眠りの科学とその応用

―睡眠のセンシング技術と良質な睡眠の確保に向けての研究開発―

Sleep and Sleep Science:An Approach to Sleep Improvement and Sleep-Monitoring Technology

［コードNo.2007T570］

■監修／	本多和樹（東京医科歯科大学　生体材料工学研究所　特任教授）
■体裁／	Ｂ５判　３３１ページ
■発行／	２００７年　８月　(株)シーエムシー出版
■定価／	６８,２５０円（税込価格）

★	SASなどで注目を集める現代の睡眠の問題点、最新の睡眠科学とそのセンシング技術を専門家が分かりやすく解説。
★	治療機器、改善薬、機能性食品、快適な睡眠環境機器など、最新の研究開発事例を一挙紹介。
★	良質な睡眠の確保に向けて具体的な一歩を踏み出す方に、必携の一冊!!

※　本書籍はご試読頂けません　※

はじめに
我々は一生の約3分の1にあたる時間を眠りに費やしている。生体内時計による規則正しい睡眠と覚醒の日周リズムで、夜間に集中して眠りが起こり、朝になると目覚め、活動する。しかし、この眠りのルールが何らかの原因で阻害されると、正常に昼間の覚醒維持が出来なくなる睡眠問題が生じてくる。睡眠は単に脳が活動を停止しているのではなく、記憶の整理、脳の修復、ホルモン分泌、免疫力回復など積極的に機能している。ヒトは動物の中で最も大脳が発達しており、高次の脳機能を発揮するが、脳の機能回復に睡眠が重要な役割を持っている。 　現代は不眠社会とも言われ、睡眠や睡眠障害が大きな社会的関心事となっている。日本人の5人に1人が睡眠に関する悩みを抱えていることが厚生労働省の睡眠調査報告で明らかにされている。夜型若者の増加、交代制勤務、社会的ストレスや老化による不眠で睡眠不足に悩む国民はますます増加しつつある。また、睡眠不足社会が抱える深刻な問題に、居眠りによる産業事故や交通事故による膨大な経済的損失がある。2005年版の睡眠障害国際分類（ICSD-2）では睡眠障害を92の診断名に分類しているが、特に、日中に強い眠気に襲われる睡眠時無呼吸症は事故との関連から、その新規治療法の開発が期待されている。今や日本も本格的な睡眠障害の克服に向けての取り組みが必要な時期に来ており、睡眠障害に対する早期診断技術や治療法の改善が求められているのである。 　日本学術会議においても2002年、合同研究連絡委員会（精神医学、生理学、呼吸器学、環境保健学、行動科学）の審議結果として報告書「睡眠学の創設と研究推進の提言」がまとめられ、その後2004年度の科学研究費の細目に睡眠学が採択された。大学においては睡眠学講座が新設されるようになり、睡眠の重要性が認識されるようになってきている。 　本書では、このような現状をふまえ、現代社会における睡眠の諸問題、睡眠のモニタリング技術、睡眠環境、機能性食品を用いた睡眠改善への取り組み、睡眠改善薬の開発、睡眠時無呼吸症の治療法について、各分野の第一線で活躍されている研究者に紹介していただいた。臨床現場における睡眠障害の治療には、睡眠薬や覚醒を促進する薬剤が利用されるが、より副作用が少ない薬剤の新規開発が求められている。また、良質の睡眠を確保するための試みとして、機能性食品を効率良く摂取することや、睡眠の環境および習慣の改善を目的とした研究もある。一方、生体情報のセンシング技術の応用から、脳の覚醒レベルを瞬時に検出し、高精度に居眠り運転を警告できるシステムの開発にも期待が寄せられている。さらに、将来のユビキタス計測においては、睡眠や覚醒状態をいつでも、どこでも、モニター出来る技術が求められている。 　本書を通じて、現代社会で提起されている睡眠の諸問題が正しく理解されることを期待するとともに、睡眠を様々な角度から改善し、良質な睡眠を確保しようとする研究開発にいくらかでも貢献できることを願っている。
2007年7月　本多和樹

