「ネイチャー」サブジャーナル：認識を覆す！本当に洗脳が必要なのでしょうか？

制作：中国科学普及協会

著者: 王飛 (神経科学博士)

プロデューサー: 中国科学博覧会

編集者注：生命科学の最新の謎を解くために、中国の先端技術プロジェクトは「生命の新知識」シリーズの記事を立ち上げ、生命科学分野の最先端の成果を厳選し、できるだけ早く平易な言葉で解釈しました。人生の世界を探求し、無限の可能性を探求しましょう。

睡眠研究の分野におけるグリンパティックシステム浄化仮説は近年大きな注目を集めています。つまり、眠りについた後、脳が浄化作業を完了したのと同じように、リンパ液が脳に流れ込み、日中に蓄積された毒素を排出するのです。

睡眠と有毒物質の浄化の関係をさらに確認するために、科学者らは最近ネイチャー・ニューロサイエンス誌に発表された論文の中で、実験分析を実施し、睡眠が「解毒」できるというこれまでの推論は偏っていたと結論付けた。では、睡眠と脳の関係は何でしょうか?人間はどうやって「洗脳」するのでしょうか?一緒に見てみましょう。

私たちの脳には水があるのでしょうか？

人はよく、誰かが愚かだったり、間違った反応を示したりしているときに、「頭の中に水が入っている」と言います。しかし実際には、私たちの脳は「水」で満たされているため、正常に機能することができます。ある研究によれば、人間の脳には 150 ml の「水」があり、これは小さなグラス 1 杯のビールの量に相当するそうです。では、なぜ人間の脳には水があるのでしょうか?それは血ではないでしょうか？

実は、人間の脳内にある水分は「脳脊髄液」と呼ばれる無色透明の液体で、人間の脳は脳脊髄液の中に浮遊して浸かっています。実際の自動車事故を見たことがある人なら、飛び散った脳は赤い血が飛び散っているのではなく、豆腐のような脳みそがこぼれた状態であることが分かるでしょう。

血液が直接脳に接触できない理由は、血管と脳の間に血液脳関門があるからです。このバリアは、人体の司令部である脳を外界から隔離し、脳が外部の有毒物質に簡単に侵入されるのを防ぎ、また一部の外部ホルモンが脳に及ぼす影響を制限します。

血液は脳に栄養と酸素を供給することができないため、血液は血液脳関門で脳脊髄液を形成します。人間の脳内を流れる脳脊髄液だけが、脳の働きを可能にします。頭蓋骨内の脳脊髄液は停滞した水たまりではありません。また、脳室から脳水道へと連続的に流れます。

脳室と脳水道は、実際には脳内の「穴」と「窪み」として見ることができます。脳には、第一脳室、第二脳室、第三脳室、第四脳室と呼ばれる比較的大きな穴が 4 つあり、これらの脳室は「水」で満たされています。人間の脳には脳水道と呼ばれる下水道のような穴があり、この「穴」を通って脳脊髄液が脳から流れ出ます。

脳内の血液脳関門、脳室、脳脊髄液の流れ。

（画像出典：参考1）

なぜ「洗脳」が必要なのでしょうか？

人間の脳内の脳脊髄液は絶えず流れ、入れ替わっています。研究によれば、人間の脳は 24 時間以内に脳脊髄液を 4 回入れ替える必要があることがわかっています。では、なぜ常に水を交換する必要があるのでしょうか?脳の水に魚はいるでしょうか？

はい、脳内の魚は私たちの脳細胞です。魚のように泳ぐことはできませんが、排泄物も排出します。すぐに脳脊髄液は代謝によって生成された有毒物質と老廃物で満たされます。

そのため、脳はリンパ系へと進化し、それは主に脳内のグリア細胞によって管理され、グリンパティック系と呼ばれています。このシステムは、人間の脳という大きな水槽にフィルターを設置して、脳内の水を絶えず入れ替えるようなものなのです。このグリンパティックシステムによる脳内の脳脊髄液の交換と浄化は一種の「洗脳」であり、この「洗脳」によって人間の脳は覚醒状態を保つことができるのです。

脳は人体の重量のわずか2％、つまり約3ポンド（スイカ1個分の重さより軽い）を占めるに過ぎないが、体全体のエネルギーの20％を消費するため、大量のエネルギーを消費する器官である。非常に疲れる仕事の最中に、脳は活性酸素、免疫グロブリン、タンパク質断片などの多くの有毒物質も生成します。

さらに恐ろしいのは、アルツハイマー病に関連するタンパク質であるベータアミロイドの蓄積です。これらのタンパク質の沈着とアルツハイマー病の発症との関係は不明です。

若い人は夜更かしすることが多いですが、脳にダメージはなさそうですか？しかし、研究によると、若者の脳は短期的な睡眠不足からはすぐに回復できるものの、慢性的で長期的な不眠症や睡眠障害は脳の代謝に強いストレスを与える可能性があることがわかりました。その結果、覚醒や正常な皮質機能に関わる重要なニューロンが変性し、老化や神経変性に関連するタンパク質が蓄積し、夜更かしをする人はアルツハイマー病にかかりやすくなる可能性がある。

研究によれば、高齢者は「洗脳」されることはあまりなく、彼らの脳脊髄液の補充率は若者のわずか10％に過ぎないという。若者が夜更かしをすることが多いと、それは洗い流すことのできない老廃物で脳がいっぱいになっているのと同じことだ。これを聞いて、若者は夜更かしを続けるのでしょうか？

研究者たちは、高度な画像技術を用いて、睡眠中に脳脊髄液の流量が増加することを発見しました。

（画像出典：参考資料2）

洗脳はいつ起こるのでしょうか?

