学術誌「npj Aging and Mechanisms of Disease」に2019年10月に掲載されたTrevor R. Nash氏らの論文では、ショウジョウバエの実験から、ブルーライトに長期的にさらされた場合の影響として、寿命低下や脳のダメージといったリスクが報告されています。

Trevor R. Nash氏らの論文[CC]の冒頭部

ブルーライトの影響

一般的に用いられているLED（light-emitting diode, 発光ダイオード）は、しばしば波長460nmをピークとするブルーライト（青い色の光）を高い割合で発するようです。

LED照明やスマホ・パソコンなどのディスプレイが普及することで、人々がブルーライトにさらされる機会は増加しつつあるようです。

コンピュータのスクリーンなどから発せられる人工的な光が、睡眠や概日リズム（体内時計）障害の危険因子となりうるとの研究報告はすでにあるようです。（例えばChang et al. 2015, Green et al. 2017）

ブルーライトが目に影響を与える可能性については議論がなされている（F.Behar-Cohen et al. 2011）ほか、眼球外の光がヒトの脳に影響を及ぼすことを示した研究（Lihua Sun et al. 2017）もあるようです。

ブルーライトがハエの寿命や脳、運動能力などに悪影響か

ショウジョウバエ （CREDIT: André Karwath aka Aka[CC]）

今回、Trevor R. Nash氏らの研究では、ショウジョウバエを実験材料として、1日24時間の光の条件を操作することで、ブルーライトの長期的な影響が調べられました。

※以下で用いている図は、全てTrevor R. Nash氏らの論文[CC]からの引用です。

24時間の光の条件としては、

などが設定されました。

↑本実験で使用した光の波長スペクトラム。aは白色蛍光灯（L:D条件で使用）、bは青色LED（B:D条件）とフィルターで青色を除去した白色LED（W-B:D条件）

本実験のショウジョウバエには、眼が白い系統（w）や赤眼の野生型（CS）などが使われました。

光にさらされたハエでは寿命や運動能力が低下

↑光にさらされたハエ（L:D）では、暗闇で育てられたハエ（D:D）よりも寿命が低下し（a, c）、ガラス壁を登る高さも低下しています（b, d）。

光の中でも、特にブルーライトの影響が大きい可能性

↑ブルーライトにさらされたハエ（B:D）では寿命が大きく低下した一方、ブルーライトを除いた光にさらされたハエ（W-B:D）ではそれほど寿命は低下しませんでした（a, b）。また、ブルーライトの強度（PFD, 光量子束密度）が高いほど寿命の中央値は低下したようです（c, d）。

ブルーライトによって目の網膜の光受容体にダメージか

↑ハエの眼の網膜の断面図（a, b）。ブルーライトにさらされたハエ（B:D）では、赤矢印で示した感桿分体の数が減少したようです（c, d）。

ブルーライトによって脳にもダメージか

↑ハエの脳の断面図（c）。ブルーライトにさらされたハエ（B:D）では、脳にもダメージが見られたようで、神経の消失を示唆する空胞（赤矢印）の面積が増えたようです（c, d）。また、ブルーライトによる寿命や脳・運動能力への悪影響は、眼を持たない変異系統（eya²）でも見られたため、眼や網膜へのダメージとは直接関係ないことが示唆されています（a, b, c, d）。

ブルーライトの影響は、曝露期間や年齢によって変わる？

↑ブルーライトに25日間さらされたハエの寿命中央値は60日だったのに対し、30日間さらされたハエではわずか34日でした。また、ブルーライトにさらされる日齢（時期）によっても寿命への影響が変化したようです（高齢の個体の方がブルーライトのダメージが早く蓄積してしまうといった可能性が考えられる）。

まとめ

・「12時間ブルーライト/12時間暗闇」の環境で育てられたショウジョウバエでは、「24時間暗闇」や「12時間ブルーライトを除いた白色光/12時間暗闇」の環境のハエよりも寿命が短かった。

・ブルーライトの環境で育てられたショウジョウバエでは、網膜へのダメージや脳の神経変性、移動能力障害などがみられた

・眼がないハエでも寿命低下や脳へのダメージや運動能力の低下が見られたため、ブルーライトのこうした影響は眼や網膜のダメージとは直接関係ないかもしれない。

・ブルーライトの影響は、曝露期間や時期（年齢）によっても変わるかもしれない。

管理人チャールズの感想

モデル生物である昆虫を材料として、ブルーライトの長期的な健康影響について調べた興味深い研究でした。

細かいことですが、ブルーライトによる網膜や脳へのダメージを評価するには、D:D（光なし）との比較ではなく、L:DやW-B:Dとの比較（つまり青色光以外の光によるダメージとの比較）の方がわかりやすい気がしたのですが・・・どうなんでしょう。

ちなみに論文の著者らは、ブルーライト対策として、琥珀色のメガネやコンピュータ画面の適切な設定を推奨しているようです。

日本でもブルーライトをカット・軽減するというメガネやフィルム・フィルターなどブルーライト対策グッズが色々あるようですが、私は今のところ特に使ってないです。実際どれほど効果があるのでしょうかね・・・。

一応、個人的なブルーライト対策として、パソコンのディスプレイをローブルーライトに設定しているほか、画面から物理的になるべく距離をとるようには心がけています。

↑例えばWindows10でも画面を夜間モードに設定できます。

まだはっきりした科学的根拠・エビデンスがある訳ではないと思いますが、スマホやパソコンなどに向かっている時間が長い人は、念のために何かしらの対策を検討してみてもいいのかもしれませんね。

