(57)【要約】  最適な睡眠パターンを通じて入眠者をペーシングおよびリーディングするための睡眠効率化モニターおよび方法。本発明の実施形態は、入眠者の睡眠段階を監視する生理的特徴モニター、入眠者の睡眠段階に影響を与える刺激を生成する感覚刺激ジェネレータ、および入眠者の入っている睡眠段階と入眠者を別の睡眠段階へと推移させるために必要な感覚刺激を判別するプロセッサを含んでいる。入眠者に対して個別化された睡眠プロファイルも確立することができ、睡眠セッションを最適化するためにプロファイルパラメータに従って睡眠が誘導される。感覚刺激を入眠者に与えることにより、夜間に睡眠が中断された場合であっても、または入眠者の割り振った睡眠時間がいつもと異なる場合であっても、入眠者がすっきりと目覚めるように、最適パターンの様々な睡眠段階を通じて入眠者を誘導することができる。本発明の実施形態はさらに、特定の入眠者に対する睡眠誘導システムの較正を伴っている。
2007512086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入眠者の少なくとも１つの生理的特徴を監視するステップと、
入眠者をペーシングする少なくとも１つの感覚刺激を生成するステップと
を備える入眠者の睡眠パターンを導く方法。
【請求項２】
少なくとも１つの感覚刺激を変化させるステップと、
前記感覚刺激の変化を入眠者の少なくとも１つの生理的特徴と比較するステップと、
前記感覚刺激が入眠者をペーシングしているかどうかを判別するステップとをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
入眠者を導くために少なくとも１つの感覚刺激を変化させるステップをさらに備える請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記感覚刺激が入眠者をペーシングしていることが判別された後に少なくとも１つの感覚刺激を変化させるステップと、
入眠者がペーシングされた後の前記感覚刺激の変化を入眠者の前記少なくとも１つの生理的特徴と比較するステップと、
前記感覚刺激が入眠者をリーディングしているかどうかを判別するステップとをさらに備える請求項２に記載の方法。
【請求項５】
入眠者が目標とする睡眠段階へと良好に導かれたことが判別されるまで、入眠者の前記少なくとも１つの生理的特徴を監視するステップをさらに備える請求項４に記載の方法。
【請求項６】
入眠者の現在の睡眠段階を示す入眠者の少なくとも１つの生理的特徴を監視するステップと、
前記現在の睡眠段階とは異なる睡眠段階へ入眠者を導くための感覚刺激を生成するステップと
を備える入眠者の睡眠パターンを導く方法。
【請求項７】
前記生理的特徴を監視するステップは、心拍数、血圧、脳波パターン、筋肉の緊張、眼球運動、呼吸数、体温、血流、血中酸素濃度、血液の化学的性質、騒音、湿度、体位、および体の動きのうち少なくとも１つを監視するステップを備える請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記感覚刺激を生成するステップに先立ち、入眠者がどの睡眠段階にいるかを判別するステップをさらに含む請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記感覚刺激を生成するステップは、可聴音、可視光、振動、電気ショック、および環境的調整のうち少なくとも１つを生成するステップを備える請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記環境的調整は、温度変化、空気の循環の変化、周辺光の変化、および周辺雑音の変化のうち少なくとも１つを備える請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記感覚刺激を生成するステップの後に、入眠者が異なる睡眠段階に移行したかどうかを判別するステップをさらに備える請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
入眠者を導くために前記感覚刺激を生成するステップは、あらかじめ定められたしきい値を超える生理的特徴における測定された各変化に対応して感覚刺激を生成することにより入眠者をペーシングするステップを備える請求項６に記載の方法。
【請求項１３】
入眠者を導くために前記感覚刺激を生成するステップは、生成される前記感覚刺激の特徴を調整するステップをさらに備える請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
生成された前記感覚刺激の前記特徴を調整するステップは、前記感覚刺激を生成するステップの後で前記異なる睡眠段階へと入眠者を導くために少なくとも１つの生理的特徴に影響を与えるように前記感覚刺激の生成を調整するステップを備える請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記感覚刺激を生成するステップは入眠者が前記異なる睡眠段階に入るよう促しているかどうかを判別するために前記生理的特徴を監視するステップをさらに備える請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
入眠者を導くために前記感覚刺激を生成するステップは、入眠者をノンレム睡眠段階からレム睡眠段階へと導くために前記感覚刺激を生成するステップを備える請求項６に記載の方法。
【請求項１７】
前記感覚刺激を生成するステップの前に少なくとも１つの完全睡眠サイクルについて入眠者の前記生理的特徴を監視することにより入眠者の睡眠パターンに較正するステップをさらに備える請求項６に記載の方法。
【請求項１８】
前記入眠者の睡眠パターンに較正するステップは、入眠者がある睡眠段階から別の睡眠段階にいつ移動しているかを示す少なくとも１つの生理的特徴を判別するステップをさらに備える請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記生理的特徴を監視するための睡眠期間を示すステップ、および入眠者が前記睡眠期間の終わり頃に睡眠の覚醒段階に近い睡眠段階にあるように、入眠者を睡眠段階を通じて導くために選択された間隔で前記睡眠期間全体にわたり感覚刺激を生成するステップとをさらに備える請求項６に記載の方法。
【請求項２０】
前記選択された間隔で前記睡眠期間全体にわたり感覚刺激を生成するステップは、入眠者を睡眠を通じて導くために前記睡眠期間全体にわたり継続的に感覚刺激を生成するステップを備える請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
入眠者とのラポールを確立するために入眠者の前記監視された生理的特徴に応じて感覚刺激を生成するステップをさらに備える請求項６に記載の方法。
【請求項２２】
入眠者が前記感覚刺激とペーシングしているかどうかを判別するようにラポールを確立するために前記感覚刺激への入眠者の反応を監視するステップをさらに備える請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
入眠者をペーシングするために感覚刺激を生成するステップをさらに備える請求項６に記載の方法。
【請求項２４】
前記入眠者をペーシングするステップは、入眠者の前記生理的特徴をペーシングするステップを備える請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
入眠者の感覚刺激設定を示す少なくとも１つのデータ参照を含む個別化入眠者プロファイルを確立するステップと、入眠者を導くために前記感覚刺激を生成するときにそのデータ参照を参照するステップとをさらに備える請求項６に記載の方法。
【請求項２６】
前記感覚刺激は入眠者の触覚を刺激する請求項６に記載の方法。
【請求項２７】
前記感覚刺激は入眠者の嗅覚を刺激する請求項６に記載の方法。
【請求項２８】
前記感覚刺激は入眠者の視覚を刺激する請求項６に記載の方法。
【請求項２９】
前記感覚刺激は入眠者の聴覚を刺激する請求項６に記載の方法。
【請求項３０】
前記感覚刺激は入眠者の味覚を刺激する請求項６に記載の方法。
【請求項３１】
監視される前記少なくとも１つの生理的特徴は入眠者の睡眠時無呼吸に関連付けられている睡眠段階を示し、生成される前記感覚刺激は入眠者の睡眠時無呼吸に関連付けられていない睡眠段階へと入眠者を導くために生成される請求項６に記載の方法。
【請求項３２】
監視される前記少なくとも１つの生理的特徴は入眠者による夢中歩行に関連付けられている睡眠段階を示し、生成される前記感覚刺激は入眠者の夢中歩行に関連付けられていない睡眠段階へと入眠者を導くために生成される請求項６に記載の方法。
【請求項３３】
監視される前記少なくとも１つの生理的特徴は入眠者による夜尿症に関連付けられている睡眠段階を示し、生成される前記感覚刺激は入眠者の夜尿症に関連付けられていない睡眠段階へと入眠者を導くために生成される請求項６に記載の方法。
【請求項３４】
監視される前記少なくとも１つの生理的特徴は入眠者の悪夢に関連付けられている睡眠段階を示し、生成される前記感覚刺激は入眠者の悪夢に関連付けられていない睡眠段階へと入眠者を導くために生成される請求項６に記載の方法。
【請求項３５】
