(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
睡眠セッション中の徐波を増加させるために被検者へ与えられる感覚刺激のタイミングを決定するように構成されるシステムであって、当該システムは：
前記睡眠セッション中に前記被検者へ感覚刺激を与えるよう構成される、１つ以上の感覚刺激装置と；
前記睡眠セッション中の前記被検者の睡眠段階に関連する情報を伝達する出力信号を生成するよう構成される、１つ以上のセンサと；
マシン読取可能な命令によってコンピュータプログラムモジュールを実行するよう構成される、１つ以上の物理的なコンピュータプロセッサと；
を備え、前記コンピュータプログラムモジュールは：
前記出力信号に基づいて前記被検者における徐波睡眠を検出するよう構成される、徐波睡眠検出モジュールと；
前記徐波睡眠の検出に応答して、第１の感覚刺激を前記被検者へ与えて徐波を誘発するよう、前記１つ以上の感覚刺激装置を制御するように構成される、プローブ刺激モジュールであって、前記第１の感覚刺激は、１つ以上の個別のプローブ刺激を備える、プローブ刺激モジュールと；
代表的な徐波を決定するよう構成される、組合せモジュールであって、前記代表的な徐波は、前記誘発された徐波に基づいて決定され、前記代表的な徐波は、前記１つ以上の個別のプローブ刺激のタイミングに関して時間的にアライメントされている前記１つ以上の個別のプローブ刺激によって引き起こされる、個別の誘発された徐波の組合せを備える、組合せモジュールと；
前記被検者へ与えられる第２の感覚刺激のタイミングを決定するよう構成される、刺激タイミングモジュールであって、前記第２の感覚刺激は、前記睡眠セッション中の前記被検者の徐波を増加させるよう構成され、前記タイミングの決定は前記代表的な徐波に基づき、前記第２の感覚刺激は、前記１つ以上の感覚刺激装置によって前記徐波睡眠中に前記タイミングで前記被検者へ伝達される、刺激タイミングモジュールと；
を備える、システム。
【請求項２】
前記刺激タイミングモジュールによって決定される前記タイミングで前記被検者へ前記第２の感覚刺激を伝達するよう、前記１つ以上の感覚刺激装置を制御するように構成される、制御モジュール
を更に備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記組合せモジュールは、前記代表的な徐波が、第１の電気的活動ピーク及び第２の電気的活動ピークを含むように構成され、前記刺激タイミングモジュールは、前記第１の電気的活動ピークと前記第２の電気的活動ピークとの間の時間量に基づいて前記第２の感覚刺激の前記タイミングを決定するよう構成される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記プローブ刺激モジュールは、前記第１の感覚刺激が、個別のプローブ刺激の間がランダムな時間間隔で前記被検者へ伝達される３つ以上の個別のプローブ刺激を備えるように構成され、前記個別のプローブ刺激の間の前記ランダムな時間間隔は、少なくとも２秒である、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記刺激タイミングモジュールは、前記第２の感覚刺激の前記タイミングが、前記被検者へ伝達される個別の刺激の間の一定の繰り返しの時間間隔を備えるよう構成される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
被検者へ与えられる感覚刺激のタイミングを決定するタイミング決定システムの作動方法であって、前記システムは、１つ以上の感覚刺激装置と、１つ以上のセンサと、１つ以上の物理的なコンピュータプロセッサとを備え、前記１つ以上の物理的なコンピュータプロセッサは、マシン読取可能な命令によってコンピュータプログラムモジュールを実行するよう構成され、前記コンピュータプログラムモジュールは、徐波睡眠検出モジュールと、プローブ刺激モジュールと、組合せモジュールと、刺激タイミングモジュールとを備え、当該作動方法は：
前記１つ以上のセンサが、睡眠セッション中の前記被検者の睡眠段階に関連する情報を伝達する出力信号を生成するステップと；
前記徐波睡眠検出モジュールが、前記出力信号に基づいて前記被検者における徐波睡眠を検出するステップと；
前記徐波睡眠の検出に応答して、前記プローブ刺激モジュールが、前記被検者への第１の感覚刺激の伝達により徐波を誘発するよう前記１つ以上の感覚刺激装置を制御するステップであって、前記第１の感覚刺激は、１つ以上の個別のプローブ刺激を備える、ステップと；
前記組合せモジュールが、代表的な徐波を決定するステップであって、前記代表的な徐波は、前記誘発された徐波に基づいて決定され、前記代表的な徐波は、前記１つ以上の個別のプローブ刺激のタイミングに関して時間的にアライメントされている前記１つ以上の個別のプローブ刺激によって引き起こされる、個別の誘発された徐波の組合せを備える、ステップと；
前記刺激タイミングモジュールが、前記１つ以上の感覚刺激装置によって前記徐波睡眠中に前記被検者へ第２の感覚刺激を伝達するタイミングを決定するステップであって、前記第２の感覚刺激は、前記睡眠セッション中の前記被検者の徐波を増加させるよう構成され、前記タイミングの決定は前記代表的な徐波に基づく、ステップと；
を備える、作動方法。
【請求項７】
前記１つ以上の物理的なコンピュータプロセッサによって実行される制御モジュールが、前記刺激タイミングモジュールによって決定された前記タイミングで前記被検者へ前記第２の感覚刺激を伝達するよう、前記１つ以上の感覚刺激装置を制御するステップ、
を更に備える、請求項６に記載の作動方法。
【請求項８】
前記代表的な徐波は、第１の電気的活動ピーク及び第２の電気的活動ピークを含み、前記第２の感覚刺激のタイミングを決定するステップは、前記第１の電気的活動ピークと前記第２の電気的活動ピークとの間の時間量に基づく、
請求項６に記載の作動方法。
【請求項９】
前記第１の感覚刺激は、個別のプローブ刺激の間がランダムな時間間隔で前記被検者へ伝達される３つ以上の個別のプローブ刺激を備え、前記個別のプローブ刺激の間の前記ランダムな時間間隔は、少なくとも２秒である、
請求項６に記載の作動方法。
【請求項１０】
前記第２の感覚刺激の前記タイミングは、前記被検者へ伝達される個別の刺激の間の一定の繰り返しの時間間隔を備える、
請求項６に記載の作動方法。
【請求項１１】
睡眠セッション中の徐波を増加させるために被検者へ与えられる感覚刺激のタイミングを決定するように構成されるシステムであって、当該システムは：
前記睡眠セッション中に前記被検者へ感覚刺激を与えるための手段と；
前記睡眠セッション中の前記被検者の睡眠段階に関連する情報を伝達する出力信号を生成するための手段と；
前記出力信号に基づいて前記被検者における徐波睡眠を検出するための手段と；
前記徐波睡眠の検出に応答して、前記被検者へ第１の感覚刺激を与えて徐波を誘発するよう、前記感覚刺激を与えるための手段を制御するための手段であって、前記第１の感覚刺激は、１つ以上の個別のプローブ刺激を備える、手段と；
代表的な徐波を決定するための手段であって、前記代表的な徐波を前記誘発された徐波に基づいて決定し、前記代表的な徐波は、前記１つ以上の個別のプローブ刺激のタイミングに関して時間的にアライメントされている前記１つ以上の個別のプローブ刺激によって引き起こされる、個別の誘発された徐波の組合せを備える、手段と；
前記被検者へ与えられる第２の感覚刺激のタイミングを決定するための手段であって、前記第２の感覚刺激は、前記睡眠セッション中の前記被検者の徐波を増加させるよう構成され、前記タイミングの決定は前記代表的な徐波に基づき、前記第２の感覚刺激は、前記感覚刺激を与えるための手段によって前記徐波睡眠中に前記タイミングで前記被検者へ伝達される、手段と；
を備える、システム。
【請求項１２】
