JP6595479B2 - 心臓特性または呼吸特性に基づき睡眠除波活動をエンハンスするシステム及び方法 - Google Patents

Description

本開示は、睡眠中の被験者に感覚的刺激を与えて、あるタイプの神経活動をエンハンス（ｅｎｈａｎｃｅ）するシステム及び方法に関する。刺激を与える適当な時間または間隔は、一以上のセンサにより生成される出力信号であって心臓属性及び／又は呼吸属性に関する情報を担う出力信号に基づき決定される。

睡眠をモニターするシステムが知られている。睡眠をモニターする一般的なシステムは、睡眠中のユーザの頭に装着される脳波（ＥＥＧ）キャップを含む。ＥＥＧキャップはユーザの快適性レベルを低下させ、睡眠を妨げることがある。睡眠中の感覚的刺激が知られている。睡眠中の感覚的刺激は、ＥＥＧ信号を基準として用いて、クローズドループ方式で印加されることが多い。

従って、本開示の一以上の態様は、被験者の睡眠をエンハンス（ｅｎｈａｎｃｅ）するように感覚的刺激を提供するように構成されたシステムに関する。本システムは、一以上の感覚的刺激器、一以上のセンサ、及び一以上のプロセッサを有する。一以上の感覚的刺激器は、前記被験者に感覚的刺激を提供するように構成される。一以上のセンサは、睡眠中に前記被験者の心臓属性及び呼吸属性とのうち一方または両方に関する情報を担う出力信号を生成するように構成される。一以上のプロセッサは、コンピュータプログラムコンポーネントを実行するように構成される。コンピュータプログラムコンポーネントは、パラメータコンポーネント、ニューラルコンポーネント、及び制御コンポーネントを含む。前記被験者の心臓パラメータと呼吸パラメータのうち一方または両方を決定するように構成されたパラメータコンポーネントである。かかる決定は前記一以上のセンサからの生成された出力信号に基づく。ニューラルコンポーネントは、前記パラメータコンポーネントによる決定に基づき、前記被験者が目標神経活動レベルを生成したか決定するように構成される。制御コンポーネントは、前記感覚的刺激を供給するように前記一以上の感覚的刺激器を制御して、前記被験者の睡眠をエンハンス（ｅｎｈａｎｃｅ）するように構成される。制御コンポーネントの動作は前記ニューラルコンポーネントによる決定に基づく。幾つかの実施形態では、除波活動の大きさ、強さ、マグニチュード、パワー及び／又はレベルは、０．５−４．０Ｈｚ帯域における被験者の神経活動レベルに対応する。

本開示のさらに他の一態様は、睡眠中に被験者の睡眠及び／又は除波活動をエンハンス（ｅｎｈａｎｃｅ）する感覚的刺激を提供する方法に関する。該方法は、睡眠中に前記被験者の心臓属性及び呼吸属性とのうち一方または両方に関する情報を担う出力信号を生成するステップと、生成された出力信号に基づき、前記被験者の心臓パラメータと呼吸パラメータとのうち一方または両方を決定するステップと、前記心臓パラメータと前記呼吸パラメータとのうち一方または両方の決定に基づいて、前記被験者が目標神経活動レベルを生成したか決定するステップと、被験者が（ある周波数帯域において）目標神経活動レベルを生成したかの決定に基づいて、感覚的刺激を与えるように一以上の感覚的刺激器を制御し、被験者の睡眠及び／又は除波活動をエンハンスするステップと、を有する。

本開示のさらに他の一態様は、睡眠中に被験者の睡眠及び／又は除波活動をエンハンスする感覚的刺激を提供するように構成されたシステムに関する。本システムは、前記被験者に感覚的刺激を提供する手段と、睡眠中に前記被験者の心臓属性及び呼吸属性とのうち一方または両方に関する情報を担う出力信号を生成する手段と、生成された出力信号に基づき、前記被験者の心臓パラメータと呼吸パラメータとのうち一方または両方を決定する第１の手段と、前記決定する第１の手段による決定に基づいて前記被験者が目標神経活動レベルを生成したか決定する第２の手段と、前記第２の手段による決定に基づいて、前記被験者の睡眠及び／又は除波活動をエンハンスするように、前記被験者に感覚的刺激を提供する手段を制御する手段とを有する。

本開示の上記の目的、機能、及び特徴と、動作方法と、関連構成要素の機能と、パーツの組み合わせと、生産の経済性とは、本出願の出願書類を構成する、添付した図面を参照して以下の説明と特許請求の範囲を検討すれば明らかになるだろう。図面中、対応するパーツには同じ参照数字を付した。しかし、言うまでもないが、図面は例示と説明を目的としたものであり、本開示を限定することを意図したものではない。

現在の睡眠セッション中に被験者の心拍数及び／又は血液量に関する情報を担う、一以上のセンサにより生成される出力信号に基づき、被験者の現在の睡眠セッションを管理するように構成されたシステムを示す模式図である。 ヒプノグラム（ｈｙｐｎｏｇｒａｍ）とＥＥＧ信号とを示す図である。 被験者の手首に装着するように構成された光センサを示す図である。 被験者から離れて設置され、被験者の身体の皮膚の一領域に向けられたカメラを示す図である。 被験者の心拍数に対応する高周波変動を示す図である。 ０．０４−０．３０Ｈｚの範囲のセンサからの出力信号と、ＥＥＧとから決定された睡眠段階の比較の一例を示す図である。 心拍数の経時的変動性が一般的に睡眠段階の経時的変化に相関しており、睡眠段階コンポーネントが、決定された心拍数の変動性に基づいて被験者の現在の睡眠段階を決定し得ることを示す図である。 管理システムで被験者の現在の睡眠セッションを管理する方法を示す図である。

ここで、単数を示す「１つの」及び「前記」との記載は、別段の記載がなければ、複数の場合も含む。ここで、２つ以上のパーツやコンポーネントが「結合」しているという記載は、リンクが生じる限り、その２つ以上のパーツが、直接的に、または間接的に、すなわちその間にある１つ以上のパーツやコンポーネントを介して、つながっていること、または協働することを意味する。ここで、「直接結合」とは、２つの要素が互いに直接接触していることを意味する。ここで、「固定結合」または「固定」とは、２つのコンポーネントが互いに一定の方向を維持しつつ一体として動くように結合していることを意味する。

ここで、「単一の」とは、コンポーネントが１つのものとして作られていることを意味する。すなわち、別々に作られてから１つに結合されたものを含むコンポーネントは、「単一の」コンポーネントやボディではない。ここで、２つ以上のパーツやコンポーネントが互いに「係合」しているというのは、その２つ以上のパーツが、直接的に、またはその間にある１つ以上のパーツや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、「数」とは、１または１より大きい（すなわち、複数を表す）整数を意味する。

