SCN におけるメラトニン受容体を介した作用は内因性のメラトニン合成・分泌の概日 ..


本研究の結果は、ADHDを有するお子さんでは睡眠覚醒リズムが乱れやすく、早朝に光を浴びる、夜間のスクリーンタイムを減らすなどの睡眠衛生を改善すること、並びに適切にメラトニン製剤を利用することなどの工夫が、ADHD症状に対して良い影響を持つ可能性があることを示唆していると考えられます。


また、外部から投与されたメラトニンはSCN に存在する MT2受容体に作用し、その作用.

メラトニンは,松果体でビタミンB12の作用によりセロトニンから生合成されます。メラトニン分泌は,その作用により,睡眠初期のノンレム睡眠(大変深い睡眠)を実現します。睡眠初期のノンレム睡眠(大変深い睡眠)の効果をまとめると以下のようになります。
(1) 大脳皮質を充分に休めるための睡眠。

(2) 成長ホルモンによる身体の成長,修復および疲労回復を助ける睡眠。

(3) コルチゾールの分泌を抑制する睡眠。就寝中に持続的にコルチゾールが出続けると,血糖値が高くなり過ぎたりして,成人病を来す恐れがあります。さらに,コルチゾールが過剰に脳に運ばれると,記憶を定着させるために大事な海馬という器官が侵害されます。

(4) 嫌な記憶を消去する睡眠。嫌な記憶は,ストレスになり,安定した睡眠を阻害するのみならず,ストレスホルモンであるコルチゾールを大量に分泌させてしまい,海馬を侵害します。

(5) 脳細胞を修復・保護する睡眠。睡眠を誘発する物質(睡眠物質)の一つである酸化型グルタチオンは,日中に蓄積されていき,ある程度溜まると眠気を生じさせます。そして,入眠するとニューロンの過剰活動により出来た細胞毒などから脳細胞を保護します。

私たちは日中さまざまな活動をしますが、脳にとってはあまりに情報量が膨大だと整理することができません。
そこで学習した記憶を整理し、必要なものは残し、不必要なものは捨てるという処理を毎晩行っています。

それ以外にも、日中の作業効率を回復させることも睡眠が脳に与える重要な効果のひとつです。
回復効果があるのは、アミロイドβと呼ばれる代謝老廃物が睡眠中に取り除かれるためです。

メラトニン受容体は MT1、MT2、MT3 に分類され、それぞれ

人の生体リズムは多くの動物と同じように生物時計によって駆動され、約25時間の周期(概日リズム)で活動と休息のリズム信号を出しているが、地球の自転により24時間周期で変化する外部環境とは約1時間のズレが生じる。生物時計はこのズレを修正し、概日リズムを24時間の環境変化に同調させる機能も持つ。通常、起床直後に太陽光が目から入ると、その光信号は視交差上核(suprachiasmatic nucleus:SCN)、上頚神経節を経由して、松果体にたどり着く。すると、食事で摂取して血液中にあるトリプトファンというアミノ酸が分解されてセロトニンが産生され、メラトニンがつくられる。このとき、N-acetyltransferaseという酵素が活性化されてはじめてメラトニンが生合成されるのであるが、N-acetyltransferaseは光があると活性が抑えられ、この代謝が行われないようになっている。したがって、外界が暗くなったときに、N-acetyltransferaseが活性化されて、メラトニンができるのである(図1、図2)。
こうして生物時計によってリセットされた時刻から10~12時間は代謝が高められ、血圧・体温も高めに保持され、覚醒して活動するのに適した状態になる。これが朝の光を浴びてから13時間くらい経過すると、松果体からメラトニンの分泌が始まり、手足の末端からの放熱も盛んになる。こうした放熱により深部体温が低下してくると、1~2時間のうちに自然な眠気が出現する。つまり、太陽光に対する生物時計のリセット機能により、朝起床して太陽光を最初に浴びた時刻に応じて夜に眠気が出現し、自然に眠くなる時刻が決定されるのである。朝の起床時に充分な太陽光を浴びなかったり、暗い部屋で昼過ぎまで眠っていると、こうした概日リズムのリセットが適切に行われず、その日の入眠時刻が遅くなる。一方、夕方から夜の時間帯に強い光を浴びると、昼の時間が延長することになり、休息への準備が遅れ、結果的に入眠時刻が遅れることになる。

日頃ご指導いただいております京都大学大学院薬学研究科の岡村均教授にこの場を借りて厚く御礼申し上げます.また著者(國末純宏)に特別研究員として支援いただいている日本学術振興会に感謝します.

