(57)【要約】  本開示は、睡眠セッション中に標的認知領域を強化するために、ユーザに感覚刺激を供給するように構成されたシステムに関する。例示的な標的認知領域としては、記憶固定、覚醒、発話流ちょう性、眠気、及び／又は他の標的認知領域が挙げられる。刺激は、強化されることになる標的認知領域に基づいて調整される。ユーザが十分に深い睡眠にあることを示す１つ以上の脳活動パラメータに応じて、システムは、１つ以上の感覚刺激装置に、標的認知領域に関連付けられた刺激戦略に従ってユーザに感覚刺激を提供させるように構成される。システムは、刺激戦略及び標的認知領域に関連付けられた定量化方法を使用してユーザに提供される感覚刺激の効果を判定するように構成される。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つ以上のハードウェアプロセッサ、及び／又は他の構成要素を含む。
2021503339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
睡眠セッション中にユーザの標的認知領域を強化するために、前記ユーザに感覚刺激を供給するように構成されたシステムであって、前記システムは、
前記睡眠セッション中に前記ユーザに感覚刺激を提供するように構成された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ユーザの脳活動に関連する情報を伝達する出力信号を生成するように構成された１つ以上のセンサと、
前記１つ以上の感覚刺激装置及び前記１つ以上のセンサに接続された１つ以上のハードウェアプロセッサと、を備え、
前記１つ以上のハードウェアプロセッサは、機械可読命令によって、
前記ユーザの強化のための前記標的認知領域のインジケーションであって、前記標的認知領域は、刺激戦略、及び前記刺激戦略に従って供給される感覚刺激の効果を定量化するための定量化方法に関連付けられており、前記刺激戦略は、前記ユーザに提供される前記感覚刺激のパターン、タイミング、及び／又は強度を示す、インジケーションを取得し、
前記出力信号に基づいて、前記睡眠セッション中の前記ユーザの１つ以上の脳活動パラメータを判定し、
前記１つ以上の脳活動パラメータが、前記ユーザが十分に深い睡眠にあることを示すか否かを判定し、及び
前記ユーザが十分に深い睡眠にあることを示す前記１つ以上の脳活動パラメータに応じて、前記１つ以上の感覚刺激装置に、前記標的認知領域に関連付けられた前記刺激戦略に従って前記ユーザに前記感覚刺激を提供させ、前記刺激戦略及び前記標的認知領域に関連付けられた前記定量化方法を使用して、前記ユーザに提供される前記感覚刺激の効果を判定する、
ように構成されている、
システム。
【請求項２】
前記１つ以上のハードウェアプロセッサは、前記標的認知領域が、記憶固定、覚醒、発話流ちょう性、又は眠気のうちの１つ以上を含むように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記１つ以上のハードウェアプロセッサは、
前記記憶固定の標的認知領域が、ブロック刺激戦略に関連付けられており、並びに
前記覚醒、発話流ちょう性、及び眠気の標的認知領域が、連続刺激戦略に関連付けられている、
ように構成されている、
請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記１つ以上のハードウェアプロセッサは、
前記記憶固定の標的認知領域が、前記睡眠セッション中の感覚刺激の「オン」ブロック及び「オフ」ブロック中の前記ユーザの徐波活動の変化を判定することを含む定量化方法に関連付けられており、
前記覚醒の標的認知領域が、前記睡眠セッション中の前記ユーザのＮＲＥＭ睡眠にわたる平均徐波活動を判定することを含む定量化方法に関連付けられており、
前記発話流ちょう性の標的認知領域が、前記睡眠セッション中の深い睡眠中の前記ユーザの合計徐波活動を判定することを含む定量化方法に関連付けられており、
前記眠気の標的認知領域が、前記睡眠セッション中の前記ユーザの前記平均徐波活動を判定することを含む定量化方法に関連付けられている、
ように更に構成されている、
請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記１つ以上のハードウェアプロセッサは、
前記刺激戦略及び前記標的認知領域に関連付けられた前記定量化方法を使用して前記ユーザに提供される前記感覚刺激の効果、並びに
所望の認知能力と前記睡眠セッション後に測定された実際の認知能力との間の差、
のうちの１つ又は両方に基づいて、前記ユーザに提供される前記感覚刺激を調整するように更に構成されている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記１つ以上の感覚刺激装置は、前記感覚刺激が、聴覚刺激、視覚刺激、又は体性感覚刺激のうちの１つ以上を含むように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記１つ以上のセンサは、脳波（ＥＥＧ）電極、眼電図（ＥＯＧ）電極、アクティグラフィセンサ、心電図（ＥＫＧ）電極、呼吸センサ、圧力センサ、バイタルサインカメラ、光電脈波（ＰＰＧ）センサ、又は機能的近赤外線センサ（ｆＮＩＲ）のうちの１つ以上を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
感覚刺激システムを用いて睡眠セッション中にユーザの標的認知領域を強化するために、前記ユーザに感覚刺激を供給するための方法であって、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、機械可読命令によって構成された１つ以上のハードウェアプロセッサと、を備え、前記方法は、
前記１つ以上の感覚刺激装置を用いて、前記睡眠セッション中に前記ユーザに感覚刺激を提供することと、
前記１つ以上のセンサを用いて、前記睡眠セッション中の前記ユーザの脳活動に関連する情報を伝達する出力信号を生成することと、
前記１つ以上のハードウェアプロセッサを用いて、前記ユーザの強化のための前記標的認知領域のインジケーションを取得することであって、前記標的認知領域は、刺激戦略、及び前記刺激戦略に従って供給される感覚刺激の効果を定量化するための定量化方法に関連付けられており、前記刺激戦略は、前記ユーザに提供される前記感覚刺激のパターン、タイミング、及び／又は強度を示す、ことと、
前記１つ以上のハードウェアプロセッサを用いて、前記出力信号に基づいて前記睡眠セッション中の前記ユーザの１つ以上の脳活動パラメータを判定することと、
前記１つ以上のハードウェアプロセッサを用いて、前記１つ以上の脳活動パラメータが、前記ユーザが十分に深い睡眠にあることを示すか否かを判定することと、
前記ユーザが十分に深い睡眠にあることを示す前記１つ以上の脳活動パラメータに応じて、前記１つ以上のハードウェアプロセッサを用いて、前記１つ以上の感覚刺激装置に、前記標的認知領域に関連付けられた前記刺激戦略に従って前記ユーザに前記感覚刺激を提供させ、前記１つ以上のハードウェアプロセッサを用いて、前記刺激戦略及び前記標的認知領域に関連付けられた前記定量化方法を使用して、前記ユーザに提供される前記感覚刺激の効果を判定することと、
を含む、
方法。
【請求項９】
前記標的認知領域は、記憶固定、覚醒、発話流ちょう性、又は眠気のうちの１つ以上を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記記憶固定の標的認知領域は、ブロック刺激戦略に関連付けられており、並びに
前記覚醒、発話流ちょう性、及び眠気の標的認知領域は、連続刺激戦略に関連付けられている、
請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記記憶固定の標的認知領域は、前記睡眠セッション中の感覚刺激の「オン」ブロック及び「オフ」ブロック中の前記ユーザの徐波活動の変化を判定することを含む定量化方法に関連付けられており、
前記覚醒の標的認知領域は、前記睡眠セッション中の前記ユーザのＮＲＥＭ睡眠にわたる平均徐波活動を判定することを含む定量化方法に関連付けられており、
前記発話流ちょう性の標的認知領域は、前記睡眠セッション中の深い睡眠中の前記ユーザの合計徐波活動を判定することを含む定量化方法に関連付けられており、並びに
前記眠気の標的認知領域は、前記睡眠セッション中の前記ユーザの前記平均徐波活動を判定することを含む定量化方法に関連付けられている、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記１つ以上のハードウェアプロセッサを用いて、
前記刺激戦略及び前記標的認知領域に関連付けられた前記定量化方法を使用して前記ユーザに提供される前記感覚刺激の効果、並びに
所望の認知能力と前記睡眠セッション後に測定された実際の認知能力との間の差、
のうちの１つ又は両方に基づいて、前記ユーザに提供される前記感覚刺激を調整することを更に含む、
請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記感覚刺激は、聴覚刺激、視覚刺激、又は体性感覚刺激のうちの１つ以上を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記１つ以上のセンサは、脳波（ＥＥＧ）電極、眼電図（ＥＯＧ）電極、アクティグラフィセンサ、心電図（ＥＫＧ）電極、呼吸センサ、圧力センサ、バイタルサインカメラ、光電脈波（ＰＰＧ）センサ、又は機能的近赤外線センサ（ｆＮＩＲ）のうちの１つ以上を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
睡眠セッション中にユーザの標的認知領域を強化するために、前記ユーザに感覚刺激を供給するためのシステムであって、前記システムは、
前記睡眠セッション中に前記ユーザに感覚刺激を提供する手段と、
前記睡眠セッション中の前記ユーザの脳活動に関連する情報を伝達する出力信号を生成する手段と、
前記ユーザの強化のための前記標的認知領域のインジケーションを取得する手段であって、前記標的認知領域は、刺激戦略、及び前記刺激戦略に従って供給される感覚刺激の効果を定量化するための定量化方法に関連付けられており、前記刺激戦略は、前記ユーザに提供される前記感覚刺激のパターン、タイミング、及び／又は強度を示す、手段と、
前記出力信号に基づいて、前記睡眠セッション中の前記ユーザの１つ以上の脳活動パラメータを判定する手段と、
前記１つ以上の脳活動パラメータが、前記ユーザが十分に深い睡眠にあることを示すか否かを判定する手段と、
