大感知强度的表示显示为环，其中，波形集合的起点的最大感知强度的表示与波形集合的终点的最大感知强度的表示毗邻地显示。

在这些变型中的任何变型中，用户可以调整正在运行的感知强度(例如，在施加期间)。例如，允许用户调整波形集合的施加的感知强度的步骤可以包括在用户设备的显示器上呈现控件，以调整施加的感知强度。允许用户调整波形集合的所施加的感知强度可以包括：当用户向下调整所施加的感知强度时，以第一速率下调波形的强度；并且当用户向上调整所施加的感知强度时，以第二速率上调波形的强度；其中，第一速率快于第二速率。例如，在一些变型中，可以有对于在固定时间段内(即，在10秒中不多于1毫安、在20秒中不多于1毫安、在5秒中不多于1毫安、在1秒中不多于1毫安等)可以增加多大的强度的限制。在一些变型中，有针对在以该最大量增加之后的一些时间段的封锁，或者用于在每个单位时间限制增加至该量的限制器。可以更加快速地产生用户调整减少强度，然而，仍然可以有限制，防止立即减少电流和/或影响感知强度的其他波形参数(例如，频率、占空比、以及电荷不平衡百分比)，因为把刺激的感知强度下调得太多和/或太快可能会不舒适。然而，通常没有把刺激的感知强度下调的封锁，并且用于下调的最大速率通常快于用于上调的最大速率。

例如，在本文中描述了使用穿戴在受试者的头部的神经刺激器修改受试者的认知状态的方法，该方法包括：在多个时间间隔，在手持用户设备上显示将由所述神经刺激器传递的波形集合的瞬间峰值感知强度的表示；在把波形集合施加于用户时，允许用户通过从用户设备上的控件选择或调整峰值感知强度的百分比来从用户设备调整由神经刺激器正在施加的波形集合的所施加的感知强度；以及在施加波形集合时，在每个时间间隔在波形集合的瞬间峰值感知强度的表示上显示所调整的感知强度的表示。

如以上论述的，显示可以包括显示将要由神经刺激器传递的整个波形集合的瞬间峰值感知强度的表示。例如，显示可以包括把瞬间峰值感知强度的表示显示为线性显示，其中，用于波形集合的瞬间峰值感知强度的表示被安排成线的形式。在一些变型中，显示可以包括把整个波形集合的瞬间峰值感知强度的表示显示为环，其中，波形集合的起点的瞬间峰值感知强度的表示与波形集合的终点的瞬间峰值感知强度的表示毗邻地显示。

如以上提到的，允许用户调整波形集合的施加的感知强度可以包括在用户设备的显示器上呈现滑动条或转盘，以调整施加的感知强度。在一些变型中，用户可以使用一对按钮(一个用于增加，一个用于减少)来调整感知强度。在本文中描述的变型中的任何变型中，用户设备和/或神经刺激器可被配置成使得有对于波形集合的感知强度的用户调整的默认值或初始值。默认值或初始值对于所有用户可以是相同的(即来源于波形集合的感知强度的值的50％)，或者默认值或初始值可以针对用户基于在传递之前由具有与该用户关联的系统跟踪并储存的(例如，与跟踪并储存的数据相关的用户ID)集合波形期间做出的调整而定制。默认值或初始值可以针对用户基于人口统计学的、心理记录的、和/或生理学的数据而进行定制。在集合波形刺激期间，用户调整可以是对电流、频率、电流和频率、或下列的任意组合的调整：电流、频率、占空比、电荷不平衡百分数(其也可称为DC百分比)、以及振幅调制的存在和波形形状。

例如，允许用户调整波形集合的所施加的感知强度可以包括：当用户向下调整所施加的感知强度时，以第一速率下调波形的强度；并且当用户向上调整所施加的感知强度时，以第二速率上调波形的强度；其中，第一速率快于第二速率。

附图简述

本发明的新颖的特征在接下来的权利要求中进行了特别的陈述。本发明的特性和优点的更好的理解将通过参考以下阐述示例性实施例的具体实施方式来获得，其中利用发明的原理，并且附图为：

图1A和图1D示出用于诱导注意力、警觉性、或精神集中的认知状态的电极的第一放置配置的近似区域。

图1B示意性地示出用于增强的注意力、警觉性、或精神集中的电极的第二放置配置的近似区域。

图1C和图1E示出用于增强平静或放松的精神状态的电极的另一放置配置的近似区域。

图2A-2B根据本公开的一个实施例，示意性地示出TES波形。

图3A根据本发明的一个实施例，示出神经刺激器的一个示例。

图3B-3G示出在本文中描述的神经刺激器的另一个示例。

图3H-3K示出一个被配置为“平静”电极组件的电极组件的一个变型的第一示例。

图3L-3o示出一个被配置为“能量”电极组件的电极组件的一个变型的第二示例。

图3P示出可以被穿戴在受试者的头部、和/或头和颈部以诱导认知效应的电极组件的应用。

图3Q示出穿戴在受试者的头部的神经刺激器设备。

图4根据本发明的各个实施例，示意性示出用于用户对神经刺激的控制的系统。

图5A示出允许用户注册账户并登录账户的用户界面。

图5B示出允许用户使用他的/她的电子邮箱地址作为用户名并选择密码的用户界面。

图6A示出允许用户将用户计算设备与神经刺激器配对的用户界面。

图6B示出允许用户选择神经刺激器以连接到用户计算设备的用户界面。

图6C示出了当不能建立连接时，应用程序可以提示用户。

图6D示出了当成功建立连接时，应用程序可以通知用户。

图7根据本发明的一个实施例示出呈现各个认知效应的子集的用户界面。

图8A根据本发明的一些实施例，示出应用程序的呈现在“平静”的子集中的多个波形集合的用户界面的示例。

图8B根据本发明的一些实施例，示出应用程序的呈现在“能量”的子集中的多个波形集合的用户界面的示例。

图8C示出应用程序的把多个波形集合显示为播放列表的用户界面的示例。

图9A示出提醒用户检查头机(电极组件)是否正确连接的用户界面的示例。

图9B示出显示用户使用具有特定集合波形的神经刺激器的历史的用户界面的示例。

图10A根据本发明的一些实施例示出允许用户在施加波形集合期间控制施加的波形集合的用户界面的示例。

图10B根据本发明的一些实施例示出允许用户在应用波形集合期间控制施加的波形集合的用户界面的另一个示例。

图10C根据本发明的另一些实施例示出允许用户在应用波形集合期间控制施加的波形集合的用户界面的另一个示例。

图10D是显示(类似于在图10A-10B中所显示的显示)的另一个示例，其示出将要由神经刺激器设备(虚线)传递的波形集合的最大感知强度的显示，也显示了调整的施加的感知强度(实线)；最大感知强度表示为圆形布置的条，具有在中心显示的、用于波形集合的剩余时间。

图10E是显示的另一个示例，其显示将要由神经刺激器设备传递的波形集合的最大感知强度(虚线)，其中在最大感知强度的上方表示了调整的施加的感知强度(实线)；最大感知强度表示为一排线或者条。

图10F和图10G示出关于在把集合波形的一个变型分割为100个等时间周期之后把集合波形的一个变型显示为放射状的显示(图10F)和图形的显示(图10G)的最大感知强度的显示的一个变型。用户修改的或调整的感知强度可以标绘在这些显示的上方。集合波形的该变型是20分钟长的“能量”集合波形。

图10H和图10I示出关于在把集合波形的一个变型分割为100个等时间周期之后把集合波形的一个变型显示为放射状的显示(图10H)和图形的显示(图10I)的最大感知强度的另一个变型。用户修改的或调整的感知强度可以标绘在这些显示的上方。集合波形的该变型是16分钟长的“平静”集合波形。

图11A示出允许用户选择排名以及分享波形集合(或者其排名)的用户界面。

图11B示出允许用户提交响应的用户界面。

图11C示出允许用户与朋友分享他的/她的体验的用户界面的另一个示例。

图11D示出允许用户经由Facebook、Google+、Twitter、电子邮件、或文本来与朋友分享他的/她的体验的用户界面的又一个示例。

图11E示出显示用户的电极的估计供应并且允许用户调整该估计的用户界面。

图11F示出向用户提供自动运送电极的订购服务的用户界面。

图12根据本发明的一些实施例，示出了用于用户通过控制波形集合来对神经刺激器进行控制的流程图。

详细描述

以下描述的本发明的各个实施例不是旨在将本发明限制为这些实施例，而是使本领域中的任何技术人员能够制造和使用本发明。

在本文中描述了用于用户对神经刺激波形进行控制的方法和装置(包括设备和系统)，特别是用于经皮电刺激(TES)波形的用户控制的方法和装置。一般来说，该方法、装置和系统可以允许用户利用电刺激控制神经调节，以诱导在认知功能和/或认知状态上的有利的或期望的变化。一般来说，用户可以穿戴神经调节设备，并使用神经调节设备施加一个或多个波形以诱导认知效应。一般来说，用户可以通过用户设备控制可穿戴神经调节设备。用户设备可用于控制用于经皮电刺激方案的所施加的波形(“集合波形”)。系统可以包括可穿戴神经调节设备以及用于控制经皮电刺激(TES)波形的用户计算设备。

系统描述

一般来说，在本文中描述的神经调节系统可以包括轻便的可穿戴的神经刺激器设备(神经刺激器)，其被配置成穿戴在头部上并且是可消耗的/一次性的电极组件；另外，包括处理器和无线通信模块的、可由用户穿戴和/或用户持有的设备(“用户设备”)可用于控制由可穿戴神经刺激器施加的神经刺激。虽然在本文中特别对用户设备的配置和操作感兴趣，但是本公开也可受益于整个系统的可能的特征和方面的(包括与此相关的神经刺激器和/或电极组件)简要描述。

本文中用户设备也可称为控制器，并且控制器(用户设备或用户计算设备)通常与神经刺激器分离但与神经刺激器通信。例如，在一些变型中，控制器可以是与神经刺激器无线通信的用户设备。在一些变型中，控制器是移动电信设备(例如，智能手机或平板电脑)或可穿戴电子设备(例如，Google眼镜、智能手表等)，其通过发送指令并且与神经刺激器交换双向通信信号的应用来进行控制。这些实施例中的任意实施例可称为手持设备，因为它们可以握持于用户手中或穿戴在用户的身体上。然而，同样可以使用非手持控制的用户设备(例如，台式电脑等)。用户设备可以是运行应用软件的通用设备(例如，智能手机)，所述应用软件将所述用户设备具体配置用作控制器，用户设备或者可以是定制设备，其被具体(并且可能专有地)配置成与在本文中描述的神经刺激器一起使用。例如，控制器可以是软件、硬件、或固件，并且可以包括可以由用户下载从而在可无线连接的(即，通过蓝牙)设备(例如，诸如智能手机或平板电脑的手持设备)上运行的应用程序，以允许用户选择由神经刺激器传递的波形，包括允许实时调制传递的神经刺激以修改在本文中描述的用户的认知状态。

例如，系统可以被操作以诱导“平静”精神状态或“精力充沛”精神状态。操作该系统以诱导增加的能量的状态可以可选地被描述为以下中的一种或多种：增强集中力和注意力；增强警觉性；增加集中力和/或注意力；增强觉醒；增加能量的主观感觉；增加客观的生理学能量水平；增加动机；增加生理学激起；并且在受试者的胸部中唤起温暖的身体感觉。操作该系统以诱导增强的平静状态或放松的精神状态可以可选地被描述为以下中的一种或多种：在开始TES会话的大约5分钟内的平静状态；精神的无忧状态；无忧无虑的精神状态；睡眠诱导；辅助入睡；提高睡眠质量；减慢时间推移的感知；肌肉放松；增强的专注力；抑制分心；增强的认知清晰；增强的感觉清晰；分裂状态；轻度中毒；欣快状态；放松状态；增强的听觉体验和视觉体验的享受；减少的生理学激起；增加的处理情绪或其他应激源的能力；与下丘脑-垂体-肾上腺轴的活动的变化相关的精神生理学激起的减少；应激、焦虑和精神障碍的生物标志物的减少；抗焦虑；精神清晰的状态；增强的身体活动能力；对应激的恢复力；外周的放松的身体感觉；以及感觉心搏的知觉。

