April Special

睡眠とパフォーマンス
運動、栄養とともに身体づくりの三要素の 1 つである睡眠。スポーツだけでなく日々の生活にも影響する。田原氏には、朝型・夜型といった身近な話から、時計遺伝子の仕組み、刺激を入れた際の反応までお話しいただいた。そして星川氏には、時差調整をどのように行うか、腕時計型測定器の活用、光だけでなく食事摂取、メラトニン受容体アゴニストなどを組み合わせた方法を聞いた。普段の規則正しい生活の重要性が改めてわかるとともに、体内時計を整えやすい社会の実現が望まれる。

1 体内時計は何をどのように制御しているか
2 時差調整に向けたアドバイス

星川雅子 P.9

田原 優 P.2

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睡眠とパフォーマンス

体内時計は何をどのように制御しているか田原 優

場合が夜型、となります。そこで夜型の人早稲田大学先進理工学部 電気・情報生命工学科 准教授、博士（理学）は不利だと話します。なぜ不利になるかというと、朝型の人は午前中のほうが元気ですが、夜型の人は夜のほうが元気で、集中力もあります。夜型では寝るのが遅くなり朝型・夜型がちですが、朝起きて学校や会社に行かな一般の方に「体内時計」の話をする機会くてはなりません。そうなるととくに平日があります。そのようなとき、海外旅行にに睡眠負債（睡眠不足）が蓄積されていきいくと時差ボケが起こります、夜勤が続くます。と病気の原因になることがあります、となお、睡眠と体内時計は、研究テーマといった話をしてもなかなか理解しにくいよ

しては少し異なります。徹夜をしても、朝うです。興味をもたれやすいトピックとしになってくると元気になってくる場合、こては、「私は朝型ですか、夜型ですか」のれは体内時計によって制御されているものように聞かれることがあります。そこからです。逆に、砂時計のように蓄積されるの話を始めます。

が睡眠圧で、ある閾値に達すると睡眠を促合っていない場合、十分な睡眠時間が取れ朝型・夜型というのはクロノタイプと呼し、その睡眠が十分でないと睡眠負債としない日が続くことがあります。これを補うばれます。このクロノタイプを調べる方法て蓄積していきます。体内時計も、眠りにために休日に睡眠をたくさん取る人もいまがあります。仕事のない日、つまり休日入るタイミングを教えてくれますが、睡眠す。さらに、土日が休日の場合、金曜日にの、就寝時刻と起床時刻のちょうど真ん中そのものを司っている別のシステムがあ夜ふかしをして土日に寝だめをして遅く起の時刻（中間時刻）を知ることです（図り、それらが相互作用していると考えられきるとなると、平日と休日で生活リズムに1）。普段寝ている時間が全体的に朝のほうています。これを睡眠の 2 プロセスモデ

時差が生じ、まるで時差のあるところへ旅に偏っている、具体的には中間時刻が 4ルと呼びます。

行に行くのと同じことになってしまいま時の方が朝型となります。夜ふかし気味の社会的な生活のリズムに、体内時計が田原 優（たはら・ゆう）先生す。休日のたびに夜ふかしと遅い起床をすると、毎週、時差ボケを起こしていることになります。これを社会的時差ボケと呼びクロノタイプ（朝型、夜型、中間型）のチェック方法①休日の睡眠時刻（就寝してから起床まで）を調べる

時計の乱れの例であり、とくに夜型の人に②睡眠の中間時刻を調べる（就寝時刻と起床時刻の中間の時刻）よく見られる現象です（図 2、図 3）。

③年代ごとの中間時刻から、朝型、中間型、夜型のどこに当てはまるかを確認する

年齢

20 代

＜4 時

中間型

＜4-5 時伝子研究も進み、社会的時差ボケについて
夜型

5 時＜

30 代

＜3.5 時＜3.5-4.5 時

4.5 時＜60 代以降＜2.5 時＜2.5-3.5 時

3.5 時＜40-50 代

2

朝型

＜3 時

＜3-4 時以前は、夜勤は身体によくないという認識はありましたが、ここ 15 年くらいで遺年代ごとの中間時刻

図1ます。私たちにとって身近にみられる体内

4 時＜もよくわかってきました。
年代別に見ていくと、若い人では社会的時差ボケがより大きいです。時差が大きいほど肥満になりやすくなったり、成績が悪くなりやすいという報告が出ていて、クロノタイプが夜型の人たちはかわいそうな状Sportsmedicine 2020 NO.219

