DE10106112A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung der senso-motorischen Informationsverarbeitung eines Benutzers - Google Patents

Abstract

Die Erfindung umfasst eine Vorrichtung zur Beeinflussung der senso-motorischen Informationsverarbeitung, wobei einem Benutzer visuelle Stimuli zur Stimulierung von Augenbewegungen präsentierbar sind. Dabei ist mindestens ein Sehkanal vorgesehen, 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 sind. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Beeinflussung der senso-motorischen Informationsverarbeitung werden einem Benutzer visuelle Stimuli zur Stimulierung von Augenbewegungen zwischen zumindest einer ersten und einer zweiten Extremposition des Augenbewegungsbereichs sowie in einem zwischen den ersten und zweiten Extrempositionen angeordneten Bereich im Gesichtsfeld beider Augen visuelle Lernmuster präsentiert, wobei als visuelle Stimuli optische Laufmuster verwendet werden, die vorzugsweise rhythmisch zwischen der ersten und zweiten Extremposition des Augenbewegungsbereichs zugeordneten Positionen des Gesichtsfeldes des Benutzers verlaufen. Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beeinflussung der senso-motorischen Informationsverarbeitung mit einem am Kopf ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Beeinflussung der senso-motorischen Informationsverarbeitung eines Benutzers gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.

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 während der sogenannten REM-Phasen (Rapid Eye Movement) während 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 Lichtbänke aufweist, um visuelle Stimuli einem fest positionierten Patienten an vorbestimmten, einander gegenüberliegenden Extremen seines Augenbewegungsbereiches zu präsentieren. Zwischen den Lichtbänken 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 Körper 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 Lichtbänken, insbesondere in dem Bereich des Gesichtsfeldes, in dem die visuellen Muster präsentiert werden, unkontrollierbare Variationen in den Bewegungsmustern der Augen auftreten.

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 führen.

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 ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß 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 Blickführung 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 während 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 Sehkanäle 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 werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind im Gebrauchszustand ein oder mehrere Sehkanäle horizontal, vertikal und/oder diagonal relativ zum Seh-Horizont des Benutzers angeordnet. Dies ist vorteilhaft, um unterschiedlichen psycho-physischen Reaktionsmustern entsprechende Augenbewegungen stimulieren zu können.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Kulisse brillenartig ausgebildet. Damit wird ein erhöhter Tragekomfort und ein besonders gefälliger ästhetischer Eindruck erreicht.

Wenn die Kulisse aus einem LCD-Display gebildet wird und der oder die Sehkanäle als transparente Phase des LCD-Displays ausgebildet sind, kann auf eine besonders einfache Weise auch eine Mehrzahl von Sehkanälen variabel zur Verfügung gestellt werden.

Die optimale Sehkanalbreite liegt in einem bevorzugten Bereich zwischen 0,5 und 2,5 Zentimeter. Wenn der oder die Sehkanäle 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 erreichbar.

Um zusätzliche farbpsychologische Effekte zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn in der Farbe veränderliche Anzeigeelemente vorgesehen sind.

Bevorzugt ist eine variable Anstiegsdauer, insbesondere von 0-60% der Aktivierungsdauer der Anzeigeelemente. Als Hüllkurve für die Aktivierung bzw. Deaktivierung der Anzeigeelemente sind Sägezahnkurven sowie Gauss-, Exponential- und Poissonkurven bevorzugt. Ferner ist bevorzugt die Form der Hüllkurve der Aktivierung bzw. Deaktivierung der Anzeigeelemente zu variieren. Bei einer bevorzugten Ausführungsform 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 Ausführungsform 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 erreichbar.

Ein weitere Aufgabe ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung mit denen einem Benutzer zusätzlich zu visuellen Stimuli visuelle Lernmuster präsentierbar sind und die eine verbesserte Kontrolle der Augenbewegungen ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 sowie der Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst. Die optischen Laufmuster ermöglichen eine Führung 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 Durchführung 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 zuständig ist, Signale erhält. 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 Modalitäten 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 prä- und/oder non-verbal erfolgt. Obwohl diese Effekte primär bei dem posttraumatischen Stress-Syndrom auftreten, spielen sie bei einer Vielzahl von Lernprozessen auch unterhalb der Schwelle eines traumatischen Imprints eine Rolle. Durch die Kombination von visuellen Lernmustern und den zu rhythmischen Augenbewegungen korrespondierenden optischen Laufmustern lässt 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-auslösende Inhalte und/oder Klänge.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden einer vorgegebenen Anzahl von Augenbewegungen zugeordnete Sequenzen von optischen Laufmustern erzeugt und die Lernmuster in Zeitintervallen zwischen diesen Sequenzen dargestellt.

