JP6964077B2 - 睡眠の深さに基づいて睡眠中の感覚刺激の強度を調節するシステム及び方法 - Google Patents

Description

本開示は、睡眠セッション中の被験者の睡眠の深さに基づいて、この睡眠セッション中に被験者に送られる感覚刺激の強度を調節するように構成されるシステムに関する。

睡眠を観察するシステムは既知である。睡眠中の感覚刺激は既知である。

睡眠中の感覚刺激はしばしば、連続的に及び/又は被験者の睡眠のパターンに対応しない間隔及び強度で加えられる。本開示は、従来のシステムにおける不備を克服している。

従って、本開示の１つ以上の態様は、睡眠セッション中に被験者に送られる感覚刺激の強度を調節するように構成されるシステムに関する。このシステムは、１つ以上の感覚刺激器、１つ以上のセンサ、１つ以上のハードウェア処理器及び/又は他の構成要素を有する。１つ以上の感覚刺激器は、被験者に感覚刺激を与えるように構成される。１つ以上のセンサは、睡眠セッション中の被験者の脳の活動に関する情報を伝える出力信号を生成するように構成される。１つ以上のハードウェア処理器は、前記１つ以上の感覚刺激器及び前記１つ以上のセンサと動作可能なように通信する。１つ以上のハードウェア処理器は、機械可読命令により、前記出力信号に基づいて睡眠セッション中の被験者の脳の活動のパラメタを決定する、これら脳の活動のパラメタは、高周波帯域におけるパワーに対する脳波（ＥＥＧ）信号の低速周波数帯域(slow frequency band)におけるパワーの比、被験者の徐波の密度又は被験者の徐波のピーク間(peak to peak)振幅の１つ以上を含み、前記比、前記徐波の密度又は前記徐波のピーク間振幅の１つ以上に基づいて睡眠セッション中の被験者の睡眠の深さを決定する、並びに前記決定した睡眠の深さに基づいて睡眠セッション中に被験者に与えられる感覚刺激の強度を調節するように前記１つ以上の感覚刺激器を制御する、ように構成される。

本開示のさらにもう１つの態様は、調節システムを用いて睡眠セッション中に被験者に送られる感覚刺激の強度を調節する方法に関する。システムは、１つ以上の感覚刺激器、１つ以上のセンサ、１つ以上のハードウェア処理器及び/又は他の構成要素を有する。前記方法は、睡眠セッション中の被験者の脳の活動に関する情報を伝える出力信号を生成するステップ、前記１つ以上のハードウェア処理器を用いて、前記出力信号に基づいて睡眠セッション中の被験者の脳の活動のパラメタを決定するステップであり、前記脳の活動のパラメタは、高周波帯域におけるパワーに対する脳波（ＥＥＧ）信号の低速周波数帯域におけるパワーの比、被験者の徐波の密度又は被験者の徐波のピーク間振幅の１つ以上を含み、前記比、前記徐波の密度又は徐波のピーク間振幅の１つ以上に基づいて睡眠セッション中の被験者の睡眠の深さを決定するステップ、並びに前記決定した睡眠の深さに基づいて、睡眠セッション中に被験者に与えられる感覚刺激の強度を調節するように前記１つ以上の感覚刺激器を制御するステップ、を有する。

本開示のさらに他の態様は、睡眠セッション中に被験者に送られる感覚刺激の強度を調節するシステムに関する。このシステムは、被験者に感覚刺激を与える手段、睡眠セッション中の被験者の脳の活動に関する情報を伝える出力信号を生成する手段、前記出力信号に基づいて睡眠セッション中の被験者の脳の活動のパラメタを決定する手段であり、脳の活動のパラメタは、高周波数帯域におけるパワーに対する脳波（ＥＥＧ）信号の低速周波数帯域におけるパワーの比、被験者の徐波の密度又は被験者の徐波のピーク間振幅の１つ以上を含み、前記比、前記徐波の密度又は前記徐波のピーク間振幅の１つ以上に基づいて睡眠セッション中の被験者の睡眠の深さを決定する手段、並びに前記決定した睡眠の深さに基づいて、前記睡眠セッション中に被験者に与えられる感覚刺激の強度を調節するように前記感覚刺激を与える手段を制御する手段、を有する。

構成物の関連する要素の動作方法及び機能、並びに製造部品と製造の経済性との組み合わせと同じく、本開示のこれら及び他の目的、特徴並びに特性は、付随する図面を参照して、以下の説明及び添付の請求項を考慮するとより明白となり、これらの全てが本明細書を形成している。様々な図面において、同様の参照番号は対応する部品を示している。しかしながら、これら図面は単に例証及び説明を目的とするものであり、本発明の境界を規定するものとは意図されないことは明白に理解されるべきである。明細書及び請求項に用いられるように、文脈上明白に他の意味で述べている場合を除き、複数あることを述べなくとも、それらが複数あることも含んでいる。

睡眠セッション中の被験者の睡眠の深さに基づいて、睡眠セッション中に被験者に送られる感覚刺激の強度を調節するように構成されるシステムを示す。 その間に覚醒を引き起こす危険性が低い刺激が送られるＮＲＥＭ睡眠の期間を自動的に検出するように構成されるＥＥＧベースのシステムにより行われる動作を示す。 浅い睡眠中の激しい刺激、及び前記ＥＥＧベースのシステムにより制御される刺激の強度の望まない遅い増大を示す。 本システムの基本動作を要約する。 最大しきい量と最小しきい量との間における睡眠の深さに基づく可聴音の刺激量の調節を示す。 個々の被験者に対する従来のシステムの動作に対する、本システムの動作を示す。 調節システムを用いた睡眠セッション中に被験者に送られる感覚刺激の強度を調節する方法を示す。

明細書において、特に文脈上はっきりと述べていない限り、複数あると述べていなくても、それらが複数あることを含む。明細書において、２つ以上の部品又は構成要素が"結合される"と述べることは、連動している限り、これらの部品が直接的に又は間接的、すなわち１つ以上の中間部品若しくは構成要素を介しての何れかにより接合される又は共に動作することを意味している。明細書において、"直接結合される"は、２つの要素が互いに直に接していることを意味している。明細書において、"固定して結合される"又は"固定される"は、２つの構成要素が互いに対し一定の方向を維持している間、１つとして移動するように結合されることを意味している。

