Glycative Stress Research
Online edition : ISSN 2188-3610
Print edition : ISSN 2188-3602
Received : November 27, 2019
Accepted : April 5, 2020
Published online : June 30, 2020
doi:10.24659/gsr.7. 2_123

Original article

Effect of the newly developed articulatory panels (Aural Sonic):
A pilot clinical trial.
Manabu Fukushima 1), Shiori Uenaka 2), Masayuki Yagi 2), Wakako Takabe 2), Yoshikazu Yonei 2)1) Department of Media Technologies, School of Engineering, Nippon Bunri University, Oita, Japan2) Anti-Aging Medical Research Center and Glycative Stress Research Center, Faculty of Life and Medical Sciences,
Doshisha University, Kyoto, Japan

Glycative Stress Research 2020; 7 (2): 123-131(c) Society for Glycative Stress Research（原著論文：日本語翻訳版）

新規調音材（Aural Sonic）の睡眠の質への影響：臨床試験
福島 学 1)、 上中詩央里 2)、八木雅之 2)、高部稚子 2)、米井嘉一 2)1) 日本文理大学情報メディア学科
2) 同志社大学生命医科学部アンチエイジングリサーチセンター・糖化ストレス研究センター

抄録［目的］調音パネル（Aural Sonic R ）は不快な音を吸収し快適な音を残す特性を有することからストレス緩和や
レラクセーション効果が期待されている。本研究では調音パネル（試験品）の寝室の設置が睡眠の質に及ぼす影響についてメラトニン代謝産物 6-sulfatoxy-melatonin（SaMT）を指標として検証した。

［方法］第 1 回目は男子学生 10 名（26.4 ± 8.7 歳）を対象に無対照 オープンパイロット試験として、自宅寝室に試験品を設置した。第 2 回目は男女学生 6 名（ 27.3 ± 11.6 歳）を対象に対照交代比較試験として、睡眠環境を一定にした合宿施設にて睡眠環境計測装置により照度、温度を監視しながら SaMT 計測を行い、対照品パネルと比較した。

［結果］第 1 回目試験では夜間膀胱内蓄尿中 SaMT 生成量が試験品使用時の方が −13.4 % 少なかった（ p = 0.046 ）。
照度条件の差の影響と判断した。第 2 回試験では照度・温度が一定条件であることが確認され、2 4 時間蓄尿中
SaMT 濃度は対照品使用時（24.7 ± 2.3 ng/mL）に比べ試験品使用時（38.2 ± 5.6 ng/mL）の方が有意に高かった（+ 54.7%、p = 0.028）。

連絡先： 教授 福島 学
日本文理大学情報メディア学科〒870-0397 大分県大分市一木 1727
TEL：097- 524 -2748 FAX：097- 592- 0911 e-mail：fukushima@nbu.ac.jp
共著者：上中詩央里 ctud2025@mail4.doshisha.ac.jp;
八木雅之 myagi@mail.doshsisha.ac.jp; 高部稚子 wtakabe@mail.doshsisha.ac.jp;
米井嘉一 yyonei@mail.doshsisha.ac.jp（ 1 ）Glycative Stress Research 2020; 7 (2): 123 -131
本論文を引用する際はこちらを引用してください。
(c) Society for Glycative Stress ResearchGlycative Stress Research［結語］調音パネルの寝室への設置により不快音の減少による睡眠環境が改善し、メラトニン分泌量が増え、睡眠の質が向上する可能性が示唆された。メラトニン分泌は睡眠環境に影響を受けるため、室温・照度といった条件を一定にして評価する必要がある。

KEY WORDS : 調音材、睡眠の質、メラトニン、6-sulfatoxy-melatonin（SaMT ）はじめに

体組成（体重、体脂肪率）、夜間膀胱内蓄尿（早朝第一尿）睡眠の質の低下は加齢に伴う変化の一つである。さらに検体におけるメラトニン代謝産物 6-sulfatoxy-melatonin

日本人は大人から小児に至るまで慢性的な睡眠不足の傾向（SaMT）22) とクレアチニン（Cr e ）とし、LSI メディエンス

小児期、思春期にも多くみられ、様々な生活習慣病や精神尿量、膀胱内蓄尿時間（前日の最終排尿時間から翌日第 1がある1-3)。睡眠不足による不定愁訴は中高年のみならず、的健康と関連する