前記第２の感覚刺激のタイミングを決定するための手段によって決定された前記タイミングで前記被検者へ前記第２の感覚刺激を伝達するよう、前記感覚刺激を与えるための手段を制御するための手段
を更に備える、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記代表的な徐波を決定するための手段は、前記代表的な徐波が、第１の電気的活動ピーク及び第２の電気的活動ピークを含むよう構成され、前記第２の感覚刺激のタイミングを決定するため手段は、前記第１の電気的活動ピークと前記第２の電気的活動ピークとの間の時間量に基づいて前記第２の感覚刺激の前記タイミングを決定するよう構成される、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
第１の感覚刺激を与えるよう前記感覚刺激を与えるための手段を制御するための手段は、前記第１の感覚刺激が、個別のプローブ刺激の間がランダムな時間間隔で前記被検者へ伝達される３つ以上の個別のプローブ刺激を備えるように構成され、前記個別のプローブ刺激の間の前記ランダムな時間間隔は、少なくとも２秒である、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第２の感覚刺激のタイミングを決定するための手段は、前記第２の感覚刺激の前記タイミングが、前記被検者へ伝達される個別の刺激の間の一定の繰り返しの時間間隔を備えるよう構成される、
請求項１１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、睡眠セッション中の睡眠徐波を増加させるために、被検体に与えられる感覚刺激のタイミングを決定するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
睡眠をモニタリングするためのシステムは知られている。睡眠中の感覚刺激も知られている。睡眠中の感覚刺激は多くの場合、連続的に適用されるか、かつ／又は被検者の睡眠パターンに対応しない間隔で適用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本開示は、先行システムにおける欠点を克服する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
したがって、本開示の１つ以上の側面は、睡眠セッション中の睡眠徐波を増加させるために被検者へ与えられる感覚刺激のタイミングを決定するように構成されるシステムに関する。システムは、１つ以上の感覚刺激装置、１つ以上のセンサ、１つ以上のプロセッサ及び／又は他のコンポーネントを備える。１つ以上の感覚刺激装置は、睡眠セッション中に被検者へ感覚刺激を与えるよう構成される。１つ以上のセンサは、睡眠セッション中の被検者の睡眠段階に関連する情報を伝達する出力信号を生成するよう構成される。１つ以上のプロセッサは、コンピュータプログラムモジュールを実行するよう構成される。コンピュータプログラムモジュールは、徐波睡眠検出モジュール、プローブ刺激モジュール、組合せモジュール、刺激タイミングモジュール及び／又は他のモジュールを備える。徐波睡眠検出モジュールは、出力信号に基づいて前記被検者における徐波睡眠を検出するよう構成される。徐波睡眠は、（例えば新しい単位名によると）段階N3睡眠、（例えば以前の単位名によると）S4睡眠、熟睡及び／又は他の徐波睡眠であるか、かつ／又はこれらを含み得る。一部の実施形態では、徐波睡眠、段階N3睡眠、S4睡眠及び／又は熟睡は全て、同じタイプの睡眠を指し得る。プローブ刺激（probing  stimulation）モジュールは、徐波睡眠の検出に応答して、第１の感覚刺激を被検者へ与えて睡眠徐波を誘発するよう１つ以上の感覚刺激装置を制御するように構成される。識別モジュールは、（個々の識別は必ずしも必要ではないが）誘発された睡眠徐波のうちの個別の徐波を、出力信号に基づいて識別するように構成される。組合せモジュールは、代表的な徐波を決定するよう構成される。代表的な徐波（representative  slow  wave）は、識別された誘発された睡眠徐波の組合せ、出力信号の分析（例えば時間ロック平均（time  locked  average））及び／又は他の情報に基づいて決定される。刺激タイミングモジュールは、被検者へ与えられる第２の刺激のタイミングを決定するよう構成される。第２の刺激は、睡眠セッション中の被検者における睡眠徐波を増加させるよう構成される。タイミングの決定は代表的な徐波に基づく。  
本発明の別の側面は、タイミング決定システムを用いて、睡眠セッション中の睡眠徐波を増加させるために被検者へ与えられる感覚刺激のタイミングを決定するための方法に関する。システムは、１つ以上の感覚刺激装置、１つ以上のセンサ、１つ以上のプロセッサ及び／又は他のコンポーネントを備える。１つ以上のプロセッサは、コンピュータプログラムモジュールを実行するよう構成される。コンピュータプログラムモジュールは、徐波睡眠検出モジュール、プローブ刺激モジュール、識別モジュール、組合せモジュール、刺激タイミングモジュール及び／又は他のモジュールを備える。方法は、１つ以上のセンサを用いて、睡眠セッション中の被検者の睡眠段階に関連する情報を伝達する出力信号を生成するステップと；徐波睡眠検出モジュールを用いて、出力信号に基づいて被検者における徐波睡眠を検出するステップと；プローブ刺激モジュールを用いて、徐波睡眠の検出に応答して、第１の感覚刺激を被検者へ与えて睡眠徐波を誘発するように１つ以上の感覚刺激装置を制御するステップとを含む。方法は、識別モジュールを用いて、誘発された睡眠徐波のうちの個別の徐波を、出力信号に基づいて識別するステップを含んでもよい。方法は、組合せモジュールを用いて、代表的な徐波を決定するステップであって、代表的な徐波が、識別された誘発された睡眠徐波の組合せ、出力信号の分析（例えば時間ロック平均）及び／又は他の情報に基づいて決定されるステップと；刺激タイミングモジュールを用いて、被検者へ与えられる第２の刺激のタイミングを決定するステップを含む。第２の刺激は、睡眠セッション中の被検者における睡眠徐波を増加させるよう構成される。タイミングの決定は、代表的な徐波に基づく。
【０００５】
本開示のまた別の側面は、睡眠セッション中の睡眠徐波を増加させるために被検者へ与えられる感覚刺激のタイミングを決定するように構成されるシステムに関する。システムは、睡眠セッション中に被検者へ感覚刺激を与えるための手段と；睡眠セッション中の被検者の睡眠段階に関連する情報を伝達する出力信号を生成するための手段と；コンピュータプログラムモジュールを実行するための手段とを備える。コンピュータプログラムモジュールは、出力信号に基づいて被検者における徐波睡眠を検出するための手段と、徐波睡眠の検出に応答して、第１の感覚刺激を被検者へ与えて睡眠徐波を誘発するように１つ以上の感覚刺激装置を制御するための手段と；を備える。システムは、誘発された睡眠徐波のうちの個別の徐波を出力信号に基づいて識別するための手段を備えてもよい。システムは、代表的な徐波を決定するための手段を備える。代表的な徐波は、識別された誘発された睡眠徐波の組合せ、出力信号の分析（例えば時間ロック平均）及び／又は他の情報に基づいて決定される。システムは、被検者へ与えられる第２の刺激のタイミングを決定するための手段を備える。第２の刺激は、睡眠セッション中の被検者における睡眠徐波を増加させるよう構成される。タイミングの決定は、代表的な徐波に基づく。
【０００６】
本開示のこれら及び他の目的、特徴及び特性、並びに構造の関連する要素の動作及び機能の方法、製造の部分及び経済性の組合せは、以下の説明及び特許請求の範囲を添付の図面とともに考慮すると、より明らかになるであろう。図面は全て、本明細書の一部を形成し、同様の参照番号は様々な図面内の対応する部分を示す。しかしながら、図面は、単に例示及び説明の目的であり、本開示の限定の定義として意図されていないことは明確に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】睡眠セッション中の睡眠徐波を増加されるために被検者へ与えられる感覚刺激のタイミングを決定するように構成されるシステムの概略図である。