本明細書において、上、下、左、右、上の方、下の方、前、後などの方向を示す言葉は、図面に示したエレメントの方向を指すものであり、特許請求の範囲に明示的に記載しない限り、当該特許請求の範囲を限定するものではない。

図１は、被験者１２に感覚的刺激を与えるように構成されたシステム１０を示す模式図である。感覚的刺激は、例えば睡眠回復力（ｒｅｓｔｏｒａｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｏｆ ｓｌｅｅｐ）をエンハンスすることにより、被験者１２の睡眠をエンハンスできる。幾つかの実施形態では、システム１０は睡眠中の被験者の除波活動（ＳＷＡ）をエンハンスするように構成されていてもよい。幾つかの実施形態では、システム１０は、感覚的刺激器１６、センサ１８、プロセッサ２０、電子的ストレージ２２、ユーザインターフェース２４、及び／又はその他のコンポーネントのうち一以上を含んでもよい。心肺信号はＥＥＧにより提供される情報に近い神経活動の相関を提供し得る。感覚的刺激を与えるタイミングは神経活動の（推定された）レベルに基づいても良い。

幾つかの実施形態では、システム１０は、（被験者１２の一以上の心臓属性及び／又は一以上の呼吸属性に基づき）睡眠段階を検出し、かかる検出結果を感覚的刺激の提供のベースとして用いる。幾つかの実施形態では、代替的に、及び／又は同時に、システム１０は、除波睡眠を検出及び／又は決定し、それに基づいて感覚的刺激を提供し、例えば現在の睡眠段階を決定しなくてもよいように構成されていてもよい。幾つかの実施形態では、代替的に、及び／又は同時に、システム１０は、被験者１２の自律神経系の状態を検出及び／又は決定し、それに基づいて感覚的刺激を提供し、例えば被験者１２の現在の神経活動レベルを決定しなくてもよいように構成されていてもよい。

システム１０は、例えば睡眠中に、被験者１２の神経活動のレベルを決定するように構成されている。神経活動のレベルは、一以上の心臓パラメータ及び／又は一以上の呼吸パラメータに基づいて決定されてもよい。これらのパラメータは一以上のセンサ１８により生成される出力信号に基づいても良い。システム１０は、被験者１２の心臓属性及び呼吸属性のうち一方又は両方に関する情報を担う、及び／又は現在の睡眠セッション中のその他の情報を担う、センサ１８により生成される出力信号に基づいて、感覚的刺激（例えば、音響刺激）を与えるように構成されている。システム１０は、睡眠中の感覚的刺激を与えることにより、被験者１２の除波活動が誘起及び／又はエンハンスされるように構成されている。感覚的刺激のデリバリー（ｄｅｌｉｖｅｒｙ）は、除波活動に関連する睡眠段階に対応するように時間調整されてもよい。

「除波睡眠（ｓｌｏｗ ｗａｖｅ ｓｌｅｅｐ）」との用語は、ある周波数帯域（例えば、０．５−４Ｈｚ）における神経活動の大きさ、強さ、マグニチュード、パワー、及び／又はレベルが、神経活動の目標レベル以下である、被験者の睡眠を言う。神経活動は、脳波計（ＥＥＧ）などにより観察してもよい。 図２は、ヒプノグラム（ｈｙｐｎｏｇｒａｍ）２００とＥＥＧ信号２０２とを示す図である。ヒプノグラム２００は被験者の睡眠セッションの睡眠段階２０４の経時的変化を示す。睡眠段階は、覚醒（Ｗ）、急速眼球運動（Ｒ）、及び／又は非急速眼球運動段階Ｎ１、段階Ｎ２、または段階Ｎ３の睡眠を含み得る。幾つかの実施形態では、除波睡眠及び／又は除波活動は段階Ｎ３睡眠に対応してもよい。幾つかの実施形態では、段階Ｎ２及び／又は段階Ｎ３睡眠は除波睡眠であってもよく、及び／又は対応除波活動に対応してもよい。図２に示した非限定的例では、音響刺激２０８は除波睡眠２１０の（十分長い）期間内に時間調整（ｔｉｍｅ）される。幾つかの実施形態では、除波（ｓｌｏｗ ｗａｖｅｓ）は、例えば、Ｎ３期間全体を通してあるものではないが、除波はＮ３内にあることがほとんどである。除波は、例えば、（それほどではないにせよ）Ｎ２内にあってもよい。ＥＥＧ信号は、一般的に、睡眠中の被験者が装着しているヘッドセットにより生成される。睡眠中に頭にＥＥＧモニタリングシステムを装着していると、じゃまであり、被験者の睡眠を妨げるかも知れない。ここに説明するシステムは、睡眠中のヘッドセット装着及び／又はＥＥＧモニタリングシステムの使用の必要性を軽減し得る。

幾つかの実施形態では、他の周波数帯域（例えば、１５−３０Ｈｚのベータ帯域、１１−１５Ｈｚのスピンドル帯域など）における神経活動の大きさ、強さ、マグニチュード、パワー、及び／又はレベルは、システム１０により利用されてもよい。幾つかの実施形態では、例えばニューラルコンポーネント３０により、二以上の帯域間の比率を用いても良い。

図１に戻り、感覚的刺激器１６は感覚的刺激を被験者１２に与えるように構成されている。感覚的刺激器１６は、睡眠セッション前に、睡眠セッション中に、及び／又はその他の時に、被験者１２に感覚的刺激を与えるように構成されている。例えば、感覚的刺激器１６は、現在の睡眠セッションの除波睡眠中に被験者１２に感覚的刺激を与えるように構成されてもよい。感覚的刺激器１６は、現在の睡眠セッション中に被験者１２に感覚的刺激を与え、被験者１２に除波活動を誘起、エンハンス、及び／又は調整するように構成されてもよい。幾つかの実施形態では、感覚的刺激器１６は、調整が被験者１２における除波活動の増加、減少、及び／又はその他の調整を含み得る。

