EP3614906A1 - Procede et dispositif de transduction physio-sensorielle - Google Patents

Procede et dispositif de transduction physio-sensorielle

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Publication number
EP3614906A1
EP3614906A1 EP18715020.6A EP18715020A EP3614906A1 EP 3614906 A1 EP3614906 A1 EP 3614906A1 EP 18715020 A EP18715020 A EP 18715020A EP 3614906 A1 EP3614906 A1 EP 3614906A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pattern
time
signal
sensory
parameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP18715020.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Alain Destexhe
Luc FOUBERT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Publication of EP3614906A1 publication Critical patent/EP3614906A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
    • A61B5/372—Analysis of electroencephalograms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/40—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system
    • A61B5/4058—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system for evaluating the central nervous system
    • A61B5/4064—Evaluating the brain
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7271—Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A61B5/7278—Artificial waveform generation or derivation, e.g. synthesizing signals from measured signals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7271—Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A61B5/7282—Event detection, e.g. detecting unique waveforms indicative of a medical condition
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient; User input means
    • A61B5/7405—Details of notification to user or communication with user or patient; User input means using sound
    • A61B5/7415—Sound rendering of measured values, e.g. by pitch or volume variation

Definitions

  • the present invention relates to the fields of signal processing and sensory stimulation.
  • the present invention relates to a method and a device for transducing a physiological signal into a sensory signal.
  • the physiological signal may be representative of a brain activity of a human being and the sensory signal may be an acoustic signal.
  • the sensory signal may be an acoustic signal.
  • Methods and devices for stimulating brain waves of an individual from a signal for measuring brain activity of that individual are known.
  • predefined patterns are identified in a physiological signal, in particular for identifying slow brain waves representative of a sleep state.
  • These slow waves typically have a frequency of between 0.3 and
  • the acoustic signal consists of a pink noise pulse or a signal of great duration in front of a period of the slow wave.
  • the acoustic signal is synchronized with a pattern identified in the physiological signal.
  • An object of the present invention is to improve, with respect to the state of the prior art, the transcription of a physiological signal - in particular representative of a cerebral activity - in the form of a sensory-acoustic signal or other - noticeable by a human user.
  • a first aspect of the invention relates to a physio-sensory transduction method comprising:
  • a generation of a sensory signal associated with this pattern comprising:
  • a modulation of the sensory signal as a function of a temporal envelope associated with this pattern having at least one envelope parameter determined as a function of the at least one pattern parameter.
  • Such a method makes it possible to improve, with respect to the state of the prior art, the transcription of a physiological signal into a sensory signal by the parameterization of the pattern (s) detected in the physiological signal and the generation of a determined sensory signal. depending on this setting.
  • such a succession of sensory signals can be generated so as to respect the temporal arrangement of such a succession of patterns detected in the physiological signal.
  • three successive patterns detected in the physiological signal will preferably give rise to three sensory signals associated with these patterns and generated both in the same order and respecting the temporal gaps of the patterns as detected in the physiological signal.
  • the time at which each of these sensory signals is generated does not constitute a sensory signal parameter, that is, ie does not constitute a parameter specific to a given sensory signal.
  • the time at which each of these sensory signals is generated constitutes a parameter that governs the temporal arrangement of these sensory signals.
  • the time at which each of these sensory signals is generated does not constitute an intra-sensory parameter but constitutes a parameter inter sensory signals.
  • a sensory signal parameter is a sensory intra-signal parameter.
  • the physiological signal is representative of a brain activity of the body, which can for example be measured by electroencephalography, or any other brain activity recording technique.
  • the physiological signal is representative of a cardiac or respiratory or ocular or muscular activity of the body.
  • the sensory signal is an acoustic signal (acoustic wave having for example for signal parameter a duration and / or one or more frequencies and / or an intensity of this or these frequencies), audible by a human being.
  • acoustic signal acoustic wave having for example for signal parameter a duration and / or one or more frequencies and / or an intensity of this or these frequencies
  • the sensory signal can be:
  • a visual signal image or light having for example as signal parameter a duration and / or an intensity or amplitude and / or a frequency or wavelength (of each pixel in the case of an image)) or
  • olfactory odor having for example as a signal parameter a duration and / or an intensity or amplitude and / or a perfume
  • the organism is a human being
  • the physiological signal is representative of a brain activity of said human being
  • the sensory signal is an acoustic signal.
  • the one or more patterns detected in the physiological signal may be representative of a deep sleep state.
  • the or the patterns detected may in this case consist of wave frequencies between 0.3 and 5 Hz called delta waves.
  • the detection of one or more patterns in the physiological signal can be performed according to any known procedure.
  • the detection of a pattern may include:
  • a validation test according to which a pattern is detected if the time elapsed between said first and second times is greater than or equal to a predetermined duration.
  • the at least one pattern parameter may result from a calculation or a measurement of:
  • said pattern start time may preferably consist of said first time at which an amplitude of the physiological signal becoming greater than or equal to said first predetermined amplitude is detected.
  • the generation of the sensory signal associated with this pattern may comprise said modulation of this sensory signal as a function of said temporal envelope associated with this pattern, the at least one envelope parameter being able to comprise :
  • said temporal envelope can be an envelope of the "ADSR” type - the acronym for "Attack Decay Sustain Release” (or “Attack Fall Maintenance Extinction”).
  • the temporal envelope may be an "AR” or "ASR” or ADR type envelope.
  • the release time may furthermore correspond to a time elapsed from:
  • the duration of decline may furthermore correspond to a time elapsed until:
  • the at least one envelope parameter may include the driving amplitude, the driving time and the extinguishing time.
  • the amplitude of attack may depend on the maximum amplitude of the physiological signal in this pattern, and / or
  • the duration of attack may depend on the duration of rise, and / or the duration of extinction may depend on the duration of descent.
  • the generation of the sensory signal associated with this pattern may comprise said modulation of this sensory signal as a function of said temporal envelope associated with this pattern
  • the at least one pattern parameter may comprise a maximum amplitude of the physiological signal in this pattern
  • the at least one envelope parameter can comprise:
  • an attack amplitude being a function of said maximum amplitude of the physiological signal in this pattern, and / or
  • the attack amplitude may be proportional to the maximum amplitude.
  • the attack duration may be inversely proportional to the maximum amplitude.
  • the generation of the sensory signal may comprise said determination of at least one sensory signal parameter, the at least one sensory signal parameter may include:
  • the at least one pattern parameter may comprise a maximum amplitude of the physiological signal in this pattern
  • o may be filtered with a filter having a cut-off frequency depending on said maximum amplitude of the physiological signal in this pattern, the filter being for example a low-pass or high-pass filter, and / or
  • o can oscillate with a frequency depending on said maximum amplitude of the physiological signal in this pattern, and / or
  • o may have an amplitude depending on said maximum amplitude of the physiological signal in this pattern.
  • the at least one sensory signal parameter may vary depending on a variation of the at least one pattern parameter, the at least one pattern parameter preferably being a maximum amplitude of the physiological signal in this pattern.
  • the at least one sensory signal parameter may comprise an oscillation frequency and / or a cutoff frequency and / or an amplitude.
  • each pattern may include as a pattern parameter a pattern start time
  • each sensory signal generated for each pattern detected may include a time of initiation of this sensory signal, the time elapsed between the initiation time of each pair of contiguously generated sensory signals that may be proportional or equal to the time elapsed between the pattern start time of each pair of patterns detected contiguously.
  • the temporal dynamics of the sum of the sensory signals generated can be in adequacy with the temporal dynamics of the physiological signal.
  • each pattern may further comprise as a pattern parameter a pattern end time, wherein each sensory signal generated for each pattern detected may further include an expiration time of that sensory signal, the amplitude of each sensory signal generated for each detected pattern that can be constant between the initiation time and the expiration time of this sensory signal.
  • the generation of said sensory signal is performed in a delayed manner with respect to the acquisition of the physiological signal.
  • the generation of the sensory signal or signals may be preceded by a recording of computer data or a digital or electronic or electrical or analog signal (for example a sound file) allowing the subsequent generation of the sensory signal or signals.
  • the detection of the one or more patterns, the extraction of said at least one pattern parameter, and the generation of said sensory signal can be performed in real time with respect to the acquisition of the physiological signal.
  • real time it is meant that the physiological signal processing (or the various steps concerned) is performed so that the modulation of the sensory signal generated is representative of the physiological signal acquired at the same time, at the time of implementation. implementation of the processing steps.
  • the sensory signal when the sensory signal is modulated so that the amplitude of this sensory signal is non-zero only between the pattern start time and the pattern end time for a given pattern, the sensory signal will have a non-zero amplitude synchronously with the presence of such a pattern in the physiological signal, with a time offset corresponding to the time of completion of the pattern detection, pattern parameter extraction, and generation steps of the sensory signal.
  • the sensory signal generated may be a periodic function (possibly modulated or not by an envelope) or non-periodic function.
  • no step is implemented to transform the physiological signal from a time domain to a frequency domain.
  • a second aspect of the invention relates to a physio-sensory transduction device comprising:
  • an acquisition means arranged and / or programmed to acquire a physiological signal of an organism
  • detection means arranged and / or programmed to detect one or more patterns in the physiological signal
  • an extraction means arranged and / or programmed to extract from each detected pattern at least one pattern parameter
  • this generation system arranged and / or programmed to generate a sensory signal for each detected pattern, this generation system comprising:
  • a determination means arranged and / or programmed to determine at least one parameter of the sensory signal as a function of the at least one pattern parameter
  • / or modulating means arranged and / or programmed to modulate the sensory signal by function of a temporal envelope associated with this pattern having at least one envelope parameter determined according to the at least one pattern parameter.
  • the device can be arranged and / or programmed so that:
  • the organism can be a human being
  • the physiological signal is representative of a brain activity of said human being
  • the sensory signal is an acoustic signal
  • the detection means can be arranged and / or programmed to:
  • the detection means may comprise a calculator or a measurement tool arranged and / or programmed to produce, for each pattern detected, a calculation or a measurement of:
  • the modulation means may be arranged and / or programmed so that the at least one envelope parameter comprises:
  • the modulating means may be arranged and / or programmed so that the at least one envelope parameter comprises the driving amplitude, the driving duration and the extinction duration.
  • the amplitude of attack may depend on the maximum amplitude of the physiological signal in this pattern, and / or
  • the duration of attack may depend on the duration of rise, and / or
  • the duration of extinction can depend on the duration of descent.
  • the device may comprise the modulation means, the device being able to be arranged and / or programmed so that for each detected pattern: the at least one pattern parameter comprises a maximum amplitude of the physiological signal in this pattern,
  • the at least one envelope parameter comprises:
  • an attack amplitude being a function of said maximum amplitude of the physiological signal in this pattern, and / or
  • the device may comprise the determination means and be arranged and / or programmed so that, for each detected pattern, the at least one sensory signal parameter comprises:
  • the device may be arranged and / or programmed so that for each detected pattern:
  • the at least one pattern parameter comprises a maximum amplitude of the physiological signal in this pattern
  • o is filtered with a filter of the device, this filter having a cut-off frequency being a function of said maximum amplitude of the physiological signal in this pattern, the filter being for example a low-pass or high-pass filter, and / or o oscillates with a frequency which is a function of said maximum amplitude of the physiological signal in this pattern, and / or
  • o has an amplitude which is a function of said maximum amplitude of the physiological signal in this pattern.
  • the device may comprise a filter arranged and / or programmed to filter the sensory signal, the filter may have a cutoff frequency depending on said maximum amplitude, the filter being for example a low-pass filter or high pass.
  • the device may be arranged and / or programmed so that, for each detected pattern, the at least one sensory signal parameter varies as a function of a variation of the at least one pattern parameter, the at least one pattern parameter preferably being a maximum amplitude of the physiological signal in that pattern.
  • the device may be arranged and / or programmed to detect a plurality of patterns in the physiological signal, each pattern may include as a pattern parameter a pattern start time, each sensory signal generated for each pattern detected may include a time of initiation of this sensory signal, the time elapsed between the initiation time of each pair of contiguously generated sensory signals being proportional or equal to the elapsed time between the pattern start time of each pair of detected patterns of contiguous manner.
  • the device may be arranged and / or programmed such that each pattern further comprises as a pattern parameter a pattern end time, each sensory signal generated for each detected pattern may further include a time expiration of this sensory signal, the amplitude of each sensory signal generated for each pattern detected being constant between the initiation time and the expiration time of this sensory signal.
  • the generation system may furthermore comprise a retarder arranged and / or programmed to generate the sensory signal in a delayed manner with respect to the acquisition of the physiological signal.
  • the generation system may be a real-time generator arranged and / or programmed to detect the pattern (s), extract from said at least one pattern parameter, and generate said sensory signal in real time with respect to the acquisition of the physiological signal.