明細書において、"ユニタリ(unitary)"という言葉は、構成要素が単一ピース又は単一ユニットとして作られることを意味している。すなわち、別々に作られ、その後ユニットとして連結される部分を含んでいる構成要素は、"ユニタリ"な構成要素又は本体ではない。明細書において、２つ以上の部品又は構成要素が互いに"係合する"と述べることは、これらの部品が互いに向けて直接的に又は１つ以上の中間部品若しくは構成要素を介して間接的にの何れかにより力を及ぼしていることを意味している。明細書において、"数字"は、１若しくは１以上の整数（すなわち複数）を意味する。

明細書において、例であり限定ではない方向の表現は、頂部、底部、左側、右側、上方、下方、前方、後方及びそれらの派生語は、図面に示される要素の方位に関連し、特に明瞭に言わない限り、請求項を制限しない。

図１は、睡眠セッション中の被験者１２の睡眠の深さに基づいて、この睡眠セッション中に被験者１２に送られる感覚刺激の強度を調節するように構成されるシステム１０の概略図である。睡眠の回復値は、感覚刺激を用いて睡眠徐波を強めることにより増大する。刺激は、睡眠を邪魔することなく、徐波を高めるのに適切なタイミング及び／又は強度で加えられる。従来のシステムにおいて現在実施される刺激強度調整機構は、より浅い睡眠中に時々最大音量(loudest)の刺激を加え、より大音量(louder)の刺激を可能にするほど睡眠が十分に深い間、低い量の刺激を加える制御を含むことが知られている。

図２は、（以下に説明される）ＮＲＥＭ睡眠の期間を自動的に検出するように構成される脳波（ＥＥＧ）２０２ベースのシステムにより行われる動作２００を要約し、このＮＲＥＭ睡眠の期間中、覚醒を引き起こす危険性がより低い刺激が送られる。このシステムは、右乳様突起(right mastoid)に参照される前頭部のＥＥＧ電極２０４からの信号を使用する。このシステムは最初に、アルファ（α)帯域（約８−１２Ｈｚ）及びベータ（β）帯域（１５−３０Ｈｚ）におけるＥＥＧのパワーに上限のしきい値を用いて、微小覚醒(micro-arousal)の存在（又は可能性）を決定する（２０６）。アルファ帯域又はベータ帯域におけるパワーの何れか一方が十分に長い時間期間にわたり夫々の所定のしきい値を超えている場合、システムは、微小覚醒が生じたと決定する（２０８）。刺激が加えられている間、微小覚醒が生じる場合、刺激は停止して（２１０）、所定の時間期間にシステムが安定した深い睡眠を検出するときに再び始める。刺激を行わずにある期間に微小覚醒が検出される場合（２１４）、次の刺激の開始が遅らされる（２１６）。微小覚醒が無い場合（２１８）、システムは、徐波睡眠の存在を検出し（２２０）、これはデルタ（Δ）周波数範囲（０．５から４Ｈｚ）における高い活動により、及び睡眠徐波（又はデルタ波）の高い密度により特徴付けられる。徐波睡眠が十分に長い期間にわたり及び十分な密度（例えば単位時間当たりの徐波の数）の徐波で検出される場合、システムは刺激を加える（２２２）。聴覚刺激の量は、量滴定アルゴリズムに従って、個人的に及び主観的に設定される最大及び最小レベルの間で調整される（２２４）。このアルゴリズムに従って、（徐波活動（ＳＷＡ）としても知られる）デルタ周波数におけるＥＥＧのパワーが時間と共に（例えばこの目的のために１５秒の長さのブロックが使用される）減らない場合、前記量は変わらないままであり、ＳＷＡが時間と共に減る場合、単位時間当たり一定な所定の割合（例えば１５秒内に１０％）だけ増大させる。システムによる前記量の増大は、デルタパワーの減少傾向を打ち消そうとする。

ＳＷＡが減少傾向にあるとき量が増大するという事実はしばしば、睡眠が自然に浅くなるとき、最も強い刺激が生じるという状況をもたらす。眠りの深さは、周期性を持つこと及び睡眠図（ヒプノグラム）は唯一実用的だが、類推処理の離散近似であることはよく知られている。例えば、（上述したように主観的に調整される）最大音量が過小評価される場合、刺激は、睡眠を妨げ、故にシステムの目的をだめにする。そのような過小評価は、特に前記量が主観的に較正される環境条件が（例えばバックグラウンドノイズが原因により）ユーザの睡眠環境と大幅に異なる場合、簡単に起こり得る。（上述したような）時間ベースで量を増大させる方法のもう１つの欠点は、例えば量の増大が遅過ぎることであり、これは眠りが深い場合であっても量が少な過ぎることである。これらの欠点は図３に示される。

図３は、浅い睡眠中の強い（例えば大音量の）刺激（３００）、及び刺激の強度の望まない遅い増大（３０２）を示す。図３は、自然に記録される睡眠図（ヒプノグラム）３０４、（例えば線がより下に落ちる程、睡眠がより深いような睡眠図３４０との相関を示すためにマイナスで示される）睡眠の深さの推定３０６、及び感覚刺激３０８を示す。ＳＷＡが減少傾向にあるとき、前記量は増大するので、睡眠が自然に浅くなるとき、最大音量の刺激３２０が生じる（３１８）。この図において、最大音量の刺激３２０は、Ｎ２で起こり（３２２）、これは睡眠を妨げ得る。加えて、（図３の下部３５０に示されるように）１３０分当たりで、眠りが深い場合であっても刺激の量は低い。

図１を再び参照すると、システム１０は、睡眠の深さのリアルタイムの自動的な推定に基づいて刺激の強度を調節するように構成される。システム１０は、睡眠が最も深いとき、最大音量の刺激を加えるように構成される。システム１０による睡眠の深さの推定は、リアルタイム又は略リアルタイムで決定されるＥＥＧの特徴に基づいている。これらの特徴は、デルタ、アルファ及び/又はベータ周波数帯域におけるパワー、徐波振幅及び/又は密度、及び/又は他の特徴を含んでいる。

図４は、システム１０（図１）の基本動作４００を要約している。システム１０は、少なくとも刺激の強度（例えば量）の調節に関する上述した不備を克服する。システム１０において、被験者１２（図１）に送られる刺激の強度（例えば量）は、睡眠の深さ及び/又は他のパラメタに依存している。システムは、被験者１２において睡眠が最も深いとき、最も強い（例えば最大音量の）刺激が生じるように構成される。図４に示されるように、システム１０は、ＥＥＧ信号４０２に基づいてリアルタイム又は略リアルタイムで睡眠の深さを推定及び/又はそうでなければ決定する（４０３）ように構成される。システム１０は、１つ以上の睡眠の深さ決定方法を用いて、睡眠の深さを決定するように構成される。例えば、３つの異なる方法を用いた３つの異なる睡眠の深さの決定４０４、４０６及び４０８が図４に示される。睡眠図４１０は参照のために示される。

