研究者らは、深い睡眠の増加が心臓血管系、特に左心室に利益をもたらすことを示しました。彼らは、深い睡眠中に短いトーン刺激(ピンクノイズ)を使用することにより、心臓のパフォーマンスが向上することを観察し、これは予防医学やスポーツへの応用の可能性を示唆しています。
睡眠は人間の健康にとって重要な役割を果たしており、深い睡眠は健康全体にとって特に重要です。脳は睡眠のこの段階で回復し、体の残りの部分もこの段階で再生されるようです。
最近、チューリッヒ工科大学とチューリッヒ大学の研究者らは、深い睡眠を増やすことが心臓血管系に特に有益であることを示しました。深い睡眠中に短いトーンで心臓、特に左心室を標的に刺激すると、心臓がより強く収縮し、より強力に弛緩します。
したがって、血液をより効率的に循環系に出入りさせます。左心室は、酸素が豊富な動脈血をほとんどの臓器、四肢、脳に供給します。
心臓が収縮すると、左心室は濡れたスポンジのように圧迫され、ねじり出されます。この絞り動作が直接的かつ強力であればあるほど、より多くの血液が循環に入り、心臓に残る血液は少なくなります。これにより血流が増加し、心血管系に良い影響を与えます。
チューリッヒ大学病院の心臓病科上級コンサルタント、クリスチャン・シュミード率いる心臓専門家の学際的チームは、心エコー検査(心臓の超音波検査)を用いて、夜間の刺激後に左心室がより強く変形することを実証した。深い睡眠中の脳波(徐波)の増加が心臓機能を改善できることを実証したのはこれが初めてである。関連する研究は最近、European Heart Journal に掲載されました。
被験者は深睡眠刺激システムを装着しています。画像出典: Stephanie Huwiler & Silvia Hofer/ETH Zurich
「私たちは、深い睡眠中の緊張刺激が心血管系に影響を与えると予想していました」と、SNSFAmbizioneの研究者でありチューリッヒ工科大学運動神経制御研究所のプロジェクトリーダーであり、睡眠の専門家であるキャロライン・ルステンバーガー氏は説明します。 「しかし、たった一晩の刺激でこの効果がこれほど明確に測定できたという事実には、私たちは驚きました。」
心臓専門医のシュミット氏も、「刺激のない夜よりも、刺激のある夜のほうが、心臓のポンプ作用が激しくなり、より弛緩することがはっきりとわかります。どちらの要素も心血管系の機能を示す優れた指標です。」と喜んでいます。
ピンクノイズ刺激
この研究には、30歳から57歳までの健康な男性18人が参加し、睡眠検査室で連続しない3晩を過ごした。 2晩にわたって、研究者らは被験者に音を与えた。ある夜、彼らは被験者に音を与えなかった。
被験者が眠っている間、科学者たちは脳の活動、血圧、心臓の活動を継続的に測定した。測定結果をコンピュータ システムに接続し、受信データを分析します。
測定結果で対象者が深い眠りに入ったことが示されると、コンピュータはピンクノイズと呼ばれる、静電気のように聞こえる特定の周波数で非常に短い一連の音を鳴らした。 10 秒間のピンクノイズの後に 10 秒間の沈黙が続き、同じ手順が繰り返されます。フィードバック メカニズムにより、脳波パターンに基づいてノイズが正しい時間に再生され、再び停止することが保証されます。
この実験設定により、研究者らは、サウンドシミュレーションが深い睡眠を促進し、被験者の心拍数や血圧に影響を与えるかどうかを直接監視することができました。筆頭著者のStephanie Huwiler氏は、睡眠中の即時的な影響について次のように述べている。「刺激中、徐波の増加と心臓血管の拍動を彷彿とさせる心臓血管系の反応が明らかに見られます。」
翌朝、心臓専門医が心エコー図で被験者の心臓機能を検査した。 「被験者の数が少ないにもかかわらず、結果は有意でした。また、2 つの異なる夜に結果を再現することもできたので、結果は統計的に有意です」とラステンバーガー氏は述べました。
彼女は、実験室での睡眠研究は通常、多大なリソースを必要とするため、被験者の数が少ないという特徴があると付け加えた。さらに、研究者らは意図的に男性のみを選択した。これは、男性被験者は同じ年齢層の女性よりも均一であり、女性の月経周期や閉経が睡眠に大きな影響を与える可能性があるためです。 「週に1晩、3週間続けることしかできない場合、月経周期の影響が女性に影響を与える可能性があります。この予備研究では、それらの影響が刺激効果を覆い隠していた可能性があります」とラステンバーガー氏は説明する。
しかし、睡眠と心血管の健康における性差はますます明らかになり、プライマリケアに重大な影響を与えるため、今後の研究には女性も含める必要があると同氏は強調した。
将来の実際的なメリット
この研究は心臓専門医だけでなくアスリートにとっても非常に興味深いものです。ヒューヴィラー教授は、2023年3月のチューリッヒスポーツ心臓病シンポジウムで研究の暫定結果を発表した。ルステンバーガー教授は、「彼は2023年3月のチューリッヒスポーツ心臓病シンポジウムで研究の暫定結果を発表した。しかし、最初に患者がこの深い睡眠刺激の方法からも利益を得られるかどうかを調査することが重要である。」と付け加えた。
研究者たちは現在、心臓血管系にプラスの影響を与える、より強力な刺激方法を模索しています。この目的を達成するために、Huwiler 氏はイノスイスに「ブリッジ概念実証」基金と ETH パイオニア奨学金を申請しています。さらに、彼女は研究結果をさらに発展させ、実践に移すために、ルステンバーガー、シモン・バウア、ラファエル・ポラニアとともに EARDREAM という新しい会社を設立しています。