One more reason to get a good night’s sleep | Jeff Iliff

ジェフ・イリフ: よく眠る事が大切なもう一つの理由

翻訳: Reiko Bovee 校正: Daisuke Minagawa

Sleep.

睡眠

It's something we spend about a third of our lives doing,

我々は人生の約1/3を 睡眠に費やしていますが

but do any of us really understand what it's all about?

本当に睡眠とは何か 分かっている人はいるのでしょうか

Two thousand years ago, Galen,

２千年前

one of the most prominent medical researchers

古代 最も高名な 医学研究者の１人ガレノスは

of the ancient world,

古代 最も高名な 医学研究者の１人ガレノスは

proposed that while we're awake,

我々が起きている時は

our brain's motive force, its juice,

脳の原動力である液が

would flow out to all the other parts of the body,

身体の方々に行き渡り

animating them but leaving the brain all dried up,

体の各部を活気づけ 脳を干上がらせてしまい

and he thought that when we sleep,

眠っている間に

all this moisture that filled the rest of the body

体中のこの液が

would come rushing back,

脳に流れ込み

rehydrating the brain

脳を潤し

and refreshing the mind.

新たな活力を与える という説を 提示しました

Now, that sounds completely ridiculous to us now,

今 これは全く馬鹿げた話の様ですが

but Galen was simply trying to explain

ガレノスは ただ 睡眠に関して

something about sleep

何らかの説明を 与えようとしていただけです

that we all deal with every day.

何らかの説明を 与えようとしていただけです

See, we all know based on our own experience

誰しも経験から分かっている事ですが

that when you sleep, it clears your mind,

眠ると頭がすっきりし

and when you don't sleep,

眠らないと

it leaves your mind murky.

頭がぼんやりした感じがしますね

But while we know a great deal more about sleep now

今や睡眠に関して分かっている事は

than when Galen was around,

ガレノスの時代よりずっと多いのですが

we still haven't understood why it is that sleep,

まだ良く分っていない事は

of all of our activities, has this incredible

あらゆる活動の中で 睡眠だけが

restorative function for the mind.

驚くべき脳の回復機能を 持っている理由です

So today I want to tell you about

それで ある研究に関して

some recent research

お話ししたいと思います

that may shed new light on this question.

この疑問に新たな光を当てる事と なるかもしれません

We've found that sleep may actually be

研究で分かったことは

a kind of elegant design solution

睡眠は脳の ある最も基本的で

to some of the brain's most basic needs,

睡眠は脳の ある最も基本的で

a unique way that the brain

脳特有な

meets the high demands and the narrow margins

需要が高く融通が利かない という

that set it apart from all the other organs of the body.

他の器官にないニーズを巧みに 満たしているのかもしれないという事です

So almost all the biology that we observe

我々が観察する殆どの生物学は

can be thought of as a series of problems

問題とその対処策の一連だと

and their corresponding solutions,

思ってもいいでしょう

and the first problem that every organ must solve

全ての器官が解決すべき最初の問題は

is a continuous supply of nutrients to fuel

体中の細胞に栄養を

all those cells of the body.

供給し続ける事です

In the brain, that is especially critical;

特に脳では それは生死に関わります

its intense electrical activity uses up

脳が電気活動に使うエネルギーは

a quarter of the body's entire energy supply,

体の全エネルギーの1/4を使いますが

even though the brain accounts

質量は体重の２％しかありません

for only about two percent of the body's mass.

質量は体重の２％しかありません

So the circulatory system

循環系は

solves the nutrient delivery problem

血管を通して

by sending blood vessels to supply nutrients

栄養や酸素を体の隅々に送り

and oxygen to every corner of our body.

栄養配給の問題を解決します

You can actually see it in this video here.

それをこのビデオで見れます

Here, we're imaging blood vessels

これは生きたマウスの

in the brain of a living mouse.

脳内血管を映し出しています

The blood vessels form a complex network

血管は複雑なネットワークを作り

that fills the entire brain volume.

脳全体を埋めています

They start at the surface of the brain,

脳の表面から始まり

and then they dive down into the tissue itself,

組織そのものに入り込み

and as they spread out, they supply nutrients

そこで広がり栄養や

and oxygen to each and every cell in the brain.

酸素を脳の個々の細胞に 供給します

Now, just as every cell requires

個々の細胞が活動に

nutrients to fuel it,

栄養が必要なように

every cell also produces waste as a byproduct,

全ての細胞はまた 副産物として老廃物を産出し

and the clearance of that waste

その老廃物の排出が

is the second basic problem

どの器官も持つ

that each organ has to solve.