【０００８】
【図２】被検者によって装着されるヘッドバンドを示す。
【０００９】
【図３】プローブ刺激として伝達される一連の音響トーン（acoustic  tone）を示す。
【００１０】
【図３Ａ】時間ロック平均の睡眠波を示す。
【００１１】
【図４】代表的な徐波を示す。
【００１２】
【図５】徐波刺激として伝達される一連の12個のトーンの固定のインタートーン間隔（inter  tone  interval）を示す。
【００１３】
【図６】タイミング決定システムを用いて、睡眠セッション中の睡眠徐波を増加されるために被検者へ与えられる感覚刺激のタイミングを決定するための方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本明細書で使用されるとき、「a」、「an」及び「the」という単数形は、文脈がそうでないことを明示していない限り複数の参照を含む。本明細書で使用されるとき、２つ以上の部分又は構成要素が「結合（couple）される」いう記載は、リンクが生じる限りにおいて、これらの部分が直接又は間接的に、すなわち１つ以上の中間部分又は構成要素を通して結ばれるか一緒に動作することを意味するものとする。本明細書で使用されるとき、「直接結合される」とは、２つ以上の要素が相互に直接接触することを意味する。本明細書で使用されるとき、「固定的に結合される」又は「固定される」とは、相互に対して一定の方向を維持しつつ、１つのものとして動くように、２つ以上の要素が結合されることを意味する。
【００１５】
本明細書で使用されるとき、「単一の（unitary）」とは、構成要素が単一の部分又はユニットとして作成されることを意味する。すなわち、別個に作成されて、その後１つのユニットとして一緒に結合される複数の部分を含む構成要素は、「単一の」コンポーネント又は物体ではない。本明細書で用いられるとき、２つ以上の部分又はコンポーネントが別のものと「かみ合う（engage）」という記載は、これらの部分が、直接又は１つ以上の中間部分若しくは構成要素を通して、別のものに対して力を加えることを意味する。本明細書で用いられるとき、「数」という用語は、１又は１より大きい整数（すなわち、複数）を意味するものとする。
【００１６】
本明細書において使用される方向を示すフレーズ、例えばこれらには限られないが、上、下、左、右、上方、下方、正面、背面及びこれらの派生語は、図面に示される要素の方向に関連し、明示的に記載されない限り、請求項に対する限定ではない。
【００１７】
図１は、睡眠セッション中の睡眠徐波を増加させるよう被検者１２に与えられる、感覚刺激のタイミングを決定するように構成されるシステム１０の概略図である。睡眠セッション中の睡眠徐波を増加させることにより、被検者１２は、睡眠セッション後により休まったように感じることができる。システム１０は、被検者１２において睡眠徐波が自然に生じる期間に近い、被検者１２に与えられる感覚刺激のタイミングを決定するように構成される。睡眠徐波の期間は人によって異なる。１人の人間における睡眠徐波の期間は、時間とともに（例えば年齢により）変化することもある。システム１０は、個々のユーザ（例えば被検者１２）について感覚刺激のタイミングをカスタマイズして、所与のユーザにおける睡眠徐波を増加させるよう構成される。
【００１８】
システム１０は、プローブ（第１の）感覚刺激を被検者１２に伝達し、次いで、プローブ感覚刺激によって生じる被検者１２の電気的脳活動に基づいて、被検者１２について睡眠徐波のタイミングを決定する。システム１０は、睡眠セッションの残りの時間の間に、被検者１２について決定されたタイミングで徐波（第２の）刺激を被検者１２に伝達するように構成される。システム１０は、覚醒の可能性がシステム１０によって検出される場合、睡眠セッション中の残りの時間中に、徐波刺激を１回以上提供することを止めるように構成され得る。
【００１９】
睡眠徐波は、睡眠セッション中の被検者１２の徐波活動（SWA：slow  wave  activity）に関連付けられる。SWAは、0.5〜4.5Hz帯の脳波図（EEG）信号のパワーに対応する。一部の実施形態では、この帯域は0.5〜4Hzに設定される。SWAは、所与の睡眠セッションの周期変動の全体を通して典型的な挙動を有する。SWAは、ノンレム（NREM：non-rapid  eye  movement）睡眠中に増加し、レム（REM）睡眠の開始前に減少し、REM中は低い状態にとどまる。連続的なNREMのエピソードにおけるSWAは、あるエピソードから次のエピソードへと次第に減少する。SWAは、所与の睡眠セッション中の被検者１２のEEGから予想され得る。
【００２０】
感覚刺激（プローブ刺激及び／又は徐波刺激）は、異なるタイプの感覚刺激を含み得る。異なるタイプは、匂い、音、視覚的刺激（例えば開いた目及び／又は閉じた目に対してフラッシュされる光）、接触、味及び／又は他のタイプの感覚刺激を含み得る。非限定的な例として、システム１０は、音響トーンを被検者１２に伝達するように構成され得る。この例では、システム１０は、被検者１２に伝達される音響トーンの間のインタートーン間隔を決定し、睡眠徐波を増加するように構成され得る。一部の実施形態において、システム１０は、感覚刺激装置１６、センサ１８、プロセッサ２０、電子ストレージ２２、ユーザインタフェース２４及び／又は他のコンポーネントのうちの１つ以上を備え得る。
【００２１】
図１では、感覚刺激装置１６、センサ１８、プロセッサ２０、電子ストレージ２２及びユーザインタフェース２４は別個のエンティティとして示されている。これは、限定するように意図されていない。システム１０のコンポーネントの一部及び／又は全て及び／又は他のコンポーネントを、１つ以上の単一のデバイスにグループ化してもよい。
【００２２】
例えば図２は、被検者２０２によって装着されるヘッドバンド２００を図示する。ヘッドバンド２００は、検出電極２０４、参照電極２０５、EEGと関連付けられる１つ以上のデバイス２０６、無線オーディオデバイス２０８及び１つ以上のオーディオスピーカ２１０を含む。オーディオスピーカ２１０は、被検者２０２の耳の中及び／又はその近くに配置され得る。参照電極２０５は被検者２０２の耳の後ろに配置され得る。図２に図示される例では、検出電極２０４は、被検者２０２の前頭部EEGに関連する情報、被検者２０２の左右の眼球情報及び／又は他の情報を伝達する出力信号を生成するように構成され得る。出力信号は、無線で及び／又は有線を介してコンピューティングデバイス（例えばベッドサイドのラップトップ）に伝送され得る。音による刺激は、無線オーディオデバイス２０８及び／又はスピーカ２１０を介して被検者２０２へ伝達され得る。聴覚刺激に関連する情報を含むオーディオ信号は、コンピューティングデバイスによって生成され、無線オーディオデバイス２０８によって受信され得る。検出電極２０４、参照電極２０５及びデバイス２０６は、例えば図１に示されるセンサ１８によって表され得る。無線オーディオデバイス２０８及びスピーカ２１０は、例えば図１に示される感覚刺激装置１６によって表され得る。
【００２３】
図１に戻ると、感覚刺激装置１６は、被検者１２に感覚刺激を与えるように構成される。感覚刺激装置１６は、睡眠セッションの前に、睡眠セッション中に及び／又は他のタイミングで被検者１２へ感覚刺激を与えるように構成される。例えば感覚刺激装置１６は、睡眠セッションの徐波睡眠中に、被検者１２へ感覚刺激を与えるように構成され得る。感覚刺激装置１６は、被検者１２へ感覚刺激を提供して、被検者１２におけるSWAを誘発及び／又は調整するよう構成されてもよい。一部の実施形態において、感覚刺激装置１６は、SWAを誘発及び／又は調整することが、被検者１２における睡眠徐波を導入、増加及び／又は強化することを含むように構成され得る。
