用于通过睡眠慢波诱发和感官环境重建的增强知识巩固的系统和方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及一种用于通过慢波诱发和感官环境重建来在睡眠期间增强对象中的 知识巩固的系统。
【背景技术】
[0002] 知识的获得可以通过药物治疗来增强。用于增强知识获得的非药物治疗优于药物 治疗。睡眠期间的感官刺激是已知的。模仿清醒时期的感官刺激的睡眠期间的感官刺激是 已知的。睡眠期间的感官刺激通常是被连续地和/或间隔地施加的，这并不对应于对象的 睡眠模式。本公开克服了在现有技术系统中的缺陷。
【发明内容】
[0003] 因此，本公开的一个或多个方面涉及一种用于在睡眠期间增强对象中的知识巩固 的系统。所述系统包括：一个或多个慢波睡眠诱发器、一个或多个感官刺激器、以及一个或 多个处理器。所述一个或多个慢波睡眠诱发器被配置为诱发所述对象中的睡眠慢波。所述 一个或多个感官刺激器被配置为向所述对象提供感官刺激。所述一个或多个处理器被配置 为运行计算机程序模块。所述计算机程序模块包括：感官刺激模块、慢波睡眠模块、定时模 块以及控制模块。所述感官刺激模块被配置为获得对要被提供给所述对象的提示感官刺激 进行限定的感官刺激参数。所述慢波睡眠模块被配置为控制所述一个或多个慢波睡眠诱发 器来诱发所述对象中的慢波睡眠。所述定时模块被配置为确定针对所述提示感官刺激的递 送的定时，使得所述提示感官刺激在经诱发的慢波睡眠期间被提供给所述对象。所述控制 模块被配置为控制所述一个或多个感官刺激器，以在由所述定时模块确定的所述定时处根 据所获得的感官刺激参数来向所述对象提供所述提示感官刺激。
[0004] 本公开的另一方面涉及一种用于利用知识巩固增强系统在睡眠期间增强对象中 的知识巩固的方法。所述知识巩固增强系统包括一个或多个慢波睡眠诱发器、一个或多个 感官刺激器以及一个或多个处理器。所述一个或多个处理器被配置为运行计算机程序模 块。所述计算机程序模块包括：感官刺激模块、慢波睡眠模块、定时模块以及控制模块。所述 方法包括：利用所述感官刺激模块来获得对要被提供给所述对象的提示感官刺激进行限定 的感官刺激参数；利用所述慢波睡眠模块来控制所述一个或多个慢波睡眠诱发器，以诱发 所述对象中的慢波睡眠；利用所述定时模块来确定针对所述提示感官刺激的递送的定时， 使得所述提示感官刺激将在经诱发的慢波睡眠期间被提供给所述对象；并且利用所述控制 模块来控制所述一个或多个感官刺激器，以在所确定的定时处根据所获得的感官刺激参数 来向所述对象提供所述提示感官刺激。
[0005] 本公开的又一方面涉及一种用于在睡眠期间增强对象中的知识巩固的系统。所 述系统包括：用于诱发所述对象中的慢波睡眠的单元；用于向所述对象提供感官刺激的单 元；用于获得对要被提供给所述对象的提示感官刺激进行限定的感官刺激参数的单元；用 于对用于诱发所述对象中的慢波睡眠的所述单元进行控制的单元；用于确定针对所述提示 感官刺激的递送的定时，使得所述提示感官刺激将在经诱发的慢波睡眠期间被提供给所述 对象的单元；以及用于控制用于提供感官刺激的所述单元，以在所确定的定时处根据所获 得的感官刺激参数来向所述对象提供所述提示感官刺激的单元。
【附图说明】
[0006] 参考附图考虑说明书和权利要求书，本公开的这些和其他目的、特征和特性，以及 操作的方法和相关结构元件的功能，以及部件的组合和生产经济性将变得更加显而易见， 所有附图构成了本说明书的一部分，其中，类似的附图标记在各图中指代对应部分。然而， 应当明确理解，附图仅出于说明和描述的目的，并非旨在界定本公开的限制。
[0007] 图1是用于在睡眠期间增强对象中的知识巩固的系统的示意性图示。
[0008] 图2图示了由对象佩戴的头戴装置（headset)，并且包括感测电极、生物信号放大 器和无线音频设备。
[0009] 图3图示了EEG视图中的两个经诱发的慢波睡眠周期；
[0010] 图4图示了睡眠图的范例；
[0011] 图5图示了用于利用知识巩固增强系统在睡眠期间增强对象中的知识巩固的方 法。
【具体实施方式】