睡眠の深さの決定４０４は、ＥＥＧ信号４０２のデルタ帯域におけるパワーとベータ帯域におけるパワーとの比（Δ−β比）のログを取ることを含む。この比は、デルタ帯域におけるパワーは、睡眠が深くなるにつれて増大し、ベータ帯域におけるパワーは、睡眠が深くなるにつれて減少するので、睡眠の深さと相関がある。しかしながら、（個々に得られる）これらの帯域におけるパワーは、アーチファクト又はノイズの影響を受けることもある。これらの比を得ることは、アーチファクトの悪影響を削除する。幾つかの実施例において、この比は、デルタ及びベータ帯域におけるフィルタリングされたＥＥＧ信号４０２、並びに（この比の滑らかな変動を保証するために、３０秒の長さ（これは限定を意図しない）にわたる平均化が使用される）二乗フィルタリング信号(squared filtered signal)の移動平均に基づいて、リアルタイム又は略リアルタイムで決定される。

睡眠の深さの決定４０６は、２０秒の長さのウィンドウにおける（被験者１２において検出されるＮ３の睡眠中の）徐波の数を検出することを含む（２０秒のウィンドウ期間は単に可視化を容易にするために使用され、限定を意図していない）。徐波の密度は、睡眠の深さと正に相関している。ＥＥＧ信号から徐波のリアルタイム又は略リアルタイムでの検出は、負のピーク振幅が既定のしきい値（例えば−４０μＶ及び/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如何なる他のしきい値）より下にある、並びにゼロ交差間の時間期間が第２の既定のしきい値（例えば２００ミリ秒及び/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如何なるしきい値）よりも長い場合、正に進むゼロ交差が続く負に進むゼロ交差を検出することにより達成される。

睡眠の深さの決定４０８は、Ｎ３睡眠中に検出された徐波の平均のピーク間振幅を決定することを含む。このパラメタは、３０秒の長さのウィンドウにおいて滑らかである。この３０秒の長さのウィンドウは一例であり、限定を意図しない。このウィンドウは、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如何なる長さを有してよい。睡眠の深さの決定４０６及び４０８は、Ｎ３の睡眠中の徐波の検出に関する。しかしながら、睡眠の深さの決定４０４は、Ｎ３の睡眠の検出とは無関係に行う。加えて、図３に示されるように、３つの睡眠の深さの決定４０４、４０６、４０８は、強く正に相関され（４２０）及びこれらの決定全ては、Ｎ３の睡眠中に最も高い値に達する。

システム１０（図１）は、睡眠の深さの決定４０４、４０６、４０８の１つ以上の夫々に、及び/又はこれらの決定の２つ以上からなる何らかの組み合わせに基づいて、刺激の強度（例えば量）を調整するように構成される（４３０）。例えば、システム１０は、前記睡眠の深さの決定の２つ以上からなる組み合わせが、これら睡眠の深さの決定の（例えば正の係数を用いて）重み付けられた加算及び/又は乗算を含むように構成されてもよいが、他の組み合わせも可能である。睡眠の深さに基づく調整により生じる量的動態(volume dynamics)の例示４５０が図４の右上部に示される。例示４５０は、睡眠図４５２及び対応する刺激の強度（量）４５４、４５６を含む。刺激の強度４５４は、（本システムと比較のために含まれる）従来のシステムにより制御され、刺激の強度４５６は、システム１０により制御される。例示４５０は、従来のシステムに対して、システム１０の少なくとも２つの利点を示している（例えば量の比が増大する）。第１に、例示４５０は、眠りが浅いとき、強度（量）は、低い（穏やかな）ようにシステム１０が構成される方法を示し、これは睡眠が妨げられる可能性を減らす。第２に、例示４５０は、眠りが深いとき、刺激の強度（量）は、高い（大音量である）ようにシステム１０が構成される方法を示し、これは、前記量が不必要に低い状況を防ぐ。

図１に再び戻り、幾つかの実施例において、システム１０は、感覚刺激器１６、センサ１８、処理器２０、電子記憶装置２２、ユーザインタフェース２４及び/又は他の構成要素の１つ以上を有する。図１において、感覚刺激器１６、センサ１８、処理器２０、電子記憶装置２２及びユーザインタフェース２４は、別々の実体として示される。これは限定を意図していない。システム１０の構成要素及び/又は他の構成要素の幾つか及び/又は全てが１つ以上の個々の装置内でグループ化されてもよい。例えば、システム１０の構成要素の幾つか及び/又は全てが被験者１２により着用されるヘッドバンド及び/又は他の衣服の一部としてグループ化されてもよい。

感覚刺激器１６は、被験者１２に感覚刺激を与えるように構成される。感覚刺激器１６は、睡眠セッションの前、現在の睡眠セッション中、睡眠セッションの後、及び/又は他の時間に被験者１２に感覚刺激を与えるように構成される。例えば、感覚刺激器１６は、睡眠セッションにおける徐波睡眠中に被験者１２に感覚刺激を与えるように構成される。睡眠刺激器１６は、被験者１２における（以下に記載されるように０．５から４ＨｚのＥＥＧのパワーにより示される）徐波の活動を誘発する、維持する及び/又は調節するために、睡眠セッション中に被験者１２に感覚刺激を与えるように構成される。幾つかの実施例において、幾つかの実施例において、感覚刺激器１６は、被験者１２の徐波の活動（ＳＷＡ）の増大、減少及び/又は他の調節を含むように構成される。幾つかの実施例において、感覚刺激の送出は、ＳＷＡに関連付けられる睡眠ステージに対応するように時間が調整される、被験者１２が眠りから覚めるように時間が調整される、及び/又は被験者１２の他の睡眠に対応するように時間が調整される。幾つかの実施例において、感覚刺激器１６は、非侵襲的な脳の刺激及び/又は他の方法を用いてＳＷＡを誘発及び/又は調節するように構成される。感覚刺激器１６は、感覚刺激を使用する非侵襲的な脳の刺激を介してＳＷＡを誘発及び/又は調節するように構成される。感覚刺激は、匂い、音、視覚刺激、触覚、味覚及び/又は他の刺激を含む。例えば、ＳＷＡを引き起こす、増大させる及び減少させるために、経頭蓋磁気刺激が被験者１２に加えられてもよい。もう１つの例として、感覚刺激器１６は、被験者１２の聴覚刺激を介してＳＷＡを誘発及び/又は調節するように構成されてよい。感覚刺激器１６の例は、音楽プレーヤー、トーン発生器、被験者１２の頭皮上の一群の電極、（体性感覚刺激としても知られる）振動刺激を送るためのユニット、大脳皮質を直に刺激するために磁場を発生させるコイル、光発生器、芳香剤及び/又は他の装置の１つ以上を含む。