監視される前記少なくとも１つの生理的特徴は、監視される少なくとも２つの生理的特徴を含む請求項６に記載の方法。
【請求項３６】
監視される前記少なくとも２つの生理的特徴は、監視される複数の生理的特徴を含む請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
ノンレム睡眠とレム睡眠の間の入眠者の睡眠パターンを導く方法であって、
ノンレム睡眠を示す入眠者の少なくとも１つの生理的特徴を監視するステップと、
入眠者を導いてレム睡眠に入るように構成された少なくとも１つの特徴を有する感覚刺激を生成するステップと、
前記感覚刺激は入眠者がレム睡眠に入るよう導く上で効果的であったかどうかを判別するために前記生理的特徴を監視するステップとを備える方法。
【請求項３８】
入眠者の睡眠をペーシングするために感覚刺激を生成するステップと、
入眠者がペーシングした後にノンレム睡眠に入るよう入眠者をリーディングするステップと、
入眠者がノンレム睡眠に入ったかどうかを判別するために前記生理的特徴を監視するステップとをさらに備える請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
入眠者が前記感覚刺激とペーシングしているかどうかを判別するために入眠者の反応を監視するステップをさらに備える請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記入眠者の睡眠をペーシングするステップは、入眠者の前記生理的特徴をペーシングするステップを備える請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
入眠者の前記生理的特徴における第１の変化はノンレム睡眠を示し、入眠者の前記生理的特徴における第２の変化は入眠者がレム睡眠に入っていることを示すことを判別するステップと、
入眠者がレム睡眠に入っていることを示す前記生理的特徴における前記第２の変化を経験するように入眠者を導くことにより入眠者がノンレム睡眠からレム睡眠に入るように誘導するステップとをさらに備える請求項３７に記載の方法。
【請求項４２】
入眠者とのラポールを確立するために入眠者の前記監視された生理的特徴に応じて感覚刺激を生成するステップをさらに備える請求項３７に記載の方法。
【請求項４３】
入眠者の感覚刺激設定を示す少なくとも１つのデータ参照を含む個別化入眠者プロファイルを確立するステップと、入眠者を導くために前記感覚刺激を生成するときにそのデータ参照を参照するステップとをさらに備える請求項３７に記載の方法。
【請求項４４】
前記感覚刺激は入眠者の触覚を刺激する請求項３７に記載の方法。
【請求項４５】
前記感覚刺激は入眠者の嗅覚を刺激する請求項３７に記載の方法。
【請求項４６】
前記感覚刺激は入眠者の視覚を刺激する請求項３７に記載の方法。
【請求項４７】
前記感覚刺激は入眠者の聴覚を刺激する請求項３７に記載の方法。
【請求項４８】
前記感覚刺激は入眠者の味覚を刺激する請求項３７に記載の方法。
【請求項４９】
監視される前記少なくとも１つの生理的特徴は、監視される少なくとも２つの生理的特徴を含む請求項３７に記載の方法。
【請求項５０】
監視される前記少なくとも２つの生理的特徴は、監視される複数の生理的特徴を含む請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
生理的特徴モニターと、
感覚刺激ジェネレータと、
前記生理的特徴モニターおよび前記感覚刺激ジェネレータに操作可能に関連付けられているプロセッサであって、入眠者の第１の睡眠段階を示す前記生理的特徴モニターから入力を受け取るように構成され、前記感覚刺激ジェネレータに出力を提供して、前記感覚刺激ジェネレータが第１の睡眠段階から第２の睡眠段階へと入眠者を導くために前記生理的特徴モニターから受け取られた前記入力に応じて少なくとも第１の感覚刺激を生成するようにさせるプロセッサとを備える睡眠パターン調整器。
【請求項５２】
前記生理的特徴モニターは、入眠者の少なくとも１つの生理的特徴を監視するように構成され、前記少なくとも１つの生理的特徴は、心拍数、血圧、脳波パターン、筋肉の緊張、眼球運動、呼吸数、体温、血流、血中酸素濃度、血液の化学的性質、騒音、体位、および体の動きのうち少なくとも１つを備える請求項５１に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項５３】
前記プロセッサは、前記生理的特徴モニターを通じて監視された少なくとも１つの生理的特徴における測定された変化に応じて少なくとも第２の感覚刺激を生成することによりある睡眠段階にある入眠者をペーシングし、生成された前記第２の感覚刺激の特徴を調整することにより入眠者を他の睡眠段階に導くように構成される請求項５１に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項５４】
前記プロセッサは、入眠者が前記他の睡眠段階への誘導に従っているかどうかを示す前記生理的特徴モニターを通じてフィードバックを受け取り、入眠者が前記他の睡眠段階にさらに移行するように生成された前記第２の刺激の特徴をさらに調整するようにさらに構成される請求項５３に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項５５】
前記感覚刺激ジェネレータは、可聴音、可視光、振動、電気ショック、および環境的調整のうち少なくとも１つを生成するように構成される請求項５１に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項５６】
前記環境的調整は、温度変化、空気の循環の変化、周辺光の変化、および周辺雑音の変化のうち少なくとも１つを備える請求項５５に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項５７】
前記プロセッサは、入眠者をノンレム睡眠段階からレム睡眠段階へと導くように構成される請求項５１に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項５８】
前記プロセッサは、前記感覚刺激ジェネレータが感覚刺激を生成する前に睡眠サイクルの少なくとも一部について入眠者の少なくとも１つの生理的特徴を監視することにより入眠者の睡眠パターンに較正するようにさらに構成される請求項５１に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項５９】
前記プロセッサは、入眠者が睡眠段階を変更するときを示す少なくとも１つの生理的特徴を判別することにより入眠者の睡眠パターンに較正するようにさらに構成される請求項５８に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項６０】
前記プロセッサは、前記生理的特徴を監視するための睡眠期間を示す入力を受け取り、入眠者が前記睡眠期間の終わり頃に睡眠の覚醒状態に近い睡眠段階にあるように、入眠者を少なくとも第１および第２の睡眠段階を通じて導くために選択された間隔で前記睡眠期間全体にわたり感覚刺激を生成するようにさらに構成される請求項５１に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項６１】
前記プロセッサは、入眠者を睡眠を通じて導くために前記睡眠期間全体にわたり継続的に感覚刺激を生成するようにさらに構成される請求項６０に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項６２】
少なくとも１つの前記生理的特徴モニターおよび前記感覚刺激ジェネレータは無線技術を使用して前記プロセッサと通信する請求項５１に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項６３】
前記プロセッサは、入眠者とのラポールを確立するために入眠者の前記監視された生理的特徴に応じて感覚刺激を生成するようにさらに構成される請求項５１に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項６４】
前記プロセッサは、前記感覚刺激に対する入眠者の反応を監視し、ラポールを確立して入眠者を前記感覚刺激でペーシングするために敏感な感覚刺激を生成するようにさらに構成される請求項６３に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項６５】
前記プロセッサは、入眠者の少なくとも１つの生理的特徴をペーシングするために感覚刺激を生成するようにさらに構成される請求項５１に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項６６】
前記プロセッサは、入眠者を別の睡眠段階へ導くために感覚刺激を生成するようにさらに構成される請求項５１に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項６７】
前記プロセッサは、入眠者の個別化入眠者プロファイルを参照し、前記入眠者の個別化入眠者プロファイルに従って感覚刺激を生成するようにさらに構成される請求項５１に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項６８】
