【ゆっくり解説】なぜ人類は睡眠を淘汰できないのか?
Summary
TLDRこの動画では、なぜすべての生物が睡眠を必要とするのかについて探ります。脳がない生物、例えばクラゲやヒドラですら睡眠をすることが確認されており、睡眠の役割は脳を休めるだけではないことが示されています。また、覚醒は進化の過程で得たものであり、睡眠が生物のデフォルト状態である可能性があるという新しい仮説も紹介されています。この研究の進展によって、睡眠の起源やその真の機能についての理解が深まることが期待されています。
Takeaways
- 💤 すべての生物は睡眠をとるとされていますが、睡眠は自然界で危険な状態です。
- 🧠 睡眠は単に脳を休めるためだけではなく、他の機能も含んでいることが最近の研究で証明されています。
- 🐙 脳を持たないクラゲやヒドラのような生物も睡眠をとることが確認されており、睡眠は脳を休めるためだけではないことが示唆されています。
- 🕒 人間は1日のうち約3分の1の時間を睡眠に費やしており、他の動物も睡眠時間を持っています。
- 🐨 睡眠時間が長い動物としてコアラが知られており、消化に時間を要するため睡眠時間が長くなっているとされています。
- 🐑 草食動物や大型動物は睡眠時間を短く、肉食動物や小动物は睡眠時間を長く持つ傾向があります。
- 🐳 一部の海洋哺乳類や鳥類は長い移動期間中は睡眠をとることができないが、半分脳を使い分ける特殊な睡眠システムを構築しています。
- 🦟 昆虫類でも睡眠不足は影響があり、集中力が低下するなどの症状が報告されています。
- 🔬 2017年には睡眠の機能が脳を休めるためだけではないことがカリフォルニア工科大学の研究で示されました。
- 🌊 2020年に発表された九州大学の研究表明、ヒドラという原始的な生物も睡眠をとることがわかりました。
- 🌿 睡眠の起源は不明ですが、進化の過程で覚醒を獲得したとされる仮説もあります。
Q & A
睡眠はなぜすべての生物にとって必要とされているのでしょうか?
-睡眠は長い間脳を休めるためだと思われていたが、最近の研究表明、睡眠は脳を休めるだけでなく、他の重要な機能も果たしていることがわかりました。例えば、睡眠は脳機能を低下させたり、幻覚を引き起こすなどの副作用があるとされています。
睡眠をとらない場合に人体にどのような影響が生じますか?
-睡眠をとらないと、人体は注意散漫、記憶力低下、ストレス状態に陥り、幻覚を経験するなどの症状を起こすことがあります。1964年の世界記録を持つ不眠実験では、参加者の記憶力が低下し、計算をすることができなくなったり、白昼夢に陥るなどの影響が報告されています。
動物の中で最も長い睡眠時間をとる動物は何ですか?
-動物の中で最も長い睡眠時間をとる動物はコアラで、1日あたりのほとんど22時間を睡眠に費やしています。これは彼らが主食とするユーカリの葉の消化に多くの労力が必要なためとされています。
睡眠時間が短い動物はどのような傾向にありますか?
-睡眠時間が短い傾向にある動物は草食動物や大型の動物です。例えば、キリンは1日の中で20分程度しか睡眠をとしないとされています。これは体重に対する体表面積が小さいため、エネルギーを効率的に使うことができるからとされています。
海洋哺乳類はどのように睡眠をとるのですか?
-一部の海洋哺乳類は長距離移動を行うため、1カ月以上睡眠をとることができない時期もあります。彼らは半分右脳と左脳を使い分ける「バケツ睡眠」という睡眠方法を利用して、寝られない状況でも睡眠をとるように特殊な睡眠システムを構築しています。
睡眠に関する最近の重要な研究結果は何ですか?
-最近の重要な研究結果として、2017年にカリフォルニア工科大学の大学院生たちが行った研究があります。彼らは脳を持たないクラゲが睡眠をとることを発見し、睡眠の役割が脳を休めるためだけではない可能性を示唆しました。
ヒドラという生物はどのような特徴を持っていますか?
