Can you be awake and asleep at the same time? - Masako Tamaki

翻訳: Emi Atarashi 校正: Masaki Yanagishita

Many animals need sleep.

多くの動物は 睡眠が必要です

Even brainless jellyfish enter sleep-like states where they pulse less

脳を持たないクラゲでさえ

脈拍数が減り えさや外部刺激への反応が鈍い 睡眠に似た状態になります

and respond more slowly to food and movement.

But all of the threats and demands animals face

しかし 動物が直面する 脅威や要求は 眠っている間も ふりかかってきます

don’t just go away when it’s time to doze.

That’s why a range of birds and mammals experience some degree

ですので ある種の鳥類や哺乳類は 脳の一部を ある程度の睡眠状態にして

of asymmetrical sleep where parts of their brain are asleep

それ以外の脳は より覚醒した状態にしておくという

and other areas are more active.

非対称的な睡眠をとります

This is even true for humans.

じつは 人間も このような眠りをします

So how does it work?

では どんなふうに？

All vertebrate brains consist of two hemispheres: the right and left.

脊椎動物の脳は二つの半球で構成されています 右半球と左半球です

Brain activity is usually similar across both during sleep.

通常 睡眠中の脳活動は どちらも似たような状態ですが

But during asymmetrical sleep,

非対称的な睡眠の間は

one brain hemisphere can be in deep sleep while the other is in lighter sleep.

片半球の脳は 深い眠りに もう一方は 浅い眠りの状態になります

And in an extreme version called “unihemispheric sleep,”

この差が顕著になる 「半球睡眠」という状態では

one hemisphere may appear completely awake while the other is in deep sleep.

片半球は 完全に起きているように見えますが もう一方は 深い眠りについています

Take bottlenose dolphins.

例えば バンドウイルカ

Their breathing is consciously controlled,

彼らは 意識的に呼吸しています

and they must surface for air every few minutes or they’ll drown.

数分毎に 空気を吸いに水面に上がらなければ 溺れてしまうのです

When they have a newborn calf, they must actually swim nonstop for weeks

赤ちゃんが生まれたら

赤ちゃんの安全を守るため 数週間 泳ぎ続けなければなりません

in order to keep it safe.

So dolphins sleep unihemispherically, with just one hemisphere at a time.

そこで バンドウイルカは 脳半球ごとに 睡眠をとるのです

This allows them to continue swimming and breathing while snoozing.

こうすることで 睡眠をとりながら 泳いだり 呼吸し続けることができます

Other marine mammals also need asymmetrical sleep.

その他の海洋哺乳類も 非対称的な睡眠をとります

Fur seals might spend weeks on end migrating at sea.

オットセイは 数週間 休みなく 海を渡って 移動することがあります

They slip into unihemispheric sleep while floating horizontally,

彼らは 横になり 水面に浮いた状態で 半球睡眠をおこないます

holding their nostrils above the surface, closing their upward-facing eye,

このとき 鼻孔は水面に出しておき 上を向いた方の目を閉じ

and keeping their downward-facing eye open.

下を向いている方の目は 開けたままです

This may help them stay alert to threats from the depths.

こうすることで 海底からの脅威に 警戒し続けることができます

Similar pressures keep birds partially awake.

自然の脅威の中に生きる鳥類も 部分的な睡眠をとります

Mallard ducks sleep in groups, but some must inevitably be on the peripheries.

マガモは 群れを組んで眠りますが 誰かは群れの周辺に位置することになり

Those ducks spend more time in unihemispheric sleep,

こうしたカモは より長い時間 半球睡眠をとります

with their outward-facing eyes open

群れの外側の方の目は開けたままで

and their corresponding brain hemispheres more active.

開いた方の目に対応する側の脳は その反対の脳よりもっと活動的です

Other birds have been shown to catch z’s in midair migration.

空を飛んで移動しながら 睡眠をとる鳥類もいます

While undertaking non-stop transoceanic flights of up to 10 days,

10日もの間 休憩なしで 海を渡るとき

frigatebirds either sleep with one or both hemispheres at a time.