SCNには松果体からのメラトニン分泌を調節する機能があるが、群発頭痛患者では ..

あるいはGABAの合成酵素であるグルタミン酸デカルボキシラーゼ (GAD) に対する免疫組織化学やにより、視交叉上核のほとんどの神経細胞はであることが示されている。GABA及びGAD 陽性の線維もまた、視交叉上核に豊富に存在している。二重標識in situ hybridizationを用いて、VIP、AVP、SSTの各々の神経細胞は、GABA作動性の神経細胞であることが確かめられている。

なぜ光の浴び方がこれだけさまざまな病態に影響するのでしょうか。光は目から入り、目の奥にある網膜を通ります。網膜には光の刺激を受容する細胞があり、この刺激が、脳にある「視交叉上核(しこうさじょうかく:SCN)」に到達します。SCNは、人間の体内時計の中枢(中枢時計)に当たる部分で、ホルモンなどの分泌を介して、各臓器の体内時計(末梢時計)も調整しています。体内時計には、光だけでなく食事や運動も影響を与えますが、目から入る光の影響が圧倒的に大きくなっています。夜遅い時間に光を浴びると体内時計が後ろにずれて夜型になり、朝早い時間に光を浴びると前にずれて朝型になることも分かっています※6

ている視交叉上核(suprachiasmatic nucleus: SCN)によっ

このようにメラトニンは昼間の明暗サイクルにより変化することから内因性リズムを持つ生物時計に24時間の指標を与える働きをしています。またメラトニンは生物時計の文字盤の役割もしています。すなわち夕方から夜間にかけて血中メラトニン量が増加すると、視交叉上核と全身の臓器にあるメラトニン受容体に情報が伝えられ、夜間、休止した方がよい各臓器に生体変化を起こさせます。すなわち脳では睡眠中枢を優位に働かせて睡眠を起こさせ、副交感神経を優位に保つことにより自律神経系を鎮静させ、代謝では同化作用を起こし、免疫系を賦活させるのです。昼間に血中メラトニンが低下、消失すると脳の覚醒中枢が優位になり、目覚めて活動し、自律神経系においても交感神経系支配が優位となり、内分泌系機能もそれに適した状態がつくられるのです。

社会的背景 「注意欠如多動症に対する認知の高まりと睡眠障害」
注意欠如多動症(ADHD)は神経発達症(発達障害)の一つで、じっとしていることや待つことが苦手といった多動性・衝動性と、集中力を持続することが苦手といった不注意を特徴とし、18歳以下の約5%、成人の約2.5%に見られると報告されています。また、ADHDを有する方は、睡眠障害を併存することが多く、特に睡眠覚醒リズムに乱れがあり、夜更かしや朝の起床困難がしばしば見られますが、それがADHD症状によるものなのか、他に原因があるのか、明らかになっていませんでした。


r2,BMAL1発現リズムもSCN及びメラトニンリズムから脱同調し、行動リ

メラトニンは,習慣的就床時間の1〜2時間前から分泌され始め,深部体温が最低になる1〜2時間前にピークを迎えます。つまり深部体温が最低になる時間は朝の4時頃ですから,深夜2〜3時頃がピークになります。メラトニンは,サーカディアンリズムに従い夜に分泌され,光刺激によって分泌が抑制されるので,「ドラキュラホルモン」とも呼ばれます。メラトニンは,入眠作用や睡眠維持作用があります。また,サーカディアンリズムの強い同調因子で,夕方〜深夜のメラトニンはサーカディアンリズムの位相を前進させます。一方,コルチゾールは,睡眠初期のノンレム睡眠(大変深い睡眠)で分泌が抑制され,朝の起床前後で分泌は最大値示します。コルチゾールは,血糖値維持や肝臓における糖新生促進などの作用があります。これは日中に活発に過ごすために使われ,夜に向けて減少していきます。そして,ストレスに耐えて生活するためにも重要な役割を果たしており,「ストレスホルモン」とも呼ばれています。

メラトニンの分泌は光の有無によって大きく影響されます このメカニズムは視交叉上核(SCN)と呼ばれる脳の領域を通じて制御されています

網膜での概日性光受容の最大のものである細胞は、網膜神経節細胞の1-2%を占め、視交叉上核へ直接投射する。この網膜視床下部路は両側に投射するが、その割合には種差がある。ラットでは、40%が同側性で60%が対側性であるが、では、左右ほぼ同数である。

中でも視床下部のさらに深い脳底にある「視交叉上核(suprachiasmatic nucleus : SCN ..