執筆者一覧
長谷川毅	草加市立病院 小児科
福田一彦	福島大学 共生システム理工学類 教授
松浦雅人	東京医科歯科大学 大学院保健衛生学研究科 生命機能情報解析学分野 教授
高橋正也	労働安全衛生総合研究所 国際情報・労働衛生研究振興センター 上席研究員 医学博士
本多和樹	東京医科歯科大学 生体材料工学研究所 特任教授
八木朝子	医療法人愛仁会太田総合病院記念研究所附属診療所 太田睡眠科学センター
榎本みのり	東京医科歯科大学 大学院保健衛生学研究科 生命機能情報解析学分野；国立精神・神経センター 精神保健研究所 精神生理部
有竹清夏	東京医科歯科大学 大学院保健衛生学研究科 生命機能情報解析学分野；国立精神・神経センター 精神保健研究所 精神生理部
亀山研一	(株)東芝 研究開発センター ヒューマンセントリックラボラトリ 主任研究員
鈴木啄治	(株)東芝 研究開発センター ヒューマンセントリックラボラトリ 研究主務
大内一成	(株)東芝 研究開発センター ヒューマンセントリックラボラトリ
森屋彰久	(株)東芝 研究開発センター ヒューマンセントリックラボラトリ
大見拓寛	(株)デンソー 情報安全システム開発部 主任部員；東京医科歯科大学 生体材料工学研究所
三林浩二	東京医科歯科大学 生体材料工学研究所 教授
��雄元晴	東海大学 情報理工学部 情報科学科 准教授
鈴木博之	国立精神・神経センター 精神保健研究所 精神生理部 研究員
松浦倫子	睡眠文化研究所 (株)エス アンド エー アソシエーツ
小山恵美	京都工芸繊維大学 大学院工芸科学研究科 デザイン経営工学部門 准教授
林光��	広島大学 大学院総合科学研究科 准教授
都築和代	(独)産業技術総合研究所 人間福祉医工学研究部門 環境適応研究グループ長
小関誠	太陽化学(株) ニュートリション事業部 次席研究員
熊ノ郷卓之	大阪大学 保健センター；大阪大学 医学部附属病院 睡眠医療センター
菅沼仲盛	大阪大学大学院 医学系研究科 精神医学教室
山村周平	大阪大学大学院 医学系研究科 精神医学教室
増山明弘	カルピス(株) 健康・機能性食品事業部
杉田義郎	大阪大学 保健センター
木曽良信	サントリー(株) 健康科学研究所 所長
稲川健太郎	味の素(株) 健康基盤研究所 主任研究員
小野郁	味の素(株) 健康基盤研究所 研究員
高橋迪雄	味の素(株) 健康基盤研究所 所長；東京大学 名誉教授
矢澤一良	東京海洋大学大学院 海洋科学技術研究科 ヘルスフード科学(中島董一郎記念)寄附講座 客員教授
稲永和豊	医療法人築水会病院 神経情報研究所 所長；久留米大学 名誉教授
宮本政臣	武田薬品工業(株) 医薬研究本部 本部長
田ヶ谷浩邦	国立精神・神経センター武蔵病院 臨床検査部 生理検査室 医長
奥山茂	大正製薬(株) 安全性・動態研究所 所長；理事
長谷川誠	東京医科歯科大学 大学院歯科睡眠呼吸障害管理学講座 教授
市岡正彦	東京都立豊島病院 内科 部長