前記感覚刺激ジェネレータは入眠者の触覚を刺激するように構成される請求項５１に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項６９】
前記感覚刺激ジェネレータは入眠者の嗅覚を刺激するように構成される請求項５１に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項７０】
前記感覚刺激ジェネレータは入眠者の視覚を刺激するように構成される請求項５１に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項７１】
前記感覚刺激ジェネレータは入眠者の聴覚を刺激するように構成される請求項５１に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項７２】
前記感覚刺激ジェネレータは入眠者の味覚を刺激するように構成される請求項５１に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項７３】
前記プロセッサは、睡眠時無呼吸を経験する入眠者に関連付けられている睡眠段階を示す入力を受け取り、睡眠時無呼吸を経験する入眠者に関連付けられていない異なる睡眠段階へと入眠者を導くために受け取った前記入力に応じて感覚刺激を生成する出力を提供するように構成される請求項５１に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項７４】
前記プロセッサは、入眠者の夢中歩行に関連付けられている睡眠段階を示す入力を受け取り、入眠者の夢中歩行に関連付けられていない異なる睡眠段階へと入眠者を導くために受け取った前記入力に応じて感覚刺激を生成する出力を提供するように構成される請求項５１に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項７５】
前記プロセッサは、入眠者の夜尿症に関連付けられている睡眠段階を示す入力を受け取り、入眠者の夜尿症に関連付けられていない異なる睡眠段階へと入眠者を導くために受け取った前記入力に応じて感覚刺激を生成する出力を提供するように構成される請求項５１に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項７６】
前記プロセッサは、入眠者の悪夢に関連付けられている睡眠段階を示す入力を受け取り、入眠者の悪夢に関連付けられていない異なる睡眠段階へと入眠者を導くために受け取った前記入力に応じて感覚刺激を生成する出力を提供するように構成される請求項５１に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項７７】
前記生理的特徴モニターは少なくとも２つの生理的特徴を監視する請求項５１に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項７８】
前記生理的特徴モニターは複数の生理的特徴を監視する請求項７７に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項７９】
前記プロセッサは、個別化睡眠プロファイルを格納し、前記個別化睡眠プロファイルからのデータに従って前記感覚刺激を生成するように構成される請求項５１に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項８０】
前記個別化睡眠プロファイルは、入眠者の睡眠段階を示すデータおよび前記第１の睡眠段階から前記第２の睡眠段階へ入眠者をペーシングおよびリーディングするための入眠者が反応する前記刺激を示すデータを備える請求項７９に記載の睡眠パターン調整器。
【請求項８１】
ノンレム睡眠とレム睡眠の間を移行するように入眠者の睡眠パターンを導く装置であって、
入眠者の少なくとも１つの生理的特徴を監視するように構成された生理的特徴モニターと、
入眠者の前記生理的特徴に応じて少なくとも１つの感覚刺激を生成するように構成された感覚刺激ジェネレータと、
前記生理的特徴モニターおよび前記感覚刺激ジェネレータに操作可能に関連付けられているプロセッサであって、ノンレム睡眠段階を示す前記生理的特徴モニターからの入力を受け取り、入眠者をレム睡眠段階へ導くために前記感覚刺激ジェネレータに出力を提供するように構成されるプロセッサとを備える装置。
【請求項８２】
前記プロセッサは、レム睡眠段階を示す前記生理的特徴モニターからの入力を受け取り、入眠者をノンレム睡眠段階へ移行させるために前記感覚刺激ジェネレータに出力を提供するようにさらに構成される請求項８１に記載の装置。
【請求項８３】
前記プロセッサは、入眠者のどの生理的特徴がノンレム睡眠段階を示しているか、および入眠者のどの生理的特徴がレム睡眠段階に入ることを示しているかを判別し、前記感覚刺激ジェネレータに前記少なくとも１つの感覚刺激を生成させて入眠者がレム睡眠段階に入ることを示す生理的特徴を経験するように入眠者を導くことによって入眠者をレム睡眠段階に誘導するようにさらに構成される請求項８１に記載の装置。
【請求項８４】
前記プロセッサは、前記入眠者の睡眠パターンに較正され、事前に選択された睡眠期間の残り時間に関連する最適な睡眠パターンを計算するようにさらに構成される請求項８１に記載の装置。
【請求項８５】
前記プロセッサは、入眠者をペーシングするために入眠者の生理的特徴に敏感な前記少なくとも１つの感覚刺激を前記感覚刺激ジェネレータに生成させ、入眠者を導くために生成された前記感覚刺激の少なくとも１つを調整することにより、最適な睡眠パターンを通じて入眠者を誘導し、前記生理的特徴モニターを通じて入眠者の前記生理的特徴を監視することにより入眠者がリーディングに従っているかどうかを判別するようにさらに構成される請求項８４に記載の装置。
【請求項８６】
前記プロセッサは、入眠者の個別化入眠者プロファイルを参照するようにさらに構成され、前記感覚刺激ジェネレータは前記入眠者の個別化入眠者プロファイルに従って感覚刺激を生成するように構成される請求項８１に記載の装置。
【請求項８７】
監視される前記少なくとも１つの生理的特徴は、監視される少なくとも２つの生理的特徴を含む請求項８１に記載の装置。
【請求項８８】
監視される前記少なくとも２つの生理的特徴は、監視される複数の生理的特徴を含む請求項８７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、睡眠効率化装置に関し、具体的には、人の生理的特徴を通じて人の睡眠パターンを監視し、効率的な睡眠パターンを判別し、人と睡眠誘導との間のラポールを確立して、人を１つまたは複数の睡眠パターンを通じて誘導するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
研究によれば、成人健常者は毎晩平均７．５時間眠り、ほとんどの人が１晩あたり６．５時間から８．５時間眠っていることが示されている。科学者たちは、睡眠プロセスのあらゆる側面を知り尽くしているわけではない。しかし、研究者たちは、睡眠プロセスが、その間隔を観察できる予測可能なサイクルであり、睡眠ポリグラフ計を用いて監視して臨床的に検査することが可能であると判断した。睡眠ポリグラフ計からは、睡眠中の電気的状態と筋肉の状態に関するデータが得られる。
【０００３】
脳波計（ＥＥＧ）を使用して入眠者の脳波を追跡し、研究者たちはこれまで、睡眠の６つの段階（睡眠前段階を含む）を特定して分類してきた。各段階は、顕著な脳波の周波数とパターンおよびその他の生理的特徴によって特徴付けられている。段階０は、睡眠前段階であり、脳内の低振幅の高周波アルファ波によって特徴付けられる。この段階において、人はリラックスして眠気をもよおし、眼を閉じる。段階１から段階４は、ノンレム睡眠（「ＮＲＥＭ」睡眠、ｎｏｎ−ｒａｐｉｄ  ｅｙｅ  ｍｏｖｅｍｅｎｔ  ｓｌｅｅｐ）と呼ばれることもある。段階１は、入眠者の眼球の回転と律動的なアルファ波によって特徴付けられるが、これは人が刺激に対する反応性を失ってゆくにつれて振幅が小さく周波数が低くなる不規則なシータ波に移行する。段階１は、５分または１０分間続くことがある。段階２は、筋肉の緊張を特徴とする睡眠紡錘波と呼ばれる脳活動の高周波バーストによって中断される低速の大きな脳波によって特徴付けられる。段階２の睡眠では、体が熟睡に入る態勢をとるのに応じて心拍数、呼吸数、および体温の段階的な低下を伴う。段階３および段階４は通常、眠りに落ちた後３０分から４５分で生じる。段階３において、睡眠紡錘波は少ないが、大きな振幅の低周波デルタ波が発生する。段階４は、期間の５０パーセント以上に現れる高振幅の低周波デルタ波によって特徴付けられる。デルタ波は、最も深い熟睡レベルを示し、このとき心拍数、体温、呼吸数、および脳への血流が大幅に減少し、成長ホルモンが体内に分泌される。段階４の睡眠から目覚めさせられた人は、意識がもうろうとし、困惑する。全体で、ノンレム睡眠を完了するまでに３０分から１２０分かかる。通常の睡眠サイクルのパターンは、段階１、２、３、４、３、２、レム睡眠（Ｒａｐｉｄ  Ｅｙｅ  Ｍｏｖｅｍｅｎｔ  Ｓｌｅｅｐ）となっている。このサイクルは、入眠者が目覚めるか、または睡眠が中断されるまで繰り返される（後続のサイクルでは段階１が省かれることが多い）。入眠者が眠りに戻ると、段階は再び開始して、サイクルを完了できない。
