Способ обнаружения жизнедеятельности, способ управления жизнедеятельностью и способ передачи информации, касающейся жизнедеятельности

Способ обнаружения жизнедеятельности, способ управления жизнедеятельностью и способ передачи информации, касающейся жизнедеятельности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу измерения или к способу управления для измерения (измерения в организме) или управления, в живом состоянии, динамическими жизнедеятельностями, изменяющимися с высокой скоростью в живом объекте, например, животном, в том числе, человеке, или растении или их изменениями бесконтактным и неинвазивным способом.

Уровень техники

Примером динамических жизнедеятельностей, изменяющийся с высокой скоростью в живом объекте, является деятельность нервной системы. Способы измерения внутримозговой активности включают в себя анализ содержания кислорода в крови с использованием света в ближнем инфракрасном диапазоне (в дальнейшем именуемый "традиционный метод 1") и анализ содержания кислорода в крови способом функционального магнитно-резонансного формирования изображения (фМРТ) (в дальнейшем именуемый "традиционный метод 2"), которые являются иллюстративными примерами традиционных методов.

Согласно традиционному методу 1, концентрация кислорода в крови измеряется с использованием изменения спектра поглощения света в ближнем инфракрасном диапазоне для оксигемоглобина и дезоксигемоглобина (см. непатентный документ 1). Таким образом, оксигемоглобин, который является конкретным гемоглобином связанным с молекулой кислорода, имеет максимальное поглощение на длине волны 930 нм, и дезоксигемоглобин, который является другим конкретным гемоглобином, отделенным от молекулы кислорода, имеет максимальное поглощение на длинах волны 760 нм и 905 нм. Голова освещается светом каждой из длин волны 780 нм, 805 нм и 830 нм в качестве источника света (полупроводникового лазера) для измерения, и измеряются изменения интенсивности соответствующих пучков пропущенного света. Таким образом, удается получить сигналы, относящиеся к участкам коры головного мозга, расположенным на глубине 3-4 см от поверхности головы.

Кроме способа, предусматривающего использование света в ближнем инфракрасном диапазоне, существует способ, предусматривающий использование ядерного магнитного резонанса для осуществления измерения концентрации кислорода в крови. Таким образом, при переходе от поглощения молекул кислорода к освобождению молекул кислорода, электронные орбитали в молекулах гемоглобина изменяются, что изменяет магнитную восприимчивость и сокращает время релаксации Т2 МР.

Согласно традиционному методу 2, положение (участок активация) в нервной системе, где скорость потребления кислорода увеличена, оценивается с использованием этого явления (см. непатентные документы 2 и 3). При использовании этого способа, результат измерения можно получить посредством компьютерного процесса и распределение концентрации кислорода в крови в голове может проявляться трехмерным образом.

При этом, в качестве способа управления динамическими жизнедеятельностями в живом объекте, известно медицинское лечение.

Библиография

Непатентные источники

NPL 1: Yukihiro Ozaki/Satoshi Kawata: Kinsekigaibunkouhou (Gakkai Shuppan Center, 1996) Section 4.6

NPL 2: Takashi Tachibana: Nou Wo Kiwameru Noukenkyu Saizensen (Asahi Shimbun Publishing, 2001) p. 197

NPL 3: Masahiko Watanabe: Nou Shinkei Kagaku Nyumon Koza Gekan (Yodosha, 2002) p. 188

Сущность изобретения

Техническая проблема

Однако, согласно традиционным методам 1 и 2, временное разрешение и пространственное разрешение для измерения активного состояния нейрона низки.

Для облегчения понимания проблемы, далее первоначально объясняется, что анализ содержания кислорода в крови является косвенным измерением. Измерение концентрации кислорода в крови базируется на подразумеваемой гипотезе, состоящей в том, что "при активации нейрона, гемоглобин должен деоксигенироваться для снабжения энергией, необходимой для его активности".

Однако, как описано в главе 4 В. Alberts et. al: Essential Cell Biology (Garland Publishing, Inc., 1998), энергия, выделяющаяся во время гидролиза АТФ (аденозинтрифосфата) с образованием АДФ (аденозиндифосфата), используется для обеспечения активности нейрона.