況です。
年代別に中間時刻の平均値をみていくと、若い人では後退していて、生活が夜ふかし朝寝坊になっている傾向がわかります。この年齢による変化がなぜ起こるのかはよくわかっていませんが、学校、仕事、結婚など社会的な要因も影響していると考えられます。しかし、クロノタイプは遺伝的に決まりますので、この全体的な夜ふかし傾向の中にあっても、朝型、夜型、中間型の人がいます。ちなみに朝型遺伝子として、SNP（一塩基多型）が 300 個ほどみつかっています。
夜型の人にとってはフレックス制での勤図2

務がよいのではないかという話や、シフトワークであれば朝型の人は昼勤多め、夜型の人は夜勤多めがよいと言われています（図 4）。学校の始業時刻を遅らせると成績が上がったという研究結果もあります。

体内時計を調節する
体内時計をずらすという場合、遅らせるほうが楽で、早めるほうが難しいという特徴もあります（図 5）。海外旅行に行くのであれば、西回り（欧州方向）のほうが楽で、東回り（米国方向）のほうが大変です。体内時計を前進させるのは 1 日あた
り 1 時間程度、後退させるのは 1 日あた

図3

り 2 〜 3 時間ほど可能ということが言われています。
光は、体内時計に影響を及ぼす大きな因子となります。光にはさまざまな波長が含まれますが、とくに青い波長の光が、網膜の光受容体に入り、体内時計に影響を及ぼします。スマートフォンやテレビの画面を長時間見ていることはブルーライトを含む光が目に入り、体内時計を光で調節しているのと同じことになります。体内時計の研究では、実験動物に光による影響を与えないようにするために、夜中の実験中は赤色ランプ下で行うことがあります。
体内時計には、栄養摂取のタイミングも影響を及ぼします。夜遅い時間に食べると、体内時計が遅れ、夜型化しがちになる
Sportsmedicine 2020 NO.219

図43図5図6

図7図8ので注意が必要です。

時計遺伝子の発見
それでは、体内時計の詳しい話へと進んでいきましょう。
時計遺伝子についての研究が進んだのが1970 年代です。当時は遺伝子が行動を制伝子は、ピリオド（Period）、つまり周期御しているとは考えられていなかった時代にちなんで Per 遺伝子と名付けられましです。ハエを対象としてさまざまな遺伝子た。その後、哺乳類でも同様の時計遺伝子に変異を入れていったところ、リズムがおが見つかったことで、時計遺伝子ノックアかしくなるハエが出てきて、時計遺伝子のウトマウスが肥満になったり寿命が短いと発見につながったのです（図 6）。この遺いうことがわかり、その重要性が認識されるようになりました。それらと並行して、ヒトで夜勤が身体に及ぼす影響についても研究されるようになりました。時計遺伝子■夜間の授乳時に赤色ランプを4が病気などに関係していることがわかって赤ちゃんが夜中に目覚めて授乳するといういという環境にいることで、子どもは比較的ことは、新生児・乳児のいるご家庭ではよく早い時期に夜に長時間眠るようになり、大人あることです。新生児に睡眠リズムが生まれもまとまった睡眠時間が取れるようになりま子メカニズムの発見」でノーベル医学・生るのは生後 3 カ月くらいからと言われていした。ただし、必ずしもすべての赤ちゃんで理学賞が授与されました（2017 年）。

ます。私の家でも子どもが生まれ、体内時計うまくいくわけではないようです。

を研究していることもあって、夜に電灯をつ

赤い LED は安く入手できますし、照明にける際には赤い光のみにすることにしまし赤いフィルターをつけるだけでも青い波長のた。昼間は日光や照明により明るく、夜は暗光を低減する効果があります。

きたことから、「概日リズムを制御する分

私たち人間は、時刻を知ることのできない環境（時計や照明の変化のない、洞窟や研究用の部屋）に入って生活していると、24 時間周期よりも少し長い周期で生活すSportsmedicine 2020 NO.219