【０００４】
レム睡眠（「ＲＥＭ」睡眠）は、睡眠時間の約２０パーセントを占めている。レム睡眠が開始した後、夜間に３０分から４０分ごとにノンレム睡眠が挿入される。夢を経験するのは、レム睡眠中である。レム睡眠段階においては、覚醒時を特徴付ける同様の高速周波数の低振幅のベータ波が発生し、心拍数、呼吸数、および血圧といった人の生理学的徴候も覚醒状態にある場合と類似している。しかし、筋緊張は麻痺状態まで低下し、特に顔、手、脚に突然の引きつりを伴う。レム睡眠期間は、睡眠サイクルの最初の１０分から睡眠サイクルの終わりの１時間まで続く。
【０００５】
研究により、ほとんどの人々が毎晩４回から６回の完全な睡眠サイクルを完了し、各サイクルは約９０分から１００分継続することが判明している。これらのサイクルは様々な構成になっているが、夜の早いうちは段階３および段階４の睡眠にほとんどの時間が費やされ、段階２およびレム睡眠はその後に優位を占める。睡眠パターンもまた、人の生活に応じて様々に異なっている。平均すると、１日約６時間しか眠らない７０代の人とは対照的に、乳幼児は１日約１６時間眠る。レム睡眠は、出生時には睡眠全体の約半分を占めているが、最終的に老齢期には睡眠全体の２５パーセントほどまで減少する。睡眠パターンもまた、個人差が大きく、（例えば昼寝などに関して）文化間でも様々である。
【０００６】
特定の人物の最適な睡眠サイクルまたはパターンとは無関係に、不眠を抱える多くの人々は、睡眠サイクルの中ほどで目覚めてしまうか、あるいは最適な睡眠をとれないかまたは十分に睡眠時間を利用できない。睡眠関連の問題を克服するため、多くの入眠者は、睡眠薬または睡眠補助剤を服用し、心理療法を受け、就寝前にリラックスする技術を試すか、あるいはよく眠れないことに単に対処する。また、熟睡していないことを認識していないが、それでもなお睡眠不足の影響に苦しんでいる人々も多い。個人、その環境、および睡眠に利用できる時間とは関係なく、効率的な睡眠期間を得る方法を有することは、多くの入眠者にとって有利であろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、睡眠に関し、効率的な睡眠を獲得して、睡眠時間をより生産的に利用するための方法および装置に関する。ペーシングとリーディングの原則を通じて、入眠者の無意識の心理とのラポールが確立され、それにより入眠者は睡眠の様々な段階を推移してゆく。本明細書において使用されるように、睡眠の段階を示す「段階（ｓｔａｇｅ）」という用語は、現在定評ある睡眠関連の文献で参照されている睡眠の６つの段階を示すことのみを意図するものではなく、特定の入眠者が定期的に経験するあらゆる形態の認識可能な睡眠状態、段階、パターン、および生理的特徴パターンを示して含めることを意図している。人は眠るとき、その睡眠のカテゴリ化がすべての入眠者に共通の６つの段階に簡略化されようと、あるいは入眠者に固有のさらに複雑な段階にとどめられようと、その人の生理学的特徴はその人の認識可能なパターンを示している。これらのパターンは、その人の睡眠パターンのどの部分にその人が入っているかを特定する。「段階」が本明細書において使用されているということは、入眠者のこれらの認識可能で測定可能なパターンによって睡眠の各部分を区別するということである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態は、１つまたは複数の生理的特徴モニター、１つまたは複数の感覚刺激ジェネレータ、メモリ、プリンタ、ディスプレイ、およびその他の入出力など、様々な周辺装置に結合されたプロセッサを含んでいる。入眠者の選ばれた生理的特徴を監視することにより、入眠者がどの睡眠段階に入っているか、入眠者がいつ別の睡眠段階に遷移するか、および入眠者が睡眠誘導システムの誘導に従っているかどうかを判別することができる。１つまたは複数の感覚刺激は、効率的な方法で入眠者を様々な睡眠段階に導くために生成される。本発明の実施形態によるプロセッサは、望ましい睡眠期間を受け取り、入眠者の効率的な睡眠サイクルを計算し、入眠者の生理的特徴を監視して、入眠者のニーズおよびその他の基準を満たすようにプロセッサによって決められた望ましい速度で１つまたは複数の望ましい睡眠段階に入眠者を導くために適切な感覚刺激を生成することによって、入眠者を効率的な睡眠サイクルに導くように構成することができる。
【０００９】
本発明の前述の様々な目的、特徴および利点は、添付の図に示されているような本発明の特定の実施形態のさらに詳細な説明を読めば明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施形態は、睡眠に関し、睡眠時間がほんのわずかしかない場合であっても、睡眠期間が中断された場合であっても、入眠者が目覚めたいと望む特定の時間がある場合であっても、効率的な睡眠期間を達成することに関する。本発明の実施形態により構成された方法および装置を使用することにより、本発明を使用しない場合に比べて、入眠者はより効率的な睡眠を享受し、よりすっきりした気分で目覚め、より少ない睡眠で足りるようにすることができる。
【００１１】
人はそれぞれ、特定の睡眠習慣を持ち、個人の睡眠を示す特定の生理的特徴パターンを有している。３時間から４時間の睡眠でやってゆける人もいれば、すっきりとした気分になるのに９時間あるいは１０時間も必要になる人もいる。適量の睡眠とは、何であれ体が休まったと感じ、意識がはっきりした状態になるものである。睡眠が中断されると、疲労感とイライラ感が翌日に現れることもある。なかなか寝付けない人々の多くは、眠りから簡単に目覚めてしまうか、あるいは十分に眠れないために、倦怠感または極度の疲労感が残り、集中力が低下し、日中居眠りをしないでいることが困難になる。入眠者が所定の時間に睡眠のどの段階にいるか、または入眠者が特定の睡眠段階にどのくらいの間とどまるかを意識的に制御することはできないため、多くの入眠者は、不十分な睡眠パターンに起因するフラストレーションと倦怠感を経験している。
【００１２】
講演、療法、および催眠法において、ペーシングとリーディングの原理は、人が異なる心的態度または情動状態に移り変わるよう補助するために、聴衆または被術者とのラポールを確立する方法として広く使用されている。一例として、その最も単純な形態の、講演におけるペーシングは、聴衆がその時点で行っていることと調和する、つまり模倣することである。これは、聴衆の態度、雰囲気、騒音レベル、または興奮レベルのような、聴衆の特徴一部と調和することを伴う。講演におけるリーディングとは、聴衆の心的状態、態度、または興奮レベルを変えさせることを意図する講演者の発言または行動である。聴衆がリーディングに従えば、講演者は、講演者にとって望ましい方法で聴衆を変化させるような影響を与えることができる。最初に聴衆をペーシングすることにより、講演者はさらに容易に、しかも往々にして聴衆が意識的にそのことに気づくこともなく、聴衆の特徴を変えることができる。このようにして、ペーシングとリーディングは一体となって、効果的な講演を引き立てるためのツールとして機能する。
【００１３】
コミュニケーションにおけるペーシングとリーディングのモデルを通じて、講演者がその聴衆とのラポールをさらに容易に確立できることが認められている。例えば、クライアントが脚を組んで座って後ろにもたれており、専門家が同様のことをしていた場合、両者はある理解のレベルを確立することができる。クライアントが視覚に訴えて話し、空中のしぐさで示すか、または早口で話す場合、専門家は、同様のことをすれば、物事をさらに詳しく説明して、クライアントとうまくやってゆくことができる。ペーシングとリーディングを通じて確立されたラポールは一般に、意識的というよりも潜在意識的なものであると考えられている。
【００１４】
ペーシングとリーディングは、人間と動物のいずれにも機能する行動的条件付けの形態である。行動的条件付けの既知の例において、ロシアの科学者イワン・パブロフ（１８４９〜１９３６）は、試験対象の犬が餌を与えられるたびに毎回共通の刺激を与えることにより、後に、餌を与えなくても同じ刺激（つまりベルまたは白衣）を与えるだけで犬がよだれを出すようにすることができた。言い換えれば、犬がよだれを出すたびに刺激で犬をペーシングすることによって、パブロフは同じ刺激により犬がよだれを出すように導くことができた。この例は、長期に及ぶペーシングとリーディングが被験者に与えうる影響を示している。
【００１５】
リーディングは、認知過程ではない。被験者は、意識的に誘導されているわけではない。感覚刺激が人の生理的特徴にリンクされており、感覚の入力が変更された場合、生理学的反応も変化する。睡眠パターンの場合、被験者の特定の生理的特徴とパターンが分かり、その刺激に対する被験者の反応が分かれば、睡眠中の適切な時点において入眠者に適切な刺激を提供して、入眠者の睡眠パターンに影響を与えることができる。
【００１６】