АДФ вырабатывается в процессе окисления ацетил-СоА, происходящем в митохондриях, существующих в нейроне. Кроме того, нейрон непосредственно не контактирует с кровеносными сосудами, и молекулы кислорода поступают в нейрон через глиальные клетки, проникающие между нейроном и кровеносными сосудами. Поступление молекул кислорода сопряжено с активностью в нейроне посредством такого сложного действия.

Соответственно, считается, что явление изменения (снижения) концентрации кислорода в крови происходит только вокруг локального участка, где одновременно активируется большой количество клеток в нервной системе. По этой причине, в традиционных методах 1 и 2, трудно наблюдать мгновенные изменения нескольких клеток в нервной системе, например кратковременные потенциалы действия от нескольких нейронов. Таким образом, поскольку можно одновременно обнаруживать только локальный участок, где активируется большое количество клеток, теоретически трудно повысить пространственное разрешение. Таким образом, в традиционных методах 1 и 2, активность нейрона наблюдается не непосредственно, но опосредованно, что снижает точность измерения.

Временное разрешение

Согласно отчету Nikkei Electronics (Nikkei BP), стр. 44, опубликованному 3 мая 2010 г., уровень гемоглобина в крови который изменяется примерно через 5 с после активизации нейрона, обнаруживается в соответствии с традиционным методом 1. Таким образом, при обнаружении на основании традиционного метода 1, возникает большая задержка от инициирования активности нейрона.

Кроме того, согласно традиционному методу 2, использование эффекта BOLD (зависимость от уровня оксигенации крови) приводит к ситуации, аналогичной описанной выше. Эффект BOLD состоит в следующем: когда нейронная активность возрастает вследствие активности головного мозга, прежде всего, возрастает потребление кислорода. В результате, концентрация дезоксигемоглобина немного увеличивается, и несколько секунд спустя, мозговой кровоток в капиллярах в ближних участках быстро возрастает, приводя к подаче большого количества кислорода, которое значительно превышает потребление кислорода. В результате, быстро возрастает концентрация оксигемоглобина, и, следовательно, сигналы фМРТ усиливаются, и их время релаксации увеличивается. Таким образом, даже в традиционном методе 2, обнаружение увеличения концентрации оксигемоглобина требует нескольких секунд после активизации нейрона вследствие активности головного мозга, и, таким образом, традиционный метод 2 также приводит к задержке в несколько секунд для обнаружения, аналогично традиционному методу 1.

Таким образом, в связи с тем, что традиционные методы 1 и 2 предусматривают измерение концентрации кислорода в крови, уровень гемоглобина в крови изменяется с задержкой после инициирования активности нейрона. В связи с этим, временное разрешение в любом из традиционных методов 1 и 2 составляет около 5 с, то есть является очень низким.

Пространственное разрешение

Пространственное разрешение традиционного метода 1 определяется расстоянием между источником света и фотодетектором для измерения изменения интенсивности света, проходящего через голову (см. стр. 43 отчета Nikkei Electronics (Nikkei BP), опубликованного 3 мая 2010 г. ). С уменьшением расстояния между источником света и фотодетектором, уменьшается глубина проникновения измерительного пучка в голову.

Соответственно, если расстояние между источником света и фотодетектором сокращается для увеличения пространственного разрешения, становится невозможным измерение нервной системы в голове. Как описано выше, в случае, когда измерение осуществляется на участке внутри головы, находящемся на глубине от 3 до 4 см от поверхности головы, источник света должен располагаться на расстоянии от фотодетектора около 3 см, и, таким образом, пространственное разрешение составляет около 3 см.

С другой стороны, пространственное разрешение в случае традиционного метода 2 определяется длиной волны магнитного поля транзакции обнаружения (электромагнитной волны) согласно теории дифракции электромагнитной волны, и длина волны этого магнитного поля транзакции обнаружения определяется напряженностью приложенного магнитного поля постоянного тока. Даже если напряженность магнитного поля постоянного тока увеличивается с использованием сверхпроводящего магнита, существует теоретический верхний предел пространственного разрешения вследствие технического ограничения. Согласно стр. 42 вышеупомянутого отчета Nikkei Electronics (Nikkei BP), опубликованного 3 мая 2010 г., пространственное разрешение, в лучшем случае, составляет несколько мм, даже в устройстве фМРТ, имеющим наивысшее пространственное разрешение.

