睡眠
睡眠（すいみん、羅: somnus、仏: sommeil、英: sleep）とは、眠ること、ねむり。「脳の意識レベルが低下して、視覚や聴覚などの感覚情報が脳に認識されなくなった状態」を指す。
日本睡眠学会などでは、「対象を哺乳類に限定すれば、人間や動物の内部的な必要から発生する意識水準の一時的な低下現象、これに加えて、必ず覚醒可能なこと」と定義している。
概要[編集]
ヒトは通常は昼間に活動し、夜間に睡眠をとる。動物では夜間に活動し、昼間に睡眠をとるものも多い（夜行性、薄明薄暮性）。
ヒトにとって睡眠は不可欠であり、睡眠欲は生理的欲求の一つで、体が眠りを必要とするときは眠気（英語版）が現れる。睡眠不足は心身にとってストレスとなり、不眠症など睡眠に関する様々な問題は睡眠障害と総称される。ヒトは身体を横たえて眠る（寝る）ことが一般的で、そのための部屋を寝室、道具（布団や枕）を寝具と呼ぶ。
睡眠について研究している櫻井武は、「睡眠」とは、脳にある「覚醒」とは別のオペレーションモードで、さらにレム睡眠とノンレム睡眠に分かれ、脳はこの3つのモードを切り替えて使っている。睡眠は「メンテナンスモード」であり、脳とからだの覚醒に必要なメンテナンスモードで、睡眠時には睡眠特有の伝達物質が働き睡眠を稼働させていると説明する。ただ、ノンレム睡眠時に脳の老廃物を洗い流すグリンパティックシステムに関しては、実際に起きている現象論的には正しいが研究が進んでいない仮説であるとしている。
また、セントルイス・ワシントン大学で神経生物学を研究するポール・ショーは、「環境に反応する方法を進化させるまでは、初期の生物は『反応』しませんでした。私たちは睡眠を進化させたのではなく、覚醒を進化させたのだと思います」という推測を述べている。
ヒトの睡眠中は、急速眼球運動（REM＝レム）が生じ、ノンレム睡眠であるステージIからステージIVの4段階と、レム睡眠を、周期90 - 110分で反復する。睡眠は、心身の休息、身体の細胞レベルでの修復、また記憶の再構成などにも深く関わっているとされる。下垂体前葉は、睡眠中に2時間から3時間の間隔で成長ホルモンを分泌する。放出間隔は睡眠によって変化しないが、放出量は多くなる。したがって、子供の成長や創傷治癒、肌の新陳代謝は睡眠時に特に促進される。
睡眠時に脳波を観察していると徐波が現れる、すなわち、深いノンレム睡眠が起こるのは哺乳類の大部分と鳥類に限られ、爬虫類や両生類や魚類では睡眠時に徐波が現れないことが知られている。なお、哺乳類の中でもカモノハシやハリモグラなどの単孔類のような原始的な哺乳類の眠りは、それ以降の哺乳類の眠りとは異なっている。
睡眠中の状態[編集]
睡眠中は刺激に対する反応がほとんどなくなり、移動や外界の注視などの様々な活動も低下する。一般的には、閉眼して意味のある精神活動は停止した状態となるが、適切な刺激によって容易に覚醒する。このため睡眠と意識障害とは全く異なるものである。またヒトをはじめとする大脳の発達したいくつかの動物では、睡眠中に夢と呼ばれるある種の幻覚を体験することがある。
短期的には睡眠は栄養の摂取よりも重要である。マウスの実験では、完全に睡眠を遮断した場合、約1 - 2週間で死亡するが、これは食物を与えなかった場合よりも短い。極端な衰弱と体温調節の不良と脳では視床の損傷が生じている。ヒトの場合でも断眠を続けることで、思考能力の低下や妄想、幻覚が生じ、相当期間の強制で死に至ると言われている。
- 疲労の回復
- 睡眠によって、疲労が回復する。
- 脳内はグリンパティック系（英語版）(グリンパティックシステム、グリアリンパ系）と呼ばれる脳の老廃物を脳外へ排出する仕組みがある。これは睡眠中にグリア細胞が縮小し、その間に脳脊髄液が流れ込み老廃物を洗い流す仕組みとなっている。
- 記憶の定着
- 記憶の定着と索引付けは、睡眠中に行われる。
- 成長
- 寝る子は育つというように、深い眠りの最中に最も成長ホルモンが放出される。
- 家族などでどのように寝るかについて
- 就寝形態、co-sleeping、添い寝
- 睡眠時随伴症
- 睡眠時にあらわれる様々な症状を総称して睡眠時随伴症（英語版）という。
- 例として、いびき、歯ぎしり（ブラキシズム）、夜尿症、睡眠時遊行症、夜驚症、錯乱性覚醒（英語版）、寝言、睡眠関連うなり声（英語版）(カタスレニア)、レム睡眠行動障害などである。
- 睡眠時の行動など
- 寝癖、寝相（英語版）（寝返り）、夢、夜間陰茎勃起現象
- 起床後
- 起床後には、睡眠慣性（英語版）(ねぼけ) と呼ばれる脳が活性化していない眠気を伴った状態になる場合がある。
