目は覚めてても、アタマは寝てた！？ ― 論文「起きるときは用心を：運動は睡眠慣性を減らせるか」とその後の実験を読む
昨夜の記事では、起きてすぐの5分間に呼吸と体操をした人は、徹夜明けの朝でも反応の遅れが見られなかった、というフランスの研究を読みました。その記事の中で、「起きてすぐ30秒だけ運動した研究では、眠気は減ったのに、課題の成績には差が出なかった」という先行研究にも触れました。
今朝読むのは、その30秒の実験をしたオーストラリアの研究者たちが、実験の前に書いた論文です。自転車をこぐような短い運動が、なぜ寝ぼけに効くかもしれないのかを、体の仕組みから考え、確かめるときに気をつけることを並べています。
この論文は実験の結果ではなく、これまでの研究をもとに立てた「仮説」の論文です。 運動が寝ぼけを減らすと示したものではないことに気をつけて読んでいきます。
この論文について
- 題名: Exercising Caution Upon Waking–Can Exercise Reduce Sleep Inertia?（起きるときは用心を ― 運動は睡眠慣性を減らせるか）
- 著者: Katya Kovac さん、Sally A. Ferguson さん、Jessica L. Paterson さん、Amy C. Reynolds さん、Grace E. Vincent さん（セントラル・クイーンズランド大学 アップルトン研究所。オーストラリア）、Brad Aisbett さん（ディーキン大学 身体活動・栄養研究所）、Cassie J. Hilditch さん（サンノゼ州立大学研究財団 疲労対策研究室。アメリカ）
- 掲載: Frontiers in Physiology 11巻（2020年）。「仮説と理論」という種類の論文で、査読を経て掲載され、誰でも全文を読めます。
- 資金と利害: セントラル・クイーンズランド大学の学内の研究費と、南オーストラリア州の奨学金で行われました。著者らは、利害の衝突はないとしています。
著者の1人の Hilditch さんは、睡眠慣性の総説を書いた研究者でもあります。
論文が問題にしていること
「睡眠慣性」は、起きた直後のしばらくの間、頭がぼんやりして、反応や判断がにぶくなる状態のことです。論文によると、ふつうは15〜30分ほどで抜けていきますが、たっぷり8時間眠ったあとでも、成績が落ち着くまで2時間かかったという研究もあります。夜中に起きたとき、深い眠りから起きたとき、それまで寝不足だったときに、重く長くなりやすいとされています。
著者らが心配しているのは、夜中に呼び出される仕事の人たちです。たとえば、署で待機している都市部の消防士は、呼び出しから90秒以内に装備を着けて車に乗ることになっています。起こされて数分のうちに、運転したり、電話で助言をしたりすることもあります。
これまでに、起きてすぐのカフェイン、明るい光、音、体の温め・冷やし、顔を洗うことなどが試されてきました。しかし論文によれば、起きてから15分以内に寝ぼけをはっきり減らせたという証拠は、まだ限られています。寝る前にコーヒーを飲んでおく方法は、2時間の仮眠のあとの寝ぼけを消せたという研究がありますが、いつ呼び出されるか分からない仕事では使いにくい、としています。
そこで著者らが目をつけたのが、まだ試されていなかった「起きてすぐの運動」です。
起きるときに体の中で起きていることと、運動の働き
著者らは、目覚めのときに起きる3つの変化を取り上げ、それぞれを運動が後押しできるのではないか、と考えました。
1. 脳の血流
眠っている間、脳に流れる血の量は、起きているときより少なくなります。PET という画像で調べた研究では、起きてから5分以内に、まず脳の奥のほう（視床と脳幹）の血流が戻り、意識が戻ってきます。考えたり集中したりするときに働く脳の前のほう（前頭前野）の血流が、起きているときの量に戻るのは、20〜30分後でした。この時間の流れが、寝ぼけが抜けていく時間とほぼ重なる、と著者らは書いています。