-ヒドラはクラゲよりも原始的な多細胞生物で、神経系を持っていますが脳は持っていません。2020年に発表された研究によると、ヒドラも睡眠をとることが確認されており、睡眠状態の時に感覚機能が低下することがわかりました。
睡眠薬はヒドラにも効くと言われていますが、どのような実験からその結論が導かれましたか?
-ヒドラに対してメラトニンという睡眠薬を投与したところ、ヒドラの睡眠が促進されたという結果を得ました。また、ドーパミンという物質を投与してもヒドラの睡眠が促進されたため、ヒドラにも睡眠調節に関与する遺伝子があることが示唆されています。
睡眠の起源はいつ頃から始まったとされているのでしょうか?
-睡眠の起源は現在も不明であり、多くの生物学者が研究を行っています。2021年にサイエンス誌に投稿された内容では、睡眠は脳を持っている生き物の脳に利益をもたらすだけでなく、記憶を統合し、脳に蓄積されている老廃物を除去する役割も果たしているとされています。
平板動物における睡眠の研究はどのような結果を得ていますか?
-平板動物における睡眠の研究では、夜になると移動速度が遅くなるという現象が報告されています。これは睡眠への最初の進化のステップと考えられており、生物が睡眠状態から覚醒を獲得し、リズムを持つようになったと仮説化されています。
Outlines
😴 なぜ生物は睡眠をとるのか
あらゆる生物が睡眠をとる理由についての疑問から始まり、睡眠の役割が脳を休めることだけではないことが証明されたことを述べています。クラゲやヒドラなどの脳がない生物でも睡眠をとることが確認され、睡眠の進化について解説しています。また、睡眠不足の影響や実験の結果についても言及されています。
🐝 昆虫の睡眠とその影響
ショウジョウバエやミツバチなどの昆虫も睡眠をとることが確認されており、睡眠不足が集中力や行動にどのような影響を与えるかについて説明しています。睡眠不足の昆虫は正常な行動ができなくなることが実験で示されており、睡眠が脳機能に与える重要な役割についても触れています。
🔬 クラゲの睡眠研究
クラゲの睡眠研究について、具体的な実験方法とその結果が詳細に説明されています。クラゲが夜間に活動が低下すること、睡眠を妨害されると翌日に反動で深く眠ることなどが確認され、脳がない生物でも睡眠を必要とする理由について議論しています。また、ヒドラを用いた実験では、睡眠薬の効果や遺伝子レベルでの睡眠調節のメカニズムについても触れています。
Mindmap
Keywords
💡睡眠
💡覚醒
💡クラゲ
💡ヒドラ
💡脳機能
💡実験
💡神経生物学
💡遺伝子
💡進化
💡覚醒リズム
Highlights
睡眠は自然界では非常に危険な状態であり、生物が生存率を高める観点からは不利である。
脳がない生物でも睡眠をすることが確認されている。
睡眠の機能は脳を休めることだけではないことが証明された。
1964年にアメリカの高校生が264時間12分の不眠記録を樹立した。
コアラは1日に22時間も睡眠をとる。
カリフォルニア大学のシーゲル教授は、小型動物は体温を保つために長時間寝る必要があると考察。
イルカや鯨も睡眠をとり、特に一部は半球睡眠という特殊な睡眠方法を持っている。
ミツバチが睡眠不足になるとダンスが下手になる。
クラゲは脳がないにもかかわらず睡眠をとることが確認された。
クラゲの睡眠実験では、睡眠を妨害されたクラゲが次の日に深い眠りを見せることが確認された。
九州大学の研究で、ヒドラも睡眠をすることが発見された。
ヒドラにメラトニンを投与すると、睡眠が促進された。
ヒドラの睡眠を制御する遺伝子が他の生物と一致していることが判明した。
睡眠は脳を持つ生物だけでなく、脳のない生物にも重要であることが確認された。
植物は基本的に動かないため、覚醒状態が進化しなかったと考えられる。
睡眠の起源は未だ不明であり、研究が続けられている。
初期の生命体は動かず、睡眠は生物のデフォルト状態であったとする仮説がある。
睡眠を進化させたのではなく、覚醒を進化させたという考え方がある。