例如，为了增强能量，电极装置可以被附接至用户的太阳穴并且在用户的耳部(例如，乳突区)后方。为了诱导增强的平静状态，电极可以被附接至用户的太阳穴并且在用户的颈部的后部。在两个实施例中，神经刺激器均可以施加集合波形大约2-30分钟(例如，3-30分钟、4-30分钟、5-30分钟、2-35分钟、2-40分钟、2-45分钟、2-50分钟、2-55分钟、2-60分钟、或更久)，该集合波形由具有重复波形特征的不同的“块”构成；波形集合可以包括在不同的块之间的过渡区域。一般来说，波形块中的至少一些(并且在一些变型中是它们的大部分或全部)通常具有>5毫安(例如，在5毫安和40毫安之间、在5毫安和30毫安之间、在5毫安和22毫安之间等)的电流振幅以及>750赫兹(例如，在750赫兹和25千赫兹之间、在750赫兹和20千赫兹之间、在750赫兹和15千赫兹之间等等)的频率，电流通常是双相的并且通常是电荷不平衡的，并且具有在10-99％之间(例如，在20-95％之间、在30-80％之间、在30-60％之间等)的占空比。这些特征中的一个或多个特征可以在刺激期间随着每几秒钟至每几分钟的时间尺度而改变。在一些情况中，参数可以快速(即，在几百毫秒的时间尺度上)改变。另外，在任何参数值的过渡中可以包括斜变,使得波形集合的分量连续地改变。

当被穿戴时，系统可以类似于在图3Q中显示的系统，具有如所示出的附接在受试者的头部和/或颈部上的两个位置(点或区域)处的电极组件以及附接至电极组件的神经刺激器；在一些变型中，分离的控制器可以被附接以协调刺激的施加。

如在本文中将更详细地描述的是，神经刺激器可以是轻便的(例如，小于30克、小于25克、小于20克、小于18克、小于15克等)并且自包含的，例如封闭电路、电源和无线通信部件例如可再充电的电池和充电电路、蓝牙芯片和天线、微控制器、被配置成以在10秒和数十分钟之间的持续时间传递波形的电流源。神经刺激器也可以包括安全电路。神经刺激器也可以包括用于确定电极被附接以及电极的“种类”(即，用于平静模式或能量模式；或指示制造的批次和/或来源)的电路。图3A和图3B-3G示出神经刺激器的两种变型。

例如，图3A示出如在本文中描述的神经刺激器的第一示例。在图3A中，显示神经刺激器具有成对的附接的电极。第一电极601直接耦合TES施加器602的主体603，并且第二电极606通过电缆或导线604连接施加器602的主体603。这些电极相互分离，并且可以是可替换的/一次性的。不同形状的电极607可用于相同的可重复使用的神经刺激器。在该示例中的神经刺激器包括成对的电极可以附接的坚硬的外主体，其经由一个或多个插头类型的连接器产生电接触。

图3B-3G示出如在本文中描述的神经刺激器的另一个优选实施例。在该变型中，神经刺激器也是轻便的可穿戴的神经刺激器，其附接电极，并且包括用于与在电极上的两个(或者可能的更多个)电活性区域(例如，阳极区域和阴极区域)产生电连接的触点。然而，在该示例中，神经刺激器被配置成与悬臂式电极装置一起操作，并配置成与在神经刺激器的底部(下侧或面向皮肤一侧)上偏离中央的区域的电极装置既机械地又电性地附接，这允许一个端部区域牢固地保持于皮肤而其他边缘区域并不以此方式别住。因此，即便当电极组件(可以是柔性的)被牢固地保持于皮肤时,“漂浮”端也可以稍微调整到头部的不同弯曲。因此，该悬臂附接机构可以增强设备的舒适度和调整能力。另外,神经刺激器设备可以被具体配置成即使是在用户穿戴的眼镜时,也使得其可以舒适地穿戴在用户的太阳穴。例如，该装置可以被配置成使得面向皮肤一侧(其经由一个或多个连接器连接于电极组件)弯曲成具有稍微扭转的角度的稍微变得凹陷的表面。该弯曲形状可以帮助装置更紧贴地(更好地)适应太阳穴的表面。另外，设备的一端(该端被布置成与用户眼睛的边缘以及用户的耳部对齐)可以比对端更薄(例如，少于2厘米、少于1.5厘米、少于1厘米、少于0.8厘米等)，可以在太阳穴上被穿戴得更高。

例如，图3B-3G分别示出了神经刺激设备(神经刺激器或电刺激器)的变型的前、后、左侧、右侧、顶部及底部的透视图，该神经刺激设备可与悬臂电极装置一起使用。神经刺激器的整体形状可以是三角形的，并且尤其是适于连接电极装置并且面向病人的神经刺激器的表面(尽管是弯曲的/凹形的和扭转的)可以是三侧面的(例如，大概是三角形的)。这种大致是三角形的形状可以包括圆形边缘，并且刺激器的厚度(在与接触悬臂电极装置的表面垂直的方向上)可以改变，例如，沿着一个侧面、并且特别是沿着将在耳部的方向上从眼睛的边缘横向地延伸的侧面(眼眶边缘和耳廓边缘之间的部分)是较薄的。当有助于装配/被穿戴在大部分人的在面部/头部的倾向于不具有头发的区域中时，此形状也可以是有益的。可以覆盖活性电极区的粘合剂和导电性水凝胶两者在具有很少或没有头发的皮肤上更有效地起作用。此薄的较低拐角(眶周/耳部拐角)可以在眉毛和头发际线之间匹配，同时较宽部分被布置在其中不可能有头发的前额区的上部。

在图3B-3G中，如在图3Q中所示出的，根据受试者将穿戴装置的位置而标出神经刺激器的各个边缘。一般来说，穿戴好的单元朝着耳部的一侧为耳廓边缘，穿戴时在前额上的最高的一侧为上边缘，以及穿戴时最靠近眼睛/眉毛的一侧为眶周边缘。神经刺激器的整体形状是三角形的(包括圆形边缘)。如所示出的，如本文使用的三角形包括具有在三个侧面之间的圆形/平滑的过渡的形状。面向受试者的表面具体是波状外形的，以按预定义的方向装配，使得受试者难以或不可能误用以及冒险将附接的悬臂电极装置的活性区放置在错误的地方。当将悬臂电极装置附接至神经刺激器时，悬臂电极装置可以折曲或弯曲，使得其是波状外形的以匹配弯曲的且扭转的表面。该表面是鞍形状的截面，其中存在曲率轴线和扭转轴线，围绕该曲率轴线的表面是凹形弯曲的，该扭转轴线可以使弯曲的表面扭曲(两个轴线可以不同或相同)。

在壳体内，在本文中描述的神经刺激器中的任何神经刺激器可以包括处理器(例如，微处理器)或控制器、与处理器连接的无线通信模块、以及电源(例如，电池等)。电源可被配置成向内部电路和/或在用户穿戴时在电极的阳极区域和阴极区域之间驱动电流的电路提供电力。电源可以是高压电源，例如，能够穿过这些电极终端提供达到60V。一般来说，装置也可包括被配置成在处理器要求时规范传递的能量(例如，电流)的电路，这可以反过来经由无线通信模块从控制器接收指令。控制器也可传达信息，并且特别是关于电极的信息，包括确认电极组件是连接的和/或所附接的电极组件的类型(例如，平静、能量、制造商/型号/尺寸、批次等)，以及与用户的皮肤接触的指示符(例如，阻抗、与阻抗成比例、或者根据其可以获得电极阻抗的估计的值)。

如将在本文中将更详细地描述的，电极组件可以机械地和/或电气地连接神经刺激器，例如，通过卡扣在诸如卡扣接收器的一个或多个(例如，两个)连接器处的神经刺激器的下侧。这样，在一些变型中，神经刺激器可以通过电极组件保持在受试者的(用户的)头部；电极组件可以粘附地连接用户的头部和/或颈部以与在用户上的期望的区域形成电接触，并且神经刺激器可以例如粘附地和/或电气地连接电极组件。如下所述，在神经刺激器和电极组件之间的连接器可以布置在特定且预先确定的位置，所述特定且预先确定的位置允许神经刺激器牢固地连接电极组件并且因此连接用户的头部/颈部而不扰乱连接，并且同时允许系统被穿戴在各种不同的体形上。

电极组件连同特定的示例和变型在下文中进行了一般的详细描述。特别地，在本文中描述的电极组件是薄的(例如，通常是小于4毫米、小于3毫米、小于2毫米、小于1毫米等厚的，这可以不包括可以从薄电极组件延伸出来的连接器的厚度)并且柔性的，并且可以是平坦的(例如，在平面中形成的)。例如，它们可以被印刷在柔性材料上，诸如用于印刷柔性电路的材料。在使用中，它们可以围绕头部包裹以使其在至少两个位置(例如，在太阳穴和颈部的后部和/或在耳部的后方)接触。电极组件可以包括连接器(电气的和/或机械的)，该连接器从另外的平坦/平面的表面延伸出来以使电极组件的活性区域连接至神经刺激器。例如，神经刺激器可以通过从电极组件的前部延伸的一个或多个卡扣机械连接且电连接。在一些示例中，一个卡扣连接由粘合剂环绕的第一活性电极区域(阳极区域或阴极区域)，以使活性区域粘附用户的头部。在电极组件的分离的部分上的第二电极区域(阳极的或阴极的)可以电连接其他的连接器。例如，第二电极区域可以适合于装配在乳突骨上的、在受试者的耳部后方的区域上(能量电极配置)或穿过在发际线的基部处的用户的颈部的区域上，例如在颈部的中线附近的区域(平静电极配置)。

电极装置可以被印刷(例如，通过柔性印刷、采用导电油墨的激光印刷、丝网印刷等)在柔性塑料基底(柔性基底)上，并且还可以包括与面向皮肤的电极相对的侧面上的成对的连接器(卡扣)。在组件的后部上的电极活性区域可以包括导体层(例如，银)，在该导体层上Ag/AgCl层被沉积成牺牲的层并充当pH缓冲器。临近的水凝胶层覆盖Ag/AgCl电极，使得其可以将电荷穿过活性区均匀地转移至皮肤中。电极组件的围绕活性电极区的一部分可以具有允许与用户的皮肤良好接触的粘合剂。

如以上所提到的，可以存在电极组件的多种配置(例如，形状)，并且，如在本文中更详细地描述的，电极组件通常可以在柔性材料(‘柔性电路’材料)上形成并且机械地且电气地连接至神经刺激器。

图3H-3K示出悬臂电极装置(“电极装置”)的一个变型，其可以与神经刺激器一起使用，并且可被穿戴在受试者的头部上。该变型可被称为“平静”配置，因为其适合于连接至用户的太阳穴区域以及用户的颈部的后部。在该示例中，悬臂电极装置100包括多个电极部分(示出两个)103、105。在图3H中，显示了前透视图。前面为当穿戴时背离受试者的那一面。悬臂电极装置是薄的，使得电极部分包括前侧(在图3H和图3I中可见)和后侧(在图3K中可见)。如图3J中的侧视图显示，设备具有薄的主体，其包括电极部分103、105以及在两个电极部分之间延伸的伸长主体区域107。伸长主体也是薄的(其具有比厚度大得多的直径和高度)。在图3J中显示厚度。

在该示例中，两个连接器115、117(电连接器和机械连接器，在此示例中显示为卡扣)从悬臂电极装置的前部延伸。第一电气部分103的前部还可以包含可选的泡沫和/或粘合材料121，通过其所述卡扣从第一个电气部分伸出。第一电气部分其形状和尺寸被制造成使得卡扣将与电刺激器上的插头(端口、托架、开口、凹入式匹配等)连接。如上所述，连接器可以被分离成在约0.6英寸和约0.9英寸之间(例如，在约0.7英寸和约0.8英寸之间等，在图3H-3K中显示为约0.72英寸)。第二电极部分也可包括泡沫或支持部分123。该泡沫/支持区域可以是可选的。在一些变型中，在连接器之间的间隔不限于0.7至0.8，而可以更大(例如，在0.7英寸和1.2英寸之间、在0.7英寸和1.1英寸之间、在0.7英寸和1.0英寸之间、在0.7英寸和0.9英寸之间等)或更小(例如，在0.2英寸和0.7英寸之间、在0.3英寸和0.7英寸之间、在0.4英寸和0.7英寸之间、在0.5英寸和0.7英寸之间、在0.6英寸和0.7英寸之间等)。

图3K显示的是悬臂式电极装置的该第一示例的后视图。在该示例中，第一电极部分103和第二电极部分105也被显示，并包含活性区域133、135。活性区域交界于粘合剂140。第一电极部分103在背(接触病人)侧上包括第一活性区域133，第一活性区域103中的一部分由粘合剂140界定，例如围绕第一活性区域103中的一部分的整个圆周，或者至少在圆周的一部分上。活性区域可包括传导性材料(例如，电气传导胶体)。类似地，第二电极部分105的背部包括第二活性区域135，第二活性区135在两个侧面上由粘合剂140围绕到电极的边缘。粘合剂可以是能够可释放地将材料保持在皮肤上的任何生物相溶的粘合剂。

