starthome-logo 無料ゲーム
starthome-logo

眠気は「脳のエネルギー過負荷」によって引き起こされていた


「眠気はどんなメカニズムで引き起こされるのか?」

これは科学における大きな疑問の一つです。

そしてこのほど、英オックスフォード大学(University of Oxford)の最新研究で、その秘密の一端が明らかにされました。

それによると、脳内に存在する微小な「発電所」であるミトコンドリアのエネルギー過剰が、眠気の根本的な原因である可能性が示されたのです。

詳しくみてみましょう。

研究の詳細は2025年7月16日付で科学雑誌『Nature』に掲載されています。

目次

  • 眠気の発生源は「エネルギー過負荷」だった?
  • ミトコンドリアの「かたち」が睡眠量を決めていた?

眠気の発生源は「エネルギー過負荷」だった?

研究チームは今回、ショウジョウバエの脳から、睡眠を制御する神経細胞「dFBNs(dorsal fan-shaped body neurons)」を抽出し、睡眠不足の状態で何が起こるのかを細胞レベルで解析しました。

その結果、睡眠不足に陥った神経細胞(dFBNs)では、ミトコンドリアが電子を過剰に受け取って「飽和状態」に陥っていることが判明しました。

この電子は通常、酸素と反応してATP(アデノシン三リン酸=細胞のエネルギー通貨)を生成するために使われますが、供給量が需要を上回ると、行き場を失った電子が“こぼれ出す”のです。

画像
Credit: canva

次にこの電子の漏れは、活性酸素(ROS)という細胞にとって有害な副産物を生み出します。

チームは、この活性酸素の発生が「もう限界、眠らなければ」というシグナルとして、脳の一部の神経細胞に直接伝わることを突き止めました。

つまり、眠気は身体が休みたがっているというより、「脳が壊れないようにする緊急停止装置」のような働きであるというのです。

実際、ミトコンドリアからの電子の漏れを防ぐタンパク質(AOX)を神経細胞に導入したところ、睡眠欲求が減少。

逆に電子の流入量を意図的に増やした場合には、ハエはより多く眠るようになりました。

さらに驚くべきことに、光によって人工的にミトコンドリアへエネルギーを送り込んだところ、やはり眠気が生じることが観察されました。

この実験は「眠気はエネルギー不足ではなく、エネルギーの過剰が原因である」という仮説を裏付けるものでした。

ミトコンドリアの「かたち」が睡眠量を決めていた?

この研究では、ミトコンドリアの「かたち」そのものも、睡眠に深く関係していることが明らかになりました。

ミトコンドリアは普段、細長く分岐したネットワークのような形をしていますが、睡眠不足になるとこの形が崩れ、「断片化」して小さな粒状になります。

この現象は、細胞内でのミトコンドリアの分裂と融合のバランスが崩れることによって生じます。

チームが意図的に分裂を促すタンパク質(Drp1)を過剰発現させると、ショウジョウバエの睡眠量は減少。

一方で融合を促すタンパク質(Opa1とMarf)を導入した場合には、睡眠時間が大きく増加しました。

このことから、ミトコンドリアの「かたち」が脳の神経活動に影響を与え、それが眠気という行動レベルにまで波及することが示唆されます。

また、睡眠によってミトコンドリアは再び元のネットワーク状に戻り、分裂によって生じた損傷部分は除去され、新たなミトコンドリアが補われることもわかりました。

このような「睡眠によるミトコンドリアの修復」は、単なるエネルギー節約ではなく、細胞の恒常性を保つための重要な機構であり、生命維持に直結するものといえます。

画像
ミトコンドリアのイメージ図/ Credit: canva

この研究は「なぜ私たちは眠らなければならないのか?」という長年の謎に、ミトコンドリアという古くて新しい視点から答えを提示しました。

エネルギーが足りないから眠るのではなく、エネルギーが多すぎて脳がオーバーロードしてしまうから眠らなければならない――そんな逆説的な真実が、今ようやく明らかになりつつあります。

「眠気」は単なる感覚ではなく、私たちの脳が“電力網の破綻”を防ぐために備えてきた、きわめて本質的な生体反応なのかもしれません。

全ての画像を見る

参考文献

Sleepiness Could Be Triggered by a Power Overload in Our Brain
https://www.sciencealert.com/sleepiness-could-be-triggered-by-a-power-overload-in-our-brain

