睡眠不足による注意力の低下は脳からのフラッシング液によるもの

206日前原文(news.mit.edu)

概要

MITの新研究が 睡眠不足時の脳内現象 を解明
注意力低下時に 脳脊髄液（CSF）の流出 が発生
CSFの流れは 通常睡眠中に発生し、脳の老廃物除去に関与
睡眠不足ではこの洗浄プロセスが 覚醒時にも発生し注意力が犠牲に
注意力と生理機能を 統合的に制御する回路 の存在可能性

睡眠不足と注意力低下に伴う脳内現象

睡眠不足 の翌日、脳の 注意力低下 や 思考の鈍化 を体験する人が多い現象
MITの研究により、 注意力が途切れる瞬間 に 脳脊髄液（CSF）が脳外へ流出 することを発見
CSFの流出は 睡眠中に老廃物を洗い流す役割 で知られる現象
睡眠不足時、体はこの洗浄プロセスを 覚醒中にも強制的に発動
その代償として 著しい注意力の低下 が生じることが判明

研究方法と実験内容

研究は Laura Lewis教授 率いるMITチームによる Nature Neuroscience誌掲載
26名のボランティア を対象に、 睡眠不足時 と 十分な睡眠後 の2回テスト
EEGキャップ と fMRI を用い、脳波・CSF流動・心拍・呼吸・瞳孔径を同時測定
視覚課題 と 聴覚課題 を実施し、反応速度や認知機能を評価
睡眠不足時の参加者は 反応速度低下 や 無反応 が顕著に

注意力低下時の生理的変化

注意力が途切れる瞬間、CSFが脳から外へ流出
注意が回復すると、 CSFが再び脳内に流入
呼吸・心拍の低下、 瞳孔収縮 も同時に発生
- 瞳孔収縮はCSF流出の 約12秒前 から始まり、注意回復時に拡大
これらの現象は 脳だけでなく全身に及ぶ統合的イベント

注意力と生理機能を統合制御する回路

注意力 や 認知機能 と、 CSF流動・血流・血管収縮 などの生理機能が 統一回路で制御 される可能性
有力候補は ノルアドレナリン作動系 （noradrenergic system）
- この神経系は ノルエピネフリン を介して脳と体の広範な機能を調節
- 睡眠中にも リズム的に活動 することが近年の研究で判明

今後の展望と研究支援

本研究は National Institutes of Health など複数の助成を受けて実施
今後は 注意力低下と生理機能の統合制御回路 の詳細解明が期待
睡眠不足による パフォーマンス低下の生理的メカニズム の理解深化

Hackerたちの意見

脳の健康のために健康的な睡眠万歳！それに、軽い運動がこのグリンファティックシステムに役立つなんてありがたいね。

30分の昼寝が状況を改善するかな？でも、昼寝まで脳にフラッシングを待っててって言わなきゃ。

└

グリンファティック機能に関わる正確なメカニズムには論争があるから、NSDRやヨガニドラでも十分に深い休息が得られるってことだけ言っておこう。

└

体験的には、そうみたい。ちょっと横になって目を閉じるだけでも、頭がスッキリする感覚があるんだよね。5分後にパッと起きると、完全にリフレッシュした気分になる。

└

30分の昼寝で状況が改善するか気になるな。僕はだいたい眠くなるまで待って、15〜30分の昼寝を取るんだ。

試験の24時間前に全範囲をカバーする大学生たちに、安らかに眠れ。

└

精神科医の指示に従うのはいつも素晴らしいよね。[1]

└

大学生じゃないけど、夜勤も含めてシフト勤務してたことがあって、5夜（23:30-07:30）のシフトに慣れるのはあんまり楽しくないよね。

クレアチンが睡眠不足の影響を軽減する理由を説明できるかも。クレアチンは水分保持を助けるからね。

└

水分保持が必要なフラッシングにどう役立つのかはっきりしないね。

└

安いインスタントコーヒーにクレアチンパウダーとORSを混ぜて、究極の朝のフレーバーボムを楽しもう！

じゃあ、生物学的なゴミ収集が一時停止するってこと？睡眠をスキップすると、脳は実行中にGCサイクルを回そうとする。これが注意力やパフォーマンスの遅延スパイクを引き起こすんだ。進化が元のJVMを書いたってことだね。