4-8)。睡眠の質を高く保つことは予防医学の観点から非常に重要である。
睡眠と糖代謝には双方向性の関連が存在する。糖化ス

トレスが強い代表疾患である糖尿病患者では約 40 % がな
んらかの睡眠障害を伴う

9, 10)。睡眠の質の低下を伴う代表的疾患である睡眠時無呼吸症候群（sleep apnea syndrome:SAS）では、肥満 11-13) や糖尿病 14-16) を高頻度に合併する。

（東京都千代田区）にて測定した。早朝第 1 尿については尿までの時間）を記録した。Sleep Cycle R 表記のパラメー
ター（快眠度・睡眠時間）の比較も行った。Sleep Cycle R（Sleep Cycle AB, Gothenburg, Sweden）は 3 次元加速度セ
ンサ内臓スマートホンにダウンロードして使用した。脱落例は無く、全例を解析対象とした。

2. 照度管理有り対照交代比較試験（合宿施設にて計測）

糖化ストレスを軽減するためには、糖代謝異常と睡眠障害それぞれの予防と治療を並行して考慮する必要がある。

睡眠中の照度がメラトニン分泌に影響しないように、消睡眠の質を高く保つためには快適な環境が重要である。

灯後の寝室の照度が一定の条件になるよう設定し、対照パ

温度、湿度、照度のほか、個々の状態に合った適度な運動

ネルと試験パネルを用いて実験を行った。自作の睡眠環境

負荷 17) や寝具の使用 18-20) が望ましい。また、睡眠を妨げる因子の一つに騒音が挙げられる。騒音は睡眠の質を低下させるが、全く無音の環境では、心臓の鼓動が気になって入眠に支障をきたす場合がある。快適な睡眠をもたらす心

地よい音が存在すると予想されるが、どのような音なのか、
波長、音圧、波長のゆらぎについては不明な点が多い。また近年では風力発電やエコキュートなどから発生する低周波騒音も問題となっており、その対策が課題となっている。
今回は、不快の音を吸収し快適の音を反射する音響特性を有する調音パネル（Aural Sonic TM：東京鋼鐵工業株式会社、
東京都北区）21) を用いて、睡眠の質の及ぼす影響について検証した。

計測装置を用いて睡眠環境（温度、照度、床振動）の経時計測を行った。
対照パネルとして、外見が試験パネルと類似し、調音機能を有さないパネルを用いた。試験対象者は、男性 5 名、

女性 1 名、27.3 ± 11.6 歳、身長 170. 5 ± 8.1 cm、体重 61.7

± 11. 5 kg、BMI 21.1 ± 2.9 kg/m 2 ）であった。2017 年 9月に大学内宿泊施設にて 3 泊 4 日の合宿を行い、実験を施行した（ Fig. 1）。検査項目のうち SaMT は早朝第一尿検体および 24 時間蓄尿検体を用いて測定し、他は「 1. 無対照

オープンパイロット試験」と同項目とした。脱落例は無く、全例を解析対象とした。

睡眠環境計測装置
装置の構成を Fig. 2 に示す。本装置は本体に温度センサ、照度センサ、加速度センサを接続し、情報を WiFi 経由で方法

遠隔モニタに伝達し、USB メモリ（遠隔モニタに接続）に

1. 無対照オープンパ イロット試験
試験対象者は日本文理大学の健常男子学生 10 名とし、就寝時に試験パネル（AURAL SONIC ）21) の自宅での使用による睡眠への影響を検証した。試験用パネルは東京鋼鐵

記録した。睡眠環境を妨げないようにするために、myRIOにセンサを取り付け、木製ケースに収め（Fig. 3）、枕元に設置し、遠隔モニタは別室に配置した。

工 業 ㈱より提供を受けた。 被験者背景は年齢 26.4 ± 8.7

倫理的配慮（body mass index : BMI ）22.2 ± 2.7 kg/m2 であった。試して施行された。参加学生は自由意志で本科目を選択し、を設定し、試験品使用した時と非使用時の睡眠の影響につ技実習に加わった。侵襲的検査は行われなかった。参加者

いて、次の項目を比較した。検査項目は背景調査票、血圧、は研究倫理に関する学習を行った。

歳、身長 169. 3 ± 6.9 cm 、体重 63.8 ± 10.2 kg 、体格指数
験期間（ 2017 年 1 月～ 2017 年 3 月）のうち 2 回の検査日

本研究は大学の教育プログラムの一環である演習講義と睡眠環境計測装置の組み立て実習に参加し、環境測定の実

（ 2 ）

12
12

新規調音材と睡眠の質

Fig. 1.