【００２４】
一部の実施形態において、感覚刺激装置１６は、非侵襲的脳刺激及び／又は他の方法を通して、睡眠徐波を誘発、増加及び／又は強化するように構成され得る。感覚刺激装置１６は、感覚刺激を使用する非侵襲的脳刺激を通して、睡眠徐波を誘発、増加及び／又は強化するように構成され得る。感覚刺激は、匂い、音、視覚的刺激、接触、味及び／又は他の刺激を含む。例えば音響トーンを被検者１２に与えて、睡眠徐波を誘発、増加及び／又は強化することができる。感覚刺激装置１６の例には、音楽プレイヤ、トーン生成器、被検者１２の頭皮上の電極の集合、振動刺激（体性感覚刺激としても知られる）を伝達するユニット、大脳皮質を直接刺激する磁場を生成するコイル、光生成器、香りのディスペンサ及び／又は他のデバイスのうちの１つ以上を含み得る。
【００２５】
センサ１８は、被検者１２の現在の睡眠段階に関連する情報を伝達する出力信号を生成するよう構成される。被検者１２の現在の睡眠段階は、ノンレム（NREM）の段階N1、段階N2又は段階N3の睡眠、レム（REM）睡眠及び／又は他の睡眠段階のうちの１つ以上に対応し得る。一部の実施形態において、NREMの段階3又は段階2の睡眠は徐波睡眠であり得る。センサ１８は、そのようなパラメータを直接測定する１つ以上のセンサを備え得る。例えばセンサ１８は、被検者１２の脳内の電流から生じる、被検者１２の頭皮に沿った電気活動を検出するように構成される電極を含み得る。センサ１８は、間接的に被検者の現在の睡眠段階に関連する情報を伝達する出力信号を生成する１つ以上のセンサを備え得る。例えば１つ以上のセンサ１８は、被検者１２の心拍に基づいて（例えばセンサ１８は、被検者１２の胸部に配置され得るか、かつ／又は被検者１２の手首上のブレスレットとして構成され得るか、かつ／又は被検者１２の別の手足上に配置され得る心拍センサであってよい）、被検者１２の動きに基づいて（例えばセンサ１８は、睡眠がアクティグラフ信号を使用して分析され得るように、加速度計を有する被検者１２の手首及び／又は足首の周囲のブレスレットを含んでよい）、被検者１２の呼吸及び／又は被検者１２の他の特性に基づいて、出力を生成することができる。センサ１８は、被検者１２の近くの単一の位置に図示されているが、これは限定するように意図されていない。センサ１８は、例えば感覚刺激装置１６内に（又はこれと通信する）、被検者１２の衣服に（取外し可能な方法で）結合され、被検者１２によって（例えばヘッドバンド、リストバンド等として）装着され、被検者１２が寝ている間に被検者１２に向くように配置され（例えば被検者１２の動きに関連する出力信号を伝達するカメラ）、かつ／又は他の位置等のように、複数の位置に配置されるセンサを含み得る。
【００２６】
プロセッサ２０は、システム１０における情報処理能力を提供するように構成される。したがって、プロセッサ２０は、デジタルプロセッサ、アナログプロセッサ、情報を処理するよう設計されるデジタル回路、情報を処理するよう設計されるアナログ回路、状態マシン及び／又は情報を電気的に処理するための他の機構のうちの１つ以上を備え得る。プロセッサ２０は、図１では単一のエンティティとして図示されるが、これは単に例示の目的のためである。一部の実施形態において、プロセッサ２０は複数の処理ユニットを備え得る。これらの処理ユニットは、物理的に同じデバイス（例えば感覚刺激装置１６）内に配置されてもよく、プロセッサ２０は、協調して動作する複数のデバイスの処理機能を表してもよい。
【００２７】
図１に図示されるように、プロセッサ２０は、１つ以上のコンピュータプログラムモジュールを実行するよう構成される。１つ以上のコンピュータプログラムモジュールは、徐波睡眠検出モジュール３０、プローブ刺激モジュール３２、識別モジュール３４、組合せモジュール３６、刺激タイミングモジュール３８、制御モジュール４０及び／又は他のモジュールのうちの１つ以上を備え得る。プロセッサ２０は、ソフトウェア；ハードウェア；ファームウェア；ソフトウェア、ハードウェア及び／又はファームウェアの何らかの組合せ；及び／又はプロセッサ２０における処理能力を構成するための他の機構によって、モジュール３０、３２、３４、３６、３８及び／又は４０を実行するように構成され得る。
【００２８】
モジュール３０、３２、３４、３６、３８及び４０は、図１では、単一の処理ユニット内で同じ場所に配置されているように図示されているが、プロセッサ２０が複数の処理ユニットを備える実施形態では、モジュール３０、３２、３４、３６、３８及び／又は４０のうちの１つ以上が他のモジュールからリモートに配置されてもよい。モジュール３０、３２、３４、３６、３８及び／又は４０のうちのいずれかが、説明される機能よりも多くの又は少ない機能を提供してもよいので、以下で説明される異なるモジュール３０、３２、３４、３６、３８及び／又は４０により提供される機能の説明は例示の目的であり、限定するようには意図されていない。例えばモジュール３０、３２、３４、３６、３８及び／又は４０のうちの１つ以上を省略してもよく、その機能の一部又は全てが他のモジュール３０、３２、３４、３６、３８及び／又は４０によって提供されてもよい。別の例として、プロセッサ２０は、モジュール３０、３２、３４、３６、３８及び／又は４０のうちの１つの下に属する機能の一部又は全てを実行し得る１つ以上の追加のモジュールを実行するように構成されてもよい。
【００２９】
徐波睡眠検出モジュール３０は、被検者１２における徐波睡眠を検出するように構成される。徐波睡眠検出モジュール３０は、センサ１８からの出力信号及び／又は他の情報に基づいて徐波睡眠を検出するように構成される。一部の実施形態において、徐波睡眠検出モジュール３０は、被検者１２における徐波睡眠を、出力信号によって伝達される情報の分析に基づいて識別することができる。その分析には、被検者１２の睡眠セッション中にEEGを生成すること及び／又はモニタリングすることが含まれ得る。EEGを、例えばユーザインタフェース２４によって表示することができる。一部の実施形態において、分析には、睡眠の深さを特徴付ける比（ratio）に基づいて徐波睡眠を検出することが含まれ得る。一部の実施形態において、比は：
【数１】
0006470743.tif 000002
とすることができ、ここで、β及びδは、それぞれ、EEG信号のベータ帯域のパワー（例えば範囲の境界の変動はよくあるが、通常は周波数範囲15-30Hzのパワーとして定義される）、EEG信号のデルタ帯域のパワー（ベータ帯域の場合と同じように、周波数境界の標準的な定義はないが、通常は周波数範囲0.5-4.5Hzのパワーとして定義される）を表す。一部の実施形態において、徐波睡眠検出モジュール３０は、瞬間パワーβ(t)及びδ(t)に基づいて予想され、所与の時間よりも長い時間の間、閾値比の下にとどまる、瞬間徐波睡眠比ρ(t)に応じて、被検者１２内の徐波睡眠を識別するように構成される。一部の実施形態において、閾値比及び／又は所与の時間は、被検者１２の以前の睡眠セッション及び／又は他の情報に基づいて決定され得る。一部の実施形態において、閾値比及び／又は所与の時間は、製造時にプログラムされてもよい。例えば閾値比及び／又は所与の時間は、例えば約-2という閾値比及び／又は約2分という所与の時間のように、経験的に受容される値に基づいて製造時にプログラムされ得る。一部の実施形態において、徐波睡眠は、ベータ帯域及びデルタ帯域に加えて、かつ／又はこれに代えて、アルファ帯域（8-12Hz）及び／又はシグマ帯域（11-15Hz）におけるパワーレベルに基づいて検出されてもよい。一部の実施形態において、徐波睡眠は、他の自動的な処理によって、かつ／又は例えばEEGディスプレイを見ているオペレータによって手動で検出されることもある。
【００３０】
