不十分な睡眠の最初の兆候は普遍的によく知られている。 疲れや疲労、集中困難、おそらく過敏性、さらには疲れた笑い声があります。 見当識障害、パラノイア、幻覚など、長期の睡眠不足の影響を経験した人ははるかに少ないです。
しかし、全体的に長期の睡眠不足は致命的になる可能性があります。, ヒトでは逸話的にしか報告されていませんが、1989年にシカゴを拠点とする研究者が行ったラットで広く引用された研究では、睡眠不足が必然的に死に至ることが示されています。 しかし、何十年もの研究にもかかわらず、中心的な質問は未解決のままです：なぜ動物は眠らないと死ぬのですか？
さて、ハーバード大学医学部（HMS）の神経科学者は、睡眠不足と早死との間の予期しない、因果関係を特定しました。,
4月にCellに掲載された睡眠不足のショウジョウバエに関する研究では、研究者らは、死には常に腸内の反応性酸化種（ROS）として知られている分子の蓄積が先行することを見出した。
ショウジョウバエに腸からROSを中和して除去するantioxidant化合物を与えたとき、睡眠不足のハエは活発なままで、正常な寿命を持っていました。 マウスでの追加の実験では、睡眠が不十分なときにrosが腸内に蓄積することが確認されました。
この知見は、動物が特定の状況下で睡眠なしで実際に生存できる可能性を示唆している。, この結果は、不十分な睡眠の完全な結果を理解するための新しい研究の道を開き、いつかヒトにおけるその有害な影響を打ち消すためのアプローチの設計を知らせるかもしれないと著者らは述べた。
“私たちは公平なアプローチを取り、睡眠不足による損傷の指標を体全体で検索しました。 私たちは、死を引き起こすのに重要な役割を果たしているのが腸であることに驚きました”と、HmsのBlavatnik研究所の神経生物学の助教授であるDragana Roguljaは述べ,
“さらに驚くべきことに、早すぎる死を防ぐことができることがわかりました。 毎朝、私たちはすべての周りに集まってハエを見て、正直に言うと不信感を持っていました。 私たちが見たのは、腸内のROSを中和するたびに、ハエを救うことができるということです”とRogulja氏は言いました。
科学者たちは長い間、睡眠、生命のための基本的なように見える現象を研究してきましたが、多くの点で神秘的なままです。 ほとんど知られる動物の睡眠や展示のsleeplikeます。 それが十分になければ、深刻な結果が生じます。, ヒトでは、慢性不十分な睡眠は、心臓病、2型糖尿病、癌、肥満、うつ病、および他の多くの状態と関連している。
これまでの研究では、長期にわたる完全な睡眠制限が動物モデルで早期死亡につながる可能性があることが示されています。 睡眠不足がどのように死に至るかに答えるための努力は、主に睡眠が起こる脳に焦点を当てていますが、決定的な結果は得られませんでした。,
腸の蓄積
HMSの神経生物学の共同研究者であるAlexandra VaccaroとYosef Kaplan Dorが率いるチームは、ヒトと多くの睡眠調節遺伝子を共有するショウジョウバエで一連の実験を行い、体全体の睡眠不足による損傷の兆候を探しました。 睡眠を監視するために、研究者は赤外線ビームを使用して、個々のチューブに収容されたハエの動きを常に追跡しました。彼らはハエが物理的な揺れによって眠ることができることを発見したので、チームはより洗練された方法に目を向けました。, その結果、ショウジョウバエの遺伝子操作の表現の熱感受性タンパク質を特定の神経細胞の活動をを抑制することが知られている。 ハエが摂氏29度（華氏84度）に収容されたとき、タンパク質はニューロンを常に活発にし、ハエが眠るのを防ぎます。
温度誘発性睡眠遮断の10日後、死亡率はショウジョウバエの間でスパイクし、すべてが20日目頃までに死亡した。 正常な睡眠を持っていたコントロールハエは、同じ環境条件で約40日間住んでいました。,
死亡率は10日目頃に増加したため、研究者らはその日とそれ以前の日の細胞損傷のマーカーを探しました。 脳を含むほとんどの組織は、特筆すべき例外を除いて、睡眠不足ハエと非欠乏ハエの区別がつかなかった。
睡眠不足ハエの根性は、rosの劇的な蓄積を持っていた-大量にdnaや細胞内の他のコンポーネントを損傷することができ、細胞死につながる高反応性、酸素 ROSの蓄積は睡眠不足の10日目の周りにピークに達し、剥奪が停止されたとき、ROSのレベルは減少した。,
追加の実験では、rosが持続的な睡眠喪失を経験した動物のみの腸内に蓄積すること、および腸が実際にこの明らかに致命的なROSの主な原因であることが確認された。
“私たちは、睡眠不足のハエが毎回同じペースで死んでいることを発見し、細胞の損傷と死のマーカーを見たとき、本当に際立っていた組織は腸でした”とVaccaro “私たちが最初の実験をしたとき、あなたはすぐに顕著な違いがあったことを顕微鏡下で伝えることができました。 それは研究室の研究ではほとんど起こりません。,”
チームはまた、穏やかで連続的な機械的刺激を使用して、マウスを最大五日間目を覚まさせることによって、他の種でROSの蓄積が起こるかどうかを調 対照動物と比較して、睡眠不足マウスは小腸および大腸でROSレベルを上昇させたが、他の器官では上昇しなかった。
Death rescue
腸内のROSが睡眠不足による死において因果的役割を果たすかどうかを調べるために、研究者らはROSの蓄積を防ぐことが生存を延ばすことができるかどうかを決定することに着手した。,
彼らは、ROSを中和することが知られている酸化防止特性を有する化合物の数十をテストし、栄養補助食品として与えられたとき、睡眠不足のハエが正常または正常に近い寿命を有することを可能にする11を同定した。 メラトニン、リポ酸およびNADのようなこれらの化合物は、腸からのROSの除去に特に有効であった。 特に、補充は、奪われていないハエの寿命を延ばさなかった。
死を防ぐことにおけるROS除去の役割は、ハエを遺伝的に操作して腸中のantioxidant酵素を過剰産生させる実験によってさらに確認された。, これらのハエは、睡眠を奪われたときに正常から正常に近い寿命を持っていましたが、これは神経系のantioxidant酵素を過剰産生させたコントロールハエの場合ではありませんでした。