成人の睡眠不足は、免疫力の低下、体重増加、うつ病、認知症のリスク増加などを含むがこれらに限定されない、長期的な精神的および身体的健康問題を引き起こすことが長い間証明されてきました。
しかし、睡眠不足がこれほど重大な影響を及ぼすのはなぜでしょうか?
実は睡眠は、私たちが生まれた瞬間から重要な役割を果たしています。赤ちゃんのとき、私たちの脳はまだシナプスと呼ばれるニューロンの端を形成しており、学習、注意、作業記憶、長期記憶に重要です。睡眠により、これらのニューロンが発達して互いに接続し、残りの人生にわたる脳機能が確立されます。
この繊細だが重要なプロセスが、継続的な覚醒や分離不安によって中断されると、脳や行動に永続的な影響を与える可能性があります。
UNC医学部細胞生物学・生理学教室の助教授であるグラハム・ダイアリング博士の研究室の大学院生であるショーン・ゲイが主導した新しい研究により、早朝の睡眠不足がどのように起こるかについてさらなる洞察が得られました。生活は脳の発達の重要な部分に影響を与え、自閉症スペクトラム障害 (ASD) を発症するリスクもどのように高めるのかを説明します。彼らの発見は、 米国科学アカデミーの議事録。
発達期における睡眠不足の独特の影響は、ほとんど解明されていません。私たちのデータは、赤ちゃんや子供は睡眠妨害による悪影響を受けやすいことを示しています。また、この重要な時期の睡眠不足が、自閉症スペクトラム障害の潜在的な遺伝的リスクと悪影響を与える可能性があることも発見しました。」
Graham Diering 博士、助教授、UNC 医学部細胞生物学および生理学部門
睡眠障害と自閉症
睡眠の問題は、脳の成長の問題や、ASD、注意欠陥多動性障害、知的障害などの他の神経発達障害の重要な初期指標です。睡眠障害は ASD 患者の 80% 以上で認められていますが、睡眠障害が ASD の原因なのか結果なのかはほとんどわかっていません。
ダイアリング博士は、睡眠が時間の経過とともにどのようにシナプスを強化するのか（シナプス可塑性と呼ばれるプロセス）、そして睡眠不足がどのように認知障害や神経変性障害に寄与するのかを長年研究してきました。研究者が睡眠とASDの関連性をより深く理解できれば、研究者や医師も早期に診断を下し、この障害の新しい治療戦略を考案できるようになるでしょう。
2022 年、ダイアリング研究所は、幼少期の睡眠障害が ASD の潜在的な遺伝的リスクと相互作用し、成人の行動に長期にわたる変化を引き起こす可能性があるかどうかを理解しようとしました。研究者らはマウスモデルを用いて、生後3週目（人間の1～2歳と同様）の睡眠障害が、遺伝的にASDになりやすいオスのマウスの社会的行動に長期にわたる障害を引き起こすことを発見した。
睡眠リバウンドに関する研究
ディアリング研究室はこれらの発見をさらに調査したいと考えており、今回は成体および成長中のマウスモデルが睡眠不足をどのように補うかについて詳しく調査しました。高感度センサーを備えた特殊なマウスハウスを使用することで、研究者はマウスの動きと呼吸を注意深く追跡することができ、覚醒状態と睡眠状態のスコアを維持できるようになりました。
研究者らは、成体マウスモデルがかなりの量の睡眠を失った場合、通常の活動時間の後半に睡眠を増やすことでそれを補ったことを示した。 「睡眠リバウンド」と呼ばれるこの反応により、大人は失われた睡眠を「補う」ことができました。
若いネズミたち。一方、睡眠のリバウンドはまったくありませんでした。これは、若いマウスほど睡眠不足の悪影響を受けやすい可能性があるという研究者の仮説を裏付けるものでした。研究者らはまた、若いマウスでは睡眠不足が学習記憶課題のパフォーマンスを完全に損なう一方、成体では睡眠不足の後もはるかに回復力が強いことにも注目した。
次に、研究室は、ニューロン間のコミュニケーションを仲介し、記憶の形成と保存の主な場所であるニューロンシナプスに対する睡眠と睡眠剥奪の影響に注目を移しました。また、睡眠の健康に利益をもたらす重要な役割についてもよく研究されています。
研究者らは、睡眠不足がシナプスにどのような影響を与えるかを調べるために数多くの分子分析を実施した。彼らは、最先端のタンパク質分析を使用して、シナプスに影響を与えるタンパク質の組成と生化学的変化をマッピングすることができました。この分析により、若いマウスの睡眠不足は、脳の発達の重要な側面であるシナプス形成に強い影響を与えるが、成体では影響を受けないことが示された。
「これにより、生涯にわたる睡眠不足の分子的影響を調べるための、最大かつ最も包括的なデータセットの 1 つが提供されることになります」と Diering 氏は述べています。
自閉症の将来の治療手段
この現在の研究の分子研究を通じて知らされた研究室の継続的な使命は、子供に使用できる次世代の睡眠薬を開発することです。彼らは、鎮静剤として作用するのではなく、睡眠行動自体を変えるのではなく、シナプスを標的にして睡眠機能を回復できる薬を開発したいと考えている。
「開発とは、過去に戻ってやり直すことができるものではありません」とディアリング氏は言う。 「睡眠は生涯、特に発達期にとって重要です。現在わかっていることを理解することで、ASDの睡眠問題の理解がより重視されるようになり、ASDやその他の発達障害を治療するための重要な治療手段につながる可能性があります。」
ソース：
参考雑誌:
ゲイ, SM, 他。 (2024) 発達中の前脳シナプスは、睡眠不足に対して特有の脆弱性を持っています。 米国科学アカデミーの議事録。 doi.org/10.1073/pnas.2407533121。
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#幼少期の睡眠不足は自閉症のリスクを高める
2024-10-24 04:33:00