  • the generation system can be arranged and / or programmed so that the sensory signal generated is a periodic function.
  • the device may be arranged and / or programmed to implement no step for transforming the physiological signal from a time domain to a frequency domain.
  • FIG. 1 shows a physiological signal recorded by electroencephalography on a human subject in deep sleep
  • FIG. 2 shows part of the physiological signal of FIG. 1
  • FIG. 3 shows an example of envelope of the "ADSR" type
  • - Figure 4 is a diagram showing the main steps of the method according to the invention in a first implementation variant
  • FIG. 5 is a diagram representing the main steps of the method according to the invention in a second variant of implementation
  • FIGS. 6 to 8 are diagrams representing different combinations of steps making it possible to generate a sensory signal according to the invention.
  • FIG. 9 shows a physiological signal recorded by electroencephalography on a waking human subject
  • FIG. 10 shows part of the physiological signal of FIG. 9
  • FIG. 11 shows a series of sensory signals generated according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 12 shows a series of sensory signals generated according to a second mode of implementation of the invention
  • FIG. 13 shows a series of sensory signals generated according to a third mode of implementation of the invention.
  • FIG. 14 shows a series of sensory signals generated according to a fourth mode of implementation of the invention.
  • variants of the invention comprising only a selection of characteristics described, isolated from the other characteristics described, even if this selection is isolated within a sentence comprising these other characteristics, if this selection of characteristics is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the state of the prior art.
  • This selection comprises at least one characteristic, preferably functional without structural details, or with only a part of the structural details if this part alone is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the state of the prior art .
  • the present invention typically aims to transcribe a physiological signal in the form of a sensory signal perceptible to a human user.
  • the physiological signal is preferably representative of human brain activity.
  • the physiological signal is a temporal signal, it is a signal that is a function of a time.
  • the physiological signal has a temporal dynamic, that is, it varies over time.
  • FIG. 1 A first example of a physiological signal 10 is shown in FIG. 1.
  • the signal 10 of FIG. 1 was obtained using a electroencephalogram recording the brain activity of a human being in deep sleep.
  • FIG. 9 A second example of a physiological signal 11 is shown in FIG. 9.
  • the signal 11 of FIG. 9 was obtained by means of an electroencephalogram recording the brain activity of a human being in the waking state.
  • These different cognitive states are characterized by the presence of waves that oscillate at specific frequencies.
  • the brain can generate waves, called delta waves, with a frequency between 0.3 and 4 Hz.
  • the brain can generate waves, called beta waves, typically having a frequency greater than 14 Hz.
  • the present invention is not limited to the acquisition or treatment of delta or beta waves and may be based on an acquisition of a physiological signal representative of a physiological activity - for example cerebral, cardiac, respiratory, ocular, or still muscular - from any organism - for example an animal or a human being.
  • This organism especially when it is an animal or a human being, can be placed in any cognitive state - for example in a state of deep or paradoxical sleep or awakening or relaxation.
  • the method according to the invention is a physio-sensory transduction method comprising an acquisition step E1 of a physiological signal, for example a physiological signal 10 or 11 as represented in FIG. or 9.
  • a physiological signal for example a physiological signal 10 or 11 as represented in FIG. or 9.
  • ACQ SGI means "acquisition of the physiological signal”.
  • Such an acquisition step E1 is carried out using a physio-sensory transduction device comprising an acquisition means arranged and / or programmed to acquire a physiological signal of an organism (not shown).
  • the method according to the invention comprises a detection of one or more patterns in the physiological signal.
  • the detection step E20 is carried out as and when the acquisition E1 of the physiological signal is made, which is illustrated by the loop RI on the diagram of this FIG. 4.
  • "DET PAT” means "pattern detection", it being understood that the pattern detected is a pattern present in a part of the physiological signal that has just been acquired.
  • the detection step E21 is performed after complete El acquisition of the physiological signal.
  • box E21 of the diagram of FIG. 5, which corresponds to the pattern detection step "DET PAT / ' " means "pattern detection", it being understood that the detected pattern is a / ' -th pattern present in the acquired physiological signal.
  • one or more patterns can be detected in the physiological signal after partial acquisition of this signal.
  • Figure 2 shows part of the signal 10 of Figure 1 (part indicated by a rectangle in Figure 1).
  • Figure 2 shows a pattern 100 which will be taken as an example to describe the invention thereafter.
  • the pattern 100 is in this example representative of a deep sleep state and corresponds to a delta wave.
  • Figure 10 shows a portion of the signal 11 of Figure 9 (indicated by a rectangle in Figure 9).
  • several patterns of the signal 11 are designated by solid circles located above a maximum amplitude of each of these patterns.
  • the patterns of Figure 10 are, in this example, representative of a waking state and correspond to beta waves.
  • the physio-sensory transducer comprises sensing means arranged and / or programmed to detect one or more patterns in the physiological signal (not shown).
  • the detection E20 or E21 of a pattern 100 comprises the substeps SE1, SE2 and SE3 described below with reference to FIG.
  • the substep SE1 comprises a detection of the amplitude of the physiological signal 10 becoming greater than or equal to a first predetermined amplitude asl in a first time tsl.
  • the first amplitude asl can have a value of 7 pV.
  • FIG. 2 shows that said first time ts1 is typically after a start time of the pattern t1, which makes it possible to optimize the detection process by limiting the number of false detections.
  • the substep SE2 comprises a detection of the amplitude of the physiological signal 10 becoming lower than a second predetermined amplitude as2 in a second time ts2.
  • the second amplitude as2 may have a value of 0.89 pV.
  • the value of the thresholds asl and as2 may be proportional to a standard deviation of the physiological signal 10.
  • Sub-step SE3 comprises a validation test according to which a pattern 100 is detected if the time elapsed between said first ts1 and second time ts2 is greater than or equal to a predetermined duration.
  • this predetermined duration may have a value of 100 ms.
  • the method comprises an extraction of at least one pattern parameter from this pattern 100 detected.
  • the extraction step E30 is carried out after the detection step for the pattern 100 detected during this last detection step.
  • "BY PAT" means "pattern setting”.
  • the extraction step E31 is carried out after the step of detecting the motif / ' -th pattern 100 detected in the physiological signal.
  • box E31 of the diagram of FIG. 5, which corresponds to the step of extracting at least one pattern parameter "PAR PAT / ' " means "pattern parameterization", it being understood that the parameterized pattern is ⁇ / 'th pattern detected in the physiological signal.
  • the extraction step is performed by extraction means included in the device of the invention, this extraction means being arranged and / or programmed to extract from each detected pattern at least one pattern parameter.
  • the at least one pattern parameter results from a calculation or a measurement of:
  • a first derivative is defined as a ratio between an amplitude variation over a time variation.
  • the first derivative of the physiological signal 10 between said pattern start time t1 and said maximum amplitude time t2 corresponds to the ratio between:
  • the first derivative of the physiological signal 10 between said maximum amplitude time t2 and said pattern end time t3 corresponds to the ratio between:
  • a second derivative is defined as a variation of said first derivative on said corresponding time variation.
  • the maximum amplitude a2 of the physiological signal 10 in the pattern 100 may be 27 pV
  • the rise time may be 268 ms
  • the descent time may be 348 ms.
  • the detection means comprises a calculator or a measurement tool arranged and / or programmed to perform, for each detected pattern, said calculation or said measurement and to affect the result of this calculation or this measurement. auditing at least one reason parameter.
  • the method of the invention comprises, during the extraction step, a parameterization of the physiological signal 10 in the time domain.
  • no step is implemented to transform the physiological signal from a time domain to a frequency domain.
  • the method according to the invention does not perform any processing step to obtain a frequency representation of the physiological signal in order to extract the pattern parameter (s).
  • the pattern parameter s
  • at least one and preferably all the pattern parameters are extracted from the physiological signal in the time domain.
  • the sensory signal can be generated so as to transcribe the physiological signal in a relatively faithful manner from a perceptual point of view, in particular from the point of view of the temporal perception.
  • a sensory signal is generated.
  • This sensory signal is preferably a signal or an acoustic wave but may alternatively or complementarily be a signal or a wave of any other nature (visual, tactile, olfactory ...) provided it is perceptible by said body.
  • the sensory signal is preferably a periodic function.
  • the sensory signal may consist of a sinusoidal wave or a sum of sinusoids.
  • the method of the invention comprises a generation of a sensory signal associated with this pattern 100 by means of a generation system arranged and / or programmed to generate such a signal.
  • the step E40 for generating a sensory signal is performed after the extraction step E30.
  • "GEN SG2" means "generation of a sensory signal”.
  • the step E41 for generating a sensory signal is carried out after the extraction step E31.
  • the box diagram of Figure 5 which corresponds to the generating step, "GEN SG2 / '' means 'generating a sensory signal", it being understood that the generated sensory signal is associated with ⁇ /' th pattern detected in the physiological signal during step E21.
  • the generation step E40 can comprise different sub-steps. Various combinations of substeps of step E40 are illustrated in FIGS. 6 to 8 with reference to the embodiment of FIG. 4. These various combinations can of course be applied to the embodiment of FIG. 5 or to any other mode. embodiment according to the invention.
  • the generation step E40 comprises a determination E401 of at least one parameter of the sensory signal as a function of the at least one pattern parameter extracted during the step E30.
  • BY SG2 means "determination of at least one parameter of the sensory signal”.
  • the sensory signal is generated as such using the generation system (not shown), this effective generation being illustrated by the box E408 in the diagram of FIG. 6.
  • SG2 means "actual generation of the sensory signal”.
  • the at least one sensory signal parameter is for example an oscillation frequency and / or a cutoff frequency and / or an amplitude.
  • the generation system comprises a determination means arranged and / or programmed to determine at least one parameter of the sensory signal as a function of the at least one pattern parameter (not shown).
  • the generation step E40 comprises an E403 modulation of the sensory signal as a function of a time envelope associated with the pattern processed in the steps E20 and E30.
  • Such a time envelope consists of a specific signal constructed to modulate a sensory signal.
  • time envelope 200 An example of time envelope 200 is shown in FIG.
  • a time envelope 200 may be associated with this pattern 100 and have at least one envelope parameter determined according to the at least one pattern parameter.
  • the at least one pattern parameter is not assigned to one or more parameters of the sensory signal as such, but
  • the at least one pattern parameter determines at least one envelope parameter, which envelope serves to modulate the sensory signal.
  • the generation step E40 comprises a substep of determination E402 of at least one envelope parameter.
  • BY SG3 means "determination of at least one envelope parameter”.
  • the sensory signal is modulated by the time envelope 200 and this modulated sensory signal is then generated as such.
  • This generation of modulated sensory signal is illustrated by the box E403 in the diagram of FIG. 7.
  • "SG2 + SG3" means "generation of the sensed signal modulated by the temporal envelope”.
  • the generation system comprises a modulating means arranged and / or programmed to modulate the sensory signal as a function of a temporal envelope associated with the pattern being the subject of the generation of this sensory signal, this temporal envelope having at least one envelope parameter determined according to the at least one pattern parameter.
  • the sensory signal generation according to the diagram of FIG. 8 combines the two approaches of FIGS. 6 and 7.
  • the generation step E40 can thus comprise at the same time:
  • SG2 + SG3 means "generation of the sensory signal modulated by the temporal envelope", it being understood that the sensory signal is itself parameterized according to the at least one parameter pattern.
  • the generation system may comprise an amplifier, one or more oscillators, for example:
  • a monophonic oscillator capable of generating a sine, triangle, square wave, etc.
  • the device of the invention can implement analog and / or digital technologies.
  • FIG. 3 shows an envelope of the ADSR type.
  • ADSR comprises the following four successive phases: attack, decline (also called fall), maintenance (also called maintenance) and relaxation (also called extinction).
  • the at least one envelope parameter may comprise:
  • attack duration corresponding to a time elapsed between a start time t20 of this time envelope 200 and a time of maximum amplitude t21, and for example proportional or equal to the duration of rise of the associated pattern, or proportional to the maximum amplitude of the associated pattern,
  • a release duration corresponding to a time elapsed from a time of end of holding time t23 to an end time t24 of time envelope 200, and for example proportional to the maximum amplitude or to the duration of descent the associated motive
  • a holding amplitude a22 and for example proportional to the maximum amplitude of the associated pattern
  • a duration of maintenance corresponding to a time elapsed between the end-of-decline time t22 (which corresponds in this case to the maintenance start time) and a start time of release t23 (which corresponds in this case to the end time of holding time), and for example proportional to the maximum amplitude or the duration of descent of the associated pattern,
  • a total duration corresponding to a time elapsed between the start time t20 and the end of decline time t22 and for example proportional or equal to the total duration of the associated pattern, or proportional to the maximum amplitude of the associated pattern.
  • the amplitude a22 may have the value of two thirds of the amplitude a21, and / or
  • the decay time and the release time can each be half of the hold time.