Why do we need sleep? Oxford researchers find the answer may lie in mitochondria
https://www.ox.ac.uk/news/2025-07-18-why-do-we-need-sleep-oxford-researchers-find-answer-may-lie-mitochondria

元論文

Mitochondrial origins of the pressure to sleep
https://doi.org/10.1038/s41586-025-09261-y

ライター

千野 真吾: 生物学に興味のあるWebライター。普段は読書をするのが趣味で、休みの日には野鳥や動物の写真を撮っています。

編集者

ナゾロジー 編集部

    Loading...
    アクセスランキング
    1. 「箱だけ出品」もNGに?メルカリが取引ルールを改定、悪質転売への対応強化へ

    2. 猫と犬のかわいさに癒やされる6日間!横浜高島屋で 「ねこ休み展」&「鼻ぺちゃ展」10/29(木)~11/3(火・祝)開催  特別POP UP EVENTや会場限定グッズが登場

    3. メルカリが「匿名返品サービス」を提供開始 住所や氏名のやり取りがいらず無料で返品可能に

    4. 世界初 日本発 AI動画生成プラットフォーム Animon.ai 日本国内サービス開始 3分で高品質のプロ級の動くアニメが完成 気になる料金体系をチェック

    5. 全国34店舗のコーヒーショップ・ロースターが横浜に集結 「YOKOHAMA COFFEE FESTIVAL 2026」事前チケット販売開始

    6. 原宿の伝説的ハロウィンが11年ぶりに復活!「KAWAII MONSTER HALLOWEEN 2026」10月1日(木)より開催

    7. AI動画生成 DomoAI ドモエイアイ Google最新AI Nano Banana Pro Gemini 3 Pro Image に対応し無制限生成が可能に 圧倒的な制作精度向上と効率化でワンストップAI生成

    8. まだ9月なのにインフル流行入り!? ワクチンは“打って終わり”じゃない、研究で分かったワクチンの効果(抗体応答)を左右する生活習慣とは

    9. 全国34店舗のコーヒーショップ・ロースターが横浜に集結  「YOKOHAMA COFFEE FESTIVAL 2026」事前チケット販売開始

    10. 福田康夫元首相死去 90歳 首相在任1年、洞爺湖サミット議長

    1. 「箱だけ出品」もNGに?メルカリが取引ルールを改定、悪質転売への対応強化へ

    2. メルカリが「匿名返品サービス」を提供開始 住所や氏名のやり取りがいらず無料で返品可能に

    3. 猫と犬のかわいさに癒やされる6日間!横浜高島屋で 「ねこ休み展」&「鼻ぺちゃ展」10/29(木)~11/3(火・祝)開催  特別POP UP EVENTや会場限定グッズが登場

    4. 世界初 日本発 AI動画生成プラットフォーム Animon.ai 日本国内サービス開始 3分で高品質のプロ級の動くアニメが完成 気になる料金体系をチェック

    5. 全国34店舗のコーヒーショップ・ロースターが横浜に集結 「YOKOHAMA COFFEE FESTIVAL 2026」事前チケット販売開始

    6. 原宿の伝説的ハロウィンが11年ぶりに復活!「KAWAII MONSTER HALLOWEEN 2026」10月1日(木)より開催

    7. AI動画生成 DomoAI ドモエイアイ Google最新AI Nano Banana Pro Gemini 3 Pro Image に対応し無制限生成が可能に 圧倒的な制作精度向上と効率化でワンストップAI生成

    8. 都内最大級のアウトドアイベント「TOKYO outside Festival 2026」が国営昭和記念公園で開催

    9. 全国34店舗のコーヒーショップ・ロースターが横浜に集結  「YOKOHAMA COFFEE FESTIVAL 2026」事前チケット販売開始

    10. まだ9月なのにインフル流行入り!? ワクチンは“打って終わり”じゃない、研究で分かったワクチンの効果(抗体応答)を左右する生活習慣とは

    game_banner
    Starthome

    StartHomeカテゴリー

    Copyright 2026
    ©KINGSOFT JAPAN INC. ALL RIGHTS RESERVED.