Bei der erfindungsgemäßen 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 präsentierbar 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 Querschnittsfläche von 1.5 m × 1.5 m darzustellen. In diesem Bildraum können die optischen Laufmuster in einer Ebene oder ggfs. auch 3-dimensional sowie mit Texturen dargestellt werden. Der Hintergrund kann ebenso wie die optischen Laufmuster selbst in der Farbe variiert werden.

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 möglich.

Wenn, wie gemäß einer weiteren Ausführungsform 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 Ausführungsform 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 zuführbar sind, kann damit eine dem aktuellen psycho-physischen Zustand des Benutzers noch besser individuell angepaßte Wirkung sowie Biofeedback- Training erreicht werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, die Frequenz der visuellen Stimuli ausgehend von einem niedrigen Wert, bei dem der Benutzer entsprechende Augenbewegungen ausführen kann, bis auf einen Wert erhöht wird, bei dem der Benutzer gerade keine entsprechenden Augenbewegungen mehr ausführen kann. Hiermit kann ein Schwelleneffekt induziert werden, der sich in der psycho-physischen Reaktion des Benutzers, insbesondere in einer starken Entspannungsreaktion zeigt.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind weiteren abhängigen Ansprüchen sowie unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen der Beschreibung und/oder den Zeichnungen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen genauer erläutert.

Dabei zeigen

Fig. 1 einen Benutzer von vorne mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit als Sichtblendenscheibe ausgebildeter Kulisse.

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit brillenartig ausgebildeter Kulisse.

Fig. 4 einen am Kopf eines Benutzers tragbaren Video-Display.

Die in der Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße 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 Blickführungselementen, beispielsweise Drähten, 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 entspricht.

Schläfenseitig (temporal) vom Benutzer sind Anzeigeelemente 5 angeordnet, die jeweils einer ersten bzw. zweiten Extremposition im vorzugsweise peripheren 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 Ausführungsform ist der Sehkanal in der Breite verstellbar. Im Gebrauchszustand ist der Sehkanal 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 vorgesehen.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit im Gebrauchszustand relativ zum Sichthorizont eines Benutzers horizontalen, vertikalen und diagonalen Sehkanälen 3, 33, 31 und 32. In den Endbereichen dieser Sehkanäle sind jeweils Anzeigeelemente 5 angeordnet. Weitere Elemente sind in Fig. 2 mit entsprechenden Bezugszeichen wie in Fig. 2 bezeichnet. Die Kulisse 4 kann ebenso wie bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung der Kopfform des Benutzers angepasst konkav geformt sein.

Über eine elektrische Verbindungsleitung 12 sind die Anzeigeelemente 5 mit einem Steuermodul 8 verbunden, an welches ferner ein Handgriff 9 mit Stellknöpfen 10 angeschlossen ist. Entsprechende Elemente sind ebenfalls bei der in Fig. 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 Netzteil.

Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform der Erfindung weist eine brillenartig ausgebildete Kulisse 11 aus einem opaken Material auf mit einem im Gebrauchszustand horizontal zum Sichthorizont 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 Fig. 3 nicht dargestelltes Steuermodul anschließbar.

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 Leuchtintensität variiert werden und ist vorzugsweise derart einstellbar, dass ein Benutzer nicht geblendet wird.

Zur Erzeugung von visuellen Stimuli, mit denen eine Stimulation von Augenbewegungen zwischen Extrempositionen, vorzugsweise im peripheren 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 während 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, Leuchtintensität, Anzahl von Stimulationen können Anzeigeeinrichtungen, beispielsweise ein Digitaldisplay im Handgriff 9 oder dergleichen vorgesehen sein.

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 Hüllkurve für die Aktivierung bzw. Deaktivierung der Anzeigeelemente sind unter anderem Sägezahnkurven sowie Gauss-, Exponential- und Poissonkurven vorgesehen. Ferner ist bevorzugt die Form der Hüllkurve zu variieren. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind neben der ansteigenden und/oder der abfallenden Flanke, der Haltepegel sowie das Abklingverhalten der Aktivierung der Anzeigeelemente variierbar.