図9

図 10

るようになります（図 7）。24.5 時間とも、り、振幅があり、さらに約 24 時間の周期

Bmal1、Clock、Per、Cry と な り ま す。

24.1 時間とも言われていて、だんだんとがあるということです。このピーク時刻いずれにしても、毎回 24 時間を刻めるよ遅れるようになっていきます。またこのこが、体内時計でいう「今何時」という時刻

うな時計がすべての細胞に備わっているととは、多少長いにしても、約 24 時間で生です。私たちは、振幅が「メリハリ」を示いうことになります。

活できる、つまり体内時計を持っているとす指標ではないかと考えています（図また、Bmal、Clock 遺伝子は、時計遺いうことが証明されたことになります。

10）。時計のないマウスでは振幅が小さく伝子以外のさまざまな遺伝子に日内リズムなります。

を作り出します。それにより代謝に関わる体内時計は遺伝子として存在することから、すべての細胞に体内時計があるということになります。全身のあらゆる臓器、細機能など、さまざまな臓器がさまざまな生基本的な仕組み

理機能に対して日内リズムが生まれます。

胞に体内時計があるイメージです（図 8）。

時計遺伝子にはいくつかの種類がありま活動してほしいときに活動し、休んでほしさらに、それら全身の時計に時刻を伝えす。Per 遺伝子を例に取ると、DNA のスいときに休むことが期待されますが、体内ている中枢が脳にあることもわかりました

イッチが入ると、PER タンパク質が増え、で時差ボケが起きているということは、そ（図 9）。マウスの実験で、この中枢の時計増えた PER タンパク質はのちに自身のの活動のタイミングもずれてしまうことにを電気や熱で破壊すると、そのマウスはDNA スイッチを抑制します。そうするとなります。

30 分おきに寝たり起きたりを繰り返すよ抑制がかかってタンパク質合成が止まりまうになります。

す。このようなネガティブフィードバック

体内時計をどのように調整するか体内時計にずれが生じると、どのようなが、24 時間のリズムを作る基本的な仕組体内時計を調節するには、3 つの重要な問題が起こるのでしょうか。マウスを対象

みになります（図 11）。単純ではありますファクターがあります。光、食事、運動とした実験があります。飼育室の照明を普が、生物における周期的振動はこのような（またはストレス）です。運動とストレス段より 6 時間早めて与えたところ、脳の形での制御が行われていることがよくみらは同じメカニズムで体内時計を制御し、ア時計は早く反応しますが、末梢臓器にあるれます。

ドレナリンとコルチゾールが関係します。

時計は数日遅れて反応します。この中枢とこれを基本形として、分解するタンパク

この 2 つのホルモンは受容体を介して時末梢のずれが時差ボケの状態であり、これ質が存在したり、別のループがあるなど、計遺伝子のスイッチを入れます。とくに早が長く続くと肥満・高血圧などの生活習慣全体として複雑になります。
「時計遺伝子朝のタイミングで運動をすることによって病に繋がり、最終的には寿命も短くなりまはいくつありますか？」と聞かれると「よ全身の体内時計を朝型（早める）に調節すす。

くわかっていません。20 くらい、あるいることができます。先ほど、ヒトの体内時時計の本質は遺伝子で規定されている時は 50 くらいあるのではないか」と答える

計は 24 時間より少し長い周期であるとい計遺伝子であり、24 時間周期の遺伝子発ことになります。コアとなるループと、そうことを話しましたが、それはつまり毎日現によって RNA やタンパク質、機能などれ以外のループがあり、それぞれが機能を体内時計を前倒しにする必要があります。に周期的な変化が起こるということなので果たしていることが、いくつかの遺伝子をそのタイミングは、朝がベストです。朝す。それを数学的に表すとサインカーブを個々に調べることで確かめられてきまし

日、朝ご飯、朝の運動は、体内時計を早め描きます。大事なのはピークの時刻があた。 コ ア の 遺 伝 子 群 は、 哺 乳 類 で はる効果をもたらします。その逆で、夜遅くSportsmedicine 2020 NO.219

