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# 健康科学# 神経学

睡眠が脳の構造に与える影響

睡眠時間が脳の健康や構造にどう影響するかを調べてる。

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目次

睡眠は身体的にも精神的にもめっちゃ大事だよね。十分に寝ないと、高血圧や体重増加、糖尿病や心臓病になるリスクが上がったり、免疫系にも問題が出てきたりする。睡眠の問題はメンタルヘルスにも影響を与えるし、例えば多すぎる寝すぎ(過眠症)や少なすぎる寝不足(不眠症)って、認知症、統合失調症、双極性障害、うつ病、不安症などのいろんなメンタルの病気に共通して見られるからね。

睡眠の機能

睡眠にはいろんな役割があるよ。脳のエネルギーを回復させたり、起きてる間に溜まった廃棄物を取り除いたり、注意力や記憶をサポートしたりするんだ。

睡眠と脳構造

研究では、睡眠と脳の構造の関係が示されてる。質の悪い睡眠や不眠症は、特に記憶に重要な海馬が小さくなることと関連してるって。何千人も参加した研究では、睡眠の質が悪い人は脳の重要な部分の灰白質が少なくなる傾向があることがわかってる。

睡眠がもっと複雑な脳の測定とどう関係してるかを調べた研究もあって、一つは睡眠の質が悪いと脳の老化が進むかもしれないって。そしてもう一つは、睡眠不足が脳の特徴を変えて、老化に似た状態を引き起こす可能性があるって。

不眠症とその影響

不眠症は特定の睡眠の問題で、脳のいろんな変化を引き起こす可能性があるよ。一つの研究では、うつに関連した不眠症の人は脳の表面積が小さかったって。他の研究では、不眠症が特定の脳の領域のボリュームを減少させる一方で、他の領域では増加してることがわかった。つまり、不眠症が脳に与える影響は、その重症度やうつ病やアルツハイマー病みたいな他の健康状態によって変わる可能性があるんだ。

研究の理解

睡眠と脳構造に関する研究は結果がまちまちだよ。灰白質と白質を同じ参加者グループで調べた研究はほとんどない。大規模なUKバイオバンクの研究がこのギャップを埋めるべく、睡眠の時間と不眠症を幅広い脳構造の測定で調べたんだ。

研究アプローチ

この研究ではUKバイオバンクのデータを使って、参加者が自分の睡眠について答えたよ。睡眠に関連する三つの主な要因に焦点を当てていて、国立睡眠財団が推奨する睡眠時間を超える(9時間以上)、少なすぎる(7時間未満)、眠れない(不眠症)。

参加者

参加者は数年にわたる画像評価に参加してたんだ。完全な睡眠と脳のデータを持ってる人だけが含まれて、分析のためには30,000人を超えるサンプルになったよ。倫理的な承認も得られて、全員が参加に同意した。

睡眠の測定

研究者たちは自己報告に基づいて睡眠の時間を調べて、長すぎるか短すぎるかを重点的に見てた。参加者が眠りに入るのに時間がかかるかどうかも見てたよ。

脳の測定

この研究では、全体の灰白質と白質のボリューム、脳の表面の厚さ、睡眠に関連する特定の領域のいくつかの脳構造の指標を分析した。さらに、画像データに基づいた脳の老化の推定も調べた。

統計的手法

研究者たちは、睡眠とさまざまな脳の測定との関係を評価するために統計モデルを使った。年齢、性別、民族、睡眠や脳構造に影響を与える健康状態のような要因も考慮された。

睡眠時間に関する発見

長い睡眠

推奨される睡眠時間よりも長く眠ることは、いくつかの脳の変化と関連してたよ。全体の灰白質と白質のボリュームが低いこと、皮質が薄くなること、脳の老化の指標が高くなることが関連していた。

さらに、長く寝ることは白質の高強度の増加とも関連していて、これは小血管疾患の兆候を示すことがあるよ。

短い睡眠

逆に、推奨される時間よりも短く寝ることは、特定の脳の領域で白質のボリュームが増加したけど、その一方で表面積が減少したんだ。これは、短い睡眠が身体活動と関係してることを示唆してるかも。