睡眠の研究が進むことで、生物の進化について新たな洞察が得られる可能性がある。
動物が覚醒を手に入れたことで、捕食や環境適応が可能になったと考えられる。
睡眠は全ての生物にとって重要な役割を果たしている。
Transcripts
世の中のあらゆる生物は今のところ睡眠
すると言われていますしかし睡眠は自然界
の中では非常に危険な状態です外敵や捕食
者などからとっさに逃げることができず
生存率を高めるという観点ではあまりにも
不利であると言えますなぜあらゆる生物は
睡眠をするのでしょうか確か脳を休める
ためとかじゃなかったか睡眠をとらないと
納期能が低下して注意力散漫になっちゃっ
たりとか症状がひどくなると幻覚とかも
発生したりするんだろとこれまではその
ように思われてきましたおっとその反応は
違うということか睡眠の機能は脳を休める
ことだけではないことが実は最近証明され
てしまったのですたとえ能がない生物だっ
たとしても睡眠をすることが確認されてし
待ったためですね例えば脳のないクラゲと
かあとはヒドラなんて生物です aなんだ
これはもはや生物なのかって言うか比べ
なんでソフト寝てるようなもんだろうこれ
らの生物にすら睡眠は必要だったというの
かだとしたら人間のような高次脳機能を
持つ生物なんて睡眠して当然って感じなの
かいやいやまだ諦めるのは早い私が睡眠を
必要としない新人類になるんだと言うこと
で今回はほぼ100%の生物が睡眠でき
ない理由と題し現在の睡眠研究と生物は
睡眠を獲得したのではなく睡眠状態が通常
の状態であり覚醒することを進化の過程
データことについて解説をしていき
ましょうちなみに今魔理沙が入ったような
睡眠をたいる行為はとても危険なことです
ので視聴者の皆さんはしないようにお願い
しますあない私もしませんこのチャンネル
では科学や人類歴史的なテーマを含めた
学問的な話題を取り扱います気になる方は
ぜひチャンネル登録よろしくお願いします
それでは皆様ゆっくりしていってね
睡眠は長らく科学者たちの研究対象になっ
てきました日本の平均睡眠時間はおよそ7
時間程度となっています1日は24時間
ですので人間はおよそ3分の1の時間を
睡眠に費やしていることになるこの睡眠の
時間をもったいないと考え多くの人々が
この時間を削れないかと考えたこと
でしょうなんか第二次世界大戦中のソ連軍
だかなんだかが敵の捕虜を使って不眠実験
をさせたとかそんな話あったよな発表し
たり頭おかしくなったりとか見ていて鳥肌
もんだったぜあの話は一種の都市伝説の
ようですね真偽のほどは定かではありませ
ん調べたところによると不眠状態を続けた
世界記録として認められているものは
1964年にアメリカの高校構成が樹立し
た264時間12分という記録のようです
264時間って10日以上れて中がたのか
さすがにヤバそうだけどなこの実験が
もたらした高校生本人への影響はかなり
大きかったようです実験開始から3日で
記憶力が大幅に低下4から5日目には極度
のストレス状態に襲われ記憶障害や白昼夢
に幻覚簡単な計算をすることができなく
なりましたただその後彼が実験を終えて
反日の睡眠をとったところこれらの症状は
なくなり正常になったというのですこう
考えるとやはり睡眠は人体にとって必要
不可欠でかつその理由は脳を休めるためだ
と
入ってもおかしくなさそうな気はするんだ
けどなちなみに他の生物も必ず眠るのか
少なくとも確認されている限りではすべて
の生物が睡眠をとっているようです動物界
の中でも特に睡眠時間が長い動物として
知られているのはコアラですコアラの1日
当たりの睡眠時間はなんと22時間1日の
ほとんどを寝て過ごしています壊れは主食
であるユーカリの葉の消化に労力を要する
ため睡眠時間が長くなっていると今の
ところは考えられていますその他トラや
ライオンなどの肉食動物は13から15
時間ほど椅子やネズミハムスターなども
12時間声肉食動物や小動物は基本的には
睡眠時間が長い傾向にあるようです一方
ヤギ羊馬キリン牛このあたりは睡眠時間が
