PCS:(危)いびき治療CPAP

6月11日に開催された新大宮区役所の「地固め祭」その時の写真などを収めたタブロが出来上がり、さいたま市大宮区の小中学校に配られました。大宮区役所でも配布していますので、ご参加の方や、タブロがほしい方は区役所でお受け取りください。

昨日はタブロお披露目と実行委員の打ち上げでした。県議当選したばかりで大変忙しい藤井さんも駆けつけてくれました。楽しかったー。

「CPAP」
睡眠時無呼吸症候群の対処療法として使われる、圧のある空気を強制的に気道に送り込んで呼吸させる器具ですね。患者のQOL改善が短期でできることで、効果が高いといわれています。ただ、CPAPだけでは、あくまでも対処療法ですので、生活習慣改善や肥満解消で、長期的に使い続けない指導を医者が心がけてくれなければだめだと思います。
CPAPに関しては、非常に効果が出ているという人と続かずにやめちゃった人がはっきりしています。また、非常に効果が出ている人の話を聞くと、睡眠時無呼吸の症状である昼間の眠気が解消されるようですが、いびきはかいているとか、機械の音がうるさいとか、どうやらご家族のQOL改善にはあまり貢献していないのが実態ではないかと思います。

CPAPの利用に関する記事がありますのでご紹介いたします。

①           睡眠時無呼吸症候群の治療に用いられるCPAPですが、胃食道逆流症をおこす場合があるという報告

CPAPと胃食道逆流症

②           京都新聞「睡眠時無呼吸症候群、治療後太りやすく」という記事。

睡眠時無呼吸を治療するとなぜ体重が増えるのか?

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PCS:(危)いびき治療漢方薬

昨日は久しぶりに夕焼けを見た気がします。この8月は雨続きで、ここ数日天気は良くなったけれどすっきり晴れたわけではなかったので、夕焼けがなんだかうれしかったです。

「漢方薬」
いびきの原因に合わせて処方してもらいます。鼻のとおりをよくする。肥満を解消する。イライラや不安を解消する。胃腸の調子を整える。などの目的に合わせて処方してもらうことになります。肥満を解消する漢方薬もあるのですね。胃腸の調子も実はいびきと相当に関連があると思われます。
いびきのように原因が分からない場合には、生活習慣や体質改善など時間がかかっても根本的な治療を行ったほうがうまくいくかもしれません。


そういう意味では漢方薬にはある程度興味は沸きます。しかしながら漢方の歴史を見ても、実はいびきを治療するための漢方薬って直接的にはないのです。
西洋医学でもそうでした。
要するに東洋医学でも西洋医学でもいびきは病気としてとらえられていなかったのが近年までの実情なのです。
病気としてとらえていなかったので、西洋医学の考え方ではその症状を抑えることを目的とした解剖学的な見地でのアプローチが行われ、喉や鼻の奥がターゲットになります。もともと病気の原因をとらえ病名をつけるところからスタートする西洋医学にとっては、いろいろな原因が基になって表れる症状であるいびきはアプローチ段階から難しいのだと思います。
東洋医学は、統計的な経験力のアプローチで漢方が処方されます。
太っている人はいびきをかきやすいとか、鼻炎の時はいびきをかくとか、その症状を抑えることでいびきを抑える経験的アプローチから、処方を考えていきます。これも結局いびきという症状を直接とらえることはできていません。

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PCS:(危)いびき治療受診

壁紙はがしがやめられない繭ちゃん。猫の習性で壁紙で爪を研ぐのは止められないと思っていたら、そんなの躾け次第だよと教えられた。しまったなぁ、2歳超えちゃったから、今さら躾けて大丈夫だろうか

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『いびき治療のための受診』

いびきに悩んで、サプリやツールも試したけどどれも効果がいまいち。

いよいよ医者にかかろうかとなったときに、まずはいびきの原因を調べることから始めましょう。

いびき程度では病院になんか行かないよと強がっていても、「いびきもひどいけど、寝ている途中で息が止まってたよ」なんて言われて、いきなり無呼吸症候群の診断に行くと、無呼吸かどうかが調べられて、いびきの原因は関係なく無呼吸の治療になることもあるようです。無呼吸専門病院を受けるでしょうから、病院としては間違っていないのでしょうが、ちょっとおかしなシステムですね。

いびき治療と称して口蓋垂のレーザー切除手術を推奨する医療機関。とりあえず睡眠時無呼吸を調べてCPAPを推奨する医療機関はそれぞれ別にブログで説明します。

さて、いびきを治療したいために受診することが危険かどうか。当然医療機関としては「いびき」を治したいといわれるので、そのための治療を提案するでしょうが、「いびき」って何でしょう?

医療機関で以下のような会話があったとします。

患者「先生風邪っぽくて熱があって辛いので、熱を下げられませんか?」

医者「風邪っぽいのですか?熱があるのがつらいなら解熱剤を処方しましょう」

 

実際に風邪かどうかも調べないし、もし熱も測らずに解熱剤を処方するとしたらどうでしょう?医者と言えるでしょうか?

大体熱が出る病気なんて山ほどあります。現在は解熱剤を処方する医者も減ったようですが、熱が症状であり、体が起こす免疫反応であるため、むやみに熱を下げてはいけないことが主流になったからですね。風邪には解熱剤を処方しますよと宣伝している医療機関は見当たりませんが、実際には過剰な医療としての薬の処方を行っている医療機関はたくさんあるようです。

この熱にあたる部分がいびきとして見ていただきたいと思います。

さて、ではなぜ「いびき」に関してはいびき治療を大々的に宣伝する医療機関がたくさんあるのでしょうか?それはいびきの原因がはっきり分かっていないため、治療と称していろいろと処置しても医療ミスとされたりしないでお金になるからです。

患者としてはいびきを治したい。いびきをかかなくしたくて医療機関に行きます。

医療機関では、それっぽい理由を挙げて、治療と称する方針を説明します。しかしそれは原因がはっきりしていないために、いびきが治るとは保証しません。

例えば「いびきの原因は鼻中隔湾曲かもしれませんので、鼻中隔湾曲をまっすぐにする手術をしましょう。」患者がそれを聞くと「その手術を受ければいびきをかかなくなるだろう」と勝手に思うだけで医者はそんな保証をしません。