脳の領域どうしのつながり方を見た研究でも、起きて5分後のつながり方は、眠っているときに近く、25分後とははっきり違っていました。
一方、運動をすると脳の血流は増えます。論文が挙げた研究では、強い運動で13%、軽い運動で6%、全力の短いダッシュで約16%増えていました。いくつもの研究をまとめた分析では、運動したあとの頭の働きに、小さいながらよい効果が見られています。
2. 目覚めのホルモン「コルチゾール」
コルチゾールは、体を動かす準備をととのえるホルモンで、朝に多く、夜中に少なくなるリズムがあります。それとは別に、起きてから30〜45分の間に、コルチゾールが50〜160%ぐっと増える現象があり、「コルチゾール覚醒反応」と呼ばれています。この山の時期が、寝ぼけが抜ける時期と重なることから、目覚めのスイッチの1つではないかと考えられています。
起きてすぐの運動がこの反応をどう変えるかは、論文の時点で調べられていませんでした。夕方に1回運動した研究では、翌朝のコルチゾール覚醒反応は変わらなかったそうです。
ただ、昼間の運動では、コルチゾールが増えることが分かっています。30分の自転車こぎでは、ある程度きつい強さで増え、軽い強さでは増えませんでした。ごく短い運動でも、1分半の強い運動で35%、30秒の全力の運動で63%、運動前より増えたという研究があります。著者らは、起きてすぐの短い運動が、コルチゾール覚醒反応を大きくするかもしれない、と考えています。
3. 体の芯の温度
眠っている間は、体の芯の温度が少しずつ下がり、熱は手足から逃げていきます。起きるとこれが逆になり、手足の血管が縮んで、熱を体の芯にためるようになります。起きたあと、体の芯の温度が上がるにつれて眠気が減っていくことから、体温も寝ぼけの抜け方に関わっているのではないか、とされています。
体の芯の温度が0.15℃高いと、課題の成績がよかったという研究もあります。運動をすると、筋肉が熱を作るので、体の芯の温度はすぐに上がり始めます。5分間の強い自転車こぎ（15秒こいで15秒休むのくり返し）で0.5℃、6分間のほどほどの自転車こぎで0.2℃、5秒ずつの全力の運動で約0.1℃上がったという研究が挙げられています。
※おもしろいことに、論文で紹介されている研究者は、眠らなくても、長く横になって休んだり、瞑想したり、熱いお風呂に入ったりして手足から熱が逃げ、体の芯の温度が下がると、寝起きに似た「ぼんやり」が起きるかもしれない、と考えています。
3つをまとめると
脳の血流・コルチゾール・体の芯の温度という3つの変化は、どれも寝ぼけが抜けていく時間の流れと並んで起きています。そして、短い運動はそのどれをも後押しできる。だから、起きてすぐの運動は寝ぼけ対策になるかもしれない ― これが論文の仮説です。
確かめるときに気をつけること
論文の後半は、この仮説を実験で確かめる研究者へのアドバイスになっています。おもなものを並べます。
| 確かめること | 論文の考え |
|---|---|
| 運動の強さ | 軽い・ほどほど・強い運動を、運動しない場合と比べる。道具の要らない運動（その場かけ足・ジャンピングジャックなど）で足りるかも調べたい |
| 運動の長さ | 呼び出される仕事では、2分未満の短い運動で効くかが大事。緊急時には30秒でも長すぎるかもしれない。仮眠の時間が決まっている仕事（パイロット・トラックの運転手など）なら、10分くらいまでの運動も考えられる |
| 体の変化も測る | 脳の血流・脳波、唾液のコルチゾール、飲み込むカプセル型の体温計で体の芯の温度を測り、運動しない場合と比べる |
| 眠りの条件 | 夜中に起きたとき、寝不足のとき、深い眠りから起きたときなど、寝ぼけが重くなる条件でも試す |
| ほかの方法との組み合わせ | カフェインなどと組み合わせると、より早く効くかを調べる |
| 感じ方と成績の両方を測る | 「すっきりした気がする」のに成績は上がっていないと、自分は大丈夫だと思って危ないことをしかねない。逆に、成績は上がっているのに実感が無いと、効く方法を使わなくなる |