一部の実施形態において、徐波睡眠検出モジュール３０は、徐波睡眠に加えて、かつ／又はこれに代えて睡眠段階を識別するように構成されてもよい。一部の実施形態において、徐波睡眠検出モジュール３０は、被検者１２が寝ている間の特定の睡眠段階（例えばN1、N2、N3、REM、覚醒状態）を識別するように構成され得る。
【００３１】
プローブ刺激モジュール３２は、睡眠徐波を誘発するため、被検者１２へプローブ感覚刺激を与えるように感覚刺激装置１６を制御するよう構成される。プローブ刺激モジュール３２は、徐波睡眠検出モジュール３０による徐波睡眠の検出に応じて、プローブ刺激を与えるように感覚刺激装置１６を制御するよう構成される。一部の実施形態において、プローブ刺激モジュール３２は、個別の刺激の間がランダムな時間間隔で、被検者１２へ伝達される３つ以上の個別の刺激をプローブ刺激が備えるように構成される。一部の実施形態において、プローブ刺激は、４つ以上の個別の刺激を備える。一部の実施形態において、プローブ刺激は、５つ以上の個別の刺激を備える。一部の実施形態では、個別の刺激の間のランダムな時間間隔は少なくとも約2秒である。一部の実施形態では、個別の刺激の間のランダムな時間間隔は少なくとも約3秒である。一部の実施形態では、個別の刺激の間のランダムな時間間隔は少なくとも約4秒である。
【００３２】
典型的に、個々の徐波は約１秒間続く。少なくとも2秒という最小のランダム間隔は、誘発される睡眠徐波が重ならないことを保証する（例えば第１の徐波の終了が、第２の徐波の開始と重ならない）。
【００３３】
一部の実施形態において、プローブ刺激モジュール３２は、個別の刺激の品質と個別の刺激の伝達間隔に加えて、かつ／又はこれに代えて、他のプローブ刺激パラメータを決定してもよい。例えば音響刺激では、プローブ刺激モジュール３２は、トーンボリューム、トーンピッチ及び／又は他のパラメータを決定してもよい。プローブ刺激は、500Hzと2000Hzの間の周波数（ピッチ）を有する20個の50ミリ秒長の音響トーンのシーケンスから成ることがある。音響トーンのボリュームレベルは40dBであり得る。トーンの間のランダムなインタートーン間隔は、3秒と5秒の間であり得る。
【００３４】
図３は、プローブ刺激３０２として伝達される一連の音響トーン３００を図示している。トーン３００は、約2秒以上のランダムなインタートーン間隔３０４を有する、図３は一連の10個の音響トーン３００を図示している。これは限定するように意図されていない。トーン及び／又はプローブ刺激のために使用される他の個別の刺激の数は、製造時に設定されてもよく、ユーザインタフェース２４を介してユーザによって設定及び／又は調整されても、被検者１２の以前の睡眠セッションに基づいて決定されても、かつ／又は他の方法によって決定されてもよい。ユーザには、医師、介護者、被検者１２及び／又は他のユーザが含まれ得る。プローブ刺激中に使用されるトーンの数を変更することにより、EEGにおける信号対ノイズ比を増加及び／又は減少させることができる。信号対ノイズ比の増加は、プローブ刺激中に使用されるトーンの数の平方根に直接比例することが分かっている。
【００３５】
図１に戻ると、一部の実施形態において、識別モジュール３４及び／又は組合せモジュール３６は、EEG信号（例えば徐波睡眠検出モジュール３０によって生成されるEEG）に対する時間ロック平均及び／又は他の操作を行うように構成され得る。個々の誘発された徐波を、時間で（個々のプローブ刺激の時間に関して）アライメントして組み合わせ（例えば平均化）、代表的な引き起こされた睡眠徐波（例えばこれは、平均化のために、より高い信号対ノイズ比を有する典型的な徐波であり得る）を取得することができ、この代表的な引き起こされた睡眠徐波を使用して、徐波期間についてより高い信頼性の推定を得る。この典型的な／代表的な徐波は、（例えば）プローブ刺激におけるトーンの数の平方根に比例する、より高い信号対ノイズ比を有する。徐波のアライメントは、プローブ刺激における個別の刺激（例えばトーン）のタイミングに応じて行われる。処理は図３Ａに図示されている。図３Ａにおいて、時間ロック平均は、典型的及び／又は代表的な徐波３５０を指す。EEGの個々の部分（例えば徐波）３５２、３５４、３５６及び３５８は、プローブ刺激の間に再生されるトーン３６４のタイミングに基づいてアライメント３６２される。
【００３６】
一部の実施形態において、識別モジュール３４は、（これは必ずしも厳格に必要とはされないが）誘発された睡眠徐波のうちの個々の徐波を識別するように構成され得る。識別モジュール３４は、センサ１８からの出力信号及び／又は他の情報に基づいて、誘発された睡眠徐波を識別するように構成され得る。一部の実施形態において、識別モジュール３４は、（例えば徐波睡眠検出モジュール３０によって生成される）EEGに関連する情報に基づいて、誘発された睡眠徐波の個々の徐波を識別することができる。識別モジュール３４は、センサ１８からの出力信号（例えばEEGに関連する１つ以上の信号）及び／又は他の信号に関連する１つ以上の徐波パラメータを決定することができる。１つ以上の徐波パラメータは、センサ１８からの出力信号及び／又は他の信号の周波数、振幅、形状、タイミング、期間、段階及び／又は他のパラメータ、のうちの１つ以上に関連するものであってよい。
【００３７】
識別モジュール３４は、決定された徐波パラメータを、１つ以上の所定のパラメータ閾値と比較することができる。識別モジュール３４は、徐波パラメータのうちの１つ以上が、所定のパラメータ閾値の１つ以上を超えたことに応答して、個々の誘発された睡眠徐波を識別することができる。所定のパラメータ閾値は、製造時に決定されてもよく、ユーザインタフェース２４を介してユーザによって設定及び／又は調整されても、被検者の以前の睡眠セッションに基づいて決定されても、かつ／又は他の方法によって決定されてもよい。識別モジュール３４は、睡眠セッション中に１回以上、徐波パラメータを決定し、かつ／又は決定された徐波パラメータを１つ以上の所定のパラメータ閾値と比較するように構成され得る。一部の実施形態において、識別モジュール３４は、プローブ刺激中の個別の刺激の伝達後の所与の期間に１回以上、徐波パラメータを決定し、かつ／又は決定された徐波パラメータを１つ以上の所定のパラメータ閾値と比較するように構成され得る。一部の実施形態において、識別モジュール３４は、プローブ刺激中に継続的に、徐波パラメータを決定し、かつ／又は決定された徐波パラメータを１つ以上の所定のパラメータ閾値と比較するように構成されてもよい。
【００３８】
非限定的な例として、識別モジュール３４は、EEGに関連付けられるセンサ１８からの出力信号の形状、振幅、タイミング、段階及び／又は期間のうちの１つ以上を決定することができる。この例では、識別モジュール３４は、第１の電気的活動ピークの振幅、第２の電気的活動ピークの振幅、（例えばプローブ刺激の音響トーンに対する）第１のピークのタイミング、（例えば同じ音響トーンに対する）第２のピークのタイミング、第１のピークと第２のピークの間の期間及び／又はEEG信号の他の徐波パラメータ、のうちの１つ以上を決定することができる。識別モジュール３４は、プローブ刺激の一部である音響トーンの伝達の後の２秒の期間（two  second  period）の間にEEG信号の１つ以上の徐波パラメータを決定することができる。識別モジュール３４は、決定された形状、振幅、タイミング及び／又は期間を、所定の形状、振幅、タイミング及び／又は期間の閾値と比較することができる。EEG信号の形状、振幅、タイミング、段階及び／又は期間が閾値レベルを超えたことに応答して、識別モジュール３４は、個々の睡眠徐波を識別することができる。音響トーンは、システム１０によってプローブ刺激として伝達された一連のトーンのうちの、１のトーンであり得る。識別モジュール３４は、２秒間の間にパラメータの決定と比較の処理を繰り返してよく、その２秒間の後に、更なる個々のプローブ刺激トーンが続く。
【００３９】