5時間以下になっています反対に草食動物
や大型の動物は睡眠時間が短い傾向にある
ようですねなんならキリンに至っては
ぐっすり寝ている時間は1日に20分ほど
しかないようですなんで草食動物はそんな
に寝る時間が短いんだカリフォルニア大学
ロサンゼルス校の神経生物学者である
シーゲル教授は2005年財布が小さい
動物ほど体重に対する体表面積が大きく
なるため身体で作られたエネルギーは熱と
して外に拡散されやすくなってしまうその
ため小型の動物は体温を保つためにも寝て
いる必要があるということ一方肉食動物に
関してはカロリーの高い食事を摂ることが
できるため食事に費やす時間が比較的
少なくて済むことまた捕食者に狙われる
心配も少ないため最低限以上の睡眠時間を
取っているのではと考察を述べています
ふむふむまあ納得の話ではあるよな他の
動物はどうなんだ今挙げた事例は全部哺乳
類の気がするが後は陸生か水性化でも話が
変わってくる気がするぜイルカや鯨も寝る
ときは寝るそうですろリングなんて呼ばれ
ているようですねこのように水面にお腹を
向けてガッツリ休息しますわろたこれは
可愛い一方クジラやイルカそれに加えて
渡り鳥などの一部の海洋哺乳類や鳥類たち
は長距離移動を行うため1カ月以上睡眠を
とることができないという時期もあったり
しますこのとき彼らは半分右脳と左脳を
使い分ける阪急睡眠という睡眠方法を活用
します右脳を活用している時は左脳が眠り
可能を活用している時は右脳が眠りっと
寝れない状況の中でも睡眠が取れるよう
特殊な睡眠システムを構築しているのです
その機構私も欲しいんですけど人類もそう
いう技術ないのかな彼らのような高度に
進化した動物たちだけではなく一見睡眠し
ているかどうかは判断しにくいような虫の
旅でも睡眠は行っていることが確認されて
います特に実験生物としてよく使われる
ショウジョウバエにおける実験でも
睡眠不足になったハエはその後その反動で
長い時間睡眠を取ることが確認されてい
ますまた集中力散漫になるのももはや人間
と同様ですメスもチョウチョが睡眠不足に
なった場合自分の餌を見つけることができ
なくなったり卵を産み付ける際に幼虫の餌
にはならない植物のところに卵を産み付け
てしまったりとか睡眠不足になった
ミツバチの事例ではミツバチは餌を見つけ
た時にダンスを踊って他の個体に場所を
知らせたりするのですが睡眠不足になった
ミツバチはこのダンスが下手になるような
のですこの研究を行なっていたミツバチの
睡眠を研究しているウィスコンシン大学の
バレットクライン氏はリオ寝不足の覇気に
よる脱なダンスと表現していましたふむ
ふむなるほど動物というか昆虫の世界でも
なお睡眠不足の影響は計り知れないんだな
話を聞く限りやはり睡眠をすることで脳を
休めているという印象が強いぜそういう
ことですあらゆる生物において睡眠不足に
よって脳機能が低下するのであれば睡眠は
脳を休めているのだとほとんどの人は思っ
ていましたところが2017年この結論が
覆される研究結果が発表されたのですこの
研究を行ったのはカリフォルニア工科大学
の3人の大学院生たちでした彼らは神経
生物学についての研究を進めていたような
のですがクラビは眠るのかについて2人が
議論していたところもう一人の大学院生が
大串クラゲの睡眠実験を始めようという
ことになったようですわろた偉大な研究は
偶発的に発生するもんなんだな彼らは
サカサクラゲというクラゲを対象に実験を
開始していきましたサカサクラゲはその名
の通り海中で逆さまになって沈んだ状態で
生活しているクラゲです彼らはこの
サカサクラゲに対し3つの実験を行いまし
たまず第一に昼間のクラゲの活動状態を
観察すること23匹のサカサクラゲの活動
状態を6日間にわたって観察しクラゲの傘
の部分の開閉運動の回数をカウントする
ことにしましたこの結果昼間は20分
あたり1155回だったのに対し夜間は3
割少ない781回だたとのことですふむ
人間が睡眠時に血圧が低下して心拍数も
下がっていることと似ている感じだな次に