| その後の眠り | 呼び出しのあとにまた眠る人もいるので、運動がその後の眠りや体内時計を乱さないかも確かめる |
| 人による違い | 夜型の人は寝ぼけが長く、年をとった人は寝ぼけが重いという研究がある。コルチゾール覚醒反応の山は、男性で起きて30分後、女性で45分後と違う |
| 起き方の違い | 目覚ましで起こされるほうが、自然に起きるより寝ぼけが重いという研究がある。消防士は、本当の出動では「アドレナリンが出て」目が覚めると話している |
| 現場の声を聞く | 呼び出しから出動までに何秒あるのか、運動できる場所はあるのかを、働く人への聞き取りで確かめてから実験を組む |
特に「感じ方と成績のずれ」の注意は、このあとの実験を見ると、先回りした指摘になっていました。
その後、どうなったか
著者らは翌年、この仮説を実際に確かめる実験の結果を発表しています（Physiology & Behavior 2021年）。本文は購読が必要なため、ここでは出版社のページで読める要旨と冒頭部分の内容だけを紹介します。
15人の参加者（平均25.9歳、女性6人）が睡眠実験室に3晩泊まり、毎回、夜中の0時から2時まで2時間の仮眠をとりました。起こされたらすぐに自転車のような運動の機械を30秒だけこぎます。全力でこぐ夜、軽くこぐ夜（年齢から見込んだ最大心拍数の60%）、こがない夜の3つを、順番を入れ替えて比べました。3晩の間には4晩ずつ、ふだんの眠りに戻す期間を空けています。
起きてすぐから15分おきに8回、眠気の自己評価と、反応の速さ・足し算と引き算・図形の課題で頭の働きを調べました。体の芯の温度は飲み込むカプセル型の体温計で測り続け、コルチゾールは起きて0分・30分・45分後の唾液で調べています。
研究費は、セントラル・クイーンズランド大学の学内の研究費です。著者らは、利害の衝突はないとしています。
その結果、眠気の感じ方は、全力でこいだ回がいちばん軽く、コルチゾール覚醒反応もいちばん大きくなりました。一方で、課題の成績と体の芯の温度には、差が見られませんでした。2020年の論文で心配していた「すっきりした気がするのに、成績は変わらない」状態が、実際に起きたことになります。著者らは結論で、「起きてすぐ運動した人は、目が覚めた気がしても、運動しなかったときより成績がよいとは限らないことを知っておくべきだ」と書いています。
そして2026年、昨夜の記事で読んだフランスの研究が、運動を5分間に延ばし、呼吸と組み合わせたところ、徹夜明けの朝に反応の速さでも差が出ました。2020年の論文が「確かめるべきこと」に挙げた運動の長さや、寝不足の条件が、ちょうど効いてきた形です。
3本を並べると
| 年 | 研究 | 起きてすぐの運動 | 結果 |
|---|---|---|---|
| 2020 | 今朝の論文（仮説） | ― | 運動は寝ぼけに効くかもしれない |
| 2021 | 自転車こぎ（2時間の仮眠のあと） | 30秒 | 眠気は減ったが、成績は変わらず |
| 2026 | 呼吸と体操（昨夜の記事） | 5分 | 徹夜明けの朝は、反応の速さも落ちなかった。ふつうに眠った朝は差がわずか |
30秒では「目が覚めた気」になるだけで、5分ほど続けると、寝不足の朝には頭の働きにも届くのかもしれません。ただ、運動の長さだけを変えて比べた研究はまだ無く、どのくらい動けば十分かは分かっていません。
昨夜の記事（「起きてすぐは、頭を使う？体を動かす？ ― 徹夜明けの朝に5分の体操と記憶の課題を比べたフランスの研究を読む」）で紹介した「Evaluate the effectiveness of cognitive stimulation and physiological dynamization on sleep inertia」で示されていた運動
2026年の Beauchamps さんたちによる研究で、体を動かす組が起きてすぐに行った手順です。フランス軍のメンタル準備の訓練で、眠りや仮眠、リラックスのあとに体を起こし直す方法として勧められているものです。