  • envelope parameters can be defined by a value defined by default in the device according to the invention.
  • the preceding description essentially explains the generation of a sensory signal associated with a pattern detected in a physiological signal.
  • a physiological signal generally comprises several patterns that can each give rise to a generation of a proper sensory signal.
  • the physiological signal is read as and when it is acquired (loop RI).
  • this pattern is in detected principle E20 triggering the realization of steps E30 and E40.
  • a sensory signal associated with this pattern is thus generated. Therefore, the presence of several patterns in different parts of the physiological signal results in a successive generation of sensory signals associated with these different patterns.
  • the detection steps E20 of the pattern (es), extraction E30 of said at least one pattern parameter, and generation E40 of said sensory signal can thus be performed in real time with respect to the acquisition E1 of the physiological signal.
  • the generation system can be a real-time generator arranged and / or programmed to detect the pattern or patterns, extracting from the at least one pattern parameter, and generating said sensory signal in real time with respect to the acquisition of the physiological signal .
  • the physiological signal is acquired in a preliminary or independent El step. For each pattern / 'detected in the physiological signal during the step E21, there is provided the E31 and E41 steps. A sensory signal associated with each pattern / ' is thus generated.
  • each pattern is treated separately, either iteratively as illustrated by the loop R2, or in parallel (not shown). Therefore, the presence of several patterns in different parts of the physiological signal results in a generation of sensory signals associated with these different patterns.
  • the sensory signals associated with the patterns detected are successively generated in real time or possibly through an intermediate recording in a computer data memory or a digital or electronic or electrical or analog signal (eg a sound file) allowing the subsequent generation of each sensory signal.
  • the detected patterns are processed in parallel, or when they are generated after recording data in a memory, the sensory signals can be generated respecting or not the temporality of the patterns in the physiological signal.
  • the generation of a sensory signal can therefore be performed in a delayed manner with respect to the acquisition of the physiological signal.
  • the generation system may comprise an arranged retarder and / or programmed to generate the sensor signal in a delayed manner with respect to the acquisition of the physiological signal.
  • each pattern 100 comprises as a pattern parameter said pattern start time t1, and that each sensory signal generated for each pattern detected includes a time of initiation of this sensory signal.
  • the time elapsed between the initiation time of each pair of contiguously generated sensory signals is proportional or equal to the time elapsed between the pattern start time t1 of each pair of patterns detected. contiguously.
  • the time envelope 200 comprises the following three envelope parameters: the attack amplitude a21, the attack duration and the extinction duration.
  • the attack amplitude a21 the attack amplitude of the envelope 200 associated with a given pattern 100:
  • the amplitude of attack a21 depends on - for example is proportional to - the maximum amplitude a2 of the physiological signal 10 in this pattern 100, and / or
  • the duration of attack depends on, for example, is proportional to the duration of rise, and / or
  • the duration of extinction depends on - for example is proportional to - the duration of descent.
  • each sensory signal 31, 32, 33 and 34 are generated and correspond respectively to four patterns successively detected in a physiological signal, for example the signal 10 of FIG. 1.
  • Each pattern 100 comprises as a pattern parameter a pattern end time t3 and each sensory signal generated for each pattern detected includes an expiration time of this sensory signal.
  • FIG. 11 shows that these four sensory signals 31, 32, 33 and 34 are respectively generated in an initiation time t31, t33, t35 and t37 and end respectively in an expiration time t32, t34, t36 and t38.
  • the amplitude, represented along the ordinate axis, of each sensory signal is constant between its initiation time and its expiration time.
  • the embodiment MDR11 thus illustrates a simple case in which each sensory signal has an identical amplitude whatever the shape of the pattern associated with this sensory signal - by hypothesis, it is assumed in this example that the patterns associated with the sensory signals 31, 32 , 33 and 34 have a different shape, and have for example a different maximum amplitude.
  • FIG 11 shows sensory signals 31, 32, 33 and 34 of different duration from one signal to another.
  • each of the sensory signals 31, 32, 33 and 34 has a duration identical to the duration of the pattern associated with it, the duration of a sensory signal being defined by the time elapsed between its time initiation (for example t31 for the signal 31) and its expiration time (for example t32 for the signal 31).
  • the embodiment MDR12 of FIG. 12 is similar to the embodiment MDR11, with the exception of the respective amplitude of the sensory signals 35, 36, 37 and 38 which is a function of - for example proportional to - the maximum amplitude physiological signal in the corresponding pattern. It can therefore be deduced from FIG. 12 that the maximum amplitude of the patterns associated with the sensory signals 35, 36, 37 and 38 is respectively smaller and smaller.
  • the respective amplitude of the sensory signals 35, 36, 37 and 38 could be inversely proportional to the maximum amplitude of the physiological signal in the corresponding pattern, or be a function of any other nature, for example a function of this maximum amplitude and / or one or more other pattern parameters.
  • Figure 13 shows another embodiment MDR13 in which four sensory signals 39, 40, 41 and 42 are generated.
  • the generation of the sensory signal associated with this pattern 100 comprises said modulation of this sensory signal as a function of said temporal envelope 200 associated with this pattern 100. Consequently, it can be seen that the modulated sensory signals 39, 40, 41 and 42 each have a profile that changes over time, in this case have an amplitude that changes over time due to the modulation of these signals by a temporal envelope. , in this example an envelope of the type AR (see above for a description of different types of envelope).
  • the at least one pattern parameter comprises a maximum amplitude a2 of the physiological signal 10 in this pattern 100
  • the at least one envelope parameter comprises an attack duration a21 being proportional to said maximum amplitude a2 physiological signal 10 in the pattern associated with the corresponding envelope.
  • the sensory signals 39, 40, 41 and 42 are respectively generated in an initiation time t39, t42, t45 and t48 and respectively end in an expiration time t41, t44, t47 and t50. These signals respectively have a time of maximum amplitude t40, t43, t46 and t49.
  • the maximum amplitude reached by each of the sensory signals 39, 40, 41 and 42 is identical in absolute value from one signal to the other but occurs after a rise time different from one signal to the other.
  • the rise time is defined by the time elapsed between the initiation time (for example t39 for the signal 39) and the time of maximum amplitude (for example t40 for the signal 39).
  • the driving time envelope parameter is replaced by an envelope parameter comprising an amplitude of attack a21. proportional to said maximum amplitude a2 of the physiological signal in the pattern associated with the corresponding envelope.
  • the embodiment MDR14 of FIG. 14 combines the two last embodiments that have just been described: the temporal envelope modulating each sensory signal has envelope parameters for both the attack duration and the amplitude of the envelope. 'attack. Moreover, in the embodiment MDR14, the temporal envelope implemented is of the ADSR type.
  • the sensory signals 43, 44, 45 and 46 of FIG. 14 respectively have:
  • an expiration time t55, t57, t61 and t65 (in this example, the expiration time of the signals 43, 44 and 45 respectively correspond to the initiation time of the signals 44, 45 and 46),
  • a release start time t54, t56 (for the signal 44, the release start time corresponds to the maximum amplitude time of this signal), t60 and t64.
  • FIG. 14 shows that successively generated sensory signals can reach a maximum amplitude different from one signal to another, this maximum amplitude being able to occur after a rise time that is different from one signal to the other, thanks to to a setting as described above.
  • the at least one pattern parameter comprises a maximum amplitude a2 of the physiological signal 10 in this pattern 100, and the sensory signal is filtered with a filter having a cutoff frequency being function of said maximum amplitude a2 of the physiological signal 10 in this pattern 100.
  • the at least one pattern parameter comprises a maximum amplitude a2 of the physiological signal 10 in this pattern 100, and the sensory signal can:
  • the at least one sensory signal parameter varies as a function of a variation of the at least one pattern parameter, the at least one pattern parameter being preferably a maximum amplitude a2 of the physiological signal 10 in this pattern 100.
  • the at least one sensory signal parameter may comprise an oscillation frequency and / or a cutoff frequency and / or an amplitude.
  • the method may comprise a step of detecting all the patterns contained in a physiological signal followed by a classification step for selecting detected patterns representative of a particular cognitive state.
  • a classification step may be useful in particular in a situation in which the chosen pattern detection criteria are capable of detecting patterns representative of different cognitive states that are to be distinguished. This could be the case after acquisition of a physiological signal representing brain activity for a prolonged period such as a night.
  • the physiological signal may be representative of a brain activity of the body (alpha waves, beta, delta, etc.) or a cardiac or respiratory or ocular or muscle activity of the body of a body. animal or human being.
  • the physiological signal is not invasively acquired in this animal or human, for example not by means of an intracerebral probe.
  • the sensory signal may be an acoustic or visual or tactile or olfactory or taste signal.
  • the sensory signal is preferably received (for example, listened to) by the same animal or human from which the physiological signal is derived. This is called a "personalized" sensory signal.
  • This sensory signal can be replayed in a personalized way, to the same individual who has produced the sensory signal, or more generally to another user.

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Abstract

L'invention propose un procédé et un dispositif permettant de transcrire un signal physiologique, typiquement représentatif d'une activité cérébrale, sous la forme de signaux sensoriels perceptibles par un utilisateur humain, typiquement des signaux acoustiques. Pour ce faire, un signal physiologique est acquis (E1) puis analysé de manière à y détecter (E20) des motifs qui sont ensuite paramétrés (E30) dans le domaine temporel. Un ou plusieurs paramètres de ces motifs sont utilisés pour déterminer un ou plusieurs paramètres des signaux sensoriels générés (E40) et/ou pour déterminer un ou plusieurs paramètres d'enveloppes temporelles utilisées pour moduler les signaux sensoriels. Application en particulier à la transduction neuro-acoustique.

Description

« Procédé et dispositif de transduction physio-sensorielle »
Domaine technique
La présente invention se rapporte aux domaines du traitement du signal et de la stimulation sensorielle.
Plus spécifiquement, la présente invention concerne un procédé et un dispositif de transduction d'un signal physiologique en un signal sensoriel . De manière non limitative, le signal physiologique peut être représentatif d'une activité cérébrale d'un être humain et le signal sensoriel peut être un signal acoustique. État de la technique antérieure
On connaît des procédés et dispositifs destinés à stimuler des ondes cérébrales d'un individu à partir d'un signal de mesure d'une activité cérébrale de cet individu.
Par exemple, dans la demande de brevet FR 3 039 773 Al, des motifs prédéfinis sont identifiés dans un signal physiologique, en particulier pour identifier des ondes cérébrales lentes représentatives d'un état de sommeil .
Ces ondes lentes ont typiquement une fréquence comprise entre 0,3 et
5 Hz. À partir de ces motifs prédéfinis, un signal acoustique est émis. Le signal acoustique consiste en une impulsion de bruit rose ou en un signal de durée grande devant une période de l'onde lente. Pour stimuler les ondes cérébrales, le signal acoustique est synchronisé avec un motif identifié dans le signal physiologique.
Un but de la présente invention est d'améliorer, par rapport à l'état de la technique antérieure, la transcription d'un signal physiologique - en particulier représentatif d'une activité cérébrale - sous la forme d'un signal sensoriel - acoustique ou autre - perceptible par un utilisateur humain.
Exposé de l'invention
À cet effet, un premier aspect de l'invention concerne un procédé de transduction physio-sensorielle comprenant :
- une acquisition d'un signal physiologique d'un organisme (de préférence un être humain), et
- une détection d'un ou plusieurs motifs dans le signal physiologique, et comprenant en outre, pour chaque motif détecté :
- une extraction d'au moins un paramètre de motif à partir du motif détecté, et
- une génération d'un signal sensoriel associé à ce motif comprenant :
o une détermination d'au moins un paramètre du signal sensoriel en fonction de l'au moins un paramètre de motif, et/ou
o une modulation du signal sensoriel en fonction d'une enveloppe temporelle associée à ce motif ayant au moins un paramètre d'enveloppe déterminé en fonction de l'au moins un paramètre de motif.
Un tel procédé permet d'améliorer, par rapport à l'état de la technique antérieure, la transcription d'un signal physiologique en signal sensoriel par le paramétrage du ou des motifs détectés dans le signal physiologique et la génération d'un signal sensoriel déterminé en fonction de ce paramétrage.
Chaque motif détecté donnant lieu à son propre signal sensoriel, un signal physiologique comprenant une succession de motifs donnera lieu à une succession respective de signaux sensoriels.
De préférence, une telle succession de signaux sensoriels peut être générée de manière à respecter l'agencement temporel d'une telle succession de motifs détectés dans le signal physiologique. Par exemple, trois motifs successifs détectés dans le signal physiologique donneront de préférence lieu à trois signaux sensoriels associés à ces motifs et générés à la fois dans le même ordre et en respectant les écarts temporels des motifs tels que détectés dans le signal physiologique.