洗脳は夜、眠っているときに起こることが多いです。これは、日中の通常の仕事に影響を与えないように、通常は早朝、夕方、または夜間に作業する道路清掃車やゴミ収集車とまったく同じです。

もちろん、私たちの脳は愚かではありません。この清掃システムは夜間に作動し、日中は停止します。このように、洗脳は睡眠中の特別な機能になります。

「洗脳」がなぜ夜間に起こることが多いのかについては、科学界で合意が得られていない。ほら、最近また口論が始まったよ。以前の研究では、マウスを麻酔し、脳脊髄液に小さな蛍光トレーサーを注入したところ、トレーサーが特定の予測可能な経路に沿って素早く脳に入り、脳から出ていくことがわかったとされている。

マウスが眠ると、脳脊髄液はより自由に流れ、脳のより深い部分にまで達することができた。覚醒時の脳では、脳脊髄液は脳の表面に沿ってのみ流れ、覚醒時の脳脊髄液の流れは睡眠時のわずか 5% です。脳は睡眠中に起きている時の2倍の速度で老廃物を除去します。

研究チームはマウスを使った一連の研究の結果、マウスの脳は眠っているときや麻酔をかけられているときには、起きている間に蓄積したゴミを除去するのに忙しくしていることを発見した。この結果は発表されるや否や聴衆全体に衝撃を与え、睡眠が「洗脳」を引き起こすという仮説を初めて証明したかのようでした。

しかし、また「衝撃的な」結果も続いた。 2024年5月13日に発表された論文では、覚醒状態、睡眠状態、麻酔状態のマウスの脳内の代謝物のクリアランス率を直接測定し、睡眠状態と麻酔状態では脳内の物質のクリアランス率が大幅に低下することを発見しました。

この結果はこれまでの結果とは全く対照的であり、過度の睡眠も脳の機能不全を引き起こす可能性があることを示唆している。これは、睡眠の中心的な機能は脳から毒素を除去することであるという従来の見解に異議を唱えるものです。

もちろん、科学的な議論はよくあることです。睡眠中の「洗脳」率が高いのか低いのかについては、今後の動向を待つことにしましょう。しかし、脳が夜間に「洗脳」しているか、昼間に洗脳しているかに関係なく、グリンパティック システムの脳の不純物を浄化する働きを無視することはできません。

脳のパラメータは、起きているときと眠っているときでは異なります。例えば、睡眠中は脳の温度が2度下がり、脳波がスムーズになります。

（画像出典：参考文献3）

よく眠ることがより重要

夜に「洗脳」する必要があるかどうかにかかわらず、睡眠の重要性は自明です。たとえば、イルカやクジラは脳の両半球を交互に使って眠るため、ぐっすり眠ることができ、また寝ている間にも泳ぐことができます。

睡眠が本当に任意であるなら、なぜ私たちは人生の少なくとも3分の1を睡眠に費やすのでしょうか?睡眠の機能は何ですか?前述のように脳の代謝老廃物の除去を助けるほか、免疫機能の強化、記憶の処理と保存などにも役立ちます。

しかし、多くの人々は依然として睡眠不足や睡眠障害を抱えています。一晩ぐっすり眠れるのは彼らにとって贅沢なことだ。研究により、長期にわたる睡眠不足は身体的な不快感を引き起こすだけでなく、トランス状態や幻覚などの精神的問題を引き起こし、死に至る可能性もあることが確認されています。

睡眠を改善するための戦略を習得することが最も有益です。一般的に、適切な運動と規則正しい食事によって睡眠は改善されます。運動不足や胃の運動不足により、夜間に吐き気や胸焼けを感じ、睡眠に影響を及ぼし、睡眠に問題を抱える人は多くいます。

もう一つは、規則的に睡眠をとり、良い習慣を身につけることです。睡眠も生物学的リズムの一部です。太陽は東から昇り西に沈み、季節は春から夏、秋から冬へと移り変わります。これらの定期的な変化は私たちの身体に影響を及ぼします。夜に眠り、日中に活動することも生体リズムの要件です。規則正しい睡眠と良好な生体リズムの維持は私たちの体に有益です。

皆さんにストレスを解消することをお勧めします。ぐっすり眠ることより大切なものは何もありません。

参考文献:

1.神経化学研究2015年12月; 40(12):2583–2599.

2.科学。 2013年10月18日;342(6156):373-7.出典：10.1126/science.1241224. ID: 24136970; PMCID: PMC3880190。

3.サイエンス、374、556-559（2021）。DOI：10.1126 / science.abi8372