２番目の基本的問題なのです

This diagram shows the body's lymphatic system,

これは人体のリンパ組織を示す図です

which has evolved to meet this need.

老廃物排除のために 進化した組織です

It's a second parallel network of vessels

血管に次ぐ管の並列ネットワークが

that extends throughout the body.

体中に広がっています

It takes up proteins and other waste

タンパク質や他の老廃物を

from the spaces between the cells,

細胞間から集め

it collects them, and then dumps them into the blood

血液の中に入れ

so they can be disposed of.

排出する事が出来ますが

But if you look really closely at this diagram,

この図をよく見て頂くと

you'll see something

何か全く

that doesn't make a lot of sense.

納得いかないものが見えるでしょう

So if we were to zoom into this guy's head,

この人体図の頭内を拡大すると

one of the things that you would see there

分かる事の１つは

is that there are no lymphatic vessels in the brain.

リンパ管が脳にはない という事です

But that doesn't make a lot of sense, does it?

これは全くおかしな話ですね

I mean, the brain is this intensely active organ

脳の活動は非常に活発です

that produces a correspondingly large amount of waste

と同時に大量に産出する老廃物を

that must be efficiently cleared.

効率的に排出しなければなりません

And yet, it lacks lymphatic vessels, which means that

なのにリンパ管がないのです

the approach that the rest of the body takes

という事は

to clearing away its waste

老廃物排除の仕方は

won't work in the brain.

脳内では体とは異なるという事です

So how, then, does the brain solve

では どうやって脳は

its waste clearance problem?

この問題を解決するのでしょう？

Well, that seemingly mundane question

一見何でもないこの疑問に

is where our group first jumped into this story,

我々のグループが 最初 飛び込んだ時

and what we found

脳内を覗いてみて分かった事は

as we dove down into the brain,

脳内を覗いてみて分かった事は

down among the neurons and the blood vessels,

ニューロンと血管の間には

was that the brain's solution

想像もしてなかった様な

to the problem of waste clearance,

老廃物排除の

it was really unexpected.

解決法があったのです

It was ingenious,

それがよく出来ていて

but it was also beautiful.

その上 美しいのです

Let me tell you about what we found.

我々が発見した事をお話しします

So the brain has this large pool

脳はこの大きなプールがあり

of clean, clear fluid called cerebrospinal fluid.

そこには無色透明の 脳脊髄液(CSF)という

We call it the CSF.

液があります

The CSF fills the space that surrounds the brain,

CSFは脳の回りを埋め

and wastes from inside the brain

脳内からの老廃物は

make their way out to the CSF,

CSFに吸収され

which gets dumped, along with the waste, into the blood.

他の排泄物と共に 血液中に排出されます

So in that way, it sounds a lot like

その排泄方法は全く

the lymphatic system, doesn't it?

リンパ系そっくりですね

But what's interesting is that the fluid and the waste

でも面白い事に その液や老廃物は

from inside the brain,

脳内から来ていて

they don't just percolate their way randomly

むやみにCSFに 染み出す訳ではなく

out to these pools of CSF.

むやみにCSFに 染み出す訳ではなく

Instead, there is a specialized network of plumbing

特別な循環システムがあるのです

that organizes and facilitates this process.

それが組織化して このプロセスを行っています

You can see that in these videos.

このビデオでそれが見れます

Here, we're again imaging into the brain

生きたネズミの 脳内を映し出したものです

of living mice.

生きたネズミの 脳内を映し出したものです

The frame on your left shows

左のフレームに見えるのが

what's happening at the brain's surface,

脳の表面で起きている事です

and the frame on your right shows

右のフレームで見えるのが

what's happening down below the surface of the brain

脳表面下の組織内で 起きていることです

within the tissue itself.

脳表面下の組織内で 起きていることです

We've labeled the blood vessels in red,

血管が赤くしてあり

and the CSF that's surrounding the brain

脳を囲むCSFは

will be in green.

緑です

Now, what was surprising to us

驚かされた事は

was that the fluid on the outside of the brain,

脳の外側にあるCSFは

it didn't stay on the outside.

そこには 留まらないという事です

Instead, the CSF was pumped back into

留まらずCSFは

and through the brain

血管の外壁沿いに脳中を流れ

along the outsides of the blood vessels,

血管の外壁沿いに脳中を流れ

and as it flushed down into the brain

血管の外壁から 脳内に流れ込みます

along the outsides of these vessels,

血管の外壁から 脳内に流れ込みます

it was actually helping to clear away,

これは脳細胞間から出る

to clean the waste from the spaces

老廃物を排出する

between the brain's cells.

