- 睡眠の障害を持つ自閉症の人の睡眠改善には、どのような非侵襲性の方法があるのか？
- 自閉症の睡眠障害が行動やコミュニケーションに与える影響はどの程度か？
- 現在の睡眠研究は、自閉症の特性や睡眠障害の関連性をどのように理解しているのか？
自閉症の研究者たちは、長い間、自閉症の睡眠に関する難問を解決するために研究を続けてきました。
入眠や睡眠維持の問題は、通常、自閉症の中核的な特性とは考えられていませんが、自閉症の人にはとても多く、複合的な影響を及ぼします。
睡眠障害は、さまざまな自閉症の特徴を悪化させ、日常生活の困難さにもつながります。
しかし、睡眠中に体内で何が起こっているかを追跡・評価するためには、これまで研究参加者は研究室で面倒な装置の網の目の中に入って眠らなければなりませんでした。
そして、標準的な方法である睡眠ポリグラフ検査では、睡眠中の被験者に電極やリード線をつけ、脳波や呼吸、体位などの測定によって脳の活動を把握します。
米ヴァンダービルト大学の神経学と小児科のベス・アン・マロウ教授は、この方法はとても不快なものであり、不安や感覚、コミュニケーション、行動の困難がある自閉症の人ではさらにひどいものになると指摘します。
「問題は、本当にそのような状況下で効果的な睡眠をとれているかということです」
研究参加者の中には、全く眠れない人もいるかもしれないと米ジョン・キャロル大学のトーマス・フレイジャー心理学教授も指摘します。
フレイジャー教授の１０代の自閉症の息子が、一晩の脳波研究のために診療所に行ったときがそうでした。
「良いデータを得て、それを実際に有意義に使えるように拡張するのは大変なことです」
この問題に対処するため、複数の研究所が侵襲性の低い睡眠追跡装置（装着する「ウェアラブル」と離れた場所から計測する「ニアラブル」の両方）の導入に取り組んでいます。
これらの機器は、睡眠ポリグラフ検査よりも収集できるデータの種類が少ない傾向にありますが、睡眠段階や睡眠者の生理学や脳活動の特定の側面を追跡することができるため、十分な効果が得られると研究者は述べています。
以下に紹介する技術は、いずれも正確さと拡張性のバランスを取るもので、研究者が研究に参加する自閉症者の数を増やすのに役立つかもしれません。
「実際の環境で一貫して実施できる中核的な測定法を持ち、さらに、より大きなサンプルサイズにスケールアップして、個人間の異質性を本当に評価し理解することができるようになれば、おそらく過去２０年間我々が行ってきた研究よりも有益になるでしょう」
そう、フレイジャー教授は述べています。
日中、私たちの体験は記憶に蓄積され、夜、眠っている間に統合されます。
この統合は、視床で発生する睡眠紡錘、大脳皮質から伝播する徐波、海馬から放射される波紋によって媒介されると米マサチューセッツ総合病院のダラ・マナクの研究室で心理学の講師を務めるディミトリス・ミロナスは言います。
「睡眠している間、脳は異なる構造の間で議論しているんです」
ミロナスの研究チームは、睡眠の内容を追跡するEEGセンサーと、装着者の呼吸、頭の動き、頭の位置を追跡する加速度センサーがついた「Dreemヘッドバンド」を介して、睡眠状態を分析しています。
研究チームが「Sleep」誌に発表した２０２２年の研究によれば、自閉症の子どもの脳では、睡眠中に異なる構造の間でのやりとりが乱れていることが判明しています。
睡眠ポリグラフ検査によって、自閉症の子どもたちは定型発達の子どもたちと比べて、視床と大脳皮質をつなぐ回路に何らかの違いがあることが示されました。
そして現在、彼らはDreemを使ってより深く研究することを計画しています。
自閉症の子どもは、視床の棘状紡錘が鈍っているように考えられました。
「このやりとりの信号に手を加えたいと考えています。
変調させることが可能です」
手始めに、彼らは、ドリームのEEG読み出しからの即時フィードバックを利用して、聴覚刺激を与えることによってそれを変えることを計画しています。
今後、家庭で利用できるウェアラブル装置によって、実験に参加可能な人数が増えるだけでなく、いつもの自分のベッドで寝ている人の睡眠振動を観察できるようになることで、結果がより正しくなるはずだと言います。
スマートウォッチも、自閉症と睡眠障害との関連性を研究者がより理解するのにも役立つかもしれません。
この関係は広く報告されていますが、その方向性（睡眠不足が自閉症に関連する特徴に寄与するのか、あるいはその逆なのか）はまだ不明です。
