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뇌파 신호를 측정하는 뇌파 측정부; 및상기 뇌파 신호에 포함된 느린진동(slow oscillation)의 발생에 따라 스핀들-유사 자극(spindle-like stimulation)을 뇌에 인가하는 자극부를 포함하는 뇌 자극 장치로,상기 자극부는 상기 뇌파 신호를 입력받아 상기 느린진동의 주파수 대역에 해당하는 신호를 통과시키는 필터; 상기 필터의 출력으로부터 상기 느린진동의 발생을 감지하여 느린진동 감지 신호를 출력하는 느린진동 감지부; 상기 느린진동 감지 신호에 따라 상기 느린진동의 업-상태에 대응하는 업-상태 신호를 출력하는 업-상태 감지부; 상기 업-상태 신호가 출력되는 동안 자극 제어 신호를 생성하는 자극 제어 신호 생성부; 및 상기 자극 제어 신호에 따라 상기 뇌에 상기 스핀들-유사 자극을 인가하는 자극 소자를 포함하며,상기 스핀들-유사 자극은 스핀들 성분 및 느린진동 성분을 포함하며,상기 스핀들-유사 자극의 스핀들 성분의 주파수는 상기 뇌파의 스핀들 주파수의 범위 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 뇌 자극 장치
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제1항에 있어서,상기 스핀들-유사 자극의 느린진동 성분은 상기 뇌파의 느린진동에 동위상인 것을 특징으로 하는 뇌 자극 장치
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제1항에 있어서,상기 스핀들-유사 자극의 스핀들 성분의 주파수는 11 내지 16Hz 범위 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 뇌 자극 장치
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제5항에 있어서, 상기 스핀들-유사 자극의 스핀들 성분은 상기 뇌파의 스핀들에 동위상인 것을 특징으로 하는 뇌 자극 장치
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제1항에 있어서, 상기 스핀들-유사 자극은 서파수면(slow wave sleep) 상태일 때 인가되는 것을 특징으로 하는 뇌 자극 장치
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제1항에 있어서, 상기 뇌파 측정부는 측정 전극을 포함하며, 상기 측정 전극은 전전두엽(prefrontal lobe)의 두피(scalp)에 배치되도록 디자인 된 것을 특징으로 하는 뇌 자극 장치
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제8항에 있어서, 상기 뇌파 측정부는 기준 전극(reference electrode)을 추가로 포함하며, 상기 기준 전극은 후두엽(occipital lobe)의 두피, 좌측 귀 및 우측 귀로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나에 배치되도록 디자인 된 것을 특징으로 하는 뇌 자극 장치
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제1항에 있어서, 상기 자극부는 집속 초음파(focused ultrasound) 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌 자극 장치
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제1항에 있어서, 상기 스핀들-유사 자극은 진동, 전기적 자극, 자기적 자극, 전자기파적 자극, 음파적 자극, 초음파적 자극 및 광유전자적 자극으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 뇌 자극 장치
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제1항에 있어서, 상기 자극부는 상기 뇌의 시상망상핵(thalamic reticular nucleus)에 상기 스핀들-유사 자극을 인가하는 것을 특징으로 하는 뇌 자극 장치
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제1항에 있어서, 상기 느린진동의 업-상태인 기간에 인가되는 상기 스핀들-유사 자극의 세기는 상기 업-상태인 기간 이외의 기간에 인가되는 상기 스핀들-유사 자극의 세기의 2배 이상인 것을 특징으로 하는 뇌 자극 장치
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제1항에 있어서, 상기 자극부는 상기 뇌파 신호 또는 이로부터 유도된 신호로부터 수면 상태를 판단하는 수면상태 판단부를 추가로 포함하고, 상기 수면 상태가 서파수면 상태일 경우, 상기 자극부의 일부를 동작시키는 것을 특징으로 하는 뇌 자극 장치
