マイクロスリープ

マイクロスリープとは、突然の一時的な睡眠または眠気のエピソードであり、数秒間続くことがあります。その間、個人は任意の感覚入力に反応できず、意識を失います。^{[1] [2]}マイクロスリープのエピソードは、個人が意識が一時的に途切れた後に意識を失って回復したときに発生します。多くの場合、警告はありません。または、覚醒状態と睡眠状態が突然切り替わったときに発生します。行動の用語では、マイクロスリープは、目が垂れ下がったり、まぶたがゆっくりと閉じたり、頭をうなずいたりする形で現れます。^[2]電気用語では、マイクロスリープは、4～7 Hz (シータ波) の活動が覚醒時の 8～13 Hz (アルファ波) の背景リズムに置き換わる脳波(EEG)のシフトとして分類されることがよくあります。^[3]

専門家の中には、行動基準（うなずく、まぶたの垂れ下がりなど）に基づいてマイクロスリープを定義する人もいますが、EEGマーカーに頼る人もいます。^[4] さまざまな状況でマイクロスリープを検出する方法はたくさんあるため、マイクロスリープエピソードを最も適切に識別および分類する方法についてはほとんど合意が得られていません。

マイクロスリープは睡眠不足の結果として頻繁に発生します。^[5]しかし、睡眠不足や疲労を感じていない人でも、単調な作業中にマイクロスリープを経験することがあります。^{[6] [7] [8] [9] [10]}

マイクロスリープは、自動車の運転や重機での作業など、常に注意力を必要とする状況で発生すると非常に危険です。マイクロスリープを経験する人は、多くの場合、それに気づかず、ずっと起きていたか、一時的に集中力がなくなったと信じています。^[11]

米国だけでも居眠り運転が原因で毎年1,550人以上が死亡、4万人が非致命的な負傷を負っており、睡眠不足は公衆衛生上の問題となっている。^{[12] [13]}自動車の運転中にマイクロスリープを経験すると、運転手の視点から見ると、車を運転していて、突然、気づかないうちに数秒が経過したことに気付く。運転手には、その失われた数秒間眠っていたことは明らかではないが、実際に起こったのはこのことである。^[14]居眠りしている運転手は、マイクロスリープエピソード中に衝突事故を起こすリスクが非常に高い。^[15]

歴史的に、このような状況でのマイクロスリープエピソードが原因で多くの事故や大惨事が発生している。^[16]たとえば、 2003 年のウォーターフォール鉄道事故では、マイクロスリープエピソードが一因だったと主張されている。運転手は心臓発作を起こし、列車の速度が上昇したことに反応すべき車掌はマイクロスリープしていたと弁護人は主張しており、そのため車掌は責任を問われなかった。2009 年 5 月 31 日、ブラジルからフランスへ向かっていた 228 人を乗せたエールフランス機 (エールフランス 447 便) が大西洋に墜落し、乗客全員が死亡した。機長は「昨晩は十分に眠れなかった。1 時間では足りない」と報告し、機体が危機に陥ったときに適切に対応しなかった 2 人の副操縦士に操縦を委ねた。^[17] 2016年のクロイドン路面電車脱線事故 に関する検死審問の評決の一部として、マイクロスリープの可能性があるものが記録された。^[18]

したがって、マイクロスリープは、運転手の眠気の検出や、仕事関連の傷害や公共の安全に関わる事故（トラック事故、機関車事故、飛行機事故など）の防止という観点から調査されることが多いです。統計の一部を以下に示します。