图3L-3o示出悬臂电极装置的另一个示例。该示例非常类似于在图3H-3K中显示的变型，但可以称为“能量”配置，因为它被配置成通过乳突区域既接触用户的太阳穴区域又接触在用户耳部后面的区域。连接器(卡扣417、415)处于如在图3H-3K中所示的相同位置，第一电极部分403和泡沫/衬垫材料421(其也可以或者可选地是粘合材料)的形状也相同。使多个电极设备具有相同的形状的优点是它们可以与单个神经刺激器装置可交换地使用。然而，在图3L-3o中显示的示例包括不同的整体形状，并且可以用于连接例如病人头部/颈部的不同区域。具体地，基底的形成在两个电极部分403、405之间延伸的伸长主体区域407的部分形状稍微不同。在此示例中，悬臂式电极装置可被配置成例如将受试者的太阳穴与第一电极部分(神经刺激器可能与其连接)连接，且伸长主体区域可围绕受试者头部地被弯曲，使得第二电极部分与受试者耳部后面(例如，在耳突处或靠近耳突)的区域电接触。通过将第一电极部分405的第一活性区域433放置成与在太阳穴区域的皮肤电接触，并且通过使用环绕电活性区域433的粘合材料440将电活性区(和附接的神经刺激器)牢固地保持在受试者的皮肤上的位置，第二电活性区域还可以被粘附地441保持于皮肤，使得第二电活性区域435与乳突区域接触。

一般来说，连接两个电极部分的伸长主体区域可以有任何合适的长度，但通常比几英寸长(例如，比2英寸长、比3英寸长、比4英寸长、比5英寸长、比6英寸长、比7英寸长、比8英寸长、比9英寸长等)。如图3H-3K和图3L-3o中的两个变型中所示，伸长主体区域也可以被弯曲的或弯曲的。例如，如在图3P和图3Q中所示，其中伸长主体甚至可以在自身上对折的弯曲，或可以允许材料折曲或弯曲，以允许其可调节地位于受试者的头部上和/或围绕受试者的头部。

图3P示出了穿戴于受试者头部上的悬臂电极装置(与在图1A和图4A中显示的电极装置类似)。如所示的，装置被定位成使第一电极部分粘附地附接于太阳穴区域处并且使第二电极部分附接至在头部后方(例如，在耳部或颈部区域后方，未显示)的区域。神经刺激器(图3P中未显示)可以在其被应用于受试者之前或之后被附接至悬臂电极装置。在图3P中显示的示例中，电极装置是能量配置，并且显示为附接在受试者的太阳穴区域上以及在耳部后面的区域(未显示)上。如在图3Q中所示，神经刺激器通过卡扣到凸出的连接器上而可以被附接至悬臂电极装置的前侧，而伸长主体区域107被弯曲以在受试者的头部后面延伸并且向下延伸至病人的颈部的后部的中线上的一部分。第一电极部分和第二电极部分均可以粘附地保持于抵住皮肤的电气活跃区域，这允许神经刺激器施加能量，并且特别是如在2014年6月30日提交的题目为“TRANSDERMAL ELECTRICAL STIMULATION METHODS FORMODIFYING OR INDUCING COGNITIVE STATE”的申请14/320,443中描述的波形，且该申请通过引用将其整个地并入本文。

在使用中，用户可以与控制器(例如，由应用软件/固件控制的智能手机)交互，该控制器与神经刺激器(例如，通过蓝牙)配对。用户可以操作控制器以选择操作模式，例如，将要诱发的认知效应的类型(例如，能量模式或平静模式)，和/或设备可以基于装置被附接到的电极的配置自动地检测模式。例如，用户可以从一组集合波形中选择要执行的集合波形。可以存在分离的波形以唤起期望的体验/效应(例如，“平静”或“能量”的集合波形)。集合波形通常可以是在约3-90分钟之间(例如，在约3-60分钟之间、在约5-60分钟之间、在约5-40分钟之间等等，在约3-25分钟之间等)久的、或更久的(例如，大于3分钟、大于5分钟、大于10分钟、大于12分钟等)。一般来说，集合波形可以以特定的脉冲参数(即电流振幅、频率、占空比、电荷不平衡、短路放电/电容性放电、振幅调制等)而被分解成区段，并且这些参数可以随着它们变化至新的区段而在预先特定的时间变化；过渡时期可以被包括，以在块特性之间转换。一旦用户选择了集合波形，它们可以开始神经刺激并且用户可以使用控制器(即，在智能手机上运行的应用程序)控制或改变感知强度(例如，通过应用程序的用户界面元素通过向上或向下改变感知强度)、暂停或停止会话。一般来说，感知强度可以使用可以在与神经刺激器通信的控制器(例如，智能手机)上呈现的控件(诸如一个或多个按钮、滑动条、转盘、触发器等)被用户在靶感知强度(例如，靶电流、频率、占空比、电荷不平衡、振幅调制、和/或短路放电/电容性放电)的0-100％之间标度。控制器还可以允许用户激活(“按需”)被设计成唤起预定响应的波形配置。例如，控制设备可以适合于显示一个或多个图标以触发光幻视或感知到的认知效应或皮肤感觉强度的强化。此外，控制器可以被配置成允许用户按压图标，以有助于应用电极装置和/或神经刺激器。例如，激活此控件可以引起智能手机激活手机上的前置摄像头以帮助用户将装置附接至头部。在会话期间或在会话之后，用户可以进入帮助屏幕、简况页面、社交共享界面(即，推特(tweet)你的体验)、关于会话的反馈、以及先前使用的分析/历史。一般来说，系统也可以被配置成将数据传递至控制器和/或神经刺激器或传递来自控制器和/或神经刺激器的数据并且经由互联网将数据传递至远程服务器/传递来自远程服务器的数据。这些数据可以包括用户信息、波形数据、关于硬件设备或电极组件的功能或状态的信息等。

一般来说，在本文中所描述的是可用于唤起、增强或修改各种认知状态的一般的TES波形参数。尽管在本文中所描述的装置和方法可用于提供TES以诱导和/或改变各种认知状态，在本文中详细描述了两个具体的示例，包括诱导增强的注意力、警觉性或精神集中和诱导平静或放松的精神状态。尤其详细描述了专用于增强注意力、警觉性或精神集中和诱导平静或放松的精神状态的装置和方法的配置，包括用于引起神经调节的特定配置，所述神经调节在受试者中实现这些特定的认知效应中的一个认知效应。

因此，用于改变认知状态的通用神经刺激器可包括成对的电极(或两组电极，例如，为了方便，一个可被称为“阳极”，并且一个为“阴极”)，其可施加于受试者身体的特定区域，并且用于提供如在本文中描述为有效的相对高强度、高频率范围内的TES刺激。通常在阳极电极和阴极电极(或者成组的阳极电极和阴极电极)之间施加电流。在未被具体的操作理论约束的情况下，电流可通过在阳极和阴极之间的身体，在合适的治疗方案中潜在地将能量施加到在特定的神经通路中的下层的神经组织(脑神经、大脑等)以导致期望的目标效应(例如，注意力、警觉性或精神集中-或诱导平静或放松的精神状态)。因此，电极在受试者身体上的放置位置对提供期望的认知效应是非常重要的。专门针对期望的认知效应的电极对(阳极电极和阴极电极)的放置位置可被称为放置方案或配置。例如，可被称为“配置A”或“配置2”的用于诱导注意力、警觉性或精神集中的认知状态的第一放置配置，包括施加于受试者接近太阳穴区域(例如，眼睛旁边，诸如略高于右眼且在右眼右侧或略高于左眼且在左眼左侧)的第一电极和位于耳后的与乳突区域(例如，在乳突上或接近乳突)的第一电极在同一侧的第二电极。图1A和图1D示出用于该配置(配置A，“能量”)中电极放置的近似区域。在该变型中，第一电极10、302被布置在太阳穴，并且第二电极11、303被布置在受试者15、300的耳后的乳突区域。该区域的高强度TES刺激(在下面将详细描述)可导致增强的注意力、警觉性或精神集中。图1B示意性示出用于增强的注意力、警觉性或精神集中的另一个配置。第二配置(为了方便起见，本文中称为“配置C”或“配置1”)可包括在太阳穴区域(例如，眼睛旁边，诸如略高于右眼且在右眼右侧或略高于左眼且在左眼左侧)的第一电极10和位于前额(例如，接近鼻根或高于鼻根)的第二电极13的放置。

另一配置(为了方便起见，本文中称为“配置B”或“配置3”)可包括定位在接近受试者太阳穴区域(例如，眼睛旁边，诸如略高于右眼且在右眼右侧或略高于左眼且在左眼左侧的受试者皮肤上的电极10，以及在受试者颈部的第二电极12、306，，如，以中线为中心并且沿着发际线的基部水平地定向的、并且部分重叠脊髓)。图1C和图1E示出配置B的电极放置的近似区域。该区域的TES刺激可导致增强平静或放松的精神状态。

在图1A-1E中以上描述的电极放置也可用于引起光幻视，以下将其更具体地描述。通过使用在本文中描述的装置进行无创性经皮电刺激可以诱导到光幻视。第一眶周经皮电极(很靠近眼睛)和对其来说布置是次要的第二经皮电极(即，第二电极可以放置在对侧眶轴区、颅骨、颈部、肩部、腿部、或受试者身体的其他部位上)传递经皮电流波形，以引起光幻视。在图1D中，受试者300具有在耳部303后面的单独的乳突电极300以及眶周电极302，这是与在图1A中显示的“能量”配置相同的一般配置，用于唤起在本文中描述的能量响应。在图1E中，受试者300具有单独的颈部电极306和两个眶周电极304、305，其可以是等电位的或者分离的电路，其可以被独立地触发以对于视网膜位置诱导清楚的光幻视；该配置是与在本文中描述的内容和图1C中的“平静”配置相同的一般配置。

一般来说，至少3mA以上的峰值刺激强度可以有益于通过把大脑、神经(例如，颅神经、迷走神经、周围神经)和/或脊髓作为目标而引起神经调节的经皮电刺激。为了实现这些峰值强度而在受试者中不产生疼痛、刺激或不适，可能需要合适的电极和TES波形。有利的电极可具有pH缓冲特性，并且可包含用于均匀地(或较均匀地)穿过电极的面向表皮部分传递电流的部件。

与在本文中描述的配置中的任何配置一起使用的TES波形可以是传递(例如，经皮地)到受试者组织中的电流的模式。虽然可能存在针对每个配置(电极位置)和每个目标认知状态的这些波形和电方案的变型(优化)，但是一般来说，模式可在值的相同范围内，以提供高强度、高频率、高占空比和电荷不平衡(例如，直流偏移)的信号，该信号被施加以在大多数个体中稳健地唤起响应，同时导致低水平(例如，最小或无)的不适和/或疼痛。

在本文中，TES波形可以被称为集合波形，因为它们通常包括多个(例如，3个或更多个)分量波形，其具有下列中的每一项的预定值：电流振幅(“强度”)、频率、电荷不平衡百分比(在本文中也被称为“DC偏移”)、占空比、振幅调制(在一些变型中)、以及在一些变形中的电容性放电。这些分量波形中的每个还具有持续时间，并且按顺序连接在一起，以唤起期望的认知效应。这些形成集合波形的分量波形中的一些分量波形是斜变，其中波形是当波形分量从前值已改变时，达到波形分量值(频率、强度、电荷不平衡百分比、以及占空比)的斜变。

经皮和/或经颅传递以诱导神经调节的电刺激的时变模式可被称为经皮电刺激波形(“TES波形”)。刺激方案可限定传递到阳极-阴极组的电流的时间模式，并且可以包括一个或多个波形分量，所述波形分量包括但不限于：直流电流、交流电流、脉冲电流、线性斜变电流、非线性斜变电流、指数斜变电流、电流调制(例如，在一个或多个频率上的幅度调制，包括爆裂刺激和正弦波调制刺激)以及更复杂的(包括重复、随机、伪随机和混乱模式)。在操作中，该设备可在目标区域(例如，在大脑、面部神经、迷走神经、和/或其他神经元目标)提供电流流动以在适当的电极配置和刺激方案被传递时诱导神经调节。