組合せモジュール３６は、典型的／代表的な徐波を決定するよう構成される。典型的／代表的な徐波は、識別された誘発された睡眠徐波の組合せ（例えば時間ロック平均）に基づいて決定される。代表的な徐波を決定することは、１つ以上の代表波パラメータを決定することを含み得る。所与の代表波パラメータは、所与の徐波パラメータに対応し得る。所与の代表波パラメータは、個々の睡眠徐波について１回以上決定される、対応する徐波パラメータの組合せであるか、かつ／又はこれを含み得る。
【００４０】
例えば組合せモジュール３６は、代表波パラメータが、第１の電気的活動ピークの代表的振幅、第２の電気的活動ピークの代表的振幅、第１の電気的活動ピークの代表的タイミング、第２の電気的活動ピークの代表的タイミング、第１の電気的活動ピークと第２の電気的活動ピークの間の代表的期間及び／又は他の代表的パラメータを含むように構成される。第１の電気的活動ピークの代表的振幅は、個々に識別された睡眠徐波について識別モジュール３４によって決定される、第１の電気的活動ピークの振幅の平均及び／又は他の組合せに基づいて決定され得る。第２の電気的活動ピークの代表的振幅、第１の電気的活動ピークの代表的タイミング、第２の電気的活動ピークの代表的タイミング、第１の電気的活動ピークと第２の電気的活動ピークの間の代表的期間及び／又は他の代表的パラメータは、組合せモジュール３６によって同様の方法で決定され得る。
【００４１】
一部の実施形態において、組合せモジュール３６は、代表的な徐波を決定することが、個々に識別された睡眠徐波のタイミングベースのアライメントを含むように構成され得る。アライメントは、個々のプローブ刺激のタイミングに対する第１の電気的活動ピークのタイミング、同じ個々のプローブ刺激のタイミングに対する第２の電気的活動ピークのタイミング及び／又は他の信号波パラメータに基づいてよい。例えばプローブ刺激の一部である個々のトーンのタイミングは、（例えば被検者１２の脳内の）電気的活動対時間のプロットに対して、任意に「0」秒に設定されてよい。個々に識別された睡眠徐波を表すプロット線は、電気的活動対時間のプロット上で重なることがある。代表的なパラメータは、重なった睡眠徐波に基づいて決定され得る。抽出され得るパラメータは：第１の正のピークの時間と振幅（以下で説明される図４の４０６を参照されたい）、負のピークの時間と振幅（以下で説明される図４の４２０を参照されたい）、第２の正のピークの時間と振幅（以下で説明される図４の４０８を参照されたい）及び／又は他のパラメータを含む。
【００４２】
非限定的な例として、図４は、代表的な徐波４００を図示している。代表的な徐波４００は、電気的活動対時間のプロット４０２上に例示される。代表的な徐波４００は、例えば図３Ａ内に図示される時間ロック平均の徐波３５０に対応し得る。代表的な徐波４００は、例えばプローブ刺激中に提供される音響トーンのタイミング４０４に関して示される。タイミング４０４はプロット４２上で「0」秒に設定される。代表的な徐波４００は、第１の電気的活動ピーク振幅４０６、負の電気的活動ピーク４２０、第２の電気的活動ピーク振幅４０８、第１の電気的活動ピークのタイミング４１０、第２の電気的活動ピークのタイミング４１２及び第１の電気的活動ピーク４０６と第２の電気的活動ピーク４０８との間の期間４１４を含む。上述のように、パラメータ４０６、４０８、４１０、４１２、４１４及び／又は他のパラメータは、（図１に図示される）識別モジュール３４によって決定される、対応する徐波パラメータの組合せに基づいて決定されても、個々に識別される睡眠徐波のアライメントに基づくタイミングに基づいて決定されても、かつ／又は他の方法によって決定されてもよい。
【００４３】
図１に戻ると、刺激タイミングモジュール３８は、被検者１２に与えられる徐波刺激のタイミングを決定するよう構成される。徐波刺激は、睡眠セッション中に（例えば徐波刺激が終わった後）、被検者１２における睡眠徐波を増加させるように構成される。タイミングの決定は代表的な徐波に基づく。一部の実施形態において、刺激タイミングモジュール３８は、代表的な徐波（例えば図４に示される代表的な徐波４００）における第１の電気的活動ピークと第２の電気的活動ピークとの間の時間量（例えば図４に示される時間の期間４１４）に基づいて徐波刺激のタイミングを決定するように構成される。
【００４４】
一部の実施形態において、刺激タイミングモジュール３８は、徐波刺激のタイミングが、被検者１２に伝達される個別の刺激の間の一定の繰り返しの時間間隔を備えるように構成される。一部の実施形態において、刺激タイミングモジュール３８は、徐波刺激の個別の刺激（例えばトーン）の間の一定の繰り返しの時間間隔が、代表的な徐波における第１の電気的活動ピークと第２の電気的活動ピークとの間の時間量であるように構成される。例えば徐波刺激が被検者１２に伝達されるトーンを含むとき、インタートーン（トーン間の）間隔は、代表的な徐波における第１の電気的活動ピークと第２の電気的活動ピークとの間の時間量となるように刺激タイミングモジュール３８によって決定され得る。図５は、徐波刺激として伝達される一連の12個のトーン５０２についての固定のインタートーン間隔５００を図示している。図５の固定のインタートーン間隔５００は、例えば図４に示される時間期間４１４に相当し得る。
【００４５】
図１に戻ると、一部の実施形態において、刺激タイミングモジュール３８は、徐波刺激のタイミングが個別の刺激間で変化するように構成される。これらの実施形態において、刺激タイミングモジュール３８は、徐波刺激のタイミングが、第１の電気的活動ピークと第２の電気的活動ピークの間の時間量に基づいて決定されるよう構成され得る。徐波刺激のタイミングは、睡眠徐波の所与の段階に対応し得る。所与の段階は、徐波のダウン状態（例えば図４に示される徐波の負のピーク４２０）及び／又は上昇（up）状態（例えば一般的に、図４の第２の正のピーク４０８）に関連付けられ得る。刺激タイミングモジュール３８は、徐波刺激のタイミングが、第１の電気的活動ピークと第２の電気的活動ピークの間の時間量であるかどうか、並びに／あるいはユーザインタフェース２４を介してユーザにより入力及び／又は選択された情報を介して、システム１０の製造中にプログラムされた命令を介して及び／又は他の方法によってピーク間の時間量のみに基づくかどうかを決定するように構成され得る。
【００４６】
制御モジュール４０は、刺激タイミングモジュール３８によって決定されたタイミングで徐波刺激を被検者１２へ伝達するよう、感覚刺激装置１６を制御するように構成される。制御モジュール４０は、被検者１２が徐波睡眠中（例えば段階N3）であると判断される間に、刺激タイミングモジュール３８によって決定されたタイミングで被検者１２へ徐波刺激を伝達するように感覚刺激装置１６を制御するよう構成される。
【００４７】
一部の実施形態において、制御モジュール４０は、徐波刺激が被検者１２を起こさないように睡眠セッション中に徐波刺激を与えるよう、感覚刺激装置１６を制御するように構成されてもよい。例えば制御モジュール４０は、徐波刺激を低い強度レベルで与えるように感覚刺激装置１６を制御し得る。別の例として、制御モジュール４０は、被検者１２が段階N3の睡眠中であると判断される間、感覚刺激装置１６に、音響刺激を被検者１２へ伝達させて、刺激タイミングモジュール３８によって決定されたインタートーン間隔で睡眠徐波を増加させる。制御モジュール４０は、段階N3の睡眠中に被検者１２へ徐波刺激を伝達するように感覚刺激装置１６を制御することができる。というのも、その特定の睡眠段階中の徐波の誘発及び／又は増加の可能性は、他の睡眠段階よりも比較的高く、ユーザが徐波刺激及び／又は他の理由により起きる可能性は少ないからである。一部の実施形態において、制御モジュール４０は、被検者１２が起きていることを徐波睡眠検出モジュール３０が示すことに応答して、被検者１２へ徐波刺激を与えることを止めるよう、感覚刺激装置１６を制御するように構成される。
【００４８】
