睡眠障害が頻繁に起こる場合、アルツハイマー病になる可能性はありますか？

睡眠障害が頻繁に起こる場合、アルツハイマー病になる可能性はありますか？

著者: 田大偉、ポピュラーサイエンスクリエイター

査読者: 北京天壇病院神経科教授兼主任医師、李静静

現代人にとって睡眠不足はあまりにも一般的です。論文を書いたり、夜更かししてテレビドラマを見たりするのはよくあることです。さまざまな心配事のせいで、寝返りを打ったり、一晩中よく眠れなかったりすることもあります。

しかし、夜更かしがもたらす問題も明らかです。翌日はだるさを感じ、集中できなくなります。そして、他の人が私に思い出させてくれたものは、一瞬のうちに忘れ去られてしまいました。

最近の研究では、長期にわたる睡眠不足も脳内のアミロイドβの沈着につながる可能性があることも判明しました[1]。ベータアミロイドタンパク質は、アルツハイマー病患者の脳内のアミロイドプラークの主成分です。沈着が増加すると、アルツハイマー病（一般に老人性認知症として知られる）を発症するリスクが高まる可能性があります。

染色されたアミロイドβタンパク質（茶色）、画像出典：ウィキメディア

では、睡眠不足は私たちの脳にどのような影響を与えるのでしょうか?夜更かしを頻繁にすると、本当に若くしてアルツハイマー病を患うことになるのでしょうか？これを理解するには、まず眠っている脳から始めましょう。

夢を見ている間、脳は何をしているのか？

睡眠が体にとって重要であることは自明ですが、睡眠については誤解があるかもしれません。

ベッドに横になって眠ると脳が休まると信じている人もいます。しかし実際には、眠りに落ちた後も私たちの脳は完全に停止しているわけではなく、やるべき重要なことがまだたくさん残っています。

1. 記憶を統合し、感情をコントロールする

睡眠中、特に急速眼球運動段階（夢を見る睡眠段階）では、脳は日中に収集した新しい情報を統合するため、睡眠は長期記憶の形成に非常に重要です。

睡眠サイクル、赤はレム睡眠（急速眼球運動睡眠）、画像出典：ウィキメディア

急速眼球運動の段階では、記憶を統合するだけでなく、脳は感情関連の情報も処理し、否定的な感情が私たちに与える影響を軽減します。これは、私たちが良好な精神状態を維持するためにも重要です。そのため、夜更かしをすると気分が不安定になる人が多くいます。

2. 損傷したニューロン細胞を修復する

睡眠は、記憶を統合し、感情を調整するだけでなく、ニューロンの修復にも重要です。

これは、ニューロンが睡眠状態でのみ修復できることを意味するものではないことに留意すべきであるが、2019年の研究では、睡眠が染色体のダイナミクスに影響を与え、それによってニューロン細胞が損傷したDNAを修復するのをより促進できることが明らかになった[2]。

3. 有害な代謝物を除去する

睡眠中、脳は神経変性疾患に関連するタンパク質であるベータアミロイドタンパク質、アルファシヌクレイン、異常なタウタンパク質などの代謝物も除去します。

異常なタウタンパク質 画像出典: wikimedia

脳が有害な代謝産物を排除する方法はいくつかありますが、その 1 つはグリンパティック システムによるものです。このシステムの仕組みは、脳脊髄液の流れを通じて、有害な代謝物が神経細胞の周囲から排出され、他の臓器に運ばれて分解される、と簡単に理解できます。

研究者たちは、このシステムは患者が眠っているときの方が効率的に機能することを発見した。例えば、2013年にサイエンス誌に発表された研究では、自然な睡眠中や麻酔中には細胞間の隙間が60%増加し、アミロイドβの除去率を高めることが示されています（睡眠中のアミロイドβの除去率は覚醒時の約2倍です）[3]。

画像出典: 覚醒、睡眠、麻酔の各グループにおけるアミロイドβの除去率。画像出典: 参考文献 3 より。

睡眠不足とアルツハイマー病

脳は睡眠中に非常に多くの重要なことを行っているからです。長期間にわたって睡眠不足の状態が続くと、脳に深刻な変化が起こる可能性があります。

例えば、2023年5月にサイエンスの子会社であるサイエンス・トランスレーショナル・メディシンに掲載された論文では、長期にわたる睡眠不足がアルツハイマー病のリスクを高める可能性があることが指摘されました[1]。