一般来说，TES波形可由持续时间、方向(以及是单极还是双相)、峰值电流和频率来限定。图2A根据本发明的一个实施例，示意性地示出了的TES波形。在一些实施例中，TES波形还由占空百分比、直流百分比(也被称为不平衡电荷百分比)、斜变或其他振幅调制、一个或多个频率分量、双相电流的相位关系、平坦或结构化噪声、波形(即锯齿波、三角波、正弦波、方波、指数或其他波形)、电容补偿特征、或如在于2013年11月26日提交的标题为“Wearable Transdermal Electrical Stimulation Devices and Methods of UsingThem”的美国专利申请第14/091121号中论述的其它参数来限定，该第14/091121号美国专利申请其全部内容以引用方式并入本文。如在本文中所用，“占空百分比”可以指的是引起非零(或名义上为非零)电流进行经皮传递(参见图2的等式)的波形的周期比例。此外，“直流百分比”可以指的是正向行进的波形周期的非零部分(参见图2A的等式)。

诱导显著、稳健和/或可靠的认知效应通常需要由一组参数限定的适当的TES波形。刺激方案(‘TES波形’)可限定传递到阳极-阴极组的电流的时间模式，并且可以包括一个或多个波形分量，所述波形风量包括但不限于：直流电流、交流电流、脉冲电流、线性斜变电流、非线性斜变电流、指数斜变电流、电流调制以及更复杂的(包括重复、随机、伪随机和混乱模式)。在操作中，该设备可在目标区域(例如，在大脑中、在颅神经中)提供电流流动以在适当的电极配置和刺激方案被传递时诱导神经调节。

为了引出光幻视，可以使用在眶轴电极和另一个电极之间的电流上的大的快速的变化。电流的第一时间倒数和在电流上的改变的幅度均是可靠地诱导光幻视的因素-对于两者来说，越大对于光幻视诱导则越好。例如，在不到一秒中峰值电流的至少5mA的变化是用于可靠地诱导光幻视有效的TES波形特征。另外，施加的波形的振幅调制(“振幅调制”或“突发模式”)是当(较高频率载波)的突发频率或振幅调制<100Hz(特别是少于70Hz并可选地在大约8Hz与大约50Hz之间)时，触发光幻视的另一种有效方式。

图2B显示了用于诱导光幻视的示例的TES波形的峰值电流(或电压)值。高峰值电流403(其在不同变型中可以是正的或负的)被传递到受试者一段时间，然后快速降低400，保持在低值一秒401，然后逐渐斜升到高强度402，这使另一个光幻视在后面的时间点能够被诱导到。在本发明的变型中，电流强度的快速的大的短暂增加也可有效诱导光幻视。如在本文中描述的，峰值电流(或电压)值可以对应于脉冲交流电流的、或另一个高频TES波形的峰值。对于大部分人，用于引起光幻视的最有效的波形是把在眼睛上方的极性从负到正的逆转(或者在该情况中，或者是电荷不平衡双相波形从基本上是负的逆转到基本上是正的)。

波形参数组可以根据所需的认知效应和电极的数量、电极的位置、电极的尺寸、电极的形状、电极的组合以及电极的阳极-阴极对(即，一组电极是否电耦合为阳极或阴级；另外刺激的多个独立通道是否经由驱动独立的阳级-阴极组的电流源而出现)来进行选择。改变上述列表中的任何特征可能需要通过改变一个或多个参数以获得期望的认知效应来调节TES波形。例如，对于高频双相刺激，相对于直流电刺激，电流强度可非常快地呈斜升而无不适。这个特征的优点是能够快速诱导有利的认知效应而无疼痛、刺激或分心的副作用。

如以上提到的，波形集合是被配置成唤起特定中性响应的或特定认知效应的波形的组合。一些波形(波形集合)被配置成诱导精神的平静状态，并且可以用于诸如在图1C和图1E中示出的特定电极配置。一些波形被配置成诱导比较精力充沛或集中的精神状态，且这些波形可以用于如在图1A和图1B以及图1D中所示出的电极配置。波形集合也可包括“嵌套的”波形，其可包括较短的波形元素穿过至少两个时间尺度，以取得延伸的认知效应。包括嵌套的波形的波形集合可用于诱导持续的、更强烈或提供相关的但主观上不同的体验的认知效应(例如，第一TES刺激波形可引起增加的动力，而第二相关的TES刺激波形引起增加头脑清醒和集中)。装置(包括施加器和/或与施加器配对的远程处理器)可以包括这些各种波形组，并且可以由受试者选择(在一些情况中，由受试者改变)。

如以上提到的，适合于用于在本文中描述的方法和装置的神经刺激器可包括用于TES的硬件和软件系统，诸如：与主电源安全隔离的电池或电源；用于触发TES事件和控制每个电极的刺激的波形、持续时间、强度和其他参数的控制硬件、固件和/或软件；和带有用于电耦合到头皮的凝胶、盐水或另一种材料的一对或多对电极。用于TES的硬件、固件和软件可以包括额外的或更少的部件。用于TES的硬件、固件和软件可以包括各种部件。

在本文中描述的TES方法和各种配置可以用于能够经皮传递适当的TES波形的任何TES系统。一般来说，TES系统可以使用粘附的电极和/或通过可穿戴装置(即，帽、头带、项链、眼镜框或能够使电极与受试者的皮肤物理接触的其它构成因素)固定在适当位置的电极。一般来说，TES控制器的电源、电流控制器和其它电子电路(例如，安全电路和可选地，无线通信芯片组)可以在手持的、台式或其它便携控制器系统中；直接连接到一个或两个电极或通过导线连接到电极并且可以其他方式被用户穿戴(或放置在另一个穿戴结构(例如，头带或袖带；口袋；项链、耳环或眼镜框架)中)的可穿戴部件；或完全是一次性的且与该系统的一个或多个经皮电极集成。

例如，本发明的实施例包括关于根据配置A和/或配置B使用电极通过将适当的TES波形从经皮电刺激系统传递到受试者来诱导上述认知效应的方法。通常，本发明的实施例也包括系统，由此除了储存一组能够由处理器执行的指令的非暂态计算机可读储存介质之外TES装置包括电源(如电池)、电流控制和安全电路、处理器(即微处理器、微控制器或类似物)、导电性连接器和/或连接到阳极和阴极的缆线，并且可选地包括无线通信模块，其中所述指令当由处理器执行时，导致TES波形在阳极(或一组等电阳极)和阴极(或一组等电阴极)之间经皮传递。

图4根据本发明的各个实施例，示意性示出用于神经刺激的用户控制的系统。在一些实施例中，该系统可以包括神经调节器和在用户计算设备上的应用。用户计算设备可以从包括而不限于下列各项的列表中选择：诸如iPhone或Samsung Galaxy的运行Android或iOS操作系统的智能手机、诸如iPad的平板电脑、包括膝上型电脑和台式电脑的个人电脑、可穿戴计算设备(例如，Google眼镜或智能手表)、远程控制器、或任何其他适用的计算设备。用户计算设备还可包括生理传感器(或可与生理传感器配对，以从该传感器接收数据)(例如，心跳、呼吸、注视方向、瞳孔扩大、大脑活动(即，通过EEG)、循环分子等的传感器)。在一些实施例中，神经调节器可以包括至少一对经皮电极和神经调节器的控制器。在一些实施例中，粘合的或可穿戴的神经刺激器可以包括组件：电池、存储器、微处理器、电流控制电路、保险丝以及其他安全电路、无线天线以及芯片组、以及波形发生器。用户计算设备可以包括组件：无线天线以及芯片组、图形用户界面、用于提供关于TES会话的反馈的一个或多个显示元件、一个或多个用户控制元件、存储器以及微处理器。应用程序可以由用户下载到用户计算设备，以运行和控制用于TES神经刺激会话的神经刺激器。在一些实施例中，用户计算设备可以是被配置成控制神经刺激器的远程控制器；该应用程序可以储存在远程控制器上。本领域常规技术人员之一将理解的是，神经刺激器可以包括各种部件，用户计算设备可以包括各种计算设备，并且应用程序可以保存在远程服务器、数据储存设备、和/或用户计算设备上。

神经刺激器可以被配置成利用无线通信协议与用户计算设备双向通信。该系统可被配置成无线传达各种形式的数据，包括但不限于触发信号、控制信号、安全警报信号、刺激定时、刺激持续时间、刺激强度、刺激方案的其他方面、电极质量、电极阻抗和电池电平。可以使用本领域已知的方法与设备和控制器进行通信，所述方法包括但不限于RF、WIFI、WiMax、蓝牙、BLE、UHF、NHF、GSM、CDMA、LAN、WAN、或其他无线协议。由例如遥控器传输的脉冲红外线是额外的无线通信形式。近场通信(NFC)是用于与神经调节系统或神经调节圆盘进行通信的另一种有用的技术。本领域的普通技术人员将理解，存在可用于本发明的实施例的多种无线通信协议，并且本发明的实施例被设想为与任何无线通信协议一起使用。

如所提到的，波形集合可以包括嵌套的波形和/或包括多个(例如，3个或更多个、4个或更多个、5个或更多个、6个或更多个、7个或更多个等)串联组合的分量波形，以取得期望的认知效应。有利的认知效应经常以几秒到几分钟甚至到几小时的时间延长。例如，如果它们延长一段时间(例如，几分钟到几十分钟，或者更长)，平静状态或感知到的能量或动力的增加对于用户将会是最有利的。为了实现在时间上延长的认知效应，波形可由包括重复元素的较短元素构成。

神经调节器可以包括穿过至少两个时间尺度实现延长的认知效应的较短的波形元素。神经调节器可以包括与控制器进行电通信的至少一对经皮电极。一般来说，用户可以把神经调节设备的全部或部分穿戴在他/她的头部，使得每个经皮电极可布置在用户的头部上。一般来说，电极的数量、组合和分布、以及经皮电极的位置、尺寸和形状可以影响由用户接收的神经调节。一般来说，由用户穿戴的经皮电极可以诱导如以上所描述的类型的认知效应。

神经调节器(神经刺激器)可以包括可以从用户设备接收波形集合(或描述所选择的波形集合的参数)的处理器、远程服务器、或其他储存设备。一般来说，处理器(神经刺激器的控制器的/在神经刺激器中的控制器)可以引起波形集合传递到经皮电极对，并控制由经皮电极使用的嵌套的波形。一般来说，神经刺激器可以包括外部的诱导电池、或另一种类型的电源。

在本文中描述的、包括在神经调节器装置上运行的或利用神经调节器装置运行的控制逻辑的装置，可以被配置成接收、储存、传输、以及在一些情况中分析与该装置的用户交互的数据。例如，该装置可以记录或留意该装置的用户交互的所有或者部分，例如包括：由装置请求和/或播放的集合波形、一个或多个皮肤/接触读数(例如，由装置连续地或周期地采样的皮肤阻抗历史)、用于添加(add-in)效应(例如，光幻视、延长等)中的任何效应的请求/命令、播放集合波形的时间、早终止、和/或用户反馈(排名、等级、标记等)、和/或关于用户的信息(例如，年龄、性别、位置等)。

在一些变型中，该信息可以被传输到用于储存和/或分析的远程服务器(例如，“云”)。例如，该信息可以用于提高消费体验(例如，基于包括扩展信息的用户交互信息而修改/建立的集合波形)。在一些变型中，该信息可用于确定客户是否需要一个或多个新部件(例如，用于神经调节器的电极)，并且远程服务器可以接触用户，为订购或重新订购额外的部件(例如，特殊模型的电极)进行报价(包括采用折扣报价)。

在一些变型中，诸如以上描述的跟踪信息可以用于提供客户支持。例如，基于用户的使用，可向用户发送关于装置的操作的消息和/或建议；如果用户始终提早终止传递集合波形，或者如果用户始终将强度降低到低于阈值水平、或者任何其他度量或度量的组合，服务器可以发起与用户的通信(例如，呼叫、文本、电子邮件等)，以提供建议/指导。在一些变型中，用户可取消这个，和/或取消收藏以上描述的数据中的一些或者全部。

在各个实施例中，用户设备可以允许用户控制神经调节器，诸如为控制器提供动力、运行嵌套的波形、和/或控制经皮电刺激会话。用户设备可以包括在用户计算设备上运行的应用软件。应用可以由用户穿戴的神经刺激器操作。应用可以控制用户计算设备通过向神经刺激器传输指令以及从神经刺激器接收信号而与神经刺激器进行无线双向的通信。