幾つかの実施形態では、感覚的刺激器１６は、非侵襲的脳刺激及び／又はその他の方法により、除波活動を誘起及び／又は調整するように構成されていてもよい。感覚的刺激器１６は、感覚的刺激を用いて非侵襲的脳刺激により除波活動を誘起、エンハンス、及び／又は調整するように構成されていてもよい。感覚的刺激は、香り、音、視覚的刺激、接触、味、及び／又はその他の刺激を含んでもよい。例えば、感覚的刺激器１６は、被験者１２の音響刺激により除波活動（ｓｌｏｗ ｗａｖｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ）を誘起、エンハンス、及び／又は調整するように構成されていてもよい。感覚的刺激器１６の例は、音楽プレーヤ、トーンジェネレータ、複数の電極の集まり、振動刺激を送る装置（体知覚刺激としても知られている）、磁場を発生して大脳皮質を刺激するコイル、光発生器、芳香ディスペンサ、及び／又はその他のデバイスのうち一以上を含んでもよい。幾つかの実施形態では、感覚的刺激器１６、センサ１８、及び／又はシステム１０のその他のコンポーネントは、１つのデバイスに集積され得る。例えば、感覚的刺激器１６は、センサ１８を含む、睡眠中に被験者１２が装着するリストバンドに組み込まれていてもよい。幾つかの実施形態では、感覚的刺激器１６は、被験者１２の手首に振動刺激を伝える（ｄｅｌｉｖｅｒ）するように構成されていてもよい。システム１０の感覚的刺激器の数は図示したものに限定されない。

センサ１８は、例えば、睡眠中に、被験者１２の一以上の心臓属性及び／又は一以上の呼吸属性に関する情報を担う出力信号を生成するように構成されている。システム１０のセンサの数は図示したものに限定されない。例えば、システム１０は複数のセンサ１８を含み得る。システム１０は異なるタイプのセンサ１８を含み得る。センサ１８は、（例えば、光電脈波記録法を用いる）光センサ、（例えば、加速度計、ピエゾ電気センサ、及び／又は例えばマットレス中またはその下にインストールされたひずみゲージに基づく）バリストカルジオグラフィーセンサ、ドップラーレーダ、（耳内）電極、（赤外線）カメラ、及び／又はその他のセンサを含んでいても良い。幾つかの実施形態では、センサ１８は耳内光電脈波センサを含み得る。

心臓属性は心拍数、心拍間隔（ＩＢＩ）、及び／又はセンサ１８により生成される出力信号に関する心臓属性などのその他の心臓属性を含み得る。呼吸属性は呼吸数／頻度、呼吸努力、呼吸タイミング、及び／又はセンサ１８により生成される出力信号に関する呼吸属性などのその他の呼吸属性を含み得る。

幾つかの実施形態では、センサ１８は、睡眠がセンサ１８により生じる不快感により中断されないように、睡眠中の被験者の快適さを維持するように構成されてもよい。センサ１８は、（図３に示した）光センサ４０、（図４に示した）カメラ５０、加速度計、及び／又はその他のセンサであって被験者１２の動き及び／又はその他の特徴を測定するように構成されたものを含んでいても良い。センサ１８は、被験者１２の四肢に担われる（例えば、装着される）、被験者１２から離れて配置されるように構成されてもよく、及び／又はその他の方法で構成されてもよい。センサ１８は、情報を間接的に担う出力信号を生成する一以上のセンサを有しても良い。センサ１８は、被験者１２の動き、被験者１２の呼吸、及び／又は被験者１２のその他の特徴に関する情報を担う出力信号を生成してもよい。例えば、センサ１８は、アクティグラフ信号を用いて睡眠を分析できるように、加速度計を含んでもよい。加速度計は、１つのデバイスとしてセンサ１８と集積されてもよく、及び／又はシステム１０のスタンドアロンコンポーネントであるように構成されてもよい。幾つかの実施形態では、加速度計は、例えば、被験者１２が装着するブレスレット及び／又はリストバンドに集積されてもよい。

非限定的な例として、図３はセンサ１８の一実施形態を示し、センサ１８は光センサ４０を含み、被験者１２の手首３００に装着されるように構成されている。図３に示したように、光センサ４０は、光源４２、フォトダイオードアセンブリ４４、及び／又はその他のコンポーネントを含む。幾つかの実施形態では、光源４２及び／又はフォトダイオードアセンブリ４４は、被験者１２の四肢に結合した、及び／又は被験者１２の四肢の周りに装着した柔軟な材料のバンドに結合した、及び／又は接着剤で被験者１２の四肢に取り外し可能に結合した、及び／又はその他のメカニズムで被験者１２の四肢に担われたハウジング（例えば、ケース３０２）により収容されていてもよい。光源４２からの光３０４は、血管３０６内の血液により散乱及び／又は吸収されてもよい。フォトダイオードアセンブリ４４は、手首３００の血管３０６中の血液により吸収されなかった光源４２からの光の量を示す出力信号を生成してもよい。

幾つかの実施形態では、光センサ４０は、被験者１２の四肢が腕、脚、手首、指、くるぶし、つま先及び／又は被験者１２のその他の四肢を含むように構成されている。幾つかの実施形態では、光センサ４０は、被験者１２の四肢とリモートに結合するように構成されたクランプ及び／又はその他のデバイスに組み込まれても良い。光センサ４０は、例えば、睡眠セッション中を通して、被験者１２の皮膚に面する一に留まるように構成されてもよい。幾つかの実施形態では、光センサ４０は、出力信号が無線で送信されるように構成されていてもよい。

光源４２は被験者１２の四肢の皮膚の一領域に光を当てるように構成されている。幾つかの実施形態では、光源４２は発光ダイオード（ＬＥＤ）であってもよい。ＬＥＤは単色光を放射する。幾つかの実施形態では、単色光は緑色である。幾つかの実施形態では、単色光は緑色以外の色である。幾つかの実施形態では、光は単色光ではない。放射された光の少なくとも一部は、皮膚の一領域の血管３０６中の血液により、散乱及び／又は吸収されてもよい。フォトダイオードアセンブリ４４は、皮膚の一領域にある血管中の血液により吸収されなかった、光源からの光３０４の量を示す出力信号を生成するように構成されている。吸収されない光３０４の量は、心臓属性、及び／又は呼吸属性、及び／又は被験者１２のその他の特徴に関する。非限定的例として、被験者１２の心臓が拍動する時、皮膚にある血管の血液量が変化し（他の電気生理学的変化も生じ）、フォトダイオード４４からの出力信号はこの変化または多かれ少なかれ吸収された光を示すその他の変化を反映する。

図４に示したように、カメラ５０は、被験者１２から距離４００のところに、被験者１２の身体の皮膚の一領域に向けられて配置されるように構成される。幾つかの実施形態では、被験者１２の身体の皮膚の一領域は被験者１２の顔である。幾つかの実施形態では、例えば、被験者がベッド４０２で寝ている間に、カメラ５０は被験者１２に向けられても良い。カメラ５０は、カメラが向けられた被験者１２の身体の一領域にある皮膚の色の変化に関する出力信号を生成するように構成されている。皮膚の色は、被験者１２の一以上の生理的属性、及び／又は被験者１２のその他の特徴に関しても良い。例えば、皮膚の色の変化は、例えば、モニターされる領域にある血管中の血液量の変化を示し得る。幾つかの実施形態では、カメラ５０はバイタルサインカメラであってもよい。幾つかの実施形態では、カメラ５０は、被験者１２及び／又はその他のユーザに関連するモバイルデバイスのカメラであってもよい。幾つかの実施形態では、カメラ５０は、赤外光を利用して、皮膚の色の変化に関する出力信号を生成してもよい。赤外光を用いて、ユーザが睡眠セッション中に目覚める可能性を低減できる。幾つかの実施形態では、赤外光源はベッドの隣に置かれ、ユーザの身体を照明し、カメラが受け取る信号を強化し得る。幾つかの実施形態では、カメラ５０からの出力信号が無線で及び／又は有線で送信されるようにシステム１０は構成されてもよい。

