Research press release

断眠がヒトの脳に与える影響

Nature Medicine

Effects of sleep deprivation on human brain

断眠時、つまり睡眠不足の状態で見られる認知ラプス(cognitive lapse)は、脳の内側側頭葉での神経活動が減弱し、遅くなるために引き起こされるらしいことが、ヒトでの臨床研究によって明らかになった。

断眠はヒトの健康によくない影響を及ぼし、また慢性的な断眠の長期的影響は、高血圧、糖尿病、肥満、うつなどといったさまざまな病気のリスク上昇に結び付けられてきた。睡眠不足の急性作用も認知ラプスや行動ラプスを引き起こし、これが事故による傷害や死亡につながることもある。しかし、ヒトで脳内の神経活動を記録するのには侵襲的手法が必要なため、断眠が神経活動にどのように影響するかを詳しく調べるのはこれまで困難だった。

Y Nirたちは、神経外科手術に備えてモニタリング中の被験者に、断眠の前と後で一連の顔認識テストを行ってもらい、その際の内側側頭葉の単一ニューロンの活動を記録した。断眠中の神経活動は、被験者がテストを迅速に完了した場合の神経活動に比べると遅くなり、認知ラプスの特徴である遅い応答につながることが分かった。

次のステップとして欠かせないのは、神経活動のこのような遅滞や低下が脳の他の部位でも同様に起こっているかどうかを調べることだ。睡眠不足がニューロンの活動に直接影響する仕組みの詳細を突き止めるには、さらに研究を重ねることが必要である。

A human clinical study published this week in Nature Medicine finds that cognitive lapses after sleep deprivation might be driven by slower and weaker neural activity in the medial temporal lobe of the brain.

Sleep deprivation negatively impacts human health and well-being, and the long-term effects of chronic sleep deprivation have been associated with elevated risk for numerous conditions, including hypertension, diabetes, obesity and depression. The acute effects of a lack of sleep can also cause cognitive and behavioral lapses that contribute to accident-induced injury or death, but it has been difficult to determine precisely how sleep deprivation influences neural activity within the human brain owing to the invasive techniques required to record neural activity.

Yuval Nir and colleagues obtained recordings of single-neuron activity in the medial temporal lobe of participants as they completed a series of facial recognition tests before and after sleep deprivation while also undergoing monitoring for potential neurosurgery. The authors observed that, when sleep deprived, the participants had delayed and reduced neural activity as compared to the activity evoked during rapid completion of the task, leading participants to make slower responses characteristic of cognitive lapses.

Essential next steps include investigation into whether these delayed and reduced patterns of neural activity occur in the rest of the brain as well. Furthermore, additional studies may be required in order to identify the precise mechanisms through which lack of sleep directly influences neuronal activity.

doi: 10.1038/nm.4433

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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