時差ボケでお悩みですか？体内時計のリズムを整える方法を検討してみてはいかがでしょうか？

2021年12月20日午前8時

マスタークロックを操作することで、宇宙飛行士、パイロット、シフト勤務者、さらには休暇旅行者にも役立つ可能性があります。解決策は想像以上にシンプルです。

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パンデミックの間、多くの人が自分のタイムゾーンどころか、近所からほとんど出ることさえありませんでした。しかし、ワクチンは入手可能になり、閉塞感は蔓延し、ホリデーシーズンの旅行シーズンが到来しました。そして、必然的に時差ボケも発生します。

人間の体内時計は、科学的には概日時計として知られており、強力な力を持っています。臓器や組織の機能を同期させ、認知機能、消化、睡眠、さらには喘息にも影響を与えます。概日時計を新しいタイムゾーンやスケジュールに合わせるのは、腕時計をリセットするほど簡単ではありませんが、それを操作する方法に関する最新の研究は、義理の両親の家へ旅行する場合でも、火星へ旅行する場合でも、誰にとっても役立つ可能性があります。

「時計の分子レベルの力を理解した今、時計の力を良いことに活用できる可能性が大いに高まっています」と、カリフォルニア大学サンタクルーズ校で概日リズムを研究する生化学教授、キャリー・パーチ氏は語る。彼女は、時計について理解が深まるほど、時計を敵ではなく味方にすることができるため、私たちの自由は増すと述べている。

体全体の細胞は、代謝やその他の細胞機能を調節する独自の概日時計を持っています。これらの時計は、特定の臓器内の他の細胞間、さらには臓器間の調整を行いますが、その仕組みは科学者たちがまだ解明を試みているところです。これらの個々の時計はすべて、脳の視交叉上核によって制御・同期されています。視床下部にある「ペースメーカー」のような部位である視交叉上核は、外部刺激、特に光と暗闇に非常に敏感です。光は目覚めて注意を払う時間であることを知らせ、暗闇はゆっくりと眠る時間を意味します。

これらの信号は睡眠サイクルと密接に結びついている一方で、様々な生物学的機能にも下流で影響を与えます。「概日リズムのペースメーカーはオーケストラの指揮者のようなものだと考えています」と、NASAエイムズ研究センター疲労対策研究所を率いるエリン・フリン＝エバンズ氏は言います。「概日リズムのペースメーカーは、生物学的機能のコンサート全体をコントロールしています。肝臓、腸、生殖ホルモンにも概日リズムの時計が存在します。視交叉上核にあるマスターペースメーカーは、いわばそれら全ての生物学的機能のタイミングを同期させているのです。」

しかし、体内時計は人間の行動に常に追いつくわけではありません。旅行者がタイムゾーンを急速に移動すると、体内時計は外界との同期がずれてしまいます。これは多くの人が時差ぼけとして知っている症状です。このずれは、疲労感や眠気、不眠症、さらには消化器系の不調など、様々な症状を引き起こす可能性があります。

ほとんどの人にとって、時差ぼけは比較的稀な出来事で、単に不便なだけです。しかし、パイロットや客室乗務員のように、日々こうした変化に耐える労働者にとって、時差ぼけは長期的な健康に影響を与える可能性があります。比較的短い移動でさえ、認知機能に影響を与えます。ノースウェスタン大学の研究者が2017年に発表したある研究では、プロ野球選手は試合のためにわずか2～3つのタイムゾーンを移動しただけで、パフォーマンスが低下したことがわかりました。看護師のようなシフト勤務者や、長距離トラック運転手のように不規則な勤務時間で夜も眠れないようなスケジュールで働く人々にも、同じ問題が存在します。

「活動のタイミングを決定する体内時計と体外時計のずれが持続すると、大きな損失が生じることはわかっています」とフリン・エバンス氏は言う。

概日リズムは体のあらゆる組織と結びついているため、あらゆる疾患に関与しています。研究によると、体内時計が乱れると、がん細胞の増殖が加速することが示されています。体内時計が常に行動とずれていると、乳がんや前立腺がんのリスクが高まる可能性があります。

他の研究では、体内時計が免疫システムを促進し、体が病原体に遭遇する時期を予測し、反応を調整することが示唆されています。そのため、体内時計が慢性的にずれていると、感染症にかかりやすくなり、低レベルの炎症が持続する可能性があると示唆されています。また、心血管疾患や2型糖尿病のリスク上昇との関連も指摘されています。