手助けの一過程です

If you think about it,

よく考えてみると

using the outsides of these blood vessels like this

この様な血管の外壁を 利用するということは

is a really clever design solution,

実に良く出来た解決法だ と思います

because the brain is enclosed

なぜなら脳はしっかりと

in a rigid skull

頭蓋で囲まれ

and it's packed full of cells,

ぎっしりと細胞がつまり

so there is no extra space inside it

中には余分な空間はなく

for a whole second set of vessels like the lymphatic system.

血管に加えて 更にリンパ管組織の余裕がないのです

Yet the blood vessels,

しかし血管は

they extend from the surface of the brain

脳表面から

down to reach every single cell in the brain,

脳内の全ての細胞まで広がっていて

which means that fluid

血管外壁沿いに流れる液は

that's traveling along the outsides of these vessels

血管外壁沿いに流れる液は

can gain easy access to the entire brain's volume,

脳全体に容易にアクセスできるのです

so it's actually this really clever way

これは実に巧みに出来ていて

to repurpose one set of vessels, the blood vessels,

脳内にある血管を機能変換させ

to take over and replace the function

リンパ管の様な機能にし

of a second set of vessels, the lymphatic vessels,

それがリンパ系代わりの 役割を果たしているので

to make it so you don't need them.

脳機能にはリンパ系は必要ないのです

And what's amazing is that no other organ

驚く事は 他のどの器官も

takes quite this approach

この様な方法では

to clearing away the waste from between its cells.

老廃物は排除されていなく

This is a solution that is entirely unique to the brain.

これは完全に脳特有の処理法だ ということです

But our most surprising finding

最も驚く発見は

was that all of this,

お話しした全ては

everything I just told you about,

お話しした全ては

with all this fluid rushing through the brain,

脳を流れるこの液で

it's only happening in the sleeping brain.

脳が眠っている時にだけ 起きているという事です

Here, the video on the left

左のビデオを見て下さい

shows how much of the CSF is moving

どれ程 CSFが

through the brain of a living mouse while it's awake.

目覚めているマウスの脳内で 動いているかが分かります

It's almost nothing.

殆ど動いていません

Yet in the same animal,

この同じ動物が

if we wait just a little while until it's gone to sleep,

眠ってしまうまで待つと

what we see is that the CSF

CSFが

is rushing through the brain,

脳内を駆け巡るのが見えます

and we discovered that at the same time

同時に分かった事は

when the brain goes to sleep,

脳が眠ると

the brain cells themselves seem to shrink,

脳細胞が縮み

opening up spaces in between them,

脳細胞間の隙間が広がり

allowing fluid to rush through

CSFが流れ易くなり

and allowing waste to be cleared out.

老廃物を排出させます

So it seems that Galen may actually have been

それでガレノスの説は

sort of on the right track when he wrote about

全く的外れでは なかった様です

fluid rushing through the brain

彼の言うように脳内を 液が駆け巡るのは

when sleep came on.

眠っている間なのですから

Our own research, now it's 2,000 years later,

それから２千年後の今 我々の研究では

suggests that what's happening is that

脳が起きている

when the brain is awake

脳が起きている

and is at its most busy,

最も活発な時は

it puts off clearing away the waste

細胞間からの老廃物排除を 後回しにし

from the spaces between its cells until later,

細胞間からの老廃物排除を 後回しにし

and then, when it goes to sleep

睡眠中には

and doesn't have to be as busy,

脳の働きは静まり

it shifts into a kind of cleaning mode

浄化体制に入り

to clear away the waste

脳細胞間のスペースから

from the spaces between its cells,

脳細胞間のスペースから

the waste that's accumulated throughout the day.

その日に蓄積された 老廃物を排除します

So it's actually a little bit like how you or I,

我々がする事と ちょっと似てますね

we put off our household chores during the work week

週日 仕事で忙しく 家事を後回しにします

when we don't have time to get to it,

時間がないので

and then we play catch up on all the cleaning that we have to do

今までの掃除をまとめて全部

when the weekend rolls around.

週末が来たらやる というようなものです

Now, I've just talked a lot about waste clearance,

老廃物排除について 随分話してきましたが

but I haven't been very specific

あまり具体的ではなかった事は

about the kinds of waste

どんな老廃物を

that the brain needs to be clearing

睡眠中に排除して

during sleep in order to stay healthy.

健康でいられるのか ということです

The waste product that these recent studies

最近の研究で一番の焦点—

focused most on is amyloid-beta,

老廃物アミロイドベーターは

which is a protein that's made in the brain all the time.