20世紀になり、ヒトの睡眠は、脳波と眼球運動のパターンで分類できることが知られるようになった。急速眼球運動 (Rapid Eye Movement) を伴う睡眠をレム睡眠 (Rapid eye movement sleep、REM sleep)、ステージI - IVのように急速眼球運動を伴わない睡眠をまとめてノンレム睡眠 (Non-rapid eye movement sleep、Non-REM sleep)と呼ぶ。
- ステージI（N1）
- 傾眠状態。脳波上、覚醒時にみられたα波が減少し、低振幅の電位が見られる。
- ステージII（N2）
- 脳波上、睡眠紡錘 (sleep spindle) が見られる。
- ステージIII（N3）
- 低周波のδ波が増える（20% - 50%）。
- ステージIV（N4）
- δ波が50%以上。
- レム睡眠（REM）
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- 急速眼球運動 (Rapid Eye Movement) の見られるレム睡眠の脳波は、比較的早いθ波が主体となる。この期間に覚醒した場合、夢の内容を覚えていることが多い。レム睡眠中の脳活動は覚醒時と似ており、エネルギー消費率も覚醒時とほぼ同等である。急速眼球運動だけが起こるのは、目筋以外を制御する運動ニューロンの働きが抑制されているためである。全睡眠の20-25%を占める。
成人はステージI - REMの間を睡眠中反復し、周期は90-110分程度である。
入眠やステージI - IVとレム睡眠間の移行を司る特別なニューロン群が存在する。入眠時には前脳基部（腹外側視索前野）に存在する入眠ニューロンが活性化する。レム睡眠移行時には脳幹に位置するコリン作動性のレム入眠ニューロンが活動する。覚醒状態では脳内の各ニューロンは独立して活動しているが、ステージI - IVでは隣接するニューロンが低周波で同期して活動する。
睡眠のTwo Process model[編集]
睡眠のホメオスタシスはTwo Process modelというもので説明される。そのComponentはProcess SとProcess Cで、前者は睡眠要求量を表し、後者は概日リズムを表す。睡眠要求量がある上の閾値に達すると眠くなり、寝ているうちにProcess Sは下がるがこれが下の閾値に達すると起きるというものである。2つの閾値をコントロールするのはProcess Cということが知られている。Cに関する研究は進んでいるが、何が睡眠要求量の実態になっているかは定説はない。最も安直に考えれば、SIS(sleep inducing substance)というものの濃度がその実態として挙げられ、探索がなされてきたが決定打はない。ただ、最近は物質の「量」というよりも「質」、つまりタンパク質の修飾状態などが活動により変化しそれがProcess Sなのではないかとうことが提唱されている。
生涯における睡眠の変化[編集]
新生児では断続的に1日あたり16時間の睡眠をとり、2歳児で9 - 12時間、成人は（健康な人では）一晩で6 - 9時間の睡眠を必要とする。パターンの推移としては、乳幼児期における短時間の睡眠を多数回とるというパターンから、成人になるにつれ一度にまとまった睡眠をとるというパターンへと推移していく。
高齢になると、昼間に何度も居眠りし夜間は数時間しか眠らないというパターンになる。睡眠の深さも浅くなり、ノンレム睡眠が完全に消失していることもある。高齢者が睡眠不足や不眠で悩まされやすくなるのはこのためである。特に、90歳以上の超高齢者は、半分以上の者が不眠気味である。ただし、個人差があるため必ずしも全ての高齢者で睡眠が短くなっているわけではない。特に、社会に関わる活動をしている高齢者は、睡眠リズムが若年者とあまり変わらないと言うデータや統計もある。逆に、完全引退した高齢者は、睡眠リズムが乱れやすくなる。
環境からの影響[編集]
人間が加齢とともに早寝早起きの就寝スタイルに移行するのは、概日リズムの位相の前進による影響という説がある。しかし、生物時計の研究では、生物時計を司る神経細胞は加齢とともに減少する傾向にあるものの、生物時計の概日周期は加齢による影響はほとんど見られないという。竹村尊生は人間の就眠慣習が前進する理由として、本来、睡眠の概日リズムと深部体温の概日リズムには一定の相関があるが、昼夜変化や時刻といったフリーラン・リズムに従う生活によって生理的相関が失われ、加齢によって位相が前進しやすい深部体温の概日リズムに従って就眠するようになる、と述べている。
