(57)【要約】本開示は、被験者の脳内の電気的活動を操作して覚醒を促すことに関する。システムは、感覚刺激装置と、被験者の脳活動、中枢神経系の活動及び／又は末梢神経系の活動に関する情報を伝達する出力信号を生成するセンサと、被験者の目標起床時間を受信し、睡眠セッション中の被験者の１つ以上の活動パラメータを決定し、１つ以上の活動パラメータが、目標起床時間の所定の時間量前に被験者が熟睡状態にあることを示すかどうかを決定し、１つ以上の活動パラメータが、被験者は熟睡状態にあることを示すことに反応して、１つ以上の感覚刺激装置に、活動パラメータを誘導させて、目標起床時間の前の深い眠りから浅い眠りへの移行を促す／加速させるプロセッサとを含む。
2020513289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
睡眠セッション中に被験者の覚醒を促すシステムであって、
前記睡眠セッション中に前記被験者に電気刺激、磁気刺激及び／又は感覚刺激を与える１つ以上の感覚刺激装置と、
前記被験者の脳活動、中枢神経系の活動及び／又は末梢神経系の活動に関する情報を伝達する出力信号を生成する１つ以上のセンサと、
１つ以上のハードウェアプロセッサと、
を含み、
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、
前記被験者の目標起床時間を受信し、
前記出力信号に基づいて、前記睡眠セッション中の前記被験者の１つ以上の活動パラメータを決定し、
前記１つ以上の活動パラメータが、前記目標起床時間の所定の時間量前に前記被験者が熟睡状態にあることを示すかどうかを決定し、
前記１つ以上の活動パラメータが、前記被験者は熟睡状態にあることを示すことに反応して、前記１つ以上の感覚刺激装置に、前記刺激の頻度及び／又は強度を制御させて、前記被験者の前記１つ以上の活動パラメータを誘導し、前記被験者が前記目標起床時間において又はその付近で自然に目覚めるように、前記目標起床時間の前の深い眠りから浅い眠りへの移行を促す、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１つ以上の活動パラメータが、前記被験者の所定の周波数帯域における脳波（ＥＥＧ）パワーに関連するように構成され、前記刺激の前記頻度及び／又は前記強度を制御することは、前記被験者の前記所定の周波数帯域における前記ＥＥＧパワーに影響を与え、深い眠りから浅い眠りへの段階的な移行を促す、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、深い眠りから浅い眠りへの前記移行が、レム又はノンレム段階３の睡眠から、ノンレム段階２及び／又はノンレム段階１の睡眠への移行を含むように構成される、請求項１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更に、前記目標起床時間において、前記被験者が目覚めているかどうかを決定し、前記被験者が、前記目標起床時間において、浅い眠りの状態のままであることに応えて、前記１つ以上の感覚刺激装置に、前記電気刺激、前記磁気刺激及び／又は前記感覚刺激の前記頻度及び／又は前記強度を制御させて、前記被験者を目覚めさせる、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記１つ以上の感覚刺激装置は、前記電気刺激、前記磁気刺激及び／又は前記感覚刺激が、聴覚刺激、視覚刺激、電気刺激、磁気刺激又は体性感覚刺激の１つ以上を含むように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記１つ以上のセンサは、脳波図（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、フォトプレチスモグラム（ＰＰＧ）センサ、温度センサ又は機能的近赤外（ｆＮＩＲ）センサの１つ以上を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
１つ以上の感覚刺激装置と、１つ以上のセンサと、１つ以上のハードウェアプロセッサとを含む覚醒システムを用いて睡眠セッション中に被験者の覚醒を促す方法であって、
前記１つ以上のハードウェアプロセッサを用いて、前記被験者の目標起床時間を受信するステップと、
前記１つ以上のセンサを用いて、前記被験者の脳活動、中枢神経系の活動及び／又は末梢神経系の活動に関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被験者の１つ以上の活動パラメータを決定するステップと、
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つ以上の活動パラメータが、前記目標起床時間の所定の時間量前に前記被験者が熟睡状態であることを示すかどうかを決定するステップと、
前記１つ以上の活動パラメータが、前記被験者は熟睡状態であることを示すことに応えて、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、前記被験者に与えられる電気刺激、磁気刺激及び／又は感覚刺激の頻度及び／又は強度を制御させて、前記被験者の前記１つ以上の活動パラメータを誘導し、前記被験者が前記目標起床時間において又はその付近で自然に目覚めるように、前記目標起床時間の前の深い眠りから軽い眠りへの移行を促すステップと、
を含む、方法。
【請求項８】
前記１つ以上の活動パラメータは、前記被験者の所定の周波数帯域における脳波（ＥＥＧ）パワーに関連し、前記刺激の前記頻度及び／又は前記強度を制御することは、前記被験者の前記所定の周波数帯域における前記ＥＥＧパワーに影響を与えて、深い眠りから浅い眠りへの段階的な移行を促す、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
深い眠りから浅い眠りへの前記移行は、レム又はノンレム段階３の睡眠から、ノンレム段階２及び／又はノンレム段階１の睡眠への移行を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記１つ以上のハードウェアプロセッサを用いて、前記目標起床時間において、前記被験者が目覚めているかどうかを決定するステップを更に含み、前記被験者が、前記目標起床時間において、浅い眠りの状態のままであることに応えて、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、前記刺激の前記頻度及び／又は前記強度を制御させて、前記被験者を目覚めさせる、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記電気刺激、前記磁気刺激及び／又は前記感覚刺激は、聴覚刺激、視覚刺激、電気刺激、磁気刺激又は体性感覚刺激の１つ以上を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記１つ以上のセンサは、脳波図（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、フォトプレチスモグラム（ＰＰＧ）センサ、温度センサ又は機能的近赤外（ｆＮＩＲ）センサの１つ以上を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
睡眠セッション中に被験者の覚醒を促すシステムであって、
前記被験者の目標起床時間を受信する手段と、
前記被験者の脳活動、中枢神経系の活動及び／又は末梢神経系の活動に関する情報を伝達する出力信号を生成する手段と、