常に脳で作られているタンパク質です

My brain's making amyloid-beta right now,

今 私の脳も作っています

and so is yours.

あなたの脳もそうですが

But in patients with Alzheimer's disease,

アルツハイマー病患者の脳では

amyloid-beta builds up and aggregates

アミロイドベーターが 脳細胞間に蓄積します

in the spaces between the brain's cells,

アミロイドベーターが 脳細胞間に蓄積します

instead of being cleared away like it's supposed to be,

排除されるべきなのですが

and it's this buildup of amyloid-beta

アミロイドベーターの蓄積は

that's thought to be one of the key steps

恐ろしい病気の鍵となる１段階だ と思われています

in the development of that terrible disease.

恐ろしい病気の鍵となる１段階だ と思われています

So we measured how fast amyloid-beta is cleared

それでアミロイドベーター 除去速度を

from the brain when it's awake

目覚めている時と

versus when it's asleep,

眠っている時の脳と比べて測り

and we found that indeed,

分かった事は

the clearance of amyloid-beta

アミロイドベーターの排除は

is much more rapid from the sleeping brain.

睡眠中の脳からの方がずっと速い という事です

So if sleep, then,

では睡眠が

is part of the brain's solution

脳の老廃物排除の

to the problem of waste clearance,

問題解決の１つだとしたなら

then this may dramatically change how we think

これは今までの

about the relationship between sleep,

睡眠とアミロイドベーターと

amyloid-beta, and Alzheimer's disease.

アルツハイマー病との関係についての 考えを大きく変えるかもしれません

A series of recent clinical studies

最近の一連の臨床試験は

suggest that among patients

アルツハイマー病を 発症していない患者の

who haven't yet developed Alzheimer's disease,

アルツハイマー病を 発症していない患者の

worsening sleep quality and sleep duration

睡眠の質と時間の劣化と

are associated with a greater amount

大量のアミロイドベーター蓄積量が

of amyloid-beta building up in the brain,

関係している事を示しています

and while it's important to point out

しかし指摘すべき事があります

that these studies don't prove

これらの研究では

that lack of sleep or poor sleep

睡眠の量と質の劣化が

cause Alzheimer's disease,

アルツハイマー病の要因だとは 検証されていません

they do suggest that the failure of the brain

確かな事は 脳の浄化作業—

to keep its house clean

確かな事は 脳の浄化作業—

by clearing away waste like amyloid-beta

アミロイドベーターの様な老廃物排除が うまく行かないと

may contribute to the development

アルツハイマー病の様な症状が

of conditions like Alzheimer's.

起き出すようだ ということです

So what this new research tells us, then,

この新しい研究で分かった事は

is that the one thing that all of you

あなた方が睡眠に関して

already knew about sleep,

既に知っている事の１つ—

that even Galen understood about sleep,

ガレノスでさえ理解していた

that it refreshes and clears the mind,

「睡眠は脳を回復し浄化する」

may actually be a big part

これが睡眠に関する全て

of what sleep is all about.

といっていい程 重要な部分だろう という事です

See, you and I, we go to sleep

私もあなた達も眠りますね

every single night,

毎晩

but our brains, they never rest.

でも脳は休んではいません

While our body is still

体は動かなくても

and our mind is off walking in dreams somewhere,

どこか夢の中を歩いている我々の脳—

the elegant machinery of the brain

優雅なマシンは

is quietly hard at work

静かに働いています

cleaning and maintaining

浄化作業をし

this unimaginably complex machine.

この想像を絶する 複雑なマシンを維持しています

Like our housework,

家事の様に

it's a dirty and a thankless job,

汚い感謝されない仕事ですが

but it's also important.

重要です

In your house, if you stop cleaning your kitchen

あなたの家で台所を片付けなかったら

for a month,

それも一ヶ月間

your home will become completely unlivable

全く住めない状態に

very quickly.

瞬く間になりますね

But in the brain, the consequences

でも脳内で清掃を 怠ったその結果は

of falling behind may be much greater

でも脳内で清掃を 怠ったその結果は

than the embarrassment of dirty countertops,

恥ずかしい汚い台所カウンター どころではありません

because when it comes to cleaning the brain,

なぜなら脳の浄化作業は

it is the very health and function

脳と体の健康と機能を

of the mind and the body that's at stake,

大きく左右するからです

which is why understanding these

だからこそ

very basic housekeeping functions of the brain today

脳の一番基礎的な浄化機能を 理解する事が

may be critical for preventing and treating

これからの脳疾患を 予防し治療するには

diseases of the mind tomorrow.

不可欠な事かもしれないのです

Thank you.

ありがとうございました

(Applause)

(拍手)