そして手術を行い鼻中隔がまっすぐになれば手術は成功です。

ところがいびきは治らないということになりますね。でも医者が説明したとおりに手術をして説明した通りまっすぐになったので医療ミスではなかったとなります。

「扁桃腺の肥大」「口蓋垂(のどちんこ)の肥大」「顎が小さい」「鼻炎」「蓄膿症」「睡眠時無呼吸症候群」「舌の落ち込みを防止するためのマウスピース」等々。

これが原因かもしれないよと言われ、いびきには原因がいろいろあるので、それでいびきをかかなくなる保証はないよと言われるけれど、せっかく医療機関にかかるわけだしお金もかかるし何かしらの希望はもつわけです。医者もうまい具合に説明します。そして治療は成功です。説明したとおりに手術したわけです。

でもいびきは治らない。

おかしいですよね。それでもバンバン広告します。お金になるから。広告にひかれた方はその広告をもう一度よく見ましょう。

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PCS:(危)いびき防止のツール

今月7日から一人暮らしを始めた息子が、20日ぶりほどで顔を見せました。嫁さんはテンションが上がってやたらはしゃいでます。息子も以前はムスっと黙っていたけど、少し母親と話をしてくれてます。家の中が少し和みますね。

 

『いびき防止のツール』

鼻に牛の輪のようなものをつける「いびき防止ツール」がありましたが、公正取引委員会から科学的根拠提示を求められ、販売中止になった報道があったと記憶しておりますが、今でも販売されていることが驚きでした。

サプリと同様「いびき」を症状としてとらえた場合には、薬事法に抵触する可能性もあるため、薬事法公告を専門で扱う業者もあるようですね。表現に気を使った広告が多かったようです。

 『枕』

まず枕ですが、いびきの原因が舌の奥の筋肉のたるみというところまでは同じ説明で、気道を広くするために、首が曲がると気道を圧迫するから、低い枕で真っすぐを推奨する会社と、まっすぐになると舌が落ち込むからということで、高さがある枕を推奨する会社があります。さらに横向きで寝るための専用の枕もあります。同様に背中にリュック等を背負って寝るとか、専用の背中枕というものであおむけ寝を防止するツールも枕に含めましょう。しかし、寝がえりを打たずに寝続けることがどれだけ危険かわかっているのでしょうか? ストレートネックとして一時期話題になった症状も横向き寝が原因と言われています。

枕自体も硬さや肌触りなど、まあ実際に寝てみるまで分からないでしょうし、寝てみたところでずっとそのままで大丈夫かどうかもわかりません。それなりの値段のものが多いようですので、枕選びには心してかかる必要がありそうです。

はっきり言えば、誰が使っても確実にいびきを止める枕は存在しません。いびきの原因が一つではないからツール一つですべてに対応できないわけです。反対にいびきが出やすくなる枕はいくらでもあります。食事制限などの対策をしてもいびきが出る場合に疑ってみることは必要かもしれません。

それでもいびきが止まる枕を探すのであれば、宝くじに当たる覚悟で探しましょう。そして人間は慣れるということがある生き物ですから、買ってすぐはいびきが止まって喜んでも、1か月で再発してしまったとか、半年で枕そのものがヘタってしまったとかは、枕でいびきを解消しようと思う方には、ついて回る課題だと思ってください。

『マウスピース』

次に多いのはマウスピースですね。簡易的なものから、医療器具として個人用に作るものまで幅広いですし、当然でしょうが個人用で値段の高いものほど、満足度が高そうです。基本的には、いわゆる受け口、しゃくれあごの位置にアゴを固定して寝ることで、喉の奥が、下る距離を稼ぐことでいびきを防止します。マウスピースのメンテナンスなどは少し面倒な気がしますが、慣れれば違和感もないようです。少し心配なのは、長期間使った場合に、顎を引っ張った分が伸びることはないのかが心配です。また、口の中の状態によっては適用できなかったり、いびきの原因が舌の落ち込みによる気道の狭小化ではない場合は全く効果がないということは、ご理解いいただけると思います。

マウスピースでいびきが止まる方は、横向き寝でも止まると思います。そして横向き寝で止まった方がしばらくすると、再発することがよく知られています。

これがどういうことかと言うと、あくまでも対処療法であるということです。要するに舌の落ち込みが原因でいびきが発生していないことの証拠だと思えるのですが、舌の落ち込み説は根強いですね。

『口呼吸防止』

口呼吸防止シールや、マスク、顎を固定するサポーター等、口呼吸が原因のいびきを防止するツールがあります。普段から口を閉じて、いびきをかいている場合は全く意味がありませんが、口を開けて寝ている方であれば少なくとも音は小さくなると思います。

よく聞くのは、無意識にとってしまうことです。まあ何か体につけて寝ることが違和感なくやれるのであれば、大丈夫でしょう。安価ですし、いびき対策として一度は通る道だと思います。くれぐれも窒息しないように、口も少しは開けられるようにしておくほうがいいでしょう。

鼻孔拡張テープ、鼻孔拡張リングなどの鼻のとおりをよくして、いびきを防止するツールも様々です。風邪や鼻炎などで鼻粘膜が腫れて鼻づまりを起こしているときなどは、効果があるかもしれませんが、いわゆるいびきの振動音とは作用する位置が違うと思います。

鼻から気道までつなぐチューブもあるようです、粘膜を通らず直接外気を肺に送り込むのですが、空気中のほこりとか大丈夫なのでしょうか?