Ниже описана глубина проникновения в живой объект в связи с традиционным методом 1. Цвет кожи человека говорит о том, что видимый свет легко совершает диффузное отражение на поверхности живого объекта и с трудом проникает в живой объект. В описанных выше примерах, свет с длиной волны 780 нм, свет с длиной волны 805 нм и свет с длиной волны 830 нм используются как измерительные пучки. Свет с длиной волны 830 нм, который имеет наибольшую длину волны из них, является светом в ближнем инфракрасном диапазоне, но вблизи видимого участка спектра. Таким образом, глубина его проникновения в живой объект также невелика. В результате, как описано ранее, можно измерять только сигнал, относящийся к участку коры в головном мозге, в лучшем случае, расположенному на глубине от 3 до 4 см от поверхности головы.

В связи с этим, задачей настоящего изобретения является обеспечение способа и пр., который позволяет измерять активное состояние в живом объекте при попытке повысить пространственное разрешение и временное разрешение.

При этом в медицинском лечении, которое называется способом управления жизнедеятельностью, трудно эффективно управлять только конкретной областью в живом объекте. Дело в том, что препарат, вводимый через рот или посредством инъекции, циркулирует по телу и разносится по телу. Таким образом, даже лекарственное лечение, например, в терапевтических целях, не только приводит к относительному снижению количества препарата, работающего на целевой части, подлежащей лечению (управлению), но и к побочным эффектам вследствие действий других лекарств на другие части, кроме целевой части, подлежащей лечению (управлению).

В связи с этим, настоящее изобретение также призвано обеспечить способ и пр. для эффективного управления активным состоянием только конкретной области (участка, образованного одной клеткой или группой из множества клеток) в живом объекте.

Решение проблемы

Способ измерения жизнедеятельности или способ управления жизнедеятельностью согласно первому аспекту настоящего изобретения представляет собой способ измерения жизнедеятельности или способ управления жизнедеятельностью для измерения или управления активным состоянием живого объекта, в том числе, животного и растения или его изменения, включающий в себя: этап освещения, на котором освещают живой объект электромагнитной волной, длина волны которой включена в назначенный диапазон волн; и этап обнаружения, на котором обнаруживают характеристику, связанную с электромагнитной волной в локальном участке, образованном одной или более клетками в живом объекте, или этап управления, на котором управляют активным состоянием с использованием характеристики, связанной с электромагнитной волной, причем для обнаружения или управления активным состоянием живого объекта или его изменения используется любое из следующих явлений:

[1] энергии перехода между основным состоянием колебательной моды, вновь возникающей между атомами в молекуле, входящей в состав клеточной мембраны, и множеством возбужденных состояний;

[2] энергии перехода между колебательными модами, возникающими между конкретными атомами в молекуле, соответствующей активности живого объекта или ее изменению

и

[3] конкретного значения химического сдвига в ядерном магнитном резонансе,

и назначенный диапазон волн определяется на основании любого из явлений.

Способ измерения жизнедеятельности согласно одному иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения состоит в том, что назначенный диапазон волн определяется при условии, что изменение потенциала клеточной мембраны сопровождается явлением, в котором конкретный ион присоединяется к конкретному веществу или отсоединяется от него в локальном участке.

Способ измерения жизнедеятельности согласно первому аспекту настоящего изобретения состоит в том, что назначенный диапазон волн определяется при условии, что конкретное вещество и конкретный ион образуют, по меньшей мере, одну из комбинации фосфатидилхолина или сфингомиелина и иона хлора, комбинации фосфатидилсерина и иона натрия или иона калия, и комбинации гликолипида и иона натрия.

