同時に眠りと覚醒を経験できるか？

ウィスコンシン大学の研究では、睡眠不足が脳の一部で「局所的な睡眠」を引き起こし、全体的には覚醒しているように見えても、機能低下が生じることが明らかになりました。

ローカルスリープの科学

覚醒時、脳は不規則かつ頻繁にニューロンを発火させます。一方、睡眠中はEEGで測定される脳活動が急激に低下し、時にはすべてのニューロンが「オフライン」になることさえあります。ウィスコンシン大学の研究者は、睡眠不足後に見られるこの部分的な睡眠状態を「ローカルスリープ」と名付けました。ローカルスリープ中は外見上は覚醒していますが、脳の一部のニューロンが沈黙し、他は活動し続けるという不均一なパターンが現れます。

睡眠と覚醒における乳児の行動

2003年にノースカロライナ大学看護学部が行った研究では、早産児の行動は睡眠・覚醒状態ごとに異なる割合で変化し、状態を考慮せずに評価することはできないと指摘されました。出生後も体の行動と睡眠・覚醒モードの相関は強く、覚醒睡眠に入るときに見られる驚きやストレスへの感受性の増加は、脳波パターンの変化を示すサインです。

ローカルスリープの原因

研究者はまだ完全な答えを持っていませんが、脳は日中に得た情報を処理するために睡眠を必要とすると考えられています。脳細胞がエネルギー上限に達すると、睡眠を促進し休息の深さを調節する神経伝達物質アデノシンが放出されます。覚醒状態が続くと、エネルギー消費が各領域に蓄積し、やがて局所的に機能が低下し、ローカルスリープが発生します。

睡眠・覚醒モードがもたらす影響

ローカルスリープが起きると、パフォーマンスが低下します。ウィスコンシン大学の実験では、ローカルスリープが観測されたラットは、運動課題で失敗する確率が高くなっていました。外見上は元気でも、問題解決を司る領域が疲弊すると判断ミスや注意散漫が増え、交通事故や作業ミスのリスクが高まります。