前記出力信号に基づいて、前記睡眠セッション中の前記被験者の１つ以上の活動パラメータを決定する手段と、
前記１つ以上の活動パラメータが、前記目標起床時間の所定の時間量前に前記被験者は熟睡状態であることを示すかどうかを決定する手段と、
前記１つ以上の活動パラメータが、前記被験者は熟睡状態であることを示すことに応えて、電気刺激、磁気刺激及び／又は感覚刺激を生成する手段に、前記被験者に与えられる電気刺激、磁気刺激及び／又は感覚刺激の頻度及び／又は強度を制御させて、前記被験者の前記１つ以上の活動パラメータを誘導し、前記被験者が前記目標起床時間において又はその付近で自然に目覚めるように、前記目標起床時間の前の深い眠りから軽い眠りへの移行を促す手段と、
を含む、システム。
【請求項１４】
前記１つ以上の活動パラメータは、前記被験者の所定の周波数帯域における脳波（ＥＥＧ）パワーに関連し、前記刺激の前記頻度及び／又は前記強度を制御することは、前記被験者の前記所定の周波数帯域における前記ＥＥＧパワーに影響を与えて、深い眠りから浅い眠りへの段階的な移行を促す、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
深い眠りから浅い眠りへの前記移行は、レム又はノンレム段階３の睡眠から、ノンレム段階２及び／又はノンレム段階１の睡眠への移行を含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記目標起床時間において、前記被験者が目覚めているかどうかを決定する手段と、前記被験者が、前記目標起床時間において、浅い眠りの状態のままであることに応えて、前記電気刺激、前記磁気刺激及び／又は前記感覚刺激を生成する前記手段に、前記刺激の前記頻度及び／又は前記強度を制御させて、前記被験者を目覚めさせる手段と、を更に含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１７】
前記電気刺激、前記磁気刺激及び／又は前記感覚刺激が、聴覚刺激、視覚刺激、電気刺激、磁気刺激又は体性感覚刺激の１つ以上を含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１８】
出力信号を生成する前記手段は、脳波図（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、フォトプレチスモグラム（ＰＰＧ）センサ、温度センサ又は機能的近赤外（ｆＮＩＲ）センサの１つ以上を含む、請求項１３に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［01］  本開示は、覚醒を促すために被験者の脳内の電気的活動を操作するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
［02］  睡眠をモニタリングするシステムは知られている。睡眠中の感覚刺激は知られている。睡眠中の感覚刺激は、多くの場合、連続的に及び／又は被験者の睡眠パターンに影響を及ぼさないような間隔で適用されて、睡眠段階を移行させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本開示は、従来技術のシステムにおける不備を克服する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
［03］  したがって、本開示の１つ以上の態様は、睡眠セッション中に被験者の覚醒を促すシステムに関する。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／又は他のコンポーネントを含む。１つ以上の感覚刺激装置は、睡眠セッション中に被験者に電気刺激、磁気刺激及び／又は感覚刺激を与える。１つ以上のセンサは、被験者の脳活動、中枢神経系の活動及び／又は末梢神経系の活動に関する情報を伝達する出力信号を生成する。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、被験者の目標起床時間を受信し、出力信号に基づいて、睡眠セッション中の被験者の１つ以上の活動パラメータを決定し、１つ以上の活動パラメータが、目標起床時間の所定の時間量前に被験者が熟睡状態にあることを示すかどうかを決定し、１つ以上の活動パラメータが、被験者は熟睡状態にあることを示すことに反応して、１つ以上の感覚刺激装置に、刺激の頻度及び／又は強度を制御させて、被験者の１つ以上の活動パラメータを誘導し、被験者が目標起床時間において又はその付近で自然に目覚めるように、目標起床時間の前の深い眠りから浅い眠りへの移行を促す（例えば加速させる及び／又は他の促進）ように構成される。
【０００５】
［04］  本開示の別の態様は、覚醒システムを用いて睡眠セッション中に被験者の覚醒を促す方法に関する。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／又は他のコンポーネントを含む。方法は、１つ以上のハードウェアプロセッサを用いて、被験者の目標起床時間を受信するステップと、１つ以上のセンサを用いて、被験者の脳活動、中枢神経系の活動及び／又は末梢神経系の活動に関する情報を伝達する出力信号を生成するステップと、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被験者の１つ以上の活動パラメータを決定するステップと、１つ以上のハードウェアプロセッサを用いて、１つ以上の活動パラメータが、目標起床時間の所定の時間量前に被験者が熟睡状態であることを示すかどうかを決定するステップと、１つ以上の活動パラメータが、被験者は熟睡状態であることを示すことに応えて、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、被験者に与えられる電気刺激、磁気刺激及び／又は感覚刺激の頻度及び／又は強度を制御させて、被験者の１つ以上の活動パラメータを誘導し、被験者が目標起床時間において又はその付近で自然に目覚めるように、目標起床時間の前の深い眠りから軽い眠りへの移行を促す（例えば加速させる及び／又は他の促進）ステップとを含む。
【０００６】
［05］  本開示の更に別の態様は、睡眠セッション中に被験者の覚醒を促すシステムに関する。システムは、被験者の目標起床時間を受信する手段と、被験者の脳活動、中枢神経系の活動及び／又は末梢神経系の活動に関する情報を伝達する出力信号を生成する手段と、出力信号に基づいて、睡眠セッション中の被験者の１つ以上の活動パラメータを決定する手段と、１つ以上の活動パラメータが、目標起床時間の所定の時間量前に被験者は熟睡状態であることを示すかどうかを決定する手段と、１つ以上の活動パラメータが、被験者は熟睡状態であることを示すことに応えて、電気刺激、磁気刺激及び／又は感覚刺激を生成する手段に、被験者に与えられる電気刺激、磁気刺激及び／又は感覚刺激の頻度及び／又は強度を制御させて、被験者の１つ以上の活動パラメータを誘導し、被験者が目標起床時間において又はその付近で自然に目覚めるように、目標起床時間の前の深い眠りから軽い眠りへの移行を促す（例えば加速させる及び／又は他の促進）手段とを含む。
【０００７】
［06］  本発明のこれらの及び他の目的、特徴及び特性、並びに、構造体の関連要素及び部品の組み合わせの動作方法及び機能及び製造の経済性は、添付図面を参照して以下の説明及び添付の請求項を検討することにより明らかとなろう。これらは全て、本明細書の一部を形成し、同様の参照符号は、様々な図面において対応する部分を指す。しかし、当然ながら、図面は、例示及び説明のために過ぎず、本発明の限定の定義を意図していない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】［07］  図１は、睡眠セッション中の被験者の覚醒を促すシステムの概略図である。
