睡眠に「脳内のお掃除機能」があることが最近の研究で判明

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人間はなぜ眠るのか?

生活の3分の1を占めている睡眠の
睡眠の本当の意味はわかっていない
などといわれたりもします。

睡眠は、認知機能や脳機能のメンテナンスに
不可欠なもので、不安感、不快感、イライラ感
など、脳細胞の過熱状態にあるニューロンを
休息させリフレッシュさせてくれるものです。

 

また最近、深い眠りの状態にある時に
脳脊髄液の流入が増えて、脳内の老廃物を
洗い流しているということもわかりました。
う〜っ、すごい、脳内のお掃除ですね。

 

 

 

 

これらを突き止めたのは、Nina E. Fultz、
Giorgio Bonmassar、Kawin Setsompop等
のアメリカ・ボストン大学の研究チーム。

 

 

研究結果は、学術雑誌「サイエンス」
で2019年10月31日に公開されました。

 

 

 

お掃除をしているのはノンレム睡眠時

脳内の老廃物が洗い流されているのは
前回、御紹介した「ノンレム睡眠
(Non- rapid eye movement sleep)」時。
「レム睡眠」と「ノンレム睡眠」

 

ノンレム睡眠は、眼球が動かずぐっすり
寝ている状態を指し、浅い眠りから
深い眠りに至る4つの段階があります。

 

 

 

 

______________________

覚醒期

段階 W   α波と低振幅速波
______________________

ノンレム睡眠

段階1 入眠期    4〜8Hz α波〜β波
     低振幅、種々の周波数の波が混在
     遅い眼球運動、筋緊張やや低下
   __________________

段階2 軽睡眠期    8〜15Hz
     θ波、瘤波、紡錘波、 k-complexes
   __________________

段階3 中等度睡眠期  2〜4Hz θ波〜δ波

     (徐波睡眠)
   __________________

段階4 深睡眠期    0.5〜2Hz θ波〜δ波
     (徐波睡眠)

______________________

レム睡眠

段階5        12Hz   β波
     高周波・低振幅の脳波
     急速眼球運動と明らかな筋緊張低下
______________________

 

 

 

 

この段階3と4には、振幅の大きな緩やかな波
(周波数の低い2〜4 Hzの脳波・デルタ波)の
出現が増えることから「徐波睡眠」ともいいます。

 

睡眠の最初の3分の1に多く見られる
深い眠りの徐波睡眠によって、人は
熟睡感を得ることができます。

 

しかしその量は、加齢とともに
減少するといわれています。

 

 

 

 

 

初めてとらえられた脳脊髄液の動き

ボストン大学の研究チームは、高速撮影
技術を用いて、ノンレム睡眠時における
脳脊髄液の律動を初めてとらえました。

 

それにより、脳脊髄液の動きと脳波の活動、
血流が密接に結びついていることが判明。

 

2013年に行った、マウスを対象とした研究
では、脳脊髄液の流れと徐波睡眠が、脳内
の老廃物を除去することに重要な役割を
果たしていることが明らかにされました。

 

しかし、脳脊髄液の動きについて
はとらえられていなかったのです。

 

 

 

 

 

周波数の低い波→血流低下→脳脊髄液が流れ込む

今回の研究では、23歳から33歳までの13名
の成人を対象として、脳波(EEG)ヘッド
セットで脳波を測定するとともに、MRI
(儀軌共鳴断層撮影装置)を用いて、ノンレム
睡眠時の脳脊髄液の様子をモニタリングしました。

 

すると、脳波において周波数の低い波が
多くなると、脳の血流が低下し、脳脊髄液
が脳内に流れ込むことがわかりました。

 

ニューロン(神経細胞)が遮断されると
さほど酸素を必要としないため血液が減り
血液が流出すると、脳内の圧力が低下する
ので、脳圧を安全なレベルに保つべく脳脊髄液
が急速に流れ込むもの考えられています。

 

 

 

 

 

期待される今回の研究結果

今回の研究成果は、自閉症やアルツハイマー病
などの、睡眠パターンの乱れと関連する
神経障害や心理障害のさらなる解明に向けた
いとぐちの一つとして期待されています。

 

このような脳波と血流、脳脊髄液との関係が
正常な範囲内での加齢による障害にも影響を
もたらしている可能性もあります。

 

加齢により睡眠時に、脳波で周波数の
低い波が少なくなる結果
    ↓
脳内の血流が減らない
    ↓
脳脊髄液の流入を妨げ、老廃物が充分流されない
    ↓
有害なタンパク質の蓄積が進む

 

 

 

 

アルツハイマー病の発症は、特定のタンパク質
の排泄不全の問題であり、その他の脳の疾患も
タンパク質の蓄積に関連しているともいいます。

 

今後、研究チームは、脳波と血流脳脊髄液が
どのように同期をとっているのかについて
解明を進めていく方針だということです。

 




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