時差ボケは、低軌道上で90分ごとに地球を一周する宇宙飛行士にとっても問題です。フリン＝エバンス氏によると、体はそのような短い日照時間に適応できないため、NASAはすべての宇宙船の窓にシェードを設置するなどの対策を講じざるを得ませんでした。「単純なことのように思えますが、事前に計画を立てておかないと、宇宙に到着した時に十分な保護が得られない可能性があります」と彼女は言います。

将来、宇宙飛行士がさらに遠くの宇宙へ旅するようになるにつれ、概日時計の問題はより複雑になる可能性があります。例えば、NASAが火星探査に人を送り始めるような場合です。火星では1日の時間が地球の1日よりも39分長くなっています。つまり、宇宙飛行士はより長く起きていなければならないということです。「時差ぼけのようなものを想像してみてください」とフリン＝エバンズ氏は言います。「睡眠時間がどんどん遅くなり、ほんの数日後には、地球の昼間に多くの睡眠をとり、地球の夜に多くの睡眠をとるようになるでしょう。」

フェニックス着陸船やパーサヴィアランス探査車といった無人火星ミッションに携わるNASAの地球上のチームは、既に睡眠サイクルを火星時間に適応させている。フリン＝エバンス氏とフェニックスチームを研究する同僚らが2012年にSleep誌に発表した研究では、ほとんどの人がより長い昼間に適応できることがわかった。しかし、地球上の人々を研究するだけでは解決できない未解決の疑問がまだ多く残っていると彼女は指摘する。例えば、青色光は概日リズムにとって重要な起床信号だが、火星ではそれが不足している可能性がある。火星の塵や薄い大気が、人間が受ける光のスペクトルに影響を与えている可能性があるからだ。

地球に生きる人々のために、科学者たちは体内時計を操作できる可能性のある薬剤の研究を進めてきました。昨年、中国の国立生物科学研究所とテキサス大学サウスウェスタン校の研究者たちは、キノコに含まれる化学物質がヒトとマウスの細胞の体内時計をリセットできることを発見しました。マウスとゼブラフィッシュの幼生で試験されたロングデイシンは、ある概日リズムタンパク質の分解を防ぎ、動物の体内時計を通常の周期よりも長くしました。柑橘類の皮に含まれるノビレチンは、ヒトとラットの細胞において概日リズムの高低を増幅させることから、代謝、心血管機能、免疫反応といった下流のプロセスの同期に役立つ可能性が示唆されています。

しかし、これらの化学物質はまだ人体で試験されていません。「ヒトへの効果を評価するために、厳密な臨床試験のような研究を実施することは、本当に大きな一歩です」と、テキサス大学ヒューストン校健康科学センターの研究室でノビレチンの概日リズムへの影響を2017年に初めて報告したジェイク・チェン氏は言います。チェン氏をはじめとする研究室は、ノビレチンが睡眠障害の治療や、神経変性疾患や糖尿病といった概日リズムに関連する問題の軽減に役立つかどうかに関心を寄せています。

チェン氏によると、科学者がヒトを対象とした実験を始める前に、これらの化合物が安全であることを示すために、すべての前臨床試験を徹底的に実施するには時間がかかるという。また、体内時計をいじくり回すことによる波及効果は広範囲に及ぶ可能性があるため、薬剤がどのような合併症を引き起こすかを把握するのは困難だ。「概日リズムは非常に複雑で、タンパク質をある方法で操作しても、全体的な概日リズムへの最終的な結果は多少予測不可能です」と彼は言う。これまでの研究のほとんどは、これらの化合物が細胞内の特定のタンパク質にどのような影響を与えるかに焦点を当ててきた。しかし、このアプローチでは、例えばそのタンパク質を変化させることが、別の臓器におけるホルモン産生にどのような影響を与えるかは示されていない。

今のところ、チェン氏は時差ボケを克服しようとしている人には、行動療法に頼ることを推奨している。「以前の場所の特徴を引きずる体内時計のリズムを最小限に抑え、目的地に完全に合わせるようにしてください」と彼は言う。つまり、現地の日中は起きているということだ。昼寝や深夜の冒険は避ける。チェン氏はまた、短時間の食事と12時間以上の断食を繰り返す時間制限食が、より一般的な概日リズムに良い影響を与えることを示す研究結果にも期待を寄せている。

「最高のアドバイスのおかしな点は、かなり退屈なことです」とエリン・フリン＝エバンスは言います。寝る準備をするときは、画面を消して部屋を暗くしましょう。そして朝は、体が目覚めて集中力を保つために、たっぷりと日光を浴びるようにしましょう。自分のシステムをハッキングするのは、照明を調整するのと同じくらい簡単な場合もあります。

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