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睡眠とパフォーマンス

時差調整に向けたアドバイス

星川雅子
国立スポーツ科学センター スポーツ研究部
先任研究員、博士（体育学）

腕時計型の測定装置
実際に睡眠が取れているかどうかを調べるためには、私たちは腕時計型アクチグラフ（加速度センサーで活動量を知ることができる）を装着してもらい、モニターしま睡眠時間の確保への意識す。当センターで使っているのは市販のも睡眠は大切です。このことはたくさんののではなく、照度計が組み合わさってお方々が伝えてくださっているので、多くのり、部屋が明るいかどうか（部屋の照明がスポーツ選手の間でも、知識としては頭に点灯・消灯のどちらか）を知ることもでき入っていると思います。寝不足になったとます。

きに身体の動きが悪くなるというのは体感

さらに押ボタンでマークを入れることもとして気づいているので、睡眠が大切であできるので、「今から寝ます」というタイるということはわかっていると思います。

ミングでボタンを押してもらいます。最初理解しているけれども、十分な睡眠時間をのうちは動いていても、ある瞬間に動きが確保するという行動に結びつけられる選手止まり、ここで寝たんだなということが確ています。睡眠中に身体の動きが少なく、と、できていない選手がいるのだと思いま

認できます。寝ている間に寝返りを打った

静かにしている時間が長いほうがよい睡眠す。

りして時々動きがありますが、朝になってであると考えます。もちろん脳波でみてい毎日のことなので、本人がやろうと思っ起床したらまたボタンを押してもらいまくのが正確であると思いますが、脳波測定てくださらないと、無理にやってもらってす。いつ暗くなったか（照明がいつ消えたを毎晩行うのは現実的ではありませんし、もなかなか続きません。本人が変えようとか）が情報として入っていないと、ベッド本人がストレスなくできるものをと考える

思って取り組んでもらえるかどうかが、一の上でゆったりと過ごしている時間が睡眠とこのような時計型の測定装置を使うのが番重要なところです。

として判定されてしまうことがありますの一般的な選択となります。

何かのきっかけで、やってみたら案外できたということもあります。当施設でもで、マークを入れてもらったり照度計のデータも入るようにしています。

星川雅子（ほしかわ・まさこ）先生

最近ではベッドのマットレスの下に設置するシートタイプのセンサーもあります。

やってみてもらうときに、方法を 3 つほマークを入れてもらうのは、本人の意図

JISS 内の宿泊施設で睡眠を測定するときどお示ししておくと、そのうち 1 つは「こを知るうえで有用です。部屋が暗くなっには、このシートタイプの測定装置を使う

れからも続けたいと思います」という言葉て、寝るつもりだとしても、動きがあればこともあります。

をいただくことがあります。そのように続眠れていなかったということもわかりまけてもらえるといいかなと思います。まずす。これらを組み合わせることで、より正やってみて続けられると感じたことを続け確に睡眠の様子を把握することができまてもらいます。もし続けるのは難しいな、

す。

時差調整
時差の調整を行う場合、西へ行く場合（ヨーロッパ大陸など）と東（南北アメリと感じるような場合には、私のほうでもそ世界的によく使われている測定機器なのカ大陸など）へ行く場合で異なる調整のしれは方法として採用しないことにしていまで、ベッドの中にいる時間の何割くらい眠かたをします。また東へ行くほうが、1 日す。取り組み自体も 2 週間くらいにして、れていればよい、というイメージが研究者当たりにシフトするからだのリズムの幅が「続けられる」「続けることが難しい」と判の間で共有されているようなので、それで小さいといわれています。

断しやすくしています。

進めています。睡眠の質についても、脳波

この調整方法が間違っていることが往々での測定には及びませんが、それで推測しにしてあります。たとえば、東に行くのにSportsmedicine 2020 NO.219

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夜ふかしをして調整するという間違いがみをしたほうがよいとられます。東に行くときは「早寝早起き」いうことがありまがよいのです。時差 12 時間を境にして、す。アメリカに行く

18 時間遅らせるよりは、6 時間早めたほ

場合、早朝に現地にうがよいのです。逆に西に行くときは「夜到着することもあるふかし朝寝坊」がよいのです。西と東で対と 思 い ま す。 朝 6応が逆になるのですが、海外に行く前に夜時に光を浴びたりす

