2018 年 11 月 27 日

スクリーンタイムが睡眠を妨げる理由

ソークの科学者は、特定の網膜細胞が人工照明にどのように反応するかを明らかにする

ソークニュース


スクリーンタイムが睡眠を妨げる理由

ラホーヤ発-ほとんどの人にとって、コンピューター、携帯電話、iPadなどの画面を見つめる時間は何時間にもなり、睡眠を妨げることもよくあります。 今回、ソーク研究所の研究者らは、目の特定の細胞がどのように環境光を処理し、概日リズムとして知られる生理学的プロセスの毎日の周期である体内時計をリセットするかを正確に突き止めた。 これらの細胞が深夜まで人工光にさらされると、体内時計が混乱し、多くの健康上の問題を引き起こす可能性があります。

この結果は、27 年 2018 月 XNUMX 日に出版されました。 セルレポート、認知機能障害、がん、肥満、インスリン抵抗性、メタボリックシンドロームなどと結びついている片頭痛、不眠症、時差ぼけ、概日リズム障害の新たな治療法につながる可能性がある。

「私たちは、画面を見ているとき、室内で一日を過ごしているとき、夜遅くまで起きているときなど、常に人工光にさらされています」とソーク教授は言います。 サッチダナンダパンダ、研究の上級著者。 「このようなライフスタイルは概日リズムの乱れを引き起こし、健康に悪影響を及ぼします。」

左から:ルドヴィク・ムレとサッチダナンダ・パンダ
左から:ルドヴィク・ムレとサッチダナンダ・パンダ。

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クレジット:Salk Institute

私たちの目の奥には網膜と呼ばれる感覚膜があり、その最内層にはデジタル カメラのピクセルのように機能する光感受性細胞の小さな部分集団が含まれています。 これらの細胞が継続的な光にさらされると、メラノプシンと呼ばれるタンパク質が細胞内で継続的に再生し、周囲の光のレベルを脳に直接信号で伝え、意識、睡眠、覚醒を調節します。 メラノプシンは、10 分間の照明後に体内時計を同期させる上で極めて重要な役割を果たし、明るい光の下では、睡眠の調節に関与するホルモンのメラトニンを抑制します。

「目の中の他の光を感知する細胞と比べて、メラノプシン細胞は光が続く限り、あるいは数秒長く反応します」とスタッフサイエンティストで論文の筆頭著者であるルドヴィック・ムレ氏は言う。 「これは非常に重要です。なぜなら、私たちの概日時計は、長時間の照明にのみ反応するように設計されているからです。」

新しい研究では、ソークの研究者らは分子ツールを使用して、マウスの網膜細胞でメラノプシンの生成を開始した。 彼らは、これらの細胞の一部は、繰り返し長い光パルスにさらされたときに光反応を維持する能力を持っているが、他の細胞は脱感作になることを発見した。

従来の通念では、特定の受容体の活動を停止させるアレスチンと呼ばれるタンパク質が、光が当たってから数秒以内に細胞の光感受性反応を停止させるはずだと考えられてきました。 研究者らは、メラノプシンが長時間の照明に反応し続けるためにはアレスチンが実際に必要であることを発見して驚いた。

アレスチンタンパク質のいずれかのバージョン(ベータアレスチン1およびベータアレスチン2)を欠損したマウスでは、メラノプシンを産生する網膜細胞は、長時間の照明の下で光に対する感受性を維持できませんでした。 その理由は、アレスチンが網膜細胞内でのメラノプシンの再生を助けるためであることが判明した。

「私たちの研究は、XNUMXつのアレスチンが独特の方法でメラノプシンの再生を達成することを示唆しています」とパンダ氏は言う。 「XNUMXつのアレスチンは反応を阻止するという従来の役割を果たし、もうXNUMXつはメラノプシンタンパク質が網膜の光感知補因子を再ロードするのを助けます。 これら XNUMX つのステップが素早く連続して行われると、細胞は継続的に光に反応しているように見えます。」

体内のメラノプシンの相互作用や目が光にどのように反応するかをより深く理解することで、パンダは、人工照明などによる概日リズムの歪みに対抗する新たな標的を見つけたいと考えている。 以前、パンダの研究チームは、オプシンアミドと呼ばれる化学物質がマウスの視力に影響を与えることなくメラノプシンの活動をブロックできることを発見し、片頭痛患者が経験する光過敏症に対処する潜在的な治療手段を提供した。 次に研究者らは、メラノプシンに影響を与えて体内時計をリセットし、不眠症を改善する方法を見つけることを目指している。

他の著者には、現在東京の慶応義塾大学医学部に在籍しているソーク博士研究員の羽鳥めぐみ氏が含まれる。 セント・オラフ大学のキエルステン・ルーダ氏とジェームス・デマス氏。 ソークの元客員大学院生ジョルジア・ベネギアモ氏。

この研究は、レオナ M. およびハリー B. ヘルムスリー慈善信託、国立衛生研究所、およびグレン財団によって支援されました。

出版情報

ジャーナル

セルレポート

TITLE

持続的なメラノプシン光応答は、光色素の不活化と再生におけるベータアレスチン 1 および 2 の特定の役割によってサポートされています。

作者

ルドヴィク・S・ムレ、羽鳥めぐみ、キルステン・ルダ、ジョルジア・ベネギアモ、ジェームズ・デマス、サッチダナンダ・パンダ

研究分野

詳細については

通信局
電話:(858)453-4100
press@salk.edu

ソーク生物学研究所:

ソーク研究所は、1960年に世界初の安全かつ効果的なポリオワクチンを開発したジョナス・ソーク博士によって設立された、独立した非営利研究機関です。研究所の使命は、がん、アルツハイマー病、農業の脆弱性といった社会が直面する最も差し迫った課題に対処するため、基礎的かつ協調的でリスクを伴う研究を推進することです。この基礎科学はあらゆるトランスレーショナルリサーチの基盤となり、世界中の新薬やイノベーションを可能にする知見を生み出しています。