まだ初期段階の睡眠科学

新しい研究レビューは、睡眠が主要な臨床的関連性を持つ永続的な生物学の謎のままであることを発見しました。

ベスイスラエルディーコネスメディカルセンター（BIDMC）のThomas Scammell医学博士らは、最近数十年の間に、新技術により神経科学者が睡眠/覚醒サイクルを支配する複数の脳回路とそれに影響を与える可能性のある要因を特定できるようになったことを発見しました。カフェインや光など。

しかし、研究者たちはまた、脳の複雑さが依然として睡眠の理解における障害になっていることを発見しました。

「過去10年間、神経科学者は脳内の非常に特異的なニューロンの役割をテストできる新しいツールにアクセスできました」とBIDMCの神経科の教授である筆頭著者のScammellは述べています。

「脳の特定の関連するプレーヤーを知っているとき、それは私たちが人々が眠りにつくのを助けるか、または眠い人々が日中より注意深くなるのを助けるための治療法を開発することを可能にします。」

具体的には、2000年以降に開発された2つの技術により、神経科医は特定のニューロンをオンまたはオフに切り替えることができます。研究者は化学遺伝学と呼ばれるプロセスで、遺伝的に定義された細胞群にのみ影響を与える薬物を使用して、ニューロンの役割を決定します。

Optogeneticsはレーザー光を使用して、対象となる脳細胞をオンまたはオフにします。これらの技術により、どの神経回路が脳全体、特に脳幹と視床下部で覚醒と睡眠を促進するかが明らかになりました。

「これで、より正確な方法でニューロンに問い合わせることができます」とScammell氏は述べています。 「手法は非常に似ていますが、オプトジェネティクスは秒単位の短い時間スケールで機能します。化学遺伝学では、特定のニューロンをオンまたはオフにしたときに何が起こるかを数時間にわたって監視できます。」

睡眠の研究者たちはまた、近年の眠気の基本的な化学について重要な発見をしました。 1990年代後半の大きな進歩で、科学者たちは、以前は知られていなかった化学物質であるオレキシンと呼ばれる神経伝達物質を発見しました。

オレキシン産生の喪失は、慢性的な眠気と不規則なレム睡眠を特徴とする一般的な睡眠障害ナルコレプシーを引き起こします。今日、製薬会社はオレキシン系を意図的に遮断して不眠症を治療する薬を作っています。研究者たちはまた、人々を目覚めさせるためにオレキシンを模倣する薬を開発しようとしています。

「オレキシンのように作用する薬剤は、インスリンが糖尿病の人のためのものであるのと同様に、ナルコレプシーの患者にとっても優れている可能性があります」とScammell氏は述べています。

神経科学の研究では、日中の眠気と覚醒を同期させる体内時計である概日リズムを支配する脳の回路も明らかになりました。

視床下部の奥に位置する視交叉上核（SCN）は、概日リズムを調節し、完全な暗闇の中でさえ、それらをしばらく維持することができます。ただし、人々の睡眠習慣に関しては、SCNはデジタル環境に匹敵しません。

「人々はますますベッドで電子機器を使用するようになり、それが脳を日光にさらされていると思い込ませています」とScammell氏は述べています。 「内部時計がリセットされ、朝の目覚めが非常に難しくなります。」

電話とタブレットは、アメリカの成人の約3分の1が睡眠不足で、1泊あたりの推奨される7〜8時間の睡眠よりもはるかに少ない理由の1つにすぎません。

これは、なぜそれを必要とする人がいるのか、なぜ一部の人は他の人よりもはるかに優れた睡眠不足に耐えることができるのかについて、より多くの疑問を投げかけます。睡眠不足または睡眠不足と代謝性疾患、癌のリスク、気分障害との関連についても、さらに研究が必要です。

脳の数十万のニューロンのそれぞれが相互にネットワーク化されているため、科学者は睡眠を制御する回路がどのように相互作用するかを理解するために、脳の内部の仕組みについての深い知識が必要になります。

「これらの回路の間には、途方もない対話が行われています」とScammell氏は述べ、今日の技術により、科学者は一度に数十個のニューロンを脳の1つの領域内で監視できるようになったと述べています。

「ほんの一握りのニューロンの活動を同時に記録する私たちの能力は、それでも脳全体を理解することに近いものではありませんが、少なくとも正しい方向への一歩です。」

研究結果はジャーナルに表示されます ニューロン.

出典：Beth Israel Deaconess Medical Center