深い眠りは アルツハイマー病に関する毒素を脳から除去するのに役立つ?

記事要約

PLOS Biology誌に掲載された研究によると、深い睡眠中の脳全体の活動が、アルツハイマー病に関連する毒素の蓄積を減少させることが示唆されています。この研究に関する医療記事を翻訳し、無料公開しております。

  • 睡眠に依存する脳の活動が、アルツハイマー病に関連する有毒なタンパク質の排出と関連しているという新しい研究結果が発表されました。
  • この活動は、認知機能の低下のリスクが高い人の脳では弱くなります。
  • この発見は、神経変性疾患を診断する際のバイオマーカーとなる可能性があります。

PLOS Biology誌に掲載された研究によると、深い睡眠中の脳全体の活動が、アルツハイマー病に関連する毒素の蓄積を減少させることが示唆されています。

これはノンレム睡眠期に生じる低周波の脳波が、脳内の老廃物の除去に重要な役割を果たしているというこれまでの知見を裏付けるものです。
本研究を主導したのは、ペンシルバニア州立大学の生物医学工学助教授、Xiao Liu博士です。

グリンパ系とアルツハイマー型認知症

アルツハイマー病は、脳内のアミロイドβ(Aβ)とタウというタンパク質が増加することで発症します。

多くの研究結果の中でも信頼できる情報源では、これらの物質が認知機能の低下に大きく関与していることが示唆されています。
アルツハイマー病の症状が現れる頃には、有害物質の蓄積は劇的に進んでいるのです。

この蓄積は、認知症の症状が出る10~20年前から始まっている可能性があります。
専門家は、脳脊髄液(CSF)が中枢神経系のチャネルシステムであるリンパ系を通じて、このような老廃物を脳から運び出すと考えています。

脳の総質量のかなりの部分を占めているグリア細胞は、血管と連携して神経細胞を物理的・化学的なダメージから守る役割を果たしています。
2021年に発表された論文によると、脳内の老廃物を排出する機能が低下すると、細胞外に老廃物が蓄積される可能性があるといいます。

これにより、中枢神経系に好ましくない状態が生まれ、アルツハイマー病などの神経変性疾患を引き起こす可能性があるのです。

深い眠りの保護能力

深い眠りは、アルツハイマー病に関連する毒素を脳から洗い流すのに役立つという研究結果が増えています。
NREMの段階では、脳のゆっくりとした安定した電波が洗浄メカニズムとして働きます。

2019年のレビューでは、CSFのパルスが脳内に溢れる直前に、大きな低周波の脳波が発生することが指摘されました。

この研究では”これらの神経活動の振動は、記憶の統合と神経細胞の計算をサポートする ”と報告しています。

こうした液体の流れは、覚醒時よりも深い休息時の方が、かなり広い範囲で発生します。

そこでLiu博士らは、「アルツハイマー病神経イメージング・イニシアチブ」に参加している118人の被験者を対象に調査を行いました。
参加者の構成は "7人の[アルツハイマー病患者]、62人の[軽度認知障害患者]、[18人の著しい記憶障害患者]、31人の[健常対照者] "です。
参加者は2年間隔で安静時の機能的MRIを受けました。

そして科学者たちは参加者の行動データに加えて、全体的な脳活動と髄液の流れを調べました。
その結果、CSFフロー、Aβレベル、行動などのアルツハイマー病関連マーカーとの比較が行われることになりました。

カップリング不良

アルツハイマー病のリスクが高い被験者と、すでにアルツハイマー病を発症している被験者では、脳活動と髄液の流れの関係が弱くなっていました。
また、この接続不良は2年後のAβレベルの上昇や、アルツハイマー病関連の行動パターンとも相関していました。

Liu博士は次のように述べています。
"今回の研究では、アルツハイマー病の病態に、安静時の全体的な脳活動と髄液の流れの結合が関連していることがわかりました。
この発見は、神経変性疾患における低周波(0.1ヘルツ以下)の休息状態の神経・生理動態の潜在的な役割を浮き彫りにしています。
おそらく、睡眠に依存して脳内毒素を洗い流すために[CSF]の流れを促進しているのだと思われます。"

この結合は、アルツハイマー病の発症リスクが高い女性や高齢者では顕著に弱くなっていました。

睡眠とアルツハイマー病の関連性を示す証拠が増加

今回の研究は、睡眠とアルツハイマー病の進行を関連付ける以前の研究と一致しています。
2018年、研究者グループは、わずか1晩の睡眠不足が脳内のAβ負担を増加させることを発見しました。

また、認知機能のある健常者を対象とした2019年の臨床試験では、NREM睡眠が、いくつかの脳領域におけるAβ沈着やタウタンパク質の塊と負の相関を示しました。
著者らは、睡眠分析がアルツハイマー病の検出に役立つ可能性を提言しています。

しかし、今回の研究には一定の限界があります。
例えば今回の研究では、サンプル数が限られており、期間も比較的短期でした。

さらに、この研究結果は因果関係を証明するものではないと著者は主張しています。

Liu博士はこう結論づけています。
「グローバルな脳活動とそれに関連する生理学的な変調、そしてそれらの糖衣クリアランスと神経変性疾患における役割を完全に理解するためには、今後の研究が必要です。」

結論

今回の分析により、睡眠の質が脳の健康にいかに深く影響するかが明らかになりました。
睡眠活動は、認知機能低下のリスクを明らかにするマーカーとなり、早期介入の可能性を高めることになるでしょう。

この記事は、MEDICAL NEWS TODAYに掲載された「Deep sleep may help clear the brain of Alzheimer's-related toxins」を翻訳した内容です。

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