1. ねむけは、なにと なにで できて いるの?
1. 眠気をつくる2つの流れ:起きている時間と、時計の時刻
1. 眠気は「起きていた長さ」と「いまの時刻」で強まる
ずっと おきて いると、だんだん ねむく なります。ひるまに うごきまわった ひは、よるに ねむく なりやすいと、みなさんも ふしぎに おもった ことが あるかも しれません。
ねむけには、2つの もとが あると かんがえられて います。1つめは、おきて いる じかんが ながい ほど、つよく なる 「ねむりたい きもち」です。2つめは、からだの なかに ある 「からだの とけい」です。
ねむけには、この 2つが どちらも かかわって います。
長く起きていると眠くなる。だれもが知っていることですが、その眠気はどこから来るのでしょうか。
この記事では、眠気を2つの流れに分けて見ていきます。1つは、起きている時間が長いほど強まる「眠りたい気持ち」です。研究者たちはこれを睡眠圧と呼んでいます。もう1つは、体内時計が決める「いまは夜に近い時刻だ」という合図です。
眠気には、この2つの両方が関わっていると考えられています。昼間にちゃんと起きていたのに夜眠くなるのも、徹夜をして朝が来ても眠いのも、この組み合わせで考えると説明しやすくなります。ただし2つの関係は、足し算のように単純ではなく、条件によって変わります。
眠気を、「起きていた時間の長さ」と「体内時計が示す時刻」という2つの流れの組み合わせとして整理しておく。前者は、覚醒が続くほど強まる睡眠圧、後者は昼に低く夜に高いというリズムで体を夜向きに切りかえる流れである。
この見方は、徹夜明けの朝に日が昇っても眠気が残ることや、十分に起きていても昼食後の早い時間帯に眠気がくることを、同じ枠組みで説明できる。以下では、それぞれの流れの中身を、研究の範囲と条件を添えながら見ていく。
2. おきて いる あいだに、あたまの なかで なにが おきて いるの?
2. 起きている間に脳で何が起きるのか:アデノシンという物質
2. 睡眠圧の正体の候補:アストロサイトとアデノシン
あたまの なかには、アストロサイトと いう 小さな さいぼうが あります。アメリカの けんきゅうで、この さいぼうが、ながく おきた あとの 「ねむりたい きもち」を つくる てつだいを して いる ことが しめされました。
この さいぼうは、アデノシンと いう ぶっしつを だします。アデノシンは、ねむりを うながす はたらきが ある ことが しられて います。アデノシンが とどく ところを 「うけとり口」と よぶと、この うけとり口に とどく ことで、ねむりたい きもちが うまれます。
ただし、これは マウスの けんきゅうです。ひとで おなじか どうかは、まだ わかって いません。
脳の中には、アストロサイトと呼ばれる細胞があります。2009年にアメリカの研究チームが発表した論文で、この細胞が、長く起きていたあとに強まる眠りたい気持ちを生み出す手助けをしていることが、マウスで示されました[1]。
この細胞はアデノシンという物質を放出します。アデノシンは眠りを促す作用が知られ、A1受容体という「受け手」を通して睡眠圧をつくるとされます。遺伝子のはたらきで、この細胞がアデノシンを出せないようにしたマウスは、睡眠圧が弱かったと報告されています[1]。
ここで大事なのは、これがマウスの結果だという点です。ヒトの眠気でも同じ仕組みが中心になっているかどうかは、この資料だけでは言い切れません。アデノシンは「有力な物質のひとつ」と考えておくのがよさそうです。
睡眠圧を生み出す仕組みの有力な候補が、アデノシンである。2009年1月に Neuron 誌に載ったマウスの研究(米国NIHが資金を提供)は、脳のアストロサイトという細胞が、長時間の覚醒のあとの「眠りたい気持ち」を生む助けをしていることを示した[1]。
では、その細胞は何をしているのか。アストロサイトはアデノシンを放出し、アデノシンはA1受容体を通して睡眠圧をつくる。研究では、この細胞のはたらきを遺伝的に止めたマウスで睡眠圧が弱かったとされ、この細胞が睡眠圧の形成に関わることの根拠になった[1]。
ただし、条件は限られる。対象はマウスであり、ヒトの眠気の主因が同じ機構だと断定する根拠にはならない。ここでは、アデノシンを「睡眠圧に関わる有力な物質のひとつ」として扱う。
3. コーヒーは、ねむけを けして いるの?