在各个实施例中，用户设备可由用户使用，以运行和/或控制神经刺激器修改认知状态。在一些实施例中，波形集合可以被下载并保存到用户计算设备上的应用程序中。用户设备可以在用户界面中向具有用户计算设备的用户呈现多个波形集合。用户设备可以允许用户从多个波形集合中选择波形集合。用户设备可以把波形集合的参数无线传输到神经调节器的控制器，例如通过蓝牙。无线通信可以被配置成经由互联网或者其他局域网或广域网来进行传输。无线通信的任何内容可以被使用，包括但不限于的涉及下列项的信息：关于装置功能的诊断、电池电量、TES会话、用户数据、地理位置数据、来源于包含在TES装置中的传感器(例如，加速计、EEG传感器、EMG传感器等)的原始的和/或经过处理的数据、或其他信息。

一般来说，本发明可以包括储存能够由在用户计算设备中的处理器执行的一组指令的非暂态计算机可读储存介质，所述一组指令当由处理器执行时使处理器允许用户选择用于控制神经刺激器的一个或多个(或一组)控制参数。该组指令可以包括确认与神经刺激器链接的通信，并且把被配置成修改用户认知状态的一组波形集合呈现给用户。该组指令可以包括在与处理器连接的屏幕上显示被配置成修改用户认知状态的一组波形集合。在一些实施例中，该组指令可以包括呈现预先选择的控制值的列表和/或菜单(例如，关于电流幅度、电流频率、脉冲宽度、脉冲持续时间、脉冲频率、脉冲波形、脉冲串持续时间、脉冲串频率、关断时间、脉冲串波形、正占空比、负占空比、振幅调制参数、以及接通/断开等之中的一个或多个)。该组指令可以允许用户从该组波形集合中选择一个波形集合。所述一组指令可以允许控制值或索引到神经刺激器的传输，以在神经刺激器中从可能的预先确定的波形集合的列表中选择这些控制值。该组指令可以包括为了由神经刺激器施加到用户的头部而把波形集合参数传输到神经刺激器。

在一些实施例中，用户设备可以允许用户注册账户并如在图5A中示出的登录账户。如在图5B中显示的，用户设备可以允许用户使用他/她的电子邮箱地址作为用户名并选择密码。用户设备可以允许用户在用户的账户中储存相关用户信息。

在一些实施例中，用户设备可以允许用户与神经刺激器双向地(例如，经由蓝牙)进行通信。如在图6A中显示的，用户设备可以允许用户将用户计算设备与神经刺激器配对。用户设备可以在一定范围内查找神经刺激器，并在找到神经刺激器之后通知用户，如图6B所示。在用户设备定位了神经刺激器之后，用户设备可以尝试在神经刺激器和用户计算设备之间建立连接。图6C示出了当不能建立连接时，用户设备可以提示用户。图6D示出了当成功建立连接时，用户设备可以通知用户。用户设备可以允许用户对神经刺激器进行命名，或者略过命名而继续直接开始和控制神经刺激会话。

在一些实施例中，用户设备也可允许用户确认应用了电极。用户设备可被配置成允许用户计算设备检测是否应用了电极。在一些实施例中，神经刺激器可被配置成具有指示是否应用了电极以及应用电极处于何种配置中的元件。例如，在一个实施例中，在当没有应用电电极时电容器的电流可以是零的情况下神经刺激器可被配置成具有电容器，并且在应用了电极之后电容器的电流可以指示电极是否处于在图1C中所示的“平静”配置、是否处于在图1A中所示的“能量”配置、或是否处于在图1B中所示的“能量”配置。在一些其他实施例中，在一些其他元素中的诸如，电流、电感或电阻的电参数可用于检测是否应用了电极以及电极的配置。

图7根据本发明的一个实施例，示出呈现各个认知效应的子集的用户界面。在各个实施例中，用于修改认知状态的波形集合可以被下载到并保存到用户计算设备上的应用程序的库(即，数据库)中。波形集合可被分成不同的子集，例如，“平静”或“能量”。在平静“子集”中的波形集合可被设计成在用户上具有在平静效应。另一方面，“能量”子集中的波形集合可被设计成使用户感觉更加精力充沛、激昂、以及集中。

在一些实施例中，用户设备可以允许用户选择处于期望认知状态(例如，如在图7中示出的平静或能量)的波形集合的子集。在一些实施例中，在用户设备检测应用的电极的配置后，用户设备可以直接将用户带到呈现在认知效应的对应子集中的多个波形集合的用户界面。例如，在用户设备检测应用的电极是如在图1C中所示的“平静”配置后，用户设备可以直接将用户带到呈现在“平静”效应的子集中的多个波形集合的用户界面。因此，用户设备可以略过用户选择认知效应的子集的步骤。

在一些实施例中，用户设备可以帮助用户把神经刺激器的电极应用于用户身体的正确位置。用户设备可以显示电影，以给出关于怎样将电极应用于不同的配置中以实现对应的认知效应的指导。例如，如在图7中所示，用户设备可以允许用户通过点击在屏幕底部的具有字母“i”的小图标，观看关于怎样正确地应用电极的指导。

在一些实施例中，用户设备可被配置成允许用户使用用户设备的相机来帮助把神经刺激器的电极正确地定位。例如，用户设备可以允许用户通过按压在屏幕底部的小摄像机图标来观看“镜子”(前向相机)，如图7中所示。在用户按压像机图标之后，用户设备可以打开用户设备的像机功能，以帮助用户把电极正确地放在期望的位置。在一些实施例中，用户设备可以允许用户通过按压像机按钮来捕捉视频，以辅助用户布置电极。例如，在用户放置电极的同时，用户设备可以在屏幕上以“镜子模式”(前向模式)显示实时视频或相机图片。此外，用户设备可以把关于在屏幕上显示的配置的视觉指导连同实时视频或相机图片一起引入。在另一个实施例中，在“增强现实”框架中，计算机视觉算法在用户的脸上或头部上使用基准标记，使得电极配置在视频或相机图片上分层堆积，以为用户提供关于电极定位的反馈。用户设备可以从前向相机捕捉静止的或录像的图像用于自动的或人工的分析，以便提供关于设备定位的用户反馈。

储存在非暂态储存介质中的该组指令也可包括用于将所述设备(例如，主电极区域和辅电极区域两者)应用于身体上的正确位置的指令和/或指导。例如，在用户计算设备的处理器上可执行的所述一组指令可包括显示一个或多个图，该一个或多个图指示把神经刺激设备的第一电极和第二电极所布置在的用户上的位置。该组指令可以包括播放电影，该电影示出怎样应用神经刺激器电极。该组指令也可以包括通过使用用户设备的相机来显示镜子，以帮助对神经刺激器的电极的正确定位。

图8A和图8B分别根据本发明的一些实施例而示出分别呈现在“平静”和“能量”的子集中的多个波形集合的用户设备的用户界面的示例。用户设备可以向用户呈现在库中的多个波形集合。用户设备可以允许用户从多个波形集合中选择特定的波形集合。波形集合的选择指示用户想要在经皮电刺激会话期间运行特殊的波形集合。例如，用户设备可以呈现在图8A和图8B中显示的各个波形集合的列表。用户设备可以向用户呈现波形集合的持续时间、平均等级、以及用户等级。用户可以通过按压“进行振动(Play Vibe)”来选择波形集合，其中“振动(Vibe)”是“波形集合”的短注释。

图8C根据另一个实施例，示出用户界面的另一个示例。用户设备可以在用户界面中向用户呈现“播放列表(playlist)”。来源于“播放列表”的波形集合的选择指示用户想要在经皮电刺激会话期间运行该特定的波形集合。

用户设备可以以各种形式(包括但不限于列表、表格、映像、或其他各种形式)向用户呈现在库中的多个波形集合。在一些实施例中，用户设备也可提供个性化波形集合。例如，用户设备可以通过向用户询问一组问题来提供诊断。用户设备可以根据来自用户的答案来推荐波形集合。用户设备可以使用来源于诊断问题的答案来创建用户简况。推荐波形集合可以是通过分析用户简况而选择的和/或设计的个性化波形集合。

用户设备可以把用户选择的波形集合参数或索引无线传输至神经刺激器。在用户设备允许用户选择特定的波形集合之后，用户设备可以与神经刺激器通信，并且指示神经刺激器施加用户选择的特择的波形集合。在一些实施例中，用户设备可以把特定波形集合的控制参数传输至神经刺激器。在其他一些实施例中，用户设备可以把特定波形集合的索引传输至神经刺激器。

在一些实施例中，用户设备可以无线地并且周期性地在刺激周期期间把波形集合参数以组块的方式从用户设备传输至神经刺激器。用户设备可以在刺激周期期间按第一时间间隔把波形集合参数传输至神经刺激器。例如，第一时间间隔可以是100毫秒、200毫秒、300毫秒、400毫秒、500毫秒、600毫秒、700毫秒、或800毫秒、或它们之间的任何值。也有可能可以是以上范围之外的值。可选地，第一时间间隔可以非常短，使得波形集合参数例如通过使用小于100毫秒的间隔(即，小于50毫秒；小于25毫秒；小于10毫秒；小于5毫秒；或小于1毫秒)而实时地或近实时地进行传输。神经刺激器可以被配置成在第二时间间隔传输确认信号(例如，心跳)。第二间隔可以小于第一时间间隔。在一些实施例中，如果用户设备没有接收到确认信号，用户设备可以指示用户计算设备停止对波形集合参数的传输。

在运行用户选择用于神经刺激会话的特定波形集合之前，用户设备可以提醒用户检查是否正确连接头机(即，电极装置)，如图9A所示。在一些变型中，可以自动检测电极类型，并且仅有适合于该电极组和认知效应的波形被显示以用于用户选择。如以上论述的，电极的不同配置可导致不同的认知效应。对于用户重要的是以正确的配置把电极组件用于电极，以便舒适地接收显著的认知效应。用户设备也可保持记录用户使用神经刺激器的历史，其包括所应用的电极的配置、所选择的波形集合、用户已播放特定波形集合的总时间、用户播放波形集合的最后的时间、所有用户(或者根据人口统计学的、心理记录的、或地理的分类所选择的用户的子集)的全球平均等级；以及波形集合的用户等级等。图9B示出呈现用户使用神经刺激器的历史的用户界面的示例。如在图9B中显示的，用户设备可呈现对用户数据的分析。例如，分析可以包括使用特定波形集合的用户体验的历史(包括使用波形的时间(即，时间线))，以及效应的和/或舒适度的等级。分析可以经由以下将会论述的控件指示在用户已选择的TES刺激会话期间的感知强度。

图10A、图10B和图10C根据本发明的一些实施例示出允许用户在施加波形集合期间控制所施加的波形集合的用户界面的示例。在各个实施例中，用户设备可以允许用户在施加波形集合期间利用用户设备控制所施加的波形集合。例如，当用户通过点击图标、按物理按钮、开关等来激活用户界面时，波形集合的传递可以开始、暂停、停止、或者被调制(例如，TES波形的参数被改变)。

在各个实施例中，储存了一组可由用户计算设备的处理器执行的指令的非暂态计算机可读储存介质使得用户界面用于开始将要在计算设备的屏幕上显示的波形集合，并且启动连接于处理器的控件。该组指令可以包括允许修改所施加的波形集合的这些控制参数中的一个或多个。用户可以在施加波形集合期间调整控件以修改所施加的波形集合。该组指令可以包括允许用户在施加波形集合期间调整所施加的波形集合的感知强度。

图10A示出了在经皮电刺激会话期间在用于控制和/或改变波形集合的用户计算设备上的用户界面的一个示例。在一些实施例中，用户界面可以包括至少一个交互部件，所述交互部件用于调制波形集合内的至少一个元素。在一些实施例中，用户可以在经皮电刺激会话之前和/或期间调制波形集合。在一些实施例中，用户可以调制TES波形集合的强度、频率、振幅、持续时间、斜变、脉冲长度、峰值电流、占空百分比、振幅调制参数、或电荷不平衡百分比。在一些实施例中，用户设备可以允许用户利用用户设备在施加波形集合期间通过调整所施加的波形集合的感知强度来调整在神经刺激会话期间的整体认知效应。感知强度可用于代表用户从所施加的波形集合感知到的整体认知效应。感知强度可以起因于包括电流、频率、占空比、振幅调制参数(振幅调制频率、振幅调制波形、振幅调制占空比等)、以及电荷不平衡百分比的波形参数的组合。例如，可以通过下列等式来计算感知强度：

感知强度＝电流x(11000/频率)x(0.5+电荷不平衡百分比/200)x(占空比/100)