眠っているであろうサカサクラゲに対し
これを邪魔して起こすという実験を行い
ましたサカサクラゲはかさの部分を下にし
て寝ているわけですが彼らはそこの部分を
上げたり下げたりできる水槽を用意し
クラゲたちを無理やり動かせるようにし
ました昼間にこの実験を行った際には
クラゲたちはすぐに泳いで水槽の底に戻る
のですが夜間の実験の際は5秒ほど海中で
漂った後にハッと目覚めたかのようにそこ
に向かうという奇妙な挙動が示されたとの
ことですふむこれは起こされた直後はまだ
寝ぼけてたってことなのかな気持ちは
分かるぜ急に叩き起こしてもふにゃふにゃ
状態のまままだよなまた彼らは3つ目の
実験として夜間のクラゲを20分毎に突き
睡眠の邪魔をするという実験も行いました
睡眠を邪魔されたクラゲたちは昼間
ぼんやりと水中を漂うようになりまた次の
日の夜はより深い眠りを見せるようになっ
たというのです大人間やさっきの
ショウジョウバエとかと同じ症状になっ
てるのか睡眠不足で集中力散漫になったり
反動で次の日はよく寝るようになると睡眠
に関しては人間もハエもクラゲももはや
変わらないということか彼らのこの実験
結果は神経生物学者のなかで大きな話題と
なりましたなぜならクラゲはあらゆる生物
の中でも特に件的な神経系を持つ生物で
あり脳はないからです脳がない生物が睡眠
するということは睡眠の役割は脳を休ま
せることではないもんなあるいは別の理由
が存在するかもしれないということですね
こうなると睡眠への謎は一層深まっていき
ます果たして睡眠はいつから始まったのか
と生物はいつから睡眠を手に入れたの
だろうと気音圧来ませんねクラゲよりも
より原始的な生物で睡眠があるかどうかを
確認したいところだよなここでまた重要な
研究が発表されました発表したのは日本の
九州大学でした2020年10月九州大学
の伊藤太一助教らの研究チームは原始的な
神経系を持つヒドラも睡眠をしていること
を発表しましたヒドラはクラゲと同じく
手法動物でありクラゲよりもより原始的な
生物ですちなみに飼育は容易であり症状倍
と同様よく実験用のモデル生物として扱わ
れます研究チームがヒドラの睡眠の様子を
観察したところヒドラは時折活動を止めて
静止状態となり静止状態の時に強い光を
当てると覚醒状態になることが分かりまし
たまた睡眠状態のときは感覚機能が低下し
ていることそして睡眠を妨害されるとその
後の睡眠時間が増加するという現象が認め
られたのですなるほどクラゲどころかひど
らでさえもね駄目の症状があったってこと
だなさらに彼らは睡眠薬の実験を行いまし
た例えば睡眠薬としてもよく知られる
メラトニンをヒドラに対して投与した
ところヒドラの水3が促進されたというの
ですマジかよヒドラに効くんだったら人間
どころかあらゆる生物に睡眠薬が効きそう
だな一方普通は各性物質として知られる
ドーパミンを投与してもヒドラの睡眠は
促進されたようですこのあたりはおおよそ
人体とは違う結果なので必ずしもすべてが
一緒と言えるわけではなさそうですまた彼
らはさらにヒドラの遺伝子レベルでも睡眠
状態の解析を行いましたこの結果ヒドラに
おいて睡眠を制御していると推定された
遺伝子はマウスやハエなど他の生物でも
睡眠を制御しているとされる遺伝子と一致
していることがわかったのですこのことは
ヒドラの睡眠に関わる遺伝子がマウスや
ハエにおいても睡眠調節作用を持つことを
意味しますこれは驚きの研究結果ですいや
もう作からず堂々をいれば馬鹿なんです
けどこの外科はどうすごいんだ
clavia ヒドラの研究結果を考慮し
これらの生物がもし睡眠していたという
なら動物は脳を進化させるより前に遺伝子
レベルで睡眠のメカニズムを獲得していた
ということになります果たして動物はいつ
睡眠を獲得したのでしょうか先に言っとく
けど私にはもう想像おつかないからな未だ
睡眠の起源は不明であり世界の多くの生物
学者たちが睡眠は一体いつから生まれたの
か解明するための研究を行っています一方
ここで2021年10月に科学雑誌