睡眠と生体内物質[編集]
覚醒を維持する神経伝達物質には、ノルアドレナリン、セロトニン、ヒスタミン、アセチルコリン、オレキシンなどがあるが、睡眠中はこれらの神経伝達物質を産生する神経細胞が抑制されている。その抑制には腹背側視索前野に存在するGABA作動精神系が関与しているとされる[要出典]。アセチルコリン作動性神経の一部はレム睡眠の生成にも関与している。
カルシウムイオンが細胞内に取り込まれることで脳が眠りにつくという研究結果もある。理化学研究所・東京大学の上田泰己らは、CaMKIIαとCaMKIIβが睡眠促進リン酸化酵素であることを初めて同定し、睡眠のリン酸化仮説を提唱した
2018年6月13日、筑波大学の柳沢正史教授らのチームの研究により、マウスの実験で脳内の80種類のタンパク質の働きが活性化することで眠気が誘発されることが発見されたと『ネイチャー』電子版に発表された。同チームは特定のタンパク質が睡眠を促すことで神経を休息させ、機能の回復につながるという見方を示し、睡眠障害の治療法開発につながる可能性を指摘した。
睡眠時間の長短[編集]
| 年齢 | 必要時間 |
|---|---|
| 新生児 (0–3 ヶ月) | 14 - 17 時間 |
| 乳児 (4–11 ヶ月) | 12 - 15 時間 |
| 幼児 (1–2 歳) | 11 - 14 時間 |
| 就学前 (3–5 歳) | 10 - 13 時間 |
| 学童 (6–13 歳) | 9 - 11 時間 |
| 青年 (14–17 歳) | 8 - 10 時間 |
| 若年者 (18 - 25 歳)、中年者 (26 - 64 歳) | 7 - 9 時間 |
| 老人 (65 歳以上) | 7 - 8 時間 |
ヒトに必要な睡眠量には個体差があり、7 - 8時間の場合が多い。カリフォルニア大学サンディエゴ校のDaniel Kripkeらの『Sleep medicine』掲載論文や名古屋大学医学部大学院玉腰暁子の研究によれば、1日の睡眠時間が7時間の人は他の人たちに比べて死亡リスクが低い。ただし、睡眠時間が短い人や長い人が睡眠時間を7時間にすれば死亡しにくくなるのかどうかはわかっていない。それでも、7時間以上の睡眠をとることは高血圧などを防ぐのに役立つので、米国のハーバード大学医学部は7時間以上の睡眠を推奨している。平均睡眠時間が7時間未満の人は、8時間以上寝ている人に比べて3倍以上ウイルスに感染しやすいと言われている。各個人が必要とする時間の眠りをとれない睡眠不足は、多くの問題を引き起こす。
米国ハーバード大学によると、1日7時間未満または9時間以上眠ると、認知機能低下のリスクが高まる。毎晩9時間以上眠る人は、脳卒中のリスクが23％より高くなる。 昼寝を90分以上行う人は、脳卒中のリスクが25％より高くなる。ただし、長い睡眠は脳卒中と認知機能低下に関連しているが、因果関係が不明であるため、9時間未満の睡眠を推奨するのは時期尚早である。スポーツマンは毎日10時間の睡眠をとると運動能力を改善し、平均スプリント時間を改善し、日中の疲労感とスタミナを改善し、幸福の全体的な評価を改善するなど、多くの利点が見つかった。
児童は成長のため、成人より多くの睡眠時間を必要とする。新生児は一日18時間以上必要だが、成長に従って減少していく。2015年初頭に、全米睡眠財団（National Sleep Foundation）は2年間の研究成果を以下に公表した。
睡眠をとる時間帯と回数[編集]
早寝早起きと規則正しい睡眠習慣が、とりわけ認知機能を維持するために重要であることは、学術的な体系的見解によって確立されている。
1900年頃まで人々の一般的な睡眠サイクルは、日没後に4-5時間の睡眠をとり日中に2度目の睡眠をとる形であったが、20世紀になって作為的に行われるようになった制度である八時間労働制の悪影響で不眠症が起きていると指摘する研究がある。
近世以前のヨーロッパにおいては、夜早くに就寝した後に朝まで眠り続けるのでなく、夜中に起きて仕事や他者との会話をする分割睡眠が珍しくなかったことは、多くの記録から裏付けられている。産業革命後、機械の稼働に合わせて昼間は8時間程度働き続け、夜はまとめて眠ることが効率的という考え方や労働・生活スタイルが広まった。だが、いわゆる「朝型」「夜型」など睡眠に関する個人差は遺伝子の影響が大きいという研究結果も出てきており、欧米では仕事をする時間帯で個人の希望を尊重する企業も増えている。
睡眠不足[編集]
