睡眠
我々は人生の約1/3を 睡眠に費やしていますが
本当に睡眠とは何か 分かっている人はいるのでしょうか
２千年前
古代 最も高名な 医学研究者の１人ガレノスは
我々が起きている時は
脳の原動力である液が
身体の方々に行き渡り
体の各部を活気づけ 脳を干上がらせてしまい
眠っている間に
体中のこの液が
脳に流れ込み
脳を潤し
新たな活力を与える という説を 提示しました
今 これは全く馬鹿げた話の様ですが
ガレノスは ただ 睡眠に関して
何らかの説明を 与えようとしていただけです
誰しも経験から分かっている事ですが
眠ると頭がすっきりし
眠らないと
頭がぼんやりした感じがしますね
今や睡眠に関して分かっている事は
ガレノスの時代よりずっと多いのですが
まだ良く分っていない事は
あらゆる活動の中で 睡眠だけが
驚くべき脳の回復機能を 持っている理由です
それで ある研究に関して
お話ししたいと思います
この疑問に新たな光を当てる事と なるかもしれません
研究で分かったことは
睡眠は脳の ある最も基本的で
脳特有な
需要が高く融通が利かない という
他の器官にないニーズを巧みに 満たしているのかもしれないという事です
我々が観察する殆どの生物学は
問題とその対処策の一連だと
思ってもいいでしょう
全ての器官が解決すべき最初の問題は
体中の細胞に栄養を
供給し続ける事です
特に脳では それは生死に関わります
脳が電気活動に使うエネルギーは
体の全エネルギーの1/4を使いますが
質量は体重の２％しかありません
循環系は
血管を通して
栄養や酸素を体の隅々に送り
栄養配給の問題を解決します
それをこのビデオで見れます
これは生きたマウスの
脳内血管を映し出しています
血管は複雑なネットワークを作り
脳全体を埋めています
脳の表面から始まり
組織そのものに入り込み
そこで広がり栄養や
酸素を脳の個々の細胞に 供給します
個々の細胞が活動に
栄養が必要なように
全ての細胞はまた 副産物として老廃物を産出し
その老廃物の排出が
どの器官も持つ
２番目の基本的問題なのです
これは人体のリンパ組織を示す図です
老廃物排除のために 進化した組織です
血管に次ぐ管の並列ネットワークが
体中に広がっています
タンパク質や他の老廃物を
細胞間から集め
血液の中に入れ
排出する事が出来ますが
この図をよく見て頂くと
何か全く
納得いかないものが見えるでしょう
この人体図の頭内を拡大すると
分かる事の１つは
リンパ管が脳にはない という事です
これは全くおかしな話ですね
脳の活動は非常に活発です
と同時に大量に産出する老廃物を
効率的に排出しなければなりません
なのにリンパ管がないのです
という事は
老廃物排除の仕方は
脳内では体とは異なるという事です
では どうやって脳は
この問題を解決するのでしょう？
一見何でもないこの疑問に
我々のグループが 最初 飛び込んだ時
脳内を覗いてみて分かった事は
ニューロンと血管の間には
想像もしてなかった様な
老廃物排除の
解決法があったのです
それがよく出来ていて
その上 美しいのです
我々が発見した事をお話しします
脳はこの大きなプールがあり
そこには無色透明の 脳脊髄液(CSF)という
液があります
CSFは脳の回りを埋め
脳内からの老廃物は
CSFに吸収され
他の排泄物と共に 血液中に排出されます
その排泄方法は全く
リンパ系そっくりですね
でも面白い事に その液や老廃物は
脳内から来ていて
むやみにCSFに 染み出す訳ではなく
特別な循環システムがあるのです
それが組織化して このプロセスを行っています
このビデオでそれが見れます
生きたネズミの 脳内を映し出したものです
左のフレームに見えるのが
脳の表面で起きている事です
右のフレームで見えるのが
脳表面下の組織内で 起きていることです
血管が赤くしてあり
脳を囲むCSFは
緑です
驚かされた事は
脳の外側にあるCSFは
そこには 留まらないという事です
留まらずCSFは
血管の外壁沿いに脳中を流れ
血管の外壁から 脳内に流れ込みます
これは脳細胞間から出る
老廃物を排出する
手助けの一過程です
よく考えてみると
この様な血管の外壁を 利用するということは