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科学雑誌「PLOS ONE」に先月発表されたDorothee Fischer氏らの研究では、2003～2014年に実施された「アメリカ生活時間調査(ATUS)」を分析して、アメリカ人のクロノタイプ（朝型や夜型など）が年齢や性別によってどのように違うのか、初めて大規模に調べられた。

本研究では眠り始めと目覚めの中間の時刻（眠りの真中の時刻）がクロノタイプの指標として用いられた。

結果

Dorothee Fischer氏らの論文より　アメリカ人の性別 / 年齢別クロノタイプ　(青：男性　赤：女性)

縦軸：眠りの真中の時刻（眠り始めと目覚めの中間時刻）= 上に行くほど夜型

横軸：年齢

この図からわかることは

・夜型傾向のピークは18～19歳にあり、その後は年齢とともに朝型にシフト

・40歳までは男性の方が女性より夜型の傾向

・男女ともクロノタイプの個人のばらつきは15歳から25歳の間に最大になり、その後は年齢とともに減少

<・概して男性の方が女性よりクロノタイプの個人のばらつきが大きかった

考察

変則的な時間に勤務する人（夜勤・交代勤務など）は増加しつつあり、健康や安全へのリスクが懸念されている。ある研究によれば、クロノタイプと実際の勤務時間のミスマッチによって、看護士の2型糖尿病のリスクが増加したという。

クロノタイプの多様性を考慮すると、短期的・長期的な健康・安全リスクを抑えるためには、画一的にスケジュールを決めるのではなく、各人のクロノタイプに合わせて柔軟に勤務時間・シフトを設定するのが良いかも知れない。

アメリカの多くの高校は8時30分以前に始まるため、平均的な高校生は生物的に夜の状態で登校しなければならないことになる。学生にとって睡眠は重要なので、単純に始業時間を遅らせることは有効だろう。

管理人チャールズの感想

私は基本的には夜型人間ですが、このクロノタイプは遺伝的なものなのか、それとも後天的な環境の影響なのか、気になるところです。おそらく光の浴び方や習慣によってある程度はコントールできるのでしょうが、結構個人差はあるのかも知れませんね。

最近は「朝活」などという言葉もあるようですが、やはり自分のクロノタイプに合った生活ができればベターでしょう。ネットの出現によりだいぶフレキシブルな働き方が広まりつつあるように思いますが、多様な人々が最高のパフォーマンスを発揮できる社会基盤が整えばいいですね！

関連記事 ⇒ 不規則な睡眠は学校の悪い成績と関連？最新の科学研究結果！

⇒　なぜ動物は眠るの？睡眠の役割はDNAのダメージ修復かー最新研究

ネイチャーの姉妹誌「サイエンティフィック・リポーツ」に掲載されたハーバード大学医学大学院のAndrew J. K. Phillips氏らの研究では、大学生を対象として、不規則な睡眠スケジュールと概日リズムや学業成績の関係が調べられた。

睡眠の問題は「長さ」だけじゃない？

大学生の睡眠時間や睡眠のタイミングにはむらがあり、多くの学生が睡眠不足に苦しんでいる。

成人の場合、睡眠不足は認識能力の低下や交通事故と関連しており、代謝性疾患（肥満・2型糖尿病など）・心血管疾患・精神疾患などのリスクを高めることが知られている。

しかし健康やパフォーマンスに重要な影響を及ぼすのは、睡眠の長さだけではないかもしれない。

概日リズム（体内時計）と睡眠のズレ

概日リズム（体内時計）とは？

概日リズム（体内時計）とはおおむね一日を周期とした生理現象で、睡眠・覚醒のパターンに影響する。

※2017年のノーベル生理学・医学賞は体内時計を生み出す遺伝子機構を発見したアメリカの科学者に授与されました。

概日リズムや一日のうちいつ眠るかによっても睡眠の内容は変化する。

概日リズムは光の影響を受ける

概日リズムは光（室内の明かりなども含む）にさらされることで影響を受けるが、体内時計を調節するのには時間がかかる。

そのため眠る時間帯をよく変える人は、結果的に光にさらされるパターンが変わり、概日リズムと睡眠/覚醒パターンの間にズレが生じる可能性がある。

このような概日リズムと睡眠/覚醒パターンの間のズレも、認識能力やパフォーマンスに悪影響を及ぼすかも知れない。

大学生61人の睡眠と概日リズムを調査

大学生61人の被験者に毎日の睡眠記録を付けてもらい、睡眠の規則正しさを定量化した。

概日リズムは唾液中のメラトニン分泌開始時刻（DLMO）で調べた。また、腕に記録機器を装着してもらうことでどのように光にさらされているか調べた。

睡眠の規則正しさは良い成績と相関あり！

調査の結果をまとめると・・・

・睡眠が不規則な学生は、睡眠が規則的な学生より、メラトニンの分泌開始（=概日リズム）と睡眠のピークがどちらも遅れていた。

・睡眠の規則正しさは、学業成績と正の相関があった。しかし、因果関係ははっきりわからなかった。

・本実験では、睡眠の規則正しさと睡眠の長さは無関係だった。つまり睡眠が不規則でも、トータルの睡眠時間が少ないわけではなかった。

・数理モデルを用いた結果、睡眠が不規則な人の概日リズムが遅れた主な理由は、生理的な違いのせいではなく、光にさらされるパターンのせいだとわかった。

・よって概日リズムを早めるには、光をうまく活用するのが有効だろう。（例　体内時計の早い時間に十分な光を浴びるなど）

管理人チャールズの感想

自分も睡眠パターンがかなり不規則なので、痛いところを突かれた感じです。

仕事やライフスタイルによって色々な睡眠パターンがあっていいと思うのですが、可能な範囲で睡眠を規則的にすれば、様々なパフォーマンスが上がるかもしれませんね。その際にはぜひ光を有効活用しましょう！

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