Способ измерения жизнедеятельности согласно первому аспекту настоящего изобретения состоит в том, что: назначенный диапазон волн согласно присоединению или отсоединению иона хлора по отношению к фосфатидилхолину определяется на основании волнового числа 2480 см^-1 или значения химического сдвига от δ2,49 до δ2,87 м.д. (миллионных долей) или значения химического сдвига, связанного с δ3,43 м.д. - δ3,55 м.д.; назначенный диапазон волн согласно присоединению или отсоединению иона хлора по отношению к сфингомиелину определяется на основании волнового числа 2450 см^-1 или значения химического сдвига от δ2,49 до δ2,87 м.д. или значения химического сдвига, связанного с δ3,43 м.д. - δ3,55 м.д.; назначенный диапазон волн согласно присоединению или отсоединению иона натрия по отношению к фосфатидилсерину определяется на основании волнового числа 429 см^-1; назначенный диапазон волн согласно присоединению или отсоединению иона калия по отношению к фосфатидилсерину определяется на основании волнового числа 118 см^-1 или 1570 см^-1; и назначенный диапазон волн согласно присоединению или отсоединению иона натрия по отношению к гликолипиду определяется на основании волнового числа от 260 до 291 см^-1.

Способ измерения жизнедеятельности согласно первому аспекту настоящего изобретения состоит в том, что назначенный диапазон волн определяется так, что включает в себя, по меньшей мере, часть диапазона волн, соответствующего диапазону волновых чисел, имеющему запас от 10 до 20% по отношению к волновому числу в качестве основы, или диапазону значений химического сдвига, имеющему запас от 0,45 м.д. до 0,49 м.д. по отношению к значению химического сдвига в качестве основы.

Способ измерения жизнедеятельности согласно первому аспекту настоящего изобретения состоит в том, что назначенный диапазон волн определяется так, что диапазоны электромагнитных волн, поглощаемых другими веществами, включающий в себя, по меньшей мере, воду, составляющую живой объект, удаляются.

Способ измерения жизнедеятельности согласно первому аспекту настоящего изобретения состоит в том, что назначенное явление является явлением, происходящим в течение назначенного времени отклика в пределах от 4 до 200 мс после изменения активного состояния живого объекта.

Способ измерения жизнедеятельности согласно первому аспекту настоящего изобретения состоит в том, что этап обнаружения является этапом, на котором обнаруживают характеристику поглощения электромагнитной волны в локальном участке в любом сечении в живом объекте с использованием конфокальной системы.

Способ измерения жизнедеятельности согласно первому аспекту настоящего изобретения дополнительно включает в себя: этап получения, посредством этапа освещения и этап обнаружения, назначенной информации, представляющей аспект пространственного распределения и аспект зависящего от времени изменения характеристики поглощения электромагнитной волны в живом объекте; и этап задания информации жизнедеятельности живого объекта или информации окружающей среды, определяющей окружающую среду, в которой находится живой объект, путем обращения к базе данных, в которой хранится соотношение между информацией жизнедеятельности или информацией окружающей среды и назначенной информацией, на основании полученной назначенной информации

Способ измерения жизнедеятельности согласно первому аспекту настоящего изобретения дополнительно включает в себя: этап распознавания информации жизнедеятельности или информации окружающей среды живого объекта; и этап установления или коррекции соотношения между ними, сохраняемого в базе данных, на основании распознанной информации жизнедеятельности или информации окружающей среды и полученной назначенной информации.

Способ измерения жизнедеятельности согласно второму аспекту настоящего изобретения состоит в том, что динамическая активность живого объекта обнаруживается с использованием характеристики в локальном участке, соответствующем электромагнитной волне, имеющей длину волны не менее 0,84 мкм, но не более 110 мкм, или характеристики в локальном участке, соответствующем электромагнитной волне, связанной со значением химического сдвига не менее 61,7 м.д., но не более 54,5 м.д.

Способ измерения жизнедеятельности согласно одному иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения состоит в том, что измеряется зависящее от времени изменение характеристики в локальном участке живого объекта.

Способ измерения жизнедеятельности согласно второму аспекту настоящего изобретения состоит в том, что, по меньшей мере, часть живого объекта освещается модулированной электромагнитной волной, имеющей основную частоту в пределах от 0,2 Гц до 500 кГц.

Способ измерения жизнедеятельности согласно второму аспекту настоящего изобретения состоит в том, что обнаруживается зависящее от времени изменение характеристики в одоном фиксированном локальном участке в живом объекте или обнаруживается набор отдельных зависящих от времени изменений, связанных с характеристикой, во множестве локальных участков, зафиксированных в разных позициях в живом объекте.