如在图10A中示出的，用户设备可以通过包括允许在一些实施例中将要被施加的感知强度的百分比(0％-100％)的控件，来允许用户调制所施加的波形集合。用户设备可以允许用户通过调整感知强度以控制整体认知效应来控制神经调节器。储存了可由用户计算设备的处理器执行的一组指令的非暂态计算机可读储存介质可以使得用户界面允许用户调整在施加波形集合期间所施加的波形集合的感知强度。该组指令还可以允许受试者打开/关闭设备。

用户设备可以允许用户通过按压具有“+”符号的图标101来逐渐增加感知强度。可以以小梯级逐渐增加感知强度，以确保用户的安全和舒适。另一方面，用于增强的感知强度的时延不能太大。否则，用户可以在不感觉到皮肤上的强度的改变的情况下通过几个增量来增强强度，因此通过增加用户将会过快增加强度而不有利于经由皮肤感觉反馈感知强度的变化的可能性而引起安全问题。例如，可以在从每秒0.01毫安到每秒1毫安之间增加感知强度。也有可能可以是以上范围之外的值。例如，由可以由用户按压的按钮代表的、并且其诱导了光幻视105或引起了电刺激的强度上的短暂的改变以增强诱导认知效应106的特定“添加”效应可以触发强度上的大于1毫安/秒的改变。

用户设备可以允许用户快速减少感知强度或终止TES神经刺激会话。当用户可能感觉到不舒适或疼痛时，或者当TES神经刺激器的电子电路有一些问题时，用户设备可以允许用户通过按压具有“-”符号的图标102来降低感知强度(例如，重复按压图标102以大量降低感知强度)或者通过按压“暂停”按钮(具有两个平行线的图标)或“停止”按钮(具有正方形的图标)来终止波形集合。在一些实施例中，用户设备可以允许用户立即减少感知强度或终止TES神经刺激会话。在一些实施例中，用户设备可以允许用户以一定的时间周期相对快速地减少感知强度或终止TES神经刺激会话，使得用户不会因为突然减少感知强度而感觉疼痛(即，刺激的强度可以通过五秒来逐渐斜降)。例如，可以在从每秒0.5毫安到每秒10毫安之间减少感知强度。也有可能可以是以上范围之外的值。

图10C示出了在经皮电刺激会话期间在用于控制波形集合的用户计算设备上的用户界面的另一个实施例。在一些实施例中，用户可以调制波形集合的强度、频率、振幅、持续时间、斜变、脉冲、峰值电流、占空百分比、振幅调制参数、或电荷不平衡百分比。在一些实施例中，如图10C中所显示的，交互部件可以包括虚拟的转盘、滑动条、按钮、操纵杆、下拉列表、数据输入栏、和/或任何其他类型的交互部件。例如，可以通过把虚拟滑动条滑上或滑下来增加或减少频率和电流。在一些变型中，用户界面可以包括一个控件，其立即改变两个或更多个参数(例如，频率和峰值强度，其均可一起增加/减少，或者处于任何其他关系，例如，增加频率同时减少强度，反之亦然)。

在一些实施例中，用户界面可以包括“重新开始”滑动条、定时器、连接状态栏、以及其他指示符(例如，播放/暂停组的按钮)。在一些实施例中，“重新开始”滑动栏可用于重新开始经皮电刺激会话。在一些实施例中，用户界面可以向用户指示所连接的设备的状态。例如，连接状态栏可以指示控制器、成对的经皮电极、或另一个设备被连接。在另一个示例中，连接状态栏可以指示控制器的电池充电状态。在一些实施例中，连接可以是硬接线连接或无线连接。在一些实施例中，软件可以配置为连续检查在神经调节设备和控制器、计算设备、或任何其他类型的设备之间的无线连接状态。

在本文中描述的变型中的任何变型可以允许用户以额外量的时间延伸进行中的(或者刚结束的)集合波形。例如，控件(例如，按钮、滑动条等)可以在用户界面上呈现，或者可以当接近集合波形的传递时间的终点时(或者在集合波形一完整后则立即)出现。然后，该按钮或滑动条可以是可选择的，以允许用户在进行中的集合波形上添加额外的时间(添加额外的集合波形持续时间)。添加的波形可以重复之前的分量波形(例如，形成最后x分钟的集合波形的分量波形，其中，最后x分钟指的是寻求通过延伸添加的时间量，例如，x可以在30秒到1小时之间(例如，30秒、1分钟、2分钟、3分钟、4分钟、5分钟、6分钟、7分钟、8分钟、9分钟、10分钟、15分钟、20分钟等))中的一个或多个。该装置可以允许时间的不受限的延长，或者可以把延长的数量限制在一些数量(例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10等)。这可以称为“振动”延长或播放延长(或者集合波形延长)。

如所提到的，在一些变型中，在波形集合传递时间的终点附近提示和/或控件(例如，按钮等)可以变得可视和/或可用。用户也可以被提示去延长和/或被询问他们是否愿意延长会话。例如，当运行具有10分钟持续时间的集合波形时，当仍存在剩余时间(例如，5分钟、4分钟、3分钟、2分钟、1.5分钟、60秒、30秒、15秒等)时，装置(例如，用户界面)可以询问用户他们是否想要增加会话的时间(例如，5分钟)。如果他们选择/同意延长，则额外分量波形被添加到波形的端部而无需停止传递。这在用户已选择适当的强度并习惯于皮肤感觉时可以是非常有用的，使得他们可以感觉较强的效应(例如，平静的或能量的效应)，其将通过延长的波形而被充分体验。

参考图10A、图10B和图10C，用户设备可以允许用户控制神经刺激器触发预先确定的信号，所述预先确定的信号包括但不限于光幻视、增强器(即，一个或多个集合波形参数的短暂(小于20秒，可选地小于10秒))调制(一般为刺激的瞬时增加然后瞬时减少、或瞬时减少然后瞬时增加))、或者任何其他信号。在一些实施例中，用户可以在经皮电刺激会话期间引进光幻视方案。如在图10A中显示的，光幻视方案或者斜变脉冲串可以通过用户选择虚拟按钮(即，用户计算设备的用户界面上的按钮)来发起。当用户可以选择可被限制的诸如光幻视方案或斜变脉冲串的波形调制器时，用户界面在TES会话期间可以限制时间点。通过在调制器可以被触发时限制时间点，系统可以仅允许用户在调制器信号适当地舒适和/或有效时触发调制器信号。在一些实施例中，用户设备可以包括指导放置电极的指令，以用于可靠地生成光幻视。用户设备也可允许用户触发增强器。增强器可以允许用户通过瞬时减少然后增加所施加的波形强度或者通过瞬时增加然后减少所施加的波形强度，而具有增强的体验。在各个实施例中，用户设备可以允许用户触发任何预先确定的信号。储存了可由处理器执行的一组指令的非暂态计算机可读储存介质可以在由处理器执行时使得处理器指示神经刺激器触发预先确定的信号，所述预先确定的信号包括但不限于光幻视、增强器、或任何其他信号。

脉冲串刺激，一种振幅调制的形式，其中使TES振动的高频率(>750Hz)脉冲串利用中间存在暂停的刺激来进行传递，脉冲串刺激是在脉冲串的频率(即，脉冲串间周期的相反事物)小于100Hz(可选在大约8Hz与大约70Hz之间)时用于诱导光幻视的有效波形。

在一些实施例中，用户设备可以在用户设备上显示将要传递的波形集合的感知强度的表示。这可以在用户调整的波形集合的感知强度旁边显示或者与用户调整的波形集合的感知强度叠加地显示，其可以是由神经刺激器实际施加的感知强度。在一些实施例中，将运行的显示示出为如在图10A和图10B中(并且又在图10D中)中示出的环形显示。

一般来说，用户设备可以显示将要被传递的波形集合的感知强度的表示，使得用户可以把通过集合波形的进展和感知强度的估计两者均形象化。例如，用户设备可以在多个时间间隔显示波形集合的瞬间峰值感知强度。如以上论述的，在波形集合施加于用户时，用户设备可以允许用户通过按压增强按钮101或减少按钮102来增加或减少波形集合的感知强度。这些用户控件(按钮、转盘、滑动条、旋钮等)可以是虚拟的(例如，在触摸屏上)，或者它们可以是在用户设备上的固体状态的控件。控件可以被预先设定于中间值(例如，由集合波形设定的最大感知强度或峰值感知强度的50％)，该中间值可以是可上调的或者可下调的(例如，上至由集合波形设定的峰值感知强度的100％或者下至0％，或关闭)。可选地，控件可以基于之前的使用的所选择的集合波形、其他类似集合波形、或者关于用户的其他信息(性别、年龄、皮肤质量、风险偏好等)，而被预先设定于针对用户的个性化的值。控件可以被指示为百分比或者不被指示。例如，用户可以通过从用户设备上的控件选择感知强度的百分比，来调整由神经刺激器正在施加的波形集合的感知强度。用户设备可以通过将要被传递的波形集合的感知强度的表示来显示用户调整的感知强度。例如，用户设备可以在每个时间间隔通过将要被传递的感知强度的表示以不同颜色显示用户调整的感知强度。图10B示出在TES神经刺激会话发展时的运行覆盖显示。在一些其他实施例中，运行覆盖显示可以包括瀑布显示。运行显示可以包括图表、列表、映像、表格、或任何其他形式的覆盖显示。用户设备可以允许用户调整感知强度并且记录用户调整的感知强度，这可以允许用户或自动系统创建个性化波形集合以实现个性化认知效应。

图10D和图10E还示出了显示的示例，其中显示集合波形(在图10D中显示为点线，并且在图10E中为虚线)的最大(或目标)感知强度，以及在图10D-10E中显示了显示为实心的、较厚的线的调整后的感知强度，其重叠在虚线上表示最大/峰值感知强度。在该实施例中，将感知强度计算为波形参数的值的组合，其包括频率、电流振幅(被称为强度，其与感知强度区分，可以但不必包括一个或多个其他波形参数)、电荷不平衡百分比、振幅调制参数、以及占空比等。图10D把对于完整的波形集合的最大感知强度显示为放射状的/环状的图，以及在通过箭头(其可以是如图10A-10B中的点，或者任何其他符号——或者在感知强度的表示上通过颜色或填充位置的体现来指示)指示的传递波形中用户的电流放置。在图10E中，关于集合波形的最大感知强度和用户调整的感知强度显示为线性布置。在一些变型中，这可以显示为线图而非在图10D和图10E中显示的条型图。其他安排是可能的。图10F-10G以及图10H-10I示出两种类型的集合波形(在图10F-10G中的能量和在图10H-10I中的平静)的最大的或峰值感知强度的另外两个示例。虽然对于以集合波形的持续时间来说显示整个峰值的/最大的感知强度是特别有帮助的，但是在一些变型中，可能期望仅显示较小的窗口，其可以被更新为移动窗口和/或瀑布式显示(未显示)。这些显示也可以显示其他特征，包括用户选择诸如增强器106(例如，斜变脉冲串)的控件或光幻视105以触发这些事件的时间。如在图10A和图10B中所示，显示也可以包括保持的时间的显示和/或一直运行波形的时间。

在一些实施例中，用户设备可以允许用户提供关于波形集合的等级/标记/排名/打分/反馈。例如，图11A示出允许用户选择等级并且分享波形集合的用户界面。在一些实施例中，用户设备也可以创建社区，其中,用户组可以分享波形集合，从其他用户观察排名，并且传达他们的体验。例如，图11B示出允许用户提交响应的用户界面。图11C示出用户界面的另一个示例，其允许用户与朋友分享他的/她的体验，所述体验包括自产的(例如，个性化设计的或适应的)波形集合。图11D示出用户界面的又一个示例，其允许用户例如经由Facebook、Google+、Twitter、电子邮件、或文本而与朋友分享他的/她的体验。在一些实施例中，用户设备允许用户联系支持、报告问题、获得关于神经刺激的知识、以及访问快速开始指导，如在图11B、图11C和11D中所示。

如在本文中所使用的，当“用户设备”(或用户计算设备)正在进行功能或操作，应理解的是，可以通过软件(例如，应用)、硬件、固件、或其中的一些组合来实现配置和控制用户设备的操作。