構成および内容
【第I編　現代社会における睡眠諸問題】
第1章	小児の睡眠の危機（長谷川毅）
1	はじめに
2	睡眠環境による睡眠障害
2.1	悪化する睡眠環境
2.2	睡眠の現状
2.3	問題のある睡眠による影響
2.3.1	睡眠不足
2.3.2	睡眠覚醒リズムの不安定性
2.4	対策
2.4.1	毎朝一定の時刻に覚醒すること
2.4.2	日中の生活活動の内容を検討すること
2.4.3	眠るべき時間帯の環境を整えること
3	子供自身の問題で起こる睡眠障害
3.1	閉塞性睡眠時無呼吸症候群（OSAS）
3.1.1	疫学
3.1.2	小児のOSASの病因と病態生理
3.1.3	臨床症状
3.1.4	診断
3.1.5	治療
3.1.6	関連疾患
3.2	発達障害
3.2.1	広汎性発達障害（自閉症）
3.3	不登校
4	おわりに
第2章	学校教育と睡眠（福田一彦）
1	はじめに
2	幼児と睡眠
3	不登校と睡眠
4	受験と睡眠
5	メディアと睡眠
6	睡眠教育
第3章	成人および高齢者の睡眠（松浦雅人）
1	はじめに
2	不眠症
3	睡眠関連呼吸障害
4	過眠症
5	概日リズム睡眠障害
6	睡眠時随伴症と睡眠関連運動障害
7	おわりに
第4章	労働生活と睡眠（高橋正也）
1	はじめに
2	睡眠不足の影響は蓄積する
3	睡眠不足からの回復に関する情報は不足している
4	覚醒度を保つための職場対策が待たれている
5	おわりに
【第II編　睡眠研究の基礎】
第5章	現代の睡眠科学（本多和樹）
1	はじめに
2	レム睡眠とノンレム睡眠
3	睡眠覚醒調節の神経機構
4	睡眠覚醒調節の液性機構
5	摂食と睡眠
6	睡眠障害の動物モデル
6.1	ナルコレプシーの動物モデル
6.2	睡眠呼吸障害動物モデル
6.3	パーキンソン病の睡眠障害動物モデル
7	睡眠の多様性
8	おわりに
【第III編　睡眠のセンシング】
第6章	睡眠の脳波・ポリグラフ記録とその解析法（八木朝子）
1	睡眠中の生体現象記録の歴史と終夜睡眠ポリグラフィ
2	PSGの記録
2.1	睡眠段階判定のための記録
2.1.1	脳波
2.1.2	眼球運動
2.1.3	筋電図
2.2	呼吸障害判定のための記録
2.2.1	気流（口鼻孔フロー）
2.2.2	胸腹部呼吸運動
2.2.3	動脈血酸素飽和度（SpO2）
2.2.4	いびき音
2.3	心循環の記録
2.3.1	心電図
2.4	神経活動の記録
2.4.1	下肢表面筋電図
2.5	体位の記録
2.6	その他生体信号の記録
2.6.1	食道内圧測定
2.6.2	炭酸ガス測定
2.6.3	深部体温測定
3	PSG機器とセンサ・トランスデューサ
3.1	デジタル脳波計の構成
3.2	センサ・トランスデューサ
4	睡眠の判定と評価
4.1	安静覚醒
4.2	睡眠段階1
4.3	睡眠段階2
4.4	睡眠段階3
4.5	睡眠段階4
4.6	REM睡眠
4.7	微小覚醒反応
4.8	CAP
4.9	呼吸イベント
4.10	周期性四肢運動
5	まとめ
第7章	睡眠と眠気の評価技術（榎本みのり、有竹清夏、松浦雅人）
1	はじめに
2	OSAHSのホームモニタリング検査
2.1	簡易モニターによるスクリーニング
2.2	パルスオキシメータによるスクリーニング
2.3	アクチグラフ
3	眠気の評価法
3.1	MSLT
3.2	MWT
3.3	OSLERテスト
3.4	新しい眠気指標
4	おわりに
第8章	腕時計型睡眠モニター（亀山研一、鈴木琢治、大内一成、森屋彰久）
1	はじめに
2	睡眠モニターの概要
2.1	センサーハードウェア
2.2	睡眠解析方法
3	腕時計型睡眠モニターの応用
4	おわりに
第9章	居眠り運転防止のためのセンシング技術（大見拓寛、三林浩二）
1	はじめに
2	ドライバモニタリングシステム
2.1	開発の目的
2.2	ドライバ眠気状態センシングの開発事例
2.3	開発ターゲット