• 深夜の運転中に運転者の44%が危険な眠気に襲われる。^[19]
• 極度に疲労を伴う作業プロトコルは、事故の確率を0％近くから35％に増加させます。^[20]
• 慢性的なマイクロスリープは怪我の可能性を高めるだけでなく、労働者の生産性を低下させ、欠勤の可能性を高めます。^[21]
• 米国疾病管理予防センター（CDC）の調査によると、米国の12州の成人74,571人のうち、35.3%が通常の24時間当たりの睡眠時間が7時間未満であると回答し、48.0%がいびきをかいていると回答し、37.9%が過去1ヶ月間に少なくとも1回は日中にうっかり眠ってしまったと回答し、4.7%が過去1ヶ月間に少なくとも1回は居眠りしたり運転中に居眠りしたりしたと回答した。^[12]
• アメリカ道路交通安全局は、致命的な事故の2.5％と負傷を伴う事故の2％に居眠り運転が関係していると推定している。^[22]
• 疲労は過去16年間の航空会社の事故による250人の死亡と関連している。^[23]

しかし、マイクロスリープのエピソード自体は危険ではありません。唯一のリスクは、マイクロスリープが意識の欠如から事故を引き起こす可能性があることです。潜在的な環境リスクやそれに伴う結果がない環境でマイクロスリープが発生する場合、マイクロスリープのエピソードは問題にならないはずです。^[14]

一般的に、マイクロスリープは、脳の覚醒関連領域の活動が減少し、睡眠関連領域の活動が増加するという特徴がある。マイクロスリープは単調な作業（運転や授業中の居眠りなど）によっても引き起こされる可能性があるため、マイクロスリープの神経相関を調べることは困難である。したがって、実験設定（模擬運転設定、反応時間設定など）に関してマイクロスリープイベントの神経相関を調べることが重要である。脳構造の個人差も、マイクロスリープイベントを客観的に診断することを困難にしている。^{[24] [検証が必要]}

ある研究では、感覚運動課題に従事している通常通り休息している被験者の眼のビデオ、反応行動、EEG、fMRIを同時に測定することで、マイクロスリープの根底にある神経活動を調査しました。^[2] 20人の参加者が、コンピュータ画面上でジョイスティックを使って2次元（上/下/右/左）の視覚刺激を50分間追跡しました。参加者はfMRIスキャナーでこのタスクを実行し、ジョイスティックの反応、右眼のビデオ、EEG（60個のEEG電極）、およびfMRIデータが同時に記録されました。ほとんどの参加者は、継続的な視覚運動課題（画面上の視覚刺激を追跡）中に頻繁にマイクロスリープ（> 35）を経験し、時間の経過とともに覚醒に関連する脳領域（視床、中脳、後帯状皮質）の活動が低下しました。^[2]

別の研究では、模擬運転実験でマイクロスリープから目覚めた5人の活性化パターンを調査しました。^[10]目覚めると、視覚野、前頭皮質、大脳辺縁系が活性化し（激しい活性化期）、前頭皮質、側頭皮質、一次運動野、島皮質が活性化しました（突然の覚醒後期）。したがって、この研究では、マイクロスリープエピソードから目覚めてすぐには意思決定が活性化されず、運転や手術などの激しい意思決定タスクで怪我のリスクが高まる可能性が高いと結論付けられました。

覚醒から睡眠への移行は、さまざまな化学物質によって制御されています。アデノシンはマイクロスリープの「眠気」を引き起こす可能性があり、ドーパミンは覚醒を促進することでマイクロスリープの発生を減らす可能性があります。マイクロスリープは、大脳基底核の視覚処理を抑制する自発的な橋膝状体後頭葉 ( PGO 波) 波と相関していることが示されています。この経路が活性化されないと、ドーパミンの放出を引き起こす上丘の細胞は大脳基底核を介して抑制を解除できず、処理能力が低下してマイクロスリープが始まります。^[25]

現在、マイクロスリープを検出する方法は数多くありますが、マイクロスリープを特定して分類する最良の方法については、一般的なコンセンサスがありません。これらのイベントを検出する最も簡単な方法は、心理テスト、スピーチテスト、行動テスト（あくびテストやアイビデオテストなど）であるようです。マイクロスリープを検出するためのより複雑で高価な方法には、さまざまなソフトウェアプラットフォームに関連付けられたEEG、fMRI、EOG、PSGなどがあります。複数のテストを並行して使用すると、マイクロスリープの検出はより正確になる可能性があります。^[2]