Fig. 1. Test schedule: Second test

Fig. 1.

Fig. 2.

Fig. 2. The configuration of the sleep environment monitering device

Fig. 2.

Fig. 3. A picture of the sleep environment monitering device
Fig. 3.

（ 3 ）13

Glycative Stress Research

統計解析

統計解析には n = 10 以上の時には対応のある t 検定を、

n = 10 未満の時には Wilcoxon の符号付順位検定（ IBM
SPSS Statics25, IBM Japan, 東京都港区）による比較解析を行った。

パネル使用時及び非使用時のメラトニン代謝物 SaMT

濃度 Cre 補正値（ng/mg Cre）、SaMT 生成速度（尿中メラ

トニン (ng/mL) × 早朝尿量 (mL) / 蓄尿時間 (h) ）および睡眠時間の測定結果を Fig. 4 に示した。SaMT 生成量はパネル無し 2199 ± 150 ng/h、パネル有り 1905 ± 172 ng/h で試験品パネル有りの方が有意に低かった（ −13.4 %、p = 0.046 ）SaMT 濃 度、 睡 眠 時 間 に つ い て は 有 意 差 は 認 め ら れ な
かった。

Fig. 6, 7 に示す。温度推移がすべての寝室でほぼ同様であった。寝室の照度については消灯中は 2 ルクス未満に保たれていた。第 2 日目、第 3 日目の睡眠環境も概ね同様であった。
対照パネルまたは試験パネル使用時の 2 4 時間蓄尿検体
を 用 い て、SaMT 濃 度 Cre 補 正 値、24 時 間 蓄 尿 検 体 中
SaMT 濃 度 SaMT 生 成 速 度（ 早 朝 第 1 尿 中 SaMT ( ng/mL) × 早朝尿量 (mL) / 蓄尿時間 (h) および睡眠時間の測
定 結 果 を Fig. 8 に 示 し た。24 時 間 蓄 尿 中 SaMT 濃 度 は対照パネル使用時 24.7 ± 2. 3 ng/mL、試験パネル使用時
38.2 ± 5.6 ng/mL で、試験パネル使用時で有意に高かった（+ 54.7% 、p = 0.028）。Sleep CycleR 表記のパラメーター（快眠度・睡眠時間（分））について有意な差は認められな35かった（Fig. 9）。

30
35
25
30
35
20
25
30
15
20
25
10
15
20
5
10
15
0
5
10
0
5
2,500
0
2,000
2,500

a)
Pleasant
sleep
index
Pleasant
sleep
index

70

P = 0.046
P = 0.046
P = 0.046

1,500
2,000
2,500
1,000
1,500
2,000
500
1,000
1,500
5000
1,000

400
300
0
400
300
200
300
200
100
200
100
0
100
0
0

60
70
50
60
40
50
30
40
20
30
10
20
0
10
4000

b)

400
0
500

Sleep
duration
Sleep
duration(min)(min)Sleepdurationdischarged
Sa-MT
Cre-corrected
Sa-MT
Sleep
duration
UrineUrine
discharged
Sa-MT
Cre-corrected
Sa-MT
Sleep
duration
Urine
discharged
Sa-MT
Cre-corrected
Sa-MT(ng/h)(ng/mgCre) Cre)(min)(min)(min)(ng/h)(ng/mgCre)(ng/h)(ng/mgc)

かった。

各被験者の“ Sleep Cycle R ”画像、温度・照度計測値を

1. 無対照オープンパイロット試 験（自宅にて計測）b)

快眠度、睡眠時間にパネルの有無による差は認められな

2. 照度管理有り対照交代比較試験（合宿施設にて計測）

結果

a)

Sleep Cycle R 表記のパラメーター（快眠度・睡眠時間（分））についてもパネル使用の有無による比較を行った（Fig. 5）。

400
300
300
200
200
100

Panel (- )Panel (+)

100
0Panel (- )Panel (+)

0Panel (- )Panel (+)

Fig. 4. Urine SaMT: First testa) Urine SaMT consentration corrected by Cre. b) Urine discharged
SaMT. c) Sleep duration. Results are expresses as mean ± SEM, n = 10,
paired t test. SaMT, 6-sulfatoxymelatonin, one of melatonin metabolites;
Cre, creatinine; SEM, standard error mean.

