8時です。毎朝のように目覚まし時計を鳴らしてストレッチをします。あなたは自分がどこにいるのか、周りの家具、去年の夏の写真を思い出そうとします。あなたの部屋は数時間前と同じイメージを与えます。しかし、目覚めたばかりの夢はあまりにも現実的であるため、脳はまだ最後の瞬間を回復しようとしています。
私たちが夢見ていることが時々現実と似ているのはなぜでしょうか? Nature Communicationsに本日発表された、 REM 相のニューロン活動に関する新しい研究では、これらの疑問のいくつかが明らかになりました。
瞬く間に
ナサニエル・クライトマンと彼の学生ユージン・アセリンスキーが睡眠のレム段階について説明したとき、彼らの研究が脳に関する私たちの知識をこれほど変えるとはほとんど想像していませんでした。 1953 年、この若い科学者は、クライトマンの監督の下、数名のボランティアに現在の脳波と同様のテストを実施することにしました。この研究には 1 つだけ特徴がありました。参加者は完全に眠っていなければなりませんでした。 REM 相は急速な眼球運動を特徴とします。
学生が発見したことは本当に驚くべきことでした。ボランティアたちは、夜中のある時間帯に、ほとんど激しく目を開けたり閉じたりする奇妙な変化を経験しました。その結果に驚いたクライトマン氏は、その若者に、自分の娘であるエスターと一緒に研究を繰り返すよう頼んだ。少女も参加者たちと同じことをしました。レム睡眠段階を経ると、眠り方が変わりました。これは、現代の睡眠研究の先駆者と考えられるクライトマンとユージン・アセリンスキーがこの現象を説明した方法です。
今日、私たちは睡眠がいくつかの段階に分けられることがわかっており、目の動きに応じて主にノンレム相 (非急速眼球運動) とレム相 (急速眼球運動) の 2 つのタイプに分類されます。一方では、NREM は 4 つの段階で構成され、しびれの程度、筋緊張、眼球運動の欠如に基づいて区別されます。レム睡眠は、私たちが睡眠に費やす合計時間の 25% を占めます。
一方、ナバラ大学が説明しているように、REM相は「逆説的睡眠」としても知られています。この名前は、覚醒状態を彷彿とさせるため、脳波 (EEG) で観察できる脳の活動を指します。研究者らによると、レム期は私たちが睡眠に費やす時間の合計の 25% を占めますが、新生児はその半分の時間をレム期で過ごすことができます。
人の睡眠時間が平均 8 時間である場合、ノンレム段階として知られる段階には約 6 時間かかり、レム段階には 2 時間がかかります。両方のステージが、一晩中 4 ~ 5 回交互に繰り返されます。 REM 相にはさまざまな特徴があるため、神経科学者は、この段階にある人は、どの NREM 相よりも目覚めやすいことを知っています。
レムの夢
クライトマンとアセリンスキーの発見後、神経科学は夢の生物学的基礎を理解し始めました。そして、夢の経験で簡単に実証されるように、私たちが眠りに落ちるという事実は、私たちの精神活動が低下することを意味するものではありません。しかし、モーフィアスの腕の中に落ちると、私たちがいるノンレムまたはレムの段階に応じて、さまざまな形の夢が活性化されます。レム睡眠段階の夢は映画のようでカラーです
現在の研究では、レム睡眠中には映画のようなカラーの夢が見られると想定されています。逆に、ノンレム段階では抽象的な夢が伴います。さらに、レム期は、筋肉のけいれん、大脳皮質の活性化、筋無力状態を経験する鮮明な夢も特徴とします。
しかし、レムの夢がこれほど現実的に見えるのはなぜでしょうか? **ラモン・イ・カハル**自身は1世紀以上前に、「目の収束を行使する感覚を伴う安堵を伴う夢がある。その色は外部の現実と同じ活気を達成することができる」と述べました。レム睡眠中の夢体験のメカニズムを理解するために、テルアビブ大学の科学者たちは、内側側頭葉と新皮質として知られる領域における個々のニューロン活動と脳活動を測定することにしました。
脳のこれら 2 つの領域の選択はランダムではありませんでした。一方では、内側側頭葉は宣言記憶として知られる重要な領域であり、私たちに起こる事実や出来事の意識的な記憶の形成に関与しています。一方、新皮質は、感覚認識、言語発達、特別な推論や意識を助けます。つまり、どちらの領域も覚醒状態と睡眠状態の間の限界を示しています。それともそうではないでしょうか?眼球運動の平均回数はレム期と覚醒時で同様でした。
*Nature Communications* に現在掲載されている研究は、19 名のボランティアを対象に実施され、睡眠ポリグラフィー、眼球運動の検出と記録、頭蓋内脳波検査などの検査が行われました。その目的は、これらの領域の神経活動と脳の活動がレム期と覚醒状態の間で類似しているかどうかを確認することに他なりませんでした。違いがあるかどうかを知ることは、なぜ私たちの夢が時々とても現実的に見えるのかを最終的に理解するのに役立つかもしれません。
ユヴァル・ニルのチームによって得られた結果の中で、例えば、レム相では毎分平均 3.7 回の目の動きが記録され、覚醒状態では毎分 2.6 回に減少したことを強調することができます。予想通り、参加者は睡眠のノンレム段階中に眼球運動を経験しませんでした。科学者らは、ニューロンの活動を評価することで、REM 相と意識状態の間に同様の変調が存在することも確認しました。
彼らの結論に基づいて、研究者らは、あたかも私たちの脳が目覚めているときに行う視覚処理を実行しているかのように、REM相中に観察される目の動きは皮質活性化の「微小状態」に関連している可能性があると考えています。さらに、観察されたニューロンの活性化は単純な運動放電だけでは説明できませんが、REM相および覚醒段階では、ニューロンの活動は内側側頭葉の活動と同様に相関しています。
科学者らによると、これらのデータは、なぜ私たちが非常に正確に覚えている夢があるのかを説明できる可能性があるという。彼らの結論によれば、レム睡眠段階の夢体験は、私たちが起きているときに視覚が捉える光景に似ているということです。それが、私たちが大きな眼球運動を示す睡眠段階において、私たちの脳があたかも起きている状態であるかのように情報を処理している理由であると考えられます。
参考資料一覧
- http://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1137-66272007000200002
- https://www.flickr.com/photos/gi/2953550
- http://nature.com/articles/doi:10.1038/ncomms8884
- https://en.wikipedia.org/wiki/Sleep_and_weight#/media/File:Sleep_women.jpg
