睡眠欲
睡眠に対する欲求
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概要
睡眠欲にどこまで抵抗出来るかは、断眠実験によって調べられている[5]。ネズミを使った実験によると2-3週間の断眠で死に至ることが報告されている[5]。ネコの場合も15日で死亡した記録がある[6]。これらの動物が死に至った死因は特定できていないが、可能性が高いのはストレス反応であると考えられている[7]。
ヒトにおいては、睡眠科学の分野で最も有名な記録として、1946年に行われたランディ・ガードナーの断眠実験がある。その記録は、クリスマス休暇中の自由研究課題を「睡眠不足が人体に与える影響」とした仲間たちがコイントスで被験者を決め、当時16歳のガードナーが断眠することとなった。スタンフォード大学の睡眠学研究者William C. Dementが立ち合い、断眠終了後に海軍病院でアメリカ海軍医官John J. Ross少佐らが脳波を取るなどの健康への影響や記録をとった[8]。結果として、264時間の連続不眠時間というギネス記録と研究者の貴重な記録となった[9][8][7]。
ギネス記録は1986年に453時間40分の最長記録を記録したが、1997年以後は複数の理由から記録の受付を行っていない。その理由として「精神的および身体的健康に悪影響を与える可能性」「記録が難しいマイクロスリープと呼ばれる短時間の睡眠状態が発見されたこと」「非常にまれな遺伝性疾患である致死性家族性不眠症患者の中に記録を破って致死に至った可能性」などがあげられている[9]。
これらの多くの記録では、分析能力、触覚・嗅覚などの知覚、記憶、意欲、発話、運動機能に悪影響や異常を起こし、数日間睡眠を奪われると妄想や幻覚などが現れた[9]。さらに、身体的にも体重減少、免疫力の低下などの異常がみられる[5]。
眠気を起こす要因
メカニズム
睡眠物質の増加
覚醒し続けていると、脳内に睡眠物質（Sleep-promoting substances）が蓄積され、睡眠への欲求である睡眠圧（sleep pressure）となる。この睡眠物質が溜まると眠気を引き起こし、睡眠を維持する[12]。
- プロスタグランジンD2
- ヒトにおいては、プロスタグランジンD2は、DP1受容体を刺激しアデノシン濃度を上げることでアデノシンA2A受容体を活性化させ、ヒスタミン系覚醒中枢を阻害することで眠気を引き起こす[13]。
同じようなメカニズムで、第1世代の抗ヒスタミン薬は、ヒスタミン系覚醒中枢を阻害することで眠気を引き起こす[13]。
- アデノシン
- 生物がエネルギーとして利用しているアデノシン三リン酸（略称：ATP）が分解されると疲労物質アデノシンとなる。アデノシンがアデノシン受容体A1、A2Aを活性化させ、疲労回復を行うために睡眠が誘発される[12]。
- サイトカイン
- 病気になると、免疫機能が活発となりインターロイキン-1βや腫瘍壊死因子を含むサイトカインが増加し睡眠を誘発させる[14][12]。
そのほか、ウリジン、ビタミンB12、酸化型グルタチオン (GSSG) や睡眠薬（ベンゾジアゼピン、ラメルテオン）なども睡眠を誘発させる[12]。
覚醒物質の抑制
睡眠物質とは逆に覚醒状態を維持するための覚醒物質がある。覚醒物質の量が低下すると眠気を生じる[15]。
眠気覚ましのメカニズム
眠気覚ましとして、カフェインを含む飲料などが利用される。カフェインは先の説明にあったアデノシンに似た構造を持ちアデノシン受容体を阻害することで、疲労感をごまかし眠気覚ましとなる[18]。