Disclosed are systems and methods for applying spinal cord stimulation (SCS) based on electrical stimulation time patterns. According to one aspect, a method uses a computational model of a wide dynamic range (WDR) neuron to produce a predetermined WDR neuron output and stimulation activity for one of effectiveness optimization and efficiency optimization. Determining one or more non-periodic time patterns. The method also includes applying spinal cord stimulation to the subject based on one or more determined of the non-periodic time pattern.電気刺激の時間パターンに基づいて脊髄刺激(SCS)を施すシステム及び方法が開示される。一態様によれば、方法は、ワイドダイナミックレンジ(WDR)ニューロンの計算モデルを使用して、有効性最適化及び効率最適化のうちの一方に関して、所定のWDRニューロン出力及び刺激活動を生じさせる1つ又は複数の非定期的時間パターンを決定することを含む。本方法は、非定期的時間パターンのうちの決定される1つ又は複数に基づいて、対象者に脊髄刺激を施すことも含む。