Research press release

夢を見ることに特異的な脳活動パターン

Nature Neuroscience

A specific brain activity pattern for dreaming

レム(REM)睡眠時とノンレム(NREM)睡眠時に夢を見ていることが、特定の脳領域内で脳活動が変化する特異なパターンによって示されることを報告する論文が、今週のオンライン版に掲載される。この研究は、夢に対応する脳活動パターンの通説的理解に異を唱えるものとなっている。

夢を見ることは、脳波検査(EEG)で計測されるレム睡眠時の高周波脳活動の増加に関連していることが多いのに対して、夢を見ていないことは、ノンレム睡眠時の低周波脳活動の増加に関連していることが通例だ。ところが、ノンレム睡眠から目を覚まして夢を見ていたと申告する者とそれとは逆にレム睡眠から目を覚まして夢を見ていなかったと申告する者について記述された研究論文が複数発表されている。

今回、Giulio Tononiたちの研究チームは、32人が参加する実験を行い、睡眠時の脳波検査記録をとり、睡眠中の被験者を起こして夢を見ていたかどうかを尋ね、夢を見ていた被験者に夢の内容と長さを尋ねて、レム睡眠時とノンレム睡眠時に夢を見ていることに対応する脳活動パターンの共通の変化を明らかにすることを試みた。その結果分かったのは、レム睡眠時とノンレム睡眠時のいずれの夢も脳の後部領域(Tononiたちが「後部皮質ホットゾーン」と呼ぶ領域)での低周波脳活動の強度の低下に関連していたことだった。この結果は、被験者が夢の内容または長さを思い出したかどうかと無関係だった。また、夢を見ることは、高周波脳活動の強度上昇にも関連しており、それがノンレム睡眠時に同じ後部皮質ホットゾーンから始まり、前頭部と側頭部に向けて広がっていた。レム睡眠時に夢を見た場合も前頭部と側頭部での高周波脳活動が増加していた。

これとは別に、夢の内容について詳細な申告をした経験のある7人の被験者を対象とした実験も行われ、レム睡眠時に、通常は現実の感覚刺激(例えば、顔や話)を処理するために動員される脳領域で高周波脳活動が増加し、この変化が夢に顔や話のような要素が含まれていた場合に特異的に生じたことが明らかになった。さらに、Tononiたちは、後部皮質ホットゾーンでの低周波脳活動の減少と高周波脳活動の増加を組み合わせることで、特定の人がノンレム睡眠時に夢を見ることをリアルタイムで予測でき、その精度が約90%に達することを明らかにした。

A specific pattern of activity changes within a particular brain region can indicate when a person experiences a dream during both rapid eye movement (REM) sleep and non-REM (NREM) sleep, reports a paper published online this week in Nature Neuroscience. The study challenges the current understanding of the pattern of brain activity that corresponds with dreaming.

Dreaming is often associated with increased high-frequency brain activity - measured with electroencephalography (EEG) - during REM sleep, whereas the absence of dreaming is typically linked with increased low-frequency brain activity during NREM sleep. However, there are studies that describe people waking from NREM sleep and reporting dreams and, conversely, people who deny dreaming when awakened from REM sleep.

Giulio Tononi and colleagues took EEG recordings from 32 sleeping people who were awakened and then asked to report the presence or absence of a dream, as well as the dream’s content and duration, to try to identify a shared pattern of brain activity changes that corresponds to dreaming in both REM and NREM sleep. They found that, during both forms of sleep, dreaming was associated with decreased strength of low-frequency brain activity within a region at the back of the brain (which the authors dub the posterior cortical hot zone), regardless of whether the participants could recall the dreams’ content or duration. Dreaming was also associated with increased strength of high-frequency activity, starting in the same posterior cortical hot zone and spreading towards frontal and temporal regions during NREM sleep. Frontal and temporal regions also showed more high-frequency activity during dreaming in REM sleep.

In a different group of seven participants, who were experienced in providing detailed reports on dream content, the authors found increased high-frequency activity during REM sleep in brain regions that are normally recruited to process real sensory stimuli like faces or speech, but specifically when a dream contained these elements. Finally, the authors show that this combination of decreased low-frequency and increased high-frequency activity strength in the posterior hot zone can be used to predict, in real time, when a person is dreaming during NREM sleep with about 90% accuracy.

doi: 10.1038/nn.4545

「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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