図１に戻り、センサ１８は被験者１２の四肢により担われるところにある、または被験者１２から一定の距離にあると説明したが、これは限定を意図したものではない。センサ１８は、複数のロケーションに配置された一以上の異なるタイプのセンサを含んでもよい。例えば、複数のセンサ１８は被験者１２の複数の手足に設けられてもよい。光センサは被験者１２の四肢に設けられ、カメラは被験者１２からある距離に設けられる。幾つかの実施形態では、複数のカメラが被験者１２から複数の距離に設けられても良い。

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ように構成されている。そのため、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／又は電子的に情報を処理するその他のメカニズムのうち１つ以上を含み得る。図１においてプロセッサ２０は１つのものとして示したが、これは例示のみを目的としたものである。ある実施形態では、プロセッサ２０は複数の処理ユニットを含んでいてもよい。これらの処理ユニットは、物理的に、同じ装置（例えば、感覚的刺激器１６）に配置されてもよい。プロセッサ２０は、協調して動作する複数の装置の処理機能を表すものであってもよい。

図１に示したように、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ように構成されている。一以上のコンピュータプログラムコンポーネントは、パラメータコンポーネント３０、ニューラルコンポーネント３２、制御コンポーネント３４、睡眠段階コンポーネント３６、覚醒コンポーネント３８、及び／又はその他のコンポーネントを含んでもよい。プロセッサ２０は、ソフトウェアで、ハードウェアで、ファームウェアで、ソフトウェア、ハードウェア、及び／又はファームウェアの組み合わせで、及び／又はプロセッサ２０に処理機能を設定するその他のメカニズムで、コンポーネント３０−３８を実行するように構成されていてもよい。
言うまでもなく、コンポーネント３０−３８は図１において１つの処理ユニット中に共に配置されているものとして示したが、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、１つ以上のコンポーネント３０−３８は、他のコンポーネントから離れて配置されてもよい。下記の異なるコンポーネント３０−３８により提供される機能の説明は、例示を目的としたものであり、限定を意図したものではなく、コンポーネント３０−３８のうちどれかが提供する機能が、説明するものよりも多くても少なくてもよい。例えば、コンポーネント３０−３８のうちの一以上を無くし、その機能の一部または全部を他のコンポーネント３０−３８に設けてもよい。他の一例として、プロセッサ２０は、コンポーネント３０−３８のうちの１つに属する機能の一部又は全部を実行する１つ以上の追加的コンポーネントを実行するように構成できる。

パラメータコンポーネント３０、ニューラルコンポーネント３２、睡眠状態コンポーネント３６、及び／又は覚醒コンポーネント３８による決定は、近似、推定、確率、及び／又はその他の決定方法を含んでいてもよい。ここで、「決定」との用語は、「測定、分析、処理、近似、推定、及び／又はその他の決定」を意味すると解釈してもよい。

パラメータコンポーネント３０は、一以上の心臓パラメータ及び／又は一以上の呼吸パラメータを決定するように構成されている。パラメータコンポーネント３０による決定は、センサ１８からの出力信号に基づいても良い。ここに説明した心臓及び呼吸パラメータは、睡眠段階を弁別するのに有用であると実験的に分かっている。非限定的な例により、幾つかの実験では、確認に（２クラスベイジアン）線形弁別分類器（（２−ｃｌａｓｓ Ｂａｙｅｓｉａｎ） ｌｉｎｅａｒ ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｎｔ ｃｌａｓｓｉｆｉｅｒ）を用いた。あるいは、及び／又は同時に、ここに説明した心臓及び呼吸パラメータは、（例えば、神経活動を直接的に測定しなくても）（除波）神経活動の異なるレベル／強さを弁別するのに有用であることが実験的に分かっている。或いは、及び／又は同時に、ここに説明した心臓及び呼吸パラメータは、異なる自律神経段階を弁別するのに有用であると実験的に分かっている。これらのパラメータの弁別力（例えば、感度、特異性、及び／又は精度）は組み合わせにより向上し得る。幾つかの実施形態では、弁別力は、各属性／パラメータに対して、標準平均差（ＳＭＤ）に基づき、絶対標準平均距離（ＡＳＭＤ）により表され得る。ＳＭＤは変動性に対するクラス間の差異を表す。

一以上の心臓パラメータに含まれ得るものは、心拍間隔（ＩＢＩ）、心拍数、血液量、ＲＲインターバル系列のウィンドウ化されトレンド除去されたゆらぎ分析（ＤＦＡ）係数、ＲＲインターバルの平均絶対偏差、ＲＲインターバルの標準偏差、ＲＲインターバル時間系列のサンプルエントロピー、ＲＲインターバルの値範囲、（周波数領域における）呼吸周波数における心拍変動性（ＨＲＶ）スペクトルのパワー、低周波ＨＲＶパワー、呼吸努力振幅ピークの近似エントロピー、ＨＲＶパワーの高低比率、ＨＲＶのＨＦパワーのモジュール、高周波ＨＲＶパワー、全時間スケールにおけるＤＦＡのスケーリング指数、超低周波ＨＲＶパワー、（ＩＢＩのみを用いた）呼吸周波数とＲＲインターバルの間の位相調整などのパラメータである。心拍数（ｐｕｌｓｅ ｒａｔｅ ｍｅｔｒｉｃ）は心拍変動性（ＨＲＶ）及び／又はその他の心拍数に関してもよい。心拍変動性（ｈｅａｒｔ ｒａｔｅ ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ）は、心拍間の時間の変動として定義され得る。血液量は、約０．０４−０．３０Ｈｚ範囲の血液量の低周波数変化、及び／又はその他の血液量などに関しても良い。

