脳はレム睡眠中に聴覚を内側に向ける

2026年8月3日

要約

新しい研究によると、人間の脳が深いレム睡眠に移行すると、感覚処理の優先順位が外部の環境音から内部の心臓信号へと動的に変化することが明らかになった。

この研究により、レム睡眠の移行期に外部音への反応が弱まるにつれて、脳による心臓内部信号の処理が系統的に強化されることが明らかになった。この神経的な転換点を定量化するために、研究チームは聴覚・心臓指標を開発し、意識変容状態を評価するための新たな生理学的指標を提供した。

主な事実

• 内部感覚の優先順位付けの変更：人間の脳がレム睡眠に移行する際、感覚処理を全体的に停止させるのではなく、外部環境からの入力を選択的に抑制し、内部の内臓信号を強化する。
  
• REM睡眠の各段階における環境感覚の段階的な遮断：位相性REM睡眠（急速な眼球運動と筋肉のけいれんを特徴とする）中に環境感覚の遮断がピークに達する一方、緊張性REM睡眠は覚醒状態と完全な感覚遮断の中間状態を表す。
  
• 聴覚と心臓の相互関係：高密度脳波記録により、逆相関関係が確認された。外部の聴覚音に対する電気的反応が弱まるにつれて、心拍によって誘発される神経反応は著しく強くなる。
  
• 診断用聴覚心臓指数：著者らは、外部感覚処理と内部感覚処理を比較する定量的比率を開発し、昏睡状態や最小意識状態の患者など、反応のない臨床集団における意識の深さを評価できる客観的なバイオマーカーを提供した。
  
  出典：ローザンヌ大学

あなたは、すぐそばで爆弾が爆発しても眠り続けるタイプですか？ローザンヌ大学とジュネーブ大学の研究者たちが、この現象について部分的な説明を提示しています。

2026年8月3日にCurrent Biology誌に掲載された研究論文で  、ローザンヌ大学生物医学部の上級講師であり、ローザンヌ大学病院臨床神経科学科のマルツィア・デ・ルシア氏率いるチームは、ジュネーブ大学のソフィー・シュワルツ教授と共同で、脳が覚醒状態からレム睡眠状態へと移行するにつれて、感覚情報の処理方法を段階的に再編成していく様子を明らかにした。

プラグを抜かずに切断する

環境と身体の両方から絶えず刺激を受けている脳は、信号を統合する真の達人です。神経科学者にとって未だ謎なのは、脳がこれらすべての情報を整理し、優先順位を付け、統合することを可能にする正確なメカニズムです。さらに謎なのは、覚醒から睡眠など、意識レベルが変化するにつれて、このプロセスがどのように変化するかということです。

「レム睡眠は、この疑問に取り組むのに理想的な環境を提供してくれる」と、この研究の共同筆頭著者の1人であるジャシンテ・カタルディは説明する。

「レム睡眠時の神経活動は覚醒時の脳活動といくつかの類似点があるものの、レム睡眠の特徴は外界との深い断絶である。」この断絶は覚醒閾値の上昇を伴う。つまり、環境からの感覚情報が脳に到達するのが難しくなる一方で、脳は他の種類の信号の処理を継続する。

段階的な移行

しかし、レム睡眠は均一な状態ではありません。レム睡眠は、強直性レム睡眠と相性レム睡眠という2つの段階を絶えず繰り返します。この2番目の段階で急速眼球運動が現れ、これがこの睡眠段階の名前の由来となっています。相性レム睡眠は、短い筋肉の痙攣や、より変動の大きい心拍数と呼吸リズムも特徴としています。

この2つの段階は、感覚遮断の程度においても異なっている。外部刺激に対する感受性は、覚醒状態から強直性レム睡眠、そして相性レム睡眠へと徐々に低下し、相性レム睡眠で最低レベルに達する。

「私たちは、このよく知られた段階的な変化を利用して、外部の聴覚刺激に対する神経反応と、内部入力（この場合は心拍）に対する反応を比較しました」と、この研究のもう一人の共同筆頭著者であるアンドリア・ペレントリトゥは説明する。

神経科学者たちは、25人の被験者を対象に、2晩の睡眠中に脳波計（EEG）を用いて神経活動を記録した。彼らは、覚醒時と睡眠の各段階において、聴覚刺激によって生じる電位と心拍によって生じる電位を比較し、ある発見に至った。それは、周囲の音に対する神経反応が弱まるにつれて、心臓信号の処理が強化されるということだ。「これは刺激の全体的な抑制ではなく、むしろ脳が聴覚を内向きに向けるということです」とマルツィア・デ・ルチアは要約する。

オーディオカーディオインデックス

科学者たちは次に、脳がどのタイプの信号を優先的に処理するかを示す指標を算出した。言い換えれば、この指標は、脳が心拍音に比べて環境音にどの程度敏感に反応するかを示すことができる。

「この心拍数指標は、特に本人が行動的に反応できない状況において、意識変容状態の指標として役立つ可能性がある」とマルツィア・デ・ルシアは述べている。この指標は、昏睡状態や最小意識状態など、評価が難しい意識状態をより的確に区別するのに役立つ可能性がある。

原文掲載元はこちら　

 https://neurosciencenews.com/internal-rhythm-sleep-auditory-neuroscience-31170/