そう、イスラエルのネゲヴ・ベングリオン大学のイラン・ディシュタイン心理学准教授は述べています。
これまでの研究で、睡眠が認知能力に重要であることが示唆されています。
しかし、ディシュタイン准教授の研究チームが自閉症の子の自閉症特性と睡眠不足の関係を調査したところ、認知能力や自閉症の中核的な特性よりも、感覚過敏や過敏性のほうが、睡眠障害と強く結びついていることがわかりました。
そこで、ディシュタイン准教授の研究チームは、さまざまな睡眠パラメータをより客観的に評価する方法を探しました。
「アクチグラフモニター」
それは、人の動きを追跡するFitbitsのようなウェアラブルデバイスです。
小型で、手首や足首に装着したり、体の他の部位にテープで固定したりすることができるため、動きを継続的に追跡し、その人の概日リズムを確立するのに理想的だとディシュタイン准教授は言います。
しかし、標準的なアクチグラフモニターでは、睡眠時間や覚醒時間の大まかなスナップショットしか得られないため、例えば、人が最初に眠りに落ちるタイミングを確実に特定することはできません。
「たとえば、人が最初に眠りにつくタイミングを確実に特定することはできません」
そのため、覚醒しているか眠っているかをより正確に判断するために、他の生理データも取得できる最新のアクチグラフモニターを採用しました。
「EmbracePlusスマートウォッチは、人の動き、皮膚伝導度、体温、心拍数などを記録し、研究者はこの装置の生データにアクセスすることができます」
さらに、アクチグラフとDreemヘッドバンドから得られる脳波などの別の指標を組み合わせることで、従来の睡眠研究で得られるデータに近い、その人の睡眠行動の全体像を描くことも計画しています。
ディシュタイン准教授の研究チームは、EmbracePlusとDreemヘッドバンドの組み合わせを、自閉症のない大人で試験的に使用しています。
その後、自閉症の大人や子どもの睡眠を追跡する予定です。
最終的な目標は、自閉症者の睡眠を改善することで、自閉症に関連する他の特性が緩和されるかどうかを確認し、療育に役立つ研究を行うことです。
「本当に興味深いのは、睡眠の変化が他の行動領域にどの程度影響するかということです」
米マサチューセッツ工科大学のワイヤレスネットワーク＆モバイルコンピューティングセンターのディレクターであるディナ・カタビは、睡眠に関する短い研究であっても、被験者に脳波ヘッドバンドを装着させることは困難であったと言います。
「寝ている間に、無意識に頭からはずしてしまうのです」
その問題を解決するために、カタビの研究室で誕生したのが、壁に取り付けて使う、無線LANルーターのような「エメラルド」です。
この装置は、周囲の空間に電波を送り、人の動きが電波の返りをどのように歪ませるかを追跡します。
エメラルドは、睡眠ポリグラフ検査とは異なり、脳活動、心拍数、動作、呼吸をリアルタイムに読み取ることはできません。
その代わり、睡眠ポリグラフのデータで訓練された人工知能の処理プログラムを通して、データを供給します。
カタビの研究室が発表した論文によると、この装置はパーキンソン病の患者の重症度や投薬反応を測定することができました。
このデバイスはレット症候群の人の睡眠と呼吸を追跡することもできます。
レット症候群の人は、寝つきや寝つきが悪く、呼吸が浅いため過呼吸になることがあります。
また、一時的に呼吸が止まることもあります。
これは睡眠時無呼吸症候群として知られている現象ですが、エメラルドはこうした呼吸の変化を検出することができます。
エメラルドは治験で使用する準備が整っており、検証データではレット症候群の人とそうでない人の間に大きな違いが見られ、比較的少ない参加者数でも統計的に有意な結果が得られたとカタビは言います。
米ベイラー医科大学のベルンハルト・スーター小児神経学助教授はこう言います。
「電気代さえ払えば、目立たないようにモニターできるのですから、その意味で、これは大きなことです。
いつもと同じような環境での睡眠の変化を、リアルタイムで捉えることができるのです」
（出典・画像：米SPECTRUM）
「睡眠」の正しい評価はたしかに難しそうです。
いつもと違う環境だったり、頭や体にいろいろつけられてだと、なかなか眠れそうにないですし、眠っても浅かったりしそうです。
今は薬を飲んでいるのでよく眠ってくれていますが、うちの子もずっと眠ってくれなくて本当にたいへんでした。
睡眠の研究は、本人だけでなく家族を助けることにもつながります。
より研究が進むことを期待しています。
（チャーリー）