これらの検出方法（特に脳波とゆっくりとしたまぶたの閉じ方テストに重点を置く）を通じてマイクロスリープを包括的に分類する試みにもかかわらず、人々が経験するマイクロスリープの種類には大きなばらつきがあります。^[38]カロリンスカ眠気尺度（KSS）のような主観的な自己申告の心理テストは、広く採用されており、脳波と正の相関関係にあるものの、個人が自分の眠気のレベルに気付いていないことがあるため、有用性が限られていることがよくあります。^[39]今後の研究では、マイクロスリープイベントの根底にある客観的なミクロ状態（たとえば、より短い間隔での詳細な電気出力）にもっと焦点を当てる必要があります。そうすれば、電気的イベントを行動イベントの観点からより正確に理解できるようになります。^[40]そうすれば、マイクロスリープイベントは、瞑想中に経験する静かな意識など、他の意識状態とよりシームレスに区別できるようになります。^[41]

マイクロスリープはしばしば疾患と関連している。有病率の点からマイクロスリープに関連する疾患の中では、睡眠時無呼吸症が圧倒的に最も大きく、約1,000～1,500万人が罹患している。^[42]マイクロスリープに関連する可能性のあるその他の疾患には、ナルコレプシー、過眠症、統合失調症、および日中の過度の眠気を引き起こすその他の原因がある。マイクロスリープエピソードはしばしば無視され、これらの疾患の診断指標としては使用されない。代わりに、臨床医はPSGなどの機器を使用して患者の睡眠研究を行い、実験室環境で全体的な睡眠の質を評価します。^[43]

繰り返し発生し、日常生活に悪影響を及ぼすマイクロスリープは、日中の過度の眠気というカテゴリーに分類されることが多い。そのため、マイクロスリープに関する臨床研究のほとんどは、薬理学的介入によって日中の過度の眠気におけるマイクロスリープを軽減するという文脈で行われている。特に、モダフィニルは、古典的な精神刺激薬に比べて副作用が比較的軽度で、その幸福感を高める作用から、マイクロスリープを軽減する人気の薬となっている。新薬は、有効性を評価するために、モダフィニルとプラセボの結果と比較されることが多い（例：パーキンソン病におけるメチルフェニデート）。モダフィニルは、統合失調症、ナルコレプシー、脱力発作、睡眠時無呼吸などのさまざまな疾患に対しても試験されている。全体的に、陰性症状のマイクロスリープに関する臨床研究の軌跡は、より多くの疾患にわたってモダフィニルをより徹底的にテストし、さまざまな疾患にわたってマイクロスリープが人々に及ぼす悪影響を軽減するためのモダフィニルの有効性を新薬と比較するものであるように思われます。

マイクロスリープは、パーキンソン病のドパミン刺激薬を中心に、さまざまな薬剤の副作用であることがあります。特に、眠気はドパミン作動薬、プラミペキソール、ロピニロールの副作用として知られています。これらの薬剤は、運転中のパーキンソン病患者の約50%に突然の睡眠発作を引き起こすことが知られています。^[54]そのため、マイクロスリープに関する臨床介入には、薬剤投与の副作用である過度の眠気を軽減することも含まれる場合があります。ダリドレキサントやスボレキサントなどのオレキシン拮抗薬は、過度の眠気やマイクロスリープを引き起こす可能性があります。

しかし、ほとんどのマイクロスリープは臨床的に重要ではありません。眠気を感じて覚醒状態を維持したい人は、コーヒーに含まれるカフェインなどの市販の覚醒剤を摂取することがよくあります。より具体的には、高頻度の低用量カフェイン摂取は、長時間の覚醒による仕事のパフォーマンス低下に対抗するのに効果的であることが示されており、アデノシンが長時間の覚醒に関連するパフォーマンス低下の媒介因子であるという仮説を裏付けています。^[55]マイクロスリープの頻度を低下させる可能性のある他の覚醒剤には、アデロール、アンフェタミン、コカイン、タバコなどがあります。^{[56] [57]}

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