いわゆるサプリやツールの類は、基本的に対処療法です。人間の体は機械ではないので、何かの理由でいびきをかいているのだとしたら、その根本を変えない限り、サプリやツールでの変化に体が順応する可能性があります。継続して効果が発揮できるかどうか、また副作用は起こらないのかが問題です。

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「Perfect control for snore」(危)いびき防止のサプリ

『いびき防止のサプリ』

漢方薬ベースのもの、コエンザイムQ10、GABAなどが多いようです。

漢方薬ベースは、鼻の通りがよくなる系が多いようです。いびきと鼻炎は直接的な関係はないのですが、口呼吸を防止して、いびきの音を小さくできる効果は期待が出来ます。

 

コエンザイムQ10は、若返り効果で舌の奥の筋肉のたるみを解消みたいなことが説明されていますが、明確ではないです。いびきの原因は年齢的な筋肉のたるみではないので、美容の効果は期待できたとしてもいびきには疑問が出てきます。

 

GABAはストレスを軽減することで、いびきというより歯ぎしり防止に近いようです。本来GABA自体は脳内で安定作用に働くのですが、食べてもそのまま脳に届きませんから、材料を食べる程度です。GABA系食品を食べて精神安定できているとしたら、プラシーボ効果か、ほかの謎物質が含まれているということです。

 

最近安眠のためのサプリとして「グリシン」が注目されています。非必須アミノ酸であるグリシンは体内で合成されるため、基本的に不足することはないので、たくさん食べても効果が期待できるとは思えません。ただしグリシン自体は経口摂取で効果が期待できるため、深い睡眠が得られれば、いびき防止の期待はできます。もし体内でかなり不足している状態であれば、グリシンを多く含む食品(コラーゲンとか、エビカニなど)やサプリを食べて4時間後に寝ると、寝ている間の作用が期待できるのかもしれません。あくまでも体内で不足しているという前提です。

サプリメントは医薬品ではないので、薬事法違反となるような、薬効効能が表示できません。イメージと「あくまでも個人の感想です」という購入者の投稿です。サプリメントである以上効能は書けないところが難しいですね。

「いびき」という言葉が一切出てこないで、「寝息」とか「ガーガー音」なんて表現を使っている場合もあり、苦労が見えます。まあ、購入者の投稿まで「いびき」という言葉が出てこないのは、やりすぎというか、創作だろうという突っ込みが入りそうな感じがしますが。

 

医者には掛かりたくないけれど簡単に試せるものがないか探している方にはサプリは気軽でいいと思います。値段と相談しながら自分に合うものを探すしかありません。

ただし、サプリメントは栄養補助食品です。食べて効くというダイエットサプリなどの不思議な商品も多いですが、何かを食べることによる効果です。いびきの原因が何かの栄養分が不足して起こっているのであれば、可能性はありますが、栄養不足から起こるいびきはこれまでのいびき研究の歴史上見たことはありません。

なお、栄養補助食品とはいえ、何かしらの効果を狙った成分が含まれていることや、健康被害を起こした粗悪サプリも多く出回っているのが現状です。最近はあまり聞かなくなりましたが、一時期「脱法ドラッグ」なるものが、世間をにぎわしたことがあり、ご記憶の方も多いかと思いますが、粗悪サプリの中には、違法な薬効成分を含むものもあると聞きます。また、個人輸入代行業者なるものまでネット上には存在しており、海外のサプリメントや薬物を取り寄せることまで可能となってきております。

 

いびきを止めることが人に相談しづらいことであったり、医者にかかることも考えづらかったりしますので、気持ちが分からないわけではないですが、少なくとも自分の口から体の中に取り込む食品です。自分が何を食べているのか、期待した効果はどこまで「立証」されているのか?具体的な「実証」数値があるのか?

そこまで考えたうえでサプリメントを見ていただければ、「いびき」という生活習慣病の症状に効くサプリなど存在しない事が分かると思います。

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REM睡眠non-REM睡眠といびき3

大いびきをかいている人は、なぜ自分のいびきで目が覚めないのでしょうか。
これまでの研究では、REM睡眠は脳は起きて、体が休んでいる眠り。non-REM睡眠は、脳が休んでいる睡眠と言われています。
REM睡眠は脳は起きているといっても覚醒しているわけではなく、記憶の整理を行っている時間だそうです。
結局脳が寝ているか忙しいので、耳から入った音を認識していないということですね。

さて、いびきの出るのは、浅いnon-REM睡眠とREM睡眠の時で、深いnon-REM睡眠では、いびきも無呼吸もなく静かに眠ることができます。
non-REM睡眠の深い眠りでは呼吸数や脈拍も減る状態になります。いわゆる徐波睡眠という状態になります。この状態になると気道が多少狭まっても、呼吸そのものがゆっくりであるため狭まった気道でもいびきにならず呼吸ができる状態になるのではないかと思われます。

いびきや無呼吸の原因が胃食道逆流症であるとすると、REM睡眠の筋肉が弛緩した状態は、胃の入り口の噴門も緩まっていると考える事ができるので、納得ができるのですが、non-REM睡眠の浅い状態ではどうなのでしょうか?

睡眠時には内臓の活動も低下するのですが、寝る直前に食事をすると、たとえnon-REM睡眠であっても、消化管は働かざるを得ない状態になるため、いびき、無呼吸症状が出てくると考えられます。

あまりにもいびき、無呼吸が激しい時には、徐波睡眠に行かず浅い睡眠を繰り返す眠りとなってしまいます。
胃の中の物があまりにも逆流し易い場合は、しっかりと気道を締めざるを得ないため、無呼吸状態が頻繁に起こり、覚醒しやすい状態になるものと思われます。そのため徐波睡眠にまで睡眠が深まらないのではないかと思われます。

因みに徐波睡眠時には無呼吸がないと書きましたが、胃の中に未消化のものがあれば、徐波睡眠で呼吸は低下しているため、いびきは無くても気道の狭小は現れて無呼吸が現れているものと思われます。推測ではありますが、いわゆる中枢性の無呼吸の状態かと思われます。

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REM睡眠non-REM睡眠といびき2

これまでの研究では、REM睡眠は脳は起きて、体が休んでいる眠り。non-REM睡眠は、脳が休んでいる睡眠と言われています。
REM睡眠は脳は起きているといっても覚醒しているわけではなく、コンピュータで言えば、システムのメンテナンス作業を行っている時間です。