睡眠が不足すると、生命にとって大切な免疫力、自然治癒力などに悪影響があり、成長ホルモンの分泌にも変調を来たす。乳幼児・幼児・青少年では身体の成長に悪影響があり、身長が伸びにくくなる。睡眠不足によって胃や腸の調子が悪くなる人も多い。顔はむくみ、顔色や皮膚の状態は目に見えて悪くなる。また、睡眠不足は肥満を招きがちである。精神的には、気分に悪影響があり、鬱（あるいは躁状態や鬱状態の不安定な変化）、不機嫌、人間関係の悪化を招く。また、脳の基本機能である記憶力、集中力などに悪影響があり、結果として学生では学業（勉強）の効果に、成人では仕事の質に深刻な影響を及ぼす。後者では、仕事のミスが増え、肉体労働者においては深刻な傷害を負ったり、死亡事故に遭う確率（労働災害発生率）を増加させてしまうことが各種労働統計によって明らかにされている。
- 睡眠時間が短い人は、血中の食欲を抑えるレプチンが少なく食欲を増進させるグレリンが多い。その結果、睡眠時間が短くなるほど食欲が亢進しやすく肥満になるリスクが高くなる。
- 慢性的な寝不足状態にある人は高血圧、糖尿病、脂質異常症、心筋梗塞、狭心症などの冠動脈疾患や脳血管障害といった生活習慣病に罹りやすい。また、免疫力を低下させ、インフルエンザなどの感染症や癌の誘因や増悪因子になる。
- 脳は睡眠中に、昼間体感・学習した情報から余分な情報を省いて効率よく整理し、長期的な感覚や記憶として処理する機能があることから、睡眠不足は子どもの身体能力や学業成績に多大な影響を及ぼす。学びの内容を処理するための睡眠量が削られていくことは、学習量が増加傾向にある子どもたちにとって深刻である。
- 夜更かしした翌日に長時間睡眠をとって寝不足を解消することは可能だが、前日に長時間睡眠することで翌日に夜更かしするなどといった「寝貯め」はできないとされている。また、前者のような「まとめ寝」も、寝不足は解消できるが、睡眠の質が下がったり、心身のバランスやリズムを崩したりするため好ましくないとされる。
熟睡[編集]
深い眠りに入っている状態を「熟睡」という。その状態は「ぐっすりと〜」と表現される。医学的にはノンレム睡眠のステージIII・IVの徐波睡眠を指し「深睡眠」とも呼ばれる。脳機能の回復と記憶の再構成にはこの状態となることが重要とされている。
若い成人の場合、男性に比べて女性の方がステージIII・IVの徐波睡眠の量が有意に多いが、レム睡眠の量は総睡眠時間の30パーセントと男女とも差は無い。中高年になると男女ともに熟睡量は減少し、特に男性は睡眠中の覚醒反応が増え、ステージIV徐波睡眠はほぼゼロとなる。20歳代を除けば総睡眠時間は男性の方が長い傾向があり、高齢になると男性の方が昼寝をする人の割合が高いことから、男性に比べて女性の方が効率良く質の高い睡眠が取れていると言える。睡眠時間には個人差があるため、医学界では最低7時間の睡眠を推奨しているが、9時間必要な人もおり、睡眠時間よりも熟睡するための睡眠の質が重要であることを認めている。
熟睡するためには[編集]
- 睡眠サイクル（体内時計）を固定（特に起床時刻を一定に）する。
- 毎日起きる時刻に太陽光を浴びる（強烈な日光を浴びてからおよそ14時間後に次第に眠くなってゆくような仕組みが体内にある、ということが近年の研究で明らかにされてきている）。
- 日光を浴びた後1時間以内に朝食をとる。
- 寝る数時間前に運動や入浴をして体温を上げることで眠りに就くときに体温を急激に低下させる。
- 就床する30分 - 2時間前から照明をしっかり暗くすることでメラトニンの分泌を促す。
- 毎日の食事で炭水化物とたんぱく質（トリプトファン）をしっかり摂取し、トリプトファンによるセロトニンおよびメラトニンの合成と分泌を図る。
- 入眠前に入浴をすることや入眠時に寝室を暖かくすることで体温を上昇させ、入眠ニューロンの活動を亢進させる。
- メラトニンを脳の松果体で生成するために、起床中に2500ルクス以上の光を浴びる。
- 寝室を暗くする。
短眠について[編集]
- 稀にではあるが、遺伝的に睡眠時間が短い人間（ショートスリーパー）は存在する。
- 眠い時に眠り、結果「短眠」を1日に数度取る人もいるが、古代人がそうであったとの主張もある。
- 「まったく睡眠を取らずに健康に生活している」と主張する者がいるのは事実である。一例を挙げると、米国ニュージャージー州で暮らしていたアル・ハーピン（1862? - 1947）という人物は「生涯で一度も眠ったことのない男」として『ニューヨークタイムズ』が少なくとも2度にわたって記事で紹介しており、比較的よく知られている。