Способ измерения жизнедеятельности согласно второму аспекту настоящего изобретения по меньшей мере, один из фиксированных локальных участков соответствует одной клетке или части клетки и освещается модулированной электромагнитной волной, имеющей основную частоту в пределах от 0,2 Гц до 500 кГц.

Способ измерения жизнедеятельности согласно второму аспекту настоящего изобретения состоит в том, что локальный участок соответствует одной клетке или части одной клетки, и обнаруживается изменение характеристики, происходящее согласно изменению потенциала клеточной мембраны, составляющей клетку.

Способ измерения жизнедеятельности согласно второму аспекту настоящего изобретения состоит в том, что живой объект освещается электромагнитными волнами, включающими в себя электромагнитные волны, имеющие множество разных длин волны или электромагнитные волны, имеющие множество разных частот, для обнаружения в локальном участке живого объекта характеристик, соответствующих электромагнитным волнам, имеющим множество длин волны или электромагнитным волнам, имеющим множество частот.

Способ измерения жизнедеятельности согласно одному иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя: этап генерации, на котором генерируют информацию динамической жизнедеятельности из полученного сигнала обнаружения.

Устройство измерения жизнедеятельности согласно первому аспекту настоящего изобретения представляет собой устройство измерения жизнедеятельности для измерения активного состояния живого объекта, в том числе, животного и растения, включающее в себя: осветительный прибор для освещения живого объекта электромагнитной волной, длина волны которой включена в назначенный диапазон волн; и детектор для обнаружения характеристики, связанной с электромагнитной волной в локальном участке, образованном одной или более клетками в живом объекте, причем: для обнаружения или управления активным состоянием живого объекта или его изменения используется любое из следующих явлений:

[1] энергии перехода между основным состоянием колебательной моды, вновь возникающей между атомами в молекуле, входящей в состав клеточной мембраны, и множеством возбужденных состояний;

[2] энергии перехода между колебательными модами, возникающими между конкретными атомами в молекуле, соответствующей активности живого объекта или ее изменению; и

[3] конкретного значения химического сдвига в ядерном магнитном резонансе,

и назначенный диапазон волн определяется на основании любого из явлений.

Устройство измерения жизнедеятельности, согласно второму аспекту настоящего изобретения, имеющая секцию обнаружения жизнедеятельности и осуществляющее заранее определенный процесс на основании сигнала обнаружения, связанного с жизнедеятельностью, полученного от секции обнаружения жизнедеятельности, отличается тем, что: секция обнаружения жизнедеятельности образована светоизлучающей секцией и секцией обнаружения сигнала; светоизлучающая секция генерирует электромагнитные волны, освещающие живой объект; электромагнитные волны включают в себя электромагнитную волну, имеющую длину волны не менее 0,84 мкм, но не более 110 мкм, или электромагнитную волну, связанную со значением химического сдвига не менее δ1,7 м.д., но не более δ4,5 м.д.; и секция обнаружения сигнала обнаруживает электромагнитную волну, включающую в себя сигнал обнаружения, связанный с активностью живого объекта, полученный в результате освещения электромагнитными волнами.

Устройство измерения жизнедеятельности согласно второму аспекту настоящего изобретения отличается тем, что локальный участок соответствует одной клетке или части одной клетки, и обнаруживается изменение характеристики, происходящее согласно изменению потенциала клеточной мембраны, составляющей клетку.

Устройство измерения жизнедеятельности согласно второму аспекту настоящего изобретения отличается тем, что светоизлучающая секция генерирует электромагнитные волны, включающие в себя электромагнитные волны, имеющие множество разных длин волны или электромагнитные волны, имеющие множество разных частот.

Способ передачи сигнала обнаружения жизнедеятельности состоит в том, что: живой объект освещают электромагнитными волнами, включающими в себя электромагнитную волну, имеющую длину волны не менее 0,84 мкм, но не более 110 мкм, или электромагнитную волну, связанную со значением химического сдвига не менее δ1,7 м.д., но не более δ4,5 м.д.; обнаруживают сигнал обнаружения жизнедеятельности, связанный с характеристикой в локальном участке живого объекта; и передают сигнал обнаружения жизнедеятельности.

