睡眠や覚醒に「新しい遺伝子変異」発見！でも人はなぜ寝るの？寝ないとどうなる？睡眠あれこれ

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今日は、睡眠について、最新ニュースから、その他いろいろです。

なぜあなたは寝るのか？

なぜ寝ることが必要なのか？

寝ないと、どうなる？

ギズモードジャパンより

不眠症に光明か。日本の研究チームが、

睡眠や覚醒を司る「新しい遺伝子変異」を発見

人はなぜ眠るのか、がわかるかも。

睡眠は、人間や動物にとって絶対に必要な要素。

誰でも当たり前のように眠りますが、

実は睡眠って謎が多いんですって。

そもそも、なぜ1日の睡眠時間が

7～8時間なのかすらわかっていないそうですよ。

その深淵に迫るかもしれない発見が、

筑波大学や名古屋市立大学らの

チームによって発表されました。

同チームは、

人工的に変異を起こしたマウスを多数作成し、

睡眠の実態を調査。

異常を示すマウスの中から、

睡眠時間が長くなる変異（Sleepy）と

レム睡眠が減少する変異（Dreamless）

を発見しました。

2つはこれまで、

まったく知られていなかったそうなんです。

これだけでも十分すごいのですが、

チームがSleepy変異の原因遺伝子である

Sik3のショウジョウバエにおける

機能を解析したところ、

マウスと同じ症状が出ることを

発見したのだそう。

動物と昆虫に共通点があるとは、

睡眠恐るべし…。

チームは今回の発見ついて

「新規の睡眠・覚醒制御に関わる遺伝子が

発見されたことは、睡眠という現象の理解に加え、

睡眠障害の治療薬の開発などに

つながる大きな可能性があります」

と語っています。

近くて遠い睡眠の謎。

その解明の一歩となることを期待したいですね。

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談）昂司

素晴らしい研究結果ですね。

睡眠って、謎だらけですよね。

寝ることは大切だとはわかっているつもりでも、

なぜ寝るのか？

と聞かれると？？？？？

そこで、今日は睡眠最前線、

調べてみました。

まだ、発見されていませんので、

仮説ですが、

非常にユニークなアイディアによって、

研究中のものもあるようです。

まず桜井教授、そして、

BBC-Earthよりどうぞ。

WAOサイエンスパークより引用

なぜ人は眠るのか、夢はなぜ見るのか
謎だらけの睡眠の正体に最新科学で迫る

(2013/1/17)

金沢大学医薬保健学域医学類　教授　桜井　武

（文　ＷＡＯサイエンスパーク編集長松本正行）

Ｑ１　眠らないとどうなるのですか？

　人間はずっと眠らずにいることはできません。

いつか必ず寝てしまいます。

研究者が調査したものでは264時間が世界記録。

ギネスブックには266時間という数字が出ています。

しかし、動物実験では眠らせずにいると、

2週間後に感染症などにかかって死んでしまいました。

264時間寝なかった人も途中で体調不良を訴え、

妄想を見るようになり言語障害も起しています。

明らかに身体に変調を来たしたのです。

「致死性家族性不眠症」という眠れない病気があります。

その患者さんは想像を絶する苦しみの中で死を迎えます。

睡眠の科学―なぜ眠るのかなぜ目覚めるのか (ブルーバックス)

972円

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談）昂司

人が寝る理由、

まだ解明されていない眠りの世界を

科学的根拠から様々な仮説によって

推測し解明しようとしています。

なるほどと、

思わさせられる内容ばかりです。

面白いですよ。

もし、寝ないとどうなるのか？

あなたはなぜ眠るのか？

なぜ寝ることが必要なのか？

ご覧になってみてください。

こちらは、TEDより

We　do we sleep? | Russel Foster

神経科学の立場から、眠りについて講義しています。

人が寝る本当の理由

BBC(2016/3/17)より引用

What is the real reason we sleep

睡眠には記憶の整理や感情の調整

といった多くの役割があり、

脳だけでなく、体温調節、免疫システムなど

体のあらゆる機能にとって重要であることが

過去の研究からわかっています。

しかし、「なぜ人は眠るのか？

どうして眠るようになったのか？」

ということは現在でも謎に包まれたままです。

「睡眠の起源」は一体何なのかということについて、

BBCがさまざまな仮説を検討しています。

BBC - Earth - What is the real reason we sleep?
http://www.bbc.com/earth/story/20160317-what-is-the-real-reason-we-sleep

