メラトニンが1日を24時間に調整する
私たちの脳や体の中では、時間の経過とともに、様々な物質が増えたり減ったりしていて、それには一定の周期があります。この周期の中で、ある局面、例えば1日の始まりや終わりのことを位相と呼びます。
位相が時間の流れの方向に動けば(位相が後退すると言います)、夜更かし朝寝坊になり、時間の流れと逆の方向に動けば(位相が前進すると言います)早寝早起きの生活になります。
この位相の調整をしているのが、メラトニンです。
位相を調整する組織のトップは、脳の視床下部の中にある視交叉上核という神経核です。実験によってこの部位が破壊されると、位相が消えてしまい、その後移植すると位相が復活したことから、体内時計の最高司令部、マスタークロックと呼ばれています。
マスタークロックはすぐ後ろにある松果体に指示を出し、松果体が交感神経節を介して筋肉や臓器の働きを調整します。
メラトニンが位相を調整する仕組みを見てみましょう。
例えば、24時間より長い体内時計を持っている人がいたとします。体内時計は、起床して脳に光が届いた時点からカウントされます。日中を過ごし日没で周囲が暗くなると、マスタークロックは松果体に命令を出し、メラトニンを分泌させます。
夜は眠くなって睡眠をとりそのまま朝になりますが、社会時間よりも長い体内時計を持っているので、そのままだと社会時間より遅く1日がスタートします。
ここで脳に光が届くとメラトニンの分泌が止まり、位相は前進します。1日のスタート地点がそろえられたのです。
このような仕組みで、人それぞれ体内時計の長さが異なっていてもともに社会生活を送ることができます。マスタークロックが毎朝光を感知して時計の誤差を修正しているのです。
光を浴びる時間帯が遅い人ほど、BMIが高くなる
位相は、時間の流れの方向に動きます。夜更かし朝寝坊をするのは簡単にできますが、早寝早起きは難しい。それは、朝の光を使ってメラトニンの分泌を止めなければ、簡単に位相が遅れてしまうということの表れです。
大事な予定がある日だけ急に早起きをしても、その日のパフォーマンスは上がりません。これは時差ぼけと同じ症状です。
海外渡航をしたわけでもないのに、時差ぼけ症状が起きることをソーシャルジェットラグ(社会的時差ぼけ)と呼びます。
リモートワークなどで強制的に外出をしなくてもよくなった人たちに、このソーシャルジェットラグが急増しています。毎朝マスタークロックに光を届けて、時差ぼけが起こらないようにしておくことが大切です。
最近の研究では、光による刺激は、マスタークロックによる位相の調整だけではなく、夜の睡眠を促す働きをしていることも明らかになっています。
また、深部体温のリズムにも影響を与えていて、朝の光を脳に届けていないと、深部体温の上昇が不十分になり、パフォーマンスの低下を招くことも明らかになっています。
さらに、こんな気になる実験もあります。室内照明と同じ500ルクス以上の光を浴びる時間帯が遅い人ほど、BMI(体重と身長から算出される肥満度)が高くなるという実験結果です。
食事や運動に気をつけていても、朝の光を脳に届けないだけで、体内の時計がかみ合わなくなり、睡眠中の脂肪分解が妨げられるという仕組みだと考えられています。