Способ передачи сигнала обнаружения жизнедеятельности согласно одному иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения состоит в том, что: локальный участок соответствует одной клетке или части одной клетки; и обнаруживают изменение характеристики, происходящее вследствие изменения потенциала клеточной мембраны, составляющей клетку.

Способ передачи информации жизнедеятельности согласно одному иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения состоит в том, что живой объект освещают электромагнитной волной, имеющей длину волны не менее 0,84 мкм, но не более 110 мкм, или электромагнитной волной, связанной со значением химического сдвига не менее δ1,7 м.д., но не более δ4,5 м.д., для получения сигнала обнаружения жизнедеятельности, связанного с локальным участком живого объекта, генерируют информацию жизнедеятельности из полученного сигнала обнаружения жизнедеятельности, и передают информацию жизнедеятельности.

Способ передачи сигнала обнаружения жизнедеятельности согласно одному иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения состоит в том, что: обнаруживают сигналы обнаружения жизнедеятельности, связанные с соответствующими характеристиками в локальном участке живого объекта, соответствующие электромагнитным волнам, имеющим множество длин волны не менее 0,84 мкм, но не более 110 мкм, или электромагнитным волнам, связанным с множеством значений химического сдвига не менее δ1,7 м.д., но не более δ4,5 м.д.; и передают сигналы обнаружения жизнедеятельности, связанные с соответствующими длинами волны или соответствующими частотами.

Услуга на основании информации жизнедеятельности согласно одному иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения состоит в том, что: живой объект освещается электромагнитными волнами, включающими в себя электромагнитную волну, имеющую длину волны не менее 0,84 мкм, но не более 110 мкм, или электромагнитную волну, связанную со значением химического сдвига не менее δ1,7 м.д., но не более δ4,5 м.д.; обнаруживается сигнал обнаружения жизнедеятельности, связанный с характеристикой в локальном участке живого объекта; и на основании результата генерации информации жизнедеятельности из сигнала обнаружения жизнедеятельности, предоставляется услуга, соответствующая информации жизнедеятельности, или живой объект освещается электромагнитной волной для предоставления услуги, соответствующей управлению жизнедеятельностью.

Услуга на основании информации жизнедеятельности согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения отличается тем, что услуга предоставляется на основании результатов обнаружения или измерения или управления жизнедеятельностью, происходящей в локальном участке, образованный одной или более клетками.

Преимущества изобретения

Согласно способу измерения жизнедеятельности или способу управления жизнедеятельностью настоящего изобретения, живой объект освещается электромагнитной волной, длина волны которой включена в назначенный диапазон волн, и производится обнаружение или управление характеристикой или ее изменения в локальном участке живого объекта, соответствующего электромагнитной волне. "Назначенный диапазон волн" это диапазон волн, определенный на основании энергии перехода между колебательными модами, сформированными между конкретными атомами в локальном участке, которые могут возникать в связи с активным состоянием живого объекта или его изменением, или на основании конкретного значения химического сдвига. "Локальный участок" это участок, образованный одной или более клетками.

Следовательно, согласно настоящему изобретению, можно обнаруживать характеристики, связанные с электромагнитными волнами и появляющиеся быстро или за очень короткое время согласно изменениям активного состояния живого объекта. Таким образом, можно измерять активное состояние живого объекта при попытке повысить временное разрешение. Кроме того, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, поскольку только малый локальный участок освещается электромагнитной волной с использованием свойств схождения электромагнитной волны, не только повышается пространственное разрешение для обнаружения или измерения жизнедеятельности, но и жизнедеятельность управляется только в малом локальном участке. Кроме того, если используется этот способ управления или этот результат обнаружения, можно повысить точность распознавания активного состояния живого объекта и живому объекту или заинтересованному лицу можно предоставить надлежащую услугу.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 иллюстрирует модель накопления заряда на обеих поверхностях нейронной мембраны в случае потенциалов действия и покоя.

Фиг. 2 - оценочная молекулярная структура PCLN в случае присоединения и отсоединения иона Cl^-.