前記ユーザが十分に深い睡眠にあることを示す前記１つ以上の脳活動パラメータに応じて、前記１つ以上の感覚刺激装置に、前記標的認知領域に関連付けられた前記刺激戦略に従って前記ユーザに前記感覚刺激を提供させ、前記刺激戦略及び前記標的認知領域に関連付けられた前記定量化方法を使用して、前記ユーザに提供される前記感覚刺激の効果を判定する手段と、
を備える、
システム。
【請求項１６】
前記標的認知領域は、記憶固定、覚醒、発話流ちょう性、又は眠気のうちの１つ以上を含む、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記記憶固定の標的認知領域は、ブロック刺激戦略に関連付けられており、並びに
前記覚醒、発話流ちょう性、及び眠気の標的認知領域は、連続刺激戦略に関連付けられている、
請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記記憶固定の標的認知領域は、前記睡眠セッション中の感覚刺激の「オン」ブロック及び「オフ」ブロック中の前記ユーザの徐波活動の変化を判定することを含む定量化方法に関連付けられており、
前記覚醒の標的認知領域は、前記睡眠セッション中の前記ユーザのＮＲＥＭ睡眠にわたる平均徐波活動を判定することを含む定量化方法に関連付けられており、
前記発話流ちょう性の標的認知領域は、前記睡眠セッション中の深い睡眠中の前記ユーザの合計徐波活動を判定することを含む定量化方法に関連付けられており、並びに
前記眠気の標的認知領域は、前記睡眠セッション中の前記ユーザの前記平均徐波活動を判定することを含む定量化方法に関連付けられている、
請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記刺激戦略及び前記標的認知領域に関連付けられた前記定量化方法を使用して前記ユーザに提供される前記感覚刺激の効果、並びに
所望の認知能力と前記睡眠セッション後に測定された実際の認知能力との間の差、
のうちの１つ又は両方に基づいて、前記ユーザに提供される前記感覚刺激を調整する手段を更に備える、
請求項１５に記載のシステム。
【請求項２０】
前記感覚刺激は、聴覚刺激、視覚刺激、又は体性感覚刺激のうちの１つ以上を含む、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２１】
出力信号を生成する前記手段は、脳波（ＥＥＧ）電極、眼電図（ＥＯＧ）電極、アクティグラフィセンサ、心電図（ＥＫＧ）電極、呼吸センサ、圧力センサ、バイタルサインカメラ、光電脈波（ＰＰＧ）センサ、又は機能的赤外線センサ（ｆＮＩＲ）のうちの１つ以上を含む、請求項１５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、ユーザの認知領域を強化するために、ユーザに感覚刺激を供給するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
睡眠を監視するためのシステムが知られている。深い睡眠中に適時の聴覚刺激を供給して、睡眠徐波を強化することによって、睡眠の回復値を増加させることができる。典型的なシステムは、ユーザの脳活動に基づいて聴覚刺激を調整することが多い。典型的なシステムは、ユーザの標的認知領域に基づいて、睡眠セッション中にユーザに提供される刺激の治療レベル及び／又はパターンを調整しない。
【発明の概要】
【０００３】
したがって、本開示の１つ以上の態様は、ユーザの標的認知領域を強化するために、ユーザに睡眠中に感覚刺激を供給するように構成されたシステムに関する。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つ以上のハードウェアプロセッサ、及び／又は他の構成要素を備える。１つ以上の感覚刺激装置は、睡眠セッション中にユーザに感覚刺激を提供するように構成されている。１つ以上のセンサは、睡眠セッション中のユーザの脳活動に関連する情報を伝達する出力信号を生成するように構成されている。１つ以上のハードウェアプロセッサは、１つ以上の感覚刺激装置及び１つ以上のセンサに結合されている。１つ以上のハードウェアプロセッサは、機械可読命令によって構成されている。１つ以上のハードウェアプロセッサは、ユーザの強化のための標的認知領域のインジケーションを取得するように構成されている。標的認知領域は、刺激戦略、及び刺激戦略に従って供給される感覚刺激の効果を定量化するための定量化方法に関連付けられている。刺激戦略は、ユーザに提供される感覚刺激のパターン（例えば、聴覚刺激のピッチ、体性感覚刺激の振動周波数など）、タイミング、及び／又は強度を示す。１つ以上のハードウェアプロセッサは、出力信号に基づいて睡眠セッション中のユーザの１つ以上の脳活動パラメータを判定し、１つ以上の脳活動パラメータがユーザの睡眠の深度を示すか否かを判定するように構成されている。ユーザが十分に深い睡眠にあることを示す１つ以上の脳活動パラメータに応じて、１つ以上のハードウェアプロセッサは、１つ以上の感覚刺激装置に、標的認知領域に関連付けられた刺激戦略に従ってユーザに感覚刺激を提供させ、刺激戦略及び標的認知領域に関連付けられた定量化方法を使用して、ユーザに提供される感覚刺激の効果を判定するように構成されている。
【０００４】
本開示の別の態様は、感覚刺激システムを用いて睡眠セッション中にユーザの標的認知領域を強化するために、ユーザに感覚刺激を供給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つ以上のハードウェアプロセッサ、及び／又は他の構成要素を備える。１つ以上のハードウェアプロセッサは、機械可読命令によって構成されている。この方法は、１つ以上の感覚刺激装置を用いて、睡眠セッション中にユーザに感覚刺激を提供することを含む。この方法は、１つ以上のセンサを用いて、睡眠セッション中のユーザの脳活動に関連する情報を伝達する出力信号を生成することを含む。この方法は、１つ以上のハードウェアプロセッサを用いて、ユーザの強化のための標的認知領域のインジケーションを取得することを含む。標的認知領域は、刺激戦略、及び刺激戦略に従って供給される感覚刺激の効果を定量化するための定量化方法に関連付けられる。刺激戦略は、ユーザに提供される感覚刺激のパターン（例えば、聴覚刺激のピッチ、体性感覚刺激の振動周波数など）、タイミング、及び／又は強度を示す。この方法は、１つ以上のハードウェアプロセッサを用いて、出力信号に基づいて睡眠セッション中のユーザの１つ以上の脳活動パラメータを判定することを含む。この方法は、１つ以上のハードウェアプロセッサを用いて、１つ以上の脳活動パラメータが、ユーザが十分に深い睡眠にあることを示すか否かを判定することを含む。この方法は、ユーザが深い睡眠にあることを示す１つ以上の脳活動パラメータに応じて、１つ以上のハードウェアプロセッサを用いて、１つ以上の感覚刺激装置に、標的認知領域に関連付けられた刺激戦略に従ってユーザに感覚刺激を提供させ、１つ以上のハードウェアプロセッサを用いて、刺激戦略及び標的認知領域に関連付けられた定量化方法を使用して、ユーザに提供される感覚刺激の効果を判定することを含む。
【０００５】
本開示の更に別の態様は、ユーザの標的認知領域を強化するために、ユーザに睡眠セッション中に感覚刺激を供給するためのシステムに関する。システムは、睡眠セッション中にユーザに感覚刺激を提供する手段を備える。システムは、睡眠セッション中のユーザの脳活動に関連する情報を伝達する出力信号を生成する手段を備える。システムは、ユーザの強化のための標的認知領域のインジケーションを取得する手段を備える。標的認知領域は、刺激戦略、及び刺激戦略に従って供給される感覚刺激の効果を定量化するための定量化方法に関連付けられている。刺激戦略は、ユーザに提供される感覚刺激のパターン（例えば、聴覚刺激のピッチ、体性感覚刺激の振動周波数など）、タイミング、及び／又は強度を示す。システムは、出力信号に基づいて睡眠セッション中のユーザの１つ以上の脳活動パラメータを判定する手段を備える。システムは、１つ以上の脳活動パラメータが、ユーザが十分に深い睡眠にあることを示すか否かを判定する手段を備える。システムは、ユーザが深い睡眠にあることを示す１つ以上の脳活動パラメータに応じて、１つ以上の感覚刺激装置に、標的認知領域に関連付けられた刺激戦略に従ってユーザに感覚刺激を提供させ、刺激戦略及び標的認知領域に関連付けられた定量化方法を使用して、ユーザに提供される感覚刺激の効果を判定する手段を備える。
【０００６】
本開示のこれらの及び他の目的、特徴、及び特性、並びに動作の方法、並びに構造の関連する要素の機能及び部品の組み合わせ、並びに製造の経済性は、添付の図面を参照して以下の説明及び添付の特許請求の範囲を考慮するとより明らかとなるであろう。添付図面の全ては、本明細書の一部を形成し、同様の参照番号は、様々な図における対応する部分を示す。しかしながら、図面は例示及び説明のみを目的としたものであり、本開示の制限の定義として意図されていないことを明示的に理解するべきである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ユーザの認知領域を強化するために、ユーザに感覚刺激を供給するように構成されたシステムの概略図である。
【図２ａ】システムからの感覚刺激によって生成される増加した徐波活動、並びにユーザの様々な認知領域の回復及び／又は強化に対する増加した徐波活動の効果を示す。
【図２ｂ】システムからの感覚刺激によって生成される増加した徐波活動、並びにユーザの様々な認知領域の回復及び／又は強化に対する増加した徐波活動の効果を示す。
【図２ｃ】システムからの感覚刺激によって生成される増加した徐波活動、並びにユーザの様々な認知領域の回復及び／又は強化に対する増加した徐波活動の効果を示す。
【図２ｄ】システムからの感覚刺激によって生成される増加した徐波活動、並びにユーザの様々な認知領域の回復及び／又は強化に対する増加した徐波活動の効果を示す。
【図３】感知電極と、基準電極と、脳波に関連付けられた１つ以上のデバイスと、有線及び／又は無線オーディオデバイスと、聴覚刺激を供給する手段（例えば、１つ以上のオーディオスピーカ及び／又は他のデバイス）と、を含む、ユーザによって装着されたヘッドセットを示す。
【図４】システムの認知領域構成要素、刺激戦略構成要素、及び定量化構成要素によって実行される動作を示す。
【図５】所望の認知能力と実際の認知能力との間の差に基づいてユーザに提供される感覚刺激のパラメータを調整する例を示す。
【図６】システムによって実行される動作を示す。
