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睡眠は脳内のアミロイドβなどの老廃物を除去して健康を維持するためのグリンパティックシステムを約十倍も強化する

日々、活動する脳には老廃物が溜まる。幾つもの神経細胞がブドウ糖をエネルギーとして次々と電気信号を通しながら働くほどに不要な物質も多く残余されるせいなんだ。特にアミロイドβが危なくて脳の健康を損わせるかも知れないから注意したい。

アミロイドβはアルツハイマー型認知症の脳内に老人斑などの仕方で異常に蓄積されるのが分かっていて脳の働きを妨害して人間の認知機能を低下させるかも知れない老廃物の一種なんだ。健康な人の脳の場合はアミロイドβが比較的に少ない。年齢で比べるとアルツハイマー型認知症が増える老人と殆どかからない若者との間ではとても大きな差があるらしい。なのでアミロイドβは脳の老化と密接に結び付いているとも考えられるわけだ。

アルツハイマー型認知症を予防/改善したり、または日常生活に支障がなくても勉強や仕事のパフォーマンスを高めたりするためにもアミロイドβなどの脳の老廃物は脳内に溜め込まずに速やかに除去するのが望ましい。

人間の脳の老廃物は睡眠中に最も多く除去される

テディベアのぬいぐるみを抱きながら眠っている子供

全身の細胞の老廃物は細胞間の体液(血漿成分)で浸潤されたところから基本的にリンパ液が洗い流すように除去している。老廃物を溜めた体液がリンパ管を通るリンパ液として中継地点のリンパ節の老廃物を貪食する白血球のマクロファージや解毒器官の肝臓や濾過器官の腎臓などへ運ばれる。諸々の仕方で健康へ悪影響を及ぼさないように適切に処理される。

ところが脳にかぎってはリンパ管が見当たらない(最外層の髄膜には確認される:リンパ管:巧妙に隠されていた脳の秘密)。脳の細胞間は普通の体液/リンパ液ではなくて脳脊髄液で浸潤されている。専ら神経細胞(ニューロン)から出て来て脳脊髄液に溜められるアミロイドβなどの老廃物は特有のグリンパティックシステムによって除去されるんだ。脳に含まれる神経細胞以外のグリア細胞の一種のアストロサイトの働きに基づく機能を示している。リンパ系の細胞の老廃物を基本的に除去するシステムと良く似ているので、グリア細胞のグリアにリンパ系のリンパティック(リンパ的)を合わせてグリンパティックシステムと呼ばれる。

脳のグリンパティックシステムはどのように機能するのか

2012年にデンマークの神経科学者のマイケン・ネーデルガードが率いるアメリカのロチェスター大学医療センターの研究チームが発見した。

脳の老廃物がリンパ系によって基本的に除去されない原因が分からなかったのが人間ではなくてマウスの実験だけれどもついに解明された。当初、二十世紀の半ばに研究者の間で推察されていたのは循環する脳脊髄液の拡散作用のゆっくりした流れで、認識として本当に実効性があるかどうかが怪しかった。しかしグリンパティックシステムだとその千倍の速度で脳の老廃物を除去するらしいので、信憑性が高いと認められたわけだったんだ。

脳内のグリンパティックシステムの動脈から静脈へと脳精髄液がアミロイドβを洗い流す概略

グリンパティックシステムは脳の血管にグリア細胞の一種のアストロサイトが突起物を伸ばして神経細胞との間を取り持つように働いて栄養源の補給と老廃物の除去のための脳脊髄液の速やかな流れを生み出している。

この血管の外側を取り巻くパイプには小さな穴が開いていて、ここから血管から栄養源に満ちた脳脊髄液を吸い取り、神経細胞が密集する箇所に届ける。一方、他の箇所ではこの穴が脳脊髄液を排出する役割を果たす。この仕組みにより、脳細胞への栄養供給と老廃物の排出が同時に行われる。