センサ１８は、被験者１２の脳の活動に関する情報及び/又は他の情報を伝える出力信号を生成するように構成される。センサ１８は、被験者１２の睡眠セッション中に断続的に、睡眠セッション中の一定の間隔で及び/又は他の時間で出力信号を生成するように構成される。被験者１２の脳の活動は、被験者１２における睡眠の深さ、現在の睡眠ステージ、ＳＷＡ及び/又は被験者１２の他の特性に対応している。被験者１２の脳の活動は、レム（ＲＥＭ）睡眠、ノンレム（ＮＲＥＭ）睡眠及び/又は他の睡眠に関連付けられる。被験者１２の睡眠ステージは、ＮＲＥＭのステージＮ１、ステージＮ２又はステージＮ３、ＲＥＭ睡眠及び/又は他の睡眠ステージの１つ以上を含む。幾つかの実施例において、Ｎ１は浅い睡眠のステージに対応し、Ｎ３は深い睡眠のステージに対応する。幾つかの実施例において、ＮＲＥＭのステージ３又はステージ２の睡眠は、徐波（例えば深い）睡眠でもよい。センサ１８は、そのようなパラメタを直接測定する１つ以上のセンサを有する。例えば、センサ１８は、被験者１２の脳内の電流から生じる、被験者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である及び/又は電極を含む。幾つかの実施例において、１つ以上のセンサ１８は、ＥＥＧセンサ及び/又は他のセンサである。ＥＥＧは、睡眠セッションを通じて変化を示す。例えば、ＥＥＧのデルタパワー（ＳＷＡ）における顕著な変化が一般的に見ることができる。ＳＷＡは、０．５から４．５Ｈｚ帯域におけるＥＥＧ信号のパワーに対応する。幾つかの実施例において、この帯域は、０．５から４Ｈｚに設定される。ＳＷＡは、所与の睡眠セッションの周期変動にわたり典型的挙動を持つ。ＳＷＡは、ノンレム睡眠（ＮＲＥＭ）中に増大し、レム睡眠（ＲＥＭ）が始まる前に減少し、ＲＥＭ中は低いままである。連続的なＮＲＥＭエピソードにおけるＳＷＡは、エピソード毎に徐々に減少する。ＳＷＡは、推定されてもよく、及び/又は徐波睡眠（例えばステージＮ３）は、所与の睡眠セッション中の被験者１２のＥＥＧから決められてもよい。

センサ１８は、被験者１２の脳の活動に関する情報を間接的に伝える出力信号を生成する１つ以上のセンサを有してもよい。例えば、１つ以上のセンサ１８は、被験者１２の心拍（例えばセンサ８は、被験者１２の胸部に置かれる心拍センサである、及び/又は被験者１２の手首にあるブレスレットとして構成される及び/又は被験者１２のもう１つの四肢上に置かれる）、被験者１２の動き（例えばセンサ１８は、アクチグラフィー(actigraphy)信号を使用して睡眠が解析されるように加速度計を備える、被験者１２の手首及び/又は足首の周りにあるブレスレットを含む）、被験者１２の呼吸及び/又は被験者１２の他の特性に基づいて出力を生成する。センサ１８が被験者１２に近い１つの場所に示されていたとしても、これは限定を意図しない。センサ１８は、複数の場所に置かれる、例えば取り外せるように被験者１２の皮膚と結合される、取り外せるように被験者１２の衣類と結合される、被験者１２により着用される（例えばヘッドバンド、リストバンド等）、感覚刺激器１６の内部（又は感覚刺激器１６と通信して）、被験者１２が眠っている間、被験者１２に向けるように位置決められる（例えば被験者１２の動きに関する出力信号を伝えるカメラ）、及び/又は他の場所に置かれるセンサを含んでよい。

処理器２０は、システム１０に情報処理機能を備えるように構成される。そのようなものとして、処理器２０は、デジタル処理器、アナログ処理器、情報を処理するために設計されるデジタル回路、情報を処理するために設計されるアナログ回路、ステートマシーン及び/又は情報を電子処理する他の機構の１つ以上を有する。処理器２０は図１において単一体として示されていたとしても、これは単に説明が目的のためである。幾つかの実施例において、処理器２０は複数の処理ユニットを有する。これらの処理ユニットは物理的に、同じ装置内（例えば感覚刺激器１６、センサ１８）に置かれてよいし、又は処理器２０は、協力して動作する複数の装置からなる処理機能を示してもよい。

図１に示されるように、処理器２０は、１つ以上のコンピュータプログラム構成要素を実施するように構成される。１つ以上のコンピュータプログラム構成要素は、パラメタ構成要素３０、睡眠の深さ構成要素３２、制御構成要素３４及び/又は他の構成要素トの１つ以上を有する。処理器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み合わせ、及び/又は処理器２０に処理機能を構成する他の機構により、構成要素３０、３２、３４を実行するように構成される。

構成要素３０、３２及び３４が図１において単一の処理ユニット内に一緒に置かれるように示されていたとしても、処理器２０が複数の処理ユニットを有する実施例において、構成要素３０、３２、３４及び/又は他の構成要素の１つ以上がそれ以外の構成要素から離れて置かれてもよいことが分かるべきである。以下に記載される別々の構成要素３０、３２、３４及び/又は他の構成要素により提供される機能の記述は、説明が目的であり、構成要素３０、３２及び/又は３４の何れかが記載されるよりも多くの又はそれより少ない機能を提供してもよいので、限定を意図しない。例えば、構成要素３０、３２及び/又は３４の１つ以上が削除されてもよいし、その機能の幾つか又は全てが他の構成要素３０、３２及び/又は３４により提供されてもよい。もう１つの例として、処理器２０は、構成要素３０、３２及び/又は３４の１つの下に起因する機能の幾つか又は全てを行う１つ以上の追加の構成要素を実施するように構成されてよい。

