睡眠
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ヒトの睡眠
睡眠のタイプ
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[8]。
- 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）
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[8]。
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
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[21]。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[22]。
生涯における睡眠の変化
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[4]。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[4]。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[8]。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。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。
環境からの影響
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[23]。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[23]。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[23]。
睡眠と生体内物質
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[24]。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[25][26][27][28][29]
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[30][31]。
睡眠時間の長短
| 年齢 | 必要時間 |
|---|---|
| 新生児 (0–3 ヶ月) | 14 - 17 時間[32] |
| 乳児 (4–11 ヶ月) | 12 - 15 時間[32] |
| 幼児 (1–2 歳) | 11 - 14 時間[32] |
| 就学前 (3–5 歳) | 10 - 13 時間[32] |
| 学童 (6–13 歳) | 9 - 11 時間[32] |
| 青年 (14–17 歳) | 8 - 10 時間[32][33] |
| 若年者 (18 - 25 歳)、中年者 (26 - 64 歳) | 7 - 9 時間[32] |
| 老人 (65 歳以上) | 7 - 8 時間[32][34] |
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[35]や名古屋大学医学部大学院玉腰暁子の研究[36][37]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[38]。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[39]。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[40][41][42]。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[43][41]。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[44][45][46]。
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[47]。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[32]。
睡眠をとる時間帯と回数
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[48]。
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[49]。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[50]。
睡眠不足
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[51]。
- 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[52]。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[53]。
- 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[54]。
- 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
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[55]。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[56]。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[23]。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[23]。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[57]。
熟睡するためには
- 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。
- 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。
- 寝室を暗くする[59]。
短眠について