メラトニンは光を浴びると分泌が抑制されるために、これまでに夜間のメラトニンの分泌を正確に測定するには特殊な条件で行う必要がありました。尿中のメラトニン代謝物は分解されにくく安定しているため、その測定を行うことで夜間のメラトニン分泌量を正確に推測できることを利用して、近年、台湾国立大学の研究者らは、メラトニンの分泌に関与する遺伝子の変化を明らかにしました。本研究では、まず、メラトニン分泌に関する遺伝子解析を利用して、メラトニン分泌とADHDの診断には、遺伝的な関連性が強いことも明らかにしました。

通常、起床直後に太陽光が目から入ると、その光信号は視交差上核(suprachiasmatic nucleus:SCN ..

以上の通り,良質の睡眠を実現する上でメラトニンの分泌は不可欠ですが,この「ドラキュラホルモン」といわれるメラトニンは,ちょっとしたことで分泌が抑制されてしまいます。そこで,以下に,メラトニンの分泌を抑制してしまう主なものを挙げます。
(1) 寝る前2〜3時間の,200〜300ルクス以上の光刺激,特に商店街の明かりやコンビニの照明はNGです。また,テレビやパソコンのモニタの明かりもNGです。

(2) 寝る前2〜3時間の,刺激物の摂取,特にコーヒーや緑茶などカフェインの入ったものはNGです。カフェインはメラトニン分泌を強力に抑制します。

(3) 睡眠環境(寝室)における30ルクス以上の明かりはNGです。ロウソクの明かりは15ルクス位です。0.3ルクス位が理想的です。障子越しの月明かりです。理想的な睡眠環境に関しては,次回に詳細に説明します。

朝、光を浴びると、その光刺激が脳内の視交叉上核(SCN)に集まり、そこから松果 ..

光によって分泌量が変化するホルモンの一つにメラトニンがあります。眠りを誘う働きがあることから「眠りのホルモン」とも呼ばれます。近年では、ヒトや動物での研究において、メラトニンが脂質や糖の代謝改善※7,8や、精神・認知機能の改善※9などにも関連するという研究結果もあります。

日本で2010年に認可されたラメルテオンという薬を服用すると、メラトニンのはたらく部位に作.

視床下部は脳の奥底にあるピーナッツ程度の組織で、睡眠と覚醒に影響を与えています
ヒトの場合は脳重量の0.3%程度ですが、重要な機能を担っています。

中でも視床下部のさらに深い脳底にある「視交叉上核(suprachiasmatic nucleus : SCN)」は、両目の網膜から大脳に伸びる視神経が交わる場所のすこし上にあり、約45,000個の神経細胞が集まって神経核をつくっています。
この視交叉上核が、体内時計のリズムを作り出しています。

【不眠症 治療】松果体MRI メラトニン/夜勤/看護師/睡眠リズム

上述した一般染色による細胞形態の違いはわずかであるが、視交叉上核の細胞はその産生するが独特な分布を示す。これは、1970-1980年代にやのが導入されてはじめて明らかとなった。この結果、視交叉上核は一様ではなく、各々の神経伝達物質が特徴的な神経核内局在を示す、多種類の独立した細胞群からなる構造であることが確定された。

メラトニンによる多くの生物学的な効果は、メラトニン受容体の活性を通して ..

科学的背景「睡眠覚醒リズムとADHD特性に関連がある可能性」
睡眠覚醒リズムにはメラトニンというホルモンが関与していることが知られていましたが、メラトニンは光を浴びると分泌が抑制されるために、これまでにメラトニンの分泌に関与する遺伝的な要因については明らかになっていませんでした。台湾国立大学の研究者らは、尿中のメラトニン代謝物が比較的安定しており、これをクレアチニン値で補正することで、早朝のメラトニン代謝物を測定することで夜間のメラトニン分泌を高い精度で推測できることを見出し、これを台湾の健常者を対象にして測定し、メラトニンの分泌に影響を与える遺伝子の変化を明らかにしました。本研究ではこの遺伝子解析の結果を利用して、浜松母と子の出生コホート参加者876名を対象にして研究を行いました。

メラトニンリズムを作り出している。AANAT活性の概日リズムは、中枢時計であるSCN ..