Lorsque sont successivement générés plusieurs signaux sensoriels, respectivement associés à plusieurs motifs successifs d'un signal physiologique, on considère dans la présente demande que le temps auquel est généré chacun de ces signaux sensoriels ne constitue pas un paramètre de signal sensoriel, c'est-à-dire ne constitue pas un paramètre propre à un signal sensoriel donné. En effet, le temps auquel est généré chacun de ces signaux sensoriels constitue un paramètre qui régit l'agencement temporel de ces signaux sensoriels. Pour cette raison, on considère dans la présente demande que le temps auquel est généré chacun de ces signaux sensoriels ne constitue pas un paramètre intra- signal sensoriel mais constitue un paramètre inter- signaux sensoriels. Autrement dit, on en entend dans la présente demande par défaut qu'un paramètre de signal sensoriel est un paramètre intra-signal sensoriel . De préférence, le signal physiologique est représentatif d'une activité cérébrale de l'organisme, qui peut par exemple être mesuré par électroencéphalographie, ou toute autre technique d'enregistrement de l'activité cérébrale.
Alternativement, le signal physiologique est représentatif d'une activité cardiaque ou respiratoire ou oculaire ou musculaire de l'organisme.
De préférence, le signal sensoriel est un signal acoustique (onde acoustique ayant par exemple pour paramètre de signal une durée et/ou une ou des fréquences et/ou une intensité de cette ou ces fréquences), audible par un être humain.
Alternativement, le signal sensoriel peut être :
- un signal visuel (image ou lumière ayant par exemple pour paramètre de signal une durée et/ou une intensité ou amplitude et/ou une fréquence ou longueur d'onde (de chaque pixel dans le cas d'une image)) ou
- tactile (pression mécanique ayant par exemple pour paramètre de signal une durée et/ou une force et/ou une amplitude de mouvement et/ou une fréquence de vibration), ou
- olfactif (odeur ayant par exemple pour paramètre de signal une durée et/ou une intensité ou amplitude et/ou un parfum), ou
- gustatif (goût ayant par exemple pour paramètre de signal une durée et/ou une intensité ou amplitude et/ou un parfum).
Dans un mode de réalisation préféré:
- l'organisme est un être humain,
- le signal physiologique est représentatif d'une activité cérébrale dudit être humain, et
- le signal sensoriel est un signal acoustique.
Dans un mode de réalisation, le ou les motifs détectés dans le signal physiologique peuvent être représentatifs d'un état de sommeil profond . Le ou les motifs détectés peuvent dans ce cas consister en des ondes de fréquence comprise entre 0,3 et 5 Hz appelées ondes delta.
La détection d'un ou plusieurs motifs dans le signal physiologique peut être réalisée suivant toute procédure connue. Par exemple, la détection d'un motif peut comprendre :
- une détection d'une amplitude du signal physiologique devenant supérieure ou égale à une première amplitude prédéterminée en un premier temps ;
- une détection de l'amplitude du signal physiologique devenant inférieure à une deuxième amplitude prédéterminée en un deuxième temps ;
- un test de validation selon lequel un motif est détecté si la durée écoulée entre lesdits premier et deuxième temps est supérieure ou égale à une durée prédéterminée.
De préférence, pour chaque motif détecté, l'au moins un paramètre de motif peut résulter d'un calcul ou d'une mesure de :
- un temps de début de motif, et/ou
- un temps de fin de motif, et/ou
- une amplitude maximale du signal physiologique dans ce motif, et/ou
- un temps d'amplitude maximale pour lequel le signal sensoriel dans ce motif atteint l'amplitude maximale, et/ou
- une durée totale correspondant à une durée écoulée entre ledit temps de début de motif et ledit temps de fin de motif, et/ou
- une durée de montée correspondant à une durée écoulée entre ledit temps de début de motif et ledit temps d'amplitude maximale, et/ou
- une durée de descente correspondant à une durée écoulée entre ledit temps d'amplitude maximale et ledit temps de fin de motif, et/ou - une dérivée première et/ou seconde du signal physiologique entre ledit temps de début de motif et ledit temps d'amplitude maximale, et/ou
- une dérivée première et/ou seconde du signal physiologique entre ledit temps d'amplitude maximale et ledit temps de fin de motif. Pour un motif donné, ledit temps de début de motif peut de préférence consister en ledit premier temps auquel est détectée une amplitude du signal physiologique devenant supérieure ou égale à ladite première amplitude prédéterminée.
Dans un mode de réalisation, pour chaque motif détecté, la génération du signal sensoriel associé à ce motif peut comprendre ladite modulation de ce signal sensoriel en fonction de ladite enveloppe temporelle associée à ce motif, l'au moins un paramètre d'enveloppe pouvant comprendre :
- une amplitude d'attaque correspondant à une amplitude maximale de l'enveloppe temporelle associée à ce motif, et/ou
- une durée d'attaque correspondant à une durée écoulée entre un temps de début et un temps d'amplitude maximale de l'enveloppe temporelle associée à ce motif, et/ou
- une durée de relâchement correspondant à une durée écoulée entre un temps de début de relâchement et un temps de fin de l'enveloppe temporelle associée à ce motif, et/ou
- une durée de déclin correspondant à une durée écoulée à partir du temps d'amplitude maximale jusqu'à un temps de fin de déclin, et/ou
- une amplitude de maintien, et/ou
- une durée de maintien correspondant à une durée écoulée entre un temps de fin de déclin et un temps de début de relâchement.
Ainsi, ladite enveloppe temporelle peut être une enveloppe de type « ADSR » - acronyme de « Attack Decay Sustain Release » (ou « Attaque Chute Entretien Extinction » en français). Alternativement, l'enveloppe temporelle peut être une enveloppe de type « AR » ou « ASR » ou ADR ».
La durée de relâchement peut en outre correspondre à une durée écoulée à partir :
- du temps d'amplitude maximale dans le cas d'une enveloppe de type AR, ou
- d'un temps de fin de durée de maintien dans le cas d'une enveloppe de type ASR ou ADSR, ou
- d'un temps de fin de durée de déclin dans le cas d'une enveloppe de type ADR. La durée de déclin peut en outre correspondre à une durée écoulée jusqu'à :
- un temps de début de relâchement dans le cas d'une enveloppe de type ADR, ou
- un temps de début de maintien dans le cas d'une enveloppe de type ADSR.
Dans un mode de réalisation, l'au moins un paramètre d'enveloppe peut comprendre l'amplitude d'attaque, la durée d'attaque et la durée d'extinction.
De préférence :
- l'amplitude d'attaque peut dépendre de l'amplitude maximale du signal physiologique dans ce motif, et/ou
- la durée d'attaque peut dépendre de la durée de montée, et/ou - la durée d'extinction peut dépendre de la durée de descente.
Dans un autre mode de réalisation, pour chaque motif détecté :
- la génération du signal sensoriel associé à ce motif peut comprendre ladite modulation de ce signal sensoriel en fonction de ladite enveloppe temporelle associée à ce motif,
- l'au moins un paramètre de motif peut comprendre une amplitude maximale du signal physiologique dans ce motif,
- l'au moins un paramètre d'enveloppe peut comprendre :
o une amplitude d'attaque étant une fonction de ladite amplitude maximale du signal physiologique dans ce motif, et/ou
o une durée d'attaque étant une fonction de ladite amplitude maximale du signal physiologique dans ce motif.
Lorsque l'au moins un paramètre d'enveloppe comprend une amplitude d'attaque, l'amplitude d'attaque peut être proportionnelle à l'amplitude maximale.
Lorsque l'au moins un paramètre d'enveloppe comprend une durée d'attaque, la durée d'attaque peut être inversement proportionnelle à l'amplitude maximale. Dans un mode de réalisation, pour chaque motif détecté, la génération du signal sensoriel peut comprendre ladite détermination d'au moins un paramètre de signal sensoriel, l'au moins un paramètre de signal sensoriel pouvant comprendre :
- une fréquence d'oscillations, et/ou
- une fréquence de coupure, et/ou
- une amplitude.
Dans un mode de réalisation, pour chaque motif détecté :
- l'au moins un paramètre de motif peut comprendre une amplitude maximale du signal physiologique dans ce motif,
- le signal sensoriel :
o peut être filtré avec un filtre ayant une fréquence de coupure étant fonction de ladite amplitude maximale du signal physiologique dans ce motif, le filtre étant par exemple un filtre passe-bas ou passe-haut, et/ou
o peut osciller avec une fréquence étant fonction de ladite amplitude maximale du signal physiologique dans ce motif, et/ou
o peut avoir une amplitude étant fonction de ladite amplitude maximale du signal physiologique dans ce motif.
Dans un mode de réalisation, pour chaque motif détecté, l'au moins un paramètre de signal sensoriel peut varier en fonction d'une variation de l'au moins un paramètre de motif, l'au moins un paramètre de motif étant de préférence une amplitude maximale du signal physiologique dans ce motif. Suivant ce dernier mode de réalisation, l'au moins un paramètre de signal sensoriel peut comprendre une fréquence d'oscillations et/ou une fréquence de coupure et/ou une amplitude.
En général, plusieurs motifs peuvent être détectés dans le signal physiologique, chaque motif pouvant comprendre en tant que paramètre de motif un temps de début de motif, chaque signal sensoriel généré pour chaque motif détecté pouvant comprendre un temps d'initiation de ce signal sensoriel, la durée écoulée entre le temps d'initiation de chaque paire de signaux sensoriels générés de manière contiguë pouvant être proportionnelle ou égale à la durée écoulée entre le temps de début de motif de chaque paire de motifs détectés de manière contiguë.
Autrement dit et par conséquent, la dynamique temporelle de la somme des signaux sensoriels générés peut être en adéquation avec la dynamique temporelle du signal physiologique.
Dans un mode de réalisation, chaque motif peut comprendre en outre en tant que paramètre de motif un temps de fin de motif, chaque signal sensoriel généré pour chaque motif détecté pouvant comprendre en outre un temps d'expiration de ce signal sensoriel, l'amplitude de chaque signal sensoriel généré pour chaque motif détecté pouvant être constante entre le temps d'initiation et le temps d'expiration de ce signal sensoriel . Selon une première variante de réalisation, la génération dudit signal sensoriel est réalisée de manière différée par rapport à l'acquisition du signal physiologique.
Autrement dit, la génération du ou des signaux sensoriels peut être précédée par un enregistrement de données informatiques ou d'un signal numérique ou électronique ou électrique ou analogique (par exemple un fichier son) permettant la génération ultérieure du ou des signaux sensoriels.
Selon une deuxième variante de réalisation, la détection du ou des motifs, l'extraction dudit au moins un paramètre de motif, et la génération dudit signal sensoriel peuvent être effectuées en temps réel par rapport à l'acquisition du signal physiologique.
Par l'expression « temps réel », on entend que le traitement du signal physiologique (ou les différentes étapes concernées) est réalisé de sorte que la modulation du signal sensoriel généré est représentative du signal physiologique acquis au même instant, au temps de mise en œuvre des étapes de traitement près.
Ainsi, par exemple, lorsque le signal sensoriel est modulé de sorte que l'amplitude de ce signal sensoriel soit non nulle uniquement entre le temps de début de motif et le temps de fin de motif pour un motif donné, le signal sensoriel aura une amplitude non nulle de manière synchrone avec la présence d'un tel motif dans le signal physiologique, avec un décalage temporel correspondant au temps de réalisation des étapes de détection du motif, d'extraction de paramètre de motif, et de génération du signal sensoriel.
Le signal sensoriel généré peut être une fonction périodique (éventuellement modulée ou non par une enveloppe) ou non-périodique. Dans un mode de réalisation, aucune étape n'est mise en œuvre pour transformer le signal physiologique depuis un domaine temporel vers un domaine fréquentiel.
Un deuxième aspect de l'invention concerne un dispositif de transduction physio-sensorielle comprenant :
- un moyen d'acquisition agencé et/ou programmé pour acquérir un signal physiologique d'un organisme, et
- un moyen de détection agencé et/ou programmé pour détecter un ou plusieurs motifs dans le signal physiologique,
et comprenant en outre :
- un moyen d'extraction agencé et/ou programmé pour extraire de chaque motif détecté au moins un paramètre de motif, et
- un système de génération agencé et/ou programmé pour générer un signal sensoriel pour chaque motif détecté, ce système de génération comprenant :
o un moyen de détermination agencé et/ou programmé pour déterminer au moins un paramètre du signal sensoriel en fonction de l'au moins un paramètre de motif, et/ou o un moyen de modulation agencé et/ou programmé pour moduler le signal sensoriel en fonction d'une enveloppe temporelle associée à ce motif ayant au moins un paramètre d'enveloppe déterminé en fonction de l'au moins un paramètre de motif.