Die Steuerung der visuellen Stimuli erfolgt vorzugsweise durch das Steuermodul 8 entsprechend einem festen in einem Mikroprozessor abgelegten Programm, durch das bspw. Stimulationsfrequenz, Geschwindigkeit, Leuchtintensität, Farbe, Hüllkurve 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 Sehkanal steuern, wobei in Abhängigkeit von der Zeit, die Geschwindigkeit und/oder andere Parameter der visuellen Stimuli variiert werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform 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 auf.

Unter Verwendung von hoch auflösenden 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, Colorierung, Beleuchtungseffekte, Texturierung, Bewegungen beliebiger Objekte oder dgl. programmierbar. Ein entsprechendes Programm wird in einen Computer zu Ausführung geladen. Bei der Ausführung des Programms durch den Computer werden Signale erzeugt, die über geeignete Schnittstellen dem Video-Display zu geführt werden um dort eine grafische Darstellung der optischen Laufmuster anzuzeigen. Das Programm kann auch auf einem Datenträger wie einer CD-ROM oder DVD gespeichert sein.

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 werden.

Erfindungsgemäß 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 Wörter, mathematische Formeln oder andere Symbole dargestellt werden. Weiterhin kann es sich um fotografische oder filmische Darstellungen von bei dem Benutzer stress-auslösenden Objekten oder Personen handeln. 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 günstig beeinflusst werden.

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 stehen.

Da mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen eine starke Beeinflussung von psycho- physischen Parametern, wie galvanischem Hautwiderstand, Kapillardurchblutung, Körpertemperatur, Gehirnwellenableitungen erreichbar ist, ist bei einer weiteren Ausführungsform 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 variieren.

Ferner ist vorgesehen, die Augenbewegungen des Benutzers mit einem Bewegungssensor zu überwachen. Der Bewegungssensor ist bevorzugt auf der dem Benutzer im Gebrauchszustand 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 Lernmuster.

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 erhöhen 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.

Claims (25)

1. Vorrichtung zur Beeinflussung der senso-motorischen Informationsverarbeitung, wobei einem Benutzer visuelle Stimuli zur Stimulierung von Augenbewegungen präsentierbar 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 sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Gebrauchszustand ein oder mehrere Sehkanäle horizontal, vertikal und/oder diagonal relativ zum Sichthorizont des Benutzers angeordnet sind.

3. 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 wird.

4. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulisse brillenartig ausgebildet ist.

5. 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 entspricht.

6. 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 ist.

7. Vorrichtung nach zumindest einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Sehkanals variierbar ist.

8. Vorrichtung nach zumindest einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Sehkanals in einem Bereich zwischen 0,5 und 2,5 Zentimeter liegt.

9. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Farbe durchstimmbare optische Anzeigeelemente vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hüllkurve bei Aktivierung der Anzeigeelemente eine variierbar ist.

11. 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 aufweist.

12. 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 sind.

13. 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 verlaufen.

14. 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.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die visuellen Lernmuster relativ zu den optischen Laufmustern stationär sind.

16. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die visuellen Lernmuster relativ zu den optischen Laufmustern bewegt werden.

17. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass optische Laufmuster mit einer von den Augenbewegungen des Benutzers abhängigen Stimulationsfrequenz verwendet werden.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Stimulationsfrequenz ausgehend von einem niedrigen Wert, bei dem der Benutzer entsprechende Augenbewegungen ausführen kann, bis auf einen Wert erhöht wird, bei dem der Benutzer gerade keine entsprechenden Augenbewegungen mehr ausführen kann.

19. 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 zuführen, mit denen auf dem Video-Display visuelle Stimuli zur Stimulierung von Augenbewegungen zwischen einer ersten und einer zweiten Extremposition des Augenbewegungsbereichs präsentierbar 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 Steuergerät 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 präsentieren.

20. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Video- Display im Gebrauchszustand eine Durchsicht auf den Augenbereich des Benutzers erlaubt.

21. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schallwandler zur Erzeugung von auditiven Stimuli für den Benutzer vorgesehen sind.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuermodul zur Erzeugung von auditiven Stimuli in Abhängigkeit von den visuellen Stimuli vorgesehen ist.

23. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor zur Messung von zumindest einem psycho-physischen 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 werden.

24. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, 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 abhängigen Stimulationsfrequenz eingesetzt werden.

25. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stimulationsfrequenz ausgehend von einem niedrigen Wert, bei dem der Benutzer entsprechende Augenbewegungen ausführen kann, bis auf einen Wert erhöht wird, bei dem der Benutzer gerade keine entsprechenden Augenbewegungen mehr ausführen kann.