在一些实施例中，用户设备可以向用户提供用于购买、贩卖、租用、借用、或者另外获得集合波形或使得集合波形可供出售(租用、出借等)的市场。用户设备也可以向用户提供允许用户通过用户设备购买更多电极配套组件的市场，如在图11A所示。在一些实施例中，用户设备可以由用户监控电极的使用，如在图11E中所示。用户设备可以保持用户购买的电极的数量和量的记录，并且保持跟踪电极的使用。当用户运行TES神经刺激会话时，用户设备可以检测用户正在应用的电极的类型，并且在神经刺激会话之后更新剩下的电极的数量。在一些实施例中，用户设备可以估计电极需求并且自动运送给用户。在一些实施例中，用户设备可以允许用户选择订购服务，其将在电极计数低于用户特定水平时自动运送电极。例如，图11F示出的是向用户提供自动运送电极的订购服务的用户界面。在一些实施例中，用户设备可以允许用户指定电极的水平，以触发自动运送。在一些实施例中，用户设备也可以允许用户指定将要自动运送的电极的量。

图12根据本发明的一个实施例，示出了用户通过控制波形集合来对神经刺激器进行控制的流程图。在一些实施例中，用于控制波形集合的方法可以包括：在经皮电刺激会话期间，从配置有应用程序的用户计算设备运行并控制波形集合，使得应用程序储存在非暂态计算机可读介质上，并且由计算设备可执行。方法可以包括允许用户在用户计算设备上选择认知状态的子集。该方法可以包括S100：利用用户设备向用户呈现多个波形集合。方法可以包括S110：允许用户在用户计算设备上选择波形集合。方法可以包括S120：允许用户设备与神经刺激器进行通信，并且将用户选择的波形集合的参数传输到神经刺激器。此外，方法可以包括：在经皮电刺激会话期间调制波形集合。例如，方法可以包括S130：允许用户在神经调节会话期间使用在用户计算设备上的用户界面上的至少一个交互部件来控制波形集合。例如，方法可以包括允许用户在神经调节会话期间调整波形集合的感知强度。在一些实施例中，方法可以包括S140：允许用户与神经调节器用户分享波形集合的至少一个元素。

在一些实施例中，方法可以可选地包括：允许用户在经皮电刺激会话期间触发光幻视或者增强器或其他预先确定的信号。在一些实施例中，方法可以包括：允许用户经由社交网络网站、通过电子邮件、或任何其他类型的通信框架共享在波形集合的元素中的至少一个元素。在一些实施例中，用户可以在经皮电刺激会话之前、期间和/或之后共享元素和/或嵌套的波形。在一些实施例中，用户设备可以生成用户界面、对话框、或弹出式窗口，以提示用户共享波形集合的元素。在一些实施例中，其他朋友和/或用户可以通过电子邮件、文本、社交网络网站、或另一个类型的用户界面发送给用户关于他的/她的元素和/或嵌套的波形的请求。

在一些实施例中，方法可以包括用户把波形集合参数传递至神经调节设备控制器。在一些实施例中，传递可以包括保存、导出、发送电子邮件、发送文本、上传、下载、或任何其他类型的用于把电子文件发送到相同的或另一个的位置或虚拟位置的策略和/或系统。在一些实施例中，可以将波形集合传递至用户计算设备(包括膝上型电脑、台式电脑、移动电话、平板电脑、或任何其他类型的计算设备)。

在一些实施例中，方法可以包括允许用户使用在第一计算设备上的或第二计算设备上的用户界面上的至少一个交互部件来控制波形集合。在一些实施例中，控制可以包括添加、移除、记录、重新排序、修改、改变、替换、交换、和/或切换元素和/或参数。在一些实施例中，用户可以使用具有网络启动的用户界面或任何其他类型的用户界面来控制和/或修改经皮电刺激会话。在一些实施例中，可以将波形集合下载至如以上所描述的用户计算设备。

优选实施方式的系统、装置和方法及其变型至少可以实现和/或实施为配置成接收储存了计算机可读指令的计算机可读介质的机器的一部分。指令优选地由计算机可执行部件执行，所述计算机可执行部件优选地与包含使用软件配置的计算设备的系统集成。计算机可读介质可以储存在任何合适的计算机可读介质上，比如RAM、ROM、闪存、EEPROM、光学设备(例如，CD或DVD)、硬盘驱动器、软盘驱动器、或任何合适的设备。计算机可执行部件优选地是通用处理器或专用处理器，但是，可选择地或另外地，任何合适的专用硬件或硬件/固件的组合都可以执行指令。

当一个特征或元素在本文被描述为“在另一特征或元素上”时，它可直接在其他特征或元素上，或也可能存在中间的另一特征或元素。相反，当一个特征或元素被描述为“直接在另一特征或元素上”时，没有中间的特征或元素存在。应当理解，当一个特征或元素被描述为“连接”、“附接”或“耦接”到在另一特征或元素上时，它可直接连接、附接或耦接到其他特征或元素，或可存在中间的特征或元素。相反，当一个特征或元件被称为“直接连接”、“直接附接”或“直接耦合”到另一特征或元素时，没有中间的特征或元素存在。虽然关于一个实施例描述或示出特征和元素，但是如此描述的或示出的特征和元素可适用于其它实施例。本领域技术人员应当理解，参考“邻近”另一特征配置的结构或特征可具有与相邻特征重叠或在相邻特征下方的部分。

本文使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而不是打算限制本发明。例如，除上下文明确说明之外，如本文所用的，单数形式“a(一)”、“an(一)”和“the(所述)”旨在同样包括复数形式。还应当理解的是，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”当在本说明书中使用时，指定所陈述的特征、步骤、操作、元素和/或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元素、部件和/或它们的组。如本文所用的，术语“和/或”包括一种或多种相关的所列项目中的任一组合和所有组合，并且可缩写为“/”。

空间相关的术语，诸如“在...下(under)”、“在...下(below)”、“低于(lower)”、“在...上(over)”、“上部(upper)”等可在本文中使用，以便于描述如附图所示的一个元件或特征相对于另外的一个或多个元件或特征的关系。应当理解，空间相关的术语旨在涵盖除了附图中描述的方向之外的使用的设备或操作的不同方向。例如，如果附图中的设备是反向的，如元素被描述为“在其它元素或特征下(under)”、“在其它元素或特征下(beneath)”，则所述元素将被定位成“在其它元素或特征上(over)”。因此，示例性术语“在...下(under)”可涵盖在...上和在...下的两种方向。该装置可被另外定位(旋转90度或在其它方向)，并且相应地解释本文所使用的空间相关的描述。类似地，除另外特别说明之外，术语“向上(upwardly)”、“向下(downwardly)”、“垂直(vertical)”、“水平(horizontal)”等在本文中用于说明的目的。

虽然术语“第一”和“第二”在本文中可能用于描述各种特征/元素(包括步骤)，但是这些特征/元素不应该受这些术语的限制，除非上下文另有说明。这些术语可能被用于将一种特征/元素与另一特征/元素区分。因此，在不脱离本发明的教导的情况下，下面讨论的第一特征/元素可以被称为第二特征/元素，同样，下面讨论的第二特征/元素可以被称为第一特征/元素。

如本文在说明书和权利要求书中所用的，包括在实施例中所用的，除非另有明确说明，所有数字可以被读作好像以单词“约(about)”或“约(approximately)”开头，即使该术语没有明确出现。当描述大小和/或位置时，可以使用短语“约(about)”或“约(approximately)”，以指示所描述的值和/或位置在值和/或位置的合理预期范围内。例如，数字数值可具有所述数值(或数值范围)的±0.1％的数值，所述数值(或数值范围)的±1％的数值，所述数值(或数值范围)的±2％的数值，所述数值(或数值范围)的±5％的数值，所述数值(或数值范围)的±10％的数值等。这里所提到的任何数值范围旨在包括包含在其中的全部子范围。

虽然各种示例性实施例在上面有所描述，但是在不脱离由权利要求书所述的本发明的范围的情况下，可以对各种实施例做出任何数量的变化。例如，其中执行各种所描述的方法步骤的顺序通常可在替代实施例中改变，并且在其它替代实施例中，可以完全跳过一个或多个方法步骤。各种设备和系统实施例的可选特征可以被包括在一些实施例中，而不包括在其他实施例中。因此，前面的描述主要为了示例性目的而提供，而不应被解释为限制在权利要求中陈述的本发明的范围。

包括在本文的实例和说明以说明而非限制的方式示出其中可以实践主题的具体实施例。如所提及的，可以利用并且从中推导出其他实施例，使得在不脱离本公开的范围的情况下，可以做出结构和逻辑的替换和改变。为了方便起见，本发明主题的此类实施例在本文中可仅通过术语“发明”单独或共同引用，并且如果事实上公开的不止一个，并不旨在将本申请的范围主动限制到任何单一的发明或发明构思。因此，虽然在本文中已经举例说明和描述了具体实施例，但是计算以实现相同目的的任何布置可被所示的具体实施例替代。本公开旨在涵盖各种实施例的任何一种及所有修改或变型。在阅读以上说明书的基础上，上述实施例与本文未具体描述的其它实施例的组合对本领域技术人员将是明显的。

Claims (61)

1.一种使用穿戴在用户的头部上的神经刺激器修改所述用户的认知状态的方法，所述方法包括：

允许所述用户在用户设备上从多个波形集合中选择波形集合；

把与所选择的波形集合对应的标识符或一组参数传输至穿戴在所述用户的头部的所述神经刺激器以用于所述波形集合的施加；以及

允许所述用户在所述波形集合的施加期间利用所述用户设备调整所施加的波形集合的感知强度。

2.一种使用穿戴在用户的头部的神经刺激器修改所述用户的认知状态的方法，所述方法包括：

利用手持用户设备向用户呈现多个波形集合；

允许所述用户从所述多个波形集合中选择波形集合；

把与所选择的波形集合对应的标识符或一组参数传输至穿戴在所述用户的头部的所述神经刺激器；

从所述神经刺激器施加所述波形集合，以修改所述用户的认知状态；以及

允许所述用户在所述波形集合的施加期间利用所述用户设备调整所施加的波形集合的感知强度。

3.一种使用穿戴在用户的头部的神经刺激器修改所述用户的认知状态的方法，所述方法包括：

允许所述用户在用户设备上从多个波形集合中选择波形集合；

把与所选择的波形集合对应的标识符或一组参数传输至穿戴在用户头部的所述神经刺激器以用于所述波形集合的施加；以及

在所述用户设备上，显示将要由所述神经刺激器传递的所述波形集合的最大感知强度的表示；

在通过所述神经刺激器把所述波形集合施加于所述用户时，允许所述用户调整所述波形集合的所施加的感知强度；以及

在所述波形集合的最大感知强度的表示上显示所调整的感知强度的表示。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，还包括允许所述用户在被配置成唤起一类认知状态的波形集合的子集中进行选择。

5.根据权利要求1、2或3所述的方法，还包括在所述用户设备中接收来自神经刺激器的指示电极已经被附接于所述神经刺激器的信号。

6.根据权利要求1、2或3所述的方法，还包括在所述用户设备中接收来自神经刺激器的指示电极已经被附接于所述神经刺激器的信号，并且基于从所述神经刺激器接收的所述信号确定所述电极的类型。

7.根据权利要求1、2或3所述的方法，还包括允许所述用户对在所述多个波形集合中的波形集合进行排名或打分，并且储存、传输、或储存并传输所述用户排名或打分。

8.根据权利要求1、2或3所述的方法，还包括允许所述用户把新的波形集合下载到所述用户设备。

9.根据权利要求1、2或3所述的方法，还包括显示关于所述波形集合的排名或打分。

10.根据权利要求1、2或3所述的方法，还包括允许所述用户在所述波形集合的施加期间从所述用户设备触发中断信号到所述神经刺激器的传输，其中，所述中断信号在预先定义的定时器周期里临时修改所述波形集合的所述施加。

11.根据权利要求1、2或3所述的方法，还包括允许所述用户在所述波形集合的所述施加期间从所述用户设备触发中断信号到所述神经刺激器的传输，其中，所述中断信号在预先定义的定时器周期里临时修改所述波形集合的所述施加，并且，其中，所述中断信号被配置成唤起光幻视。

12.根据权利要求1、2或3所述的方法，还包括允许所述用户在所述波形集合的施加期间从所述用户设备触发中断信号到所述神经刺激器的传输，其中，所述中断信号在预先定义的定时器周期里临时修改所述波形集合的所述施加以触发，并且，其中，所述中断信号被配置成瞬时减少然后增加或者瞬时增加然后减少所述波形集合的感知强度。

13.根据权利要求1、2或3所述的方法，还包括在所述用户设备上显示包括用于使用所述神经刺激器的指令的视频。

14.根据权利要求1、2或3所述的方法，还包括通过近实时地在所述用户设备上显示来自相机的图像使得所述用户能够观察所述用户的头部的图像，从而允许所述用户确认所述神经刺激器的、电极的、或神经刺激器的和电极的位置。