一部の実施形態では、システム１０は、徐波睡眠検出モジュール３０、プローブ刺激モジュール３２、識別モジュール３４、組合せモジュール３６、刺激タイミングモジュール３８及び／又は他のモジュールによって実行される動作を、睡眠セッション中の徐波睡眠の最初の期間後に１度のみ実行するように構成される。これらの実施形態では、制御モジュール４０は、睡眠セッションの休止の間、徐波睡眠の個別の期間中に刺激タイミングモジュール３８によって決定されるタイミングで徐波刺激を伝達するよう、感覚刺激装置１６を制御し得る。一部の実施形態において、制御モジュール４０は、被検者１２の将来の睡眠セッションの徐波睡眠の期間中に同じタイミングで徐波刺激を伝達するよう、感覚刺激装置１６を制御することができる。刺激タイミングモジュール３８によって決定されるタイミングは、電子ストレージ２２内に格納されて、例えば将来の睡眠セッション中に制御モジュール４０によって取り出され得る。一部の実施形態において、制御モジュール４０は、被検者１２の睡眠セッションに関連する情報を電子ストレージ２２内に格納させ得る。
【００４９】
一部の実施形態において、システム１０は、徐波睡眠検出モジュール３０、プローブ刺激モジュール３２、識別モジュール３４、組合せモジュール３６、刺激タイミングモジュール３８及び／又は他のモジュールによって実行される動作を、睡眠セッション内の徐波睡眠の２つ以上の個々の期間の間に実行するように構成される。これらの実施形態では、制御モジュール４０は、刺激タイミングモジュール３８によって決定される最も最近のタイミングで徐波刺激を伝達するよう、感覚刺激装置１６を制御し得る。制御モジュール４０は、刺激タイミングモジュール３８によって新たなタイミングが決定されるまでの徐波睡眠の対応する個々の期間の間及び／又は他の期間の間に最も最近決定されたタイミングで徐波刺激を伝達するよう、感覚刺激装置１６を制御することができる。一部の実施形態において、システム１０は、徐波睡眠検出モジュール３０、プローブ刺激モジュール３２、識別モジュール３４、組合せモジュール３６、刺激タイミングモジュール３８及び／又は他のモジュールによって実行される動作を、睡眠セッション中に徐波睡眠サイクルが検出される度に実行するように構成される。プローブ刺激を伝達して、徐波刺激についてカスタマイズされたタイミング（例えば刺激が音響トーンを含むときはインタートーン間隔）を得るために必要とされる時間は、１分よりも短い可能性がある。制御モジュール４０は、徐波睡眠の次の期間について新たなタイミングが刺激タイミングモジュール３８によって決定されるまで、徐波睡眠の対応する個別の期間の間に最も最近決定されたタイミングで徐波刺激を伝達するよう、感覚刺激装置１６を制御し得る。
【００５０】
非限定的な例として、プローブ刺激は、被検者１２によるシステム１０の最初の使用中に適用されてよい。刺激タイミングモジュール３８によって決定される、結果として得られる徐波刺激のタイミングは、睡眠セッションの休止中及び被検者１２の将来の睡眠セッション中の徐波睡眠の期間の間に、制御モジュール４０によって使用され得る。
【００５１】
別の非限定的な例として、（例えば1分未満の間続く）プローブ刺激は、徐波睡眠の個々の期間の最初に適用され、（例えば）結果として得られるカスタマイズされたインタートーン間隔は、睡眠セッションにおける徐波睡眠のその期間の残りの部分の間のみに使用され得る。この例で説明される実施形態は、睡眠徐波の時間（例えば約1秒）が、例えば被検者１２における徐波睡眠の個々の期間で変動するとき、年齢に関連する徐波の変化が予測されるとき、及び／又は他の応用のために使用され得る。
【００５２】
徐波睡眠検出モジュール３０、プローブ刺激モジュール３２、識別モジュール３４、組合せモジュール３６、刺激タイミングモジュール３８及び／又は他のモジュールの動作が実行される頻度は、製造時に決定されても、ユーザインタフェース２４を介したユーザ入力に基づいて決定されても、被検者１２の以前の睡眠セッションに基づいて決定されても、かつ／又は他の方法によって決定されてもよい。本明細書で説明される様々な例示の頻度（例えばシステム１０の最初の使用時に一度、徐波睡眠の期間ごとに一度等）は、限定するように意図されていない。上述の動作が実行される頻度は、システム１０が、説明されるように機能することを可能にする任意の頻度であってよい。
【００５３】
電子ストレージ２２は、情報を電子的に格納する電子記憶媒体を備える。電子ストレージ２２の電子記憶媒体は、システム１０に一体的に提供される（すなわち実質的に取外し不可能な）システムストレージ、及び／又は例えばポート（例えばUSBポート、firewire（登録商標）ポート等）若しくはドライブ（例えばディスクドライブ等）を介してシステム１０に取外し可能に接続される取外し可能ストレージの一方又は双方を備えてよい。電子ストレージ２２は、光学的に読取可能な記憶媒体（例えば光ディスク等）、磁気的に読取可能な記憶媒体（例えば磁気テープ、磁気ハードドライブ、フロッピー（登録商標）ディスク等）、電荷ベースの記憶媒体（例えばEPROM、RAM等）、半導体記憶媒体（例えばフラッシュドライブ等）及び／又は他の電子的に読取可能な記憶媒体、のうちの１つ以上を備えてよい。電子ストレージ２２は、ソフトウェアアルゴリズム、プロセッサ２０によって決定される情報、被検者１２から受け取る情報及び／又はシステム１０が正確に機能することを可能にする他の情報を格納することができる。電子ストレージ２２は（全体又は部分的に）システム１０内の別個のコンポーネントであってもよく、あるいは電子ストレージ２２は（全体又は部分的に）システム１０の１つ以上の他のコンポーネント（例えばプロセッサ２０）と一体的に提供されてもよい。
【００５４】
ユーザインタフェース５４は、システム１０と被検者１２及び／又は他のユーザとの間のインタフェースを提供するように構成され、このインタフェースを通して被検者１２及び／又は他のユーザはシステム１０へ情報を提供し、システム１０から情報を受け取ることができる。これは、データ、キュー、結果及び／又は命令、並びにまとめて「情報」と呼ばれる任意の他の通信可能なアイテムを、ユーザ（例えば被検者１２）と、感覚刺激装置１６、センサ１８、プロセッサ２０及び／又はシステム１０の他のコンポーネントのうちの１つ以上との間で通信することを可能にする。例えばEEGは、ユーザインタフェース２４を介して介護者に表示され得る。
【００５５】
ユーザインタフェース２４に含めるのに適したインタフェースデバイスの例には、キーパッド、ボタン、スイッチ、キーボード、ノブ、レバー、ディスプレイスクリーン、タッチスクリーン、スピーカ、マイクロフォン、インジケータ光、可聴アラーム、プリンタ、知覚フィードバックデバイス及び／又は他のインタフェースデバイスがある。一部の実施形態において、ユーザインタフェース２４は複数の別個のインタフェースを備える。一部の実施形態では、ユーザインタフェース２４は、感覚刺激装置１６及び／又はシステム１０の他のコンポーネントに一体的に提供される少なくとも１つのインタフェースを備える。
【００５６】
理解されるように、ハードワイヤード又は無線のいずれかの他の通信技術も、本開示によりユーザインタフェース２４として考えられる。例えば本開示は、ユーザインタフェース２４を、電子ストレージ２２によって提供される取外し可能ストレージインタフェースと統合し得ることを考慮する。この例では、ユーザがシステム１０の実装をカスタマイズすることを可能にする情報が、取外し可能ストレージ（例えばスマートカード、フラッシュドライブ、取外し可能ディスク等）からシステム１０へロードされ得る。ユーザインタフェース２４としてシステム１０とともに使用するのに適合した他の例示の入力デバイス及び技術には、RS-232ポート、RFリンク、IRリンク、モデム（例えば電話、ケーブル又はその他）があるが、これらに限定されない。要するに、情報をシステム１０に通信するための任意の技術が、本開示によりユーザインタフェース２４として考慮される。
