JP6722911B1 - 個人別の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム - Google Patents
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Abstract
Description
(1)MSW(Mid- Sleep on Workdays)は、平日における睡眠時間帯の中間時刻を示す。
(2)MSF(Mid-Sleep on Free-days)は、休日における睡眠時間帯の中間時刻を示す。
ここで、平日に睡眠不足(睡眠負債)の蓄積があると睡眠時間帯が延長することにより本来の生理的時刻より遅れて算出される可能性があるため、睡眠負債を調整することによりMSFscを算出する。
(3)1週間の平均睡眠時間SDweekを計算する。仕事等のある日の日数に当該日の睡眠時間(SDw)を乗じたものに、休日の日数に当該日の睡眠時間(SDf)を乗じたものを加算し、7で割る。これをSDweekとする。
SDweek=(SDw×仕事日数+SDf×休日日数)/7
(4)SDf>SDweekの時は睡眠負債による「寝すぎ」があるとみなして、MSFsc=MSF−(SDf−SDweek)/2とする。
(5)SDf≦SDweekの時は、睡眠負債の影響は受けていないものとみなして、MSFsc=MSFとする。
しかし、MSFscには、睡眠覚醒スケジュールを推定する方法としては後述する欠陥がある。
本発明者の調査によると、日本の女性では、20〜24歳は4.90時、25〜29歳は4.62時、30〜34歳は4.58時、35〜39歳は4.20時、40〜44歳は3.98時と、年齢と共にMSFscが早まる傾向が見られた。これらの結果は、性別や年齢によって概日リズムの位相が異なるとの従来の知見を、本発明者の調査結果でも裏付けるものである。
(A)MSFscは上述の要領で計算されるものの、睡眠負債があり、かつ、平日は就寝時刻が遅くなる場合には正確な計算ができない。例えば、平日に3:30〜6:30の3時間の睡眠をとり、休日に0:00〜10:00の10時間の睡眠をとった場合、MSFscは以下の要領で計算される。
SDweek=(3×5+10×2)/7=5時間
SDf>SDweekであるため、MSFsc=5:00−(10−5)/2=2:30
しかし、このときのMSWは5:00であり、MSFも5:00であるのに、MSFscはこれらの何れの値とも著しく乖離し、2:30と、強い朝型の値を示す。また、このときのMSFscは深部体温の最下点と全く一致しない。
(B)現在、不眠である場合、つまり、何らかの理由で入眠が著しく障害されていたり、早朝覚醒があったりする場合、あるいは過眠症によって覚醒時刻が病的に遅延している場合などは、直近の入眠・覚醒時刻は本人の睡眠リズムを必ずしも示さない。
(C)多くの者には、通常、休日にも起床時刻や就寝時刻に影響する何らかの予定があったり、家族によって起こされたりするなどの家庭環境がある。このため、「直近の休日はその本人の体内時計をよく反映している」とする前提に無理がある。
よって、単に直近の睡眠時間帯だけから算出するMSFscは、概日リズムを十分正確には反映できないことが多い指標である。
本発明の一実施形態に係る概日リズムに基づく生活時刻の提示システムは、コンピューターシステムあるいは紙面を用いて睡眠時間帯の中間時刻を推定し、体内時刻の位相に依存して起きる様々な体の事象あるいは推奨される行動時刻を算出するための基準とするとすることを特徴とする。一実施形態において、個人別の概日リズムに基づく生活時刻の提示システムは、「睡眠時間帯に基づく主観的真夜中」(SPB-SM: Sleep Phase Based Subjective Midnightと称する)を算出する。
ここで、下記条件(1)〜(6)の何れかに該当する場合には、睡眠覚醒リズムからSPB-SMを算出することができない。図4は、本発明の一実施形態に係る情報処理装置110での例外データの除外処理を説明するフロー図である。制御部111は、記憶部113に格納された条件(1)〜(6)に関する質問を読み込み、通信部115からネットワーク50を介して、PC13、携帯電話15、タブレット型端末17、ウェアラブルデバイス19等の端末に質問を送信する(S201)。なお、問診票1を用いる場合には、予め、条件(1)〜(6)についての設問を印字しておいてもよい。利用者がPC13、携帯電話15、タブレット型端末17、ウェアラブルデバイス19等の端末に質問に対する回答を入力すると、通信部115は、端末の表示装置に表示された質問に対する回答、または測定デバイスから得られたデータを端末から受信する(S203)。なお、利用者が問診票1に回答した場合は、回答をさせた者(医療従事者等)が問診票1に記入された回答を端末に入力してもよい。
ヒトの体内時計(特に視交叉上核の中枢時計)は光によってその位相をコントロールされているため、明暗環境が外界から極端に乖離してしまっている場合には、体内時計の時刻と外界との時刻が異なる外的脱同調(いわゆる時差ボケ)を引き起こす。このため、過度の朝の遮光(雨戸や遮光カーテンを使用していて日の出後も全く部屋が明るくならず、且つ、その暗い部屋で日中に長時間過ごすなど)や夜間の過度の光暴露(深夜になっても高照度の光を受けて生活したり勤務したりしているなど)を条件(1)として、システム100は、条件(1)に該当するか否かを回答として受信し、該当する場合には、データ除外部112aは、SPB-SMの算出に用いるデータから除外する(S209)。