15.根据权利要求1、2或3所述的方法，还包括自动估计所述用户具有的电极的数量，并且在所述用户设备上提示购买额外的电极的请求。

16.根据权利要求1、2或3所述的方法，还包括跟踪由所述用户进行的所述波形集合的施加，包括用户对所述感知强度的调整。

17.根据权利要求2所述的方法，其中，呈现所述多个波形集合包括指示在所述多个波形集合中的每个波形集合的历史使用信息，包括用户对所述波形的感知强度的调整。

18.根据权利要求2所述的方法，其中，呈现所述多个波形集合包括基于由其他用户做出的排名或打分来指示在所述多个波形集合中的各个波形集合的排名的或打分的信息。

19.根据权利要求2所述的方法，其中，呈现所述多个波形集合包括基于由所述用户产生的排名或打分来指示在所述多个波形集合中的各个波形集合的排名的或打分的信息。

20.一种非暂态计算机可读储存介质，其储存能够由处理器执行以控制由用户穿戴的神经刺激器的运行的一组指令，并且所述一组指令在由所述处理器执行时，使得所述处理器：

向所述用户呈现被配置成修改所述用户的认知状态的一组波形集合；

允许所述用户从所述一组波形集合中选择一个波形集合；

把所述波形集合参数传输到所述神经刺激器，以用于由所述神经刺激器进行对所述用户的头部的施加；以及

允许所述用户在所述波形集合的施加期间调整所施加的波形集合的感知强度。

21.一种非暂态计算机可读储存介质，其储存能够由处理器执行以控制由用户穿戴的神经刺激器的运行的一组指令，并且所述一组指令在由所述处理器执行时，使得所述处理器：

在与所述处理器连接的屏幕上显示被配置成修改所述用户的认知状态的一组波形集合；

允许所述用户从所显示的所述一组波形集合中选择一个波形集合；

把所述波形集合从与所述处理器连接的无线传输器传输到所述神经刺激器，以用于由所述神经刺激器对所述用户的头部进行所述波形集合的施加；以及

启动与所述处理器连接的控件，其中，所述用户能够在所述波形集合的施加期间调整所述控件以修改所施加的波形集合的感知强度。

22.根据权利要求20或21所述的非暂态计算机可读储存介质，其中，所述一组指令在由所述处理器执行时，还使得所述处理器允许所述用户从根据由所述波形集合中的每一个波形集合唤起的认知状态进行分组的波形集合的子集中选择波形集合。

23.根据权利要求20或21所述的非暂态计算机可读储存介质，其中，所述一组指令在由所述处理器执行时，还使得所述处理器从所述神经刺激器接收指示电极已被附接到所述神经刺激器的信号。

24.根据权利要求20或21所述的非暂态计算机可读储存介质，其中，所述一组指令在由所述处理器执行时，还使得所述处理器从所述神经刺激器接收指示电极已被附接到所述神经刺激器的信号；并且根据来自所述神经刺激器的所述信号确定所述电极的类型。

25.根据权利要求20或21所述的非暂态计算机可读储存介质，其中，所述一组指令在由所述处理器执行时，还使得所述处理器允许所述用户对所传输的波形集合进行排名或打分，并且储存、传输、或储存并传输所述排名或打分。

26.根据权利要求20或21所述的非暂态计算机可读储存介质，其中，所述一组指令在由所述处理器执行时，还使得所述处理器允许所述用户下载新的波形集合。

27.根据权利要求20或21所述的非暂态计算机可读储存介质，其中，所述一组指令在由所述处理器执行时，还使得所述处理器显示在所述一组波形集合中的波形集合的排名或打分。

28.根据权利要求20或21所述的非暂态计算机可读储存介质，其中，所述一组指令在由所述处理器执行时，还允许所述用户在所述波形集合的所述施加期间把中断信号传输到所述神经刺激器，其中所述中断信号在预先确定的定时器周期内临时修改所述波形集合的所述施加。

29.根据权利要求20或21所述的非暂态计算机可读储存介质，其中，所述一组指令在由所述处理器执行时，还允许所述用户在所述波形集合的所述施加期间把中断信号传输到所述神经刺激器，其中所述中断信号在预先确定的定时器周期内临时修改所述波形集合的所述施加，以唤起光幻视。

30.根据权利要求20或21所述的非暂态计算机可读储存介质，其中，所述一组指令在由所述处理器执行时，还允许所述用户在所述波形集合的施加期间把中断信号传输到所述神经刺激器，其中所述中断信号被配置成瞬时减少然后增加或者瞬时增加然后减少所述波形集合的感知强度。

31.根据权利要求20或21所述的非暂态计算机可读储存介质，其中，所述一组指令在由所述处理器执行时，还使得所述处理器显示包括用于使用所述神经刺激器的指令的视频。

32.根据权利要求20或21所述的非暂态计算机可读储存介质，其中，所述一组指令在由所述处理器执行时，还使得所述处理器近实时地显示来源于与所述处理器连接的相机的图像，使得所述用户能够观察所述用户的头部的图像。

33.根据权利要求20或21所述的非暂态计算机可读储存介质，其中，所述一组指令在由所述处理器执行时，还使得所述处理器自动估计所述用户具有的电极的数量，并且提示所述用户购买额外的电极。

34.根据权利要求20或21所述的非暂态计算机可读储存介质，其中，所述一组指令在由所述处理器执行时，还使得所述处理器跟踪由所述用户进行的所述波形集合的施加，包括用户对所述感知强度的调整。

35.根据权利要求20或21所述的非暂态计算机可读储存介质，其中，所述一组指令在由所述处理器执行时，还使得所述处理器指示在所述一组波形集合中的每个波形集合的过去的使用信息，包括用户对所述波形的感知强度的调整。

36.根据权利要求20或21所述的非暂态计算机可读储存介质，其中，所述一组指令在由所述处理器执行时，还使得所述处理器基于由其他用户做出的排名或打分，指示在所述一组波形集合中的各个波形集合的排名的或打分的信息。

37.根据权利要求20或21所述的非暂态计算机可读储存介质，其中，所述一组指令在由所述处理器执行时还使得所述处理器基于由所述用户做出的排名或打分，指示在所述一组波形集合中的各个波形集合的排名的或打分的信息。

38.一种利用用户设备控制神经刺激器以便于修改用户的认知状态的方法，所述方法包括：

在刺激周期期间，以第一时间间隔从所述用户设备向神经刺激器无线地和周期性地传输波形集合参数；

按小于所述第一时间间隔的第二时间间隔在所述用户设备中从所述神经刺激器无线地接收确认信号；以及

如果所述用户设备没有接收到所述确认信号，则停止对所述波形集合参数的传输。

39.一种利用用户设备控制神经刺激器以便于修改用户的认知状态的方法，所述方法包括：

在用户设备中接收来自神经刺激器的指示电极已经被附接于所述神经刺激器的信号；

在刺激周期期间以第一时间间隔从所述用户设备向神经刺激器无线地和周期性地传输波形集合参数；

以小于所述第一时间间隔的第二时间间隔在所述用户设备中从所述神经刺激器无线地接收确认信号；以及

如果所述用户设备没有接收到所述确认信号，则停止对所述波形集合参数的传输。

40.根据权利要求39所述的方法，还包括根据来源于所述神经刺激器的信号确定所述电极的类型。

41.根据权利要求38或39所述的方法，还包括使用从所述用户设备接收的集合参数，从所述神经刺激器对所述用户施加神经刺激。

42.根据权利要求38或39所述的方法，还包括在所述用户设备中接收来源于所述神经刺激器的指示在所述用户与所述神经刺激器的电极之间的接触的信号。

43.根据权利要求38或39所述的方法，还包括在所述用户设备中接收来源于所述神经刺激器的指示在所述用户与所述神经刺激器的电极之间的接触的信号，其中，指示所述接触的所述信号被编码在来源于所述神经刺激器的所述确认信号之中。

44.根据权利要求38或39所述的方法，还包括在所述用户设备中接收来源于所述神经刺激器的指示在所述用户与所述神经刺激器的电极之间的阻抗的信号，其中，指示所述阻抗的信号是以大约每分钟一次进行接收的。

45.根据权利要求38或39所述的方法，其中，在刺激周期期间以第一时间间隔从所述用户设备向神经刺激器无线地和周期性地传输波形集合参数包括：以在300毫秒到500毫秒之间的间隔传输部分波形集合参数。

46.根据权利要求38或39所述的方法，其中，在刺激周期期间以第一时间间隔从所述用户设备向神经刺激器无线地和周期性地传输波形集合参数包括：以大约400毫秒的间隔传输部分波形集合参数。

47.根据权利要求38或39所述的方法，其中，以小于所述第一时间间隔的第二时间间隔在所述用户设备中从所述神经刺激器无线地接收确认信号包括：在所述用户设备中大约每100毫秒一次无线地接收所述确认信号。

48.根据权利要求38或39所述的方法，还包括在从所述用户设备传输波形集合参数之前，把所述用户设备与所述神经刺激器配对。

49.根据权利要求38或39所述的方法，还包括：在从所述用户设备向所述神经刺激器传输波形集合参数之前，加密所述波形集合参数。

50.一种使用穿戴在用户的头部的神经刺激器修改所述用户的认知状态的方法，所述方法包括：

在可穿戴的或手持的用户设备上显示将由所述神经刺激器传递的波形集合的最大感知强度的表示；

在把所述波形集合施加于所述用户时，允许所述用户从所述用户设备调整由所述神经刺激器正在施加的所述波形集合的所施加的感知强度；以及

在所述波形集合的最大感知强度的表示上显示经调整的施加的感知强度的表示。

51.根据权利要求50所述的方法，其中，显示最大感知强度的表示包括显示将由所述神经刺激器传递的整个波形集合的最大感知强度的表示。

52.根据权利要求50所述的方法，其中，显示最大感知强度的表示包括把所述最大感知强度的表示显示为线性显示，其中用于所述波形集合的所述最大感知强度的表示被安排成线的形式。

53.根据权利要求50所述的方法，其中，显示最大感知强度的表示包括把整个波形集合的所述最大感知强度的表示显示为环，其中，所述波形集合的起点的最大感知强度的表示与所述波形集合的终点的最大感知强度的表示毗邻地显示。

54.根据权利要求50所述的方法，其中允许所述用户调整所述波形集合的所施加的感知强度包括：在所述用户设备的显示器上呈现控件，以调整所施加的感知强度。

55.根据权利要求50所述的方法，其中允许所述用户调整所述波形集合的所施加的感知强度包括：当所述用户向下调整所施加的感知强度时，以第一速率下调所述波形的强度，而当所述用户向上调整所施加的感知强度时，以第二速率上调所述波形的强度，其中，所述第一速率快于所述第二速率。

56.一种使用穿戴在用户的头部的神经刺激器修改所述用户的认知状态的方法，所述方法包括：

在多个时间间隔，在手持用户设备上显示将由所述神经刺激器传递的波形集合的瞬间峰值感知强度的表示；

在把所述波形集合施加于所述用户时，允许所述用户通过从所述用户设备上的控件选择所述峰值感知强度的百分比，来从所述用户设备调整由所述神经刺激器正在施加的所述波形集合的所施加的感知强度；以及

在施加所述波形集合时，在每个时间间隔在所述波形集合的瞬间峰值感知强度的表示上显示所调整的感知强度的表示。

57.根据权利要求56所述的方法，其中，显示所述波形的瞬间峰值感知强度的表示包括：显示将由所述神经刺激器传递的整个波形集合的瞬间峰值感知强度的表示。

58.根据权利要求56所述的方法，其中，显示所述波形的瞬间峰值感知强度的表示包括：把所述瞬间峰值感知强度的表示显示为线性显示，其中，关于所述波形集合的最大感知强度的表示被安排成线的形式。

59.根据权利要求56所述的方法，其中，显示所述波形的瞬间峰值感知强度的表示包括：把整个波形集合的瞬间峰值感知强度的表示显示为环，其中，所述波形集合的起点的瞬间峰值感知强度的表示与所述波形集合的终点的瞬间峰值感知强度的表示毗邻地显示。

60.根据权利要求56所述的方法，其中，允许所述用户调整所述波形集合的所施加的感知强度包括：在所述用户设备的显示器上呈现用于调整所施加的感知强度的按钮、滑动条、或转盘。

61.根据权利要求56所述的方法，其中，允许所述用户调整所述波形集合的所施加的感知强度包括：当所述用户向下调整所施加的感知强度时以第一速率下调所述波形的强度，并且当所述用户向上调整所述所施加的感知强度时以第二速率上调所述波形的强度，其中，所述第一速率快于所述第二速率。