実に良く出来た解決法だ と思います
なぜなら脳はしっかりと
頭蓋で囲まれ
ぎっしりと細胞がつまり
中には余分な空間はなく
血管に加えて 更にリンパ管組織の余裕がないのです
しかし血管は
脳表面から
脳内の全ての細胞まで広がっていて
血管外壁沿いに流れる液は
脳全体に容易にアクセスできるのです
これは実に巧みに出来ていて
脳内にある血管を機能変換させ
リンパ管の様な機能にし
それがリンパ系代わりの 役割を果たしているので
脳機能にはリンパ系は必要ないのです
驚く事は 他のどの器官も
この様な方法では
老廃物は排除されていなく
これは完全に脳特有の処理法だ ということです
最も驚く発見は
お話しした全ては
脳を流れるこの液で
脳が眠っている時にだけ 起きているという事です
左のビデオを見て下さい
どれ程 CSFが
目覚めているマウスの脳内で 動いているかが分かります
殆ど動いていません
この同じ動物が
眠ってしまうまで待つと
CSFが
脳内を駆け巡るのが見えます
同時に分かった事は
脳が眠ると
脳細胞が縮み
脳細胞間の隙間が広がり
CSFが流れ易くなり
老廃物を排出させます
それでガレノスの説は
全く的外れでは なかった様です
彼の言うように脳内を 液が駆け巡るのは
眠っている間なのですから
それから２千年後の今 我々の研究では
脳が起きている
最も活発な時は
細胞間からの老廃物排除を 後回しにし
睡眠中には
脳の働きは静まり
浄化体制に入り
脳細胞間のスペースから
その日に蓄積された 老廃物を排除します
我々がする事と ちょっと似てますね
週日 仕事で忙しく 家事を後回しにします
時間がないので
今までの掃除をまとめて全部
週末が来たらやる というようなものです
老廃物排除について 随分話してきましたが
あまり具体的ではなかった事は
どんな老廃物を
睡眠中に排除して
健康でいられるのか ということです
最近の研究で一番の焦点—
老廃物アミロイドベーターは
常に脳で作られているタンパク質です
今 私の脳も作っています
あなたの脳もそうですが
アルツハイマー病患者の脳では
アミロイドベーターが 脳細胞間に蓄積します
排除されるべきなのですが
アミロイドベーターの蓄積は
恐ろしい病気の鍵となる１段階だ と思われています
それでアミロイドベーター除去速度を
目覚めている時と
眠っている時の脳と比べて測り
分かった事は
アミロイドベーターの排除は
睡眠中の脳からの方がずっと速い という事です
では睡眠が
脳の老廃物排除の
問題解決の１つだとしたなら
これは今までの
睡眠とアミロイドベーターと
アルツハイマー病との関係についての 考えを大きく変えるかもしれません
最近の一連の臨床試験は
アルツハイマー病を 発症していない患者の
睡眠の質と時間の劣化と
大量のアミロイドベーター蓄積量が
関係している事を示しています
しかし指摘すべき事があります
これらの研究では
睡眠の量と質の劣化が
アルツハイマー病の要因だとは 検証されていません
確かな事は 脳の浄化作業—
アミロイドベーターの様な老廃物排除が うまく行かないと
アルツハイマー病の様な症状が
起き出すようだ ということです
この新しい研究で分かった事は
あなた方が睡眠に関して
既に知っている事の１つ—
ガレノスでさえ理解していた
「睡眠は脳を回復し浄化する」
これが睡眠に関する全て
といっていい程 重要な部分だろう という事です
私もあなた達も眠りますね
毎晩
でも脳は休んではいません
体は動かなくても
どこか夢の中を歩いている我々の脳—
優雅なマシンは
静かに働いています
浄化作業をし
この想像を絶する 複雑なマシンを維持しています
家事の様に
汚い感謝されない仕事ですが
重要です
あなたの家で台所を片付けなかったら
それも一ヶ月間
全く住めない状態に
瞬く間になりますね
でも脳内で清掃を 怠ったその結果は
恥ずかしい汚い台所カウンター どころではありません
なぜなら脳の浄化作業は
脳と体の健康と機能を
大きく左右するからです
だからこそ
脳の一番基礎的な浄化機能を 理解する事が
これからの脳疾患を 予防し治療するには
不可欠な事かもしれないのです
ありがとうございました
(拍手)