一以上の呼吸パラメータに含まれるのは、標準メジアントラフ呼吸振幅（ｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄ ｍｅｄｉａｎ ｔｒｏｕｇｈ ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）、標準平均トラフ呼吸振幅（ｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄ ｍｅａｎ ｔｒｏｕｇｈ ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）、スライディングウィンドウによる呼吸周波数の標準偏差、呼吸努力トラフ振幅の近似エントロピー、平均呼吸間相関、呼吸努力の高低周波数帯域パワー間の比率、呼吸努力の高周波数帯域パワー、及び／又はその他の呼吸パラメータを含み得る。呼吸トラフを用いるパラメータの場合、幾つかの実施形態では、替わりに呼吸ピークを用いても良く、その逆でもよい。幾つかの実施形態では、呼吸パラメータは、呼吸トラフと呼吸ピークの両方に関する情報を用いても、その情報に基づいてもよい。

幾つかの実施形態では、パラメータコンポーネント３０は、少なくとも１つの心臓属性及び少なくとも１つの呼吸属性の両方に基づいてパラメータを決定するように構成されていてもよい。例えば、決定されるパラメータは、ＲＲインターバル及び呼吸努力間の位相調整を含み得る。心臓及び／又は呼吸パラメータの組み合わせ及び／又は変換（合計、統計的操作、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、及び／又はこれらの組み合わせ）は、本開示の範囲内にあると考えられる。

幾つかの実施形態では、パラメータコンポーネント３０は、生成された出力信号に基づき一以上の覚醒値（ａｒｏｕｓａｌ ｍｅｔｒｉｃｓ）を決定するように構成されていてもよい。覚醒値は、被験者１２の覚醒状態のレベル及び／又は被験者１２がすぐに起きる可能性を示す。

幾つかの実施形態では、パラメータコンポーネント３０は、生成された出力信号に基づき一以上の自律神経パラメータ（ａｕｔｏｎｏｍｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）を決定するように構成されていてもよい。自律神経パラメータは、被験者１２の現在の（推定及び／又は決定された）自律神経状態を示しても良く、及び／又は神経活動のレベルを示しても、そのレベルに対応してもよい。

図５は、（図１に示した）センサ１８から出力信号５００の一例を示す。出力信号５００の特徴（例えば、周波数、振幅、ベースライン変動、ピークツーピーク時間など）は、（図１に示した）パラメータコンポーネントにより用いられ、一以上の心臓パラメータ及び／又はその他の情報を決定する。出力信号５００は、例えば、光センサ４０（図３に示した）、カメラ５０（図４に示した）、及び／又はその他のセンサにより生成され、血液量の変化を表す信号を示す。出力信号５００の信号強度５０２は経時的に変化する５０４。信号５００のピーク５０６は、この例ではほぼ毎秒現れ、被験者（例えば、被験者１２）の心拍を表し得る。パラメータコンポーネント３０は、例えば、ピーク５０６に基づき心拍変動性を決定できる。

図１を参照して、ニューラルコンポーネント３２は、被験者１２がパラメータコンポーネント３０による一以上の決定に基づき神経活動の目標レベルを生成するか、決定するように構成されている。神経活動の目標レベルの選択は、その目標レベルより大きい大きさ、強さ、マグニチュード、パワー、又はレベルが除波睡眠であると考えるには不適当であると見なされ、その目標レベル以下の大きさ、強さ、マグニチュード、パワー、又はレベルが除波睡眠であると考えるのは適当であると見なされるように、行われる。幾つかの実施形態では、ニューラルコンポーネント３２による決定は、被験者１２の除波活動の強さを推定することにより行われる。推定精度は、パラメータコンポーネント３０により決定された、複数の異なる心臓パラメータ及び／又は呼吸パラメータを共に用いることにより、エンハンスし得る。幾つかの実施形態では、ニューラルコンポーネント３２は、パラメータコンポーネント３０による一以上の決定に基づいて、被験者の神経状態を検出するように構成されている。

幾つかの実施形態では、ニューラルコンポーネント３２による決定は、一以上の自律神経パラメータに基づいてもよい。

覚醒コンポーネント３８は、被験者１２の覚醒を検出し、及び／又は被験者１２の覚醒状態のレベルを示す覚醒値（ａｒｏｕｓａｌ ｍｅｔｒｉｃ）を決定するように構成されている。例えば、覚醒は一以上の覚醒値に基づいて検出してもよい。非限定的例によると、覚醒値は被験者１２の動きに基づき決定されてもよい。被験者１２の動きは、センサ１８からの心臓信号中の高周波ノイズ、カメラ５０により決定される被験者１２の動き、加速度計により決定される被験者１２の動き、及び／又はその他の情報に基づき決定され得る。あるいは、及び／又は同時に、覚醒値は大脳皮質の覚醒に基づき決定してもよい。大脳皮質の覚醒は、例えば、ＲＲインターバルを用いて決定され得る。幾つかの実施形態では、覚醒コンポーネント３８は、被験者１２による覚醒の可能性（ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）を決定するように構成されていてもよい。幾つかの実施形態では、覚醒コンポーネント３８は、被験者１２の覚醒レベル及び／又は程度を決定するように構成されていてもよい。幾つかの実施形態では、覚醒値は、例えば、ニューラルコンポーネント３０により、神経状態の検出に基づいても良い。システム１０の他のコンポーネントは、覚醒コンポーネント３８による検出及び／又は決定を用いても、それに基づいてもよい。

図１に戻り、睡眠段階コンポーネント３６は、心臓パラメータ、呼吸パラメータ、センサ１８からの出力信号、及び／又はその他の情報に基づいて、被験者１２の現在の睡眠状態を決定するように構成されていてもよい。幾つかの実施形態は、現在の睡眠状態に関する知識を必要としない。上記の通り、被験者１２の現在の睡眠段階は、覚醒状態、レム睡眠、段階Ｎ１、段階Ｎ２、及び／又は段階Ｎ３睡眠のうち一以上に対応してもよい。睡眠段階コンポーネント３６は、被験者１２が現在、除波睡眠中であるか決定するように構成されている。幾つかの実施形態では、除波睡眠及び／又は除波活動は段階Ｎ３睡眠に対応してもよい。幾つかの実施形態では、段階Ｎ２及び／又は段階Ｎ３睡眠は除波睡眠であってもよく、及び／又は対応除波活動に対応してもよい。非限定的例により、被験者１２がより深い睡眠状態に入るにつれて、被験者の心拍数及び／又は心拍数値は対応した減少を示してもよい。睡眠状態コンポーネント３６は、心拍数の減少に基づき、現在の睡眠段階を決定するように構成されていてもよい。システム１０は、睡眠状態コンポーネント３６を含むがこれに限定されない一以上のコンポーネントによる決定に基づいて感覚的刺激の供給を制御してもよい。