パラメタ構成要素３０は、睡眠セッション中の被験者１２の脳の活動のパラメタを決定するように構成される。パラメタ構成要素３０は、前記出力信号及び/又は他の情報に基づいて脳の活動のパラメタを決定するように構成される。幾つかの実施例において、前記１つ以上の脳の活動のパラメタは、ＥＥＧに関するパラメタ、例えばＥＥＧの様々な周波数帯域におけるパワー、高周波数帯域におけるパワーに対する低周波数帯域のパワーの比、及び/又は他のパラメタを含む。幾つかの実施例において、パラメタ構成要素３０は、前記１つ以上の脳の活動のパラメタが、例えばスピンドル、ｋ複合波(k-complexes)、睡眠徐波、アルファ波及び/又はＥＥＧ信号の他の特性のような、特定の睡眠パターンの周波数、振幅、相及び/又はプレゼンスである及び/又はこれらに関係する。幾つかの実施例において、１つ以上の脳の活動のパラメタを決定することは、脳の活動に関する個々の振動構成要素に他の数学演算を付加的に組み合わせる及び/又は行うことを含む。例えば、幾つかの実施例において、１つ以上の脳の活動のパラメタは、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。幾つかの実施例において、これらの決定された脳の活動のパラメタ及び/又はＥＥＧ信号の特性は、ＲＥＭ及び/又はＮＲＥＭ睡眠ステージに対する睡眠ステージである及び/又は睡眠ステージを示す。幾つかの実施例において、決定された脳の活動のパラメタは、上述したＲＥＭ及び/又はＮＲＥＭ睡眠ステージである。

幾つかの実施例において、脳の活動のパラメタは、ＥＥＧ信号の低速周波数帯域（例えば約０から６Ｈｚ）におけるパワー、高周波（例えば約８から４０Ｈｚ）におけるパワー、高周波帯域におけるパワーに対するＥＥＧ信号の低速周波数帯域におけるパワーの比、そのような比のログ、被験者の徐波の密度、被験者１２の徐波のピーク間振幅及び/又は他のパラメタの１つ以上を含む。パラメタ構成要素３０は、負のピークの振幅が既定のしきい値（例えば−４０μＶ及び/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如何なる他のしきい値）より下である、並びにゼロ交差間の時間が第２の既定のしきい値（例えば２００ミリ秒及び/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ができる如何なる他のパラメタ）よりも長い場合、ＥＥＧ信号において、正に進むゼロ交差が後続する負に進むゼロ交差を検出することにより、個々の徐波を検出するように構成される。幾つかの実施例において、パラメタ構成要素３０は、睡眠セッション中に断続的に、睡眠セッション中に既定の間隔で、及び/又は他の時間で被験者１２の脳の活動のパラメタを決定するように構成される。

睡眠の深さ構成要素３２は、睡眠セッション中の被験者１２の睡眠の深さを決定するように構成される。睡眠の深さ構成要素３２は、ＥＥＧ信号の高周波数帯域におけるパワーに対するＥＥＧ信号の低速周波数帯域におけるパワーの比、徐波の密度、徐波のピーク間振幅及び/又はパラメタ構成要素３０により決定される他の情報、センサ１８からの出力信号にある情報及び/又は他の情報により決定される他の情報の１つ以上に基づいて睡眠の深さを決定するように構成される。幾つかの実施例において、睡眠の深さ構成要素３２は、（例えばセンサ１８からの）フィルタリングＥＥＧ信号(filtered EEG signal)に基づいてリアルタイム又は略リアルタイムで決定される比（例えばΔ−β比及び/又は他の如何なる高周波帯域におけるパワーに対する低速周波数帯域におけるパワーの比）に基づいて睡眠の深さを決定するように構成される。幾つかの実施例において、睡眠の深さ構成要素３２は、（この比の滑らかな変動を保証するために、３０秒の長さ（これは限定を意図しない）の平均化が使用される）二乗フィルタリング信号の移動平均を決定する、及びこの移動平均に基づいて比を決定する。幾つかの実施例において、睡眠の深さ構成要素３２は、前記睡眠の深さは決定された比の値であるように構成される。

幾つかの実施例において、睡眠の深さ構成要素３２は、被験者１２の徐波の密度に基づいて睡眠の深さを決定するように構成される。睡眠の深さ構成要素３２及びパラメタ構成要素３０は、被験者１２の徐波の密度が既定の長さの時間ウィンドウ（例えば２０秒の長さのウィンドウ及び/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が可能である他の如何なる長さのウィンドウ）中の被験者１２のＮ３ステージ中に（例えばパラメタ構成要素３０により）検出される徐波の数であるように構成される。既定の長さの時間ウィンドウは、製造時に設定される、被験者１２の以前の睡眠に基づいて睡眠の深さ構成要素３２により決定される、ユーザインタフェース２４を介してユーザにより設定される、及び/又は他の方法で決定されてよい。幾つかの実施例において、睡眠の深さ構成要素３２は、前記睡眠の深さが既定の時間期間における徐波の数により示されるように構成される。

幾つかの実施例において、睡眠の深さ構成要素３２は、Ｎ３睡眠中に検出される徐波の平均のピーク間振幅に基づいて睡眠の深さを決定するように構成される。睡眠の深さ構成要素３２は、このパラメタが３０秒の長さのウィンドウにわたり滑らかであるように構成される。このウィンドウは、システム１０が本明細に記載されるように機能することを可能にする如何なる長さを有してよい。幾つかの実施例において、睡眠の深さ構成要素３２は、睡眠の深が被験者１２の徐波の平均ピーク間振幅により示されるように構成される。

幾つかの実施例において、上述したように、睡眠の深さ構成要素３２は、前記パワー比、徐波密度及び/又は徐波振幅の単体に基づいて睡眠の深さを決定するように構成される。幾つかの実施例において、睡眠の深さ構成要素３２は、前記パワー比、徐波密度及び/又は徐波振幅の２つ以上を組み合わせることにより睡眠の深さを決定するように構成される。例えば、幾つかの実施例において、睡眠の深さ構成要素３２は、睡眠の深さの決定の（例えば正の係数を用いて）重み付けられた加算及び/又は乗算を介して睡眠の深さの決定の２つ以上を組み合わせるように構成されるが、他の組み合わせも可能である。睡眠の深さ構成要素３２は、これらの因子の如何なる正の組み合わせは、以下の数式に従って、睡眠の深さを決めるのに使用されるように構成される、
ｄ＝ｋ_１・ｇ_１（Δ−β比）＋ｋ_２・ｇ_２（徐波密度）＋ｋ_３・ｇ_３（徐波振幅）
ここで、ｄは睡眠の深さであり、ｋ１、ｋ２は正の実数定数、並びにｇ１、ｇ２及びｇ３は、単調非減少関数（例えばログ関数）である。

