第4回:体内時計の科学 ― 概日リズムとメラトニン

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はじめに

「夜になると自然に眠くなる」
「時差ボケで体がついてこない」

これらはすべて、**体内時計(概日リズム)**の働きです。

第4回では、
✔ 体内時計はどこにあるのか
✔ どうやって24時間を刻んでいるのか
✔ なぜ夜に眠くなるのか

を、分子レベルも交えて解説します。


体内時計は本当に“時計”なのか

体内時計は比喩ではありません。
実際に、約24時間周期で動く生物学的システムです。

  • ヒトだけでなく
  • 植物、昆虫、細菌にまで存在

👉 概日リズム(Circadian rhythm)
(circa = 約、dies = 日)


中枢時計:視交叉上核(SCN)

ヒトの体内時計の司令塔は、

視床下部・視交叉上核(SCN)

ここは、

  • 視神経のすぐ近く
  • 光情報を直接受け取る

光が最重要の同調因子

  • 朝の光 → 時計をリセット
  • 夜の光 → 時計を遅らせる

👉 体内時計は光で毎日「校正」されている


末梢時計も存在する

重要なのは、

👉 時計は脳だけにあるわけではない

  • 肝臓
  • 筋肉
  • 脂肪
  • 免疫細胞

それぞれが独自の時計を持ちます。

SCNは
✔ 全体のテンポを決め
✔ 末梢時計を同期させる

「指揮者」のような存在です。


分子時計の仕組み(ざっくり)

体内時計は、遺伝子のフィードバック回路で動きます。

代表的な因子:

  • CLOCK
  • BMAL1
  • PER
  • CRY

流れ(簡略版)

  1. CLOCK/BMAL1がPER・CRYを作らせる
  2. PER・CRYが蓄積
  3. 自分自身の産生を抑制
  4. 分解されると再びスタート

このループが
👉 約24時間かかる

これが「時間」を生みます。


メラトニン:夜を知らせるホルモン

睡眠といえばメラトニン。

  • 松果体から分泌
  • 夜に増える
  • 「眠りを誘う」というより
    夜であることを脳に伝える

光との関係

  • 明るい光 → 分泌抑制
  • 暗闇 → 分泌増加

特に
📱 夜のブルーライト
はメラトニン抑制が強い。


なぜ夜更かしはつらいのか

体内時計は、

  • 「起きていたい時間」
  • 「眠るべき時間」

をあらかじめプログラムしています。

これに逆らうと、

  • 眠れない
  • 起きられない
  • パフォーマンス低下

👉 気合では調整できない


クロノタイプという個人差

人には生まれつきの差があります。

  • 朝型(lark)
  • 夜型(owl)

これは
✔ 意志の問題ではなく
✔ 遺伝的要因が大きい

社会時刻とズレると、
👉 社会的時差ボケが起こります。


睡眠と体内時計は別物

重要なポイント:

  • 睡眠圧:起きている長さ
  • 体内時計:時間帯

この2つが揃って初めて、
👉 自然な眠気が生じます。

どちらか一方だけでは不十分。


まとめ

  • 体内時計は実在する生物学的システム
  • 中枢は視交叉上核(SCN)
  • 光が最強の同調因子
  • メラトニンは「夜の合図」
  • 個人差(クロノタイプ)がある

次回は、
「なぜ寝ると覚えられるのか?」
――睡眠と記憶の科学に進みます。

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