【図２】［08］  図２は、システムによって行われる動作を図示する。
【図３】［09］  図３は、検知電極及び無線オーディオデバイスを含む、被験者が着用するヘッドセットを示す。
【図４】［10］  図４は、覚醒システムを用いて被験者の覚醒を促す方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［11］  本明細書において使用される場合、「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」との単数形は、特に明記されない限り、複数形への参照も含む。本明細書において使用される場合、２つ以上の部分又はコンポーネントが「連結される」との記載は、これらの部分が直接的に又は間接的に（即ち、１つ以上の中間部分又はコンポーネントを介しても、一連となっている限り）接合し又は一緒に動作することを意味する。本明細書において使用される場合、「直接的に連結される」とは、２つの要素が、互いに直接的に接触していることを意味する。本明細書において使用される場合、「固定的に連結される」又は「固定される」とは、２つのコンポーネントが、互いに対し一定の向きを維持しつつ、一体に動くように連結されていることを意味する。
【００１０】
［12］  本明細書において使用される場合、「単一の」との用語は、コンポーネントが単一の部品又はユニットとして作成されていることを意味する。つまり、別個に作成され、１ユニットとして後に連結された複数の部品を含むコンポーネントは、「単一の」コンポーネント又は本体ではない。本明細書において使用される場合、２つ以上の部分又はコンポーネントが互いに「係合する」との記載は、これらの部分が、直接的に又は１つ以上の中間部分又はコンポーネントを介して、互いに力を及ぼすことを意味する。本明細書において使用される場合、「数」との用語は、１又は１より大きい整数（即ち、複数）を意味する。
【００１１】
［13］  例えば次に限定されることなく、上、下、左、右、上方、下方、前方、後方及びそれらの派生語といった本明細書において使用される方向に関する表現は、図面に示される要素の方向に関連し、特に明記されない限り、請求項に制限を課すものではない。
【００１２】
［14］  図１は、睡眠セッション中に被験者１２の覚醒を促すシステム１０の概略図である。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であるか及び／又はこれらを含んでよい。システム１０は、被験者１２の脳活動、中枢神経系の活動及び／又は末梢神経系の活動をモニタリングし、被験者１２に刺激を与えて活動パラメータを誘導することによって、より深い睡眠段階からより浅い睡眠段階への移行を促す（例えば加速させる及び／又は他の促進）。システム１０では、センサによって生成される活動情報を使用して刺激を制御する。目覚ましアラームの直後のふらつき感は一般的である。この不完全な覚醒、低覚醒及び／又は単純作業を行う能力が低下する期間は、睡眠慣性と知られており、覚醒が深い眠りから起きる場合により顕著である。睡眠慣性は、睡眠セッション後に起きる認知処理能力の低下を特徴とし、被験者が深いノンレム睡眠から目覚める場合にひどくなる。睡眠慣性によって引き起こされる機能的障害は、アルコール中毒の作用と似ており、交代勤務の労働者や、目覚めた直後に仕事に行く及び／又は他の活動に従事する人々にとって危険な場合がある。
【００１３】
［15］  正常睡眠は、周期的に起きる睡眠段階（例えば睡眠周期）を特徴とし、また、睡眠の健康増進価値に異なる寄与を有する。典型的には、睡眠ポリグラフィ検査（ＰＳＧ）では５つの睡眠段階が特定されている。段階Ｎ１及びＮ２は浅い眠りの段階であり、それぞれ、シータ（４〜８Ｈｚ）振動性脳活動と、睡眠紡錘波及びＫ複合波とを特徴とする。段階Ｎ３及びＮ４は、徐波及びデルタ活動（０．５〜４Ｈｚ）を特徴とする熟睡段階である。レム睡眠は、典型的には、睡眠開始から約９０分後に起こり、眼球運動、心拍数及び／又は呼吸の増加を特徴とする。これらの睡眠段階は、更に以下に説明される。
【００１４】
［16］  睡眠慣性効果を回避するために、従来のシステムは、寝ているユーザを、より浅い眠り（例えば段階Ｎ１又はＮ２）が検出されるといつでも起こす。しかし、より浅い眠りは、ユーザによって設定された目覚まし時計の起床時間に生じない場合がある。このため、従来のシステムは、ユーザの起床時間を所望の起床時間から（例えばより早く又はより遅くに）変化させる。この変化は、夜間の睡眠（及び／又は他の睡眠セッション）の後半における睡眠周期の平均持続時間が最大で３０分から９０分の間で変動することから、しばしば最大で３０〜９０分である。このような変化は、特定の時間に起きようとしているユーザには受け入れられない。
【００１５】
［17］  有利なことに、システム１０は、被験者１２及び／又は他のユーザによって設定された望ましい起床時間を依然として満たしながら、睡眠慣性を減少させる。システム１０は、（例えば脳波図（ＥＥＧ）によって測定される）電気的脳活動を、末梢部刺激（例えば本明細書に記載されるような聴覚刺激及び／又は他の刺激）を介して、睡眠中に同調させることができるという事実を活用する。システム１０は、睡眠を妨げることなく（例えば浅い眠りに特徴的である）より速い振動性活動に向けて被験者１２の脳活動を調節する。システム１０は、睡眠セッション中に被験者１２に与えられる刺激の強度、頻度及び／又は他のパラメータが、刺激に対する被験者１２の反応（例えばＥＥＧ反応）に基づいて調節されるように構成される。
【００１６】
［18］  例えば被験者１２が、（例えば）望ましい起床時刻の約４５分前に深いノンレム（例えば段階Ｎ３）又はレム睡眠中である場合、システム１０は、トーン間の間隔期間を徐々に減少させて（例えばＥＥＧ同調周波数を増加させて）、知覚閾値（例えば約３０ｄＢ）をわずかに上回る音響レベルでトーンを送る。これは、低量の刺激が与えられることにより、睡眠を妨げることなく、浅い眠り、そして、最終的には覚醒につながる（ＥＥＧによって測定される）電気的脳活動の周波数を増加させる効果を有する。幾つかの実施形態では、システム１０は、トーン間の間隔を変更して又は変更することなく、刺激の量を徐々に増加して、深いノンレム（段階Ｎ３及び／又は段階Ｎ４）及び／又はレム睡眠から覚醒への移行を穏やかに誘導する。熟睡から浅い眠りへの移行は、レム又はノンレム段階Ｎ３（及び／又は段階Ｎ４）の睡眠からノンレム段階Ｎ２及び／又はノンレム段階Ｎ１の睡眠への移行を含む。
【００１７】
［19］  幾つかの実施形態では、システム１０は、感覚刺激装置１６、センサ１８、プロセッサ２０、電子記憶装置２２、ユーザインターフェース２４及び／又は他のコンポーネントの１つ以上を含む。
【００１８】
［20］  感覚刺激装置１６は、電気刺激、磁気刺激及び／又は感覚刺激を被験者１２に与える。感覚刺激装置１６は、睡眠セッションの前、睡眠セッションの間及び／又は他の時点で、電気刺激、磁気刺激及び／又は感覚刺激を被験者１２に与える。例えば感覚刺激装置１６は、睡眠セッションにおける熟睡（例えば段階Ｎ３及び／又はＮ４）中に被験者１２に刺激を与えて、より浅い睡眠段階への移行を促す（例えば加速させる及び／又は他の促進）。幾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移行を促すことが、被験者１２における睡眠徐波を減少させることを含むように構成されてよい。