Panel (- )Panel (+)

Panel (- )Panel (+)

Fig. 5. “ Pleasant sleep index ” and “ Sleep duration ”
by “ Sleep CycleR ” : First testa) “ Pleasant sleep index”. b) “Sleep duration”. Parameters are analyzed
by “ Sleep Cycle R ”. Results are expresses as mean ± SEM, n = 8. Twocases excluded due to the unclear image data from Sleep CycleR . SEM,
standard error mean.

（ 4 ）新規調音材と睡眠の質

1616Fig. 6. The sleep environment data in the 2nd day monitering with control panels: Second testa) “Sleep CycleR ” image graph. b) Temperature. c) Luminosity. Temperature and luminosity measured by theFig. 6.

sleep environment monitering device.

Fig. 6.

Fig. 7. Fig. 7. The sleep environment data in the 3rd day monitering with test panels: Second testa) “Sleep CycleR ” image graph. b) Temperature. c) Luminosity. Temperature and luminosity measured by theFig. 7.

sleep environment monitering device.

（ 5 ）

5050
5050
4040
4040
3030
3030
2020
2020
1010
1010
00
00

c)

Urine
discharged
Sa-MT
Urine
discharged
Sa-MT
Urine
discharged
Urinedischarged
Sa-MT(ng/h) Sa-MT(ng/h)(ng/h)(ng/h)

2525
2525
2020
2020
1515
1515
1010
1010
55
55
00
00

P P= =0.028
0.028
0.028
P P= =0.028

d)

Sleep
duration
Sleep
duration
Sleep
duration
Sleep
duration
(min)
(min)
(min)
(min)

b)

Cre-corrected
Sa-MT
Cre-corrected
Sa-MT
Cre-corrected
Sa-MT
Cre-corrected
Sa-MT(ng/mgCre)(ng/mgCre)(ng/mgCre)(ng/mg
Cre)

a)

Sa-MT
Sa-MT
in in
24-hour
24-hour
urine
urine
Sa-MT
in
24-hour
urine
Sa-MT
in
24-hoururine(ng/mL)(ng/mL)(ng/mL)(ng/mL)

Glycative Stress ResearchControl
Controlpanel
panel
Controlpanel
panel
Control

Test
Testpanel
panel
Testpanel
panel
Test

4,000
4,000
4,000
4,000
3,000
3,000
3,000
3,000
2,000
2,000
2,000
2,000
1,000
1,000
1,000
1,000
00
00
500
500
500
500
400
400
400
400
300
300
300
300
200
200
200
200
100
100
100
100
00
00

Control
Controlpanel
panel
Controlpanel
panel
Control

Test
Testpanel
panel
Testpanel
panel
Test

Fig. 8. Urine SaMT: Second testa) Urine SaMT consentration corrected by Cre. b) SaMT concentration in 24 -hour urine. c) Urine discharged SaMT. d) Sleep duration. Results
are expresses as mean ± SEM, n = 6, Wilcoxon signed-rank test. SaMT, 6 - sulfatoxymelatonin, one of melatonin metabolites; Cre, creatinine;
SEM, standard error mean.

Pleasant
Pleasant
sleep
sleep
index
index

a)

Sleep
Sleep
duration
duration
(min)
(min)

b)

考察

80
80
70

本研究では試験品である調音パネルを用いた環境が睡眠

70
60
60
50

に質に及ぼす影響について、学生を被験者として、メラト
ニン代謝産物を指標として検証を試みた。調音パネルは人

50
40
40
30

間にとって不快な音を吸収し、快適な音の残すことにより、脳波検査にて α 波を増やし、ストレス緩和・リラックス効

30
20
20
10

果が期待されている住宅や事務所用パネルである21)。睡眠の質の評価方法についてはいくつかの方法があるが、今回

10
0
0
500
500

は蓄尿中メラトニン代謝産物 SaMT を指標とした。睡眠の質は室温や照度などの影響を受けやすく、特に明環境はメ
ラトニン分泌を抑制することから、睡眠環境計測装置を自