【図７】ユーザの認知領域を強化するために、ユーザに感覚刺激を供給するための方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書で使用するとき、「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」の単数形は、文脈がそうでない旨を明確に指示しない限り、複数の参照を含む。本明細書で使用するとき、２つ以上の部品又は構成要素が「結合されている」という記述は、結合が発生する限り、直接的、又は間接的、すなわち、１つ以上の中間部品又は構成要素を介して、のいずれかで、それらの部品が接合される、又は一緒に動作することを意味するものとする。本明細書で使用するとき、「直接結合された」とは、２つの要素が互いに直接接触することを意味する。本明細書で使用するとき、「固定的に結合された」又は「固定された」とは、２つの構成要素が互いに対して一定の向きを維持しながら、１つとして移動するように結合されることを意味する。
【０００９】
本明細書で使用するとき、「一体型」という語は、単一の部品又はユニットとして構成要素が作製されることを意味する。すなわち、別々に作製され、その後ユニットとして一緒に結合されている部品を含む構成要素は、「一体型」構成要素又は本体ではない。本明細書で使用するとき、２つ以上の部品又は構成要素が互いに「係合する」という記述は、直接的に又は１つ以上の中間部品若しくは構成要素を介してのいずれかで、それらの部品が互いに対して力を及ぼすことを意味するものとする。本明細書で使用するとき、用語「数」は、１又は１より大きな整数（すなわち、複数）を意味するものとする。
【００１０】
例えば、限定するものではないが、頂部、底部、左、右、上側、下側、前、後、及びそれらの派生語などの、本明細書で使用される方向を示す語句は、図面に示される要素の向きに関連し、特許請求の範囲に明示的に記載されていない限り、特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１１】
図１は、ユーザ１２の認知領域を回復及び／若しくは強化するために、並びに／又は他の目的のために、感覚刺激をユーザ１２に供給するように構成されたシステム１０の概略図である。いくつかの実施形態では、システム１０は、刺激装置１６、センサ１８、プロセッサ２０、電子記憶装置２２、ユーザインターフェース２４、外部リソース２６、及び／又は他の構成要素のうちの１つ以上を含む。システム１０は、睡眠中に供給される聴覚及び／又は他の刺激などの感覚刺激がユーザ１２の徐波を強化し、これにより、認知的利益及び睡眠回復の強化をもたらすように構成される。本明細書に記載されるように、システム１０は、覚醒を引き起こすことなく睡眠徐波を強化するために、リアルタイム及び／又はほぼリアルタイムで深い睡眠を検出し、感覚（例えば、聴覚）刺激を供給するように構成される。システム１０は、どの認知領域（例えば、記憶、覚醒、発話流ちょう性、眠気、記憶符号化、学習効率など）が回復及び／又は強化のために標的化されるかに応じて、異なる刺激戦略（例えば、連続刺激、ブロック刺激など）を適用するように構成される。いくつかの実施形態では、システム１０は、刺激のパラメータを調整して、ユーザ１２を認知能力目標に到達させるように構成されている。
【００１２】
非限定的な例として、図２は、システム１０（図１）からの感覚（例えば、聴覚）刺激によって生成された増加した徐波活動、並びにユーザ（例えば、図１に示すユーザ１２）の様々な認知領域（この例では、記憶改善及び覚醒）の回復及び／又は強化に対する増加した徐波活動の効果を示す。図２（ａ）に示すように、いくつかの実施形態では、システム１０（図１）は、所定の数（例えば、この例では５つ）のトーン（同様に単にこの例のために）２０４が適用される「オン」期間２０２内の徐波活動と、刺激を伴わない後続の、かつほぼ等しい長さの「オフ」期間２０６内の徐波活動２００とを比較することによって、徐波活動２００の変化が判定されるように構成されている。図２（ｂ）に示すように、徐波活動の変化（例えば、増加）２０８は、記憶強化２１２と正に相関する（２１０）。図２（ｃ）に示すように、睡眠中の徐波活動２１４の低減（各タイプの覚醒タスクの暗色のバー２２０は、明色のバー２２２と比較して低減した徐波活動を表す）は、単純覚醒タスク２１６及び複合覚醒タスク２１８における喪失（lapses）２１５のパーセンテージによって測定したときの覚醒の低減と相関する。図２（ｃ）に示すように、睡眠中により少ない徐波活動が存在したとき、より多くの喪失が発生する（バー２２０は、バー２２２よりも高い）。徐波活動の変化はまた、発話流ちょう性、眠気、記憶符号化、学習効率、及び／又は他の認知領域などの、上述の記憶固定及び覚醒に加えて、他の認知領域の回復及び／又は強化とも相関する（図２には示されていない）。最後に、図２（ｄ）は、（例えば）聴覚刺激２３４（例えば、ユーザに供給されたトーンが垂直線２３６によって示される）に対応する強化された徐波２３２を示す脳波（electroencephalogram、ＥＥＧ）信号２３０を示す。
【００１３】
図１に戻って、感覚刺激装置１６は、ユーザ１２に感覚刺激を提供するように構成されている。感覚刺激装置１６は、睡眠セッションの前、睡眠セッション中、及び／又は他の時間で、聴覚刺激、視覚刺激、体性感覚刺激、電気刺激、磁気刺激、及び／又は感覚刺激をユーザ１２に提供するように構成されている。いくつかの実施形態では、睡眠セッションは、ユーザ１２が睡眠中である、及び／又は眠ろうとしている任意の期間を含んでもよい。睡眠セッションは、夜間の睡眠、昼寝、及び／又は他の睡眠セッションを含んでもよい。例えば、感覚刺激装置１６は、より深い段階の睡眠、より浅い段階の睡眠への遷移を促進するため、特定の段階に睡眠を維持するため、標的認知領域（例えば、本明細書に記載されているような）を強化するため、及び／又は他の目的のために、睡眠セッション中にユーザ１２に刺激を提供するように構成されていてもよい。いくつかの実施形態では、感覚刺激装置１６は、より深い睡眠段階とより浅い睡眠段階との間の遷移を促進することが、ユーザ１２の睡眠徐波を減少させることを含み、より浅い睡眠段階とより深い睡眠段階との間の遷移を促進することが、睡眠徐波を増加させることを含むように構成されていてもよい。
【００１４】
感覚刺激装置１６は、非侵襲性脳刺激及び／若しくは他の方法によって、睡眠段階間の遷移を促進し、特定の段階に睡眠を維持し、並びに／又は標的認知領域を強化するように構成されている。感覚刺激装置１６は、聴覚刺激、電気刺激、磁気刺激、視覚刺激、体性感覚刺激、及び／又は他の感覚刺激を使用して非侵襲性脳刺激によって、睡眠段階間の遷移を促進し、特定の段階に睡眠を維持し、並びに／又は標的認知領域を強化するように構成されてもよい。聴覚刺激、電気刺激、磁気刺激、視覚刺激、体性感覚刺激、及び／又は他の感覚刺激は、聴覚刺激、視覚刺激、体性感覚刺激、電気刺激、磁気刺激、異なる種類の刺激の組み合わせ、及び／又は他の刺激を含むことができる。聴覚刺激、電気刺激、磁気刺激、視覚刺激、体性感覚刺激、及び／又は他の感覚刺激としては、臭気、音、視覚刺激、接触、味覚、体性感覚刺激、触覚刺激、電気刺激、磁気刺激、及び／又は他の刺激が挙げられる。例えば、ユーザ１２の標的認知領域を強化するために、ユーザ１２に音響トーンを提供することができる。感覚刺激装置１６の例としては、音発生器、スピーカ、音楽プレーヤ、トーン発生器、ユーザ１２の頭皮上の１つ以上の電極、振動刺激を供給するための振動器（例えば、圧電部材など）、脳の大脳皮質を直接刺激する磁界を生成するコイル、１つ以上の光発生器若しくはランプ、芳香ディスペンサー、及び／又は他のデバイスのうちの１つ以上を挙げることができる。いくつかの実施形態では、感覚刺激装置１６は、ユーザ１２に提供される刺激の強度、タイミング、及び／又は他のパラメータを調整するように構成されている（例えば、本明細書に記載されるように）。
【００１５】
センサ１８は、ユーザ１２の脳活動及び／又は他の活動に関連する情報を伝達する出力信号を生成するように構成されている。いくつかの実施形態では、センサ１８は、ユーザ１２の徐波活動（slow wave activity、ＳＷＡ）に関連する情報を伝達する出力信号を生成するように構成されている。いくつかの実施形態では、ユーザ１２の脳活動及び／又は他の活動に関連する情報は、ＳＷＡに関連する情報である。いくつかの実施形態では、センサ１８は、睡眠セッション中にユーザ１２に提供される刺激に関連する情報を伝達する出力信号を生成するように構成されている。
【００１６】
いくつかの実施形態では、ユーザ１２のＳＷＡを使用して、ユーザ１２の睡眠段階を検出することができる。ユーザ１２の睡眠段階は、急速眼球運動（rapid eye movement、ＲＥＭ）睡眠、非急速眼球運動（non-rapid eye movement、ＮＲＥＭ）睡眠、及び／又は他の睡眠に関連付けられていてもよい。ユーザ１２の睡眠段階は、ＮＲＥＭ段階Ｎ１、段階Ｎ２、若しくは段階Ｎ３、ＲＥＭ睡眠、及び／又は他の睡眠段階のうちの１つ以上であってもよい。いくつかの実施形態では、ユーザ１２の睡眠段階は、段階Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、又はＳ４のうちの１つ以上であってもよい。いくつかの実施形態では、ＮＲＥＭ段階２及び／若しくは３（並びに／又はＳ３及び／若しくはＳ４）は、徐波（例えば、深い）睡眠であってもよい。センサ１８は、そのようなパラメータを直接測定する１つ以上のセンサを含んでもよい。例えば、センサ１８は、ユーザ１２の脳内の電流から生じる、ユーザ１２の頭皮に沿った電気的活動を検出するように構成された脳波（ＥＥＧ）電極を含むことができる。センサ１８は、ユーザ１２のＳＷＡに関連する情報を間接的に伝達する出力信号を生成する１つ以上のセンサを含んでもよい。例えば、１つ以上のセンサ１８は、ユーザ１２の心拍数（例えば、センサ１８は、ユーザ１２の胸部に配置することができる、及び／又はユーザ１２の手首上のブレスレットとして構成することができる、及び／又はユーザ１２の別の肢部に配置することができる、心拍センサであってもよい）、ユーザ１２の移動（例えば、センサ１８は、アクティグラフィ信号を用いて睡眠を分析することができるように、ユーザ１２の手首及び／又は足首周囲のブレスレットなどのウェアラブル上で携行することができる加速度計を含んでもよい）、ユーザ１２の呼吸、及び／又はユーザ１２の他の特性に基づいて出力を生成する心拍センサを含んでもよい。
【００１７】