REM睡眠で記憶の整理を行っていると言われています。この時整理作業の副産物的に夢を見ます。さらにその夢に体が反応しないように、筋肉が弛緩して動かないようになっています。
よく言う金縛りは、このREM睡眠中に意識が覚醒してしまった状態で、体はREM睡眠の状態なので筋肉は弛緩して動かないため、動かそうとしても動かせない状態なのです。
non-REM睡眠は、脳が休息して眠っている状態ですが、眠りの深さの段階があります。
深い眠りの段階で、体のメンテナンスが行われるようで、成長ホルモンの分泌が促され、免疫力を高めたり、傷ついた体の修復を行うということです。そのため、深いnon-REM睡眠がないと眠っていても体の疲れが取れないということです。

さて、いびきの出るのは、浅いnon-REM睡眠とREM睡眠の時で、深いnon-REM睡眠では、いびきも無呼吸もなく静かに眠ることができます。
いびきや無呼吸の原因が胃食道逆流症であるとすると、REM睡眠の筋肉が弛緩した状態は、胃の入り口の噴門も緩まっていると考える事ができるので、納得ができるのですが、non-REM睡眠の浅い状態ではどうなのでしょうか?
残念ながら論文などを見る限りその辺の細かいところまでの調査が行われたものの発表は見当たりませんでした。

non-REM睡眠の深い眠りでは呼吸数や脈拍も減る状態になります。いわゆる徐波睡眠という状態になります。この状態になると気道が多少狭まっても、呼吸そのものがゆっくりであるため狭まった気道でもいびきにならず呼吸ができる状態になるのではないかと思われます。
また睡眠時には内臓の活動も低下するのですが、寝る直前に食事をすると、たとえnon-REM睡眠であっても、消化管は働かざるを得ない状態になるため、いびき、無呼吸症状が出てくると考えられます。

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REM睡眠non-REM睡眠といびき

以前ご紹介した日本大学医学部の論文で、閉塞性睡眠時無呼吸症候群のメカニズム。
この研究の調査で判明したことが、いびきや無呼吸の症状は、non-REM睡眠のステージ2,3,4では現れず、重症の睡眠時無呼吸患者でも、深いnon-REM睡眠時には静かな呼吸が確保されています。
ではいびきはどの状態でかくのか?無呼吸は?といえば、REM睡眠とnon-REM睡眠のステージ1となります。
一般の睡眠はnon-REM睡眠ステージ1から入り、徐々に2,3,4と深まり、入眠から90分でREM睡眠が20分ほど入りこれを繰り返します。また、目覚めに近いほどREM睡眠の時間が長くなります。
いびきをかく人は、寝入りばなにいびきをかき、睡眠が深まることで、いびきが消えます。そして入眠から90分弱程度でREM睡眠になり20分ほどのいびきタイムが始まるということです。

ところが、あまり激しいいびきや無呼吸では、深いステージに入れず覚醒してしまい、ステージ1か2とREM睡眠を繰り返します。
この状態になると、いびきや無呼吸で苦しいだけでなく、体や脳も休息が取れない状態となります。

ただ、いびきが激しい人も朝方になると、静かになっていきます。胃食道逆流症で胃の中のものが逆流することがいびきの原因であったものが、徐々に消化され胃の中のものがなくなるとともにいびきもおさまるということです。

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(論文)REM睡眠とnon-REM睡眠の両方を調節する神経を同定

昨日ご紹介した筑波大学の柳沢教授はフォワードジェネティクス解析で特定遺伝子を発見する手法です。人為的な突然変異を起こした多くのマウスを作り、その中から目的とするマウスを見つけ出してその遺伝子の変異を確認するという手法です。
本日ご紹介の名古屋大学の山中教授はオプトジェネティクスで、機序を解析する手法です。特定の光に反応する部位を持つ遺伝子を組み込んだマウスを作り、特に脳内に光と反応する部位を作り出すことで、生きた状態でその機能を確認するという手法です。

名古屋大学 山中教授による「レム睡眠とノンレム睡眠の両方を調節する神経を同定」のプレスリリースがありましたのでご紹介させていただきます。
http://www.nagoya-u.ac.jp/about-nu/public-relations/researchinfo/upload_images/20140515_riem.pdf

いびきや睡眠時無呼吸を調べていくと、レム睡眠時とノンレム睡眠時の状態での違いが示唆されていて、ノンレム睡眠時は、睡眠時無呼吸患者でも静かに寝ている状態がみられるようです。しかしながら、なぜそうなのかまだまだ分かっていないことが多く、多くの研究者が眠りの科学的な解明を目指しています。

2014/5/14

レム睡眠とノンレム睡眠の両方を調節する神経を同定

 

名古屋大学環境医学研究所 ストレス受容・応答研究部門 神経系分野IIの研究グループ(山中章弘教授、常松友美研究員等)は、メラニン凝集ホルモン(MCH)を作る神経細胞(MCH 神経)が睡眠・覚醒の制御に関わっていることを様々な遺伝子改変マウスを用いることで解明しました。これまで、MCH 神経は摂食行動やエネルギー代謝に重要であることが報告されてきましたが、正確な生理的役割については十分わかっていませんでした。 今回研究グループは、MCH 神経の活動を光で操作すること、また運命制御することに成功し、以下の知見を見出しました。(1)MCH 神経を活性化させると、レム睡眠が始まる、(2)MCH 神経だけを脱落させると、ノンレム睡眠時間が減少した。これらのことから、MCH神経が睡眠の制御に関わっており、ノンレム睡眠とレム睡眠の両方の調節に重要な役割を担っていることを見出しました。今回の発見により、レム睡眠、ノンレム睡眠を調節する新たな神経回路が明らかになりました。未だに謎が多い睡眠覚醒を調節する神経回路とその動作の原理を理解することにつながり、今後睡眠薬の開発といった創薬に期待できると考えています。

なお、この研究成果は、5 月 14 日付(米国東部時間)で、米国神経科学学会誌「The Journal of Neuroscience(ザ・ジャーナル・オブ・ニューロサイエンス)」に掲載されました。

