寝不足の後、深い睡眠にいざなわれる仕組み

～「眠気」は大脳皮質に蓄積する～

生物学
2025.04.18
オーストラリアドラゴン
理学研究科
睡眠
大脳皮質
乘本裕明

名古屋大学大学院理学研究科の乘本 裕明 教授、羽鳥 聖七 博士後期課程学生、山口 翔 研究員らの研究グループは、順天堂大学医学研究科との共同研究で、必要な睡眠が脳内で補償される仕組みを新たに発見しました。
私たちヒトは、睡眠が不足すると、大脳皮質の脳波が増強される「リバウンド」という現象が見られます。本研究では、睡眠や覚醒がDVRという脳部位の神経活動によって判定される爬虫類「オーストラリアドラゴン」を用い、7時間睡眠をはく奪する実験を行いました。その結果、DVRにおいても脳波のリバウンドが確認されました。さらに、通常時のドラゴンの睡眠脳波が大脳皮質に依存しないことを利用し、大脳皮質がリバウンドに寄与しているかどうかを調査しました。大脳皮質を外科的に切除したドラゴンの睡眠をはく奪したところ、DVRにおける脳波のリバウンドが見られなくなることを発見しました。これにより、「眠気」が大脳皮質に蓄積し、DVRの活動に影響を与えることでリバウンドが生じることが示唆されました。本研究は、今後眠気の実体に迫る上で重要な知見となることが期待されます。
本研究成果は、2025年4月18日（日本時間）付『米国科学アカデミー紀要（PNAS）電子版』に掲載されます。
 

発表のポイント

・オーストラリアドラゴン^注1）の睡眠はDVR（背側脳室隆起）^注2）という脳部位の脳波によって判定される。
・ドラゴンを寝不足の状態にすると、その後の睡眠中に脳波の「リバウンド^注3）」が見られた。
・ドラゴンの大脳皮質を丸々切除すると、寝不足時にも脳波のリバウンドが見られなくなった。
・大脳皮質が必要な睡眠を補償する役割を担っている。

◆詳細（プレスリリース本文）はこちら
 

用語説明

注1) オーストラリアドラゴン：
学名はPogona vitticeps 。Australian dragon, Bearded dragonとも呼ばれる。日本語ではフトアゴヒゲトカゲとして広く知られているが、国際的な通用性や親しみやすさからドラゴンと呼称している。
注2) DVR (背側脳室隆起)：
主に変温爬虫類や鳥類の脳に存在する構造で、前脳の大部分を占める。この中に哺乳類の前障や扁桃体、大脳皮質の一部のホモローグが含まれていることが最近明らかになった。
注3) リバウンド：
睡眠のリバウンドとは、睡眠が不足した場合に、その後の睡眠で“深く”、“長く”睡眠をとる現象のこと。本研究では睡眠の”深さ”を対象とした。
 

論文情報

雑誌名： Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America　（米国科学アカデミー紀要）
論文タイトル： Sleep homeostasis in lizards and the role of cortex
著者：Sena Hatori^*,Sho T. Yamaguchi^*,Riho Kobayashi^♢, Kazuki Okamoto^♢,Zhiwen Zhou^♢,Koki T. Kotake, Futaba Matsui, Hiroyuki Hioki,Hiroaki Norimoto^†　（^*共同筆頭著者,^♢共同第三著者,^†責任著者。下線は本学関係者。）
DOI:10.1073/pnas.2415929122
 

研究代表者

大学院理学研究科　乘本 裕明　教授
https://norimotolab.com/