本発明の実施形態は、睡眠のパターンとサイクルにペーシング、リーディング、および行動的条件付けを行う方法を適用する。図１は、入眠者の睡眠パターンを導く第１の方法を示している。入眠者の睡眠パターンを導く場合の最初のステップとして、入眠者の１つまたは複数の生理的特徴が監視される（ステップ２）。所定の時点において入眠者がどの睡眠段階にいるのかを識別できる生理的特徴は、当技術分野において数多く測定される。１つまたは複数のこれらの生理的特徴を測定して監視することにより、研究者らは現在、入眠者がどの睡眠段階にいるのか、およびその入眠者がいつ別の睡眠段階に移動したか、またはいつ移動する見込みであるかを判別することができる。したがって、適切に構成されたプロセッサは、既知のパターン認識技法を使用して睡眠段階とその間の移行を認識するようにプログラムすることもできる。睡眠段階の指示として現在知られている生理的特徴の例としては、入眠者の心拍数、脈拍数、血圧、脳波パターン、筋肉の緊張、眼球運動、雑音、雑音のレベル、体位、体の動き、動作の速さ、呼吸、呼吸努力、呼吸気流量、体温、血流、血中酸素濃度、および血液の化学的性質などが含まれるが、これらに限定されることはない。これらの生理的特徴の各々を監視するための適切なセンサーおよび機器は、当技術分野において知られており、オランダのＰｈｉｌｉｐｓ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ、カリフォルニア州パロアルトのＨｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ、およびニューメキシコ州のアルバカーキのＥｌｉｘａなど、様々な製造業者から提供されている。
【００１７】
本発明の簡単な実施形態において、人が特定の睡眠段階にあると判断されると、感覚刺激が生成されるか、または人を別の睡眠状態に導くように１つまたは複数の既存の感覚刺激の特徴が変更される（ステップ４）。感覚刺激は、入眠者が感知できる任意の刺激であってもよい。例えば制限なく、感覚刺激は、光、音、におい、振動、熱または冷気、湿気、電気ショック、入眠者のベッドの固さまたは角度の調整、あるいはそよ風のような空気の循環、または酸素レベルのような空気量の変化、および入眠者が感知できるその他あらゆるものを含むことができる。入眠者を別の睡眠段階に導く感覚刺激に対しての調整としては、大きさまたは量、トーン、質、パターン、周波数、角度、組成、音源の位置、適用の位置、またはいかに小さいものであっても入眠者が感知できる感覚刺激に対するその他の調整を含むことができるが、これらに限定されることはない。
【００１８】
以下に示すのは、本発明の具体的な適用例であるが、これは例示的に示したに過ぎない。入眠者の脳波パターン、またはその他の生理的特徴は、入眠者のいる睡眠段階を判別するために監視することができる。以下にさらに詳しく説明される適切な条件付けにより、入眠者が特定の睡眠の段階、例えば段階１の睡眠にあることを脳波が反映する場合、あらかじめ定められた周波数、音量および／またはパターンの適切な可聴トーンを適切な音源から生成することができる。可聴トーンは、入眠者の潜在意識とのラポールを確立することにより、入眠者をペーシングするために使用される。鳴らす音の周波数を変えるなど、トーンの変化は、入眠者の次の連続睡眠段階、この例では段階２の睡眠へ入眠者を導くため、あるいは入眠者が特定の生理的特徴を呈するように導くために使用される。
【００１９】
このプロセスは、同様のまたは異なる可聴トーンあるいは他の刺激を使用して続行し、最適な方法で睡眠期間中の様々な睡眠段階に入眠者を導き、その都度ラポールを確立して入眠者を眠りに導くことができる。入眠者の現在の睡眠段階および生理的特徴を継続的に監視しながら、入眠者を睡眠段階に導いてゆくことによって、本発明の実施形態により構成された睡眠誘導システムは、例えば睡眠が中断された場合であっても効率的な睡眠のための入眠者の睡眠パターンに適合することができる。ノンレム睡眠からレム睡眠へ、そして再びノンレム睡眠に戻る推移は、入眠者がすっきりした気分になり、入眠者の体が元気を取り戻すために重要である。したがって、本発明の特定の実施形態は、代替として、ノンレム睡眠およびレム睡眠の生理的特徴を幅広く監視し、ノンレム睡眠からレム睡眠に、または睡眠段階のその他のカテゴリ化に入り、適切な時点でレム睡眠からノンレム睡眠に戻るように入眠者にペーシングとリーディングを行うための感覚刺激を生成することに主として重点を置くように構成することができる。
【００２０】
図２は、本発明の実施形態による方法を実装するための模範的なシステム１０を示している。図２に示すシステム１０は、関連付けられた複数の各周辺装置と通信するために、ハードウェア、ソフトウェア、またはその両方を通じて構成されたプロセッサ１２を含んでいる。プロセッサ１２は単一のプロセッサ１２で構成されても、または２つ以上のプロセッサ１２に分割されてもよく、プロセッサ１２はプロセッサ１２に結合された周辺装置を通じて睡眠誘導システムの操作を制御して入眠者を睡眠に導くことが、当業者には理解されよう。プロセッサ１２は、本発明の実施形態ごとに異なった構成が行われ、入眠者のプロファイルの様々な確立、生理的特徴の監視、受け取った生理的特徴データの解釈、睡眠サイクル全体にわたる入眠者の睡眠パターンと生理的特徴のマッピング、入眠者の現在の睡眠段階の判別、入眠者が新しい睡眠段階にまさに推移しようとするときをどの生理的特徴が示すか、およびどの感覚刺激特徴が入眠者を新しい睡眠段階にペーシングおよびリーディングするかの識別、さらに入眠者を新しい睡眠段階にペーシングおよびリーディングする感覚刺激の生成を調整して可能にすることができる。
【００２１】
プロセッサ１２には、任意の数の従来型および新しい周辺装置を操作可能に結合して、本発明の様々な実施形態の達成を補助することができる。例えば、１つまたは複数の生理的特徴モニター（ＰＣＭ）１４は、入眠者を監視するためにプロセッサに結合されてもよい。ＰＣＭは、任意の生理的特徴を検出するように構成された任意の装置を含むことができる。これらの一部の具体的な例は、眼電図、筋電図、脳波形および他の睡眠ポリグラフ計モニター、マイクロフォン、モーションセンサー、湿度センサー、筋緊張モニター、血圧測定カフ、呼吸装置、パルス酸素濃度計、体温計など、および入眠者の生理的特徴を検出することのできるその他のセンサーを含んでいるか、これらに限定されることはない。
【００２２】
感覚刺激ジェネレータ１６はまた、入眠者に感覚刺激を与える際にプロセッサ１２と通信するためにプロセッサ１２に操作可能に結合される。感覚刺激ジェネレータ１６は、入眠者の知覚を通じて入眠者が感知することのできる任意の刺激を生成するように構成された任意の装置を含むことができる。刺激を生成するように構成された装置の一部の具体的な例は、スピーカー、バイブレーター、光、電気接触、ファン、ヒーター、冷却器などを含むが、これらに限定されることはない。感覚刺激ジェネレータ１６の厳密な構成は、多くの形態をとるが、イヤホン、マスク、ヘッドバンド、ベルト、リストバンド、リング、壁掛け式およびその他のジェネレータ（入眠者のそばのエンドテーブル、キャビネットまたはエクステンション・アームなどの離れた場所から刺激を生成するように構成されたジェネレータを含む）のような形態を含むこともできる。
【００２３】
他の入力１８および出力２０もまた、プロセッサ１２とのインタラクションを補助するため、またはプロセッサ１２からデータを受け取るために含むことができる。本発明の特定の実施形態において、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）オペレーティング・ソフトウェアを稼働するパーソナル・コンピュータがプロセッサとして使用され、睡眠誘導システムとして機能する様々な周辺装置に結合されてもよい。他の実施形態において、他のオペレーティング・システム、プログラミング言語、または単にマシン・コードも使用することができる。ＲＡＭおよび／またはＲＯＭなどのメモリ２２も、データを格納できるようにするために含まれる。コンパクトまたはデジタル・ビデオ・ディスク・メモリ、磁気メディアメモリまたはデータの格納のために通常コンピュータで使用されるその他のメモリなど、バックアップ・メモリ、メモリ記憶装置のような追加メモリ２２も含むことができる。プリンタ２４およびディスプレイ２６も提供することができる。
【００２４】
当業者には明らかであるように、本発明による睡眠誘導システムの実施形態は、実際には睡眠専門クリニック、またはその他の医療施設を通じてしか利用できない高額な機器とプロセッサを含むように構成することも、あるいは個人の家庭用により安価な機器でより簡単に構成することもできる。例えば、脳波計は多くの場合、パルス酸素濃度計よりも正確に入眠者の厳密な睡眠期間を識別できるが、脳波計はパルス酸素濃度計よりも多大なコストがかかる可能性がある。したがって、本明細書に説明されている特定のプロセスが、より正確な、または特化された睡眠ポリグラフ計装置を使用して、はるかに高い精度で行うことができ、迅速な結果を得られることは、本明細書を読めば当業者には明らかとなろう。本発明の実施形態において、どの特定のモデルまたはブランドの周辺装置またはプロセッサが使用されるかということは、本発明にとって重大ではない。当業者であれば、本明細書の開示から、睡眠誘導システムの適切なコンポーネントを容易に選択して使用することができよう。
【００２５】