 

 

レム睡眠とノンレム睡眠を調節する神経を同定

-睡眠覚醒を調節する新たな神経を発見-

 

【概要】

名古屋大学環境医学研究所神経系分野 II の研究グループ(山中章弘教授、常松友美研究員等)は、メラニン凝集ホルモン(MCH)を作る神経細胞(MCH 神経)が睡眠・覚醒の制御に関わっていることを様々な遺伝子改変マウスを用いることで解明しました。これまで、MCH 神経は摂食行動やエネルギー代謝に重要であることが報告されてきましたが、正確な生理的役割については十分分かっていませんでした。今回研究グループは、MCH 神経の活動を光で操作すること、また運命制御することに成功し、以下の知見を見出しました。(1)MCH 神経を活性化させると、レム睡眠が始まる、(2)MCH 神経だけを脱落させると、ノンレム睡眠時間が減少する。これらのことから、MCH神経が睡眠の制御に関わっており、ノンレム睡眠とレム睡眠の両方の調節に重要な役割を担っていることを見出しました。

 

【ポイント】

○ 神経活動の光操作技術を使って、MCH 神経だけの活動を光を使って活性化、抑制できる遺伝子改変マウスを作成しました。

○ MCH 神経の活動を活性化することで、レム睡眠を増やすことに成功しました。

○ MCH神経だけを脱落させたマウスでは、ノンレム睡眠時間が減少することが分かりました。

 

【背景】

ヒトの場合、1 日 8 時間の睡眠をとるとすると、実に人生の約 1/3 を睡眠に費やすことになります。睡眠には、脳が休んでいるノンレム睡眠と、脳が活動しているレム睡眠があります。必ずノンレム睡眠が先行し、その後にレム睡眠が現れます。一晩のうちにこのサイクルを約 90 分の周期で数回繰り返し、朝を迎えます。このノンレム睡眠とレム睡眠の切り替えの時に脳の中でどの神経が働いているのかよく分かっていませんでした。

今回の研究では、本能行動の制御に重要な脳の領域である視床下部に局在しているメラニン凝集ホルモン(MCH)を産生する神経に着目しました。MCH 神経はこれまで摂食行動やエネルギー代謝に関わっており、一方で睡眠にも関わっているという報告もあり、その生理的役割は研究者の中でも議論の的となっていました。そこで今回、MCH 神経だけの活動を急性的に光で操作する技術と、MCH 神経だけを慢性的に脱落させる技術を使って、MCH 神経の生理的役割を明らかにすることにしました。

【研究の内容】

本研究では、MCH 神経だけの活動を自在に制御したり、MCH 神経だけを脱落させたりするために、新たに 3 種類の遺伝子改変マウスの作出を行いました(図)。

 

  • 青色の光を照射することで神経活動を活性化できる光スイッチ分子、チャネルロドプシン 2(注 1)を MCH 神経だけに発現するマウスを作成しました。このマウスの脳内に青色光を照射し、MCH 神経の活動だけを活性化すると、レム睡眠の割合が約 3 倍に増えることが分かりました。また、ノンレム睡眠の時にMCH神経を活性化した場合に、速やかにノンレム睡眠からレム睡眠に切り替わることを見出し、レム睡眠を誘導することに成功しました。このことから、MCH 神経の活性化がレム睡眠のスイッチとしての役割を持っている可能 性が考えられます。

 

  • 緑色の光を照射することで神経活動を抑制できる光スイッチ分子、アーキロドプシン T (注 2)を MCH 神経だけに遺伝子導入したマウスを作成しました。このマウスの脳内に緑色光を照射し、MCH 神経の活動を抑制しました。しかし、マウスの睡眠覚醒の状態に変化は見られませんでした。このことは、MCH 神経の活動はレム睡眠を誘導するために十分条件であって、必要条件ではないことを示しています。脳の中には MCH 神経以外にもレム睡眠制御を担っている神経が存在している可能性を示唆する結果です。

 

  • 次に、MCH 神経だけを特異的に脱落させてしまったら、マウスの睡眠がどう変化するのかを調べました。細胞死を誘導することのできるジフテリア毒素 A 断片を MCH 神経だけに発現させたマウスを作成しました。MCH 神経だけが脱落すると、1日の中での覚醒時間が増加し、ノンレム睡眠の時間が減少することが明らかとなりました。予想されたレム睡眠への影響は全く見られませんでした。このことから、MCH 神経は長期的にはノンレム睡眠の制御に関わっている可能性が考えられます。

以上のことから、MCH 神経は睡眠の制御に重要な神経であり、ノンレム睡眠とレム睡眠の制御に関わっていることを明らかにしました。

 

【成果の意義】

MCH 神経の生理的役割は十分わかっていませんでした。今回、MCH 神経だけの活動や運命を制御することで、MCH 神経がノンレム睡眠とレム睡眠の制御に関わっていることを示しました。 これらの結果からノンレム睡眠とレム睡眠を調節する神経回路とその動作原理を理解することにつながり、今後睡眠薬の開発など創薬に期待できる結果と考えています。

 

【用語説明】

注1、 青色光によって活性化される緑藻類クラミドモナス由来のタンパク質。陽イオンを通す膜タンパク質。光を照射することで神経細胞の活動を活性化することができる。

注2、 緑色光によって活性化される古細菌由来のタンパク質。水素イオンを細胞の中から外 に汲み出す膜タンパク質なので、光を照射することで神経細胞の活動を抑制すること ができる。

 

【論文名】

“Optogenetic manipulation of activity and temporally-controlled cell-specific ablation reveal a role for MCH neurons in sleep/wake regulation”

(MCH 神経活動の光操作と時期特異的な細胞死誘導の手法を用いた睡眠覚醒制御機構の解明)

Tomomi Tsunematsu, Takafumi Ueno, Sawako Tabuchi, Ayumu Inutsuka, Kenji F. Tanaka, Hidetoshi Hasuwa, Thomas S. Kilduff, Akira Terao, Akihiro Yamanaka