Un tel dispositif permet de mettre en œuvre le procédé décrit ci- dessus. Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif peut être agencé et/ou programmé de sorte que :
- l'organisme puisse être un être humain,
- le signal physiologique est représentatif d'une activité cérébrale dudit être humain, et
- le signal sensoriel est un signal acoustique
De préférence, le moyen de détection peut être agencé et/ou programmé pour :
- détecter une amplitude du signal physiologique devenant supérieure ou égale à une première amplitude prédéterminée en un premier temps ;
- détecter l'amplitude du signal physiologique devenant inférieure à une deuxième amplitude prédéterminée en un deuxième temps ;
- réaliser un test de validation selon lequel un motif est détecté si la durée écoulée entre lesdits premier et deuxième temps est supérieure ou égale à une durée prédéterminée.
De préférence, le moyen de détection peut comprendre un calculateur ou un outil de mesure agencé et/ou programmé pour réaliser, pour chaque motif détecté, un calcul ou une mesure de :
- un temps de début de motif, et/ou
- un temps de fin de motif, et/ou
- une amplitude maximale du signal physiologique dans ce motif, et/ou - un temps d'amplitude maximale pour lequel le signal sensoriel dans ce motif atteint l'amplitude maximale, et/ou
- une durée totale correspondant à une durée écoulée entre ledit temps de début de motif et ledit temps de fin de motif, et/ou
- une durée de montée correspondant à une durée écoulée entre ledit temps de début de motif et ledit temps d'amplitude maximale, et/ou
- une durée de descente correspondant à une durée écoulée entre ledit temps d'amplitude maximale et ledit temps de fin de motif, et/ou
- une dérivée première et/ou seconde du signal physiologique entre ledit temps de début de motif et ledit temps d'amplitude maximale, et/ou - une dérivée première et/ou seconde du signal physiologique entre ledit temps d'amplitude maximale et ledit temps de fin de motif, et pour affecter le résultat de ce calcul ou de cette mesure audit au moins un paramètre de motif.
Dans un mode de réalisation, le moyen de modulation peut être agencé et/ou programmé pour que l'au moins un paramètre d'enveloppe comprend :
- une amplitude d'attaque correspondant à une amplitude maximale de l'enveloppe temporelle associée à ce motif, et/ou
- une durée d'attaque correspondant à une durée écoulée entre un temps de début et un temps d'amplitude maximale de l'enveloppe temporelle associée à ce motif, et/ou
- une durée de relâchement correspondant à une durée écoulée entre un temps de début de relâchement et un temps de fin de l'enveloppe temporelle associée à ce motif, et/ou
- une durée de déclin correspondant à une durée écoulée à partir du temps d'amplitude maximale jusqu'à un temps de fin de déclin, et/ou
- une amplitude de maintien, et/ou
- une durée de maintien correspondant à une durée écoulée entre un temps de fin de déclin et un temps de début de relâchement.
Dans un mode de réalisation, le moyen de modulation peut être agencé et/ou programmé pour que l'au moins un paramètre d'enveloppe comprenne l'amplitude d'attaque, la durée d'attaque et la durée d'extinction.
De préférence :
- l'amplitude d'attaque peut dépendre de l'amplitude maximale du signal physiologique dans ce motif, et/ou
- la durée d'attaque peut dépendre de la durée de montée, et/ou
- la durée d'extinction peut dépendre de la durée de descente.
Dans un autre mode de réalisation, le dispositif peut comprendre le moyen de modulation, le dispositif pouvant être agencé et/ou programmé de sorte que, pour chaque motif détecté : - l'au moins un paramètre de motif comprend une amplitude maximale du signal physiologique dans ce motif,
- l'au moins un paramètre d'enveloppe comprend :
o une amplitude d'attaque étant une fonction de ladite amplitude maximale du signal physiologique dans ce motif, et/ou
o une durée d'attaque étant une fonction de ladite amplitude maximale du signal physiologique dans ce motif.
Dans un mode de réalisation, le dispositif peut comprendre le moyen de détermination et être agencé et/ou programmé de sorte que, pour chaque motif détecté, l'au moins un paramètre de signal sensoriel comprenne :
- une fréquence d'oscillations, et/ou
- une fréquence de coupure, et/ou
- une amplitude.
Dans un mode de réalisation, le dispositif peut être agencé et/ou programmé de sorte que, pour chaque motif détecté :
- l'au moins un paramètre de motif comprend une amplitude maximale du signal physiologique dans ce motif,
- le signal sensoriel :
o est filtré avec un filtre du dispositif, ce filtre ayant une fréquence de coupure étant fonction de ladite amplitude maximale du signal physiologique dans ce motif, le filtre étant par exemple un filtre passe-bas ou passe-haut, et/ou o oscille avec une fréquence qui est fonction de ladite amplitude maximale du signal physiologique dans ce motif, et/ou
o a une amplitude qui est fonction de ladite amplitude maximale du signal physiologique dans ce motif.
Ainsi, dans un mode de réalisation, le dispositif peut comprendre un filtre agencé et/ou programmé pour filtrer le signal sensoriel, le filtre pouvant avoir une fréquence de coupure étant fonction de ladite amplitude maximale, le filtre étant par exemple un filtre passe-bas ou passe-haut. Dans un mode de réalisation, le dispositif peut être agencé et/ou programmé de sorte que, pour chaque motif détecté, l'au moins un paramètre de signal sensoriel varie en fonction d'une variation de l'au moins un paramètre de motif, l'au moins un paramètre de motif étant de préférence une amplitude maximale du signal physiologique dans ce motif.
De préférence, le dispositif peut être agencé et/ou programmé pour détecter plusieurs motifs dans le signal physiologique, chaque motif pouvant comprendre en tant que paramètre de motif un temps de début de motif, chaque signal sensoriel généré pour chaque motif détecté pouvant comprendre un temps d'initiation de ce signal sensoriel, la durée écoulée entre le temps d'initiation de chaque paire de signaux sensoriels générés de manière contiguë pouvant être proportionnelle ou égale à la durée écoulée entre le temps de début de motif de chaque paire de motifs détectés de manière contiguë.
Dans un mode de réalisation, le dispositif peut être agencé et/ou programmé de sorte que chaque motif comprenne en outre en tant que paramètre de motif un temps de fin de motif, chaque signal sensoriel généré pour chaque motif détecté pouvant comprendre en outre un temps d'expiration de ce signal sensoriel, l'amplitude de chaque signal sensoriel généré pour chaque motif détecté pouvant être constante entre le temps d'initiation et le temps d'expiration de ce signal sensoriel. Selon une première variante de réalisation, le système de génération peut comprendre en outre un retardateur agencé et/ou programmé pour générer le signal sensoriel de manière différée par rapport à l'acquisition du signal physiologique. Selon une deuxième variante de réalisation, le système de génération peut être un générateur temps réel agencé et/ou programmé pour détecter le ou les motifs, extraire dudit au moins un paramètre de motif, et générer ledit signal sensoriel en temps réel par rapport à l'acquisition du signal physiologique. De préférence, le système de génération peut être agencé et/ou programmé de sorte que le signal sensoriel généré soit une fonction périodique. Dans un mode de réalisation, le dispositif peut être agencé et/ou programmé pour ne mettre en œuvre aucune étape pour transformer le signal physiologique depuis un domaine temporel vers un domaine fréquentiel. Description des figures et modes de réalisation
D'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en œuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants :
- la figure 1 montre un signal physiologique enregistré par électroencéphalographie sur un sujet humain en sommeil profond ;
- la figure 2 montre une partie du signal physiologique de la figure 1 ;
- la figure 3 montre un exemple d'enveloppe de type « ADSR » ; - la figure 4 est un diagramme représentant les principales étapes du procédé selon l'invention dans une première variante de mise en œuvre ;
- la figure 5 est un diagramme représentant les principales étapes du procédé selon l'invention dans une deuxième variante de mise en œuvre ;
- les figures 6 à 8 sont des diagrammes représentant différentes combinaisons d'étapes permettant de générer un signal sensoriel selon l'invention ;
- la figure 9 montre un signal physiologique enregistré par électroencéphalographie sur un sujet humain en éveil ;
- la figure 10 montre une partie du signal physiologique de la figure 9 ;
- la figure 11 montre une série de signaux sensoriels générés suivant un premier mode de mise en œuvre de l'invention ; - la figure 12 montre une série de signaux sensoriels générés suivant un deuxième mode de mise en œuvre de l'invention ;
- la figure 13 montre une série de signaux sensoriels générés suivant un troisième mode de mise en œuvre de l'invention ;
- la figure 14 montre une série de signaux sensoriels générés suivant un quatrième mode de mise en œuvre de l'invention.
Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des caractéristiques ou étapes identiques ou similaires.
Les modes de réalisation décrits ci-après n'étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites, isolées des autres caractéristiques décrites, même si cette sélection est isolée au sein d'une phrase comprenant ces autres caractéristiques, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique, de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure.
La présente invention vise typiquement à transcrire un signal physiologique sous la forme d'un signal sensoriel perceptible par un utilisateur humain.
Signal physiologique
Le signal physiologique est de préférence représentatif d'une activité cérébrale humaine.
Le signal physiologique est un signal temporel, c'est un dire un signal qui est une fonction d'un temps.
Le signal physiologique a une dynamique temporelle, c'est-à-dire qu'il varie au cours du temps.
Un premier exemple de signal physiologique 10 est représenté en figure 1. Le signal 10 de la figure 1 a été obtenu à l'aide d'un électroencéphalogramme enregistrant l'activité cérébrale d'un être humain en état de sommeil profond.
Un deuxième exemple de signal physiologique 11 est représenté en figure 9. Le signal 11 de la figure 9 a été obtenu à l'aide d'un électroencéphalogramme enregistrant l'activité cérébrale d'un être humain en état d'éveil.
Ces différents états cognitifs, de sommeil profond ou d'éveil, sont caractérisés par la présence d'ondes qui oscillent à des fréquences spécifiques. Typiquement, dans un état de sommeil profond, le cerveau peut générer des ondes, appelées ondes delta, ayant une fréquence comprise entre 0,3 et 4 Hz. Dans un état d'éveil, le cerveau peut générer des ondes, appelées ondes bêta, ayant typiquement une fréquence supérieure à 14 Hz.
La présente invention n'est pas limitée à l'acquisition ou au traitement des ondes delta ou bêta et peut être basée sur une acquisition d'un signal physiologique représentatif d'une activité physiologique - par exemple cérébrale, cardiaque, respiratoire, oculaire, ou encore musculaire - de tout organisme - par exemple un animal ou un être humain. Cet organisme, en particulier lorsque celui-ci est un animal ou un être humain, peut être placé dans tout état cognitif - par exemple en état de sommeil profond ou paradoxal ou d'éveil ou encore de relaxation.
En référence aux figures 4 et 5, le procédé selon l'invention est un procédé de transduction physio-sensorielle comprenant une étape d'acquisition El d'un signal physiologique, par exemple un signal physiologique 10 ou 11 tel que représenté à la figure 1 ou 9. Dans la boîte El du diagramme de la figure 4 et de la figure 5, qui correspond à l'étape d'acquisition du signal physiologique, « ACQ SGI » signifie « acquisition du signal physiologique ».
Une telle étape d'acquisition El est réalisée à l'aide d'un dispositif de transduction physio-sensorielle comprenant un moyen d'acquisition agencé et/ou programmé pour acquérir un signal physiologique d'un organisme (non représenté).
Détection de motif
Le procédé selon l'invention comprend une détection d'un ou plusieurs motifs dans le signal physiologique. Dans l'exemple de la figure 4, l'étape de détection E20 est réalisée au fur et à mesure de l'acquisition El du signal physiologique, ce qui est illustré par la boucle RI sur le diagramme de cette figure 4. Dans la boîte E20 du diagramme de la figure 4, qui correspond à l'étape de détection de motif, « DET PAT » signifie « détection de motif », étant entendu que le motif détecté est un motif présent dans une partie du signal physiologique venant d'être acquise.
Dans l'exemple de la figure 5, l'étape de détection E21 est réalisée après acquisition El complète du signal physiologique. Dans la boîte E21 du diagramme de la figure 5, qui correspond à l'étape de détection de motif, « DET PAT/' » signifie « détection de motif », étant entendu que le motif détecté est un /'-ème motif présent dans le signal physiologique acquis.
Alternativement ou complémentairement, on peut détecter un ou plusieurs motifs dans le signal physiologique après acquisition partielle de ce signal.
La figure 2 représente une partie du signal 10 de la figure 1 (partie indiquée par un rectangle sur la figure 1). La figure 2 fait apparaître un motif 100 qui sera pris comme exemple pour décrire l'invention par la suite. Le motif 100 est dans cet exemple représentatif d'un état de sommeil profond et correspond à une onde delta.