Фиг. 3 иллюстрирует оценочные характеристики инфракрасного спектра PCLN в случае присоединения и отсоединения иона Cl^-.

фиг. 4 - блок-схема операций, используемая для первоначального вычисления характеристик ближнего инфракрасного спектра на основании ангармонических колебаний.

Фиг. 5 иллюстрирует зависимость относительной статической энергии молекулы от отклонения расстояния между ядрами атомов углерода и водорода.

Фиг. 6 - пояснительный вид флуктуации позиции Cl- в зависимости от отклонения расстояния между ядрами атомов углерода и водорода.

Фиг. 7 иллюстрирует распределения амплитуды волновых функций |m> в отношении ангармонических колебаний.

Фиг. 8 иллюстрирует зависимость полных атомных зарядов от отклонений расстояния между ядрами атомов углерода и водорода.

Фиг. 9 иллюстрирует распределения амплитуды молекулярных орбиталей, собственные значения энергии которых соответствуют HOMO и минимуму.

Фиг. 10 иллюстрирует зависимость электрических дипольных моментов от отклонений расстояния между ядрами атомов углерода и водорода.

Фиг. 11 иллюстрирует сравнение по пространственному разрешению между обнаружением изменения потенциала мембраны и обнаружением изменения концентрации кислорода в крови.

Фиг. 12 иллюстрирует сравнение по временному разрешению между обнаружением изменения потенциала мембраны и обнаружением изменения концентрации кислорода в крови.

Фиг. 13 - пояснительный вид сравнения по точности обнаружения между обнаружением изменения потенциала мембраны и обнаружением изменения концентрации кислорода в крови.

Фиг. 14 - пояснительный вид первого принципа способа мониторинга точки обнаружения жизнедеятельности.

Фиг. 15 - пояснительный вид первого принципа способа мониторинга картины точки обнаружения жизнедеятельности в направлении глубины.

Фиг. 16 - пояснительный вид второго принципа способа мониторинга помеченной позиции на поверхности живого объекта.

Фиг. 17 - пояснительный вид принципа (с использованием конфокальной системы) первого примерного варианта осуществления в отношении оптической системы для обнаружения жизнедеятельности.

Фиг. 18 - пояснительный вид принципа работы первого примерного варианта осуществления в отношении оптической системы для обнаружения жизнедеятельности.

Фиг. 19 демонстрирует соотношение между картиной жидкокристаллического затвора и фотодетекторной ячейкой в первом примерном варианте осуществления оптической системы для обнаружения жизнедеятельности.

Фиг. 20 - пояснительный вид принципа работы в отношении применяемого варианта осуществления оптической системы для обнаружения жизнедеятельности.

Фиг. 21 - пояснительный вид конфигурации фотодетектора в применяемом варианте осуществления оптической системы для обнаружения жизнедеятельности.

Фиг. 22 - пояснительный вид детализированной оптической конфигурации в отношении применяемого варианта осуществления оптической системы для обнаружения жизнедеятельности.

Фиг. 23 - пояснительный вид, иллюстрирующий способ обнаружения локального изменения свойства ядерного магнитного резонанса в живом объекте с высокой скоростью.

Фиг. 24 - пояснительный вид в отношении способа обнаружения положения, где свойство ядерного магнитного резонанса изменяется.

Фиг. 25 - пояснительный вид, иллюстрирующий соотношение между выражением лица и эмоциональной реакцией.

Фиг. 26 - пояснительный вид способа для получения информации жизнедеятельности из движения мимической мышцы.

Фиг. 27 - пояснительный вид шаблона излучения света для света освещения для обнаружения жизнедеятельности при обнаружении жизнедеятельности.

Фиг. 28 - пояснительный вид надлежащего диапазона длин волны для обнаружения/управления жизнедеятельностью в настоящем примерном варианте осуществления/применяемом варианте осуществления.

Фиг. 29 - пояснительный вид механизма гидролиза АТФ миозиновой АТФазой.

Фиг. 30 - вид, поясняющий причину, по которой длина волны полосы поглощения изменяется в зависимости от того, с каким остатком лизина связан водород.

Фиг. 31 - пояснительный вид соотношения между партнером по водородной связи и свойством потенциала ангармонических колебаний.