(常松友美、上野貴文、田淵紗和子、犬束歩、田中謙二、蓮輪英毅、Thomas S. Kilduff、寺尾晶、山中章弘)

掲載誌;The Journal of Neuroscience

研究内容を表した図

 

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(論文)REM睡眠、non-REM睡眠の切り替えを担うニューロンの同定

安眠のための科学って、実はそれほど進んでいるわけではありません。
人がなぜ眠るのか?
なぜ夢を見るのか?
なぜいびきをかくのか?
等は実はまだすべてわかったわけではないのです。それだけに情報はばらばらだし、いびきを止めるようなサプリやツールもたくさんあります。
医者でさえ、治せるわけでもないと断りながら、手術や対処療法を進めます。
その中でも論文として発表されるものは、少なくとも何人かの被検者を科学的に調査し、仮説を立て検証するという手順を踏んでいるだけ、調査結果データについては信ぴょう性が高いとみてよいと思っています。

筑波大学国際統合睡眠医科学研究機構のレム睡眠ノンレム睡眠のプレスリリース論文をご紹介します。
レム睡眠の役割は、ノンレム睡眠の徐波の発生に寄与している。ノンレム睡眠の徐波とは、記憶の定着やシナプスの結合を強める効果があることが分かっているので、レム睡眠が阻害されると、記憶力が弱くなったりするのかもしれません。

http://www.med.wisc.edu/news-events/activity-in-the-brains-hot-zone-predicts-dreams-during-sleep/50715

これまで、夢を見るのは睡眠の状態の中でもREM睡眠(急速眼球運動)の時とされていましたが、non-REM睡眠時であっても、脳の活動状況によって夢を見ていることが確認されました。

実はこれまでもnon-REM睡眠時にも、夢を見ていることがある事はわかっていたのですが、その仕組みについてはわかっていませんでした。
夢を見ているときには、脳の中で高周波電気活動が生じるのですが、脳の後部が高周波電気活動を示す「ホットゾーン」の活動をモニタリングすることで、92%の確率で夢を見ていることが確認でき、81%の確率で夢を見ていないことが確認できたということです。

更には、夢の内容も脳の活動領域の活性を確認することで特定できることが分かりました。
言語知覚及び理解に関与する大脳皮質の領域で活動を引き起こしたときには、夢の中で会話をしていたり、人が出てくる場合には脳の顔認識をつかさどる領域が活動していたということです。

実験には46人のボランティアに256の電極で覆われたネットを着用して眠ってもらい、脳内の電気活動のモニタリングと被検者の夢の報告を比較したもので調べた結果です。

この実験は人の意識を研究する一環で、夢を見ているときは、起きて活動しているときと同じ脳の領域を使っており、夢はその人の本当の経験となっている。
「人の意識と脳領域の関係を理解する」意識の根幹をなすものが何かということの研究です。
今話題のAI研究でも意識というものを最終的に機械が持てるのかということが話題になったりします。
人間とは何かというものを研究するうえで、夢を見ることも謎を解明する糸口なのですね。

フィリップ・K・ディックの「アンドロイドは電気ひつじの夢を見るか?」というSF(映画ブレードランナーの原作)を思い出します。

「レム睡眠とノンレム睡眠との切り替えを担うニューロンの同定により明らかにされたレム睡眠の役割」(1筑波大学国際統合睡眠医科学研究機構,2理化学研究所脳科学総合研究センター 行動遺伝学技術開発チーム)

レム睡眠とノンレム睡眠との切り替えを担うニューロンの同定により明らかにされたレム睡眠の役割

目 次
要 約
はじめに
1.レム睡眠からノンレム睡眠への切り替えを担うニューロンの同定
2.睡眠から覚醒への切り替えを担うニューロンも同一の発生学的な起源から生じる
3.レム睡眠からノンレム睡眠の切り替えを担うGABA作動性ニューロンの同定
4.レム睡眠はノンレム睡眠における徐波の発生に寄与する
おわりに
文 献
生命科学の教科書における関連するセクションへのリンク
著者プロフィール

要 約
哺乳類の睡眠はレム睡眠とノンレム睡眠という2つの独立したステージからなる.レム睡眠において夢をみることがよく知られているが,その役割は脳科学における最大の謎のひとつであった.また,レム睡眠とノンレム睡眠はそれぞれ特徴的な脳の活動をともなうが,そのあいだをすばやく切り替える機構についてもよくわかっていなかった.今回,筆者らは,マウスの胎生期において特定の細胞系譜を遺伝学的に標識し,生後にその神経活動を化学遺伝学的に操作するという新規のアプローチにより,レム睡眠からノンレム睡眠への切り替えを担うニューロンを同定した.さらに,同じ細胞系譜から生じ隣接する位置へと移動するニューロンが睡眠から覚醒への切り替えを担うことも明らかにされた.そして,レム睡眠からノンレム睡眠への切り替えを担うニューロンの下流においてはたらく抑制性のニューロンも同定された.これらの発見を生かし,従来とはまったく異なる,外部からの刺激によらないレム睡眠の操作法を確立したことにより,レム睡眠には記憶の形成や脳の機能の回復において重要な神経活動とされる除波をノンレム睡眠において誘発する役割のあることが明らかにされた.この作用を介し,レム睡眠が脳の発達や学習に貢献している可能性が示唆された。