La figure 10 représente une partie du signal 11 de la figure 9 (partie indiquée par un rectangle sur la figure 9). Sur la figure 10, plusieurs motifs du signal 11 sont désignés par des cercles pleins situés au-dessus d'une amplitude maximale de chacun de ces motifs. Les motifs de la figure 10 sont, dans cet exemple, représentatifs d'un état d'éveil et correspondent à des ondes bêta.
Pour réaliser l'étape de détection E20 ou E21, le dispositif de transduction physio-sensorielle comprend un moyen de détection agencé et/ou programmé pour détecter un ou plusieurs motifs dans le signal physiologique (non représenté).
Dans un mode de réalisation, la détection E20 ou E21 d'un motif 100 comprend les sous-étapes SE1, SE2 et SE3 décrites ci-dessous en référence à la figure 2. La sous-étape SE1 comporte une détection de l'amplitude du signal physiologique 10 devenant supérieure ou égale à une première amplitude prédéterminée asl en un premier temps tsl . Par exemple, la première amplitude asl peut avoir une valeur de 7 pV.
On voit en figure 2 que ledit premier temps tsl se situe typiquement après un temps de début du motif tl, ce qui permet d'optimiser le processus de détection en limitant le nombre de fausses détections.
La sous-étape SE2 comporte une détection de l'amplitude du signal physiologique 10 devenant inférieure à une deuxième amplitude prédéterminée as2 en un deuxième temps ts2. Par exemple, la deuxième amplitude as2 peut avoir une valeur de 0,89 pV.
La valeur des seuils asl et as2 peut être proportionnelle à une déviation standard du signal physiologique 10.
La sous-étape SE3 comporte un test de validation selon lequel un motif 100 est détecté si la durée écoulée entre lesdits premier tsl et deuxième ts2 temps est supérieure ou égale à une durée prédéterminée. Par exemple, cette durée prédéterminée peut avoir une valeur de 100 ms. Un tel test permet notamment d'éviter de considérer comme un motif une simple variation de l'amplitude du signal qui serait liée à du bruit haute fréquence.
Paramétrage
Pour chaque motif 100 détecté, le procédé comprend une extraction d'au moins un paramètre de motif à partir de ce motif 100 détecté.
Dans l'exemple de la figure 4, l'étape d'extraction E30 est réalisée après l'étape de détection pour le motif 100 détecté lors de cette dernière étape de détection. Dans la boîte E30 du diagramme de la figure 4, qui correspond à l'étape d'extraction d'au moins un paramètre de motif, « PAR PAT » signifie « paramétrage de motif ».
Dans l'exemple de la figure 5, l'étape d'extraction E31 est réalisée après l'étape de détection de Γ/'-ème motif 100 détecté dans le signal physiologique. Dans la boîte E31 du diagramme de la figure 5, qui correspond à l'étape d'extraction d'au moins un paramètre de motif, « PAR PAT/' » signifie « paramétrage de motif », étant entendu que le motif paramétré est Γ/'-ème motif détecté dans le signal physiologique. L'étape d'extraction est réalisée par un moyen d'extraction compris dans le dispositif de l'invention, ce moyen d'extraction étant agencé et/ou programmé pour extraire de chaque motif détecté au moins un paramètre de motif.
En référence à la figure 2, pour chaque motif 100 détecté, l'au moins un paramètre de motif résulte d'un calcul ou d'une mesure de :
- ledit temps de début de motif tl, et/ou
- un temps de fin de motif t3, et/ou
- une amplitude maximale a2 du signal physiologique 10 dans ce motif 100, et/ou
- un temps d'amplitude maximale t2, et/ou
- une durée totale correspondant à une durée écoulée entre ledit temps de début de motif tl et ledit temps de fin de motif t3, et/ou
- une durée de montée correspondant à une durée écoulée entre ledit temps de début de motif tl et ledit temps d'amplitude maximale t2, et/ou
- une durée de descente correspondant à une durée écoulée entre ledit temps d'amplitude maximale t2 et ledit temps de fin de motif t3, et/ou
- une dérivée première et/ou seconde du signal physiologique 10 entre ledit temps de début de motif tl et ledit temps d'amplitude maximale t2, et/ou
- une dérivée première et/ou seconde du signal physiologique 10 entre ledit temps d'amplitude maximale t2 et ledit temps de fin de motif t3.
Dans le présent document, une dérivée première est définie comme un rapport entre une variation d'amplitude sur une variation de temps. Par exemple, la dérivée première du signal physiologique 10 entre ledit temps de début de motif tl et ledit temps d'amplitude maximale t2 correspond au rapport entre :
- d'une part, la différence de l'amplitude al du signal physiologique 10 au temps tl et l'amplitude maximale a2, et
- d'autre part, la différence entre tl et t2. Similairement, la dérivée première du signal physiologique 10 entre ledit temps d'amplitude maximale t2 et ledit temps de fin de motif t3 correspond au rapport entre :
- d'une part, la différence de l'amplitude maximale a2 et de l'amplitude a3 du signal physiologique 10 au temps t3, et
- d'autre part, la différence entre t2 et t3.
Dans le présent document, une dérivée seconde est définie comme une variation de ladite dérivée première sur ladite variation de temps correspondante.
À titre d'exemple indicatif, l'amplitude maximale a2 du signal physiologique 10 dans le motif 100 peut être égale à 27 pV, la durée de montée peut être égale à 268 ms et la durée de descente peut être égale à 348 ms.
Dans un mode de réalisation non représenté, le moyen de détection comprend un calculateur ou un outil de mesure agencé et/ou programmé pour réaliser, pour chaque motif détecté, ledit calcul ou ladite mesure et pour affecter le résultat de ce calcul ou de cette mesure audit au moins un paramètre de motif.
Ainsi, le procédé de l'invention comprend, lors de l'étape d'extraction, un paramétrage du signal physiologique 10 dans le domaine temporel.
De préférence, aucune étape n'est mise en œuvre pour transformer le signal physiologique 10 depuis un domaine temporel vers un domaine fréquentiel. En particulier, le procédé selon l'invention ne réalise aucune étape de traitement pour obtenir une représentation fréquentielle du signal physiologique afin d'en extraire le ou les paramètres de motif. Selon l'invention, au moins un et de préférence tous les paramètres de motif sont extraits du signal physiologique dans le domaine temporel.
Grâce à ce paramétrage réalisé dans le domaine temporel, le signal sensoriel peut être généré de manière à transcrire le signal physiologique d'une manière relativement fidèle d'un point de vue perceptif, en particulier du point de vue de la perception temporelle. Signal sensoriel
Selon l'invention, un signal sensoriel est généré.
Ce signal sensoriel est de préférence un signal ou une onde acoustique mais peut alternativement ou complémentairement être un signal ou une onde de toute autre nature (visuel, tactile, olfactif...) pourvu qu'il soit perceptible par ledit organisme.
Le signal sensoriel est de préférence une fonction périodique. Par exemple, le signal sensoriel peut consister en une onde sinusoïdale ou en une somme de sinusoïdes.
Pour chaque motif 100 détecté, le procédé de l'invention comprend une génération d'un signal sensoriel associé à ce motif 100 grâce à un système de génération agencé et/ou programmé pour générer un tel signal.
Dans l'exemple de la figure 4, l'étape E40 de génération d'un signal sensoriel est réalisée après l'étape d'extraction E30. Dans la boîte E40 du diagramme de la figure 4, qui correspond à cette étape de génération, « GEN SG2 » signifie « génération d'un signal sensoriel ».
Dans l'exemple de la figure 5, l'étape E41 de génération d'un signal sensoriel est réalisée après l'étape d'extraction E31. Dans la boîte E41 du diagramme de la figure 5, qui correspond à cette étape de génération, « GEN SG2/' » signifie « génération d'un signal sensoriel », étant entendu que le signal sensoriel généré est associé à Γ/'-ème motif détecté dans le signal physiologique lors de l'étape E21. Quel que soit le mode de réalisation, par exemple celui illustré en figure 4, l'étape de génération E40 peut comprendre différentes sous- étapes. Différentes combinaisons de sous-étapes de l'étape E40 sont illustrées aux figures 6 à 8 en référence au mode de réalisation de la figure 4. Ces différentes combinaisons peuvent bien entendu être appliquées au mode de réalisation de la figure 5 ou à tout autre mode de réalisation selon l'invention.
Dans l'exemple de la figure 6, l'étape de génération E40 comprend une détermination E401 d'au moins un paramètre du signal sensoriel en fonction de l'au moins un paramètre de motif extrait lors de l'étape E30. Dans la boîte E401 du diagramme de la figure 6, « PAR SG2 » signifie « détermination d'au moins un paramètre du signal sensoriel ». Lorsqu'un ou plusieurs paramètres de signal sensoriel sont ainsi déterminés, le signal sensoriel est généré en tant que tel à l'aide du système de génération (non représenté), cette génération effective étant illustrée par la boîte E408 dans le diagramme de la figure 6. Dans la boîte E408 du diagramme de la figure 6, « SG2 » signifie « génération effective du signal sensoriel ».
L'au moins un paramètre de signal sensoriel est par exemple une fréquence d'oscillations et/ou une fréquence de coupure et/ou une amplitude.
Pour réaliser une telle sous-étape de détermination d'au moins un paramètre du signal sensoriel, le système de génération comprend un moyen de détermination agencé et/ou programmé pour déterminer au moins un paramètre du signal sensoriel en fonction de l'au moins un paramètre de motif (non représenté).
Un autre exemple est montré à la figure 7 dans lequel l'étape de génération E40 comprend une modulation E403 du signal sensoriel en fonction d'une enveloppe temporelle associée au motif traité dans les étapes E20 et E30.
Une telle enveloppe temporelle consiste en un signal spécifique construit pour moduler un signal sensoriel.
Un exemple d'enveloppe temporelle 200 est représenté à la figure 3.
Selon l'invention, pour chaque motif 100, une enveloppe temporelle 200 peut être associée à ce motif 100 et avoir au moins un paramètre d'enveloppe déterminé en fonction de l'au moins un paramètre de motif.
Ainsi, contrairement au cas de la figure 6, dans le cas de la figure 7 :
- l'au moins un paramètre de motif n'est pas assigné à un ou plusieurs paramètres du signal sensoriel en tant que tel, mais
- l'au moins un paramètre de motif détermine au moins un paramètre d'enveloppe, laquelle enveloppe servant à moduler le signal sensoriel. Autrement dit, dans l'exemple de la figure 7, l'étape de génération E40 comprend une sous-étape de détermination E402 d'au moins un paramètre d'enveloppe. Dans la boîte E402 du diagramme de la figure 7, « PAR SG3 » signifie « détermination d'au moins un paramètre d'enveloppe ». Lorsqu'un ou plusieurs paramètres d'enveloppe sont ainsi déterminés, le signal sensoriel est modulé par l'enveloppe temporelle 200 et ce signal sensoriel ainsi modulé est alors généré en tant que tel. Cette génération de signal sensoriel modulé est illustrée par la boîte E403 dans le diagramme de la figure 7. Dans la boîte E403 de ce diagramme, « SG2+SG3 » signifie « génération du signal sensoriel modulé par l'enveloppe temporelle ».
Pour réaliser une telle sous-étape de modulation du signal sensoriel, le système de génération comprend un moyen de modulation agencé et/ou programmé pour moduler le signal sensoriel en fonction d'une enveloppe temporelle associée au motif faisant l'objet de la génération de ce signal sensoriel, cette enveloppe temporelle ayant au moins un paramètre d'enveloppe déterminé en fonction de l'au moins un paramètre de motif.
La génération de signal sensoriel selon le diagramme de la figure 8 combine les deux approches des figures 6 et 7. En particulier, l'étape de génération E40 peut ainsi comprendre à la fois :
- une sous-étape E401 de détermination d'au moins un paramètre du signal sensoriel en fonction de l'au moins un paramètre de motif extrait lors de l'étape E30,
- une sous-étape E402 de détermination d'au moins un paramètre d'enveloppe en fonction de l'au moins un paramètre de motif extrait lors de l'étape E30, et
- une sous-étape E403 de génération de signal sensoriel modulé.
Dans la boîte E403 du diagramme de la figure 8, « SG2+SG3 » signifie « génération du signal sensoriel modulé par l'enveloppe temporelle », étant entendu que le signal sensoriel est lui-même paramétré en fonction de l'au moins un paramètre de motif.
À titre d'exemple non limitatif, le système de génération peut comprendre un amplificateur, un ou plusieurs oscillateurs, par exemple :
- un oscillateur monophonique capable de générer une onde de type sinus, triangle, carré, etc.,
- un oscillateur de type « LFO » (oscillateur basse fréquence), - un module permettant de faire de la synthèse additive ou soustractive ou de la modulation de fréquence.
- un module de lecture à table d'ondes...
Le dispositif de l'invention peut mettre en œuvre des technologies analogiques et/ou numériques.
