「お昼寝が嫌い」な子どもと「毎日お昼寝をする」子どもの脳にはどんな違いがあるのでしょうか？

レビュー専門家：北京大学第三病院神経科副主任医師、尹鉄倫

誰でも幼いころに親に昼寝を強制された経験があるのではないでしょうか？

子どもたちはいつも元気いっぱいです。数時間眠れる子供もいれば、昼寝を全く嫌がらず一日中元気いっぱいの子供もいます。

昼寝の習慣の違いはおそらく何年も続くでしょうが、なぜこのような違いが生じるのでしょうか?最近の海外の研究によると、子どもが昼寝を嫌がるのは「幼い」からではなく、実は脳の構造に関係しているという。

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乳児および幼児の睡眠パターンの移行

人間の睡眠プロセスでは、生まれた瞬間から、脳と記憶の発達に応じてさまざまな睡眠移行期間が存在します。

研究によると、新生児は1日に最大20時間眠ることができるそうです。新生児は養育者から頻繁に授乳を受ける必要があるため、睡眠は複数の睡眠期間に分散され、多相性睡眠段階にあります。

生後 4 か月から 6 か月の間に、乳児の夜間の睡眠は昼間のお昼寝から乖離し始めますが、夜間の睡眠期間に加えて 3 回以上のお昼寝期間がある多相性睡眠は残ります。

生後 9 か月になると、赤ちゃんの睡眠パターンは、2 回の昼寝と 1 回の夜間睡眠からなる 3 段階の睡眠パターンに変わります。

生後 2 年間で、赤ちゃんの朝のお昼寝は徐々になくなり、昼寝と夜寝の 2 つの睡眠セグメントに分かれるようになります。

13〜15歳の子供は一般的に、成人の単相性夜間睡眠パターンへの移行を示します。

研究者たちは、子どもによって睡眠期間の移行年齢と移行時間に大きな違いがあることを発見した。これらの睡眠移行期間は、脳の成熟と記憶の発達を反映している可能性があります。個人間の睡眠の違いは、それぞれの脳構造の発達と密接に関係しています。

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昼寝の移行の原因

上記の睡眠移行現象の原因を理解するには、まず、人体の睡眠調節が、概日リズム制御プロセスと内部環境恒常性調節プロセスという 2 つの異なる生物学的調節プロセスの相互作用によって影響を受けることを知る必要があります。

概日リズム調節プロセスは、地球の自転周期に適応するために、人類が数十億年にわたる長い進化の過程で形成した 24 時間の睡眠行動パターンです。これは主に視床下部にある中枢概日リズムペースメーカーによって制御・調節されており、時間信号に応じて人体を調整します。最も一般的な時間信号は、光または暗闇の刺激です。光信号刺激を感知すると、中枢概日リズムメーカーは 24 時間の概日リズムに従って他の脳器官に信号を送り、関連ホルモンの合成を促進して脳の活動を抑制します。

内部環境の恒常性を調節するプロセスは、睡眠を促す内部バランス機構によって駆動されます。目が覚めているとき、人体の内部バランス睡眠圧は、覚醒時間が続くにつれて蓄積され続けます。それが一定のレベルまで蓄積されると、人体は疲労を感じるようになります。このプレッシャーは睡眠を通してのみ解消されます。

昼寝の移行は、環境や文化など多くの要因によって影響を受けます。睡眠の 2 プロセス モデルは、これらの要因が睡眠にどのように影響するかを理解するのに役立ちます。たとえば、親は光のレベルを調整し、同時に子供たちに昼寝をするように促すことで、概日リズムによる睡眠を強化できます。これは、実際には概日リズムによる昼寝パターンの制御を利用しています。

しかし、多くの場合、促進策を講じなくても多くの子どもが昼寝をしますが、一方で睡眠を促進する環境であっても昼寝をしない子どももいます。これは恒常性調節プロセスの観点から説明する必要があります。

恒常性睡眠圧の蓄積は変動し、実験的研究では、年少児は年長児よりも恒常性睡眠圧が早く蓄積するため、この睡眠圧を解放するためにはより頻繁な昼寝が必要であることが示されています。研究者たちは、睡眠圧の差の根底には脳の発達と記憶の発達があると考えており、同じ年齢の習慣的に昼寝をする子どもと習慣的に昼寝をしない子どもの認知能力を比較した研究から、脳の発達は昼寝の移行に関連していると結論付けている。乳児期の脳が成熟するほど（特に海馬を中心とした記憶ネットワークが成熟するほど）、記憶をより効率的に保存できるため、恒常性睡眠圧の蓄積が軽減され、最終的には昼寝から成人のような単相性の夜間睡眠への移行につながります。