【００１９】
［21］  感覚刺激装置１６は、非侵襲的脳刺激及び／又は他の方法を介して睡眠段階間の移行を促す（例えば加速させる及び／又は他の促進）。感覚刺激装置１６は、電気刺激、磁気刺激及び／又は感覚刺激を用いた非侵襲的脳刺激を介して睡眠段階間の移行を促すことができる。電気刺激、磁気刺激及び／又は感覚刺激には、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／又は他の刺激が含まれてよい。電気刺激、磁気刺激及び／又は感覚刺激には、匂い、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／又は他の刺激が含まれる。例えば音響トーンが被験者１２に与えられて、より深い睡眠段階からより浅い睡眠段階への移行を促すことができる。感覚刺激装置１６の例としては、音楽プレーヤ、トーン生成器、被験者１２の頭皮上の電極の集合、振動刺激を伝達するユニット、大脳皮質を直接刺激する磁場発生コイル、光生成器、芳香ディスペンサ及び／又は他のデバイスの１つ以上が挙げられる。幾つかの実施形態では、感覚刺激装置１６は、被験者１２に与えられる刺激の強度、タイミング及び／又は他のパラメータを調整する。幾つかの実施形態では、感覚刺激装置１６は、電気刺激及び／又は磁気刺激のみを被験者１２に与える。
【００２０】
［22］  センサ１８は、被験者１２の脳活動、中枢神経系の活動及び／又は末梢神経系の活動に関する情報を伝達する出力信号を生成する。被験者１２の活動は、被験者１２の現在の睡眠段階に対応する。被験者１２の現在の睡眠段階は、急速眼球運動（レム）睡眠、非急速眼球運動（ノンレム）睡眠及び／又は他の睡眠に関連付けられる。被験者１２の現在の睡眠段階は、ノンレム段階Ｎ１、段階Ｎ２、段階Ｎ３若しくは段階Ｎ４の睡眠、レム睡眠及び／又は他の睡眠段階の１つ以上であってよい。幾つかの実施形態では、ノンレム段階Ｎ３及び／又はＮ４は、徐波（例えば深い）睡眠であってよい。センサ１８は、こ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よい。例えばセンサ１８は、被験者１２の脳内の電流の流れから生じる被験者１２の頭皮に沿った電気的活動を検出するＥＥＧ電極を含む。センサ１８は、被験者１２の活動に関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よい。例えば１つ以上のセンサ１８は、被験者１２の心拍数（例えばセンサ１８は、被験者１２の胸部に置かれた心拍数センサであるか、被験者１２の手首のブレスレットとして構成されるか及び／又は被験者１２の別の肢に置かれる）、被験者１２の動き（例えばセンサ１８は、アクティグラフィ信号を使用して睡眠が分析できるように加速度計付きの被験者１２の手首及び／又は足首の周りのブレスレットを含む）、被験者１２の呼吸及び／又被験者１２の他の特性に基づいて出力を生成する。幾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及びフォトプレチスモグラム（ＰＰＧ）センサ、機能的近赤外センサ（ｆＮＩＲ）、温度センサ、及び／又は他のセンサの１つ以上を含む。センサ１８は、被験者１２の近くの１つの場所に示されているが、これは限定的であることを意図していない。センサ１８は、例えば被験者１２の衣類に（取り外し可能なように）結合され、被験者１２が（例えばヘッドバンド、リストバンド等として）着用し、被験者１２が眠っている間に被験者１２を指すように位置決めされ（例えば被験者１２の動きに関する出力信号を伝達するカメラ）、例えば被験者１２が眠っているベッド及び／又は他の家具に結合される感覚刺激装置１６内の（又は感覚刺激装置１６と通信する）複数の場所及び／又は他の場所に配置されるセンサを含んでよい。
【００２１】
［23］  プロセッサ２０は、システム１０において情報処理機能を提供する。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、ステートマシン及び／又は情報を電子的に処理する他の機構の１つ以上を含んでよい。図１では、プロセッサ２０は、単一の実体として示されているが、これは例示に過ぎない。幾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よい。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、ユーザインターフェース２４等）内に配置されていてよい。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。幾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といったコンピューティングデバイスであっても、及び／又は、当該コンピューティングデバイスに含まれていてもよい。このようなコンピューティングデバイスは、システム１０とのユーザインタラクションを容易にする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。
【００２２】
［24］  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コンポーネントを実行する。１つ以上のコンピュータプログラムコンポーネントは、脳活動コンポーネント３０、目標コンポーネント３２、比較コンポーネント３４、制御コンポーネント３６及び／又は他のコンポーネントの１つ以上を含んでよい。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幾つかの組み合わせ、並びに／又は、プロセッサ２０上で処理能力を構成する他の機構によって、コンポーネント３０、３２、３４及び／又は３６を実行する。
【００２３】
［25］  図１では、コンポーネント３０、３２、３４及び３６が、単一の処理ユニット内に共に配置されているものとして示されているが、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、コンポーネント３０、３２、３４及び／又は３６の１つ以上を、他のコンポーネントから離れて配置することができる。以下に説明される様々なコンポーネント３０、３２、３４及び／又は３６によって提供される機能の説明は、例示を目的とし、コンポーネント３０、３２、３４及び／又は３６のいずれも説明される機能よりも多くの又は少ない機能を提供することができるので、限定的であることを意図していない。例えばコンポーネント３０、３２、３４及び／又は３６の１つ以上を削除することができ、その機能の一部又は全部を他のコンポーネント３０、３２、３４及び／又は３６によって提供することができる。別の例として、プロセッサ２０は、コンポーネント３０、３２、３４及び／又は３６の１つの以下に説明される機能の一部又は全部を行うことができる１つ以上の追加のコンポーネントを実行することもできる。
【００２４】