被験者１２の副交感神経系は、身体が休んでいる時に生じる調整活動を受け持つ。睡眠中の副交感神経系の振る舞いは、覚醒中の副交感神経系の振る舞いとは異なる。睡眠中の意識レベルは脳内の進行中のプロセスとの干渉はより小さいからである。睡眠中、低周波数振動の強さは覚醒状態と比較して弱くなり、低周波数振動の強さがＮ３睡眠段階で最低になる。睡眠状態コンポーネント３６は、低周波数振動の強さの減少に基づき、現在の睡眠段階を決定するように構成されていてもよい。

例えば、図５は、被験者（例えば、被験者１２）の心拍数に対応して約１Ｈｚの周波数の出力信号５００の強さにおける高周波ピーク５０６ツーピーク５０６振動を示す。ピーク５１０（後続のピーク５１０は図５には図示されていない）により示された０．０４−０．３Ｈｚ範囲における低周波数振動が高周波振動にスーパーインポーズされている。低周波数振動は副交感神経系の活動に関連している。睡眠段階コンポーネント３６（図１）は、個別の睡眠段階の低周波数振動の強さの違いに部分的に基づいて、被験者が現在除波睡眠にあるか決定できる。

図６Ａは、被験者について、ＥＥＧ６００により決定された睡眠段階と、血液量（ｂｌｏｏｄ ｖｏｌｕｍｅ ｍｅｔｒｉｃ）６０２（例えば、０．０４−０．３０Ｈｚ範囲の光センサ４０の出力信号に基づくもの）により決定された睡眠段階との比較を示す。ＥＥＧ６００により決定された睡眠段階の経時的変化６０４と、血液量の経時的変化６０６とは、概して互いに相関している。睡眠状態の経時的変動６０４と経時的血液量６０６との一般的な相関は、血液量の低周波数振動が被験者の睡眠段階に関係し、決定された血液量及び／又はセンサ１８からの出力信号に基づいて睡眠段階コンポーネント３６（図１に示した）が被験者１２の現在の睡眠段階を決定できることを示す。

同様に、図６Ｂは、心拍数の経時的変動性（脈拍数）６２０が一般的に睡眠段階の経時的変化６３０に相関しており、睡眠段階コンポーネント３６（図１に示した）が、決定された心拍数の変動性に基づいて被験者１２の現在の睡眠段階を決定し得ることを示す。心拍の経時的変動性６２０はパラメータコンポーネント３０により決定されてもよい。睡眠段階の経時的変動性６３０は、例えば、心電計（ＥＣＧ）信号により担われる心拍の変動性情報を用いて、ＥＥＧにより決定してもよい。

制御コンポーネント３４は、例えば、システム１０の一以上の他のコンポーネントによる一以上の決定及び／又は検出に基づき、一以上の感覚的刺激器を制御して、被験者に感覚的刺激を提供し、被験者の除波活動を誘起、エンハンス、及び／又は調整するように構成されている。例えば、制御コンポーネント３４は、ニューラルコンポーネント３２及び／又は覚醒コンポーネント３８による決定に基づいて動作してもよい。例えば、制御コンポーネント３４は、被験者１２が除波睡眠（例えば、Ｎ３段階）にあるとの決定された時に、動作してもよい。幾つかの実施形態では、除波活動を調整するステップは、除波活動をエンハンスするステップを含んでもよい。幾つかの実施形態では、一以上の感覚的刺激器を制御して、被験者に感覚的刺激を提供し、睡眠除波（ｓｌｅｅｐ ｓｌｏｗ ｗａｖｅｓ）を誘起する。幾つかの実施形態では、誘起される睡眠除波の現れは、除波活動（ｓｌｏｗ ｗａｖｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ）により測定されてもよい。

幾つかの実施形態では、制御コンポーネント３４は感覚的刺激のデリバリー（ｄｅｌｉｖｅｒｙ）のタイミングを決定してもよい。幾つかの実施形態では、感覚的刺激のデリバリーのタイミングは、例えば、被験者１２が現在除波睡眠及び／又は目標神経活動レベルにあるとの決定に対応してもよい。例えば、被験者１２が現在睡眠段階Ｎ３にあると決定した後の所定時間後に、被験者１２に音響刺激が与えられる（ｄｅｌｉｖｅｒ）ように、制御コンポーネント３４が感覚的刺激のデリバリー（ｄｅｌｉｖｅｒｙ）のタイミングを決定するように構成されていてもよい。決定されるタイミングが除波活動に関連する睡眠段階に対応するように、感覚的刺激のデリバリーのタイミングを決定するように、制御コンポーネント３４が構成されてもよい。ある睡眠段階における除波誘起及び／又は調整の可能性は、他の睡眠段階におけるより比較的高く、ユーザは感覚的刺激及び／又はその他の理由により起きる可能性が低いからである。幾つかの実施形態において、制御コンポーネント３４は、例えば、被験者１２が起きることを示す、パラメータコンポーネント３０により決定された覚醒値に応じて、感覚的刺激器１６を制御して、被験者１２に対する感覚的刺激の提供をやめるように構成されていてもよい。

幾つかの実施形態では、制御コンポーネント３４は、フィードバック方式で検出を用いて動作するように構成されてもよい。 幾つかの実施形態では、制御コンポーネント３４は、アダプティブ方式で検出を用いて動作するように構成されてもよい。例えば、より大きな覚醒が検出され、及び／又は覚醒の可能性が高くなるにつれ、感覚的刺激は低減されてもよい。例えば、より小さな覚醒が検出され、及び／又は覚醒の可能性が低くなるにつれ、感覚的刺激は大きくされてもよい。幾つかの実施形態において、制御コンポーネント３４は、感覚的刺激及び覚醒に関して患者特有の特徴を（アダプティブに）学習するように構成されてもよい。例えば、ある患者はあるタイプ及び／又は特徴を有する感覚的刺激に敏感であり、他のタイプ及び／又は特徴を有する感覚的刺激にはそれほど敏感ではないかもしれない。異なるタイプ及び／又は特徴は、異なる音声、異なる振幅や強さ、刺激に使われる音声の異なる周波数などに対応していてもよい。覚醒情報、例えば、被験者を目覚めさせる感覚的刺激のタイプ及び／又は特徴の閾値は患者特有であってもよい。例えば、ある被験者はあるタイプの視覚的刺激に敏感であり得る。かかる場合には、制御コンポーネント３４は、（例えば、あるタイプの視覚的刺激を減らし及び／又は回避することにより）その被験者に対し、提供される感覚的刺激を適宜調節するように構成されてもよい。

幾つかの実施形態では、制御コンポーネント３４は、現在の睡眠セッション中に被験者１２の除波活動を調節するように感覚的刺激器１６を制御するように構成されてもよい。被験者１２の除波活動を調整するステップは、被験者１２が現在の睡眠セッション中に眠っている間に、感覚的刺激器１６を制御して、睡眠中の被験者１２の除波活動を増大及び／又は減少するステップを含んでいても良い。幾つかの実施形態において、制御コンポーネント３４は、例えばフィードバック方式で感覚的刺激器１６を制御して、感覚的刺激が被験者１２を目覚めさせないように、現在の睡眠セッション中に感覚的刺激を提供してもよい。例えば、制御コンポーネント３４は、感覚的刺激器１６を制御して、低強度レベルで感覚的刺激を提供してもよい。