- ベッドに座って、元気づける呼吸を10回（吸う・止める・強く吐く、の3拍子。30秒）
- 首をいろいろな方向に10回動かす（30秒）
- 肩・腕・手首を、それぞれ10回ずつ回す（1分）
- 立ち上がって、呼吸を10回、首を10回、肩・腕・手首を10回ずつ（2分）
- 浅めのスクワットを10回。1回ごとに、3拍子の呼吸を1回はさむ（1分）
この組の人は、実験の前の1週間、毎朝ひとりで練習していました。
研究者たちが目指していること
Kovac さんたちの研究は、運動の話にとどまりません。消防士や救急隊員のように、夜中に突然起こされても、すぐに安全に動かなければならない人たちの寝ぼけを、どう減らすかという一つの流れになっているようです。論文の題名と要旨から、おもなものを並べます。
- 2020年: 呼び出されるかもしれない夜に、「つらい仕事で起こされる」と予告されていると、翌朝の寝ぼけが変わるかを調べた実験（Applied Ergonomics）
- 2020年: 緊急の現場で働く人は、すぐに動けるのは「アドレナリン」のおかげだとよく言う。そこで、夜中の2時に起きて30秒全力でこいでもらい、アドレナリンの仲間（ノルアドレナリン）が増えるかを、4人で試した小さな予備実験（Chronobiology International）。眠気は減り、ノルアドレナリンは一時的に増えました
- 2021年: 起きてすぐの2分の運動が、そのあとにまた眠るときの眠りを乱さないかを調べた実験（Journal of Sleep Research）。呼び出しのあとにまた寝る人のことを考えたものです
- 2022年: 消防・救急・警察・救助の仕事をするオーストラリアの92人に、寝ぼけをどう感じ、職場でどう対処しているかを尋ねた調査。題名は、参加者の言葉から取った「安全でいたい、半分眠ったままではいたくない」（Nature and Science of Sleep）
- 2022年: オーストラリアのボランティアの消防士が、寝ぼけをどう体験し、どう対処しているかを聞き取った研究（International Journal of Industrial Ergonomics）
- 2023年: これまでの研究をもとに、職場として寝ぼけをどう管理するかの枠組みを提案した論文（SLEEP Advances）
今朝の論文が最後に「現場の声を聞く」ことを挙げていたとおり、実験室での実験と、現場で働く人への聞き取りを行き来しながら進めているようです。
この論文のよいところ
- 「まだ分かっていないこと」をはっきり書いている: 起きてすぐの運動は試されていない、運動とコルチゾール覚醒反応の関係は夕方の運動でしか調べられていない、と、根拠の足りないところを明記しています。
- 仕組みごとに根拠を示している: 脳の血流・コルチゾール・体温のそれぞれについて、目覚めのときの変化と、運動による変化を分けて、数字とともに挙げています。
- 確かめ方まで具体的: 運動の強さ・長さ、測る項目、眠りの条件、人による違いなど、実験で気をつけることを表にまとめています。実際に、著者ら自身がこの方針で次の実験を行っています。
- 使う人の目線がある: 「30秒でも長すぎるかもしれない」「現場で何秒あるのかを聞くべきだ」と、働く人の実際の状況から考えています。
結果の受け止め方
- 新しいデータは無い: この論文は、これまでの研究を組み合わせた仮説です。運動が寝ぼけを減らすことを示したものではありません。
- 時期が重なることと、原因であることは別: 脳の血流・コルチゾール・体温の変化は、寝ぼけが抜ける時期と重なっていますが、これらが寝ぼけを抜く原因なのかは、論文でも「さらに研究が要る」とされています。
- よそから借りてきた数字: 運動で血流や体温、コルチゾールが増えるという数字は、起きてすぐではない時間帯の、別の目的の研究から集めたものです。起きた直後にも同じだけ変わるとは限りません。