└

幸いなことに、未参照のメモリを全部クリアするわけじゃないみたいだね。

└

サン・マイクロシステムズって、ここにいるの？

外因性ケトン（BHB塩など）は、睡眠中の脳のグリンパティック排出を助けることが知られてるよ。俺はそれをたくさん使ってて、REM睡眠の時間がほぼ倍増したのを実感してる。

└

具体的に何をどれくらい、いつ摂ってるか教えてくれない？睡眠にちょっとしたブーストが欲しいんだ！

それで…手動でトリガーできるのかな？横になって「脳をフラッシュ」するボタンを押せたら最高なんだけど。

└

NDSRについての研究なんだけど、ちゃんと休めずに起きなきゃいけない日が続いてて、これを使ってるんだ。15分あれば、YouTubeでガイド付きの練習を探して、自分で試してみて。

うーん、これは面白いね… 記事には「脊髄液が脳から流れ出る」って書いてあるけど、どこでこの廃棄物が排出されるのか気になるな。背中に煙突みたいなものがあるって言われてるから、アイルランドの女性の記事で、現代の医療検査システムよりもずっと前にアルツハイマーを見抜けるって読んだ気がする。でも、もしかしたら腸で排出されてるのかな？腸を支えるために名前がつけられた新しい臓器、腸間膜を通して。もし誰か排出される場所を知ってたらコメントしてほしいな。興味があるんだ。3ヶ月ごとに水断食をしてるから、その間に脳が廃棄物を口の中に排出してる気がするんだよね。口の中の味が最悪なんだけど、もし脳が他の出口から廃棄物を排出してるなら、それについて知る必要があると思う。

└

腸間膜が一つの器官として説明されるのは、ダ・ヴィンチの時代まで遡るんだって。

└

基本的には、半分が首の静脈系に直接排出されて、残りの半分はリンパ系やグリンパティック系を通って、最終的にはやっぱり首の静脈系に行くんだよね。とはいえ、これはあくまで私たちの粗い理解に基づいてるから、他にも経路があると思うよ。

└

なんで口の中の味が脳からの廃棄物だと思うの？それとも断食による体の代謝変化の結果だと思うの？例えば、ケトーシスは口の中に金属的な味を引き起こすことが知られてるよ。

└

YouTubeの達人たちから得た理解だけど、話半分に聞いてね。脳はエネルギー源としてケトンを使って、体に入る少ないグルコースを保存しているから、結果的に酸素の消費が少なくなるんだって。でも、口の味が脳の廃棄物から来ているかどうかはわからないな。ある程度、悪い食習慣で脳が炎症を起こしていたら、断食がそれを元に戻して、フラッシングをより効率的にするかもしれない。でも、脳の炎症が本当にあるのか、正しい用語かもわからないから、また話半分に聞いてね。

ひどい偏頭痛と睡眠不足が重なると、寝ることができた瞬間に頭の中でフラッシング感を感じることがあるんだよね。

科学者たちは、これらの間欠的な状態の間に脳から脊髄液（CSF）が流れ出ることを発見した > ルイスと同僚たちは、睡眠中のCSFの流れが脳の中と外でリズミカルなパターンを持つことを示した > 特に重要なのは、これらの間欠的な状態が起こるときに脳からCSFが流出することがわかったことだ。各間欠の後、CSFは脳に戻ってくる。この記事の著者が最も明白な疑問の一つに触れなかったのが信じられない：CSFはどこに流れて、どこから戻ってくるの？脳から出るパイプがあるわけじゃないし、CSFが耳から出ていくわけでもないよね？¹ 廃棄物はどうなるの？（¹ でも、これが鼻水の元だったらちょっと面白いかも。）編集：ウィキペディアに答えがあったよ：> 廃棄物の除去：CSFは脳からの廃棄物を取り除くのを助け、脳のリンパ系であるグリンパティック系において重要なんだ。代謝廃棄物はCSFに急速に拡散して、CSFが吸収されるときに血流に取り除かれる。これがうまくいかないと、CSFが毒性を持つことがある […] https://en.wikipedia.org/wiki/Cerebrospinal_fluid

└

それを入れなかったのは、脳脊髄液の流れを知ることがこの分野での研究にとって基本的なことだから、みんなの時間の無駄になるからだよ。

└

脳から出ているパイプがあるわけじゃないよ。実際には、脳から出ている「パイプ」があるんだ。脳室で血流の物質から作られる脳脊髄液は（ちょっと単純化しすぎかもしれないけど）、脳の脳室のシステムを通って流れ出て、脳と脊髄の周りのくも膜下腔に出て行って、再び血流に吸収されるんだ。

ハクソク