400
400

作して実験に供した。

第 1 回目の「無対照オープンパイロット試験」では夜間

300
300

膀胱内蓄尿中 SaMT を測定したが、調音パネル使用時の方

200
200

が Sa MT 生成速度は低い（−13.4 %）という予想とは異なった結果が得られた。先行研究では、睡眠中の室温変化に

100
100
0
0

より尿中 SaMT 排泄量が異なることが報告されている 23)。
Control panel
Control panel

メラトニン分泌量には照度が強く影響し、明るい条件ではTest panel
Test panel

メラトニン分泌が抑制される 24)。第 1 回目試験では測定はそれぞれの自宅寝室で行われたことから、照度、温度、寝Fig. 9. “ Pleasant sleep index ” and “ Sleep duration ” by“ Sleep CycleR ”: Second test

具などの睡眠環境が被験者ごとに異なることが原因である

a) “Pleasant sleep index”. b) “Sleep duration”. Parameters are analyzed

by “ Sleep Cycle R ”. Results are expresses as mean ± SEM, n = 6. SEM,
standard error mean.

と推測した。

第 2 回目の「対照交代比較試験」では合宿形式で行い、被験者の睡眠環境（照度、温度、寝具）を一定に揃えた条件（ 6 ）新規調音材と睡眠の質

で SaMT 測定を行った。照度、温度については持続監視

今回の 2 回の試験では、試験品パネルの使用の有無のよるていること、消灯時には照度が 2 ルクス未満に保たれていには SaMT の方がより鋭敏である可能性がある。

装置を製作し、実験に供し、照度・湿度がほぼ同条件に揃っることを確認した。この条件で行われた試験では、24 時間

差異は「快眠度」指標には現れなかった。睡眠の質の評価

蓄尿検体中 SaMT が試験パネルの使用により 50% 以上増想定される機序について加することが示された。これらの結果は、調音パネルの使試験品である調音パネルの使用がメラトニン分泌を増加

用により、メラトニン分泌が増加した可能性を示唆する所させた機序については、以下のように推測している。調音見である。

パネルは不快な音を吸収し、快適な音を残す作用があることから、脳に対する不快な音ストレスが軽減し、睡眠環境

SaMT について

SaMT については、尿中 SaMT 排泄量の多寡はメラト

ニン分泌量を反映する 22, 23)。 SaMT は糖尿病 25) や成長ホル

モン分泌不全 26) の患者、夜間勤務の多い労働者 27) では低
下することが知られている。

SaMT を指標としたメラトニン分泌や睡眠の質の評価は国内ではまだ広くは行われていない。本邦での報告では、
女性看護師 6 名（平均年齢 29.7 歳）の尿中 SaMT 生成
量は日勤勤務時には 660 ng/h（07:00 – 23:00）、2580 ng/h

（23:00 – 07:00）、夜勤勤務時は 64 0 ng/h（07:00 – 23:00 )、1420 ng/h（23:00 – 07:00）であった 28)。括弧内は蓄尿の開始から終了までの時刻を示す。夜勤勤務時には尿中 SaMT
生成量が約 45 % 減少していた。夜勤時においても深夜か
ら朝にかけての SaMT 生成量が多いことから、メラトニン分泌が睡眠という生活習慣よりも、体内時計に従って分泌していることがわかる。

は改善したと考えられる。これまで快適な寝具の使用より睡眠環境が改善し、その結果、成長 ホルモン／ IGF-I の分泌増加 18)、血清コルチゾルの低下 19)、デヒドロエピアン

ド ロステロン（ DHEA）生成が増加すること 19) を報告してきた。

メラトニン合成経路については以下の経路が想定されている 24)。網膜によって受容された光情報は、主として網膜－視床下部路を介して、概日時計の存在部位である視交

叉上核（suprachiasmatic nucleus: SCN）に伝えられ、概日時計の位相を外界の光周期（ 24 時間周期）に同調させる。SCN に生じた時刻情報は、神経を介して上顎神経節を経て、松果体に伝えられる。この経路は上顎神経節の神経活動が光刺激によって抑制されるため、実際に活動するのは光刺激のない夜間のみとなる。上顎神経節由来の神経末端からノルアドレナリンが分泌され、主に β 受容体を介して松果体細胞を刺激、セカンドメッセンジャーである