- 想定しているのは、呼び出される仕事の人: 夜中に急に起こされて、すぐ動かなければならない場面を考えた論文です。ふだんの朝の目覚めにそのまま当てはまるかは分かりません。
- その後の実験の結果は分かれている: 30秒の運動では成績に差が出ず、5分の呼吸と体操では徹夜明けに差が出ました。どのくらいの運動がよいのかは、まだはっきりしていません。
日常で取り入れるなら
- 「すっきりした気がする」と「頭が働いている」は別かもしれない: 2021年の実験では、全力で30秒こいだあと眠気は軽くなったのに、課題の成績は変わりませんでした。たとえば長距離の運転の途中で仮眠をとり、腕立て伏せやスクワットで目を覚ましたつもりでも、頭はまだ寝ぼけたままかもしれません。運動するなら短く済ませず数分かけて、それでもすぐには動き出さず、少し時間をおくほうが安心です。
- 体を動かすなら、ゆっくりから: 論文では、全力のダッシュのような強い運動も例に挙がっています。でも、起きてすぐは立ちくらみが起きることもあります。上の手順も、まずは座ったままできる1〜3のところから、体の具合に合わせて試してください。膝や腰に不安のある方は、スクワットは無理にしないでください。
- 起きたら体を温める方向へ: 起きると体は、手足から熱を逃がすのをやめ、芯の温度を上げる方向へ切り替わります。軽く体を動かすことも、その切り替えを助けるかもしれません。
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この記事は、論文の内容をもとに一般的な情報としてまとめたもので、医療上の助言ではありません。持病のある方や、運動を控えるように言われている方は、体を動かす前に医師にご相談ください。日中の強い眠気が続く場合も、医師にご相談ください。
この研究の著者・研究室・企業
- 研究室セントラル・クイーンズランド大学 アップルトン研究所（論文の連絡先の著者 Katya Kovac さんと、ラストオーサーの Grace E. Vincent さんの所属。睡眠・身体活動などの健康行動や、交代勤務・職場の安全などを研究する研究所で、アデレードのキャンパスに6床の睡眠研究施設があります。所長は共著者の Sally A. Ferguson さんです）
- 研究室ディーキン大学 身体活動・栄養研究所（IPAN）（運動の分野から加わった Brad Aisbett さんの所属）
- 研究室NASA エイムズ研究センター 疲労対策研究室（Cassie J. Hilditch さんの、論文の当時の所属。サンノゼ州立大学研究財団の研究員として所属しています）
参考文献
- Katya Kovac, Sally A. Ferguson, Jessica L. Paterson, Brad Aisbett, Cassie J. Hilditch, Amy C. Reynolds, Grace E. Vincent. Exercising Caution Upon Waking–Can Exercise Reduce Sleep Inertia? Frontiers in Physiology 11: 254 (2020). doi:10.3389/fphys.2020.00254（PMC で全文公開）
- Katya Kovac, Grace E. Vincent, Jessica L. Paterson, Amy Reynolds, Brad Aisbett, Cassie J. Hilditch, Sally A. Ferguson. The impact of a short burst of exercise on sleep inertia. Physiology & Behavior 242: 113617 (2021). doi:10.1016/j.physbeh.2021.113617（PubMed の要旨。本文は購読が必要なため、記事では要旨と、出版社のページで読める冒頭部分の内容だけを紹介しています）