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深い眠りによって脳内の老廃物が洗い流されていることがわかった:研究結果

2019年11月15日(金)15時30分
松岡由希子

脳脊髄液の波が老廃物を洗い流す...... Laura Lewis

<深い眠りの状態にあると、脳脊髄液の流入が増え、脳内の老廃物を洗い流していることが明らかになった......>

睡眠は、私たちの認知機能や脳機能のメンテナンスに不可欠なものである。このほど、ノンレム睡眠のうち、脳波に振幅の大きくゆるやかな波が多く出現し、深い眠りの状態にある「徐波睡眠」において、脳脊髄液(CSF)の流入が増え、脳内の老廃物を洗い流していることが明らかとなった。

脳圧を安全なレベルに保つため?

米ボストン大学の研究チームは、高速撮像技術を用いて、ノンレム睡眠中における脳脊髄液の律動を初めてとらえ、脳脊髄液の動きと脳波の活動、血流が密接に結びついていることを示した。この研究成果は、2019年10月31日、学術雑誌「サイエンス」で公開されている。

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マウスを対象とした2013年の研究結果では、脳脊髄液の流れと徐波睡眠が脳内の老廃物の除去に重要な役割を果たしていることが明らかにされたが、脳脊髄液の動きについては、これまでとらえられていなかった。

そこで研究チームは、23歳から33歳までの成人13名を対象に、脳波(EEG)ヘッドセットで脳波を測定するとともに、MRI(磁気共鳴断層撮影装置)を用いてノン睡眠時の脳脊髄液の様子をモニタリングし、脳波において周波数の低い波が多くなると、脳の血流が低下し、脳脊髄液が脳内に流れ込むことを示した。ニューロン(神経細胞)が遮断されると、それほど酸素を必要としないため血液が減り、血液が流出すると脳内の圧力が低下するので、脳圧を安全なレベルに保つべく脳脊髄液が急速に流れ込むものと考えられる。

自閉症やアルツハイマー病、加齢による障害......などの解明の糸口

この研究成果は、自閉症やアルツハイマー病など、睡眠パターンの乱れと関連する神経障害や心理障害のさらなる解明に向けた糸口のひとつとして、期待が寄せられている。

また、このような脳波と血流、脳脊髄液との関係が、正常な範囲内での加齢による障害にも影響をもたらしている可能性がある。加齢に伴って、睡眠時、脳波で周波数の低い波が少なくなるためだ。これによって、脳内の血流が減らずに、脳脊髄液の流入を妨げ、老廃物が十分に洗い流されないことで、有害なタンパク質の蓄積がすすんでいるのかもしれない。

研究チームでは、今後、脳波と血流、脳脊髄液がどのように同期をとっているのかについて、解明をすすめていく方針だ。

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