【００５７】
図６は、タイミング決定システムを用いて、睡眠セッション中の睡眠徐波を増加させるよう、被検者へ与えられる感覚刺激のタイミングを決定するための方法６００を図示している。上述のように、徐波睡眠は、（例えば新しい単位名によると）段階N3睡眠、（例えば以前の単位名によると）S4睡眠、熟睡及び／又は他の徐波睡眠であるか、かつ／又はこれらを含み得る。一部の実施形態では、徐波睡眠、段階N3睡眠、S4睡眠及び／又は熟睡は全て、同じタイプの睡眠を指すことがある。システムは、１つ以上の感覚刺激装置、１つ以上のセンサ、１つ以上のプロセッサ及び／又は他のコンポーネントを備える。１つ以上のプロセッサは、コンピュータプログラムモジュールを実行するように構成される。コンピュータプログラムモジュールは、徐波睡眠検出モジュール、プローブ刺激モジュール、識別モジュール、組合せモジュール、刺激タイミングモジュール及び／又は他のモジュールを備える。以下に提示される方法６００の動作は例示であるように意図される。一部の実施形態において、方法６００は、説明されない１つ以上の追加の動作とともに、かつ／又は説明される動作の１つ以上を伴わずに遂行されてもよい。さらに、方法６００の動作が図６で例示され、以下で説明される順序は、限定するようには意図されない。
【００５８】
一部の実施形態において、方法６００は、１つ以上の処理デバイス（例えばデジタルプロセッサ、アナログプロセッサ、情報を処理するように設計されるデジタル回路、情報を処理するように設計されるアナログ回路、状態マシン及び／又は電子的に情報を処理するための他の機構）において実装され得る。１つ以上の処理デバイスは、電子記憶媒体上に電子的に格納された命令に応じて、方法６００の動作の一部又は全てを実行する１つ以上のデバイスを含み得る。１つ以上の処理デバイスは、方法６００の動作の１つ以上の実行のために特別に設計されるハードウェア、ファームウェア及び／又はソフトウェアを通して構成される、１つ以上のデバイスを含み得る。
【００５９】
動作６０２において、睡眠セッション中の被検者の睡眠段階に関連する情報を伝達する出力信号が、生成される。一部の実施形態において、動作６０２は、（図１に図示され、本明細書で説明される）センサ１８と同じ又は同様の１つ以上のセンサによって実行される。
【００６０】
動作６０４において、徐波睡眠が被検者において検出される。徐波睡眠は出力信号に基づいて検出される。一部の実施形態において、動作６０４は、（図１に図示され、本明細書で説明される）徐波睡眠検出モジュール３０と同じ又は同様の１つ以上のコンピュータプログラムモジュールによって実行される。
【００６１】
動作６０６において、第１の感覚刺激を被検者に与えて睡眠徐波を誘発するよう、１つ以上の感覚刺激装置が制御される。第１の感覚刺激は、プローブ感覚刺激及び／又は他の刺激であってよい。第１の感覚刺激は、個別の刺激間がランダムな時間間隔で被検者に伝達される３つ以上の個別の刺激を備え得る。一部の実施形態では、個別の刺激の間のランダムな時間間隔は少なくとも約2秒である。一部の実施形態では、個別の刺激の間のランダムな時間間隔は少なくとも約3秒である。一部の実施形態では、個別の刺激の間のランダムな時間間隔は少なくとも約4秒である。一部の実施形態において、動作６０６は、（図１に図示され、本明細書で説明される）プローブ刺激モジュール３２と同じ又は同様の１つ以上のコンピュータプログラムモジュールによって実行される。
【００６２】
一部の実施形態では、以下の動作６０８及び６１０を組み合わせて単一の動作にしてもよい。この単一の動作は、EEG信号に対して時間ロック平均及び／又は他の動作を実行することであり、かつ／又はこれを含み得る。個々の誘発された徐波を、時間で（例えば個々のプローブ刺激のタイミングに対して）アライメントして組み合わせ（例えば平均化）、代表的な引き起こされた睡眠徐波（例えばこれは、平均化のために、より高い信号対ノイズ比を有する典型的な徐波であり得る）を取得することができ、この代表的な引き起こされた睡眠徐波を使用して、徐波期間についてより高い信頼性の推定を得る。徐波のアライメントは、プローブ刺激における個別の刺激（例えばトーン）のタイミングに応じて行われる。処理は、上述のように図３Ａに図示されている。
【００６３】
動作６０８において、（これは、時間ロック平均化のために別個のステップとして必ずしも必要とはされないが）誘発された睡眠徐波が識別され得る。誘発された睡眠徐波は、出力信号に基づいて識別され得る。一部の実施形態では、動作６０８は、（図１に図示され、本明細書で説明される）識別モジュール３４と同じ又は同様の１つ以上のコンピュータプログラムモジュールによって実行される。
【００６４】
動作６１０において、代表的な徐波が決定される。代表的な徐波は、識別された誘発された睡眠徐波の組合せ（例えば時間ロック平均）に基づいて決定される。代表的な徐波は、第１の電気的活動ピーク及び第２の電気的活動ピークを含み得る。一部の実施形態では、動作６１０は、（図１に図示され、本明細書で説明される）組合せモジュール３６と同じ又は同様の１つ以上のコンピュータプログラムモジュールによって実行される。
【００６５】
動作６１２において、被検者へ与えられる第２の刺激のタイミングが決定される。第２の刺激は、睡眠徐波を増加させるよう構成される。第２の刺激のタイミングは代表的な徐波に基づいて決定される。第２の刺激のタイミングは、代表的な徐波の第１の電気的活動ピークと第２の電気的活動ピークとの間の時間量に基づいて決定され得る。一部の実施形態において、第２の刺激のタイミングは、被検者へ伝達される個別の刺激の間の一定の繰り返しの時間間隔を備える。一部の実施形態では、動作６１２は、（図１に図示され、本明細書で説明される）刺激タイミングモジュール３８と同じ又は同様の１つ以上のコンピュータプログラムモジュールによって実行される。
【００６６】
動作６１４において、決定された第２のタイミングで第２の刺激を被検者へ伝達するよう、感覚刺激装置が制御される。一部の実施形態では、動作６１２は、（図１に図示され、本明細書で説明される）制御モジュール４０と同じ又は同様の１つ以上のコンピュータプログラムモジュールによって実行される。
【００６７】
特許請求の範囲において、括弧内に配置される全ての参照符号は、請求項を限定するものとして解釈されないものとする。「備える」又は「含む」という用語は、請求項内に列挙されるもの以外の要素又はステップの存在を除外しない。幾つかの手段を列挙するデバイスの請求項において、これらの手段の幾つかは、ハードウェアの１つ及び同じアイテムによって具現化されてよい。要素に先行する「a」、「an」という用語は、そのような要素の複数の存在を除外しない。幾つかの手段を列挙する任意のデバイスの請求項において、これらの手段の幾つかが、ハードウェアの１つ及び同じアイテムによって具現化されてよい。特定の要素が相互に異なる従属請求項に記載されるという単なる事実は、これらの要素を組合せで使用することができないことを示唆するものではない。
【００６８】
上述の説明は、最も実践的かつ好適な実施形態であると現在考えられるものに基づいて、説明の目的で詳細を提供しているが、そのような詳細は、単にその目的のためであり、明示的に開示される実施形態に限定するようには意図されておらず、反対に、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲内にある修正及び均等な構成を網羅するように意図されていることが理解されよう。例えば本発明は、可能な限り、任意の実施形態の１つ以上の特徴を、任意の他の実施形態の１つ以上の特徴と組み合わせることができると考えることが理解されよう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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