Фиг. 32 - пояснительный вид примерного сигнал обнаружения, связанного с движением мимической мышцы.

Фиг. 33 - пояснительный вид соотношения между положением мимической мышцы, которая сокращается на лице, и выражением лица.

Фиг. 34 - пояснительный вид позиционного соотношения между обнаружимым диапазоном и целью обнаружения для секции обнаружения жизнедеятельности.

Фиг. 35 - пояснительный вид способа 1 измерения жизнедеятельности в применяемом варианте осуществления.

Фиг. 36 - пояснительный вид способа 2 измерения жизнедеятельности в применяемом варианте осуществления.

Фиг. 37 - пояснительный вид конфигурации в устройстве управления жизнедеятельностью в настоящем примерном варианте осуществления.

Фиг. 38 - пояснительный вид применяемого варианта осуществления устройства управления жизнедеятельностью.

Фиг. 39 - пояснительный вид воротного механизма потенциалозависимого ионного канала и способа управления им извне.

Описание вариантов осуществления

Оглавление, которое обеспечивает обзор описанных ниже вариантов осуществления, приведено до описаний вариантов осуществления. Кроме того, описанные ниже варианты осуществления относятся к способу измерения жизнедеятельности, устройству измерения жизнедеятельности, способу передачи сигнала обнаружения жизнедеятельности или услуге на основании информация жизнедеятельности.

2] Модель потенциала действия в отношении нейрона

2.1) Структурная особенность нейронной мембраны на основании вспомогательной информации

2.2) Электромагнитный анализ в отношении потенциала действия

2.3) Модель накопления заряда на обеих поверхностях нейронной мембраны в случае потенциалов действия и покоя

2.4) Концентрации ионов в цитоплазме и внеклеточной жидкости, которые описаны во вспомогательной информации

2.5) Молекулярные структуры фосфолипидов и положения присоединения ионов в фосфолипидах

3] Оценочные характеристики инфракрасного спектра на основании модели потенциала действия

3.1) Способ вычисления с помощью программы квантохимического моделирования

3.2) Модель присоединения иона Cl^- к группе -N⁺(CH₃)₃ и оценка по волновому числу соответствующей полосы поглощения

3.5) Изменение инфракрасного спектра на основании модели присоединения иона К⁺ к фосфолипиду

4] Оценочные характеристики ближнего инфракрасного спектра на основании модели потенциала действия

4.2) Описательный обзор первоначального способа вычисления на основании ангармонических колебаний

4.3) Уравнение Шредингера, указывающее конкретные нормальные колебания

4.5) Получение вероятности перехода по Эйнштейну

4.6) Подстановка результатов оценки из программы квантохимического моделирования

4.6.1) Метод численного анализа с помощью программы квантохимического моделирования

4.6.2) Оценивание ангармонического потенциала

4.6.3) Оценивание характеристик дипольного момента

4.6.4) Длины волны поглощения света и светопоглощательные способности соответствующих полос поглощения

4.7) Рассмотрение обнаружимого диапазона в настоящем примерном варианте осуществления

5] Оценка спектральных характеристик ЯМР на основании модели потенциала действия

5.1) Изменение спектральной характеристики ЯМР и оценочные значения химического сдвига в отношении потенциала действия

5.1.1) Перспектива изменения спектральных характеристик ЯМР в отношении потенциала действия

5.1.2) Способ вычисления с помощью другой программы квантохимического моделирования

5.1.3) Оценивание значений химического сдвига в спектральных характеристиках ЯМР

5.2) Рассмотрение измеримого диапазона в настоящем примерном варианте осуществления

6] Технические признаки способа обнаружения/управления жизнедеятельностью и способа измерения жизнедеятельности в настоящем примерном варианте осуществления

6.1) Содержание жизнедеятельности, подлежащей измерению, и признаки способа обнаружения/управления жизнедеятельностью

6.1.3) Жизнедеятельность в живом объекте от поверхностного участка до очень глубокого участка, рассматриваемая как цель обнаружения/управления

6.2) Способ выравнивания и сохранения точки обнаружения/управления жизнедеятельностью

6.2.1) Способ задания позиции обнаружения путем обнаружения изображения в сечении, включающего в себя точку обнаруж