「なぜ生き物は眠るのか？」という疑問について、

まず検討していくのは

「食事を終え、天敵もいなくなり、交尾のタイミングでもなく、

スケジュールが空いたために

動物は数時間にわたって意識を手放す」

という、

いわば睡眠の「怠惰理論」です。

ユニークな理論ですが、

基本的に眠っている動物は

眠っていない状態よりもはるかに敵に

襲われる可能性が高いため、

生き物にとって睡眠は

例え1日数時間であっても不利な行為です。

そのため、怠惰理論を「なぜ生き物は眠るのか？」

という問いの答えにするのは不合理と言えます。

また、眠ることでエネルギー消費を

抑えているという説も存在しますが、

「人間が意識を手放し眠っている状態」と

「起きたまま横たわっている状態」

を比べると微々たる差しかないため、

この説明も合理的な説明ではありません。

◆レム睡眠は進化の副産物だった？

ノースウェスタン大学のRavi Allada教授によると、

「眠り」を識別する要素で

最も重要視されているのが

「静かであること」と

「筋肉が活性化していないこと」です。

そして、意識のある状態に比べて反応が遅いこと、

眠りによって疲れを回復できていること、

なども識別に利用される要素となっています。

人間は他の人や犬・猫の睡眠を識別できても、

ハエやミミズの睡眠は識別できませんが、

上記の要件を使えば、

ハエや線虫であっても「眠っている」

と断言することが可能です。

現在、地球上の多くの生き物が

この要件を満たして「睡眠」を取っています。

睡眠の不思議なところは、

生き物にとって不利であるにも関わらず、

自然淘汰されず、

むしろ発達してきたという部分にあります。

眠りにはレム睡眠と

ノンレム睡眠が存在しますが、

先史時代の生き物は

ノンレム睡眠しか取らず、

その後になぜか

レム睡眠を取る生き物が現れたのです。

「生きた化石」と呼ばれるカモノハシは、

ほ乳類でありながら卵を産む動物です。

恐竜の栄えた中生代には既に存在したと

言われているカモノハシも

レム睡眠を取ります。

これはつまり、2億2000万年前の地球で

生きていた初期のほ乳類も

レム睡眠をとっていたという

可能性があるということ。

同時期に生息していた恐竜は絶滅しましたが、

一部の恐竜の子孫である鳥もまた、

ほ乳類と同じくレム睡眠をとります。

このことから、

レム睡眠はほ乳類と

鳥類に起源すると考えられています。

では、なぜレム睡眠が生まれたのでしょうか？

この質問に対して、レム睡眠の発生は

進化の副産物だという説もあります。

ほ乳類の先祖である単弓類と

ハ虫類の先祖は同じ有羊膜類です。

もともと有羊膜類は昼間に活動していましたが、

恒温性を獲得してくことで

夜行性の動物へと進化します。

夜行性の単弓類は

昼間に数時間の睡眠を取り、

夜に活動することで捕食者や

強烈な日光から身を守っていましたが、

一方で神経メカニズムは進化前のままでした。

つまり、有羊膜類はもともと

「じっとして体を温める」という時間帯と、

餌をとったり社会的活動をしたり捕食者から

身を守ったりというような「活動」の時間帯があり、

単弓類の脳には

これらの先祖から受け継いだ

脳のパターンが存在し続けたわけです。

脳の進化によって

実際の行動には変換されないものの、

有羊膜類がじっと体を温めている時の

脳の状態がノンレム睡眠に、

昼間の活動がレム睡眠として

受け継がれたため、体が麻痺を起こし、

それが「夢」として現れたとのこと。

ただし、この「進化の副産物として

レム睡眠が生まれた」

というに説は賛否両論があります。

◆レム睡眠の発生は脳の発達によるもの説

ノンレム睡眠の際に人の脳が

休息状態になるのとは逆に、

レム睡眠の最中、脳は活性化します。

レム睡眠の間、脳はさまざまな処理を行います。

記憶に関するものはもちろん、

感情の調整も行っていると言われています。

例えば子ども時代のことを思いだそうとすると、

わくわくする誕生日や、

初めて学校に行って

両親と離ればなれになった時の怖さなど、

現れる記憶の多くは感情的なイベントのはず。

一方で、

記憶は感情に基づくものでありながら、

現在の私たちを

