睡眠不足は脳を「老化」させる：27,500人を対象とした大規模研究で、不健康な睡眠習慣と脳の老化の加速との関連性が示された。

睡眠習慣が悪い人は、MRIで実年齢よりも脳が老けて見えることが知られています。英国バイオバンクの大規模データ解析において、研究者らは機械学習アルゴリズムを訓練し、1000件以上のMRI測定データに基づいて脳の「生物学的年齢」を推定し、5項目の睡眠の質の尺度と比較しました。平均して、健康的な睡眠尺度が1ポイント低下するごとに、脳年齢と実年齢の「差」は約6か月拡大しましたが、睡眠の質が悪い人では、脳が約1歳老けて見えました。この関連性の一部は、体内の低レベルの炎症によって説明されます。

研究の背景

「生物学的脳年齢」という概念は、健康な個人のMRIスキャンを用いて年齢予測モデルを学習させ、それを新しい画像に適用する機械学習アルゴリズムに基づいています。予測年齢と実年齢の差は脳年齢ギャップと呼ばれます。プラスの「ギャップ」は脳老化の加速と解釈され、リスク要因、血管、神経変性の変化の蓄積と関連しています。近年、ディープニューラルネットワークと標準化されたT1強調画像パイプラインのおかげで、これらのモデルの精度が向上しています。

重要な生理学的背景は、脳の夜間の「浄化」プロセスです。睡眠中は、グリンパティックシステムが活性化し、脳脊髄液と間質液の交換が増加し、細胞間隙が拡大し、動物実験で確認されたβアミロイドを含む代謝物の除去が促進されます。これは、慢性的な睡眠障害が認知機能の低下や脳老化の構造マーカーと関連する生物学的理由の一つです。

疫学研究（英国バイオバンクを含む）では、「健康的な睡眠」の総合評価が広く用いられています。これは、睡眠時間、クロノタイプ、不眠症の症状の頻度、いびき、日中の眠気という5つの自己申告項目で構成されています。この複合評価は、異なるサンプル間で高い再現性を示し、心血管疾患および神経学的転帰のリスクと相関しており、参加者を「健康的な睡眠」、「中程度の睡眠」、「質の悪い睡眠」のカテゴリーに分類するのに便利です。

睡眠と脳の老化を結びつけるメカニズムの一つとして、全身性の低レベル炎症の役割については別途考察する。メタアナリシスやレビューによると、睡眠障害や過度の長時間睡眠は、インターロイキン-6やC反応性タンパク質といった典型的な炎症マーカーの上昇と関連しており、MRIで観察される血管や神経細胞の変化に寄与している可能性がある。

脳年齢について知っておくべき重要なことは何ですか?

• これは統計的なバイオマーカーであり、診断ではなく、多くの要因の累積的な痕跡を反映します。
• これは MRI 処理方法とトレーニング セットの影響を受けるため、結果は外部で検証する必要があります。

大規模コホートにおける「健康的な睡眠」の評価とは何でしょうか?

• 持続時間、クロノタイプ、不眠症の症状、いびき、日中の眠気の 5 つの要素が複合要素です。
• このスコアにより、人々をリスクグループに分類し、MRI やバイオマーカーによるさらなる分析を行うことができます。

これはどのように研究されたのでしょうか?

この研究には、英国バイオバンクの中高年男女27,500人が参加しました。全員が脳MRI検査を受け、詳細な睡眠質問票に回答しました。睡眠の質は、クロノタイプ、睡眠時間、不眠症、いびき、日中の眠気の5つの要素を用いて評価されました。参加者は、これらの複合スコアに基づき、健康な睡眠、中程度の睡眠、睡眠不足の3つのグループに分けられました。研究チームはまた、炎症が睡眠と脳年齢の関係にどのように影響するかを調べるため、軽度の炎症マーカーも測定しました。

なぜこれが重要なのでしょうか?

慢性的な睡眠障害は、認知機能の低下や認知症のリスクと関連していることが長年知られていましたが、それが初期症状なのか、それとも原因となるのかは依然として不明でした。新たなデータは、不健康な睡眠習慣が客観的に測定可能な脳の老化の加速と関連していることを示しており、炎症はこの関連性の一部を説明する上で、わずかながらも重要な役割を担っています。これは、睡眠の改善が有効な予防策となる可能性を示唆しています。

考えられるメカニズム

著者らは、睡眠不足が脳を「老化」させるいくつかの経路について論じている。具体的には、睡眠中に主に活性化する脳の代謝物「クリアランス」システムの機能不全、血管の健康への影響、そして全身性炎症である。特に、メディエーター解析の結果、炎症は睡眠不足と「老化」した脳との関連性の10%強を説明することが明らかになった。

これは実際には何を意味するのでしょうか?

睡眠は調整可能であるため、睡眠衛生戦略と行動介入は、中高年期の認知機能の健康を守る上で特に重要です。公衆衛生レベルでは、複数のリスク要因を持つ人々を対象としたスクリーニングおよび睡眠介入プログラムの開発が有益となるでしょう。しかし、著者らは限界も指摘しています。英国バイオバンクは全国平均よりも健康な集団を対象としており、睡眠評価は自己申告に依存しています。これらの知見は、独立したコホート研究と客観的な睡眠指標を用いた検証が必要です。

研究の主な事実

• 規模: 英国バイオバンクの中高年層からの 27,500 人の参加者。
• 方法: 機械学習を使用して MRI から脳の「年齢」を推定し、統合された健康睡眠スケールと比較します。
• 結果: 睡眠不足の人の脳は約 1 歳老けて見え、睡眠スケールの -1 ポイントごとに +約 6 か月の「老化」が見られます。
• メカニズム: 発見された関連性の 10 パーセント強は、低度の炎症によって媒介されました。

今何ができるでしょうか?

• 安定した生活習慣を維持します。週末であっても、就寝時間と起床時間を固定します。
• 持続時間に注意してください: ほとんどの成人は約 7 ～ 9 時間必要です。
• 寝る前の刺激を減らしましょう。夕方は照明を暗くし、午後はスクリーンやカフェインを最小限に抑えます。
• 持続的な不眠、いびき、日中の眠気がある場合は、睡眠時無呼吸症やその他の障害の可能性を除外するために医師に相談してください。

出典：eBioMedicineの記事「睡眠不足は脳年齢の上昇と関連：全身性炎症の役割」DOI：10.1016/j.ebiom.2025.105941。