いくつかの実施形態では、センサ１８は、ＥＥＧ電極、眼電図（electrooculogram、ＥＯＧ）電極、アクティグラフィセンサ、心電図（electrocardiogram、ＥＫＧ）電極、呼吸センサ、圧力センサ、バイタルサインカメラ、光電脈波（photoplethysmogram、ＰＰＧ）センサ、機能的近赤外線センサ（functional near infra-red sensor、ｆＮＩＲ）、温度センサ、マイクロフォン、及び／若しくはユーザ１２に提供される刺激（例えば、その量、周波数、強度、及び／又は他の特性）に関連する出力信号を生成するように構成された他のセンサ、並びに／又は他のセンサのうちの１つ以上を含んでもよい。センサ１８は、ユーザ１２付近の単一の位置に示されているが、これは限定することを意図するものではない。センサ１８は、例えば、感覚刺激装置１６内（又はそれと通信する）、ユーザ１２の衣服と（取り外し可能な方法で）結合された、ユーザ１２によって装着された（例えば、ヘッドバンド、リストバンドなどとして）、ユーザ１２が睡眠している間にユーザ１２の地点に配置された（例えば、ユーザ１２の移動に関連する出力信号を伝達するカメラ）、ユーザ１２が睡眠しているベッド及び／若しくは他の家具と結合された、並びに／又は他の位置などの、複数の位置に配置されたセンサを含むことができる。
【００１８】
図１では、感覚刺激装置１６、センサ１８、プロセッサ２０、電子記憶装置２２、及びユーザインターフェース２４は、別個のエンティティとして示されている。これは限定することを意図するものではない。システム１０の構成要素及び／若しくは他の構成要素の一部並びに／又は全ては、１つ以上の個々のデバイスにグループ化されてもよい。例えば、図３は、ユーザ３０２によって装着されたヘッドセット３００を示す。ヘッドセット３００は、感知電極３０４と、基準電極３０５と、ＥＥＧに関連付けられた１つ以上のデバイス３０６と、聴覚刺激を供給する手段（例えば、有線及び／若しくは無線オーディオデバイス並びに／又は他のデバイス）３０８と、１つ以上のオーディオスピーカ３１０と、を含む。オーディオスピーカ３１０は、ユーザ３０２の耳の中及び／若しくは耳付近、並びに／又は他の位置に配置されていてもよい。基準電極３０５は、ユーザ３０２の耳の背後、及び／又は他の位置に配置されていてもよい。図３に示す実施例では、感知電極３０４は、ユーザ３０２の脳活動に関連する情報及び／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ていてもよい。出力信号は、プロセッサ（例えば、図１に示すプロセッサ２０）、プロセッサを含んでもよく若しくは含まなくてもよいコンピューティングデバイス（例えば、ベッドのそばのラップトップ）、及び／又は他のデバイスに、無線でかつ／又は有線で送信されてもよい。音響刺激は、無線オーディオデバイス３０８及び／又はスピーカ３１０を介してユーザ３０２に供給することができる。感知電極３０４、基準電極３０５、及びデバイス３０６は、例えば、図１のセンサ１８によって表されてもよい。無線オーディオデバイス３０８及びスピーカ３１０は、例えば、図１に示す感覚刺激装置１６によって表されてもよい。この実施例では、コンピューティングデバイス（図３には示されていない）は、プロセッサ２０、電子記憶装置２２、ユーザインターフェース２４、及び／又は図１に示すシステム１０の他の構成要素を含んでもよい。
【００１９】
図１に戻って、プロセッサ２０は、システム１０に情報処理能力を提供するように構成されている。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に設計されたデジタル回路、情報を処理するように設計されたアナログ回路、状態マシン、及び／又は情報を電子的に処理するための他の機構のうちの１つ以上を含んでもよい。プロセッサ２０は、単一のエンティティとして図１に示されているが、これは単に例示目的のためである。いくつかの実施形態では、プロセッサ２０は、複数の処理ユニットを含んでもよい。これらの処理ユニットは、同じデバイス（例えば、感覚刺激装置１６、ユーザインターフェース２４など）内に物理的に配置されてもよく、又はプロセッサ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。いくつかの実施形態では、プロセッサ２０は、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、スマートフォン、タブレットコンピュータ、サーバ、及び／又は他のコンピューティングデバイスなどの、コンピューティングデバイスであってもよく、及び／又はそれに含まれてもよい。そのようなコンピューティングデバイスは、システム１０とのユーザ対話を容易にするように構成されたグラフィカルユーザインターフェースを有する１つ以上の電子アプリケーションを実行することができる。
【００２０】
図１に示すように、プロセッサ２０は、１つ以上のコンピュータプログラム構成要素を実行するように構成されている。コンピュータプログラム構成要素は、例えば、プロセッサ２０にコード化された、かつ／又は他の方法で埋め込まれた、ソフトウェアプログラム及び／又はアルゴリズムを含んでもよい。１つ以上のコンピュータプログラム構成要素は、制御構成要素３０、パラメータ構成要素３２、徐波活動構成要素３４、認知領域構成要素３６、刺激戦略構成要素３８、定量化構成要素４０、及び／又は他の構成要素のうちの１つ以上を含んでもよい。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／若しくはファームウェアのなんらかの組み合わせ；並びに／又はプロセッサ２０上で処理能力を構成するための他の機構によって、構成要素３０、３２、３４、３６、３８、及び／又は４０を実行するように構成されていてもよい。
【００２１】
構成要素３０、３２、３４、３６、３８、及び４０は、単一の処理ユニット内に共配置されているものとして図１に示されているが、プロセッサ２０が複数の処理ユニットを含む実施形態では、構成要素３０、３２、３４、３６、３８、及び／又は４０のうちの１つ以上は、他の構成要素から遠隔に配置されていてもよいことを理解されたい。以下に記載される異なる構成要素３０、３２、３４、３６、３８、及び／又は４０によって提供される機能の説明は、例示目的のためであり、構成要素３０、３２、３４、３６、３８、及び／又は４０のいずれかが記載されるよりも多い又は少ない機能を提供することができるため、限定することを意図するものではない。例えば、構成要素３０、３２、３４、３６、３８、及び／又は４０のうちの１つ以上は、取り除かれてもよく、その機能の一部又は全ては、他の構成要素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、構成要素３０、３２、３４、３６、３８、及び／又は４０のうちの１つに起因する以下の機能の一部又は全てを実行することができる１つ以上の追加の構成要素を実行するように構成されていてもよい。
【００２２】
制御構成要素３０は、１つ以上の刺激装置１６を制御して、睡眠セッション中及び／又は他の時間でユーザ１２に刺激を提供するように構成されている。いくつかの実施形態では、刺激装置１６は、所定の治療レジメンに従って刺激を提供するように制御される。睡眠徐波は、ＮＲＥＭ睡眠中に供給された（例えば、末梢、聴覚、磁気、電気、及び／又は他の）刺激によって強化することができる。制御構成要素３０（及び／又は以下に記載されるパラメータ構成要素３２）は、ユーザ１２のＳＷＡを制御するために、睡眠セッション中のセンサ１８の出力信号（例えば、ＥＥＧに基づく）及び／又は他の情報に基づいてユーザ１２の脳活動を監視し、刺激装置１６による刺激（例えば、聴覚及び／又は他の刺激）の供給を制御する。いくつかの実施形態では、制御構成要素３０（及び／又は以下に記載される他のプロセッサ構成要素のうちの又はより多く）は、それらの全体が参照により全て個々に組み込まれる、米国特許出願第14/784,782号（題名「System and Method for Sleep Session Management Based on Slow Wave Sleep Activity in a Subject」）、同第14/783,114号（題名「System and Method for Enhancing Sleep Slow Wave Activity Based on Cardiac Activity」）、同第14/784,746号（題名「Adjustment of Sensory Stimulation Intensity to Enhance Sleep Slow Wave Activity」）、同第15/101,008号（題名「System and Method for Determining Sleep Stage Based on Sleep Cycle」）、及び／又は同第15/100,435号（題名「System and Method for Facilitating Sleep Stage Transitions」）に記載された動作と同様の及び／又は同じ１つ以上の動作を実行する。
【００２３】
パラメータ構成要素３２は、ユーザ１２の１つ以上の脳活動パラメータを判定するように構成されている。１つ以上の脳活動パラメータは、出力信号及び／又は他の情報に基づいて判定される。いくつかの実施形態では、１つ以上の脳活動パラメータを判定することは、ユーザ１２の睡眠セッション中にＥＥＧを生成及び／又は監視することを含むことができる。ＥＥＧは、例えば、ユーザインターフェース２４によって表示されてもよい。いくつかの実施形態では、パラメータ構成要素３２は、１つ以上の脳活動パラメータが、ＥＥＧ信号の周波数、振幅、位相、例えばスピンドル、Ｋ複合波、若しくは睡眠徐波などの特定の睡眠パターンの存在、α波、及び／若しくは他の特性である、並びに／又はそれに関連するように構成されている。いくつかの実施形態では、１つ以上の脳活動パラメータは、ＥＥＧ信号の周波数、振幅、及び／又は他の特性に基づいて判定される。いくつかの実施形態では、判定された脳活動パラメータ及び／又はＥＥＧの特性は、上述のＲＥＭ及び／又はＮＲＥＭ睡眠段階に対応する睡眠段階であってもよく、及び／又はそれを示してもよい。
【００２４】
例えば、ＮＲＥＭ睡眠中の典型的なＥＥＧ特性は、睡眠段階Ｎ１のα波（例えば、約８〜１２Ｈｚ）からθ波（例えば、約４〜７Ｈｚ）への遷移、睡眠段階Ｎ２の睡眠スピンドル（例えば、約１１〜１６Ｈｚ）及び／若しくはＫ複合波（例えば、睡眠徐波と同様な）の存在、睡眠段階Ｎ３の約７５μＶより大きいピーク間振幅を有する、睡眠徐波としても知られるデルタ波（例えば、約０．５〜４Ｈｚ）の存在、浅い睡眠及び／若しくは覚醒の存在、並びに／又は他の特性を含む。いくつかの実施形態では、浅い睡眠は、アルファ活動（例えば、８〜１２Ｈｚ帯のＥＥＧ電力）がもはや存在せず、かつ徐波が存在しないという事実によって特徴付けることができる。いくつかの実施形態では、ＳＷＡは、正である連続値（例えば、０．４〜４Ｈｚ帯のＥＥＧ電力）である。システム１０は、ユーザ１２のＳＷＡを閾値と比較することによって、その欠如を検出するように構成されていてもよい。いくつかの実施形態では、徐波の欠如は、浅い睡眠を示す。加えて、スピンドル活動（１１〜１６Ｈｚ帯のＥＥＧ電力）は、高い場合がある。深い睡眠は、デルタ活動（例えば、０．５〜４Ｈｚ帯のＥＥＧ電力）が優勢であるという事実によって特徴付けることができる。いくつかの実施形態では、デルタ帯のＥＥＧ電力及びＳＷＡは、睡眠ＥＥＧを考慮する場合には同じである。いくつかの実施形態では、パラメータ構成要素３２は、刺激によって引き起こされるＥＥＧデルタ電力レベルの変化、ユーザ１２の微小覚醒（micro arousals）の量、他のＥＥＧ電力レベル、及び／又は他のパラメータを判定するように構成されている。