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제1항에 있어서, 상기 자극부는 11 내지 16Hz 범위 내에 위치하는 스핀들 주파수를 가지는 스핀들-유사 신호를 출력하는 스핀들-유사 신호 생성부를 추가로 포함하고, 상기 자극 제어 신호 생성부는 상기 업-상태 신호가 출력되는 동안 상기 스핀들 주파수를 가지는 상기 자극 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 뇌 자극 장치
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제16항에 있어서, 상기 스핀들-유사 신호 생성부는 상기 뇌파 신호에 대응하는 신호로부터 상기 스핀들-유사 신호의 스핀들 성분의 위상을 결정하는 것을 특징으로 하는 뇌 자극 장치
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제1항에 있어서, 상기 자극부는 상기 뇌파 신호에 포함된 스핀들을 감지하는 스핀들 감지부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌 자극 장치
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제1항에 있어서, 상기 자극부의 동작을 제어하는 제어부를 추가로 포함하며, 상기 제어부는 상기 스핀들 유사-자극의 세기;상기 스핀들 유사-자극의 느린진동 성분과 상기 뇌파 신호에 포함된 상기 느린진동 사이의 위상 차; 및상기 자극부의 온/오프로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 뇌 자극 장치
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제1항에 있어서, 뇌 또는 머리의 위치를 인식하는 위치 인식부를 추가로 포함하고, 상기 자극부는 인식된 상기 위치에 따라 자극 위치를 변경하는 것을 특징으로 하는 뇌 자극 장치
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제1항, 제3항, 제5항 내지 제12항 및 제14항 내지 제20항 중 어느 한 항의 뇌 자극 장치와 연동하는 휴대용 장치에 있어서, 상기 휴대용 장치는 상기 뇌 자극 장치와 통신을 수행하는 통신부; 및 터치 표시 장치를 포함하고, 상기 터치 표시 장치는 스핀들 유사-자극의 세기를 제어하기 위한 이미지; 상기 스핀들 유사-자극의 느린진동 성분과 뇌파 신호에 포함된 느린진동 사이의 위상을 제어하기 위한 이미지; 및 상기 뇌 자극 장치의 온/오프를 제어하기 위한 이미지로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나를 표시하는 것을 특징으로 하는 휴대용 장치
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제1항, 제3항, 제5항 내지 제12항 및 제14항 내지 제20항 중 어느 한 항의 뇌 자극 장치와 연동하는 휴대용 장치에 있어서, 상기 휴대용 장치는 상기 뇌 자극 장치와 통신을 수행하는 통신부; 및 표시 장치를 포함하고, 상기 표시 장치는 스핀들-유사 자극이 인가된 정도; 스핀들-유사 자극에 의하여 뇌에 스핀들이 유도된 정도; 상기 뇌 자극 장치의 동작 정도로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나를 표시하는 것을 특징으로 하는 휴대용 장치
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아래의 단계를 포함하는 뇌 자극 장치의 성능 평가 방법: (a) 수면 전에 사용자에게 암기 대상을 제21항의 휴대용 장치의 터치 표시 장치에 제공하는 단계; (b) 수면 중에 상기 뇌 자극 장치를 동작시키거나 동작 시키지 아니하는 단계; 및(c) 수면 후에 상기 사용자의 상기 암기 대상의 암기 정도를 테스트하는 화면을 제공하는 단계를 복수 회 수행한 후에, 상기 뇌 자극 장치의 동작 유무에 따른 암기 정도의 차이를 표시하는 단계
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아래의 단계를 포함하는 뇌 자극 장치의 성능 평가 방법: (a) 수면 전에 사용자에게 암기 대상을 제22항의 휴대용 장치의 터치 표시 장치에 제공하는 단계; (b) 수면 중에 상기 뇌 자극 장치를 동작시키거나 동작 시키지 아니하는 단계; 및(c) 수면 후에 상기 사용자의 상기 암기 대상의 암기 정도를 테스트하는 화면을 제공하는 단계를 복수 회 수행한 후에, 상기 뇌 자극 장치의 동작 유무에 따른 암기 정도의 차이를 표시하는 단계
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