制御構成要素３４は、被験者１２に感覚刺激を与えるよう感覚刺激器１６を制御するように構成される。制御構成要素３４は、被験者１２に与えられる感覚刺激の強度を調節するよう感覚刺激器１６を制御するように構成される。制御構成要素３４は、前記決定した睡眠の深さ及び/又は他の情報に基づいて睡眠セッション中に前記強度を調節するよう感覚刺激器１６を制御するように構成される。

幾つかの実施例において、制御構成要素３４は、感覚刺激器１６に、前記決定した睡眠の深さに基づいて、最小しきい強度（量）と最大しきい強度（量）との間で、被験者１２に送られる感覚刺激（例えば可聴音）の強度（例えば量）を徐々に増大又は減少させるように構成される。幾つかの実施例において、制御構成要素３４は、前記最小しきい強度（量）及び前記最大しきい強度（量）は、睡眠セッション中に変化しないままであり、以前の睡眠セッションからの被験者１２の脳の活動に関する情報、及び/又は他の情報（例えば被験者１２が起きている間に知覚することができる最大及び/又は最小周波数及び/又は量）に基づいて決定される。幾つかの実施例において、制御構成要素３４は、量の限界は、例えば最小量を被験者１２の聴覚しきい値に設定する、及び最大量を被験者１２を起こすことができる量レベル（例えば被験者１２により設定される目覚まし時計の音量）に設定することにより主観的に設定されるように構成される。量の限界は、較正のための夜による睡眠ＥＥＧデータを解析し、敏感な対象を特定することにより設定される。その代わりに、量の限界は、人口統計学的因子及び/又は他の情報に基づいて設定されることができる。

限定ではない例として、図５は、最大しきい量５０６と最小しきい量５０２との間における、睡眠の深さ５０４に基づく聴覚音の刺激量５０２の調節５００を示す。図５において、睡眠の深さは、"ｄ"５１０として示され、本例において、Δ−β比、徐波密度及び徐波振幅の合計として推定される。最小及び最大量（夫々Ｖ_ｍ５０８及びＶ_Ｍ５０６）は、睡眠セッション中に変化しないままであり、以前の睡眠セッションから及び/又は他の時間での被験者１２の脳の活動（図１）に関する情報に基づいて決定される。図５において、睡眠の深さに基づく感覚刺激の量の調節５００は、一次方程式５５０に従う。このモデルにおいて、ｄ_ｍ５２２及びｄ_Ｍ５４４は、刺激の量がその中で調整されるべき睡眠の深さの限界である。量及び睡眠の深さに関係している一次方程式５５０は、限定していると考えるべきではない。他の関数も可能である。

図１に戻り、幾つかの実施例において、制御構成要素３４は、量の変化率を調整するように構成される。聴覚的知覚調査から、人間は、絶対的な量レベルに比べ、量の変化により敏感であることが分かっている。本実施例において、制御構成要素３４は、以下の式に示されるように、睡眠の深さに基づいて量の変化率を比例して調整する。
Ｖ_ｔ−１
ここでｄは、睡眠の深さ、Ｖ_ｔ及びＶ_ｔ−１は夫々、時間ｔ及びｔ−１での量、並びにｋは、正の定数である。この式に従って、量の変化率は、睡眠の深さに比例する。

幾つかの実施例において、上述したように、制御構成要素３４は、最小しきい強度（量）及び最大しきい強度（量）を、以前の睡眠セッションからの被験者１２の脳の活動に関する情報に基づいて、及び/又は他の情報（例えば被験者１２が起きている間に知覚することができる最大及び/又は最小周波数及び/又は量）に基づいて決定するように構成される。例えば、最大及び/又は最小しきい強度は、被験者１２のための睡眠の１日以上の較正のための夜の間に集められた情報に基づいて決定されてよい。幾つかの実施例において、最大及び/又は最小しきい強度は、幾人かの被験者からなる集団からの情報に基づいて決定されてよい。例えば、人口統計学的に適合するユーザの集団に対する前記量の限界の知識を与えると、対象となるユーザ（例えば被験者１２）に対する最小（及び/又は最大）の量の限界は、量の最小（及び/又は最大）の人口統計的に適合する集団にわたる平均に設定されることができる。

幾つかの実施例において、制御構成要素３４は、睡眠セッション中に以前の睡眠の深さの推定に基づいて、睡眠セッション中の最小しきい強度（例えば量）及び最大しきい強度を調節するように構成される。これらのパラメタを動的に更新することは、睡眠周期−睡眠の深さの変動を考慮する。幾つかの実施例において、制御構成要素３４は、最大（ｄ_ｍ）及び最小（ｄ_Ｍ）の睡眠の深さのしきいレベルを以下の式に基づいて更新するように構成される。
ｄ_ｍ←μ・ｄ_ｍ（履歴）＋（１−μ）ｄ_ｍ（現在の睡眠エピソード）、及び
ｄ_Ｍ←μ・ｄ_Ｍ（履歴）＋（１−μ）ｄ_Ｍ（現在の睡眠エピソード）
ここで、"履歴"という言葉は、以前の睡眠エピソードにおいて使用された値（現在の睡眠エピソードが最初である場合、デフォルト値）を指し、"現在の睡眠エピソード"という言葉は、現在の睡眠エピソードにおける、以前の睡眠周期からの睡眠の深さの推定に対応している。更新パラメタμは、０から１までの間隔（例えば０．２）内にあり、以前の履歴に対して現在の睡眠エピソードの推定の重みを制御する。

幾つかの実施例において、制御構成要素３４は、睡眠セッション中に被験者１２に与えられる感覚刺激の強度を調節するよう感覚刺激器１６を制御することは、睡眠セッション中の睡眠の深さの変化率を決定することを有するように構成される。そのような実施例において、制御構成要素３４は、睡眠の深さの前記決定した変化率に基づいて、睡眠セッション中に被験者１２に与えられる感覚刺激の強度を調節するよう感覚刺激器１６を制御するように構成される。この実施例において、量のレベルは、以下の式に示されるように睡眠の深さの変化に比例して調節される。

ここで、Ｖは量のレベル、ｋは正の定数、並びにｄ_ｔ及びｄ_ｔ−１は夫々、時間ｔ及びｔ−１での睡眠の深さの決定である。そのような実施例において、制御構成要素３４は、前記決定した睡眠の深さ又は睡眠の深さの変化率のどちらか一方に基づいて、睡眠セッション中に被験者１２に与えられる感覚刺激の強度を調節するよう感覚刺激器１６を制御するように構成される、及び/又は制御構成要素３４は、前記決定した睡眠の深さ及び睡眠の深さの前記決定した変化率の何らかの組み合わせに基づいて感覚刺激器１６を制御するように構成される。