【００２５】
いくつかの実施形態では、パラメータ構成要素３２は、１つ以上の脳活動パラメータ及び／又は他のパラメータを、所定の時間（例えば、間隔）で、実質的に連続的に、及び／又は他の時間で判定するように構成されている。いくつかの実施形態では、脳活動パラメータは、ＥＥＧ信号、心電図（electrocardiogram、ＥＣＧ）信号、アクティグラフィ信号、体温信号、電気皮膚反応（galvanic skin response、ＧＳＲ）信号、並びに／又は脳、ユーザ１２の中枢及び／若しくは末梢神経系、並びに／若しくはユーザ１２の他の生体系に関係する他の情報に基づいて判定されてもよい。
【００２６】
非限定的な実施例として、いくつかの実施形態では、センサ１８は、１つ以上の脳波（ＥＥＧ）電極を含む（例えば、本明細書に記載されるように）。センサ１８からの出力信号内の情報に基づいて、制御構成要素３０及び／又はパラメータ構成要素３２は、アルファ（８〜１２Ｈｚ）及びベータ（１５〜３０Ｈｚ）の周波数帯のＥＥＧ電力を判定し、ＥＥＧ電力を予め設定された閾値と比較することによって、睡眠微小覚醒を検出するように構成されている。制御構成要素３０及び／又はパラメータ構成要素３２は、覚醒の存在が後続の（例えば、聴覚）刺激の開始を遅延させるように構成されている。制御構成要素３０及び／又はパラメータ構成要素３２は、覚醒が検出されたことに応じて進行中の刺激が停止するように構成されている。いくつかの実施形態では、制御構成要素３０及び／又はパラメータ構成要素３２は、ユーザ１２に提供される刺激が、固定された長さ１秒のトーン間間隔及び／又は他のトーン間間隔によって互いに分離された長さ５０ミリ秒のトーン及び／又は他の長さのトーンを含む聴覚刺激であるように構成されている。いくつかの実施形態では、聴覚刺激は、検出された徐波の特定の位相と一致するように時間が決められる。いくつかの実施形態では、制御構成要素３０及び／又はパラメータ構成要素３２は、個々のトーンの音量、長さ、タイミング、及び／又は他のパラメータ（並びに／又は他のタイプの刺激の強度及び／若しくはタイミング）が、睡眠段階、睡眠深度（例えば、ベータ帯（１５〜３０Ｈｚ）の比ＳＷＡ／電力）、標的認知領域、及び／又は他の情報によって調節されるように構成される。いくつかの実施形態では、トーン及び／又は他の感覚刺激は、より大きい、より長い、かつ／又はより頻繁なトーン（より強い刺激）がより深い睡眠中に供給され、より穏やかな、より短い、かつ／又はより頻繁でないトーン（より強くない刺激）がより浅い睡眠中に供給されるように調節される。この実施例は、限定することを意図するものではない。
【００２７】
徐波活動構成要素３４は、感覚刺激を開始及び／又は継続するのに十分に深い睡眠（例えば、段階Ｎ２及び／又はＮ３）を、ユーザ１２が体験しているか否かを判定するように構成されている。いくつかの実施形態では、十分に深い睡眠は、例えば、検出されたＮＲＥＭ睡眠が存在し、かつユーザ１２の睡眠深度が予め設定された閾値よりも高い睡眠である。いくつかの実施形態では、この閾値は、ユーザ１２の以前の睡眠セッションからの情報、電子記憶装置２２、外部リソース２６、及び／若しくは他の情報源からの情報、ユーザインターフェース２４を介して入力及び／若しくは選択された情報に基づいて判定されてもよく、並びに／又は他の情報に基づいて判定されてもよい。
【００２８】
ＳＷＡは、（例えば、上述のように）０．５〜４Ｈｚ帯のＥＥＧ電力である。いくつかの実施形態では、徐波活動構成要素３４は、ユーザ１２の徐波活動のレベルを判定し、徐波イベントを検出し、Ｎ１、Ｎ２、及び／若しくはＮ３睡眠を検出し、並びに／又は他の情報を判定するように構成されている。徐波活動構成要素３４は、センサ１８からの情報、制御構成要素３０からの情報、パラメータ構成要素３２からの情報、及び／又は他の情報に基づいて、ユーザ１２が十分に深い睡眠を体験しているか否かを判定するように構成されている。いくつかの実施形態では、覚醒が検出されなかったことに応じて（例えば、上述のように）、徐波活動構成要素３４は、例えば、ＳＷＡを示す０．５〜４Ｈｚの周波数帯のＥＥＧ電力を判定し、ＥＥＧ信号中の徐波の密度を定量化することによって、（例えば、ＮＲＥＭ）睡眠のタイプを判定するように構成されている。制御構成要素３０及び／又はパラメータ構成要素３２は、ユーザ１２がＮＲＥＭ及び／又は徐波睡眠を体験しているとの徐波活動構成要素３４による判定に応じて、刺激を提供するように構成されている。
【００２９】
いくつかの実施形態では、ユーザ１２が徐波睡眠を体験しているとの徐波活動構成要素３４による判定は、ユーザ１２がＮＲＥＭ睡眠を体験しているとの第１の判定と、ユーザ１２が徐波睡眠を体験しているとの第２の判定と、を含む。連続刺激がユーザ１２に供給される（例えば、後述するように）実施形態では、制御構成要素３０及び／又はパラメータ構成要素３２は、ユーザ１２がＮＲＥＭ睡眠を体験しているとの判定後に、ユーザ１２に刺激を提供し始めるように構成されていてもよい。ブロック刺激がユーザ１２に供給される（例えば、後述するように）実施形態では、制御構成要素３０及び／又はパラメータ構成要素３２は、ユーザ１２が徐波睡眠を体験しているとの判定後にのみ、ユーザ１２に刺激を提供し始めるように構成されていてもよい。いくつかの実施形態では、ユーザ１２が徐波睡眠を体験しているとの徐波活動構成要素３４による判定は、特定のタイプ（例えば、ＮＲＥＭ）の検出された睡眠の持続時間が持続時間閾値（例えば、少なくとも１．５分（この例は限定することを意図するものではない））を突破し、かつ睡眠深度（例えば、ＥＥＧ信号のデルタ電力とベータ電力との間の比に基づいて判定される）が睡眠深度閾値を突破するとの判定を含む。いくつかの実施形態では、徐波活動構成要素３４は、覚醒が検出されたか否かに関係して、又はそれに関わりなく、継続的に、所定の間隔で、及び／又は他の時間で、ユーザ１２が徐波睡眠を体験しているか否かを判定するように構成されている。いくつかの実施形態では、これらの判定のタイミング（例えば、継続的に、所定の間隔で、など）は、センサ１８からの情報に基づいて、制御構成要素３０及び／若しくはパラメータ構成要素３２からの情報に基づいて、ユーザインターフェース２４を介して入力及び／若しくは選択された情報に基づいて、電子記憶装置２２からの情報に基づいて、外部リソース２６からの情報に基づいて、並びに／又は他の情報に基づいて、システム１０の製造において決定される。
【００３０】
認知領域構成要素３６は、標的認知領域のインジケーションを取得するように構成されている。いくつかの実施形態では、標的認知領域は、記憶固定、覚醒、発話流ちょう性、眠気、記憶符号化、学習効率、及び／又は他の認知領域のうちの１つ以上を含む。一般に、認知領域は、注意（又は覚醒）、記憶、及び実行機能に関する領域を含み、これらの全ては、このデバイスによって対処することができる。いくつかの実施形態では、記憶固定は、見た、聞いた、読んだ、経験したことなどを覚えている、ユーザ１２及び／又は他のユーザの能力を指すことがある。覚醒は、実質的に気を散らすことなく、又は実質的に集中力を喪失することなく、タスク及び／又は他の活動に集中力を維持する、ユーザ１２及び／又は他のユーザの能力を指すことがある。発話流ちょう性は、自身の心的辞書にアクセスし、明確かつ効果的な方法で言葉で伝達する、ユーザ１２及び／又は他のユーザの能力を指すことがある。眠気認知領域は、睡眠していない間のユーザ１２及び／又は他のユーザの注意力及び／又は眠気を指すことがある。認知領域の例及びそれらの対応する説明は、限定することを意図するものではないことに留意されたい。システム１０による回復及び／又は強化のための任意の数の認知領域が想到される。
【００３１】
いくつかの実施形態では、認知領域構成要素３６は、標的認知領域のインジケーションを取得することが、ユーザインターフェース２４及び／又は他のインターフェースを介して標的認知領域のインジケーションの入力及び／又は選択を容易にすることを含むように構成されている。いくつかの実施形態では、認知領域構成要素３６は、標的認知領域のインジケーションを取得することが、ユーザ１２、ユーザ１２の１人以上の介護者、及び／又は他のユーザによるソフトウェアアプリケーションを介した標的認知領域のインジケーションの入力及び／又は選択を容易にすることを含むように構成されている。介護者としては、ユーザ１２を看護する医師、看護師、及び／若しくは他の医療スタッフ、ユーザ１２の友人及び／若しくは家族、研究者、並びに／又は他の介護者を挙げることができる。ソフトウェアアプリケーションは、システム１０、ユーザ１２及び／若しくは介護者に関連付けられたコンピューティングシステム（例えば、スマートフォン、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、タブレットコンピュータなど）によって実行され（例えば、かつユーザインターフェース２４を介して表示され）てもよく、並びに／又は他のコンピューティングシステム上で実行されてもよい。ソフトウェアアプリケーションは、これら及び／又は他のコンピューティングデバイス上で実行されているグラフィカルユーザインターフェースを介して、介護者、ユーザ１２、及び／又は他のユーザによってアクセスすることができる。いくつかの実施形態では、標的認知領域のインジケーションは、外部リソース２６に含まれる１つ以上の外部データベース（例えば、医療提供者に関連付けられた医療記録データベース）、システム１０に含まれる電子記憶装置２２、１つ以上のセンサ１８、及び／又は他の情報源から取得される。いくつかの実施形態では、標的認知領域のインジケーションは、テキスト、電子メール、電話、通話、及び／又は他の通信方法を介して取得されてもよい。いくつかの実施形態では、標的認知領域は、システムの製造においてプログラムされてもよく、及び／又は他の方法によって判定されてもよい。
【００３２】