幾つかの実施形態では、制御コンポーネント３４は、被験者１２の現在の睡眠セッションに関する情報を、電子的ストレージ２２に格納させてもよい。現在の睡眠セッションに関連する情報には、睡眠圧力、除波活動誘起及び／又は調整、刺激の強さレベル、睡眠段階の移行、タイミング情報、一以上の心臓及び／又は呼吸パラメータに関する情報、及び／又はその他の情報が含まれてもよい。

電子的ストレージ２２は、情報を電子的に格納する電子的ストレージメディアを含む。電子的ストレージ２２の電子的ストレージメディアは、システム１０に組み込まれた（すなわち、実質的に取り外しできない）システムストレージと、ポート（例えば、ＵＳＢポート、ファイヤワイヤポート）やドライブ（例えば、ディスクドライブ）を介してシステム１０と取り外し自在に接続されたリムーバブルストレージとのうち一方又は両方を含む。電子的ストレージ２２は、光学的読み取り可能ストレージメディア（例えば、光ディスク）、磁気的読み取り可能ストレージメディア（例えば、磁気テープ、磁気ハードディスクドライブ、フレキシブルディスクドライブ）、電荷ベースストレージメディア（例えば、ＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ）、固体ストレージメディア（例えば、フラッシュドライブ）、及び／又はその他の電子的読み取り可能ストレージメディアのうち１つ以上を含む。電子的ストレージ２２は、ソフトウェアアルゴリズム、プロセッサ２０が決めた情報、被験者１２から受け取った情報、及び／又はシステム１０を適切に動作させるその他の情報を記憶できる。電子的ストレージ２２は、（全体又は一部が）システム１０中の別途のコンポーネントでもよいし、全体又は一部がシステム１０の他のコンポーネント（例えば、プロセッサ２０）と一体となっていてもよい。

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するように構成されている。このインターフェースを通して、被験者１２及び／又は他のユーザはシステム１０との間で情報を送受信してもよい。これにより、データ、キュー（ｃｕｅｓ）、結果、及び／又は命令その他のコミュニケーション可能事項（集合的に「情報」と呼ぶ）を、ユーザ（例えば、被験者１２）と、感覚的刺激器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との間でコミュニケーションできる。例えば、心臓活動パラメータ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。他の一例として、ユーザインターフェース２４はセンサ１８の構成情報のエントリー及び／又は選択を受け取るように構成されていてもよい。構成情報により、ユーザは、センサ１８及び／又はシステム１０の他の態様をカスタマイズし得る。

ユーザインターフェース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、ディスプレイ画面、タッチスクリーン、スピーカ、マイクロホン、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、その他のインタフェースデバイスがある。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、感覚的刺激器１６と一体に提供される少なくとも１つのインターフェース、感覚的刺激器１６、及び／又はシステム１０の他のコンポーネントを含む。幾つかの実施形態では、ユーザインターフェース２４は例えばカメラ５０を含み得る。

言うまでもなく、本開示では、ユーザインターフェース２４として、有線でも無線でも、その他のコミュニケーションテクニックも想定している。例えば、本開示は、ユーザインターフェース２４を電子的ストレージ２２により提供されるリムーバブルストレージインタフェースに組み込むことも想定している。この例では、情報をリムーバブルストレージ（例えば、スマートカード、フラッシュドライブ、リムーバブルディスクなど）からシステム１０にロードしてもよい。これによりユーザはシステム１０の実装をカスタマイズできる。システム１０でユーザインターフェース２４として使えるように構成されたその他の入力デバイスやテクニックには、限定ではないが、ＲＳ−２３２ポート、ＲＦリンク、ＩＲリンク、モデム（電話、ケーブル、その他）がある。要するに、本開示では、ユーザインターフェース２４として、システム１０と情報をコミュニケーションできるテクニックならどんなものでもよい。

図７は被験者の睡眠をエンハンスする感覚的刺激を提供する方法７００を示す。下記の方法７００の動作は例示のために示したものである。幾つかの実施形態では、方法７００は、説明していない一以上の追加的動作を伴って及び／または伴わないで達成できる。また、方法７００の動作を図７に示し下記に説明した順序は、限定を意図したものではない。

幾つかの実施形態では、方法７００は、一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／又は電子的に情報を処理するその他のメカニズム）に実装されてもよい。一以上の処理デバイスは、電子的ストレージメディアに電子的に格納された命令に応じて、方法７００の動作の一部または全部を実行する一以上のデバイスを含み得る。一以上の処理デバイスは、方法７００の一以上のステップを実行するように設計されたハードウェア、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一以上のデバイスを含んでいても良い。

ステップ７０２において、睡眠中に前記被験者の心臓属性及び呼吸属性とのうち一方または両方に関する情報を担う出力信号を生成する。幾つかの実施形態では、ステップ７０２は（図１に示して説明した）一以上のセンサ１８と同じ又は類似した一以上のセンサにより行われる。

ステップ７０４において、生成された出力信号に基づき、前記被験者の心臓パラメータと呼吸パラメータとのうち一方または両方を決定する。幾つかの実施形態では、ステップ７０４は（図１に示して説明した）パラメータコンポーネント３０と同じ又は類似したパラメータコンポーネントにより行われる。

ステップ７０６において、前記心臓パラメータと前記呼吸パラメータとのうち一方または両方の決定に基づいて、前記被験者が目標神経活動レベルを生成したか決定する。幾つかの実施形態では、ステップ７０６は（図１に示して説明した）ニューラルコンポーネント３２と同じ又は類似したニューラルコンポーネントにより行われる。

ステップ７０８において、一以上の感覚的刺激器は、被験者が目標神経活動レベルを生成しているかの決定に基づいて、被験者に感覚的刺激を提供するように制御される。幾つかの実施形態では、ステップ７０８は（図１に示して説明した）制御コンポーネント３４と同じ又は類似した制御コンポーネントにより行われる。

クレームにおいて、括弧の間に入れた参照符号はクレームを限定するものと解釈してはならない。「有する」又は「含む」という用語は、請求項に挙げられた要素やステップもの以外の要素やステップの存在を排除するものではない。複数の手段を挙げる装置クレームにおいて、これらの手段は、１つの同じハードウェアにより実施してもよい。構成要素に付された「１つの」、「一」という用語は、その構成要素が複数あることを排除するものではない。複数の手段を挙げる装置クレームにおいて、これらの手段は、１つの同じハードウェアにより実施してもよい。ある要素が相異なる従属クレームに記載されているからといって、その要素を組み合わせることができないということではない。

