[发明专利]用于睡眠期间脑刺激的系统及其使用方法

说明书

对相关申请的交叉引用

本文件要求于2014年10月21日提交的题为“A memory stimulation and recovery system”的Jun Xia的美国临时专利申请No.62/122,457，以及于2014年11月14日提交的题为“Timed release of combination compounds for prevention and therapy of central nerve system energy deficiency symptoms”的Jun Xia的美国临时专利申请No.62/123,328的优先权和权益；其公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及睡眠期间脑刺激的系统和方法，包括引导梦的主题和/或增加梦的生动性。

背景技术

虽然受试者(subject)在睡眠期间经常欺骗性地平静，但睡眠实际上是动态的生理状态，其中脑进行轻度和深度睡眠(或睡眠阶段)的交替循环。这些交替的睡眠阶段允许脑和身体在身体和认知上恢复自身。

如美国睡眠医学学院所定义的那样，睡眠可以基于发射的脑波的特性分为四个阶段。阶段1(也被称为阶段NREM1或阶段N1)和阶段2(也被称为阶段NREM2或阶段N2)是非快速眼动(NREM)睡眠的部分。阶段1发生在人首次入睡时，并且特性脑波是alpha波。阶段2以在觉醒状态和更深度睡眠之间的过渡为特征，并且特性脑波是theta波。阶段3(也被称为阶段N3)和阶段REM(快速眼动睡眠)是恢复性睡眠时期。阶段3也被称为慢波睡眠(SW)，其由delta波来表征，并与稳定的代谢水平相关联。例如，已经发现，在阶段3期间，葡萄糖、睾酮和人生长激素的水平稳定。阶段3与整体物理恢复相关联。如所命名的，睡眠的第四阶段以快速眼运为特征。在阶段REM期间发射的脑波是与醒着的人的EEG(脑电图)类似的快速低电压EEG。这是人做梦的睡眠阶段。阶段4与认知恢复以及细胞再生、记忆分配和记忆保留相关联。

单个睡眠循环从阶段1开始，然后从阶段2到阶段3，接着是阶段2，然后是阶段REM。这个睡眠循环重复，直到人醒来为止。平均而言，成年人每2个小时进行一次睡眠循环。睡眠循环期间每个阶段的时间分布在整个睡眠的夜晚变化。例如，在睡眠时期的早期(诸如在晚上)发现更多的阶段3睡眠，而在睡眠时期的晚期(诸如早晨时间)发现更多的阶段REM睡眠。

虽然睡眠已被用于研究脑功能并且当前的治疗针对改善睡眠质量，但睡眠时期本身并未被用作治疗。直到本申请，睡眠的动态脑活动尚未被用于改善神经健康。

发明内容

在一个实施例中，本发明涉及用于睡眠期间的脑刺激的系统。该系统包括脑刺激模块，其包括感觉刺激单元、记录单元，其中记录单元检测和记录睡眠的阶段，以及用于解释由记录单元检测到的脑电活动并且指示感觉刺激单元的激活的程序。该程序解释来自记录单元的信息，以在记录单元检测到受试者处于恢复性睡眠时，程序指示感觉刺激单元向受检者传递感觉刺激。感觉刺激可以是声音、气味、味觉、触觉和视觉刺激中的至少一种。在一些实施例中，记录单元检测脑波并记录脑电图。在其它实施例中，记录单元检测脑波并记录脑电图。在一些实现中，恢复性睡眠是阶段3睡眠、阶段REM睡眠或由记录单元检测到快速眼动、delta波或类似于人醒着时的快速低电压脑电图来指示。

该系统还包括脑能量供给源或催眠剂源中的至少一个。脑能量供给源包括脑能量微粒，而催眠剂源包括催眠剂。在优选实现中，脑能量供给源包括延迟和持续释放制剂的脑能量微粒。催眠剂源可以包括延迟和持续释放制剂、立即释放制剂或持续释放制剂的催眠剂。延迟和持续释放制剂是如下的制剂，其被配置为在施用后2小时内释放小于15％的重量的脑能量微粒和/或催眠剂。优选地，在施用后的前4小时内释放小于60％的脑能量微粒和/或催眠剂，在施用后8小时内释放至少80％的脑能量微粒和/或催眠剂，并且在施用后2小时之后以持续速率释放脑能量微粒和/或催眠剂。催眠剂源还可以包括立即释放制剂的催眠剂。

本发明的另一个实施例涉及增加受试者的梦的生动性的方法。所述方法包括在受试者进入睡眠期之前向受试者施用催眠剂和延迟和持续释放制剂的脑能量微粒。催眠剂可以是持续释放、立即释放和/或持续释放和持续释放制剂。所述方法还可以包括在恢复性睡眠期间用至少一种感觉刺激来刺激受试者。