科学：睡眠医学の画期的進歩：脳は夢の中でポジティブな感情を統合する

感情を処理すること、特に危険と安全を区別することは、動物の生存にとって不可欠です。人間の場合、恐怖反応や不安状態などの過度の否定的な感情は、心的外傷後ストレス障害 (PTSD) などの病的な状態につながる可能性があります。

ヨーロッパでは、人口の約 15% が持続的な不安や深刻な精神疾患に悩まされています。

現在、ベルン大学神経学部およびベルン大学病院のアントワーヌ・アダマンティディス教授率いる研究チームは、夢を見ている睡眠中に脳がどのようにしてポジティブな感情を強め、強いネガティブな感情やトラウマ的な感情を弱めるのかについて知見を提供している。

この研究で、科学者たちは、脳が夢を見ている睡眠中に感情を分類し、ポジティブな感情の記憶を強化し、ネガティブな感情を抑制していることを発見した。研究者らは、この研究は精神衛生における睡眠の重要性を浮き彫りにし、新たな治療戦略を切り開く可能性があると述べている。

関連する研究結果は、サイエンス誌の最新号に掲載されました。

前頭前野は、覚醒時にはこれらの感情の多くを統合しますが、レム睡眠時には突然沈黙します。 「私たちの目標は、この驚くべき現象の根底にあるメカニズムと機能を理解することでした」とベルン大学病院神経科のアントワーヌ・アダマンティディス教授は語る。

睡眠医学における画期的な進歩

レム睡眠（急速眼球運動睡眠）は独特で神秘的な睡眠状態であり、ほとんどの夢は激しい感情的内容を伴うものになります。これらの感情がどのように、そしてなぜ再活性化されるのかは不明です。

この疑問を調査するために、研究者らはまずマウスに安全に関連する聴覚刺激と危険に関連する聴覚刺激（嫌悪刺激）を認識するように指示し、次に睡眠覚醒サイクル中のマウスの脳内のニューロンの活動を記録しました。

図 |科学者は光遺伝学を利用して神経活動を研究している（出典：ベルン大学）

このようにして、研究者たちは細胞のさまざまな領域をマッピングし、レム睡眠中に感情的な記憶がどのように変化するかを判断することができました。

ニューロンの細胞体。樹状突起（入力）からの情報を統合し、軸索（出力）を通じて他のニューロンに信号を送ります。しかし、研究結果では、樹状突起が活性化されている一方で、細胞体は沈黙したままであることが示された。

「これは2つの細胞区画の分離を意味します。言い換えれば、細胞体が完全に眠っていて、樹状突起が完全に目覚めているということです」とアダマンティディス氏は説明する。この分離が重要なのは、樹状突起の強力な活動によって危険と安全の感情を符号化できる一方、細胞体の抑制によってレム睡眠中の信号の出力が完全にブロックされるためです。

言い換えれば、脳は樹状突起で安全と危険を区別する傾向がありますが、感情、特に危険に対する過剰反応を防ぎます。

研究者たちは、これら2つのメカニズムの共存が生物の安定性と生存に有益であると考えています。人間がこの区別を欠き、過剰な恐怖反応を起こすと、不安障害につながる可能性があります。これらの発見は、心的外傷後ストレス障害などの病的な状態に特に関連しています。心的外傷後ストレス障害では、睡眠中にトラウマ的な記憶が前頭前野に日々過剰に固定されます。

さらに、これらの発見は、人間の睡眠中の感情処理をより深く理解するための道を開き、心的外傷後ストレス障害（PTSD）などのトラウマ記憶の治療に対する新たな展望を切り開きます。睡眠中のこの体性樹状突起の分離に関連する可能性のあるその他の急性または慢性の精神衛生上の問題には、急性および慢性のストレス、不安、うつ病、パニック、さらには快楽を感じられない無快感症などがあります。

睡眠研究と睡眠医学は、長年にわたりベルン大学とベルン大学病院の研究の焦点となってきました。 「私たちの研究結果が患者だけでなく一般の人々にも興味を持ってもらえることを願っています」とアダマンティディス氏は語った。

睡眠の重要性

今日、不眠症は現代人の健康に影響を与える重要な問題となっています。私の国では3億人以上が睡眠障害を抱えており、成人におけるさまざまな程度の不眠症の発生率は40％近くに達しています。睡眠の質は人の気分に影響を与えるだけでなく、免疫システムにも影響を与える可能性があります。さらに、不眠症は、体内に潜む何らかの病気の外部的な症状の 1 つであることが多いです。

睡眠はなぜそれほど重要なのでしょうか?筑波大学国際統合睡眠医科学研究所の林優教授の研究チームによるこれまでの研究によると、哺乳類の脳内の血流量はレム睡眠中に大幅に増加し、これは脳に蓄積された老廃物の除去に不可欠である。

睡眠が健康に不可欠であることは誰もが知っています。数晩よく眠れないと、イライラしたり、学習効率が下がったり、食欲がなくなったりします。結局のところ、人は人生の3分の1を睡眠に費やしており、睡眠不足は肥満、心血管疾患や脳血管疾患、うつ病など一連の問題につながる可能性があります。

(出典: pixabay)

人間の睡眠は生物学的リズムの影響を受け、それぞれの睡眠には独自の睡眠サイクルと睡眠段階があります。人間の睡眠サイクルは、非急速眼球運動睡眠 (NREM) と急速眼球運動睡眠 (REM) の 2 つの段階で構成されています。 NREM 睡眠と REM 睡眠は交互に現れ、それぞれの交互を睡眠サイクルと呼びます。 2つのサイクルが何度も繰り返されます。通常、毎晩 4 ～ 5 回の睡眠サイクルがあり、各サイクルは 90 ～ 110 分間続きます。睡眠サイクルが続くと、レム睡眠の割合が徐々に増加します。

現在、多くの研究により、ノンレム睡眠とレム睡眠の両方が人間にとって重要な役割を果たしていることが明らかになっています。そのうち、レム睡眠は人間の記憶の定着やシナプスの可塑性に不可欠であり、一方、ノンレム睡眠はヒト成長ホルモンの分泌、免疫活性化、炎症などの機能に深く関係しています。

レム睡眠中は、身体は麻痺していますが、脳は目が素早く動き、身体の筋肉が弛緩するなど、ある意味では目覚めているかのように動作します。目覚めたときに思い出される最も鮮明な夢は、レム睡眠中に起こります。

同時に、レム睡眠中は脳血流が大幅に増加します。これは、ニューロンの正常な活動によって生成されるさまざまな代謝老廃物を除去するために不可欠なプロセスです。睡眠障害はこのプロセスを妨げる可能性があり、アルツハイマー病などの神経変性疾患と密接に関連しています。

つまり、睡眠が重要であるだけでなく、夢を見る質の高い睡眠もさらに重要であるということです。

参考文献:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abk2734

https://www.unibe.ch/news/media_news/media_relations_e/media_releases/2022/media_releases_2022/how_sleep_helps_to_process_emotions/index_eng.html

https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(21)00992-X