私たちの概日リズムの背後にある科学、そして時間の変化がそれを乱す理由

アメリカ人のほとんどは、年に 2 回、1 時間の時差に直面します。たとえ小さなことであっても、日常生活に大きな支障をきたすことがあります。3 月には、疲れ果てて目を覚まし、1 時間早く感じながらよろよろとドアから出ます。そして、1 日の終わりに寝る時間なのに目が冴えていて困惑します。そして 11 月には、標準時間のおかげで 1 時間長く眠れたことに感謝しながらベッドから飛び起き、暗闇の中を帰宅する様子を思い出します。

アメリカ人の 60 パーセント以上がこの時間変更制度の廃止を望んでいるものの、まだそこまでには至っていない。今年初め、上院は満場一致で夏時間の恒久化を可決したが、日光保護法は下院でまだ採決されていない。一方、年 2 回の時間変更により、48 州の住民は概日リズムのずれに悩まされている。つまり、体内時計が狂っているということだ。

概日リズムのずれは珍しいことではありません。夜型の生活が多すぎると、ずれが生じる可能性があります。夏時間によってこのずれが引き起こされることもありますが、私たちが毎日行う選択によっても引き起こされる可能性があります。夏時間やその他の体内時計のずれの影響に対抗するには、概日リズムのシステムを理解することが鍵となります。

概日リズムとは何ですか?

ハーバード大学医学部の医学准教授、ジーン・ダフィー氏は、私たちの概日リズムは睡眠、覚醒、その他の周期的な行動を調節する体内時計のようなものだと言う。「概日リズムは、私たちが毎日起こる行動の定期的な変化に最善の備えをするのに役立ちます」とダフィー氏は言う。これらのリズムは基本的に24時間周期に従う。この用語自体はラテン語の「約1日」を意味する「 circa diem 」に由来する。人によっては、特に女性の場合、時計が数分ずれることがある。

私たちには、体の機能に影響を与える他の時計もあります。季節のリズムにつながるものもあれば、年間のリズムにつながるものもあり、中には月によるリズムもあるとダフィーは言います。単細胞生物に至るまで、ほとんどの生物は概日リズムを調節手段として利用しています。

どのように機能するのでしょうか?

人間の概日リズムは、脳の特定の領域、つまり視床下部の視交叉上核 (SCN) で魔法のように変化します。科学者は、マウスとハエの研究に基づいて、タンパク質の蓄積がこのメカニズムを制御しているという仮説を立てています。これらの分子 (一部は CLOCK タンパク質と呼ばれます) は、1 日を通して集まり、私たちを覚醒させる遺伝子を活性化します。

CLOCK タンパク質も独自のオフ スイッチを作成する可能性があります。マウスとハエの研究によると、CLOCK タンパク質は、日中を通して他の抑制タンパク質を徐々に増やします。最終的に、夕暮れ頃になると、これらの他のタンパク質が CLOCK を活性化する遺伝子を圧倒し、睡眠を促します。サイクルは続きます。夜になると、低下した CLOCK が増加し始め、目を覚ましてプロセスを最初からやり直すように合図します。

概日リズムは脳内のこのフィードバック ループに基づいていますが、環境も体内時計に影響を与えます。「真の概日リズムは体内で生成されます」とダフィー氏は言いますが、外部要因は「体内リズムを外界と同期させます」。

こうした外部からの刺激はzeitgebersと呼ばれ、2 つのドイツ語を合わせた造語で「時間を与えるもの」を意味します。たとえば、光は大きな要素です。私たちの目は SCN とつながっているため、これらの遺伝子が活性化または不活性化されると、光への露出がリセットされます。暗闇もメラトニンの生成に影響を及ぼし、眠気を誘うこれらのホルモンの分泌を促すことで、リズミカルな睡眠パターンを助けます。つまり、視覚障害者の概日リズムは、私たちの昼夜のスケジュールとあまり同期していない可能性がありますが、メラトニンやその他のサプリメントが役立ちます。光だけがこれらのリズムに影響を与える要因ではなく、運動、年齢、気温も影響を与える可能性があります。

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ダフィー氏は、私たちの日々のリズムは、自然界の一貫した明暗パターンによって進化した可能性が高いと語る。「最初の単細胞生物が明暗の激しい環境に生息していたとしたら、それを予測できれば役に立ったでしょう」とダフィー氏は言う。

睡眠以外に何を調節するのでしょうか?