サイエンスに投稿された内容が大きな話題
となりました同記事ではこれまでの研究
成果では睡眠が脳を持っている生き物の脳
に利益をもたらすことは間違いないのが
記憶を統合し脳に蓄積されている有毒な
老廃物を除去していることを助けている
からだしかし脳のない生物が睡眠を必要と
するなら睡眠の機能はそれがすべてでは
ないとしてば神豚大学の神経学者である
ポール生死が初期の生命体は環境に適用
する方法を見つけるまで動いていなかった
こと睡眠は生物のデフォルト状態である
ことそして
はた子たちは睡眠を進化させたのではなく
覚醒を進化させたのではないかと思うと
語っています睡眠を進化させたのではなく
覚醒を進化させたってのはどういうことだ
各生徒は目が覚めることや意識や感覚が
はっきりしている状態を意味しています
細かいことを言うと微妙ですが4眠って
いれば睡眠日中元気に活動していれば覚醒
とこんな感じ法海で一旦大丈夫ですふむ
それで生物は最初は寝ていて進化の過程の
中で覚醒を手に入れたとはいもちろんまだ
その点は仮説でしかないのでより原始的な
生物での研究が求められています2022
年現在もこちらの平板動物に関する睡眠の
研究が進んでいるようですねなんだこれは
名馬か何かか日本だとせん妄ヒラムシ
なんて呼ばれています直径は0.5mm で
見た目は巨大な名馬ですただしアメーバと
違って多細胞生物です細胞の数はに
3000個ほどあります体表の繊毛によっ
て移動が可能であり単細胞生物や草類を
捕食します dna の数は小型の原生
生物に近く前動物の中でも最も少ない生物
です世界中に広く分布していて推進にから
3メートルの海中から容易に採取できます
まさかこんなアメーバのような生物ですら
睡眠をするというのかいえ彼らは夜になる
と減速するというのです先ほども言った
通りこの生物は繊毛によって移動し単細胞
生物を捕食するわけですが夜になるとこの
速度が遅くなり定数というのですではなぜ
停止しているかなのですが平板動物の研究
者はこれをこれが睡眠への最初の進化の
ステップなのではと考えているようです
つまり睡眠という進化の流れを仮説として
まとめるのであればもともと生物は睡眠
状態であり覚醒していなかった細胞が
集まり生物が高度に進化するとともに動く
答えが現れた動く答えは魚金井個体と比べ
生存競争で優位に立ち個体数を増やして
いっただが動く答えも夜の活動は停止して
いた動けばエネルギーを消耗してしまう
からだこうして動く答えは覚醒と睡眠と
いう中足のリズムを獲得するようになった
とざっくりこんな感じでしょうかなるほど
妙にしっくりくる部分もあるぜ原始生物に
とっても動くことのメリットは大きいはず
だもんな捕食する動物であればそれは
もちろん捕食対象を自ら探しに行けると
いうことに繋がるし自分が住みやすい環境
とかを見つけることができるわけだもんな
一方こうなると植物が覚醒していないこと
の理由にもつながってきそうですね動物が
覚醒を手に入れて動くことで他の動物を
捕食などしてエネルギーを得ることが
できる一方植物は光合成でエネルギーを
生み出せるわけですからわざわざ動く必要
がないわけですね植物プランクトンの中に
もせん妄などを使って動くような生物は
いるわけですが動くこと自体エネルギーを
使うので植物は基本的に動かない方針進化
を続けてきたとこんな印象を持ちますもし
かしたら植物はずっと寝ていると言えるの
かもしれないなこうなってくるとそもそも
睡眠とは何かを定義することが難しくなり
そうですね今後の研究に期待大ですこんな
ところで今回の解説は以上です今後も本
チャンネルでは常識を覆すような科学
テーマ興味深い話題を投稿していきたいと
おもいますので気になる方はチャンネル
登録をよろしくお願いします面白かったと
かだけでもいいのでコメントも大変
ありがたいですうp 主の励みになります
それでは皆様ご視聴ありがとうございまし
た
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