医療従事者・研究者用ノート / 一般向けノート

徹夜による記憶力の回復期間

徹夜などによる睡眠不足は記憶力の低下や脳機能の低下につながることが明らかになっています。しかし、徹夜による睡眠不足はどれくらいの期間影響するのかは明らかになっていません。

本日は24時間の睡眠遮断後に記憶力がどれくらいの期間で回復するのかを調べた研究を紹介します。

タイトル:Two nights of recovery sleep restores hippocampal connectivity but not episodic memory after total sleep deprivation.

著者:Chai Y, Fang Z, Yang FN, Xu S, Deng Y, Raine A, et al.

雑誌:Scientific Reports. 2020;10(1):1-11.

研究の背景

睡眠不足は現代社会において問題となっている。何百万人もの人々が一晩に7時間未満の睡眠をとっている。この7時間は神経行動学的パフォーマンスの悪化を防ぐための最低睡眠時間であることが多くの論文で報告されている1,2,3)

睡眠についての正確な機能についてはまだ解明はされていないが、睡眠不足は記憶力や脳機能を低下させることはよく知られている4,5)

しかし、睡眠不足からどれくらいの時間および期間で記憶力や脳機能が改善するのかを調べた研究は少ない。

本研究の目的は、睡眠を制限した後に認知機能と脳機能の両方を回復させるためにはどの程度の睡眠量が必要であるかを磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて調べた。

方法

・被験者は健常者39名(22名男性、33.5±8.8歳)の睡眠遮断グループと15名(7名男性、34.5±9.0歳)のコントロールグループであった。

・プロトコルは図1で行った。図1aは睡眠遮断群、図1bはコントロール群

図1

結果

・図2は記憶課題の正答率と不正解率を示しています。

TSD=睡眠遮断群、Control=コントロール群

D2 =ベースライン(睡眠遮断前)、D3=睡眠遮断後、D4=回復睡眠1日目、D5=回復睡眠2日目

図2

正答率は睡眠遮断群で睡眠遮断前と比較して、睡眠遮断後と回復睡眠2日目で有意に低下した。不正解率は睡眠遮断群で睡眠遮断前と比較して、睡眠遮断後、回復睡眠1日目および2日目で有意に増加した。

・図3はベースラインと睡眠遮断後(a)、回復睡眠の海馬と他の領域との機能的結合を示しています。

図3

ベースラインと比較して睡眠遮断後では、海馬と両側小脳および右背側前頭前野の機能的結合が増加した。一方で、海馬と後部帯状皮質(PCC)、内側上前頭回(mSFG)、右内腹側前頭前野(R.vmPFC)、右中心前回(R.dlPFC)の機能的結合が減少した。

まとめ

・睡眠遮断(徹夜)は記憶力を有意に低下させ、記憶を司る海馬と他の領域(前頭前野や帯状皮質)の機能的結合を低下させた。

・睡眠遮断後の2日間の回復睡眠では、海馬と他の領域との機能的結合は睡眠遮断前まで回復したが、記憶課題のパフォーマンスは回復しなかった。

・これらの知見は徹夜をすると記憶力などの回復に2日間以上の回復睡眠が必要であることを示唆している。

参考文献

  1. Belenky, G. et al. Patterns of performance degradation and restoration during sleep restriction and subsequent recovery: a sleep dose-response study. J. Sleep Res. 12, 1–12 (2003).
  2. Van Dongen, H. P. A., Maislin, G., Mullington, J. M. & Dinges, D. F. The Cumulative Cost of Additional Wakefulness: Dose- Response Effects on Neurobehavioral Functions and Sleep Physiology From Chronic Sleep Restriction and Total Sleep Deprivation. Sleep 26, 117–126 (2003).
  3. Banks, S., Van Dongen, H. P. A., Maislin, G. & Dinges, D. F. Neurobehavioral dynamics following chronic sleep restriction: Dose- response effects of one night for recovery. Sleep 33, 1013–1026 (2010).
  4. Diekelmann, S. & Born, J. The memory function of sleep. Nat. Rev. Neurosci. 11, 114–126 (2010). 
  5. Inostroza, M. & Born, J. Sleep for Preserving and Transforming Episodic Memory. Annu. Rev. Neurosci. 36, 79–102 (2013).

投稿者

tsujimoto.kengo8762@gmail.com

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