刺激戦略構成要素３８は、感覚刺激をユーザ１２に供給するために刺激装置１６を制御するための刺激戦略を判定するように構成されている。いくつかの実施形態では、認知領域構成要素３６によって取得された標的認知領域は、刺激戦略及び／又は他の情報に関連付けられている。いくつかの実施形態では、刺激戦略構成要素３８は、これらの関連性及び／又は他の情報に基づいて、刺激装置１６を制御するための刺激戦略を判定するように構成されている。いくつかの実施形態では、これらの関連性は、電子記憶装置２２に記憶され、外部リソース２６に記憶され、及び／又は他の位置に記憶される。そのような実施形態では、刺激戦略構成要素３８は、記憶された関連性に電子的にアクセスし、及び／又は記憶された関連性に他の方法でアクセスするように構成されている。これらの関連性の例を表Ｉに示す。
【表１】
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【００３３】
刺激戦略は、ユーザに提供される感覚刺激のパターン、タイミング、及び／又は強度を示すことができる。いくつかの実施形態では、表Ｉに示すように、記憶固定の標的認知領域は、ブロック刺激戦略に関連付けられている。いくつかの実施形態では、ブロック刺激戦略は、刺激（例えば、可聴トーンは、指定された音量、長さ、及びトーン間間隔を有する）がユーザ１２に供給される期間と、刺激がユーザ１２に供給されない後続の期間とを繰り返すことを含む。いくつかの実施形態では、ブロックは、長さ約１５秒までであってもよく、及び／又は他の長さを有してもよい。いくつかの実施形態では、また表Ｉに示すように、覚醒、発話流ちょう性、及び眠気の標的認知領域は、連続刺激戦略に関連付けられている。いくつかの実施形態では、連続刺激戦略は、睡眠セッション全体にわたって（本明細書に記載されるように少なくとも徐波睡眠中に）定期的にユーザ１２に感覚刺激を提供することを含む。刺激戦略構成要素３８は、刺激装置１６に、標的認知領域に関連付けられた刺激戦略に従って感覚刺激を供給させるように構成されている（表Ｉに示すように）。
【００３４】
非限定的な実施例として、連続刺激に関連付けられた覚醒、発話流ちょう性、及び眠気の標的認知領域に関して、刺激戦略構成要素３８は、ＮＲＥＭ睡眠が検出され、睡眠深度（ＥＥＧデルタ電力とＥＥＧベータ電力との間の比によって定量化される）が深い睡眠及び／又は徐波睡眠に関連付けられた睡眠深度閾値を突破するのに十分であり、かつ睡眠微小覚醒がほとんど又は全く検出されなかったときはいつでも、感覚刺激装置１６に刺激を供給させるように構成されている。ブロック刺激に関連付けられた記憶固定の標的認知領域に関して、オンブロックの（例えば、Ｎ＝１５の）トーンは、刺激なしの期間（例えば、ほぼ同じ長さの時間のオフブロック）と交互に行われてもよい。ＳＷＡ強化（又は局所ＳＷＡ強化）に基づくブロックは、オフブロック中のＳＷＡと比較したオンブロック中のＳＷＡの変化として判定される（表Ｉに示し、かつ後述するように）。
【００３５】
いくつかの実施形態では、ブロック刺激戦略及び／又は連続刺激戦略によるユーザ１２に供給される刺激は、ブロック内で、ブロックごとに、他の間隔で、及び／又は連続的に、本明細書に記載されるように調整されてもよい。いくつかの実施形態では、これらの調整は、ユーザ１２の１つ以上の以前の睡眠セッションからの情報、ユーザインターフェース２４を介して入力及び／若しくは選択された情報（例えば、ユーザ固有の刺激パラメータ及び／又は他の情報を示す）、１つ以上の電子データベース（例えば、電子記憶装置２２、外部リソース２６など）からの情報、並びに／又は他の情報に基づいてもよい。いくつかの実施形態では、個々の刺激の量、強度、持続時間、間隔、及び／又は他のパラメータを調整することができる。いくつかの実施形態では、これらの調整は、例えば、ユーザ１２の刺激戦略をパーソナライズすることができる。いくつかの実施形態では、刺激戦略構成要素３８は、調整を伴う判定された刺激戦略（例えば、ブロック、連続など）に従って感覚刺激をユーザ１２に提供するように、刺激装置１６を制御する及び／又は別の方法でさせるように構成されている。上述したように、刺激装置１６は、ユーザが深い睡眠にあることを示す１つ以上の脳活動パラメータに応じて、標的認知領域に関連付けられた刺激戦略に従って感覚刺激を提供させられる。
【００３６】
定量化構成要素４０は、刺激戦略に従って供給される感覚刺激の効果を定量化するように構成されている。いくつかの実施形態では、標的認知領域は、刺激戦略に従って供給される感覚刺激の効果を定量化するための定量化方法に関連付けられている。これらの関連性の例を表Ｉに示す。定量化構成要素４０は、これらの関連性及び／又は他の情報に基づいて、どの定量化方法を使用して感覚刺激の効果を定量化するかを判定するように構成されている。定量化構成要素４０は、刺激戦略及び標的認知領域に関連付けられた定量化方法を使用してユーザに提供される感覚刺激の効果が判定されるように構成されている。いくつかの実施形態では、これらの関連性は、電子記憶装置２２に記憶され、外部リソース２６に記憶され、及び／又は他の位置に記憶される。そのような実施形態では、定量化構成要素４０は、記憶された関連性に電子的にアクセスし、及び／又は記憶された関連性に他の方法でアクセスするように構成されている。
【００３７】
いくつかの実施形態では、表Ｉに示すように、定量化構成要素４０は、記憶固定の標的認知領域が、睡眠セッション中の感覚刺激の「オン」ブロック及び「オフ」ブロック中のユーザのＳＷＡの変化を判定することを含む定量化方法に関連付けられるように構成されている。いくつかの実施形態では、オン及びオフ刺激中のユーザ１２のＳＷＡの変化を判定することは、個々のブロック中及び／又は個々のブロック直後のユーザ１２のＳＷＡの結果として生じる量を判定することを含む。いくつかの実施形態では、オフブロックと比較したオンブロックから生じるＳＷＡのより大きな差は、ユーザ１２の記憶固定の増加に対応する。
【００３８】
いくつかの実施形態では、発話流ちょう性の標的認知領域は、睡眠セッション中の深い睡眠中のユーザの合計ＳＷＡを判定することを含む定量化方法に関連付けられている。いくつかの実施形態では、定量化構成要素４０は、合計ＳＷＡを判定することが、睡眠セッション中の所与の点までのユーザ１２のＳＷＡの総和及び／又は他の蓄積、並びに睡眠セッション全体にわたる増加を含むように構成されている。いくつかの実施形態では、より大きな合計ＳＷＡ量は、発話流ちょう性のより大きな増加に対応する。
【００３９】
いくつかの実施形態では、覚醒の標的認知領域は、睡眠セッション中のユーザの平均ＳＷＡを判定することを含む定量化方法に関連付けられている。いくつかの実施形態では、眠気の標的認知領域は、睡眠セッション中のユーザの平均ＳＷＡを判定することを含む定量化方法に関連付けられている。いくつかの実施形態では、定量化構成要素４０は、睡眠セッションに対するユーザ１２の平均ＳＷＡを分析することが、睡眠セッション中の様々な時間でユーザ１２のＳＷＡの個々の量及び／又はレベルを判定することと、睡眠セッションに対する個々の量及び／又はレベルを平均化することと、を含むように構成されている。いくつかの実施形態では、平均ＳＷＡを分析することは、刺激を伴う睡眠セッションの平均ＳＷＡを刺激を伴わない睡眠セッションと比較することを含む。いくつかの実施形態では、より高い平均ＳＷＡは、ユーザ１２の覚醒の増加及び／又は眠気の低減に対応する。
【００４０】
いくつかの実施形態では、ＳＷＡは、刺激が存在する、若しくは存在しないブロック間で、又は刺激を伴う及び刺激を伴わない実質的に夜間（睡眠セッション）全体にわたって、比較することができる。いくつかの実施形態では、ＳＷＡは、刺激を伴う及び刺激を伴わない夜間（睡眠セッション）の全てのＮ３又はＮＲＥＭにわたって比較することができる。いくつかの実施形態では、ブロック間のＳＷＡの比較は、局所ＳＷＡ比較と呼ばれる場合があり、刺激を伴う及び伴わない夜間（睡眠セッション）のＮ３にわたるＳＷＡの比較は、包括的、Ｎ３にわたる、及び／若しくはＳＷＡ比較と呼ばれる場合があり、並びに／又は刺激を伴う及び伴わない夜間のＮＲＥＭにわたるＳＷＡの比較は、包括的、ＮＲＥＭにわたる、及び／若しくはＳＷＡ比較と呼ばれる場合がある。
【００４１】
非限定的な実施例として、図４は、認知領域構成要素３６（図１）、刺激戦略構成要素３８（図１）、定量化構成要素４０（図１）、及び／又はシステム１０の他の構成要素（図１）によって実行される動作を示す。図４に示すように、標的認知領域のインジケーション４００が受信される（例えば、図４で再生された、表Ｉに列挙された例のうちの１つ）。標的認知領域のインジケーション４００に基づいて、刺激戦略４０２及びＳＷＡ分析（定量化）方法４０４が判定される（４０６）。動作ブロック４０８に示し、かつ上述したように、システムは、ＮＲＥＭ睡眠４１０を検出し、睡眠深度及び微小覚醒の欠如が深い睡眠及び／又は徐波睡眠を示すか否かを判定すること（４２１）と、刺激戦略４０２がブロック刺激を含むか否かを判定すること（４１２）とによって、感覚刺激を提供し始めるか否かを判定するように構成されている。連続刺激（ブロック刺激ではなく）を含む刺激戦略４０２に応じて、刺激４１４が開始する。そうでない場合には、システム１０（図１）は、ユーザ（例えば、図１に示すユーザ１２）が十分に深い睡眠を体験しているか否か（４１６）、かつ所与のブロック内のトーンの数が閾値レベル未満であるか否か（４１８）を判定する。そうである場合、刺激が開始する（４１４）。そうでない場合、システムは、所定の「Ｂ」時間待機し（４２０）、検出プロセスを繰り返す。いくつかの実施形態では、ブロックが閾値数未満のトーンを有するか否かを判定すること（例えば、図４のステップ４１８）は、トーンの数がトーンの目標数よりも少ない間に刺激が供給されることを示す。目標数のトーンが供給された瞬間から、システム１０は、Ｂ秒間（例えば、図４に示すようなオフブロックの持続時間）待機するように構成されている。
【００４２】
図４のフィールド４３０は、刺激４３２を伴う夜間４３３（就寝中の時間）及び刺激４３４を伴わない夜間４３３のユーザ（例えば、ユーザ１２）の平均ＳＷＡを分析すること（４３１）を示す。フィールド４３０に示すように、ＳＷＡは、刺激を伴う夜間のＳＷＡピーク４３６が刺激を伴わない夜間のＳＷＡピーク４３８を上回って、夜間４３３全体にわたって周期的に変化する。合計ＳＷＡ  ４４０もまた、フィールド４３０に示す。合計ＳＷＡ  ４４０は、ユーザのＳＷＡの総和であり、所与の睡眠セッション４４４全体にわたって増加する（４４２）。フィールド４５０は、オン及びオフの刺激ブロック４５２、刺激４５４（刺激が提供される）に対するユーザの結果として生じるＳＷＡ  ４５３、及び疑似４５６（刺激が提供されない）睡眠セッション４５８を示し、ここで、「Ｂ」は、オン／オフブロックの持続時間（例えば、秒単位）であり、「Ｔ」は、オンブロック内のトーンの数である。
【００４３】