図３は、本発明の睡眠誘導システムのより簡単な実施形態を示している。図３のシステム３０は、ディスプレイ３２、入力キーパッド３４、スピーカー３６、スクロール・バー３８、および入力および／または出力プラグ４０を含んでいる。具体的に示されてはいないが、（図２に示されるような）プロセッサおよびその他の関連ハードウェアとソフトウェアは、システム３０のハウジング４２内に含まれている。ディスプレイ３２は、液晶、発光ダイオード、半導体レーザー、プラズマ、タッチセンシティブ・ディスプレイなど、エレクトロニクスに一般に使用される任意のディスプレイであってもよい。入力キーパッド３４およびスクロールバー３８は、ユーザーがプロセッサへのコマンドを入力できるようにする、当技術分野で既知の任意のキーパッドまたはタッチパッド技術であってもよい。同様に、使用される特定のスピーカー３６は、本発明にとって重大ではない。入力および／または出力プラグ４０は、プロセッサと周辺装置との間の任意の接続であってもよい。本発明の特定の実施形態において、例えば、パーソナル・コンピュータと周辺装置との間に通常使用されるようなシリアルまたはパラレルデータケーブルを使用することもできる。本発明の実施形態の入力および／または出力プラグ４０は、入眠者を監視するＰＣＭに結合するように構成される。あるいは、無線のＰＣＭおよび刺激ジェネレータは、入眠者が配線にからまり、入眠者に接続されているＰＣＭまたは刺激ジェネレータによって睡眠を中断される可能性を軽減するために使用されてもよい。無線のＰＣＭおよび感覚刺激ジェネレータは、入眠者を妨げるリスクを軽減するので、本発明の実施形態において特に利点を有している。無線通信技術は、当技術分野において既知である。本発明で特定の用途を持つ無線通信技術の例の一部としては、ブルートゥース技術、ＷｉＦｉ、携帯電話技術、電波技術、赤外線技術、および暗号化されているか暗号化されていないか、または他の搬送波信号と混合されているかいないかには関わりなく他の通信信号の周波数を使用する技術を含むが、これらに限定されることはない。
【００２６】
本発明のより複雑な実施形態において、図２または図３に示すような周辺装置を備えるプロセッサは、図４を参照して示され説明されている方法の１つまたは複数の部分を実行するように構成される。生理的特徴モニターのハードウェアおよびソフトウェア開発者は、本発明の実施形態の睡眠誘導システムを適切に構成して、ハードウェア・ソリューション、ソフトウェア・ソリューション、あるいはむしろその両方の組合せを使用して以下に説明する方法を達成する方法を理解するであろう。
【００２７】
図４に示す入眠者の睡眠段階を誘導する方法の実施形態によれば、入眠者の１つまたは複数の生理的特徴がＰＣＭ経由で適切に構成されたプロセッサによって監視される（ステップ５０）。前述のように、入眠者の生理的特徴を監視することにより、入眠者が入っている睡眠段階だけではなく、入眠者が特定の睡眠段階にまさに推移しようとしていることを最もよく示している特定の入眠者の生理的特徴、および入眠者を特定の睡眠段階に導くために効果的な感覚刺激も判別することができる。このようにして、個別化された入眠者プロファイルが、入眠者に確立され、プロセッサに関連して格納される。プロファイルには、制限なく、入眠者の睡眠段階を示す情報、特定の睡眠段階と睡眠段階の間の推移を示す生理的特徴、および入眠者に睡眠へのペーシングおよびリーディングを行う刺激設定を含むことができる。
【００２８】
例えば、レム睡眠に推移する間にある特定の脳波パターンまたは脳波ピークの特定の周波数を明白に示す人もいれば、異なる脳波パターンまたは脳波ピークの異なる周波数を明白に示す人もいる。もう１つの例として、第１の人は、段階２全体を通じて心拍数に著しい変化を示し、呼吸にはほとんど目立った変化は見られないが、第２の人は、心拍数にわずかな変化と呼吸に大きく顕著な変化が見られることもある。さらに、睡眠中に雑音や、入眠者にペーシングとリーディングを行う口頭の指示にも容易に反応する入眠者もいれば、周辺温度または空気の流れの変化に容易に反応する入眠者もいる。したがって、本発明の特定の実施形態において、睡眠誘導システムは、入眠者の生理的特徴を監視し、入眠者の特定の睡眠パターンと生理的特徴にあわせて較正して（ステップ５２）、個別化された入眠者プロファイルを確立するように構成することができる。
【００２９】
入眠者に対する較正（ステップ５２）は、入眠者の睡眠パターンおよび／または生理的特徴を単に監視することを伴うか、または睡眠中のこれらの感覚刺激に対する入眠者の生理的反応および睡眠パターン反応を判別するために感覚刺激を入眠者に与えることをさらに伴うこともできる。睡眠誘導システムの入眠者への較正は、どの生理的特徴が入眠者の睡眠段階間の変化を最も明確に示しているか、どの生理的特徴のパターンが入眠者の睡眠サイクルのどの部分において、またはどの状況のもとで発生するか、入眠者の生理的特徴または睡眠パターンは感覚刺激を受けたきにどのように変化するか、睡眠が中断された場合に入眠者の生理的特徴はどのように反応するか、入眠者の睡眠サイクルの最適な期間とパターン、どの感覚刺激が睡眠段階を通じて入眠者をペーシングおよび／またはリーディングする上で最も効果的に作用するかを評価するステップと、これらまたはこれらを示すデータを入眠者の個別化睡眠プロファイルに記録するステップを備えることができる。較正は、特定の入眠者に睡眠誘導プロセスを個別化する際に使用する入眠者または入眠者の睡眠パターンに関する情報を収集する任意のプロセスを備えている。他の多くのプロセスも、特定の入眠者に方法を較正するために使用することができる。
【００３０】
数学技術分野の当業者には既知の、入眠者の多次元空間プロファイルを使用することにより、複数の変数に同時に検査および変更が行われ、様々な生理的特徴の反応をもたらす刺激の最適な組合せが得られる。特定の入眠者によって最も必要とされる睡眠特徴に応じて、多次元空間プロファイルの手法は、睡眠誘導システムが、入眠者によって必要とされる特定の睡眠の利点に重点を置き、入眠者に最も効果的なペーシングおよびリーディングの技法を提供できるようにする。例えば、特定のデフォルトまたはその他の確立されたプロファイルは、特定の入眠者にあわせて拡大縮小されるか、あるいは睡眠段階期間などの特定の変数を保持することにより、他のプロファイルが変化しても一定である。可能な異形は多数あり、当業者であれば、本明細書に提供される開示から睡眠セッション中のペーシングおよびリーディングに影響を与えるために適切な個人プロファイルを確立して保持する方法を理解するであろう。当業者の一人であれば、本明細書から、本発明の様々な方法が、入眠者のペーシングまたはリーディングの試みに先立って入眠者への較正を必要としないことも理解されよう。任意の数の変数を含む個別化プロファイルは、睡眠誘導システムが入眠者をペーシングおよびリーディングしている間に形成される場合も、本発明の特定の適用および特定の入眠者の誘導の履歴に応じて特定の実施形態において使用されない場合もある。しかし、格納されている個別化睡眠プロファイルの事前較正と参照は、以下でさらに詳しく説明するように、較正を行わない場合に比べてより良好な結果をもたらすことができる。
【００３１】
入眠者の睡眠を導く時間になると、入眠者の１つまたは複数の生理的特徴が監視される（ステップ５４）。睡眠誘導システムが入眠者について事前に較正されていた場合、誘導システムは、特定の睡眠段階の事前に評価された指示について１つまたは２つの生理的特徴のみをさらに容易に監視することができる。それでもなお、入眠者の少なくとも１つの生理的特徴は監視されて、生理的特徴の監視中に収集されたデータに基づいて入眠者の入っている睡眠段階を判別することができる（ステップ５６）。当技術分野における睡眠ポリグラフ計は、生理的特徴データに基づいて入眠者の睡眠段階を特定して識別することに堪能である。
【００３２】
入眠者の特定の睡眠段階は、オプションで判別することができる（ステップ５６）。入眠者とのラポールの確立を開始するように、入眠者はペーシングされる（ステップ５８）。当業者には明らかとなるように、入眠者の特定の睡眠段階を認識する必要はなく、あらかじめ定められた睡眠段階が存在しない場合もある。例えば、睡眠時無呼吸は、入眠者が夜間を通して長時間呼吸を停止するため、夜間の入眠者の十分な眠りを妨げるという、一部の入眠者にとって共通の問題である。睡眠時無呼吸患者は熟睡に入れないことが多く、夜間を通じて定期的に目覚めてしまうため、不規則な睡眠段階になってしまう。それでもなお、本発明の睡眠誘導システムの実施形態は、入眠者のいる実際の睡眠段階を認識せずに、入眠者の呼吸またはその他の生理的特徴をペーシングして、段階が何であれ、入眠者がより深い睡眠段階に入るようリーディングすることができる。これは、例えば（非限定的に）、無呼吸段階が開始する前に発生する生理的特徴パターンを検出し、入眠者が睡眠時無呼吸を経験せずによりよく眠れるように、無呼吸段階パターンから別の生理的パターンに入眠者をリーディングすることで達成可能である。この例を通じて理解されるように、本明細書において参照される段階は特定の睡眠段階に限定されないが、より広範に、監視できる生理的特徴パターンを含んでいる。入眠者をペーシングおよびリーディングすることによって、これらの生理的特徴パターンは、入眠者の睡眠時間をよりよく利用するように変更することができる。
【００３３】