特定の脳の領域では表面積が小さくなっていて、これは認知の低下のリスクが高くなることに関係してるかもしれない。

不眠症の発見

不眠症は、グローバルな灰白質と白質のボリュームが増加し、扁桃体や海馬のような皮質下構造の特定のボリュームの増加とも関連していた。これは驚きで、不眠症は脳の健康に良くないと見られてることが多いから。

結果のまとめ

長い睡眠の影響

推奨されるよりも長く寝た人は、脳の健康が悪いと見られるいくつかの指標を示していた。これは、うつ病や認知症のような思考や感情の健康に影響を与える状態で一般的に見られる脳の構造の変化を含んでいるんだ。

短い睡眠の影響

少なく眠った人は、直接的に悪い脳の健康に関係するわけじゃなく、他の行動、例えば身体活動が高いことを反映してるかもしれない。

不眠症の影響

意外にも、不眠症は感情や認知機能に関する重要な脳領域のボリューム増加と関連してた。この結果は、不眠症が必ずしも悪い脳の結果に関連するわけではないことを示してるかも。

研究の強みと限界

この研究の主な強みは、大規模なサンプルサイズと、分析されたさまざまな脳の測定があること。以前の研究はサンプルが小さく、脳の特徴が少なかった。

ただ、自分で報告した睡眠データを使ってるから、正確性に欠けることがあるかも。今後の研究では、もっと直接的な睡眠モニタリング方法を使うといいかも。さらに、この研究は睡眠と脳構造の関係が因果的か単に相関的かを確立していない。今後の研究がこれらの関係をさらに明らかにするかも。

結論

UKバイオバンクの大規模なグループを分析した結果、寝すぎと寝不足がそれぞれ異なる脳構造のパターンに関連していることがわかったよ。寝すぎは脳の健康が悪い兆候と関連してることが多いし、寝不足は身体活動が高いことや脳の表面積の違いに関係してるかもしれない。不眠症に関する発見は、より複雑な相互作用を示唆していて、さらなる調査が必要だね。

今後の研究では、これらの関係を探求し、基盤となるメカニズムを調べ続けるべきだよ。睡眠が脳の健康にどう影響を与えるかを理解することで、睡眠を改善して、結果的に脳の機能を向上させるための戦略を発展させる助けになるかも。

オリジナルソース

タイトル: Comprehensive Assessment of Sleep Duration, Insomnia and Brain Structure within the UK Biobank Cohort

概要: Study ObjectivesTo assess for associations between sleeping more than or less than recommended by the National Sleep Foundation (NSF), and self-reported insomnia, with brain structure. MethodsData from the UK Biobank cohort were analysed (N between 9K and 32K, dependent on availability, aged 44 to 82 years). Sleep measures included self-reported adherence to NSF guidelines on sleep duration (sleeping between 7 and 9 hours per night), and self-reported difficulty falling or staying asleep (insomnia). Brain structural measures included global and regional cortical or subcortical morphometry (thickness, surface area, volume), global and tract-related white matter microstructure, brain age gap (difference between chronological age and age estimated from brain scan), and total volume of white matter lesions. ResultsLonger-than-recommended sleep duration was associated with lower overall grey and white matter volumes, lower global and regional cortical thickness and volume measures, higher brain age gap, higher volume of white matter lesions, higher mean diffusivity globally and in thalamic and association fibers, and lower volume of the hippocampus. Shorter-than-recommended sleep duration was related to higher global and cerebellar white matter volumes, lower global and regional cortical surface areas, and lower fractional anisotropy in projection fibers. Self-reported insomnia was associated with higher global grey and white matter volumes, and with higher volumes of the amygdala, hippocampus and putamen. ConclusionsSleeping longer than recommended by the NSF is associated with a wide range of differences in brain structure, potentially indicative of poorer brain health. Sleeping less than recommended is distinctly associated with lower cortical surface areas. Future studies should assess the potential mechanisms of these differences and investigate long sleep duration as a putative marker of brain health.

著者: Daniel J. Smith, A. Stolicyn, L. M. Lyall, D. M. Lyall, N. Hoier, M. J. Adams, X. Shen, J. H. Cole, A. M. McIntosh, H. C. Whalley

最終更新: 2023-09-24 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.06.19.23291496

ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.06.19.23291496.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた medrxiv に感謝します。

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