［26］  脳活動コンポーネント３０は、被験者１２の１つ以上の活動パラメータを決定する。脳活動コンポーネント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、１つ以上の活動パラメータを決定する。幾つかの実施形態では、１つ以上の活動パラメータを決定することは、被験者１２の睡眠セッション中にＥＥＧを生成及び／又はモニタリングすることを含んでよい。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よい。幾つかの実施形態では、脳活動コンポーネント３０は、１つ以上の活動パラメータが、紡錘波、Ｋ複合波又は睡眠徐派といった特定の睡眠パターンの周波数、振幅、位相、存在、アルファ波及び／又はＥＥＧ信号の他の特性に関連するように構成される。幾つかの実施形態では、１つ以上の活動パラメータは、ＥＥＧ信号の周波数、振幅及び／又は他の特性に基づいて決定される。幾つかの実施形態では、決定された活動パラメータ及び／又はＥＥＧの特性は、上述のレム睡眠段階及び／又はノンレム睡眠段階に対応する睡眠段階である及び／又はこれらを示す。幾つかの実施形態では、決定された活動パラメータは、上述のレム睡眠段階及び／又はノンレム睡眠段階である。
【００２５】
［27］  例えばノンレム睡眠中の典型的なＥＥＧ特性には、睡眠段階Ｎ１では、アルファ波（例えば約８〜１２Ｈｚ）からシータ波（例えば約４〜７Ｈｚ）への移行、睡眠段階Ｎ２では、睡眠紡錘波（例えば約１１〜１６Ｈｚ）及び／又はＫ複合波（例えば睡眠徐波と似ている）の存在、睡眠段階Ｎ３及び／又はＮ４では、睡眠徐波とも知られ、ピーク間振幅が約７５μＶより大きいデルタ波（例えば約０．５〜２Ｈｚ）の存在及び／又は他の特性が含まれる。幾つかの実施形態では、浅い眠りは、アルファ活動（例えば８〜１２Ｈｚ帯域のＥＥＧパワー）がもはやなく、徐波活動がないということを特徴とする。加えて、紡錘波活動（１１〜１６Ｈｚ帯域のＥＥＧパワー）が高い。熟睡は、デルタ活動（例えば０．５〜４Ｈｚ帯域のＥＥＧパワー）が支配的であるということを特徴とする。幾つかの実施形態では、脳活動コンポーネント３０は、所定の時間（例えば間隔）に、実質的に連続的に及び／又は他の時点で１つ以上の活動パラメータを決定する。幾つかの実施形態では、活動パラメータは、心電図（ＥＣＧ）信号、アクティグラフィ信号、体温信号、電気皮膚反応（ＧＳＲ）信号及び／又は被験者１２の中枢神経系及び／又は末梢神経系に関連する他の情報に基づいて決定されてよい。幾つかの実施形態では、上述の様々な睡眠段階を区別することに加えて及び／又はその代わりに、脳活動コンポーネント３０は、バイナリ方式で（例えば上記のように）浅い眠りと深い眠りとを区別する。
【００２６】
［28］  目標コンポーネント３２は、被験者１２の目標起床時間を受信する。幾つかの実施形態では、目標起床時間は、時刻、将来の時間量及び／又は他の時間であってよい。目標起床時間は、被験者１２及び／又は他のユーザが睡眠から（例えば夜間の睡眠、昼寝等から）目覚めることを望む時間である。例えば被験者１２及び／又は他のユーザは、（例えばユーザインターフェース２４を介して）眠りにつく前に、自分の起床時間を設定する。幾つかの実施形態では、目標コンポーネント３２は、被験者１２及び／又は他のユーザが、ユーザインターフェース（例えば本明細書に説明されるユーザインターフェース２４）及び／又はシステム１０の他のコンポーネントを介して、目標起床時間に関連する情報を入力及び／又は選択できるように構成される。例えば目標コンポーネント３２は、ユーザインターフェース２４を制御して、起床時間の入力及び／又は選択を容易にするグラフィカルユーザインターフェースの１つ以上のビューに１つ以上のフィールドを表示することができる。幾つかの実施形態では、目標起床時間は、他のやり方で受信されてもよい。例えば幾つかの実施形態では、目標起床時間を受信することには、被験者１２の前の睡眠セッションに基づいて起床時間を決定すること、被験者１２に関連する被験者の集団の前の睡眠セッションに基づいて起床時間を決定すること、外部コンピューティングシステム（例えば目覚まし時計起床システム）から情報を受信すること、製造時に決定された情報を取得すること、及び／又は、他の方法により情報を取得することが含まれる。
【００２７】
［29］  比較コンポーネント３４は、１つ以上の活動パラメータが、被験者１２は目標起床時間の所定の時間量前に熟睡状態であることを示すかどうかを決定する。幾つかの実施形態では、所定の時間量は、（例えば人口統計学的に一致した情報を使用して）被験者１２の推奨される熟睡継続時間を指定する外部規範的データから取得されるか、及び／又は、当該規範的データに基づいて決定される。このような規範的データは、例えばOhayon, M. M.、Carskadon, M. A、Guilleminault, C.及びVitiello, M. V.による「Meta-analysis of quantitative sleep parameters from childhood to old age in healthy individuals: developing normative sleep values across the human lifespan.」（Ｓｌｅｅｐ２００４、２７（７）、１２５５−１２７３）と同様の及び／若しくは同じ論文並びに／又は他のデータ源から取得することができる。非限定的な例として、所定の時間量は、２０〜３０歳の年齢範囲では、睡眠セッションにおける全睡眠の約１７．５±４．５パーセント（例えば典型的な夜間睡眠セッションの７４．９±１９．７分）、３０〜４０歳の年齢範囲では、睡眠セッションにおける全睡眠の約１３．２±７．４パーセント（例えば典型的な夜間睡眠セッションの５４．３±３０．５分）、及び、４０〜５０歳の年齢範囲では、睡眠セッションにおける全睡眠の約１３．７±７．４パーセント（例えば典型的な夜間睡眠セッションの５４．３±２９．３分）を含む推奨される熟睡時間量に基づいて決定することができる。
【００２８】
［30］  幾つかの実施形態では、比較コンポーネント３４は、１つ以上の活動パラメータを、熟睡及び／又は浅い眠りに対応する１つ以上の活動パラメータの目標範囲と比較することによって、１つ以上の活動パラメータが、目標起床時間の所定の時間量前に被験者１２は熟睡状態であるかどうかを決定する。例えば１つ以上の活動パラメータが睡眠段階自体を含む及び／又は睡眠段階自体である実施形態では、比較コンポーネント３４は、目標起床時間の所定の時間量前の被験者１２の現在の睡眠段階（例えばＮ３）を、当該時間の目標睡眠段階（例えばＮ２及び／又はＮ１）と比較する。別の例として、幾つかの実施形態では、１つ以上の活動パラメータが、目標起床時間の所定の時間量前に被験者は熟睡状態であることを示すかどうかを決定することは、１つ以上の活動パラメータを目標範囲と比較することを含む。幾つかの実施形態では、１つ以上の活動パラメータを目標範囲と比較することは、所与の活動パラメータ（例えば徐波の密度、ＥＥＧ帯域パワー比等）をより浅い眠りを示す当該パラメータの１つ以上の閾値と比較することを含む。比較コンポーネント３４は、所与の活動パラメータが閾値のうちの１つ以上を超えたかどうかに基づいて、所与の活動パラメータが目標範囲内にあるかどうかを決定する。例えば脳活動コンポーネント３０は、個々の睡眠段階について、ＥＥＧのベータ帯域及びデルタ帯域のパワーレベル比と、予めプログラムされたパワーレベル比率閾値（例えば製造時に決定される）とに基づいて、被験者１２は段階Ｎ３の睡眠にあると決定することができる。比較コンポーネント３４は、脳活動コンポーネント３０によって決定された現在のパワーレベル比を、段階Ｎ２及び／又はＮ１の睡眠について前に決定された閾値比と比較して、被験者１２は段階Ｎ２又はＮ１の睡眠状態にないことを決定することができる。
【００２９】