通例とは異なる睡眠段階のカテゴリの他の３つの例は、夜尿症、夢中歩行、および悪夢に関連している。入眠者の１つまたは複数の生理的特徴を監視することにより（ステップ５０およびステップ５４）、本発明の特定の実施形態は、入眠者に合わせて較正を行い（ステップ５２）、まさに、夜尿症を起こす、夢中歩行を始める、または悪夢を見るときの入眠者の睡眠段階特徴を判定する（ステップ５６）ことができる。睡眠時無呼吸を患っている入眠者にシステムがペーシングおよびリーディングを行う方法を説明する場合と同様に、入眠者の特定のあらかじめ定められた睡眠段階を認識する必要はない。システムに必要なのは、単に、望ましくない事象が体験される睡眠の段階に入眠者が入っていることを示す特定の生理的特徴パターンを検出し、認識し、これに反応できることである。次いで、入眠者が望ましくない事象を体験せずにすむように、望ましくないパターンから、別の生理的パターンへと入眠者はペーシング（ステップ５８）およびリーディング（ステップ６４）される。本明細書から明らかとなるように、本発明の実施形態は、睡眠を妨げる多種多様な問題を入眠者が克服できるようにするために使用できる。本明細書においていくつかの非限定的な例が示されてきたが、当業者であれば、本明細書に開示されている方法および装置を容易に適用して、多くの睡眠の問題を入眠者が克服またはおそらく回避できるよう補助することができるであろう。
【００３４】
本発明の特定の実施形態において、入眠者をリーディングするために使用される刺激は、入眠者の潜在意識に働きかける合図または提案を与える人の声または合成された人の声である。人は就寝中、覚醒時に比べて提案に従いやすい傾向がある。人によっては、他の人よりも提案に従いやすい場合もある。システムの較正中および入眠者の個別化プロファイルの確立中に、本発明の特定の実施形態が口頭の提案を刺激として使用して、入眠者が口頭の提案によってペーシングおよびリーディングされるかどうかを判別することが考慮される。
【００３５】
本発明のもう１つの特定の実施形態において、特定の睡眠段階中、または入眠者が特定の生理的特徴またはパターンを呈するときに、口頭の指示が入眠者に与えられる。睡眠の特定の時間中、入眠者は、睡眠の他の時間に比べて、実際に学びやすいか、または指示に反応しやすいと考えられる。従来、睡眠中に外国語または他の学習テープを再生することにより、入眠者のこの特性を利用しようと試みた者もあった。しかし、学習は睡眠の特定の段階においてのみ良好に行われるため、睡眠の他の段階で与えられた指示の多くは失われた。本発明の実施形態は、入眠者が睡眠中に最も学習しやすいのはいつかを判別するために入眠者の生理的特徴を監視し、その睡眠の段階中に口頭の指示または少なくとも最も重要な口頭の指示を与えることにより、この問題を克服する。本発明の誘導システムはさらに、入眠者を別の睡眠の段階にペーシングおよびリーディングすることができるため、システムは実際に、入眠者を睡眠の学習段階に導いて、入眠者に口頭の指示を与え、指示が確実に完了するように長期にわたり入眠者を学習段階にとどめておくことができる。入眠者の睡眠の学習段階は、較正中に判別され、適切なデータは入眠者の個別化プロファイルに格納される。本発明の他の実施形態の場合と同様に、個別化プロファイルは、入眠者の反応および生理的特徴に留意することによって、入眠者への誘導システムのそれ以降の使用中に更新および修正することができる。当業者であれば、睡眠の学習段階中に呈示される生理的特徴を熟知しており、人々がその睡眠中により効率的に学習できるようにするため、本明細書に開示されているシステムおよび実施形態を容易に採用し適合することができよう。
【００３６】
ペーシングは、特定の生理的特徴が監視されるごとに、特定の感覚刺激を繰り返すことを含むことができる。感覚刺激が適切に入眠者をペーシングしているかどうか判別するため（ステップ６２）、１つまたは複数の生理的特徴が監視される（ステップ６０）。本明細書に提示されている例および説明全体を通じて、参照が生理的特徴の監視に及ぶ場合、これらの説明は２つまたはそれ以上の生理的特徴を監視することにも等しく適用できることを理解されたい。入眠者によっては、本明細書に説明されている本発明を実施するのに特性を１つだけ監視することで十分であるが、複数の特徴の監視、およびそれらの特徴とそれぞれのパターンの複数の相互作用と差異のパラメータ監視は、睡眠段階の推移およびペーシングとリーディングの有効性をさらに詳細に示すものと予想される。
【００３７】
ペーシングの１つの特定の例において、入眠者が息を吸うなど、特定の生理的特徴のしきい値が検出される場合、短い静かなブーンという音のような感覚刺激が図３のスピーカー３６などのスピーカーまたは図２の感覚刺激ジェネレータ１６から生成される。入眠者が息を吸うたびに、短い静かなブーンという音が生成される。ブーンという音は、入眠者の眠りを妨げない程度に静かであり、後続のブーンという音と十分区別できる程度に短く、入眠者の呼吸とブーンという音との間に潜在意識下のパブロフ条件付けのような関連を作り出す。しばらくして、例えば３０〜６０回の呼吸後、入眠者がペーシングしているかどうか判別するために（ステップ６２）、音量、頻度、継続時間、またはタイミングなどのブーンという音の特徴が微調整される。調整されたブーンという音の特徴が入眠者の呼吸に影響を与えているかどうか判別するため生理的特徴が監視される（ステップ６０）。予想通り調整されたブーンという音が、入眠者の生理的特徴に同程度の調整を生じさせた場合、入眠者が睡眠誘導システムとペーシングしていることが推定できる。調整を生じさせない場合、入眠者は、同様の、代替の、または追加の生理的特徴を使用するか、代替感覚刺激を使用するか、あるいは感覚刺激の特徴に異なる調整を加えることにより、さらに長期間にわたりペーシングすることができる。
【００３８】
本発明がどのように適用できるかを示す１つの具体的な例において、特定の入眠者が３０回呼吸する間に長さ０．５秒の弱い６０Ｈｚのブーンという音を使用して、特定の入眠者がペーシングされる（ステップ５８）。この入眠者については、このブーンという音が入眠者をペーシングする望ましい効果を備えていることがあらかじめ較正中に判別されていた。入眠者がペーシングしているかどうかを判別するため（ステップ６２）、ブーンという音は、その後のいくつかの呼吸の間（例えば５〜１０回）長さ０．６秒の弱い５０Ｈｚのブーンという音に調整され、入眠者の呼吸が監視される（ステップ６０）。ブーンという音に対する必要な調整は、入眠者への対応の経験から、またはこの特定の入眠者への較正テストの結果から、試行錯誤で判別することができる。この例において、較正結果に基づいて、この変化が入眠者の呼吸数を低下させることが予想できる。しかし、入眠者に生じる変化とはかかわりなく、入眠者の呼吸数の変化がブーンという音の特徴の変化に比例する場合、入眠者はある程度ではあるが睡眠誘導システムとペーシングしており、リーディングされつつある。
【００３９】
一部の入眠者は、容易にペーシングすることができ、ラポールを確立するために生成される感覚刺激をほんのわずか、または極度には至らない程度しか必要としない。また、ラポールを確立するために、より長時間またはより大規模に感覚刺激を必要とする入眠者もいる。どの感覚刺激が入眠者を睡眠段階に最もよくペーシングしてリーディングするか、入眠者の睡眠パターンがペーシングおよびリーディングされていることをどの生理的特徴が示すかについての最良の指標は、ペーシング前の入眠者へのシステムの較正を通じて、または１つまたは複数の睡眠誘導セッション中にデータを収集することにより、決定することができる。それぞれ入眠者は異なっており、与えられた各々の感覚刺激または与えられた感覚刺激のパターンに対して異なる反応をする場合があるため、システムを特定の入眠者にあわせて事前に較正することで、本発明の実施形態により構成された睡眠誘導システムと入眠者の間にラポールがより迅速に確立されるようにすることができる。入眠者の個別化された睡眠プロファイルを確立することは、システムを入眠者にあわせて較正することに含まれる。この個別化睡眠プロファイルは、電子的に格納するか、あるいは、システム間で転送することができる。特定のシステムを入眠者に較正する（ステップ５２）ことの一環として、システムは、本発明のシステムで入眠者をペーシングおよびリーディングする際に使用するため、別のコンピュータ・システムから入眠者の個別化プロファイルを受け取ることができる。システム間で睡眠プロファイルを転送できるようにすることにより、あるいは格納またはアーカイブのために、比較的複雑なシステムは、おそらくは例えば睡眠専門クリニックにおいて、入眠者の個別プロファイルを判別するために使用し、入眠者の家庭のリモートポータブルシステムなど、比較的複雑ではないシステムは、入眠者の睡眠を助けるために日常的に使用することができる。
【００４０】
