[发明专利]用于重复性运动活动的增强性音乐

说明书

一种提供重复性运动治疗的方法，所述方法包括：提供对音频内容的访问；选择用于传送到患者的音频内容；对选定音频内容进行分析，所述分析识别所述选定音频内容的音频特征，并且提取所述选定音频内容的节奏性特征和结构性特征；对所述选定音频内容进行同步化适宜性分析；向所述选定音频内容生成一个或多个同步化辅助提示，所述一个或多个辅助提示包含添加到所述音频内容中的声音；在播放所述选定音频内容的同时将所述辅助提示应用于所述音频内容；评估对所述患者的治疗效果，其中当检测到治疗阈值时，所述选定音频内容继续播放，而当未检测到治疗阈值时，选择第二音频内容传送到所述患者。

相关申请的交叉引用

本申请根据35 USC 119(e)要求于2017年7月24日提交的临时申请第62/536,264号的权益和优先权，所述申请的全部内容并入本文。

技术领域

音乐同时增强了多个大脑区域。生理学研究表明，听觉节奏对运动系统具有深远影响。证据证明，听觉和运动系统在皮层水平、皮层下水平和脊髓水平上具有强连通性。在实践中，这种现象被称为同步化(entrainment)。由于认识到这些联系的丰富性，大量的临床研究已经研究了节奏和音乐通过神经学运动疗法对患有脑损伤的患者产生功能性变化的有效性。

自从这种疗法被正式开发以来，已经进行了大量研究来在临床上测试其有效性。一项针对发生脑血管意外的中风患者的研究旨在了解节奏性听觉刺激(RAS)对患者步态模式的影响。在建立6米的基线步行之后，将随后的步行试验与RAS相匹配。结果表明，大多数患者出现了听觉-运动同步。在RAS下，患者的步幅对称性和步幅长度明显改善(p0.05)。而且，在患者的肌电图(EMG)记录中，轻瘫侧的肌肉活化得到改善。

在另一项研究中，中风患者经历了RAS治疗并且中风患者使用传统的物理疗法进行步态训练。结果表明，RAS组的步态速度和步幅长度明显改善。所述患者的步态速度提高了165％，而对照组提高了107％。此外，帕金森病患者在经历音乐治疗之后，其运动迟缓症状明显改善(p0.0001)。已经分析了刺激性节奏的音乐对帕金森病患者的协调性的影响，并且在进行了3周的这种节奏性音乐治疗之后，患者展示出较长的步幅长度以及平均提高了25％的步态速度。

对患有帕金森病的患者的步态模式的节奏性听觉促进的研究示出了一致的步态改善。研究表明，加快音乐中的节奏显著提高了步态速度、节奏和步幅长度。这进一步验证了听觉节奏通过听觉和运动系统的节奏性联结来改善步态的有效性。与对照患者相比，经历音乐治疗的那些患者具有明显的改善，两组之间的EEG比较显示，经历神经学音乐治疗(NMT)的患者的皮层连接性更高且运动皮层被进一步激活。

还已经表明，由于通过网状脊髓连接的听觉-运动通路的存在，节奏在脑干水平上增强了大脑。已经通过脑桥核示出了小脑中的听觉投射。另外，下丘体是上升的听觉通路之一，其穿过丘脑到达基底神经节纹状体。基底神经节维持对皮层结构的关键投射，所述皮层结构包含辅助运动皮层和前运动皮层。而且，听觉联想区域投射回基底神经节会影响时序和顺序选择的功能。Moore等人2017年的研究证明了，通过提供由音乐提示的运动训练，促进了被称为弓形束的大脑区域的增厚和变化，所述大脑区域在运动计划中起着重要作用(Moore等人，2017年)。这些过程和通路证明了音乐疗法中的听觉节奏对运动输出的重大影响。

在整个历史中，音乐已被证明是一种跨文化的通用语言(Blacking，1976年)，并且具有向听众传达情感上的显著性而不受语言内容影响的能力。已经表明，即使在严重的脑外伤中，情感上显著的信息也能引起最大的行为改变。(Boly等人，2004年；Perrin等人，2006年；Machado等人，2007年)。最近的一项研究表明，与其它听觉输入(包含即兴的音乐、不喜欢的音乐、白色噪声和沉默)相比，在健康人和植物人中，现场优选音乐在唤醒和意识方面产生的认知反应水平最高(O'Kelly等人，2013年)。