- 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[60][61]。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[62][63]、比較的よく知られている。
文化差、地域差
 | この節には独自研究が含まれているおそれがあります。 |
| 国 | 時間 | 国 | 時間 |
|---|---|---|---|
 日本 |
7時間50分 |  ノルウェー |
8時間3分 |
 スウェーデン |
8時間6分 |  ドイツ |
8時間12分 |
 イタリア |
8時間18分 |  メキシコ |
8時間21分 |
 OECD18カ国 |
8時間22分 |  イギリス |
8時間23分 |
 ベルギー |
8時間25分 |  フィンランド |
8時間27分 |
 ポーランド |
8時間28分 |  カナダ |
8時間29分 |
 オーストラリア |
8時間32分 |  トルコ |
8時間32分 |
 ニュージーランド |
8時間33分 |  スペイン |
8時間34分 |
 アメリカ合衆国 |
8時間38分 |  フランス |
8時間50分 |
世界
スペインを初めとする地中海地方などに於いては昼食の後に睡眠を含む一休みをする「午睡（シエスタ）」の風習があり、健康増進の効果があるといわれる。
2000年代に入って米国などでも、Lifehack（ハッカー文化の一端にある仕事術）の延長で、短時間の昼寝が注目されている。昼寝をすることで、頭脳の働きが良好になるとされており、頭脳労働に従事する人々（いわゆるホワイトカラー）の間では重視されている。その一方で、労働時間の増加により地中海地方の国々においてもシエスタを行わない企業が増加しつつある。
日本
電車やバスで通勤・通学をする者も多く、またこれらの交通機関においての治安も非常に良いため、その中で睡眠する者もいる。経済平和研究所によると、2021年の日本の安全保障は世界一になるとのことである[65]。
肉体労働の多い職種（いわゆるブルーカラー）では、昼休み時間の昼食の後、午後の作業再開までの間、15分 - 30分程度の短い睡眠をとる場合がある。短時間ではあるが、午前中に溜まった疲労から回復させ、注意力も回復する、という重要な役割がある。昼寝をとるのととらないのでは、午後の事故発生率が変わる。眠気を催すことが生命の危険に直結する肉体労働の現場において、事故防止の責任を負う現場監督などは、作業員の仮眠を奨励していることが多く、仮眠中の者をできるだけ起こさないようにしたり、睡眠できる環境を確保するため協力することが一般的である。
座ったままで眠ることは「居眠り」と呼ばれ、授業中、仕事中、運転中など、眠ってはいけない場所・場面で無意識のうちに居眠りをしてしまう例がある。特に授業中や仕事中の居眠りはやる気がないものとみなされる場合があり、前者の場合内申点に影響したり、後者の場合は解雇の対象ともなりうる。
運転中に眠るという行為は「居眠り運転」となり事故に繋がる。長距離輸送を行っているバスやトラックの運転手はいかにして眠らないように、眠気が出ないように運転をするか、さまざまな工夫をしなければならない。とりわけ高速道路などの運転は単調になりがちで居眠り運転が起きやすい。法律で連続的に運転できる時間に制限が定められており、長距離輸送では2名交代制にしていることも多い。運転席の後部に小さな睡眠用のベッドがしつらえてあって、身体を伸ばして、遮光カーテンで光をさえぎり睡眠がとりやすくなっている構造になっているトラックも多い。バスの運転手もトラック同様に様々な規制があり、2名が1チームを組み、片方のドライバーが運転している間、もう片方のドライバーはバスの下にある睡眠用のスペースで睡眠をとれるようになっていることが多い。近年では、ドライバーが過酷な労働体制下で無理なローテーションで長時間の運転を連続的に行うことで居眠り運転をしてしまったり、睡眠障害のドライバーが深刻な事故を起こしたことが社会問題となった。
2001年2月に発表されたNHKの調査によると、「日本人の平均睡眠時間は平日で7時間26分、土曜日で7時間41分、日曜日で8時間13分」であった[66]。2014年の調査では平均睡眠5時間44分と、世界最悪の水準まで短くなっている[67]。
無意識や文化的背景に影響される就寝行動を就寝形態という観点で文化人類学、教育社会学的に比較検証する研究もある。
加齢するに従い、「早寝早起きの習慣」が身につくと一般に考えられている。しかし、本当に習慣的なものなのか、高齢者に多く見られる「睡眠相前進症候群」の症状であるのかは、容易には判断できない。
また、宗教的影響として仏教思想と結び付けて、頭を北に、足を南に配置する形で寝ることは「北枕」と呼ばれ、忌避されている。
昼寝
日本でも昼寝の効用について研究が行われている。昼寝を行うことにより、事故の予防・仕事の効率向上・自己評価向上などが期待されるため、職場・学校などで昼寝が最近奨励されるようになった。また、昼寝により脳が活発になるため、独創的なアイデアが浮かびやすい環境になるという。
ハーバード大学医学部では、昼寝が記憶の定着、創造力、注意力の上昇に凄まじく有効であるのは事実だと報告した[68][69][70]。
一方、昼間の眠気に耐え切れずに昼寝をとることは慢性的な睡眠不足を示している可能性がある。日中に長い昼寝をする成人は、糖尿病、心臓病、うつ病などの症状を起こす可能性が高い。場合によっては、昼寝は悪循環を引き起こし、夜の睡眠不足を補うために日中に眠ったので夜に眠りにつくのに苦労してしまう。このため、昼寝を制限することは、夜間の睡眠全体を改善するための1つの戦略である。すでに夜に少なくとも7時間以上の睡眠をとっていて、日中もまだ疲れている場合は、医師に相談すること[68]。
昼寝におけるその他の研究報告
- 30分以下の昼寝を習慣的にとる人は、それ以外の人に比べてアルツハイマー病にかかるリスクが低下するという報告がある[71]。
- 高齢者は昼寝後と前では最大血圧で平均8.6mmHg、最小血圧で平均15.6mmHgも血圧が降下したという報告もあり、生活習慣病予防も期待される[72]。
- 40分以上の昼寝は、メタボリックシンドロームのリスクを増加させる[73]。
昼寝の方法
- 目安としては午後1 - 3時頃が良いとされる（遅くとると、夜、眠れなくなることがあるため）。
- 15 - 30分程度が良いとされる。1時間とると、逆に疲労につながることがある（30分以上睡眠をとると、多くの人が深睡眠に入り寝起きが悪くなるため）。
- 質の高い昼寝のために、気が散らない静かで居心地の良い場所を必ず見つけること[68]。
注釈
出典
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