図１に戻って、いくつかの実施形態では、定量化構成要素４０は、感覚刺激装置１６に、ユーザ１２に提供される感覚刺激を調整させるように構成されている。いくつかの実施形態では、この調整は、刺激戦略構成要素３８によって行われる調整の代わり、及び／又はそれに加えてのものである。いくつかの実施形態では、定量化構成要素４０は、刺激戦略及び標的認知領域並びに／又は他の情報に関連付けられた定量化方法を使用して判定された、ユーザに提供される感覚刺激の効果に基づいて、感覚刺激装置１６にユーザに提供される感覚刺激を調整させるように構成されている。例えば、いくつかの実施形態では、定量化構成要素４０は、睡眠セッション中の感覚刺激のオン及びオフブロック中のユーザ１２のＳＷＡの変化、睡眠セッション中のユーザ１２のＳＷＡの平均ＳＷＡ、又は睡眠セッションの深い睡眠中のユーザ１２の合計ＳＷＡを判定し、判定を対応する閾値と比較することができる。対応する閾値を突破する（又は突破しない）と判定したことに応じて、定量化構成要素４０は、感覚刺激装置１６に、ユーザ１２に提供される刺激の強度、タイミング、間隔、周波数、及び／又は他のパラメータを調整させてもよい。これらの調整は、ユーザ１２のＳＷＡを増加及び／若しくは減少させ、並びに／又はユーザ１２の標的認知領域を強化する（並びに／又は調整後に更に強化する）ように構成されていてもよい。
【００４４】
いくつかの実施形態では、定量化構成要素４０は、ユーザ１２の所望の認知能力と実際の認知能力との間の差に基づいて、ユーザ１２に提供される感覚刺激を調整するように構成されている。いくつかの実施形態では、この差は、１つ以上の睡眠セッションの前及び／若しくは後に、並びに／又は他の時間で行われる測定値に基づいて判定されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、定量化構成要素４０は、ユーザ１２の認知能力のレベル（例えば、絶対的、相対的でなく）を判定してもよい。いくつかの実施形態では、定量化構成要素４０は、１つ以上の睡眠セッションの前及び後のユーザ１２の認知能力の（例えば、相対的な）差を判定してもよい。定量化構成要素４０は、ユーザ１２の（例えば、相対的又は絶対的な）認知能力を対応する認知能力閾値と比較してもよい。認知能力が対応する閾値を突破した（又は突破しない）ことに応じて、定量化構成要素４０は、感覚刺激装置１６に、ユーザ１２に提供される刺激の強度、タイミング、間隔、周波数、及び／又は他のパラメータを調整させてもよい。これらの調整は、ユーザ１２のＳＷＡを増加及び／若しくは減少させ、並びに／又はユーザ１２の標的認知領域を強化する（並びに／又は調整後に更に強化する）ように構成されていてもよい。
【００４５】
図５は、所望の認知能力と実際の認知能力との間の差に基づいてユーザ（例えば、ユーザ１２）に提供される感覚刺激のパラメータを調整する例を示す。この差は、例えば、睡眠セッションの前及び／若しくは後に、並びに／又は他の時間で行われた測定値に基づいて判定されてもよい。例えば、そのような評価の一部として、ユーザに、質問する、画像を示す、書く、タスクを実行するように要求することなどができる。フィールド５００に示すように、認知強化５０２は、睡眠セッション中のユーザのＳＷＡの変化５０４と正に相関する（５０３）。睡眠セッション中のユーザのＳＷＡの変化５０４は、ユーザに提供される感覚刺激を調整することによって、本明細書に記載されるように測定及び調整することができる。図５のフィールド５１０に示すように、聴覚の感覚刺激に関して、トーンの数５１２が増加すると、ＳＷＡの変化５０４が増加する。これは、ユーザに提供されるトーンの数を変更することにより、ユーザの認知能力を変更することになり、睡眠セッション中にユーザに対応する数のトーンを提供することによって、ユーザの認知能力を特定の量だけ変更することができることを意味する。この実施例は、限定することを意図するものではない。システム１０（図１）は、標的認知領域及び所望の強化効果を所与として、対応するＳＷＡの変化を図５に示すものと同様の及び／又は同じ相関モデルにより推定することができるように構成されている。後者は、任意の刺激パラメータ（例えば、トーンの数及び／又は他のパラメータ）に関連してもよい。
【００４６】
図５（及び／又は図１に示し、かつ本明細書に記載されるシステム１０の１つ以上の構成要素）に関連して、感覚刺激は、信号が獲得されるＥＥＧ位置（例えば、前頭、中枢、又は後頭）に応じて、ＳＷＡに対する差異化された効果を有する。したがって、刺激戦略及び／又はＳＷＡ定量化方法との関連性に加えて、標的認知領域はまた、ＥＥＧ獲得部位に関連付けられていてもよい。
【００４７】
システム１０（図１にも示す）によって実行される動作６００の例示的な図を図６に示す。図６に示すように、ＥＥＧ電極は、ＥＥＧ信号６０４を生成する（６０２）。（微小）覚醒を示すＥＥＧパターン（アルファ８〜１２Ｈｚ及び／又はベータ１５〜３０Ｈｚ帯の高電力）の存在は、システム１０によって評価される（６０６）。刺激中（６０９）にＥＥＧ中に覚醒様活動が検出された（６０８）場合、刺激は、停止するように制御される（６１０）。刺激期間の外側で覚醒様活動が検出された（６０８）場合、次の刺激の開始は、遅延される（６１４）。覚醒様活動が検出されなかった場合（６１６）、システム１０は、ＳＷＡ帯（０．５〜４Ｈｚ）の電力、検出された徐波の時間密度、及び／又は他の情報に基づいて、深い睡眠を検出しようと試みる（６１８）。十分に深い睡眠の検出（６２０）に応じて、システム１０は、聴覚（図６に示す実施例のようにだが、これは限定することを意図するものではない）刺激が供給される（６２２）ように構成されている。システム１０は、標的認知領域及び／又は他の情報に基づいて、刺激戦略及び定量化方法が判定される（６３０）ように構成されている。システム１０は、（認知領域に固有の）ＥＥＧの定量化に基づいて、測定された認知能力との所望の認知能力の比較に基づいて（６３４）、及び／又は他の情報に基づいて、ユーザ１２によって受信される刺激が調整される（６３２）ように構成されている。
【００４８】
図１に戻って、電子記憶装置２２は、情報を電子的に記憶する電子記憶媒体を含む。電子記憶装置２２の電子記憶媒体は、システム１０と一体的に提供される（すなわち、実質的に取り外し不可能な）システム記憶装置、及び／若しくは、例えば、ポート（例えば、ＵＳＢポート、ファイアワイヤポートなど）若しくはドライブ（例えば、ディスクドライブなど）を介してシステム１０に取り外し可能に接続可能である取り外し可能な記憶装置の一方又は両方を含んでもよい。電子記憶装置２２は、光学的に読み取り可能な記憶媒体（例えば、光ディスクなど）、磁気的に読み取り可能な記憶媒体（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）ドライブなど）、電荷ベースの記憶媒体（例えば、ＥＰＲＯＭ、ＲＡＭなど）、ソリッドステート記憶媒体（例えば、フラッシュドライブなど）、クラウドストレージ、及び／又は他の電子的に読み取り可能な記憶媒体のうちの１つ以上を含んでもよい。電子記憶装置２２は、ソフトウェアアルゴリズム、プロセッサ２０によって判定された情報、ユーザインターフェース２４及び／若しくは外部コンピューティングシステム（例えば、外部リソース２６）を介して受信した情報、並びに／又はシステム１０が本明細書に記載されるように機能することを可能にする他の情報を記憶してもよい。電子記憶装置２２は、（全体として、又は一部）システム１０内の別個の構成要素であってもよく、又は電子記憶装置２２は、（全体として、又は一部）システム１０の１つ以上の他の構成要素（例えば、プロセッサ２０）と一体的に提供されてもよい。
【００４９】
ユーザインターフェース２４は、ユーザ１２及び／又は他のユーザがシステム１０に情報を提供し、かつシステム１０から情報を受信することができる、システム１０とユーザ１２及び／又は他のユーザとの間のインターフェースを提供するように構成されている。これにより、総じて「情報」と呼ばれる、データ、キュー、結果、及び／又は命令、並びに任意の他の通信可能なアイテムを、ユーザ（例えば、ユーザ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の他の構成要素のうちの１つ以上との間で通信することが可能になる。例えば、ＥＥＧは、ユーザインターフェース２４を介して介護者に表示されてもよい。別の例として、ユーザインターフェース２４は、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、スマートフォン、タブレットコンピュータ、及び／又は他のコンピューティングデバイスなどの、コンピューティングデバイスであってもよく、及び／又はそれに含まれてもよい。そのようなコンピューティングデバイスは、ユーザに情報を提供する及び／又はユーザから情報を受信するように構成されたグラフィカルユーザインターフェースを有する１つ以上の電子アプリケーションを実行することができる。
【００５０】
ユーザインターフェース２４に含めるのに好適なインターフェースデバイスの例としては、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、インジケータライト、可聴アラーム、プリンタ、触覚フィードバックデバイス、及び／又は他のインターフェースデバイスが挙げられる。いくつかの実施形態では、ユーザインターフェース２４は、複数の別個のインターフェースを含む。いくつかの実施形態では、ユーザインターフェース２４は、プロセッサ２０及び／又はシステム１０の他の構成要素と一体的に提供される少なくとも１つのインターフェースを含む。いくつかの実施形態では、ユーザインターフェース２４は、プロセッサ２０及び／又はシステム１０の他の構成要素と無線通信するように構成されている。
【００５１】
有線又は無線のいずれかの他の通信技術もまた、ユーザインターフェース２４として本開示によって企図されることを理解されたい。例えば、本開示は、ユーザインターフェース２４を、電子記憶装置２２によって提供される取り外し可能な記憶装置のインターフェースと統合することができることを企図する。この実施例では、情報は、ユーザ（単数又は複数）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、取り外し可能な記憶装置（例えば、スマートカード、フラッシュドライブ、取り外し可能ディスクなど）からシステム１０内にロードされてもよい。ユーザインターフェース２４としてシステム１０とともに使用するように適合された他の例示的な入力デバイス及び技術としては、ＲＳ−２３２ポート、ＲＦリンク、ＩＲリンク、モデム（電話、ケーブル、又はその他）が挙げられるが、これらに限定されない。要するに、システム１０と情報を通信するための任意の技術が、ユーザインターフェース２４として本開示によって企図される。