図６は、個々の被験者（ＰＧＨ００４）に対する従来のシステムの動作６０２に対するシステム１０（図１）の動作６００を示す。手動で記録された睡眠図６０４も参照のために示される。システム１０を用いて、睡眠が浅いとき（６１５）に強い（例えば大音量の）刺激を送ることが防がれる（６１０）。加えて、システム１０は、強度（量）が不必要に低い（６３０）従来のシステムとは異なり、深い睡眠（６２５）中に不必要に低い強度（例えば量）の刺激を与えないようにする（６２０）。

図１に戻り、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有する。この電子記憶装置２２の電子記憶媒体は、システム１０と一体的に（すなわち実質的に取り外し不可で）設けられるシステムの記憶装置、及び/又は例えばポート（例えばＵＳＢポート、ファイヤワイヤーポート等）或いはドライブ（例えばディスクドライブ等）を介してシステム１０に取り外せるよう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有する。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）、ソリッドステート記憶媒体（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つ以上を有する。電子記憶装置２２は、ソフトウェアのアルゴリズム、処理器２０により決定される情報、ユーザインタフェース２４及び/又は外部の計算システムを介して入力される情報、及び/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。電子記憶装置２２は、（全部又は一部において）システム１０内の別個の構成要素でよいし、又は電子記憶装置２２は、（全部又は一部において）システム１０の１つ以上の他の構成要素（例えば処理器２０）と一体的に設けられてよい。

ユーザインタフェース２４は、システム１０と被験者１２及び/又は他のユーザとの間に接点（インタフェース）を提供し、このインタフェースを介して、被験者１２及び/又は他のユーザは、システム１０に情報を提供する及びシステム１０から情報を受信する。これは、集約的に"情報"と呼ばれる、データ、キュー、結果及び/又は命令並びに他の如何なる通信可能な項目がユーザ（例えば被験者１２）と、感覚刺激器１６、センサ１８、処理器２０及び/又はシステム１０の他の構成要素の１つ以上との間で通信され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を介して介護人に表示されてもよい。

ユーザインタフェース２４に含めるのに適切なインタフェース装置の例は、キーパッド、ボタン、スイッチ、キーボード、ノブ、レバー、表示スクリーン、タッチ式スクリーン、スピーカー、マイク、表示灯、警報器、プリンター、触覚フィードバック装置及び/又は他のインタフェース装置を有する。幾つかの実施例において、ユーザインタフェース２４は、複数の個別のインタフェースを有する。幾つかの実施例において、ユーザインタフェース２４は、感覚刺激器１６及び/又はシステム１０の他の構成要素と一体的に設けられる少なくとも１つのインタフェースを有する。

有線又はワイヤレスの何れによる他の通信技術もユーザインタフェース２４として本開示により考慮されると理解されるべきである。例えば、本開示は、ユーザインタフェース２４が電子記憶装置２２により提供される取り外し可能な記憶装置のインタフェースと一体化されることも考慮している。この例において、ユーザがシステム１０の実施をカスタマイズすることを可能にする情報が取り外し可能な装置（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に読み込まれてよい。ユーザインタフェース２４としてシステム１０と共に使用するのに適応した他の例示的な入力装置及び技術は、限定ではなく、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）を有する。要するに、システム１０と情報を通信するための如何なる技術もユーザインタフェース２４として本開示により考慮される。

図７は、調節システムを用いて睡眠セッション中に被験者に送られる感覚刺激の強度を調節する方法７００を示す。このシステムは、１つ以上の感覚刺激器、１つ以上のセンサ、１つ以上のハードウェア処理器及び/又は他の構成要素を有する。以下に示される方法７００の動作は、説明を意図している。幾つかの実施例において、方法７００は、記載されていない１つ以上の追加の動作を用いて、及び/又は述べた動作の１つ以上を用いずに達成されてもよい。加えて、図７に示される及び以下に説明される方法７００の順序は限定を意図していない。

幾つかの実施例において、方法７００は、１つ以上の処理装置（例えばデジタル処理器、アナログ処理器、情報を処理するために設計されたデジタル回路、情報を処理するために設計されたアナログ回路、ステートマシーン及び/又は情報を電子処理する他の機構）において実施されてよい。１つ以上の処理装置は、電子記憶媒体に電子的に記憶される命令に応じて、方法７００の動作の幾つか又は全てを実行する１つ以上の装置を含んでよい。１つ以上の処理装置は、ハードウェア、ファームウェア及び/又はソフトウェアを介して方法７００の動作の１つ以上の実施のために特に設計されるように構成される１つ以上の装置を含んでよい。

動作７０２において、睡眠セッション中の被験者１２の脳の活動に関する情報を伝える出力信号が生成される。幾つかの実施例において、動作７０２は、（図１に示される及び本明細書に記載される）センサ１８と同じ又は同様の１つ以上のセンサにより行われる。

動作７０４において、脳の活動のパラメタが決定される。これら脳の活動のパラメタは、前記出力信号及び/又は他の情報に基づいて決定される。これら脳の活動のパラメタは、高周波帯域におけるパワーに対する脳波（ＥＥＧ）信号の低速周波数帯域におけるパワーの比、被験者の徐波の密度、被験者の徐波のピーク間振幅及び/又は他のパラメタを含む。幾つかの実施例において、動作７０４は、（図１に示される及び本明細書に記載される）パラメタ構成要素３０と同じ又は同様のハードウェア処理器構成要素により行われる。

動作７０６において、睡眠の深さが決定される。睡眠の深さは、前記比、前記徐波の密度、前記徐波のピーク間振幅及び/又は他の情報の１つ以上に基づいて決定される。幾つかの実施例において、睡眠セッション中の被験者における睡眠の深さを決定することは、この睡眠セッション中の睡眠の深さの変化率を決定することを有する。幾つかの実施例において、動作７０６は、（図１に示される及び本明細書に記載される）睡眠の深さ構成要素３２と同じ又は同様のハードウェア処理器構成要素により行われる。