入眠者がペーシングしていることが判別されたら、入眠者は別の睡眠段階へと導かれる態勢が整っている（ステップ６４）。リーディングは、入眠者の生理的特徴における望ましい変化を生じさせるように生成される感覚刺激の特徴を調整することを伴う。ペーシングと同様に、入眠者の生理的特徴の変化を開始するため、または入眠者を新しい段階に導くために使用される正確な感覚刺激は、試行錯誤を通じて、他の入眠者の経験を通じて、あるいは較正中に得られたデータを通じて判別することができる。例えば、入眠者が、心拍数と呼吸数の減少によって特徴付けられる段階２の睡眠にある場合、特定の入眠者は、呼吸数の減少を生じさせる特徴を備える感覚刺激を生成することにより、段階２の睡眠から、心拍数がさらに減少し、呼吸数もさらに減少して筋肉が弛緩する段階３の睡眠へと導かれる。具体的な例により、これには、前述のペーシングの「ブーンという音」をあらかじめ定められた時間（例えば２〜１５分）をほんのわずか上回るように調整して、入眠者の呼吸数と心拍数を段階３の睡眠を特徴付ける速さまで徐々に減少させることを伴う。入眠者がリーディングに従っているかどうかを判別するため（ステップ６８）、入眠者がリーディングされている間（ステップ６４）、少なくとも１つの生理的特徴が監視される（ステップ６６）。
【００４１】
入眠者がリーディングに従っていることが判別された場合（ステップ６８）、睡眠誘導システムは、入眠者の生理的特徴の監視を通じて、入眠者が新しい睡眠段階に到達したかどうかを判別する（ステップ７０）。これは、入眠者の睡眠段階を示す、入眠者の脳波または入眠者の１つまたは複数のその他の生理的特徴を直接監視することによって行うことができる。較正があらかじめ実効された場合、収集される較正データにより睡眠誘導システムは、脳波以外の入眠者の生理的特徴を監視して、入眠者が特定の睡眠段階にいることを客観的に判別することができるようになる。しかし、当業者には明らかとなるように、入眠者をペーシングおよびリーディングするために、入眠者がどの睡眠段階にいるかを具体的に認識することは、本発明において必要とされていない。それでもなお、入眠者が新しい睡眠段階または１つまたは複数の生理的特徴の認識されたパターンに到達していない（ステップ７０）場合、システムは、新しい睡眠段階に到達する（ステップ７０）まで引き続き入眠者をリーディングする（ステップ６４）。入眠者が新しい睡眠段階に到達した場合（ステップ７０）、睡眠誘導システムは、睡眠から目覚める時間であるかどうか判別する（ステップ７２）。目覚める時間である場合、睡眠誘導システムは、入眠者を目覚めさせる（ステップ７４）か、または単に入眠者が浅い眠りから自然に目覚めるようにすることができる。入眠者が目覚める時間ではない場合（ステップ７２）、睡眠誘導システムは引き続き、別の睡眠段階またはサイクルに入眠者をペーシングおよび／またはリーディングすることができる。代替として、入眠者が最終の睡眠段階（例えば段階１または段階２）にあり、入眠者が目覚めるまでわずかな時間しかない場合、睡眠誘導システムは、目覚める時間になるまで、より長い最終睡眠段階を経て入眠者をペーシングおよび／またはリーディングすることができる。
【００４２】
本発明の睡眠誘導システムの選ばれた実施形態は、入眠者が睡眠期間を選択できるようにし、各睡眠段階の最適時間と睡眠サイクル数を計算して、入眠者にとって最適な睡眠パターンとして睡眠期間の終わりに最終睡眠段階に入眠者をとどめておくように構成されることが予想される。このようにして、睡眠誘導システムは、入眠者が眠りに就ける可変の時間ではなく、入眠者が目覚める必要のある時間に基づいて睡眠サイクルを入眠者のニーズにあわせてカスタマイズすることができる。一例として、特定の入眠者は通常８時間眠るが、４時間で目覚める必要がある場合、入眠者は適切な目覚めの時間を選択することができ、システムは入眠者が眠りに落ちるまでに要する時間にはかかわりなく、夜間を通じて入眠者の睡眠を最適化する。さらに、入眠者の睡眠が睡眠中に中断された場合、睡眠誘導システムは、睡眠段階の時間と睡眠サイクル数を再計算して、修正された最適睡眠パターンを通じて引き続き入眠者を導いてゆくことができる。生理的特徴反応の形態で入眠者からフィードバックを受け取ることにより、睡眠誘導システムは、特定の入眠者の睡眠習慣と、入眠者が眠ることを選択する環境に適合することができ、入眠者にその環境において最適な睡眠をもたらすことができる。
【００４３】
入眠者が本発明の睡眠誘導システムに導かれるごとに、入眠者は感覚刺激とのペーシングをより受けやすくなり、それに従いやすくなるということも予想される。本発明の実施形態において、心拍数または呼吸数などの小さな生理的特徴を使用してペーシングおよびリーディングを行うのではなく、大規模にペーシングおよびリーディングを行えることが考慮される。例えば、ベルの音を聞くとよだれを出すように条件付けされたパブロフの犬のように、入眠者は時の経過と共に、１つまたは複数の選択された感覚刺激に応じて睡眠段階を変えるように条件付けられる。１つの特定の実施形態において、前述のような標準的ペーシングおよびリーディング全体にわたって、あるいは入眠者の自然の睡眠パターンを監視する間のみ、感覚刺激は、入眠者の睡眠サイクルの選択された時点（１つの睡眠段階から別の睡眠段階への推移、あるいは監視された生理的特徴が重大なマイルストーンまたは睡眠段階または睡眠サイクルの変化のしきい値に到達するとき）において提供される。入眠者が睡眠段階のその時点に到達するごとに、睡眠段階の同じ時点において感覚刺激を生成することにより、入眠者は、感覚刺激に応答してその睡眠段階を示す生理的特徴を持つ睡眠段階まで移行するように条件付けられる。このようにして、時間の経過と共に効率的な睡眠に入眠者を導くための必要な感覚刺激を減少させることができる。
【００４４】
本発明の１つの特定の実施形態において、睡眠誘導システムは、睡眠ポリグラフ計を使用する睡眠専門クリニックにおいて特定の入眠者にあわせて較正される。睡眠誘導システムは、入眠者の睡眠パターン、対応する生理的特徴、および本明細書において前述したように選択された感覚刺激に反応して入眠者の生理的特徴に生じる変化を監視することによって、入眠者にあわせて較正することができる。入眠者にはまた、入眠者の睡眠誘導へのトレーニングを開始し、睡眠誘導システムのデータの較正を精緻化するために、クリニック内で数多くの睡眠サイクル中にペーシングとリーディングを行うこともできる。その後、入眠者は、一時的な家庭使用の睡眠ポリグラフ計機器を含む睡眠誘導システムの家庭版を使用して、入眠者がまだ睡眠誘導のトレーニングを行っており、それ以上の較正は必要ないことを確認することができる。ポリグラフ計機器の使用期間は、入眠者の潜在意識がどの程度容易に睡眠誘導を受け入れ、どの程度迅速にラポールが確立されるかによって決まる。最終的には、入眠者の１つまたは２つの生理的特徴のみを監視し、１つの種類の感覚刺激（例えば、音、光、振動など）のみでペーシングおよびリーディングを行う簡単な睡眠誘導システムだけが必要となされる。前述のように、入眠者の個別睡眠プロファイルは、比較的複雑ではないシステムによる後の較正を簡略化するためにシステム間で転送することができる。
【００４５】
入眠者を睡眠誘導システムに条件付けることの一環として、複数の感覚刺激を使用して望ましい生理的反応を生じさせ、感覚トリガーをその反応に結びつけることができる。例えば、特定の頻度で人の目に点滅光をあてると、人の脳波が点滅光の頻度と一致することが知られている。入眠者を睡眠段階に導くのを助けるために、入眠者の脳波が睡眠サイクルのある時点で特定の睡眠段階の望ましい頻度と一致するように、点滅光またはその他の刺激が最初に一次刺激として使用される。脳波は、入眠者が光の一次感覚刺激によって睡眠段階をペーシングおよびリーディングされているかどうかを判別するために、適切な睡眠ポリグラフ計で監視することができる。可聴の「ブーンという音」などの二次刺激は、光と共に使用され、「ブーンという音」と光によって引き起こされるこれらの脳波パターンとの間の関連を作り出すことができる。時の経過と共に、一次刺激は取り除かれ、効果的な条件付けを通じて脳波パターンを生じさせるために二次刺激のみが使用される。この種の条件付けの１つの利点は、高額な監視および感覚刺激の装置を使用して入眠者が当面条件付けされた後に、入眠者が比較的安価で簡単な機器を家庭で長期にわたり使用して、「ブーンという音」を生成し、入眠者の睡眠段階の他の二次指標を監視できることである。
【００４６】
本明細書に示されている実施形態および実施例は、本発明とその実際の適用について最善の説明を行い、それにより当業者が本発明を利用できるようにするために提示された。ただし、当業者であれば、前述の説明および実施例が説明と例示のみを目的として提示されていることを理解するであろう。前述の説明は、包括的であることを意図するものではなく、開示される厳密な形態に本発明を限定することを意図するものではない。前述の教示を考慮して、添付の請求の範囲の精神および範囲を逸脱することなく、様々な変更および変種が可能であることを理解されたい。例えば非制限的に、本明細書に開示される方法は人間の入眠者への使用に限定されることはなく、睡眠の問題を抱える動物にも機能することが予想される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】入眠者の睡眠パターンを導く簡単な方法を示す流れ図である。
【図２】本発明の１つの実施形態により構成された睡眠誘導システムを示すブロック図である。
【図３】本発明の１つの実施形態により構成された睡眠誘導システムを示す平面図である。
【図４】入眠者の睡眠パターンを導くさらに複雑な方法を示す流れ図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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