はじめに
レム睡眠およびノンレム睡眠がみられるのは鳥類や哺乳類など発達した大脳をもつ脊椎動物のみである.したがって,レム睡眠およびノンレム睡眠は脳の高等な機能にかかわると考えられてきた.レム睡眠は新生児期1) や学習の直後に多い2) ことが知られていたが,レム睡眠を強制的な覚醒により阻害する実験では刺激そのものによるストレスが生じてしまうなど,レム睡眠を有効に阻害する方法がなかったため,その具体的な役割はわかっていなかった.
また,レム睡眠とノンレム睡眠との切り替えの機構を解き明かそうと数多くの研究がなされてきた.これまでに,脳幹の橋被蓋野とよばれる領域がノンレム睡眠からレム睡眠への切り替えに重要であることが示唆されていたが3-5),その反対の,レム睡眠からノンレム睡眠への切り替えの機構についてはよくわかっていなかった.おもに用いられてきた薬理学的な実験では細胞種や厳密な領域に対する特異性を欠くこともあり,複数の研究グループにより,レム睡眠とノンレム睡眠との切り替えに関する異なるモデルが提唱されてきたが,いずれも決定的な証拠はなかった.
脳幹は明確な神経核の構造を欠き複雑なうえ,機能的にも多様なニューロンのあつまりである.これまでの技術では,特定の機能をもつニューロンのみを解析することは困難であった.今回,筆者らは,ニューロンの機能はその発生学的な起源とリンクするという仮説にたち,発生学的な手法と化学遺伝学的な手法とを組み合わせ,特定の細胞系譜に由来するニューロンのみを標識して操作し睡眠の制御への関与について検討した.その結果,レム睡眠からノンレム睡眠への切り替えを担うニューロンの同定に成功した.また,これらの新たに同定したニューロンの操作により,刺激に依存しない新規なレム睡眠の阻害法を確立し,レム睡眠の機能についても解析した.

1.レム睡眠からノンレム睡眠への切り替えを担うニューロンの同定
脳幹はヘテロな性質および機能をもつニューロンのあつまりであり,正確な機能の解析や評価は困難であった.そこで,発生学的な手法により特定の細胞系譜に由来するニューロンのみを標識し操作することにより,特定の機能をもつニューロンを抽出することを試みた.ここで注目した小脳菱脳唇は胎生期に一過的に現われる神経上皮で,小脳の顆粒細胞の発生学的な起源としてよく知られている.一方,近年,小脳菱脳唇の一部の細胞が大きく移動して脳幹の橋のグルタミン酸作動性ニューロンへと分化することが報告された6,7).そこで,これらの小脳菱脳唇に由来する脳幹のニューロンが睡眠の覚醒に関与しているかどうか検討した.
これらのニューロンを特異的に操作するため,胎生期において小脳菱脳唇の神経前駆細胞を遺伝学的に標識し,出生ののち,その標識に依存してニューロンの活動の人為的な操作を可能にするような遺伝子を発現させた.具体的には,小脳菱脳唇のマーカー遺伝子であるAtoh1遺伝子のプロモーターの制御のもとでタモキシフェンに依存的なCreを発現するマウスを作製した.このマウスを,Creに依存して転写因子tTAを発現するマウスと交配し,小脳菱脳唇から脳幹の細胞が生じる胎生期10.5日目にタモキシフェンを投与した.これにより,小脳菱脳唇の神経前駆細胞およびその子孫の細胞はtTAを発現するようになる.そして,成体になったのち,人工的にデザインされたGタンパク質共役受容体DREADD-hM3DqをtTAに依存して発現するアデノ随伴ウイルスベクターを局所に注入し,これらのニューロンのみを操作することを可能にした.このDREADD-hM3DqはリガンドであるCNOを腹腔内投与することにより一過的に神経興奮をひき起こす8).
小脳菱脳唇に由来する脳幹のニューロンは,その分布からおおまかに2つ,正中線の近くに位置するものと遠くに位置するものとに分けられた(図1).正中線に近いニューロンは外背側被蓋核から内側傍小脳脚核にかけて分布していた.一方,正中線から遠いニューロンは外側傍小脳脚核を中心に分布していた.

図1 共通の発生学的な起源に由来するニューロンによる睡眠と覚醒およびレム睡眠とノンレム睡眠の制御
胎生期に小脳菱脳唇において生じた神経前駆細胞のうち,脳幹橋の正中線の近くに移動したニューロンはレム睡眠からノンレム睡眠への切り替えを,正中線から遠くに移動したニューロンは睡眠から覚醒への切り替えを制御する.

正中線の近くに位置するニューロンにDREADD-hM3Dqを発現させ,CNOの投与により活性化させたのち,睡眠と覚醒のサイクルを観察した.その結果,レム睡眠が強く抑制され,代わりに,ノンレム睡眠が増加した.一方,覚醒の量に影響はみられなかった.したがって,正中線の近くに位置するニューロンはレム睡眠からノンレム睡眠の切り替えを担うことが判明した.
2.睡眠から覚醒への切り替えを担うニューロンも同一の発生学的な起源から生じる
小脳菱脳唇に由来する脳幹のニューロンのうち,正中線から遠くに位置するニューロンを活性化させたところ,さきの結果とは対照的に,睡眠そのものの量が大幅に減少し覚醒が強く誘導された.ほかの研究グループから,この近辺のグルタミン酸作動性ニューロンが覚醒を促進することが報告されていたが9),同定された正中線から遠いニューロンと同一のニューロンである可能性が高いと考えられた.以上のことから,小脳菱脳唇は,レム睡眠とノンレム睡眠,覚醒と睡眠など,さまざまな脳の状態の切り替えを担うニューロンの共通の発生学的な起源であることが判明した.

3.レム睡眠からノンレム睡眠の切り替えを担うGABA作動性ニューロンの同定
正中線の近くに位置するニューロンがどのような機構によりレム睡眠を制御しているのか調べるため,その投射先を調べたところ,軸索を吻側へと伸ばし中脳深部核の背側の領域へと投射していた.この領域には古典的な薬理学的な実験からレム睡眠を抑制するニューロンの存在が示唆されていたが,どのような細胞種がかかわるかについては不明であった4,10).この領域の抑制性のGABA作動性ニューロンに注目し,DREADD-hM3Dqを発現させて神経活動を誘導したところ,正中線に近いニューロンを活性化したときと同様に,ノンレム睡眠が増加しレム睡眠が抑制された.反対に,神経活動を抑制するDREADD-hM4Diを発現させて神経活動を抑制したところ,レム睡眠が誘導された.これらの結果から,正中線の近くに位置するニューロンは,中脳深部核の背側部のGABA作動性ニューロンをつうじてレム睡眠を制御していることが強く示唆された.