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昼寝を好まない子どもは脳がより成熟し、認知能力も優れている

私たちの脳の学習能力と記憶能力は、主に海馬や大脳新皮質を含む脳領域のネットワークに依存しています。その中でも、海馬は新しい記憶の早期形成や異なる物事のつながりの記憶などの認知活動において非常に重要な役割を果たしています。つまり、この器官は短期記憶機能を備えており、学習によって生成された記憶痕跡は一時的にそこに保存されますが、簡単に乱され、忘れられてしまいます。脳が発達するにつれて、脳内の分散した皮質領域間の接続性が高まり、海馬の役割が徐々に弱まり、大脳新皮質に統合された記憶は外部からの干渉に安定的かつ効果的に抵抗できるようになります。

多数の動物実験により、昼寝中に学習イベントに関連する海馬の記憶が活性化されることが示されており、睡眠は短期記憶の強化に役立つ可能性があることを示しています。赤ちゃんが生まれたばかりのときは、脳のさまざまな領域がまだ完全には発達しておらず、学習能力や記憶能力も十分ではありません。記憶を継続的に強化するには、1 日に複数回の睡眠が必要です。脳が発達し成熟するにつれて、脳の新皮質領域間のつながりが強化され続けます。最初に海馬で形成された短期記憶は大脳新皮質に統合され、より効果的に忘却と戦うことができるようになり、学習能力と記憶能力が徐々に向上します。

研究者らは、同じ年齢の子供たちを対象にした認知テストで、昼寝の回数が少ない子供たちは、昼寝の回数が多い子供たちよりも、聞いた数字の並びをより長く覚えており、語彙も豊富であることを発見した。実験結果によると、頻繁に昼寝をしない子供は認知能力が強く、記憶力も優れていることが示されています。

研究者らは、上記の認知テスト実験の結果を合理的に説明するために、海馬サブ領域（脳の発達段階によって体積変化が大きく異なる海馬の領域）の体積の大きさを指標として、記憶の早期形成と定着に重要な役割を果たす海馬と子どもの認知行動パフォーマンスの関係をさらに探究した。研究の結果、研究対象となった4～8歳の子ども全員のうち、海馬のサブ領域が小さい子どもの方が記憶力が良いことが判明した。これに基づいて研究者らは、昼寝を好まない子どもは記憶の保存がより効率的で、海馬のサブ領域の容積が小さく、海馬に短期記憶を定着させるために頻繁な睡眠に頼る必要がないため、認知能力が優れていると推測した。

その後、研究者らは、習慣的に昼寝をする4～6歳の子どもとそうでない子どもの海馬サブ領域の容積を比較し、習慣的に昼寝をする子どもと比較して、昼寝をしない子どもの海馬サブ領域は小さく、それに応じて認知能力が優れていることを発見した。

上記のすべての実験結果を総合すると、昼寝の習慣は脳の成熟度に関係していると結論付けることができます。脳が成熟した子供は、分散した皮質間のつながりが強く、記憶をより効果的に保存でき、海馬の機能が弱まるため、体内の恒常性睡眠圧の蓄積が減少します。したがって、記憶を統合し、恒常性睡眠圧を軽減するために頻繁に昼寝する必要はありません。

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昼寝パターンの遷移と変化をより深く理解することで、子どもの健康に関する知識を増やすことができます。科学的証拠によれば、昼寝の移行は脳の発達の結果であり、子供によって大きく異なることが分かっています。親は、昼寝パターンの移行は年齢だけで決まるのではなく、子供の日常の行動と合わせて判断する必要があることを認識する必要があります。昼寝に慣れている子どもにとって、昼寝をしないことによって引き起こされる記憶障害は、昼寝を好まない子どものそれよりもはるかに大きい。したがって、お子さんが昼寝を嫌がっていることに気付いたとしても、あまり心配する必要はありません。お子さんが毎日昼寝をする習慣がある場合は、お子さんを全面的にサポートし、昼寝ができる環境を整えてあげる必要があります。