グンカンドリは 片半球だけ または 両方の脳を 眠らせます

They do so in seconds-long bursts, usually while riding air currents.

通常 彼らは 気流に乗っているときに このような睡眠を 数秒間 何度も行います

But the frigatebirds still sleep less than 8% of what they would on land,

しかし 陸地にいるときの ８％におよばない睡眠量しか とりません

suggesting a great tolerance for sleep deprivation.

このことから 睡眠不足に対する強い耐久性を 備えていると考えられます

It’s currently unclear whether asymmetrical sleep

非対称的睡眠が 両方の脳で睡眠をとるのと 同じメリットがあるかどうか

packs the same benefits as sleep in both hemispheres

そして 他の生物に関してはどうなのか

and how this varies across species.

いまのところ わかっていません

In one experiment, fur seals relied on asymmetrical sleep

ある実験では オットセイは 継続的に 刺激があたえられると

while being constantly stimulated.

非対称的睡眠をとりました

But in recovery, they showed a strong preference

しかし 刺激を取り去ると

ほぼ決まって 両方の脳で睡眠をとりました

for sleep across both hemispheres,

このことから 両方の脳でとる睡眠は 非対称的睡眠より回復力が高いと考えられます

suggesting that it was more restorative for them.

Dolphins, on the other hand,

一方 イルカは 少なくとも ５日続けて

have been observed to maintain high levels of alertness for at least five days.

高レベルの警戒状態を 維持することができると確認されています

By switching which hemisphere is awake,

起きている脳半球を 切り替えることにより

they get several hours of deep sleep in each hemisphere

１日のあいだで

どちらかの脳を 数時間ずつ 深い睡眠状態にするのです

throughout a 24-hour period.

This may be why unihemispheric sleep alone meets their needs.

おそらく このようにして 半球睡眠だけで 必要な睡眠をとることができるのです

So, what about humans?

人間の場合はどうでしょう

Have you ever woken up groggy after your first night in a new place?

初めての場所に泊まった翌朝 疲れがとれずに目覚めた経験はありますか？

Part of your brain might’ve spent the night only somewhat asleep.

それは あなたの脳の一部が きちんと休んでいなかったからかもしれません

For decades, scientists have recognized that participants sleep poorly

何十年も前から 研究者たちは 研究所で睡眠データを取るとき―

被験者は 実験の初日の夜 きちんと眠れないということを知っていました

their first night in the lab.

It’s actually customary to toss out that night’s data.

ですので 初日の睡眠データは 通常 破棄してしまいます

In 2016, scientists discovered that this “first night effect”

2016年 研究者たちは この「第一夜効果」が―

is a very subtle version of asymmetrical sleep in humans.

人間において 非対称的睡眠に類するものと発見しました

They saw that, during the first night,

研究者たちは 実験初日の夜

participants experience deeper sleep in their right hemisphere

被験者たちが 右半球の脳で 深い眠りを

and lighter sleep in their left.

そして 左半球の脳で 浅い眠りをしていると観察しました

When exposed to infrequent sounds,

不規則的な音に対しては

that lighter sleeping left hemisphere showed greater bumps in activity.

浅い眠りの左半球の脳が より顕著な活動を示しました

Participants also woke up and responded to infrequent sounds faster

また 被験者たちは

２日目以降 両方の脳が深い眠りについている夜よりも

during the first night than when experiencing deep sleep

初日の方が より早く不規則な音に 目を覚ましたり 行動的に反応したりしました

in both hemispheres during nights following.

This suggests that, like other animals,

これは 他の動物と同じく

humans use asymmetrical sleep for vigilance,

人間も 警戒のために 非対称的睡眠をする ということを示唆しています

specifically in unfamiliar environments.

慣れない環境下では 特にそうです

So, while your hotel room is obviously not trying to eat you

つまり ホテルの部屋に 食べられてしまう訳ではないし

and you’re not going to die if you don’t continue moving,

イルカのように 動き続けなければ 死ぬということも ないけれど

your brain is still keeping you alert.

あなたの脳は 警戒し続けているのです

Just in case.

万が一にそなえて