Enveloppe temporelle
On va maintenant décrire un exemple d'enveloppe temporelle en référence à la figure 3 qui montre une enveloppe du type ADSR. Une telle enveloppe ADSR comprend les quatre phases successives suivantes : attaque, déclin (aussi appelée chute), maintien (aussi appelée entretien) et relâchement (aussi appelée extinction).
Dans le cas d'une telle enveloppe ADSR associée à un motif 100 donné, l'au moins un paramètre d'enveloppe peut comprendre :
- une amplitude d'attaque a21 correspondant à une amplitude maximale de cette enveloppe temporelle 200, et par exemple proportionnelle à l'amplitude maximale du motif associé,
- une durée d'attaque correspondant à une durée écoulée entre un temps de début t20 de cette enveloppe temporelle 200 et un temps d'amplitude maximale t21, et par exemple proportionnelle ou égale à la durée de montée du motif associé, ou proportionnelle à l'amplitude maximale du motif associé,
- une durée de relâchement correspondant à une durée écoulée depuis un temps de fin de durée de maintien t23 jusqu'à un temps de fin t24 de l'enveloppe temporelle 200, et par exemple proportionnelle à l'amplitude maximale ou à la durée de descente du motif associé,
- une durée de déclin correspondant à une durée écoulée à partir du temps d'amplitude maximale t21 jusqu'à un temps de début de maintien t22, et par exemple proportionnelle à l'amplitude maximale ou à la durée de descente du motif associé,
- une amplitude de maintien a22, et par exemple proportionnelle à l'amplitude maximale du motif associé,
- une durée de maintien correspondant à une durée écoulée entre le temps de fin de déclin t22 (lequel correspond donc dans ce cas au temps de début de maintien) et un temps de début de relâchement t23 (lequel correspond donc dans ce cas au temps de fin de durée de maintien), et par exemple proportionnelle à l'amplitude maximale ou à la durée de descente du motif associé,
- une durée totale correspondant à une durée écoulée entre le temps de début t20 et le temps de fin de déclin t22, et par exemple proportionnelle ou égale à la durée totale du motif associé, ou proportionnelle à l'amplitude maximale du motif associé.
Par défaut :
- l'amplitude a22 peut avoir pour valeur deux tiers de l'amplitude a21, et/ou
- la durée de déclin et la durée de relâchement peuvent chacune être égale à la moitié de la durée de maintien.
La valeur de ces paramètres d'enveloppe peut être définie par une valeur définie par défaut dans le dispositif selon l'invention.
D'autres types d'enveloppe non représentés peuvent être utilisés, par exemple des enveloppes de type :
- AR : comportant uniquement des phases d'attaque et de relâchement ;
- ASR : comportant uniquement des phases d'attaque, de maintien et de relâchement ;
- ADR : comportant uniquement des phases d'attaque, de déclin et de relâchement.
Dans le cas de ces autres types d'enveloppe, les différents paramètres d'enveloppe disponibles se déduisent de la liste de paramètres donnés ci-dessus en exemple pour une enveloppe ADSR.
Multiplicité de signaux sensoriels
La description qui précède explicite essentiellement la génération d'un signal sensoriel associé à un motif détecté dans un signal physiologique.
Bien entendu, un signal physiologique comprend généralement plusieurs motifs qui peuvent chacun donner lieu à une génération d'un signal sensoriel propre.
Selon la variante de la figure 4, le signal physiologique est lu au fur et à mesure de son acquisition (boucle RI). Dès qu'un motif est présent dans une partie du signal physiologique en cours de lecture, ce motif est en principe détecté E20 déclenchant la réalisation des étapes E30 et E40. Un signal sensoriel associé à ce motif est ainsi généré. Par conséquent, la présence de plusieurs motifs dans différentes parties du signal physiologique se traduit par une génération successive de signaux sensoriels associés à ces différents motifs.
Les étapes de détection E20 du ou des motifs, d'extraction E30 dudit au moins un paramètre de motif, et de génération E40 dudit signal sensoriel peuvent ainsi être effectuées en temps réel par rapport à l'acquisition El du signal physiologique 10. Pour ce faire, le système de génération peut être un générateur temps réel agencé et/ou programmé pour détecter le ou les motifs, extraire dudit au moins un paramètre de motif, et générer ledit signal sensoriel en temps réel par rapport à l'acquisition du signal physiologique. Selon la variante de la figure 5, le signal physiologique est acquis dans une étape El préalable ou indépendante. Pour chaque motif /' détecté dans le signal physiologique lors de l'étape E21, on réalise les étapes E31 et E41. Un signal sensoriel associé à chaque motif /' est ainsi généré. Chaque motif est traité de manière séparée, soit de manière itérative comme illustré par la boucle R2, soit en parallèle (non représenté). Par conséquent, la présence de plusieurs motifs dans différentes parties du signal physiologique se traduit par une génération de signaux sensoriels associés à ces différents motifs. Lorsque chaque motif /' est traité de manière itérative, les signaux sensoriels associés aux motifs détectés sont successivement générés en temps réel ou éventuellement en passant par un enregistrement intermédiaire dans une mémoire de données informatiques ou d'un signal numérique ou électronique ou électrique ou analogique (par exemple un fichier son) permettant la génération ultérieure de chaque signal sensoriel. Lorsque les motifs détectés sont traités en parallèle, ou lorsqu'ils sont générés après enregistrement de données dans une mémoire, les signaux sensoriels peuvent être générés en respectant ou non la temporalité des motifs dans le signal physiologique.
La génération d'un signal sensoriel peut donc être réalisée de manière différée par rapport à l'acquisition du signal physiologique. Pour ce faire, le système de génération peut comprendre un retardateur agencé et/ou programmé pour générer le signal sensoriel de manière différée par rapport à l'acquisition du signal physiologique.
De préférence, plusieurs motifs 100 sont détectés dans le signal physiologique 10. Dans un mode de réalisation, on considère que chaque motif 100 comprend en tant que paramètre de motif ledit temps de début de motif tl, et que chaque signal sensoriel généré pour chaque motif détecté comprend un temps d'initiation de ce signal sensoriel. De préférence, suivant ce mode de réalisation, la durée écoulée entre le temps d'initiation de chaque paire de signaux sensoriels générés de manière contiguë est proportionnelle ou égale à la durée écoulée entre le temps de début de motif tl de chaque paire de motifs détectés de manière contiguë.
Exemples particuliers
Dans un mode de réalisation, l'enveloppe temporelle 200 comprend les trois paramètres d'enveloppe suivants : l'amplitude d'attaque a21, la durée d'attaque et la durée d'extinction. Dans ce mode de réalisation, pour chaque enveloppe 200 associée à un motif 100 donné :
- l'amplitude d'attaque a21 dépend de - par exemple est proportionnelle à - l'amplitude maximale a2 du signal physiologique 10 dans ce motif 100, et/ou
- la durée d'attaque dépend de - par exemple est proportionnelle à - la durée de montée, et/ou
- la durée d'extinction dépend de - par exemple est proportionnelle à - la durée de descente.
Dans le mode de réalisation MDR11 de la figure 11, quatre signaux sensoriels 31, 32, 33 et 34 sont générés et correspondent respectivement à quatre motifs successivement détectés dans un signal physiologique, par exemple le signal 10 de la figure 1. Chaque motif 100 comprend en tant que paramètre de motif un temps de fin de motif t3 et chaque signal sensoriel généré pour chaque motif détecté comprend un temps d'expiration de ce signal sensoriel.
On voit en figure 11 que ces quatre signaux sensoriels 31, 32, 33 et 34 sont respectivement générés en un temps d'initiation t31, t33, t35 et t37 et se terminent respectivement en un temps d'expiration t32, t34, t36 et t38. On voit aussi que l'amplitude, représentée suivant l'axe des ordonnées, de chaque signal sensoriel est constante entre son temps d'initiation et son temps d'expiration.
Le mode de réalisation MDR11 illustre ainsi un cas simple dans lequel chaque signal sensoriel a une amplitude identique quelle que soit la forme du motif associé à ce signal sensoriel - par hypothèse, on suppose dans cet exemple que les motifs associés aux signaux sensoriels 31, 32, 33 et 34 ont une forme différente, et ont par exemple une amplitude maximale différente.
La figure 11 fait apparaître des signaux sensoriels 31, 32, 33 et 34 de durée différente d'un signal à l'autre. Par hypothèse, on suppose dans cet exemple que chacun des signaux sensoriels 31, 32, 33 et 34 a une durée identique à la durée du motif qui lui est associé, la durée d'un signal sensoriel étant définie par la durée écoulée entre son temps d'initiation (par exemple t31 pour le signal 31) et son temps d'expiration (par exemple t32 pour le signal 31).
Pour ce mode de réalisation MDR11, on suppose aussi, à fin d'illustration, que la durée écoulée entre le temps d'initiation de chaque paire de signaux sensoriels générés de manière contiguë est égale à la durée écoulée entre le temps de début de motif de chaque paire de motifs associés détectés de manière contiguë dans le signal physiologique 10. Autrement dit, la génération successive des signaux sensoriels 31, 32, 33 et 34 respecte la dynamique temporelle de la partie du signal physiologique comprenant les quatre motifs associés à ces signaux sensoriels.
Le mode de réalisation MDR12 de la figure 12 est similaire au mode de réalisation MDR11, à l'exception de l'amplitude respective des signaux sensoriels 35, 36, 37 et 38 qui est fonction de - par exemple proportionnelle à - l'amplitude maximale du signal physiologique dans le motif correspondant. On peut donc déduire de la figure 12 que l'amplitude maximale des motifs associés aux signaux sensoriels 35, 36, 37 et 38 est respectivement de plus en plus petite.
Dans d'autres modes de réalisation, l'amplitude respective des signaux sensoriels 35, 36, 37 et 38 pourrait être inversement proportionnelle à l'amplitude maximale du signal physiologique dans le motif correspondant, ou être une fonction de tout autre nature, par exemple une fonction de cette amplitude maximale et/ou d'un ou plusieurs autres paramètres de motif.
La figure 13 montre un autre mode de réalisation MDR13 dans lequel quatre signaux sensoriels 39, 40, 41 et 42 sont générés.
Dans ce mode de réalisation MDR13, pour chaque motif 100 détecté dans le signal physiologique, la génération du signal sensoriel associé à ce motif 100 comprend ladite modulation de ce signal sensoriel en fonction de ladite enveloppe temporelle 200 associée à ce motif 100. En conséquence, on voit que les signaux sensoriels 39, 40, 41 et 42 modulés ont chacun un profil qui évolue au cours du temps, en l'occurrence ont une amplitude qui évolue au cours du temps en raison de la modulation de ces signaux par une enveloppe temporelle, dans cet exemple une enveloppe du type AR (voir plus haut pour une description de différents types d'enveloppe). Dans cet exemple, l'au moins un paramètre de motif comprend une amplitude maximale a2 du signal physiologique 10 dans ce motif 100, et l'au moins un paramètre d'enveloppe comprend une durée d'attaque a21 étant proportionnelle à ladite amplitude maximale a2 du signal physiologique 10 dans le motif associé à l'enveloppe correspondante.
Les signaux sensoriels 39, 40, 41 et 42 sont respectivement générés en un temps d'initiation t39, t42, t45 et t48 et se terminent respectivement en un temps d'expiration t41, t44, t47 et t50. Ces signaux ont respectivement un temps d'amplitude maximale t40, t43, t46 et t49. L'amplitude maximale atteinte par chacun des signaux sensoriels 39, 40, 41 et 42 est identique en valeur absolue d'un signal à l'autre mais survient après une durée de montée différente d'un signal à l'autre. La durée de montée est définie par la durée écoulée entre le temps d'initiation (par exemple t39 pour le signal 39) et le temps d'amplitude maximale (par exemple t40 pour le signal 39).
Dans un autre mode de réalisation non représenté, on substitue dans le mode de réalisation MDR13 le paramètre d'enveloppe de durée d'attaque par un paramètre d'enveloppe comprenant une amplitude d'attaque a21 proportionnelle à ladite amplitude maximale a2 du signal physiologique 10 dans le motif associé à l'enveloppe correspondante.
Le mode de réalisation MDR14 de la figure 14 combine les deux derniers modes de réalisation qui viennent d'être décrits : l'enveloppe temporelle modulant chaque signal sensoriel a pour paramètres d'enveloppe à la fois la durée d'attaque et l'amplitude d'attaque. De plus, dans le mode de réalisation MDR14, l'enveloppe temporelle mise en œuvre est du type ADSR.