を用いた観察により、視神経終末は視交叉上核腹外側部のVIPやGRP細胞のやに直接シナプスを形成することがわかった。また、この投射線維において、球形のが認められる。網膜視床下部路の主要な神経伝達物質はである。実際、光刺激を模してやを直接視交叉上核に投与すると、概日行動リズムの位相が変動する。視交叉上核では、のとおよびのとが強く発現している。また、 ()も網膜視床下部路の神経伝達物質と考えられている。

メラトニン分泌抑制の作用スペクトルに基づいて、 ドイツの研究者が提案した概日 ..

「自然のリズムに合わせた十分な睡眠は」生命維持・健康のために必要で体内時計機構によって、全ての人が、昼活動し、夜眠るリズム生活をしています。しかし、昼間は意識があって、活動していますが、いったん眠りに入ると、意識はありません。しかし、この意識のない間に疲労が回復し、明日への活力を蓄えます。睡眠は脳波で見て、90分周期の5段階に分けられ、入眠→(1段階→2段階→3段階→4段階→5段階)→ここまでをほぼ5回ほど繰り返して目覚めます。1〜4段階を脳波の波形から徐波睡眠期と言われ、5段階は覚醒時に似た波形ですが、早い眼球運動を伴い、レム睡眠期といわれています。このレム睡眠期に夢をみています。この睡眠の前半の徐波睡眠時に脳下垂体から成長ホルモンが分泌されます。この現象は他の動物では認められずヒトに特徴的であります。この成長ホルモンは子供では文字通り体の成長を促進、成人では損傷した細胞・組織の修復をし体調を良好に維持します。心の面でも記憶や学習の効果を向上します。一生懸命に勉強した後で、どれだけ記憶として残っているかは、学習前後で十分な睡眠がどれだけとれたかによります。特に睡眠中の徐波が重要な働きをすると言われています。さらに、思考・判断力も高め、「アイディアの閃き」などの創造力もよくなります。

メラトニン受容体は睡眠障害に対する治療標的として注目され、2010 年に

次に,夜の適切な過ごし方を,次に挙げます。参考にしてください。
(1) 夜7〜8時以降は,強い光に当たらないようにしましょう。この時間帯の強い光は,サーカディアンリズムの位相を後退させてしまいます。一般的家庭の室内照明は300ルクス程度です。この程度なら大丈夫ですが,商店街の明かりやコンビニの照明はNGです。

(2) 寝る2〜3時間前までに入浴を終えましょう。メラトニンは体温を下げ,それによって入眠するのですが,寝る前2〜3時間に入浴すると,体温が上昇してしまいメラトニンの効果を相殺してしまいます。

(3) 寝る2〜3時間前に食事を終えましょう。遅い時間帯の食事もサーカディアンリズムを乱してしまいます。

(4) 寝る前の2〜3時間は,コーヒーや緑茶などの刺激物は避けましょう。出来れば,夜食も避けるべきです。

(5) 寝る2〜3時間前は,部屋を暗くして勉強しましょう。実は,学習スタンドなどの照明もメラトニン分泌を抑制してしまいます。これでは勉強が出来ない!ことになってしまいますが,実は秘策があります。室内の照明や学習スタンドの照明を,白色から電球色(赤みがかった色)にすればOKです。メラトニン分泌は青色成分の光に顕著に抑制されますが,暖色系の光では比較的抑制されません。また,私の研究室では,白色光や青色光に比べ,黄色光(電球色系)の照明下で高次認知機能作業の成績がアップする結果が出ています。更に,黄色光(電球色系)で疲労が少なく長時間成績が下がりませんでした。
そして,これまでは「蛍光灯やLED照明を昼光色系(寒色)を電球色系(暖色)に変えてもメラトニン分泌を抑制してしまうので,照明機器自体を白熱電球に変えなければならない」と考えられてきましたが,近年では「必ずしも白熱電球に変えずとも,これらの照明機器でも昼光色系を電球色系に変えるだけで睡眠の質が高まり,記憶の精度が高まるという研究結果がでています。私の研究室でも,この効果を確認しています。最近では,電球色系の蛍光管やLED管が販売されており,照明機器を本体ごと取り替えなくても,内部の蛍光管やLED管だけを変えることができます。勉強部屋や学習スタンドの照明環境を変えてみては如何でしょうか。