［31］  制御コンポーネント３６は、感覚刺激装置１６を制御して被験者１２に刺激を与えて被験者１２の活動パラメータを誘導する。制御コンポーネント３６は、（例えば１つ以上の活動パラメータを介して）被験者１２が目標起床時間の所与の時間量前に熟睡状態であることを比較コンポーネント３４が示すことに反応して、感覚刺激装置１６に刺激の頻度及び／又は強度を制御させて、被験者１２の１つ以上の活動パラメータを誘導する。１つ以上の活動パラメータは誘導されて、目標起床時間の前に、深い眠りから浅い眠りへの移行が促される（例えば加速される及び／又は他の促進）。１つ以上の活動パラメータは誘導されて、被験者１２が、目標起床時間において又はその近くで自然に目覚めるように、目標起床時間の前に、深い眠りから浅い眠りへの移行が促される。幾つかの実施形態では、１つ以上の活動パラメータは、被験者の徐波活動（ＳＷＡ）に関連し、刺激の頻度及び／又は強度を制御することは、被験者のＳＷＡに影響を与え、深い眠りから浅い眠りへの段階的な移行が促される。幾つかの実施形態では、１つ以上のハードウェアプロセッサは、１つ以上の活動パラメータが、被験者の所定の周波数帯域におけるＥＥＧパワー（例えばデルタ周波数帯域（０．５〜４Ｈｚ）におけるパワー、シータ周波数帯域（４〜８Ｈｚ）におけるパワー、アルファ周波数帯域（８〜１２Ｈｚ）におけるパワー及び／又はベータ周波数帯域（１５〜３０Ｈｚ）におけるパワー）に関連するように構成され、刺激の頻度及び／又は強度を制御することは、被験者の所定の周波数帯域におけるＥＥＧパワーに影響を与えて、深い眠りから浅い眠りへの段階的な移行が促される。幾つかの実施形態では、深い眠りから浅い眠りへの移行は、レム又はノンレム段階Ｎ３及び／又はＮ４の睡眠からノンレム段階Ｎ２及び／又はノンレム段階Ｎ１の睡眠及び／又は他の睡眠段階への移行を含む。幾つかの実施形態では、制御コンポーネント３６は、感覚刺激装置１６を制御して被験者１２に刺激を与え、被験者１２の活動パラメータ（例えば睡眠段階、徐波密度、ＥＥＧパワー帯域比等）を、被験者１２の活動パラメータが、当該パラメータの浅い眠りを示す範囲外であることに反応して、浅い眠りを示す範囲に誘導する。
【００３０】
［32］  感覚刺激装置１６を制御することは、被験者１２に与えられる刺激のタイミング、頻度、強度及び／又は他のパラメータを決定することを含む。被験者１２に与えられる刺激のタイミング、頻度、強度及び／又は他のパラメータは、例えば睡眠セッション中の被験者１２の睡眠徐派を減少させるように制御され、より深い睡眠段階からより浅い睡眠段階への移行が促される（例えば加速される及び／又は他の促進）。タイミング、頻度、強度及び／又は他のパラメータの決定は、被験者１２の前の睡眠セッション、被験者１２に関連する被験者の代表的な群の睡眠セッションに基づき、製造時に決定されても、センサ１８からの出力信号に基づいて決定されても、及び／又は、他の方法によって決定されてもよい。
【００３１】
［33］  幾つかの実施形態では、制御コンポーネント３６は、感覚刺激（例えば聴覚トーン）のタイミングが、被験者１２に送達される個々の刺激間の規則的な繰り返し時間間隔を含むように感覚刺激装置１６を制御する。この種類の刺激は、被験者１２の脳の電気的活動を同調させることによってＥＥＧに影響を及ぼす。刺激のより高い、より低い及び／又は他のタイミング、頻度及び／又は強度において電気的活動を誘発して、Ｎ４及び／又はＮ３からＮ２への移行、Ｎ２からＮ１への移行、及び／又は、任意の他の睡眠段階間の移行を促す（例えば加速させる及び／又は他の促進）可能性も想定される。例えば幾つかの実施形態では、制御コンポーネント３６は、刺激のタイミングが個々の刺激間で可変であるように構成される。幾つかの実施形態では、刺激は、センサ１８、脳活動コンポーネント３０、目標コンポーネント３２、比較コンポーネント３４及び／又は他の情報源からの情報に基づいて制御コンポーネント３６によって調整される。刺激は、制御コンポーネント３６によって調整されて、相違（例えば欠損及び／又は過剰の両方を含む）が目標睡眠段階（例えば段階Ｎ２と／又は段階Ｎ１）の活動パラメータ範囲と、現在の睡眠段階（例えば段階Ｎ４、段階Ｎ３及び／又はレム）の活動パラメータとの間に存在する周波数帯域にＥＥＧが同調される。
【００３２】
［34］  幾つかの実施形態では、制御コンポーネント３６は、感覚刺激装置１６を制御して、刺激が被験者１２を意図に反して起こさないように、刺激を睡眠セッション中に与える。睡眠から意図に反して覚醒しないように刺激を与えるように感覚刺激装置１６を制御することは、刺激のタイミング、頻度、強度及び／又は他のパラメータを制御することによって達成することができる。
【００３３】
［35］  例えば制御コンポーネント３６は、被験者１２がより浅い睡眠段階に移行しそうであるが眠ったままである場合は、低強度レベルで刺激を与え、被験者１２が睡眠から覚醒すべき場合（後述する）は、高強度レベルで刺激を与えるように感覚刺激装置１６を制御する。制御コンポーネント３６は、刺激の強度が覚醒をもたらす可能性に基づいて調整されるように構成されてもよい。制御コンポーネント３６は、ベータ帯域における瞬間ＥＥＧパワーに基づいて、及び／又は、他の方法によって、覚醒をもたらす可能性を決定する。幾つかの実施形態では、比較コンポーネント３４は、被験者１２が目標起床時間において目覚めているかどうかを決定することができる。被験者１２が目標起床時間において浅く眠ったままであることに反応して、制御コンポーネント３６は、１つ以上の感覚刺激装置１６に、刺激の頻度及び／又は強度を制御させて被験者１２を目覚めさせる。
【００３４】
［36］  図２は、システム１０（図１に示す）によって行われる動作を図示する。図２では、線２００は、睡眠セッション中の被験者１２の睡眠構造を示す。この例では、システム１０は、被験者１２（図１）から目標起床時間２０２（例えば午前７時）を受信している。目標起床時間２０２の所定の時間量２０４（例えば４５分）前に、システム１０は、被験者１２が熟睡状態２０６、２０８（例えば上述のようにレム及び／又は段階Ｎ４／Ｎ３）にあるかどうかを決定する。この例では、被験者１２は段階Ｎ３の睡眠２０８にある。所定の時間２０４において、被験者１２は熟睡状態（例えば睡眠２０８）にあるという決定に反応して、システム１０は、被験者１２を（例えば聴覚トーンを介して）刺激し始める（２１０）。図２に示すように、点線２１２は、被験者１２が、熟睡状態から段階Ｎ２、そして段階１の睡眠に徐々に導かれることを示し、これはふらつき感を感じることなく目覚めることを促す。目標起床時間２０２の前に、被験者１２を段階Ｎ２、次に段階Ｎ１の睡眠に導くことは、被験者１２が目標起床時間２０２に近く（ただし、目標起床時間より遅くはない）で自然に目覚める確率を高める。この例では、被験者１２が従来の目覚ましシステムを使用していたならば、従来のシステムは、起床時間を１８分遅らせ（２１４）て、被験者１２がもはや段階Ｎ３の睡眠２０８又はレム睡眠２０６の状態ではないことを示す線２００を待機したであろう。
【００３５】
［37］  図１に戻るに、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（即ち、実質的に取り外し不可能に）提供されるシステム記憶装置、及び／又は、例えばポート（例えばＵＳＢポート、ファイヤワイヤポート等）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に取り外し可能に接続可能な取り外し可能記憶装置の一方又は両方を含んでよい。電子記憶装置２２は、光学的に読み取り可能な記憶媒体（例えば光ディスク等）、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）ドライブ等）、電荷ベースの記憶媒体（例えばＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等）、固体記憶媒体（例えばフラッシュドライブ等）及び／又は他の電子的に読み取り可能な記憶媒体の１つ以上を含んでよい。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によって決定された情報、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を介して受信された情報並びに／又はシステム１０が適切に機能することを可能にする他の情報を記憶することができる。電子記憶装置２２は（全体的に又は部分的に）、システム１０内の別個のコンポーネントであってもよいし、又は、電子記憶装置２２は（全体的に又は部分的に）、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）と一体的に設けられてもよい。