数年の間にさらに関連する様々な研究が積み重ねられてマウスだけではなくて人間の脳でもグリンパティックシステムは相当に働いてすなわち栄養源の補給と老廃物の除去のための脳脊髄液の速やかな流れを生み出しているという可能性が増しているらしい。

取り分け注目されるのが睡眠中の脳内のグリンパティックシステムの強化で、起床中よりもグリア細胞のアストロサイトが、約六割、縮小するために脳脊髄液の流れが拡大して栄養源の供給と老廃物の除去の効率が上がると推測されるんだ。

経験上、眠って起きると頭がスッキリするのもそのためではないかと普通に考えても物凄く頷けるし、正しく腑に落ち易い見解に他ならないだろう。

グリア細胞は神経細胞の間を埋めるだけではなく、ある種の突起を延ばして脳内の動脈の周囲を包み込み、血管の外側に狭い隙間を作る。脳脊髄液はこの隙間を伝って脳の細部に入り込み、神経細胞の周囲にリンパ液として滲み出す。先に書いたように睡眠中に神経細胞の周囲の空間が拡がる結果、神経細胞を洗い流すリンパ流は大幅に増加し、昼間よりも効率よく老廃物を回収できるようになる。老廃物を含んだリンパ液は今度は静脈に沿って脳外へと運び出される。

どのくらい良いかは約十倍といわれる。起きているよりも眠っているときの脳内のグリンパティックの活動量は本当に凄まじいと驚く。健康を維持して日常生活でアルツハイマー型認知症を予防/改善すると共に勉強や仕事のパフォーマンスを高めたりするためにも睡眠が真っ先に欠かせないくらい大切かも知れないわけだ。益々、睡眠負債を抱えてしまう不規則な生活を減らすように注意しなくてならないと感じずにいない。

翻って眠らず、起きている間の脳の疲労というか、老廃物の蓄積による能力の低下も実際はとても大きいんだとはっきり分かる。すると昼寝を取るとか休憩をしっかり挟んで少しでも無理に脳を働かせないようなライフスタイルを求めるのが健康を維持するために一般的に有効になる。

研究を主導したロチェスター大学医療センター(University of Rochester Medical Center)のマイケン・ネーデルガード(Maiken Nedergaard)氏は「脳が自由に使えるエネルギーには限界がある。ハウスパーティーを開く家の主に例えると、来客を楽しませることと、(散らかった)家をきれいにすることを同時にできないようなものだ」と述べた。

脳の老廃物排出、就寝後にスピードアップ via AFPBB News

人間は起きているときと眠っているときに全く別々の生活を営んでいる。当たり前といえば当たり前だろうけれども日頃の知識ではなくて新たにグリンパティックシステムという脳に特有の機能から根本的に捉え直してみると別々の相容れない性質が理解されるようになる。少なくともアミロイドβなどの老廃物を除去する働きに関しては眠っているときが起きているときよりも遥かに優れているんだ。

もしかしたら大丈夫とそれぞれを入れ換えて構わないような考え方はなるべく持たないには越さない。生活が忙しくても睡眠時間を削るのは働いて落ち込んだ脳力が回復できないままに不健康へ向かう一方でしかない。況して老いるほどにアルツハイマー型認知症にもかかり易くなるアミロイドβが増えて反対に大変な状況に追いやられ兼ねないのも恐ろしいから必要以上に起き続けるのは止めるのが賢いと考える。

人間にとって睡眠は何もしないから人生の無駄ではなくてむしろ元気に愉快に寿命を全うするべき起床の下支えを行う極めて重要な時間なんだ。

参考:睡眠には脳の老廃物を除去する働きがあることが判明、脳疾患の治療に光 The glymphatic system // Maiken Nedergaard Goodnight. Sleep Clean. 眠らなかったらどうなる?— クラウディア・アギーレ 脳は寝ている間縮んでいる グリンパティックシステム:脳内のゴミは睡眠中に洗い流され除去される

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