[0012] 如在本文中使用的，单数形式的"一"、"一个"和"所述"包括多个引用对象，除非上 下文中明确做出其他说明。如在本文中使用的，两个或更多个部分或部件被"耦合"的陈述 应该意指该部分直接或间接地（即通过一个或多个中间部分或部件）被结合或一起运行， 只要发生链接。如在本文中使用的，"直接耦合"意指两个元件彼此直接接触。如在本文中 使用的，"固定耦合"或"固定的"意指两个部件被耦合从而作为一体移动，同时保持相对于 彼此的恒定取向。
[0013] 如在本文中使用的，词语"单式"意指部件被作为单件或单元来创建。亦即，包括 分别创建然后耦合到一起作为单元的件的部件不是"单式"部件或主体。如在本文中采用 的，两个或更多个部分或部件相互"接合"的陈述应该意指该部分直接或通过一个或多个中 间部分或部件互相施力。如在本文中采用的，术语"数量"应该意指一或大于一的整数（即 多个）。
[0014] 本文中使用的方向性短语，例如但不限于顶部、底部、左、右、上、下、前、后及其派 生词，涉及在附图中示出的元件的取向，并且不对权利要求书构成限制，除非其中明确记 载。
[0015] 图1是用于在睡眠期间增强对象12中的知识巩固的系统10的示意性图示。新的 陈述性记忆可以通过在慢波睡眠期间呈现与在之前的清醒学习期间所呈现的感官刺激相 对应的感官刺激来更好地得到巩固。在一些实施例中，感官刺激可以在对象12的下一睡眠 期（例如清醒学习之后的夜晚）中的慢波睡眠期间被呈现。感官刺激可以包括不同类型的 感官刺激。例如，不同类型可以包括气味、声音、视觉刺激（例如在睁开和/或闭上的眼睛 上闪光）、触觉、味觉和/或其他类型的感官刺激。增强的知识巩固可以由在慢波睡眠期间 提供与清醒学习期间所呈现的感官刺激相对应的感官刺激引起。系统10被配置为在慢波 睡眠期间提供与清醒学习期间的清醒感官刺激相对应的提示感官刺激。提示感官刺激和清 醒感官刺激可以包括一种或多种感官刺激。提示感官刺激可以在对象12中提示增强的知 识巩固。感官刺激的重新暴露在快速眼动（REM)睡眠和/或觉醒期间、和/或当感官刺激 在之前的学习期间已经被省略时可能是无效的。在一些实施例中，系统10可以包括以下中 的一个或多个：慢波睡眠诱发器14、感官刺激器16、传感器18、处理器20、电子存储器22、 用户接口 24、和/或其他部件。
[0016] 在图1中，慢波睡眠诱发器14、感官刺激器16,传感器18、处理器20、电子存储器 22以及用户接口 24被示为单独的实体。这并不旨在是限制性的。系统10的部件中的一些 和/或全部和/或其他部件可以被分组成一个或多个单一设备。例如，图2示出了由对象 202佩戴的头戴装置200,并且包括感测电极204、生物信号放大器206以及无线音频设备 208。感测电极204和生物信号放大器206可以例如由图1中的传感器18来表示。无线音 频设备208可以例如由图1中示出的慢波睡眠诱发器14和/或感官刺激器16来表示。
[0017] 返回到图1，慢波睡眠诱发器14被配置为诱发对象12中的慢波睡眠。在一些实 施例中，慢波睡眠诱发器14可以被配置为通过无创脑刺激和/或其他方法来诱发慢波睡 眠。慢波睡眠诱发器14可以被配置为使用慢波睡眠诱发刺激通过无创脑刺激来诱发慢波 睡眠。类似于用来增强知识巩固的在慢波睡眠期间所呈现的感官刺激，慢波睡眠诱发刺激 包括气味、声音、视觉刺激、触觉、味觉和/或其他刺激。慢波睡眠诱发刺激不应当重建在清 醒学习期间所创建的感官环境。例如，可以向对象12施加经颅磁性刺激，以触发慢波睡眠。 作为另一范例，慢波睡眠诱发器14可以被配置为经由对对象12的听觉刺激来诱发慢波睡 目民。慢波睡眠诱发器14的范例可以包括以下中的一个或多个：音乐播放器、音调发生器、对 象12的头皮上的一些电极、用来递送振动刺激的单元（也称为躯体-感官刺激）、生成磁场 以直接刺激脑的皮层的线圈、和/或其他设备。
[0018] 感官刺激器16被配置为向对象12提供感官刺激。感官刺激器16被配置为在慢 波睡眠期间和/或在其他时间向对象12提供感官刺激。在一些实施例中，感官刺激器16 被配置为在对象12的清醒学习的时期期间向对象12提供感官刺激。清醒学期的时期可以 出现在慢波睡眠之前。在一些实施例中，感官刺激器16可以包括被配置为生成生气味、声 音、视觉刺激、触觉、味觉和/或其他感官刺激的设备。感官刺激器16可以被配置为生成和 /或提供一