【００３６】
［38］  ユーザインターフェース２４は、システム１０と被験者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し、当該インターフェースを介して、被験者１２及び／又は他のユーザは、システム１０に情報（例えば目標起床時間）を提供し、システム１０から情報を受け取ることができる。これにより、データ、キュー、結果及び／又は指示、並びに、任意の他の通信可能アイテム（まとめて「情報」と呼ぶ）を、ユーザ（例えば被験者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１つ以上との間で通信することができる。例えばＥＥＧが、ユーザインターフェース２４を介して介護者に対して表示される。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といったコンピューティングデバイスであっても及び／又は当該コンピューティングデバイスに含まれていてもよい。こ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。
【００３７】
［39］  ユーザインターフェース２４に含めるのに適したインターフェース装置の例としては、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、表示灯、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。幾つかの実施形態では、ユーザインターフェース２４は、複数の別々のインターフェースを含む。幾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の他のコンポーネント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。幾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の他のコンポーネントとワイヤレス通信する。
【００３８】
［40］  なお、ハードワイヤード又はワイヤレスのいずれかの他の通信技術もまた、本開示ではユーザインターフェース２４として考えられる。例えば本開示は、ユーザインターフェース２４が電子記憶装置２２によって提供される取り外し可能な記憶装置インターフェースと一体にされうることを考える。この例では、ユーザがシステム１０の実施態様をカスタマイズすることを可能にする情報を、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、取り外し可能なディスク等）からシステム１０にロードすることができる。ユーザインターフェース２４としてシステム１０と共に使用するのに適した他の例示的な入力デバイス及び技術は、ＲＳ−２３２ポート、ＲＦリンク、ＩＲリンク、モデム（電話、ケーブル等）を含む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、本開示によってユーザインターフェース２４と考えられる。
【００３９】
［41］  外部リソース２６は、情報源（例えばデータベース、ウェブサイト等）、システム１０に参加する外部実体（例えば医療提供者の医療記録システム）、システム１０と通信するか及び／又はシステム１０によって制御される医療機器及び／又は他の機器（例えばランプ及び／又は他の照明デバイス、音響システム、聴覚及び／又は視覚記録デバイス等）、システム１０の外部にある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技術に関連する機器、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）技術に関連する機器、データ入力デバイス、センサ、スキャナ、個々のユーザのコンピューティングデバイス及び／又はその他のリソースを含む。例えば幾つかの実施形態では、外部リソース２６は、プロセッサ２０によって制御されて被験者１２に刺激を与える１つ以上の外部照明デバイスを含む。幾つかの実施態様では、本明細書で外部リソース２６によってもたらされる機能のうちの幾つか又は全ては、システム１０に含まれるリソースによって提供される。外部リソース２６は、有線及び／又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、携帯電話技術を介して、Ｗｉ−Ｆｉ技術を介して及び／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及び／又はシステム１０の他のコンポーネントと通信することができる。
【００４０】
［42］  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、別々の実体として示されている。これは限定的であることを意図していない。システム１０のコンポーネントのうちの幾つか及び／若しくは全て並びに／又は他のコンポーネントは、１つ以上の単一デバイスにまとめられてもよい。例えば図３は、検知電極３０４と無線オーディオデバイス３０６とを含む被験者３０２が装着するヘッドセット３００を示す。検知電極３０４は、例えば図１のセンサ１８によって表すことができる。無線オーディオデバイス３０６は、例えば図１に示す感覚刺激装置１６によって表すことができる。図３はまた、システム１０によって制御されて所与の強度及び／又は頻度で光を生成し、被験者３０２の覚醒を促すランプ３０８（例えば外部リソース２６の一部）を示す。
【００４１】
［43］  図４は、覚醒システムを用いて被験者の覚醒を促す方法４００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、１つ以上のハードウェアプロセッサ及び／又は他のコンポーネントを含む。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コンポーネントを実行する。コンピュータプログラムコンポーネントは、脳活動コンポーネント、目標コンポーネント、比較コンポーネント、制御コンポーネント及び／又は他のコンポーネントを含む。以下に説明される方法４００のステップは例示的であることを意図している。幾つかの実施形態では、方法４００は、説明されていない１つ以上の追加のステップを用いて、及び／又は、説明されるステップの１つ以上を伴わずに達成することができる。更に、図４に示され、以下に説明される方法４００のステップの順序は、限定的であることを意図していない。
【００４２】