現在のところ最も現実的で好ましい実施形態と思われるものに基づいて、例示を目的として上記の説明をしたが、言うまでもなく、かかる詳細は単に例示を目的としたものである。本開示は明示的な開示の実施形態に限定されず、それどころか、添付した請求項の精神と範囲内の修正や等価物を含むものである。言うまでもなく、例えば、本開示では、可能な限り、どの実施形態の特徴を他の実施形態の特徴と組み合わせることができる。

Claims (15)

1. 被験者の睡眠をエンハンスする感覚的刺激を提供するように構成されたシステムであって、
   前記被験者に感覚的刺激を提供するように構成された一以上の感覚的刺激器と、
   睡眠中に前記被験者の心臓属性に関する情報を担う出力信号を生成するように構成された一以上のセンサと、
   コンピュータプログラムコンポーネントを実行するように構成された一以上のプロセッサであって、前記コンピュータプログラムコンポーネントは、
   前記被験者の心臓パラメータを決定するように構成されたパラメータコンポーネントであって、かかる決定は前記一以上のセンサからの生成された出力信号に基づくパラメータコンポーネントであって、前記心臓パラメータは心拍間隔（ＩＢＩｓ）に基づく、パラメータコンポーネントと、
   前記心臓パラメータに基づき、前記被験者が目標神経活動レベルを生成したか決定するように構成されたニューラルコンポーネントと、
   前記感覚的刺激を供給するように前記一以上の感覚的刺激器による感覚的刺激のデリバリーのタイミングを制御して、前記被験者の睡眠をエンハンスするように構成された制御コンポーネントであって、前記タイミングは前記目標神経活動レベルに関連する基準に基づく制御コンポーネントとを有し、
   前記基準は、前記被験者が所定時間に前記目標神経活動レベルを生成したとの決定に基づいている、
   システム。
2. 前記目標神経活動レベルは睡眠段階に対応する、
   請求項１に記載のシステム。
3. 前記ニューラルコンポーネントによる決定は、前記被験者の除波神経活動の強さを推定することにより行われる、請求項１に記載のシステム。
4. 前記パラメータコンポーネントはさらに、生成された出力信号に基づいて自律神経パラメータを決定するように構成され、前記自律神経パラメータは前記被験者の自律神経系の機能に関し、前記ニューラルコンポーネントによる決定はさらに、決定された自律神経パラメータに基づく、請求項１に記載のシステム。
5. 前記被験者の覚醒を検出するように構成された覚醒コンポーネントをさらに有し、
   前記制御コンポーネントは前記覚醒コンポーネントにより決定されたフィードバック方法に基づいて、感覚的刺激の供給を調整するように構成される、
   請求項１に記載のシステム。
6. システムを用いて被験者の睡眠をエンハンスする感覚的刺激を提供するか決定する方法であって、前記システムは、一以上の感覚的刺激器と、一以上のセンサと、一以上のプロセッサとを含み、前記一以上のプロセッサはコンピュータプログラムコンポーネントであるパラメータコンポーネントと、ニューラルコンポーネントと、制御コンポーネントとを実行するように構成され、前記方法は、
   前記一以上のセンサが、睡眠中に前記被験者の心臓属性に関する情報を担う出力信号を生成するステップと、
   前記パラメータコンポーネントが、生成された出力信号に基づき、前記被験者の心臓パラメータを決定するステップであって、前記心臓パラメータは心拍間隔（ＩＢＩｓ）に基づく、ステップと、
   前記ニューラルコンポーネントが、前記心臓パラメータに基づいて、前記被験者が目標神経活動レベルを生成したか決定するステップと、
   前記制御コンポーネントが、前記一以上の感覚的刺激器が、前記被験者の睡眠をエンハンスする感覚的刺激を供給する、デリバリーのタイミングを決定するステップであって、前記タイミングは前記目標神経活動レベルに関連する基準に基づく、ステップとを含み、
   前記基準は、前記被験者が所定時間に前記目標神経活動レベルを生成したとの決定に基づいている、
   方法。
7. 前記目標神経活動レベルは睡眠段階に対応する、
   請求項６に記載の方法。
8. 前記被験者が前記目標神経活動レベルを生成したか決定するステップは、前記被験者の除波神経活動の強さを推定するステップを含む、
   請求項６に記載の方法。
9. 生成された出力信号に基づいて自律神経パラメータを決定するステップであって、前記自律神経パラメータは前記被験者の自律神経系の機能に関する、ステップをさらに含み、
   前記被験者が前記目標神経活動レベルを生成したか決定するステップはさらに、前記自律神経パラメータに基づく、
   請求項６に記載の方法。
10. 前記被験者の覚醒を検出するステップをさらに有し、
    前記一以上の感覚的刺激器を制御するステップはさらに、検出された覚醒状態に基づく、
    請求項６に記載の方法。
11. 被験者の睡眠をエンハンスする感覚的刺激を提供するように構成されたシステムであって、
    前記被験者に感覚的刺激を提供する手段と、
    睡眠中に前記被験者の心臓属性に関する情報を担う出力信号を生成する手段と、
    前記出力信号を生成する手段からの生成された出力信号に基づいて、前記被験者の心臓パラメータを決定する第１の手段であって、前記心臓パラメータは心拍間隔（ＩＢＩｓ）に基づく、第１の手段と、
    前記心臓パラメータに基づいて前記被験者が目標神経活動レベルを生成したか決定する第２の手段と、
    前記被験者の睡眠をエンハンスするように、前記被験者に前記感覚的刺激をデリバリーするタイミングを制御する手段であって、前記タイミングは前記目標神経活動レベルに関連する基準に基づく手段とを有し、
    前記基準は、前記被験者が所定時間に前記目標神経活動レベルを生成したとの決定に基づいている、
    システム。
12. 前記目標神経活動レベルは睡眠段階に対応する、
    請求項１１に記載のシステム。
13. 前記第２の手段は、前記被験者の除波神経活動の強さを推定するように構成されている、
    請求項１１に記載のシステム。
14. 前記第１の手段はさらに、生成された出力信号に基づいて自律神経パラメータを決定するように構成され、前記自律神経パラメータは前記被験者の自律神経系の機能に関し、
    前記第２の手段の動作はさらに前記自律神経パラメータに基づく、
    請求項１１に記載のシステム。
15. 前記被験者の覚醒を決定する手段をさらに有し、
    前記感覚的刺激をデリバリーするタイミングを制御する手段の動作はさらに、検出された覚醒状態に基づく、
    請求項１１に記載のシステム。

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