中 SaMT 生成量が多い傾向が見られた 17)。

cAMP 合成が促進され、メラトニン合成の律速酵素であるアリルアルキルアミン N- アセチルトランスフェラーゼ（arylalkylamine N-acetyltransferase activity: AANAT）が活性化される。昼間は AANAT がほとんど活性化されず、における夜間膀胱内畜尿中 SaMT 生成量は、身体活動量という日内変動を示す。

自立した生活を送る高齢者を対象に尿中 SaMT 生成量を測定した試験では、身体活動量が多いほど血清コルチゾ

ルが低く、インスリン様成長因子 - I（ IGF-I ）が高く、尿高齢者 23 名（男性 10 名、女性 13 名、年齢 78.7 ± 6.1 歳）により 3 分位群に分けると、高活動量群 1081.7 ± 258.5

松果体および血中メラトニン濃度は夜間に高く昼間に低い
一方コルチゾルの血中濃度は概日リズムに規定され、朝ng/hr 、中活動量群 841.0 ± 294. 5 ng/hr 、低活動量群 724.2± 205.2 ng/hr であった（群間有意差なし）17)。また同論文における単位が pg / hr となっていたが、ng / hr の誤りである。本試験での学生 6 名（男性 5 名、女性 1 名、27. 3 ±11.6 歳）における値 2487.0 ± 193.2 ng/ hr と比べて、高齢が最高で、午前から昼過ぎまで高値を示し、午後より徐々

被験者 12 名（男性：4 名、女性：8 名、51.9 ± 7.2 歳）

昇する29)。睡眠はコルチゾル分泌に対し抑制的に作用してに低下し、習慣的入眠時刻の前後で低値を示す 29)。心身ス
トレスが過剰になるとコルチゾル濃度が上昇するため、寝つきが悪くなるといった入眠障害が生じる。
概日リズムに従えば、入眠中のコルチゾル濃度は比較的者では値が低いことがわかる。

低く保たれ、習慣的起床時刻の 2 〜 3 時間前から急速に上における尿中 SaMT 濃度（Cre 補正値）は 11.13 ± 3.72

おり 30)、睡眠の中断（断眠）や不眠症患者ではコルチゾル

ng/mg Cre であった 20)。本試験での学生 6 名（男性 5 名、
女性 1 名、27.3 ± 11.6 歳）における値 11.56 ± 2.94 ng/mg
Cre は、中高年者の値と同程度であった。
このようなデータが集積すれば、尿中 SaMT 測定が分泌上昇やパルス状分泌が惹起される 31, 32)。明け方のコル

チゾル濃度の上昇、特にパルス状分泌は覚醒に深く関わっていると言われている。
コルチゾルの増加はメラトニン分泌の減少を惹起すこと

メラトニン分泌の評価指標としての役割を果たすと予想が知られており 33-36)、反対に快適な睡眠環境の提供によりされる。

ストレスが緩和されば、コルチゾル分泌が低下し、メラトニン分泌が回復すると予想される。今回の試験においては、“ Sleep Cycle R ”の指標について

今 回 の 試 験 で は ス マ ートホン 市 場 で 汎 用 の“ Sleep

Cycle R ”を使用し、 快眠度、 睡眠時間について解析を行っ調音パネルの使用によって不快な音ストレスが軽減された
結果、睡眠中のコルチゾル濃度が低下し、メラトニン分泌が回復した可能性が考えられる。

た。快眠度がどのように定義されているのかは不明である。
（ 7 ）Glycative Stress Research

結語

謝辞

調音パネルの寝室の設置が睡眠の質に及ぼす影響についてメラトニン代謝産物 SaMT を指標として検証した結果、パネルにより不快音が軽減され、尿中 SaMT 排泄量が増え、睡眠の質が向上する可能性が示唆された。また、メラトニ

本研究は文部科学省研究助成（#26350917）によって実施された。本研究の概要については第 16 回糖化ストレス研究会（ 2018 年 10 月 18 日、東京）にて発表した。

ン分泌は睡眠環境に影響を受けるため、室温・照度といった条件を一定にして評価する必要がある。

利益相反申告本研究を遂行するにあたり東京鋼鐵工業株式会社より支援を受けた。

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