実のところ、かなりたくさんあります。概日リズムは私たちの免疫システム、ホルモン、体温、代謝に影響を及ぼしますが、これらは研究されているプロセスの一部にすぎません。概日リズムが制御するシステムは、私たちがまだ研究していないものもたくさんあるかもしれません、とダフィーは言います。

代謝は比較的よく知られているものです。夕食をあまり遅く食べてはいけないと聞いたことがあるなら、それは概日リズムが原因かもしれません。「昼間に食事をすると、代謝システムはその食べ物に素早く反応できます。一方、夜中に食事をしようとすると、どのシステムもそれに対応できません」とダフィー氏は言います。

科学者たちは、概日リズムが他のプロセスにどのような影響を与えるかを調査している。最近、研究者たちは、時間帯と概日リズムに基づいたワクチンによる免疫反応を研究している、とダフィー氏は言う。

この内部の計時をどう台無しにすればよいのでしょうか?

眠気は、リズムの乱れがもたらす唯一の結果ではありません。体内時計に逆らう人は、「代謝障害、肥満、糖尿病、心臓血管疾患などを発症する可能性が最も高い」とダフィー氏は言います。

そして、バランスを崩すのは驚くほど簡単です。たった一晩でも夜更かしをすると、連鎖的な影響が生じる可能性があります。「朝は長く寝ているかもしれませんが、それは必ずしも体内時計がリセットされたからではなく、睡眠不足のためです」とダフィー氏は言います。「朝寝坊すると、体内時計を外界と同期させる朝の太陽を浴びる機会を逃してしまいます。そしてその晩は、以前ほど早く眠くならないのです」。そして数日後、「体内時計がずれているため、起きることができなくなります」と彼女は言います。

寝る前に携帯電話を使うなどの他の一般的な行動も、昼間とみなしている自然光を模倣することで、同期性を混乱させる可能性があります。睡眠は「私たちの行動や行動、特に光への露出に大きく影響されます」とダフィー氏は言います。「そのため、まだ眠くない場合はまだ寝る必要はないと誤解している人がいます。」

時間の変化など、私たちが制御できない要因についてはどうでしょうか?

時間は3月と11月に1時間しか変わりませんが、かなり深刻な結果を招く可能性があります。特に、春に夏時間のために1時間失われる場合です。研究者は、この時間変更により、人々は平均で40分の睡眠時間を失うことを発見しました。大したことではないように思えるかもしれませんが、時間変更後の月曜日には、職場での怪我がより頻繁に発生し、より深刻になることを研究者は発見しました。秋に1時間進んだ場合、研究者は時間変更の前後で怪我や睡眠時間の低下に違いが見られなかったことを確認しました。

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他の研究では、春の時間帯変更後の交通事故や医療ミスの増加について調査されている。「私たちは少し早く起きるようになりますが、実はその時間帯は24時間サイクルの中でパフォーマンスと注意力が最低になる時間帯です。そのため、その日は交通事故に遭う可能性が少し高くなるかもしれません」とダフィー氏は言う。

夏時間に合わせて調整する最善の方法は何ですか?

ダフィー氏は、人によってはすぐに変わるかもしれないが、他の人にはさらに数日かかるかもしれないと語る。本当に適応が心配な人には、秋には2晩、30分遅く寝る（春には30分早く寝る）など、事前に時間変更に備えることを勧める。

時間変更の前に十分な睡眠をとることも重要です。「慢性的に睡眠不足だと、調整が難しくなる場合があります」とダフィー氏は言います。

そして、体とリズムを良好に保つための一般的な経験則として、規則正しい生活を送ることが挙げられます。「規則正しさは長期的な健康にとって重要なようです」とダフィー氏は言います。毎日同じ時間に食事と睡眠をとることで、概日リズムを本当に維持することができます。ダフィー氏は、一貫して十分な睡眠をとることが「私たちができる最善のアドバイスです」と言います。「そうでない場合よりも、影響ははるかに少なく感じるでしょう」と彼女は言います。結局のところ、概日リズムが一番よくわかっているのです。