新しい出版物

エリック・B・サルデス率いるテキサス大学エルパソ校とイリノイ大学の科学者らは、iScience誌に研究論文を発表し、夜間にカフェインを摂取するとショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)の望ましくない運動反応を抑制する能力が低下し、衝動的な行動を引き起こすことを初めて明らかにした。
なぜこれが重要なのでしょうか?
カフェインは世界で最も広く消費されている精神刺激剤です。朝だけでなく、シフト勤務、勉強、勤務に対処するために夜間にも摂取されています。しかし、夜間のカフェイン摂取が認知機能や行動制御に及ぼす影響については、十分に解明されていません。
デザインと方法
- モデル: ショウジョウバエは、行動の神経メカニズムを研究するための遺伝子対象として認識されています。
- 投与条件:昼間(ZT2~10)または夜間(ZT14~22)にカフェイン溶液を投与。対照にはカフェインなし。
- 衝動性試験:機械的空気噴射(嫌悪的空気噴射)。通常、ハエは強い空気の流れが生じると動きを止めますが、夜間にカフェインを摂取したハエでは、この抑制反応が阻害されていました。
- 活動および睡眠の制御: 歩行速度は変化せず、人工的な睡眠不足 (光または振動による) では、全般的な多動性または睡眠不足を除き、同様の障害は発生しませんでした。
主な調査結果
夜のカフェインのみで衝動的な動き。
- 日中のカフェインはハエの動きを抑制する能力に影響を与えなかった。
- 夜間には衝動性(反応の割合、痛みへの抵抗)が 40~60% 増加しました。
男女の違い。
体内のカフェイン濃度は男性と同程度であったにもかかわらず、女性は男性(+30%)に比べて衝動性(+70%)が高かった。
概日リズムの調節。
科学者たちは概日遺伝子(時計、周期)をブロックすることで、昼と夜間の消費量の差をなくし、夜間に「脆弱な時間帯」があることを示した。
仲介者としてのドーパミン。
- ドーパミン合成の減少(pale/+ 変異体)または PAM ドーパミン作動性ニューロンのサイレンシングにより、カフェインの衝動性に対する効果が無効化されました。
- ドーパミントランスポーター変異体(fumin/+)は衝動性を高めた。
ハエの脳における D1 受容体の役割。
キノコ体のα/β葉およびγ葉にあるdDA1/Dop1R1受容体を標的として破壊すると、カフェインの効果は完全に阻害された。最も感受性が高かったのはγ葉であった。
メカニズム
著者らによると、夜間には主要な神経節におけるドーパミン系の感受性の増加とカフェインの透過性が高まる「窓」により抑制神経回路が破壊され、運動制御障害につながるという。
科学者による声明
「カフェインは時間帯や性別によって異なる効果をもたらすことを実証しました。これらの効果はドーパミンと概日時計によって媒介されます」とサルデス氏は語る。
「この研究結果は、夜勤をしたり、眠気覚ましにコーヒーを必要とする人々にとって意味を持つ。睡眠だけでなく、衝動制御にも影響が出る可能性がある」と共著者のポール・R・サバンダル氏は付け加えた。
見通し
著者らは、以下の点を明らかにするために、特に交代勤務者、軍人、医療従事者を対象にした臨床研究の必要性を強調しています。
- 夜にカフェインを飲むと、軽率な決断やミスをするリスクが高まりますか?
- 人間にも同じような性差はあるのでしょうか?
- 睡眠量と時間管理体制を衝動的な行動のリスクとどのように関連付けるか。
この研究は、時間帯、性別、個人のクロノタイプに基づいた、個人に合わせたカフェイン摂取の推奨への道を開きます。