2.4	システムの概要
2.5	画像の取得
2.6	画像処理
2.7	閉眼継続時間を用いた眠気状態推定
3	各種眠気推定手法の比較実験
3.1	実験方法
3.2	評価項目
3.3	結果
4	最近の眠気状態推定への取り組み
4.1	着目すべきファクター
4.2	眠気推定関数
4.3	結果
5	おわりに
第10章	生体の光受容―睡眠リズムの獲得―（��雄元晴）
1	はじめに
2	概日リズムの発振機構と光受容のメカニズム
3	ヒトにおける概日リズムの光同調の特徴
4	メラトニンによる概日リズムと睡眠の調節
5	おわりに
【第IV編　睡眠環境】
第11章	眠気・睡眠習慣、入眠感の評価法（主観的評価）（鈴木博之）
1	序文―主観的評価とは―
1.1	主観的睡眠評価の必要性
1.2	主観的睡眠感
1.3	主観的評価の方法
1.4	主観的評価の限界
2	眠気の主観的評価
2.1	主観的眠気を測定する意味
2.2	主な主観的眠気評価尺度
2.2.1	スタンフォード眠気尺度（SSS）
2.2.2	関西学院眠気尺度（KSS）
2.2.3	カロリンスカ眠気尺度（KSS）
2.2.4	Visual Analogue Scale（VAS）
2.2.5	Pictorial Sleepiness Scale
2.2.6	Epworth Sleepiness Scale（ESS）
2.2.7	主観的眠気と客観的眠気の乖離と対処法
3	睡眠習慣、入眠感の主観的評価
3.1	睡眠習慣の主観的評価
3.2	入眠感の主観的評価
3.3	主な睡眠習慣評価法
3.3.1	ピッツバーグ睡眠質問票（PSQI）
3.3.2	朝型-夜型質問紙（MEQ）
3.3.3	OSA睡眠調査票
3.3.4	睡眠日誌
3.3.5	Sleep Timing Questionnaire（SEQ）
3.3.6	The Leeds Sleep Evaluation Questionnaire
4	おわりに
第12章	快適な睡眠の実現を担う寝具と枕のコンサルティング（松浦倫子）
1	はじめに
2	寝具に求められる機能
3	寝具をめぐる市場動向
4	枕の役割と機能
5	寝具から眠具へ
第13章	良質睡眠確保に役立つ光環境制御技術（小山恵美）
1	はじめに
2	光の非視覚的生理作用と睡眠
3	光環境の現状と問題点
4	良質睡眠確保に役立つ光環境制御技術
4.1	全般的な考え方
4.2	起床前漸増光
4.3	日中の補光
5	おわりに
第14章	快適な睡眠をサポートする香り（林光緒）
1	はじめに
2	睡眠中における嗅知覚
3	ハーブ類
3.1	ペパーミント
3.2	ラベンダー
3.3	ビターオレンジ
4	沈香
5	セドロール
6	ヘリオトロピン
7	おわりに
第15章	快適な睡眠をサポートする温熱環境（都築和代）
1	はじめに
2	体温調節機構
3	体温のリズムと睡眠および眠気のリズム
4	温度が睡眠に及ぼす影響
5	睡眠中の体温調節
6	快適な睡眠をサポートする温熱環境
6.1	季節の影響
6.2	高温環境
6.3	低温環境
【第V編　機能性食品による睡眠改善】
第16章	サプリメントによる睡眠改善法の現状―テアニンの効果を中心に（小関誠）
1	健康食品のなかのサプリメント
2	テアニン
3	テアニンの睡眠改善効果
4	睡眠関連サプリメント
5	まとめ
第17章	発酵乳飲用が日常生活および睡眠の健康に与える効果（熊ノ郷卓之、菅沼仲盛、山村周平、増山明弘、杉田義郎）
1	はじめに
2	研究方法
2.1	対象
2.2	同意
2.3	試験期間中の制限
2.4	試験食品
2.5	割付
2.6	投与方法
2.7	評価項目および評価時期
2.8	倫理性および安全性
2.9	試験の中止
2.10	解析法
2.11	Key codeのオープン
3	結果
4	考察
5	おわりに
第18章	アラキドン酸による高齢者の脳機能改善と睡眠改善作用（木曽良信）
1	はじめに
2	アラキドン酸は老齢ラットの記憶能を改善する