3. コーヒーは眠気を消しているのか:カフェインの置き場所
3. カフェインはアデノシン受容体にはたらく:眠気を「消す」のではない
コーヒーや おちゃには カフェインが はいって います。カフェインは、アデノシンの うけとり口に はたらく ものだと せつめいされて います。
たとえば、げんかんの インターホンを おもって みましょう。だれかが おして いても、インターホンの スイッチを ふさいで しまえば、おとは なりません。でも、おして いる ひとが いなく なったわけでは ありません。
カフェインも、ねむけの しらせが とどきにくく なる だけで、つかれ そのものが なくなる とは かぎりません。ただし、これは たとえ話で、からだの しくみは もっと こみいって います。
また、あさに のんだ カフェインでも、ねむりかたに えいきょうする ことが あると、アメリカの けんきゅうきかんは せつめいして います。
カフェインは世界でいちばん広く使われている刺激物で、アデノシン受容体の複数の種類にはたらきます[1]。
たとえて言えば、玄関のインターホンです。だれかがボタンを押していても、スイッチを覆ってしまえば音は鳴りません。でも、押している人がいなくなったわけではありません。カフェインも、眠気を知らせる信号が受け手に届きにくくなる形ではたらくと説明されます。眠りたい気持ちの元そのものが消える、とは説明されていません。これはあくまでたとえで、実際の仕組みはもっと複雑です。
この資料は、カフェインが朝に飲んだときでも睡眠のパターンに影響しうることも述べています[1]。眠気がとんだ感じと、夜によく眠れることは、別の話なのです。
カフェインは最も広く使われている刺激物で、アデノシン受容体の複数のサブタイプにはたらく。NIHの説明は、アデノシンの睡眠誘導作用がカフェインによって妨げられると述べている[1]。
ここで注意したいのは、「眠気が消える」と「眠気の元が減る」は同じではないという点である。資料の記述は、カフェインが受容体にはたらく物質であるという範囲にとどまり、睡眠圧そのものを下げるとは述べていない。受容体の側で信号が弱まった結果、眠気を感じにくくなる、と読むのが資料に忠実である。
この資料は、カフェインが朝に摂取された場合でも睡眠のパターンに影響しうると述べる[1]。覚醒感と、その夜の睡眠の質は、切り分けて考える必要がある。
4. ゆうがたから よるに かけて、からだの なかで なにが かわるの?
4. 夕方から夜にかけて、体内時計は何をしているのか
4. 体内時計とメラトニン:夜に眠気が強まる、もう一つの流れ
あたまの おくに、からだの とけいを うごかす ばしょが あります。この とけいは、ひると よるで、からだへの おしらせを かえます。
ゆうがたに なると、とけいの めいれいで、「メラトニン」と いう ぶっしつが ふえます。メラトニンは ねむけを おこす ぶっしつです。ひるは すくなく、よるに おおく なる ことが しられて います。
めに はいる ひかりの りょうも かんけいします。よるでも あかるい でんきの ひかりが めに はいると、メラトニンは へります。ねる まえに、へやを あかるく しすぎると ねむけが きにくく なる のは、このせいかも しれません。
体内時計の中心は、脳の視床下部にある視交叉上核という場所です。この時計の活動は昼に高く夜に低いため、松果体でつくられるメラトニンは、昼に少なく夜に多くなります[2]。
アメリカの国立一般医科学研究所(NIGMS)は、時計が目に入る光の量をもとにメラトニンの生産を調節し、夕方になると脳にメラトニンを増やすよう指示して眠気を起こすと説明しています[3]。
光は、この調節の鍵になります。厚生労働省のe-ヘルスネットによると、夜であっても明るい人工照明が目に入るとメラトニンの分泌量は下がります[2]。夜に強い照明の下にいると、時計の合図が弱まる可能性があるわけです。
睡眠圧が「どれだけ起きていたか」で決まるのに対し、もう一つの流れは「いま何時か」で決まる。視床下部の視交叉上核にある体内時計の活動は昼に高く夜に低い。その結果、松果体でつくられるメラトニンの血中濃度は、昼に低く夜に高いという日内変動を示す[2]。
では、時計は何を手がかりに夜を知るのか。NIGMSの説明では、時計は目に入る光の量にもとづいてメラトニンの生産を調節し、夕方には脳にメラトニンを増やすよう指示して眠気を起こす[3]。逆に、夜でも明るい人工照明が目に入るとメラトニンの分泌量は低下する[2]。
したがって、夜の眠気は、睡眠圧が十分にたまっていることに加え、時計が体を「夜向き」に切りかえていることの両方が重なって強まる。ただし、この資料の範囲では、2つの流れの強さを数値で比べることまでは書かれていない。
5. ひるごはんの あと、ねむく なるのは なぜ?