動作７０８において、感覚刺激器は、前記決定した睡眠の深さに基づいて、被験者に与えられる感覚刺激の強度を調節するように制御される。幾つかの実施例において、前記感覚刺激は可聴音を含み、動作７０８は、前記決定した睡眠の深さに基づいて、前記可聴音の量を最小しきい量と最大しきい量との間で徐々に増大又は減少させることを含む。幾つかの実施例において、最大しきい量及び最小しきい量は、睡眠セッション中は変化しないままであり、以前の睡眠セッションからの被験者の脳の活動に関する情報に基づいて決定される。幾つかの実施例において、動作７０８は、睡眠セッション中に以前の睡眠の深さの推定に基づいて、睡眠セッション中の最小しきい量及び最大しきい量を調節することを含む。幾つかの実施例において、睡眠セッション中に被験者に与えられる感覚刺激の強度は、睡眠の深さの前記決定した変化率に基づいて調節される。幾つかの実施例において、動作７０８は、（図１に示される及び本明細書に記載される）制御構成要素３４と同じ又は同様のハードウェア処理器構成要素により行われる。

上記の記載は、最も実用的であり好ましい実施例であると現在考えられるものに基づいて、説明を目的に詳細を述べていたとしても、そのような詳細は単に説明が目的であること、及び本開示が明確に開示した実施例に限定されるのではなく、それどころか添付される請求項の意図及び範囲内にある修正案及び等価な配列にも及んでいると意図されると理解されるべきである。例えば、本開示はできる限り、何れかの実施例の１つ以上の特徴が他の何れかの実施例の１つ以上の特徴と組み合わされ得ることを考慮していると理解されるべきである。

Claims (12)

1. 睡眠セッション中に被験者に送られる感覚刺激の強度を調節するように構成されるシステムにおいて、前記システムは、
   前記被験者に感覚刺激を与えるように構成される１つ以上の感覚刺激器、
   前記睡眠セッション中の前記被験者の脳の活動に関する情報を伝える出力信号を生成するように構成される１つ以上のセンサ、並びに
   前記１つ以上の感覚刺激器及び前記１つ以上のセンサと動作可能なように通信する１つ以上のハードウェア処理器、
   を有し、前記１つ以上のハードウェア処理器は、機械可読命令により、
   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脳の活動のパラメタを決定し、前記脳の活動パラメタは、前記被験者の徐波の密度又は前記被験者の徐波のピーク間振幅の１つ以上を含んでいる、
   前記徐波の密度又は前記徐波のピーク間振幅の１つ以上に基づいて、前記睡眠セッション中の前記被験者の睡眠の深さを決定する、
   前記睡眠セッション中の前記被験者の睡眠の深さの変化率を決定する、並びに
   前記決定した前記被験者の睡眠の深さの変化率に基づいて、前記睡眠セッション中に前記被験者に与えられる前記感覚刺激の強度を調節するように前記１つ以上の感覚刺激器を制御する
   ように構成される、システム。
2. 前記１つ以上の感覚刺激器は、前記感覚刺激が可聴音を有するように構成される、及び前記１つ以上のハードウェア処理器は、前記１つ以上の感覚刺激器に、前記決定した睡眠の深さに基づいて、前記可聴音の量を最小しきい量と最大しきい量との間において徐々に増大又は減少させるように構成される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記１つ以上のハードウェア処理器は、前記最小しきい量及び前記最大しきい量が前記睡眠セッション中に変化しないままである、並びに以前の睡眠セッションからの前記被験者の脳の活動に関する情報に基づいて決定されるように構成される、請求項２に記載のシステム。
4. 前記１つ以上のハードウェア処理器は、前記睡眠セッション中に以前の睡眠の深さの推定に基づいて、前記睡眠セッション中の前記最小しきい量及び前記最大しきい量を調節するように構成される、請求項２に記載のシステム。
5. 前記１つ以上のハードウェア処理器は、人口統計学的に類似の集団に対する対応する量のしきい値に基づいて、前記最小しきい量及び最大しきい量を調節するように構成される、請求項２に記載のシステム。
6. 前記１つ以上のハードウェア処理器は、前記決定した睡眠の深さは、最小の睡眠の深さのしきい値と最大の睡眠の深さのしきい値との間にあり、前記最小の睡眠の深さのしきい値及び前記最大の睡眠の深さのしきい値は、人口統計学的に類似の集団に対する対応する睡眠の深さのしきい値に基づいて決定される、請求項１に記載のシステム。
7. 睡眠セッション中に被験者に送られる感覚刺激の強度を調節するシステムの作動方法において、前記システムは、１つ以上の感覚刺激器、１つ以上のセンサ及び１つ以上のハードウェア処理器を有し、前記方法は、
   前記１つ以上のセンサが、前記睡眠セッション中の前記被験者の脳の活動に関する情報を伝える出力信号を生成するステップ、
   前記１つ以上のハードウェア処理器が、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脳の活動のパラメタを決定するステップであり、前記脳の活動パラメタは、前記被験者の徐波の密度又は前記被験者の徐波のピーク間振幅の１つ以上を含んでいる、前記脳の活動パラメタを決定するステップ、
   前記１つ以上のハードウェア処理器が、前記徐波の密度又は前記徐波のピーク間振幅の１つ以上に基づいて、前記睡眠セッション中の前記被験者の睡眠の深さを決定するステップ、
   前記睡眠セッション中の前記被験者の睡眠の深さの変化率を決定するステップ、並びに
   前記１つ以上のハードウェア処理器が、前記決定した前記被験者の睡眠の深さの変化率に基づいて、前記睡眠セッション中に前記被験者に与えられる前記感覚刺激の強度を調節するように前記１つ以上の感覚刺激器を制御するステップ
   を有する、方法。
8. 前記感覚刺激器は可聴音を有する、及び前記方法はさらに、
   前記１つ以上のハードウェア処理器が、前記決定した睡眠の深さに基づいて、前記可聴音の量を最小しきい量と最大しきい量との間において徐々に増大又は減少させるステップを有する、請求項７に記載の方法。
9. 前記最小しきい量及び前記最大しきい量は、前記睡眠セッション中に変化しないままである、並びに以前の睡眠セッションからの前記被験者の脳の活動に関する情報に基づいて決定される、請求項８に記載の方法。
10. 前記１つ以上のハードウェア処理器が、前記睡眠セッション中に以前の睡眠の深さの推定に基づいて、前記睡眠セッション中の前記最小しきい量及び前記最大しきい量を調節するステップをさらに有する、請求項８に記載の方法。
11. 人口統計学的に類似の集団に対する対応する量のしきい値に基づいて、前記最小しきい量及び前記最大しきい量を調節するステップをさらに有する、請求項８に記載の方法。
12. 前記決定した睡眠の深さは、最小の睡眠の深さのしきい値と最大の睡眠の深さのしきい値との間にあり、前記最小の睡眠の深さのしきい値及び前記最大の睡眠の深さのしきい値は、人口統計学的に類似の集団に対する対応する睡眠の深さに基づいて決定される、請求項７に記載の方法。

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