感情的にゆさぶるものではありません。

これはレム睡眠が、

もともとの出来事で抱いた感情を付属させない形に

記憶を作り替えているため。

情報が熟したオレンジだとすると、

レム睡眠は苦い皮の部分をとってから保存してくれるわけです。

脳と記憶の関係で起こるものの1つが、

フラッシュバックを通じて出来事や

その時に抱いた感情をそのまま再体験するPTSDです。

PTSDを患う元兵士は

車のバックファイアを聞いた時、

フラッシュバックで戦地の様子を思い出すだけでなく、

鼓動や手のひらの汗といった

情緒的な反応までも再体験しますが、

これは脳が感情と記憶を分離できていないため。

PTSDを患う人が悪夢を繰り返し見るのは、

レム睡眠がいわゆる

「オレンジの苦い皮」をむけないためだ

とも言われています。

また、心理学者のRosalind Cartwright氏は

離婚を原因とする「うつ」の兆候がある人々が

見る夢について調査しました。

1年にわたる調査の結果、

うつ状態から回復した人は最も長期にわたって

惨めな夢を見ていたことが判明。

反対に、うつっぽくない夢を見ていた人は

長期にわたってうつ状態に苦しむことがわかりました。

上記の研究結果から、

「ほ乳類や鳥類だけがレム睡眠を取る」のは

進化の過程で起きた「恒温性の獲得」が

理由ではなく、

社会的にも認識力的にも

発達しているからだと考える研究者もいます。

動物の多くはレム睡眠を

睡眠全体の10～15％しか取らないのに対し、

人間は睡眠のうち25％ほどがレム睡眠なのは、

人間の社会的な相互作用が複雑であるためだとのこと。

◆ノンレム睡眠の起源とは？

ではレム睡眠に先立って発展し、

現在でも多くの生き物に見られる

「ノンレム睡眠」の起源については

どのような説があるのでしょうか。

ノンレム睡眠の起源として

考えられているのが、

「脳の洗浄作用」に起因するもの。

脳の神経細胞の間にはシナプスが存在し、

神経伝達物質が放出され

受容体に結合することによって

情報伝達が行われています。

神経伝達物質はシナプスの中で

構築されていくのですが、

時間の経過とともに「渋滞」が起こります。

そこで、神経伝達物質を「洗い流す」

作業が必要になるわけです。

2012年、脳の中に「Glymphaticシステム」と

呼ばれる洗浄のメカニズムがあることが発見され、

2013年にはGlymphaticシステムが

ノンレム睡眠の時に活発化することが判明しました。

Glymphaticシステムによって「洗浄」された

溶質の中に何が含まれているのかは

まだ解析されていないそうですが、

研究者の中には「溶質の中には

神経伝達物質が多く含まれているのでは」

と仮説を立てている人も。

もしそうであれば、

「なぜ不利な点が多いにもかかわらず

生き物は眠るのか？」という謎に、

「神経伝達物質を洗い流すため」

という合理的な説明がつきます。

ただし、「『眠り』のシステムが先に発達し、

副次的に脳が『洗い流す』システムを得た」

という可能性もあります。

この種の疑問は

多くの進化生物学者が直面すること。

例えば「酸素を吸って二酸化炭素を吐くために

呼吸が生まれたのではなく、

まず言葉が生まれ、

副次的に呼吸が生まれた」という

説に対して間違っていると

言うことは誰にもできないのです。

睡眠の起源を解明するため、

現在はクラゲなど原始的な生き物について

調査されるとともに、

「じっとする」「活動する」という2つの時間帯を

持つ単細胞の生き物が

眠りの起源を解明するヒントになる

として研究が行われているとのこと。

一方で、上記の考えは全て

「眠りは、起きている間にストレスに

さらされた私たちのシステムを修復する」

という発想に基づいており、

スタート地点が間違っている

可能性ももちろんあります。

「睡眠が大切ならば、なぜ私たちは

起きなければならないのだ？」

と逆に考えることも可能であり、

「睡眠の起源」が

まだ多くが謎に包まれている以上、

「眠っている状態がまず存在し、

進化の過程で生き物たちは覚醒してきたのだ」

という一聴すると

馬鹿げていると

感じられる仮説も、

完全に否定できるわけではないのです。