5. 昼食後に眠くなるのは、食べたせいだけなのか
5. 午後の早い時間帯の眠気と、短い仮眠
きゅうしょくの あと、まぶたが おもく なる ことが あります。じつは、げんきな ひとでも、ひるすぎの はやい じかんは、からだの とけいの はたらきで、ねむけが でて きます。
でも、がんばって おきて いる ことも できる と せつめいされて います。
ひるやすみに 15ふんほど ねると、ごごの ねむけが よく なると いう せつめいも あります。ただし 30ぷんを こえると、ふかい ねむりから おきる ため、あたまが ぼーっと する ことが あります。15ふんは めやすで、だれにでも おなじでは ありません。
6. じぶんの ねむけの なみを、すこし のぞいて みよう
6. 自分の眠気の波を、1日だけ観察してみる
6. 自分の眠気の波を記録し、出典の原文にあたる
きょう できる こと
1じかんごとに、いまの ねむさを 1から 5までの かずで ノートに かいて みましょう。あさ、ひる、ゆうがたで、ねむけの つよさは どう ちがうでしょうか。ねむけの なみが、じぶんでも 見えて くるかも しれません。
しらべる とき
こうせいろうどうしょうの 「e-ヘルスネット」に、ねむけや メラトニンの せつめいが あります。おうちの ひとと いっしょに よんで みましょう。
今日できること
1時間ごとに、いまの眠さを1〜5の数字でノートに書きとめます。朝・昼・夕方の変化をグラフにすると、自分の眠気にも波があることが見えてきます。ただし、1日の記録だけでは、日によるちがいは分かりません。
資料を読むなら
厚生労働省のe-ヘルスネットに「メラトニン」と「過眠」の項目があります[2][4]。日本語で読めます。
今日できること
1時間ごとに眠気の強さを1〜5で記録し、起床からの経過時間を睡眠圧の目安、時刻を体内時計の目安として、眠気がどう変わるか見比べる。1日分だけでは偶然の影響が大きいので、休日と平日を分けて数日続けると、傾向をつかみやすい。
資料を読むなら
アデノシンとアストロサイトについては、NIHのニュースリリース(2009年)の転載[1]が読める。メラトニンと過眠は、e-ヘルスネット[2][4]が日本語の公的資料である。
しらべた もとの じょうほう
参考にした情報源
参考にした情報源と、その使い方
本文で使った資料です。
- NIH News Release(ScienceDaily転載), 2009. https://www.sciencedaily.com/releases/2009/01/090128122814.htm (アストロサイト・アデノシン・カフェインの説明。原論文は Halassa M. M. et al., "Astrocytic modulation of sleep homeostasis and cognitive consequences of sleep loss," Neuron, 61(2), 213-219, 2009。マウスでの研究)
- 厚生労働省 e-ヘルスネット「メラトニン」. https://kennet.mhlw.go.jp/information/information/dictionary/heart/yk-062.html (メラトニンの日内変動と光の影響)
- NIGMS, Circadian Rhythms fact sheet. http://www.nigms.nih.gov/education/fact-sheets/Pages/circadian-rhythms (体内時計とメラトニンの説明)
- 厚生労働省 e-ヘルスネット「過眠」. https://kennet.mhlw.go.jp/information/information/dictionary/heart/yk-010.html (午後の眠気)
- 厚生労働省 こころの耳「睡眠クイズ」. http://kokoro.mhlw.go.jp/quiz_sleep/ (短い仮眠)
なおした ところ
更新履歴
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