4.レム睡眠はノンレム睡眠における徐波の発生に寄与する
レム睡眠の役割はほとんど不明である.これまでのレム睡眠の機能に関する研究においては,対象がレム睡眠に入るとただちに外部から刺激をくわえ,覚醒させることによりレム睡眠を強制的に終了させる方法が広く用いられてきた.しかしながら,この方法では,レム睡眠だけでなくノンレム睡眠の量も大幅に減少させてしまう点や,対象に大きなストレスがかかる点などから,その結果は解釈がむずかしく,純粋にレム睡眠が減少したためとはいえないという問題があった.一方,レム睡眠を制御する中枢に対する化学遺伝学的な操作によりレム睡眠を阻害することが可能になったことから,この新規に確立されたレム睡眠の阻害法を用いてレム睡眠の機能について検討した.
レム睡眠を阻害されたマウスにはいっけん影響はないようにみえたが,時間がたつにつれ,睡眠そのものの質に影響が現われた.具体的には,ノンレム睡眠において生じる徐波とよばれる脳の活動がしだいに低下した.徐波とは周波数4 Hz以下のゆっくりとした脳波であり,大脳皮質のニューロンの膜電位が同調してゆっくり振動することにより生じる.深いノンレム睡眠の際に生じやすく,神経の可塑性に貢献することが知られている11,12).今回のレム睡眠の阻害実験では,この徐波はしだいに減弱したが,レム睡眠の操作の効果がきれてふたたび正常なレム睡眠に入ると,その直後に,ノンレム睡眠における徐波の成分ももとのレベルに回復した.反対に,レム睡眠を人為的に増加させるとノンレム睡眠における徐波は強まった.また,レム睡眠を操作していない自然な睡眠においても,レム睡眠の長さとそれにつづくノンレム睡眠における徐波の成分とのあいだには正の相関関係があった.これらの結果をあわせて,レム睡眠がノンレム睡眠における徐波の発生に寄与していることが明らかにされた.マウスでは睡眠のあいだ頻繁に短い覚醒がみられるが,これらの覚醒については,レム睡眠のような徐波を促進する効果は確認されなかった.したがって,レム睡眠と覚醒は大脳の活動が活発となるという点においては共通するが,徐波の誘導に関しては効果が異なると考えられた.

おわりに
今回,筆者らは,レム睡眠からノンレム睡眠への切り替えの起こる機構,および,レム睡眠が徐波の発生に関与するというその生理的な意義の一端について明らかにした.レム睡眠が誘導する徐波には,記憶の定着を促進する効果11) やシナプスの結合を強める効果12) のあることが知られている.今回の結果をふまえると,レム睡眠が徐波の発生をつうじて記憶の定着に関与している可能性が示唆される.今後,レム睡眠の操作の可能なマウスにおいて学習能力や記憶力を検証することにより,レム睡眠が記憶や学習にどのように寄与するのかについてさらなる解明が期待される.
なお,今回の筆者らの報告とほぼ同じ時期に,米国の研究グループにより,延髄に存在するGABA作動性ニューロンが,筆者らにより同定された中脳深部核のGABA作動性ニューロンと同一と考えられるニューロンに投射し,レム睡眠を制御しているという報告が発表された13).筆者らの結果とあわせると,中脳深部核のGABA作動性ニューロンはレム睡眠からノンレム睡眠への切り替えにおいて中枢的な役割を担うことが推察される.
一方,ノンレム睡眠からレム睡眠への切り替えに関しては,どのような細胞種が重要なのか詳細は不明なままである.ネコの橋被蓋野の青斑下核という領域にアセチルコリン受容体の作動薬を注入するとレム睡眠が強く誘導されることが知られている3).このレム睡眠の誘導にかかわる青斑下核のニューロンのアイデンティティの解明は今後の重要な課題のひとつである.
また,今回の研究においては,レム睡眠からノンレム睡眠への切り替えを担うニューロンがどの神経前駆細胞に由来するのかを調べることにより,その発生学的な起源として小脳菱脳唇が同定された.興味深いことに,この小脳菱脳唇の神経前駆細胞からは,レム睡眠とノンレム睡眠との切り替えを担うニューロンだけでなく,睡眠から覚醒への切り替えを担うニューロンも生じることが判明した.この研究から,小脳菱脳唇から脳の状態の切り替えを担うスイッチとなる多様なニューロンを生じることがはじめて明らかにされた.小脳菱脳唇はレム睡眠およびノンレム睡眠のみられない硬骨魚類においても保存されており,今回の発見は,睡眠と覚醒だけの単純な脳の状態しかもたない生物から,レム睡眠やノンレム睡眠といったより複雑な脳の状態をもつ生物が進化した歴史の理解にもつながると期待される.

 

文 献
Roffwarg, H. P., Muzio, J. N. & Dement, W. C.: Ontogenetic development of the human sleep-dream cycle. Science, 152, 604-619 (1966)[PubMed]
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Armbruster, B. N., Li, X., Pausch, M. H. et al.: Evolving the lock to fit the key to create a family of G protein-coupled receptors potently activated by an inert ligand. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 104, 5163-5168 (2007)[PubMed]
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Weber, F., Chung, S., Beier, K. T. et al.: Control of REM sleep by ventral medulla GABAergic neurons. Nature, 526, 435-438 (2015)[PubMed]

 

著者プロフィール
林 悠(Yu Hayashi)
略歴:2008年 東京大学大学院理学系研究科博士課程 修了.同年 理化学研究所脳科学総合研究センター 基礎科学特別研究員を経て,2013年より筑波大学国際統合睡眠医科学研究機構 助教.
研究テーマ:睡眠の意義,機構,進化.
抱負:なぜ眠るのか,なぜ夢をみるのかについて明らかにしたい.
柏木 光昭(Mitsuaki Kashiwagi)
筑波大学大学院人間総合科学研究科修士課程 在学中.
糸原 重美(Shigeyoshi Itohara)
理化学研究所脳科学総合研究センター チームリーダー.

© 2015 林 悠・柏木光昭・糸原重美 Licensed under CC 表示 2.1 日本

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