ふかしをしてしまうことが割とあり、東にると、中枢時計のリ・ヨーロッパ大陸など・南北アメリカ大陸など行くのに夜更かしをするとかえって適応にズムを遅らせる（望・「夜ふかし朝寝坊」での調整・「早寝早起き」での調整時間がかかることになります。

ましくない方へシフヨーロッパくらいだと、競技選手の皆さトさせてしまう）たんは慣れているようで、あまり相談を受けめ、サングラスをかることはありません。東へ行く場合や時差けることを勧めたりが 12 時間の場合など、過去にうまく時差します。に対応できなかった経験がある場合や、時西へ

東へ

・一日当たりのシフト幅は小さいことに注意

図1

一方で、時間帯に差が大きい場合に問い合わせをいただくこ

よっては光を浴びたほうがよいこともありいうケースなどです。理論的に調整法を考とがあります。

ますので、飛行機の時間帯や大会の開始時えますが、その調整を行って望む方向へと時差調整がうまくいっているかどうかを間を聞いて、このスケジュールならサング身体が反応してくれるかどうかも考えなけ

確認する方法は、研究的には、深部温の変ラスを使って、あるいは逆にサングラスやればなりません。特定の大会を想定してい化が目安になります。あるいはメラトニン帽子は取って光を浴びたほうが調整しやす

ない一般的な講習会で説明するときには、というホルモンの変化（唾液または血液中いと伝えています。朝の光なら浴びたほう現地の生活に合わせるところまで、たとえ濃度）を見ることでわかります。しかし、がよいというのではなく、光を浴びたほうば朝 9 時くらいに試合が始まるという前競技選手は大会に出て戦うために移動するがよいときとそうでないときがあるという提で話をします。海外かつ深夜に試合開始わけですから、それらの測定を行うことはのを知っておくことが大切です。つまり適というようなことは特別です。こういう応ストレスにもなります。なので、実際に深した時間に光を浴びることです。

用問題については、これとこれをやって、部温やメラトニン濃度を測ることはしてい24 時間のリズムの中で体温が一番低く余裕があればこれもやるとよい、というよません。昼間は試合のことだけ考えていたなった時間帯から 1 〜 2 時間くらい後にうに話し、自分のやりやすい方法に落としいというのがあると思うので、質問紙で主光を浴びると、東のほうにずれますし、一込んでいただいています。できれば、大き観的な体調を聞いたり、寝るときだけな

番低いところから 1 〜 2 時間よりも前にな試合でいきなり時差対策をやるというよ

ら、と腕時計型の測定装置をつけて測定た光を浴びると西のほうにずれることになりりは、機会を見つけて事前に調整を試してりしています。時差調整をした場合としなます。その体温のリズムは、日本にいるとみるのがよいと思います。

かった場合で、どのくらい睡眠が取れるよきのリズムを引きずっていきますので、飛日数があったほうが時差調整は楽です。

うになったかを聞いて、うまくいけばよ行機の中で一泊して、現地に到着したとき

例えばアメリカ遠征で 8 時間の時差を調かった、ということで進めています。にどうなっているかを推測して、光を浴び整しなければならないとします。事前に 3たほうがよいのかそうでないかを考えま時間をずらしておけば、現地では 5 時間す。時差調整を日本でやって 3 時間くらの調整ですみますので楽です。試合で本来食事をいつ摂るか、そして光をいつ浴びいずらすことができていると考えられるとのパフォーマンスを発揮しやすくなるはず

るかは身体のリズムを調整する重要なファきは、そのときのリズム（体温が低い時間です。

クターです。時差調整についてアドバイス

帯がいつなのか）を推測して対応を考えまするときにも伝えるようにしています。食す。

食事摂取と明るさ相談を受けた際には、世界のどこへ行くのか、フライトのスケジュール、また試合事については、現地の食事のタイミングで選手やコーチの方々から相談をいただくの時間帯についてお聞きするほか、時差調食べることをお勧めしています。飛行機ののは、基本的なことというよりは対応が難

整にどのくらいの日数をかけられるかも聞

中で何時くらいに寝て、いつ食べて、といしいケースだったりします。たとえば海外いています。事前に JISS で何泊かしてかうことを伝えたり、状況によりサングラスで時差がある上に試合の開始時刻が深夜とら全員で出発するチームもあれば、出発日

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