研究者らは睡眠不足装置を使って実験用マウスに干渉し、マウスを長期間（約6週間）睡眠不足の状態に置いた。その後、これらのマウスの脳が研究されました。研究者らは、対照群と比較して、長期の睡眠不足状態にあるマウスの脳内にベータアミロイドタンパク質が沈着していることを発見した。これは、これらのマウスがアルツハイマー病を発症するリスクが増加する可能性があることを意味している。

科学者たちは、この状況は2つの要因に関連している可能性があると推測しています。

まず第一に、長期間の覚醒状態にある場合、脳内のニューロンはより長い時間活動状態を維持し、ニューロン活動の増加自体がベータアミロイドタンパク質の放出につながり、発生源からのこれらの「毒物」の生成が増加します。

しかし、もっと重要なのは、ミクログリアと呼ばれるものがこれらの「毒物」の除去に影響を与えることです。

ミクログリア（緑）とニューロン（赤）、画像出典：ウィキメディア

ミクログリアは神経系における免疫関連細胞です。通常の状況下では、ミクログリアは脳内で歩哨のように機能し、脳内を巡回して損傷した細胞や病気の兆候を検出します。検出されると活性化され、損傷した組織の修復を助けます。

しかし、長期にわたる睡眠不足はミクログリア細胞の正常な機能に影響を与え、ミクログリア細胞が過剰に活性化し、免疫細胞によるアミロイドβプラークの除去に影響を与え、アミロイドβの沈着につながります。

睡眠不足も問題を引き起こす可能性がある

長期の睡眠不足が脳に与える影響についてお話ししましたが、1、2回徹夜しても大丈夫でしょうか？あまり。

2018年に行われた人間を対象とした研究では、たった一晩夜更かしするだけで被験者の脳内にベータアミロイドタンパク質が蓄積することが判明した。この研究では、睡眠不足（夜更かしなど）が脳に与える影響は遺伝的リスクとは無関係であることも判明した。つまり、家族にアルツハイマー病のリスクがなくても、夜更かしをするとβアミロイドタンパク質の蓄積に影響を与える可能性がある[4]。

もちろん、この研究では、研究者らは夜更かしによって引き起こされたベータアミロイドの蓄積が休息後に回復できるかどうかについては詳しく調べていない。しかし、時々徹夜をすると、他の危険が伴う可能性があります。

最も典型的な例は、夜更かしした後、お酒を飲んでいなくても「飲酒運転」をしてしまうことです。

夜更かしをしたことがある人なら、「脳の霧」と呼ばれる状態を経験したことがあるはずです。これは、まるで自分と世界の間に霧の層があるかのようにぼんやりとした感じがする状態です。

2017年にNature Medicineに掲載された記事では、「脳の霧」の原因が分析されました。夜更かしをした後は、脳の神経細胞の活動が普段よりも遅くなり、弱くなります。これにより、酔ったときのように気が散って反応が遅くなる可能性があります。[5]

飲酒運転が非常に危険であるならば、脳がぼんやりした状態で車を運転したり自転車に乗ったりすることも非常に危険です。したがって、徹夜した場合は、可能であれば翌日は運転しないようにしてください。

夜更かしは脳に大きな影響を与えるので、今日も夜更かしするつもりですか?

参考文献:

[1]Parhizkar S、Gent G、Chen Y、他。睡眠不足はマウスにおいてTREM2依存的にミクログリア細胞の反応性とAβ沈着を悪化させる[J]。サイエンストランスレーショナルメディシン、2023、15（693）：eade6285。

[2]Zada D、Bronshtein I、Lerer-Goldshtein T、他。睡眠は染色体のダイナミクスを増加させ、単一ニューロンにおけるDNA損傷の蓄積を軽減することを可能にする[J]。ネイチャーコミュニケーションズ、2019年、10(1):895。

[3]Xie L、Kang H、Xu Q、他。睡眠は成人の脳から代謝物の除去を促進する[J]。サイエンス、2013、342（6156）：373-377。

[4] Shokri-Kojori E、Wang GJ、Wiers CE、他。一晩の睡眠不足後のヒトの脳内のβアミロイドの蓄積[J]。米国科学アカデミー紀要、2018年、115(17):4483-4488。

[5]Nir Y、Andrillon T、Marmelshtein A、他。睡眠不足による人間の認知機能の低下は、選択的な神経細胞の衰退に先行する[J]。ネイチャーメディシン、2017年、23(12):1474-1480。