【００５２】
外部リソース２６は、情報源（例えば、データベース、ウェブサイトなど）、システム１０に参加する外部エンティティ（例えば、医療提供者の医療記録システム）、システム１０と通信し、かつ／若しくはシステム１０によって制御されるように構成された医療機器及び／若しくは他の機器（例えば、ランプ及び／又は他の照明デバイス、サウンドシステム、オーディオ及び／又は視覚記録デバイスなど）、システム１０の外部の１つ以上のサーバ、ネットワーク（例えば、インターネット）、電子記憶装置、Ｗｉ−Ｆｉ技術に関する機器、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）技術に関する機器、データ入力デバイス、センサ、スキャナ、個々のユーザに関連付けられたコンピューティングデバイス、並びに／又は他のリソースを含む。いくつかの実施態様では、本明細書で外部リソース２６に起因する機能の一部又は全ては、システム１０に含まれるリソースによって提供されてもよい。外部リソース２６は、有線及び／若しくは無線接続を介して、ネットワーク（例えば、ローカルエリアネットワーク及び／又はインターネット）を介して、セルラー技術を介して、Ｗｉ−Ｆｉ技術を介して、並びに／又は他のリソースを介して、プロセッサ２０、ユーザインターフェース２４、センサ１８、電子記憶装置２２、感覚刺激装置１６、及び／又はシステム１０の他の構成要素と通信するように構成されていてもよい。
【００５３】
図７は、感覚刺激システムを用いて睡眠セッション中にユーザの標的認知領域を強化するために、ユーザに感覚刺激を供給するための方法７００を示す。システムは、１つ以上の感覚刺激装置、１つ以上のセンサ、機械可読命令によって構成された１つ以上のハードウェアプロセッサ、及び／又は他の構成要素を備える。１つ以上のハードウェアプロセッサは、コンピュータプログラム構成要素を実行するように構成されている。コンピュータプログラム構成要素は、制御構成要素、パラメータ構成要素、徐波活動構成要素、認知領域構成要素、刺激戦略構成要素、定量化構成要素、及び／又は他の構成要素を含む。以下に提示される方法７００の動作は、例示的であることが意図される。いくつかの実施形態では、方法７００は、記載されていない１つ以上の追加の動作を伴って、及び／又は記載される動作のうちの１つ以上を伴わずに、達成されてもよい。加えて、方法７００の動作が図７に示され、かつ以下に記載される順序は、限定することを意図するものではない。
【００５４】
いくつかの実施形態では、方法７００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たデジタル回路、情報を処理するように設計されたアナログ回路、状態マシン、及び／又は情報を電子的に処理するための他の機構）内に実装されてもよい。１つ以上の処理デバイスは、電子記憶媒体上に電子的に記憶された命令に応じて、方法７００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むことができる。１つ以上の処理デバイスは、方法７００の動作のうちの１つ以上の実行のために具体的に設計されることになるハードウェア、ファームウェア、及び／又はソフトウェアにより構成された１つ以上のデバイスを含むことができる。
【００５５】
動作７０２では、１つ以上の刺激装置は、睡眠セッション中にユーザに刺激を提供するように制御される。いくつかの実施形態では、１つ以上の刺激装置は、トーン発生器及び／又は他の刺激装置を含む。いくつかの実施形態では、感覚刺激は、聴覚刺激、視覚刺激、又は体性感覚刺激のうちの１つ以上を含む。いくつかの実施形態では、動作７０２は、制御構成要素３０（図１に示し、かつ本明細書に記載される）と同じ又は同様のプロセッサ構成要素によって実行される。
【００５６】
動作７０４では、ユーザの脳活動に関連する情報を伝達する出力信号が生成される。いくつかの実施形態では、１つ以上のセンサは、脳波（ＥＥＧ）センサ、及び／又はユーザの徐波活動に関連する情報を伝達する出力信号を生成するように構成された他のセンサを含む。いくつかの実施形態では、１つ以上のセンサは、ＥＥＧ電極、眼電図（ＥＯＧ）電極、アクティグラフィセンサ、心電図（ＥＫＧ）電極、呼吸センサ、圧力センサ、バイタルサインカメラ、光電脈波（ＰＰＧ）センサ、又は機能的近赤外線センサ（ｆＮＩＲ）のうちの１つ以上を含む。いくつかの実施形態では、動作７０４は、センサ１８（図１に示し、かつ本明細書に記載される）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。
【００５７】
動作７０６では、標的認知領域のインジケーションが取得される。いくつかの実施形態では、標的認知領域は、記憶固定、覚醒、発話流ちょう性、眠気、記憶符号化、学習効率、及び／又は他の認知領域のうちの１つ以上を含む。いくつかの実施形態では、標的認知領域は、刺激戦略、及び刺激戦略に従って供給される感覚刺激の効果を定量化するための定量化方法に関連付けられている。刺激戦略は、ユーザに提供される感覚刺激のパターン、タイミング、及び／又は強度を示すことができる。いくつかの実施形態では、動作７０６は、認知領域構成要素３６（図１に示し、かつ本明細書に記載される）と同じ又は同様のプロセッサ構成要素によって実行される。
【００５８】
動作７０８では、脳活動パラメータが判定される。脳活動パラメータは、出力信号及び／又は他の情報に基づいて判定される。いくつかの実施形態では、動作７０８は、パラメータ構成要素３２（図１に示し、かつ本明細書に記載される）と同じ又は同様のプロセッサ構成要素によって実行される。
【００５９】
動作７１０では、ユーザが十分に深い睡眠にあるか否かの判定が行われる。この判定は、脳活動パラメータ及び／又は他の情報に基づいて行われる。いくつかの実施形態では、動作７１０は、徐波活動構成要素３４（図１に示し、かつ本明細書に記載される）と同じ又は同様のプロセッサ構成要素によって実行される。
【００６０】
動作７１２では、刺激装置は、標的認知領域に関連付けられた刺激戦略に従って、ユーザに感覚刺激を提供させられる。刺激装置は、ユーザが十分に深い睡眠にあることを示す１つ以上の脳活動パラメータに応じて、標的認知領域に関連付けられた刺激戦略に従って感覚刺激を提供させられる。いくつかの実施形態では、記憶固定の標的認知領域は、ブロック刺激戦略に関連付けられている。いくつかの実施形態では、覚醒、発話流ちょう性、及び眠気の標的認知領域は、連続刺激戦略に関連付けられている。いくつかの実施形態では、動作７１２は、刺激戦略構成要素３８（図１に示し、かつ本明細書に記載される）と同じ又は同様のプロセッサ構成要素によって実行される。
【００６１】
動作７１４では、刺激戦略及び標的認知領域に関連付けられた定量化方法を使用してユーザに提供される感覚刺激の効果が判定される。いくつかの実施形態では、記憶固定の標的認知領域は、睡眠セッション中の感覚刺激の「オン」ブロック及び「オフ」ブロック中のユーザの徐波活動の変化を判定することを含む定量化方法に関連付けられている。いくつかの実施形態では、覚醒の標的認知領域は、睡眠セッション中にユーザのＮＲＥＭ睡眠にわたる平均徐波活動を判定することを含む定量化方法に関連付けられている。いくつかの実施形態では、発話流ちょう性の標的認知領域は、睡眠セッション中の深い睡眠中のユーザの合計徐波活動を判定することを含む定量化方法に関連付けられている。いくつかの実施形態では、眠気の標的認知領域は、睡眠セッション中のユーザの平均徐波活動を判定することを含む定量化方法に関連付けられている。
【００６２】
いくつかの実施形態では、動作７１４は、刺激戦略及び標的認知領域に関連付けられた定量化方法を使用してユーザに提供される感覚刺激の効果、並びに所望の認知能力と睡眠セッション後に測定された実際の認知能力との間の差のうちの１つ又は両方に基づいて、ユーザに提供される感覚刺激を調整することを含む。いくつかの実施形態では、動作７１４は、定量化構成要素４０（図１に示し、かつ本明細書に記載される）と同じ又は同様のプロセッサ構成要素によって実行される。
【００６３】
「特許請求の範囲」において、括弧の間に配置される任意の参照符号は、請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。「備える／含む（comprising）」又は「含む（including）」という語は、請求項に列挙されるもの以外の要素又は工程の存在を除外しない。いくつかの手段を列挙する装置クレームにおいて、これらの手段のいくつかは、ハードウェアの同一の品目によって具現化されてもよい。要素に先行する単語「ａ」又は「ａｎ」は、複数のそのような要素の存在を除外しない。いくつかの手段を列挙する任意の装置クレームにおいて、これらの手段のいくつかは、ハードウェアの同一の品目によって具現化されてもよい。特定の要素が互いに異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの要素を組み合わせて使用することができないことを示すものではない。
【００６４】
上記で提供された説明は、最も実用的かつ好ましい実施形態であると現在考慮されているものに基づいて説明の目的のための詳細を提供する。しかしながら、そのような詳細は、単にその目的のためのものであり、本開示は、明示的に開示された実施形態に限定されるものではなく、むしろ、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲内にある修正及び同等の構成を網羅することを意図するものであることを理解されたい。例えば、本開示は、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ことを企図することを理解されたい。
【図１】
2021503339.tif 000004
【図２ａ】
2021503339.tif 000005
【図２ｂ】
2021503339.tif 000006
【図２ｃ】
2021503339.tif 000007
【図２ｄ】
2021503339.tif 000008
【図３】
2021503339.tif 000009
【図４ａ】
2021503339.tif 000010
【図４ｂ】
2021503339.tif 000011
【図５】
2021503339.tif 000012
【図６】
2021503339.tif 000013
【図７】
2021503339.tif 000014
【国際調査報告】
2021503339.tif 000015
2021503339.tif 000016
2021503339.tif 000017
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