慢性的な睡眠不足が脳に与える影響とは?

2017年9月29日

私たちの体を形作る細胞の数は40兆個とも言われ、それぞれが様々な役割を担っています。脳というと「神経細胞」を思い浮かべる方が多いと思いますが、それ以外にもいくつかの種類の細胞があり、互いに協調しながら脳の機能を保っています。今回はその中でも、脳の「掃除屋」ともいえる細胞「ミクログリア」と、睡眠との関係を調べた論文をご紹介します。

この記事の執筆
認知症ねっと
認知症ねっと編集部
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この記事の目次
  1. 寝不足で活性化される脳の「食作用」
  2. 脳の免疫を担う「ミクログリア」
  3. 睡眠と「ミクログリア」の関連性を調査
  4. 寝不足になると神経細胞に悪影響?
  5. 慢性的な寝不足で脳にダメージが出る可能性も

寝不足で活性化される脳の「食作用」

脳の免疫を担う「ミクログリア」

2017年、『The Journal of Neurolscience』という学術誌に、睡眠不足と「ミクログリア」の関係を調べた論文が発表されました。「ミクログリア」とは脳にある細胞の一種で、脳の「免疫」を担う細胞と考えられています。免疫とは、外部から侵入してきたウイルスや微生物、さらに壊れたり古くなったりした細胞などを分解して排除する仕組みのことです。ミクログリアは脳で不要になった細胞や、蓄積した物質を破壊してしまう脳の「掃除屋さん」のような役割をしています。このようなミクログリアの働きを「食作用」と呼んでいます。

睡眠と「ミクログリア」の関連性を調査

実験はマウスを用いて行われました。「睡眠時間」と「起きている時間」を調節して、睡眠がどのように「ミクログリア」の働きに影響するかを調べました。一つ目は、睡眠を妨げて8時間以上起きたままにした「一時的な寝不足のマウス」のグループです。二つ目は、睡眠の途中で起こすという操作を5日間にわたって繰り返した「慢性的な寝不足のマウス」のグループです。これらのマウスから脳を取りだし、通常の生活を送っているマウスの脳と比較しました。

まず「アストロサイト」という細胞の観察を行いました。「アストロサイト」とは、脳にある細胞の一種で、脳の全細胞の半分を占めているといわれます。神経細胞同士が情報を伝達するために出す物質の調節を行ったり、神経細胞に栄養を与えたりするなどの重要な役割を担っています。観察の結果、アストロサイトの占める体積は、どのグループのマウスの脳でも同程度でした。しかし「寝不足のマウス」の脳では、通常のマウスの脳よりも、ミクログリアの「食作用」によって、より多くのアストロサイトが分解されていることがわかりました。特に「慢性的な寝不足のマウス」のほうが、「一時的な寝不足のマウス」よりも食作用が多く起こっていることがわかりました。

次に、それぞれのグループの脳の「ミクログリア」の働きを比較しました。ミクログリアの細胞数はどのグループのマウスでも違いはありませんでした。しかし、ミクログリアの食作用の起こっている部分を比較したところ、「慢性的な寝不足のマウス」では他のグループのマウスよりも「食作用」が頻繁に行われていることがわかりました。

寝不足になると神経細胞に悪影響?

以上の結果から、寝不足になると、脳のミクログリアの食作用が活性化され、アストロサイトが必要以上に分解されてしまう可能性が示されました。またこの傾向は、一時的な寝不足よりも、慢性的な寝不足の脳で起こりやすいことがわかりました。

慢性的な寝不足で脳にダメージが出る可能性も

アストロサイトは脳の機能を維持するには欠かせない細胞です。もし必要以上に分解されてしまうと、神経細胞が十分な機能を果たせなくなると推測できます。これが慢性的に起これば、認知機能にも少なからず影響を及ぼすでしょう。今回の研究では、一回の睡眠不足よりも何日にもわたる睡眠不足のほうが、食作用が起こりやすいことがわかりました。毎日のように睡眠時間を削って仕事に励んでいる方も多いと思いますが、慢性的な寝不足は脳に少なからずダメージを与え、これが蓄積すると認知機能などにも弊害が出てくる可能性があります。今一度、睡眠の重要性を考えていただくきっかけになればと思います。

▼ご紹介した論文
Sleep Loss Promotes Astrocytic Phagocytosis and Microglial Activation in Mouse Cerebral Cortex.
Bellesi MJ, et al. J.Neurosci. 2017 May 24;37(21):5263-5273.

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