［44］  幾つかの実施形態では、方法４００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、ステートマシン及び／又は情報を電子的に処理する他の機構）で実施される。１つ以上の処理デバイスは、電子記憶媒体に電子的に記憶された命令に反応して、方法４００のステップの幾つか又は全てを実行する１つ以上のデバイスを含んでよい。１つ以上の処理デバイスは、方法４００のステップの１つ以上のステップの実行のために特に設計されるハードウェア、ファームウェア及び／又はソフトウェアによって構成された１つ以上のデバイスを含んでよい。
【００４３】
［45］  ステップ４０２において、目標起床時間が受信される。幾つかの実施形態では、目標起床時間は、時刻、将来の時間量及び／又は他の時間であってよい。目標起床時間は、被験者及び／又は他のユーザが睡眠から目覚めることを望む時間である。幾つかの実施形態では、被験者及び／又は他のユーザは、ユーザインターフェース（例えば上述のユーザインターフェース２４）及び／又はシステムの他のコンポーネントを介して、目標起床時間を入力及び／又は選択することができる。幾つかの実施形態では、目標起床時間は、他のやり方で受信されてもよい。幾つかの実施形態では、ステップ４０２は、（図１に示され、本明細書で説明される）目標コンポーネント３２と同じ又は類似のプロセッサコンポーネントによって行われる。
【００４４】
［46］  ステップ４０４において、脳活動、中枢神経系の活動及び／又は末梢神経系の活動に関する情報を伝達する出力信号が生成される。幾つかの実施形態では、１つ以上のセンサは、ＥＥＧ電極、ＥＯＧ電極、アクティグラフィセンサ、ＥＫＧ電極、呼吸センサ、圧力センサ、バイタルサインカメラ、ＰＰＧセンサ、ｆＮＩＲセンサ及び／又は他のセンサのうちの１つ以上を含む。幾つかの実施形態では、システムは、出力信号に基づいてＥＥＧを生成してもよい。幾つかの実施形態では、ステップ４０４は、（図１に示され、本明細書で説明される）センサ１８と同じ又は類似の１つ以上のセンサによって行われる。
【００４５】
［47］  ステップ４０６において、１つ以上の活動パラメータが決定される。１つ以上の活動パラメータは、出力信号及び／又は他の情報に基づいて決定される。幾つかの実施形態では、活動パラメータは、例えばＥＥＧに基づいて決定される。１つ以上の活動パラメータは、ＥＥＧの頻度及び／又は他のパラメータに関連していてよい。幾つかの実施形態では、ステップ４０６は、被験者の現在の睡眠段階を決定することを含んでよい。幾つかの実施形態では、ステップ４０６は、（図１に示され、本明細書で説明される）脳活動コンポーネント３０と同じ又は類似のプロセッサコンポーネントによって行われる。
【００４６】
［48］  ステップ４０８は、１つ以上の活動パラメータが、目標起床時間より所定の時間量前に被験者１２が熟睡状態（例えば段階Ｎ３）にあることを示すかどうかを決定することを含む。幾つかの実施形態では、現在の睡眠段階は、睡眠セッションの当該時間に対応する目標睡眠段階（例えばＮ１及び／又はＮ２）と比較されてよい。幾つかの実施形態では、ステップ４０８は、（図１に示され、本明細書で説明される）比較コンポーネント３４と同じ又は類似のプロセッサコンポーネントによって行われる。
【００４７】
［49］  ステップ４１０において、感覚刺激装置を制御して、電気刺激、磁気刺激及び／又は感覚刺激が被験者に与えられる。幾つかの実施形態では、刺激は、聴覚刺激、視覚刺激、体性感覚刺激及び／又は他の刺激の１つ以上を含む。感覚刺激装置を制御して被験者に刺激を与えて、被験者の活動パラメータを誘導する。感覚刺激装置は、被験者に与えられる刺激の頻度及び／又は強度が、被験者の１つ以上の活動パラメータを誘導し、目標起床時間の前に、深い眠りから浅い眠りに移行することを促す（例えば加速させる及び／又は他の促進）ように制御される。幾つかの実施形態では、被験者が熟睡状態にあることを示す１つ以上の活動パラメータに反応して、感覚刺激装置を制御して被験者に刺激を与えて、被験者の現在の睡眠段階をより浅い睡眠段階に移行させる。幾つかの実施形態では、１つ以上の感覚刺激装置は、被験者に与えられる刺激の頻度及び／又は強度を制御して、被験者の１つ以上の活動パラメータを誘導し、被験者が目標起床時間において又はその近くで自然に目覚めるように、目標起床時間の前に深い眠りから浅い眠りに移行するように促す。幾つかの実施形態では、被験者がすでにより浅い睡眠段階（例えばＮ１、Ｎ２）にあることに反応して、システムは、被験者にほとんど又は全く刺激を与えることなく、自然な覚醒を促す。
【００４８】
［50］  幾つかの実施形態では、１つ以上の活動パラメータは、被験者におけるＳＷＡに関連し、刺激の頻度及び／又は強度を制御することは、被験者におけるＳＷＡに影響を与えて、深い眠りから浅い眠りへの段階的な移行を促す。幾つかの実施形態では、１つ以上のハードウェアプロセッサは、１つ以上の活動パラメータが、被験者の所定の周波数帯域におけるＥＥＧパワー（例えばデルタ周波数帯域（０．５〜４Ｈｚ）におけるパワー、シータ周波数帯域（４〜８Ｈｚ）におけるパワー、アルファ周波数帯域（８〜１２Ｈｚ）におけるパワー及び／又はベータ周波数帯域（１５〜３０Ｈｚ）におけるパワー）に関連するように構成され、刺激の頻度及び／又は強度を制御することは、被験者の所定の周波数帯域におけるＥＥＧパワーに影響を与えて、深い眠りから浅い眠りへの段階的な移行を促す。幾つかの実施形態では、深い眠りから浅い眠りへの移行は、レム又はノンレム段階３の睡眠からノンレム段階２及び／又はノンレム段階１の睡眠への移行を含む。幾つかの実施形態では、ステップ４１０は、被験者が目標起床時間に目覚めているかどうかを決定することを含む。目標起床時間において被験者が（例えばシステムによって深い眠りから浅い眠りに導かれた後）浅く眠ったままであることに反応して、ステップ４１０は、１つ以上の感覚刺激装置に刺激の頻度及び／又は強度を制御させて、被験者を目覚めさせることを含んでよい。幾つかの実施形態では、ステップ４１０は、（図１に示され、本明細書で説明される）制御コンポーネント３６と同じ又は類似のプロセッサコンポーネントによって行われる。
【００４９】
［51］  請求項において、括弧内に置かれる任意の参照符号は、請求項を限定すると解釈されるべきではない。「包含する」又は「含む」との用語は、請求項に記載される要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。幾つかの手段を列挙する装置の請求項において、これらの手段のうちの幾つかは、全く同一のハードウェアアイテムによって具現化される。ある要素に先行する用語「ａ」又は「ａｎ」は、その要素が複数存在することを排除するものではない。幾つかの手段を列挙する装置の請求項において、これらの手段のうちの幾つかは、全く同一のハードウェアアイテムによって具現化される。特定の要素が相互に異なる従属請求項に記載されるだけで、これらの要素の組み合わせを使用できないことを示すものではない。
【００５０】
［52］  上記説明は、現在最も現実的でかつ好適であると考えられる実施形態に基づいて例示のために詳細に説明されたが、当然ながら、このような詳細は、単にその目的のためだけであり、本発明は、開示された実施形態に限定されず、それどころか、添付の請求項の精神及び範囲内である変更形態及び等価配置を対象とすることを意図している。例えば当然ながら、本発明は、可能な限りの範囲で、任意の実施形態の１つ以上の特徴が、任意の他の実施形態の１つ以上の特徴と組み合わされてもよいことも想定している。
【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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