Plus spécifiquement, les signaux sensoriels 43, 44, 45 et 46 de la figure 14 ont respectivement :
- un temps d'initiation t51, t55, t57 et t61,
- un temps d'expiration t55, t57, t61 et t65 (dans cet exemple, le temps d'expiration des signaux 43, 44 et 45 correspondent respectivement au temps d'initiation des signaux 44, 45 et 46),
- un temps d'amplitude maximale t52, t56, t58 et t62,
- un temps de fin de déclin t53, t57 (pour le signal 44, le temps de fin de déclin correspond au temps d'expiration de ce signal), t59 et t63,
- un temps de début de relâchement t54, t56 (pour le signal 44, le temps de début de relâchement correspond au temps d'amplitude maximale de ce signal), t60 et t64.
L'exemple de la figure 14 montre que des signaux sensoriels successivement générés peuvent atteindre une amplitude maximale différente d'un signal à l'autre, cette amplitude maximale pouvant survenir après une durée de montée différente d'un signal à l'autre, grâce à un paramétrage tel que décrit ci-dessus.
Dans le mode de réalisation MDR15, pour chaque motif 100 détecté, l'au moins un paramètre de motif comprend une amplitude maximale a2 du signal physiologique 10 dans ce motif 100, et le signal sensoriel est filtré avec un filtre ayant une fréquence de coupure étant fonction de ladite amplitude maximale a2 du signal physiologique 10 dans ce motif 100.
Dans d'autres modes de réalisation non représentés, combinables en particulier avec le mode de réalisation MDR15, pour chaque motif 100 détecté, l'au moins un paramètre de motif comprend une amplitude maximale a2 du signal physiologique 10 dans ce motif 100, et le signal sensoriel peut :
- osciller avec une fréquence étant fonction de ladite amplitude maximale a2 du signal physiologique 10 dans ce motif 100, et/ou
- avoir une amplitude étant fonction de ladite amplitude maximale a2 du signal physiologique 10 dans ce motif 100.
Dans un autre mode de réalisation non représenté, pour chaque motif 100 détecté, l'au moins un paramètre de signal sensoriel varie en fonction d'une variation de l'au moins un paramètre de motif, l'au moins un paramètre de motif étant de préférence une amplitude maximale a2 du signal physiologique 10 dans ce motif 100. L'au moins un paramètre de signal sensoriel peut comprendre une fréquence d'oscillations et/ou une fréquence de coupure et/ou une amplitude.
Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention.
Par exemple, le procédé peut comprendre une étape de détection de l'ensemble des motifs contenus dans un signal physiologique suivie d'une étape de classification permettant de sélectionner des motifs détectés représentatifs d'un état cognitif particulier. Une telle étape de classification peut être utile notamment dans une situation dans laquelle les critères de détection de motif choisis sont susceptibles de détecter des motifs représentatifs d'états cognitifs différents que l'on souhaite distinguer. Tel pourrait être le cas après acquisition d'un signal physiologique représentant une activité cérébrale pendant une durée prolongée telle qu'une nuit.
De plus, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l'invention peuvent être associés les uns avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres.
Le signal physiologique peut être représentatif d'une activité cérébrale de l'organisme (ondes alpha, beta, delta, etc.) ou d'une activité cardiaque ou respiratoire ou oculaire ou musculaire de l'organisme d'un animal ou être humain. Le signal physiologique n'est pas acquis de manière invasive dans cet animal ou être humain, par exemple pas au moyen d'une sonde intracérébrale.
Comme expliqué précédemment, le signal sensoriel peut être un signal acoustique ou visuel ou tactile ou olfactif ou gustatif. Le signal sensoriel est de préférence reçu (par exemple écouté) par le même animal ou être humain dont est issu le signal physiologique. On parle alors de signal sensoriel « personnalisé ».
Ce signal sensoriel peut être rejoué de façon personnalisée, au même individu qui a produit le signal sensoriel, ou plus généralement à un autre utilisateur.
Bien entendu, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l'invention peuvent être associées les uns avec les autres selon diverses combinaisons.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de transduction physio-sensorielle comprenant :
- une acquisition (El) d'un signal physiologique (10) d'un organisme, et
- une détection (E20, E21) d'un ou plusieurs motifs (100) dans le signal physiologique (10),
caractérisé en ce qu'il comprend en outre, pour chaque motif (100) détecté :
- une extraction (E30, E31) d'au moins un paramètre de motif à partir du motif (100) détecté, et
- une génération (E40, E41) d'un signal sensoriel (31-46) associé à ce motif (100) comprenant :
o une détermination (E401) d'au moins un paramètre du signal sensoriel en fonction de l'au moins un paramètre de motif, et/ou
o une modulation (E403) du signal sensoriel (31-46) en fonction d'une enveloppe temporelle (200) associée à ce motif (100) ayant au moins un paramètre d'enveloppe (a21, a22) déterminé en fonction de l'au moins un paramètre de motif.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la détection (E20, E21) d'un motif (100) comprend :
- une détection d'une amplitude du signal physiologique (10) devenant supérieure ou égale à une première amplitude prédéterminée (asl) en un premier temps (tsl) ;
- une détection de l'amplitude du signal physiologique (10) devenant inférieure à une deuxième amplitude prédéterminée (as2) en un deuxième temps (ts2) ;
- un test de validation selon lequel un motif (100) est détecté si la durée écoulée entre lesdits premier (tsl) et deuxième (ts2) temps est supérieure ou égale à une durée prédéterminée.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel, pour chaque motif (100) détecté, l'au moins un paramètre de motif résulte d'un calcul ou d'une mesure de :
- un temps de début de motif (tl), et/ou
- un temps de fin de motif (t3), et/ou
- une amplitude maximale (a2) du signal physiologique (10) dans ce motif (100), et/ou
- un temps d'amplitude maximale (t2), et/ou
- une durée totale correspondant à une durée écoulée entre ledit temps de début de motif (tl) et ledit temps de fin de motif (t3), et/ou
- une durée de montée correspondant à une durée écoulée entre ledit temps de début de motif (tl) et ledit temps d'amplitude maximale (t2), et/ou
- une durée de descente correspondant à une durée écoulée entre ledit temps d'amplitude maximale (t2) et ledit temps de fin de motif (t3), et/ou
- une dérivée première et/ou seconde du signal physiologique (10) entre ledit temps de début de motif (tl) et ledit temps d'amplitude maximale (t2), et/ou
- une dérivée première et/ou seconde du signal physiologique (10) entre ledit temps d'amplitude maximale (t2) et ledit temps de fin de motif (t3).
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel, pour chaque motif (100) détecté, la génération (E40, E41) du signal sensoriel (31-46) associé à ce motif (100) comprend ladite modulation (E403) de ce signal sensoriel (31-46) en fonction de ladite enveloppe temporelle (200) associée à ce motif (100), l'au moins un paramètre d'enveloppe comprenant :
- une amplitude d'attaque (a21) correspondant à une amplitude maximale de l'enveloppe temporelle (200) associée à ce motif (100), et/ou
- une durée d'attaque correspondant à une durée écoulée entre un temps de début (t20) et un temps d'amplitude maximale (t21) de l'enveloppe temporelle (200) associée à ce motif (100), et/ou - une durée de relâchement correspondant à une durée écoulée jusqu'à un temps de fin (t24) de l'enveloppe temporelle (200) associée à ce motif (100), et/ou
- une durée de déclin correspondant à une durée écoulée à partir du temps d'amplitude maximale (t21), et/ou
- une amplitude de maintien (a22), et/ou
- une durée de maintien correspondant à une durée écoulée entre un temps de fin de déclin (t22) et un temps de début de relâchement (t23).
5. Procédé selon la revendication 4 considérée comme dépendante de la revendication 3, dans lequel l'au moins un paramètre d'enveloppe comprend l'amplitude d'attaque (a21), la durée d'attaque et la durée d'extinction, et dans lequel :
- l'amplitude d'attaque (a21) dépend de l'amplitude maximale (a2) du signal physiologique (10) dans ce motif (100), et/ou
- la durée d'attaque dépend de la durée de montée, et/ou
- la durée d'extinction dépend de la durée de descente.
6. Procédé selon la revendication 4 considérée comme dépendante de la revendication 3, dans lequel, pour chaque motif (100) détecté :
- la génération (E40, E41) du signal sensoriel (31-46) associé à ce motif (100) comprend ladite modulation (E403) de ce signal sensoriel (31-46) en fonction de ladite enveloppe temporelle (200) associée à ce motif (100),
- l'au moins un paramètre de motif comprend une amplitude maximale (a2) du signal physiologique (10) dans ce motif (100),
- l'au moins un paramètre d'enveloppe comprend :
o une amplitude d'attaque (a21) étant une fonction de ladite amplitude maximale (a2) du signal physiologique (10) dans ce motif (100), et/ou
o une durée d'attaque étant une fonction de ladite amplitude maximale (a2) du signal physiologique (10) dans ce motif (100).
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel, pour chaque motif (100) détecté, la génération (E40, E41) du signal sensoriel (31-46) comprend ladite détermination (E401) d'au moins un paramètre de signal sensoriel, cet au moins un paramètre de signal sensoriel comprenant :
- une fréquence d'oscillations, et/ou
- une fréquence de coupure, et/ou
- une amplitude.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel, pour chaque motif (100) détecté :
- l'au moins un paramètre de motif comprend une amplitude maximale (a2) du signal physiologique (10) dans ce motif (100),
- le signal sensoriel :
o est filtré avec un filtre ayant une fréquence de coupure étant fonction de ladite amplitude maximale (a2) du signal physiologique (10) dans ce motif (100), et/ou
o oscille avec une fréquence étant fonction de ladite amplitude maximale (a2) du signal physiologique (10) dans ce motif (100), et/ou
o a une amplitude étant fonction de ladite amplitude maximale (a2) du signal physiologique (10) dans ce motif (100).
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel, pour chaque motif (100) détecté, l'au moins un paramètre de signal sensoriel varie en fonction d'une variation de l'au moins un paramètre de motif, l'au moins un paramètre de motif étant de préférence une amplitude maximale (a2) du signal physiologique (10) dans ce motif (100).
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel plusieurs motifs (100) sont détectés dans le signal physiologique (10), chaque motif (100) comprenant en tant que paramètre de motif un temps de début de motif (tl), chaque signal sensoriel (31-46) généré pour chaque motif (100) détecté comprenant un temps d'initiation de ce signal sensoriel (31-46), la durée écoulée entre le temps d'initiation de chaque paire de signaux sensoriels générés de manière contiguë étant proportionnelle ou égale à la durée écoulée entre le temps de début de motif (tl) de chaque paire de motifs détectés de manière contiguë.
11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel chaque motif (100) comprend en outre en tant que paramètre de motif un temps de fin de motif (t3), chaque signal sensoriel (31-46) généré pour chaque motif détecté comprenant en outre un temps d'expiration de ce signal sensoriel (31-46), l'amplitude de chaque signal sensoriel (31-46) généré pour chaque motif (100) détecté étant constante entre le temps d'initiation et le temps d'expiration de ce signal sensoriel (31-46).
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel la génération (E40, E41) dudit signal sensoriel (31-46) est réalisée de manière différée par rapport à l'acquisition (El) du signal physiologique (10).
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel la détection (E20, E21) du ou des motifs (100), l'extraction (E30, E31) dudit au moins un paramètre de motif, et la génération (E40, E41) dudit signal sensoriel (31-46) sont effectuées en temps réel par rapport à l'acquisition (El) du signal physiologique (10).
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel le signal sensoriel (31-46) généré est une fonction périodique.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel aucune étape n'est mise en œuvre pour transformer le signal physiologique (10) depuis un domaine temporel vers un domaine fréquentiel.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, dans lequel :
- l'organisme est un être humain, - le signal physiologique (10) est représentatif d'une activité cérébrale dudit être humain, et
- le signal sensoriel (31-46) est un signal acoustique.
17. Dispositif de transduction physio-sensorielle comprenant :
- un moyen d'acquisition agencé et/ou programmé pour acquérir (El) un signal physiologique (10) d'un organisme, et
- un moyen de détection agencé et/ou programmé pour détecter (E20, E21) un ou plusieurs motifs (100) dans le signal physiologique (10), caractérisé en ce qu'il comprend en outre :
- un moyen d'extraction agencé et/ou programmé pour extraire (E30, E31) de chaque motif (100) détecté au moins un paramètre de motif , et
- un système de génération agencé et/ou programmé pour générer (E40, E41) un signal sensoriel (31-46) pour chaque motif (100) détecté, ce système de génération comprenant :
o un moyen de détermination agencé et/ou programmé pour déterminer (E401) au moins un paramètre du signal sensoriel (31-46) en fonction de l'au moins un paramètre de motif , et/ou
o un moyen de modulation agencé et/ou programmé pour moduler (E403) le signal sensoriel (31-46) en fonction d'une enveloppe temporelle (200) associée à ce motif (100) ayant au moins un paramètre d'enveloppe déterminé en fonction de l'au moins un paramètre de motif.
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