3	アラキドン酸は高齢者の脳機能を改善する
4	アラキドン酸は老齢ラットの日内リズムを改善する
5	アラキドン酸は高齢者の活動量を高める
6	おわりに
第19章	グリシン摂取による睡眠の質の改善効果（稲川健太郎、小野郁、高橋迪雄）
1	はじめに
2	起床時の主観的な睡眠感に対する効果
3	起床時の主観的睡眠感および夜間睡眠構造に対する効果
4	3倍量摂取時の急性有害作用の検討
5	グリシンの作用機序
6	おわりに
第20章	抗ストレス食品ミルクペプチドの睡眠改善効果（矢澤一良）
1	はじめに
2	健康寿命
3	予防医学の概念とヘルスフード
4	健康の3要素とヘルスフードの機能
5	ストレスと睡眠障害
6	ミルクペプチドとその作用
7	前臨床（動物）試験におけるミルクペプチドの生理機能
8	ヒト臨床試験によるミルクペプチドの有効性
9	ミルクペプチドの食品としての安全性試験
10	おわりに
第21章	漢方薬による睡眠障害の改善（稲永和豊）
1	はじめに
2	不眠症によく用いられる漢方薬
3	眠りに効く漢方薬の薬理学からの解明
4	終夜睡眠ポリグラフ検査からの解明
5	いびきをかく人の眠りといびきに効く漢方薬
6	更年期の睡眠障害に用いられる漢方薬
6.1	更年期障害に用いられる処方
6.2	症例
7	高齢者、特に認知症のある患者の不眠症
7.1	症例
8	概日リズム睡眠障害に用いられる漢方薬
【第VI編　睡眠改善薬】
第22章	日本発の睡眠障害治療薬ラメルテオンの研究開発（宮本政臣）
1	はじめに
2	開発の経緯
2.1	ラメルテオンの薬理作用
2.1.1	神経化学的作用
2.1.2	実験動物における睡眠プロモーション作用
2.1.3	概日リズム再同調作用
2.1.4	運動系および学習記憶に対する作用
2.1.5	薬物依存および薬物乱用性
2.2	ラメルテオンの臨床効果
2.2.1	一過性不眠に対する治療効果
2.2.2	慢性不眠症に対する治療効果
2.2.3	安全性
2.2.4	薬物乱用性
3	おわりに
第23章	臨床で処方される睡眠薬の種類と作用（田ヶ谷浩邦）
1	はじめに
2	不眠とはどのような状態か？
3	睡眠薬の適応と不眠の鑑別
4	不眠に対して用いられる薬物の種類と作用機序
5	ベンゾジアゼピン系・非ベンゾジアゼピン系睡眠薬の薬物動態
6	ベンゾジアゼピン系・非ベンゾジアゼピン系睡眠薬と他の薬剤との相互作用
7	ベンゾジアゼピン系・非ベンゾジアゼピン系睡眠薬の副作用
8	常用量依存
9	ベンゾジアゼピン系・非ベンゾジアゼピン系睡眠薬の選択
10	不眠症薬物療法の実際
11	おわりに
第24章	不眠症治療薬の前臨床研究の最前線（奥山茂）
1	はじめに
2	ヒスタミンH1受容体およびシヒスタミンH3受容体関連物質
3	アデノシン2A受容体関連物質
4	プロスタグランジンD2受容体関連物質
5	オレキシン受容体関連物質
6	今後の展望
【第VII編　睡眠障害の治療機器】
第25章	スリープスプリント療法（長谷川誠）
1	はじめに
2	SASの分類
3	SASの診断基準
4	SAS治療の基本的概念
5	スリープスプリントの作成法
6	スリープスプリントの適応
7	治療成績
8	合併症
第26章	経鼻式持続陽圧呼吸療法（NCPAP）（市岡正彦）
1	はじめに
2	睡眠時無呼吸症候群（SAS）
2.1	概念と分類
2.1.1	概念
2.1.2	診断基準
2.1.3	分類
2.2	OSAHSの病態
2.2.1	上気道閉塞のメカニズム
2.2.2	呼吸再開のメカニズム
2.3	OSAHSの症候と全身的合併症
2.4	OSAHSの治療方針
3	経鼻式持続陽圧呼吸療法（NCPAP）
3.1	原理
3.2	方法
3.3	臨床的有用性と適応
3.4	問題点
4	おわりに

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