入眠あるいは過眠をきたす睡眠障害や気分障害(うつ病や双極性障害)、精神病症状(統合失調症など)などの精神疾患があり、特にその症状が重い場合には、睡眠覚醒が体内時計によって維持されにくくなり、入眠困難や中途覚醒・早朝覚醒により生理的な睡眠時間帯を把握することが困難になる。このため、現在も寛解していない入眠あるいは過眠をきたす睡眠障害や精神疾患を有することを条件(2)として、システム100は、条件(2)に該当するか否かを回答として受信し、該当する場合には、データ除外部112aは、SPB-SMの算出に用いるデータから除外する(S209)。
睡眠覚醒リズムが24時間の概日リズムを保てない非24時間型睡眠覚醒リズム障害(non-24)は、睡眠覚醒リズムが約25時間で推移するため、本発明に係るSPB-SMの算出方法を適用できない。このため、非24時間型睡眠覚醒リズム障害を有することを条件(3)として、システム100は、条件(3)に該当するか否かを回答として受信し、データ除外部112aは、SPB-SMの算出に用いるデータから除外する(S209)。
タイムゾーンの異なる地域からの渡航直後は、時差ボケにより体内時計が現地時刻に同期しない。このため、直近に標準時の異なる地域間の移動があることを条件(4)として、システム100は、条件(4)に該当するか否かを回答として受信し、データ除外部112aは、SPB-SMの算出に用いるデータから除外する(S209)。
当該測定日に、入眠時刻を遅延させる作用のある向精神薬(覚醒系薬剤、抗うつ薬)、あるいは過度のカフェインなどの覚醒物質の摂取がある場合には、生理的な入眠時刻を取得できない。このため、向精神薬、あるいは過度の覚醒物質の摂取を条件(5)として、システム100は、条件(5)に該当するか否かを回答として受信し、データ除外部112aは、SPB-SMの算出に用いるデータから除外する(S209)。
当該測定日に、入眠時刻を早める作用のある向精神薬(睡眠鎮静薬[Hypnotics and Sedatives]、抗うつ薬、抗不安薬、抗精神病薬)や過度のアルコールの摂取がある場合には、生理的な入眠時刻を取得できない。このため、向精神薬や過度のアルコールの摂取があることを条件(6)として、システム100は、条件(6)に該当するか否かを回答として受信し、データ除外部112aは、SPB-SMの算出に用いるデータから除外する(S209)。
SPB-SM算出部112bは、データ除外部112aから取得したデータに基づいてSPB-SMを算出するアプリケーションプログラム又はモジュール等により構成される。SPB-SM算出部112bは、例えば、記憶部113に格納され、制御部111で実行されるアプリケーションプログラム又はモジュール等であってもよい。SPB-SM算出部112bは、データ除外部112aから取得したデータに基づいてSPB-SMを算出する(S213)。記憶部113は、算出されたSPB-SMをデータベース114に格納する(S215)。
SPB-SM算出部112bは、問診票1に対する回答、または測定デバイスから得られたデータから、2週間以上連続して、就床あるいは起床に影響する事象や社会的予定がない期間があり、且つ、その間の睡眠が十分に取れていれば、2週間経過時点の睡眠時間帯の中間時刻あるいは2週間経過時点以降の睡眠時間帯の中間時刻の分布もしくはその平均時刻をSPB-SMとして算出する(S213)。
睡眠負債の解消としての「眠りすぎ(over-slept)」の現象は2週間継続するものの、最初の3日間が特に強く、4日目以降は影響が大幅に緩和される(Kitamura, Shingo, et al. “Estimating individual optimal sleep duration and potential sleep debt.” Scientific reports 6 (2016): 35812.)。このため、SPB-SM算出部112bは、問診票1に対する回答、または測定デバイスから得られたデータから、2週間以上連続して、就床あるいは起床に影響する事象や社会的予定がない期間があり、且つ、その間の睡眠が十分に取れている期間が2週間未満であるものの、直近に就床あるいは起床に影響する社会的予定がない4日以上連続した休日があれば、4日目における睡眠時間帯の中間時刻あるいは4日目以降の睡眠時間帯の中間時刻の分布若しくはその平均時刻をSPB-SMとして算出する(S213)。
直近に就床あるいは起床に影響する社会的予定がない4日以上の連続した休暇がない場合には、SPB-SM算出部112bは、若年時や在学中なども含め、遡れる範囲で問診票1に対する回答若しくは測定デバイスから得られたデータから、SPB-SMの算出方法1−1に基づき、回答が得られた年齢におけるSPB-SMを算出する。
加速度センサを備えた携帯端末又は人体・被服・寝具に装着するデバイス(アクチグラムやスマートウォッチなどのウェアラブルデバイス19、携帯電話端末15、センサーマット2など)によって推測された各日の睡眠時間帯がある場合、又は、脈拍・心拍の測定値や、深部体温の測定値もしくは推定値がある場合には、SPB-SM算出部112bは、下記の算出方法によりSPB-SMを算出する(S213)。
上述したSPB-SMの算出方法1−1、SPB-SMの算出方法1−2、SPB-SMの算出方法1−3及びSPB-SMの算出方法1−4によって、複数のSPB-SMが取得されることがある。この時は、SPB-SM算出部112bは、以下の(1)〜(5)の何れかの方法によりSPB-SMを決定してもよい(S213)。
(1)SPB-SM算出部112bは、SPB-SMをその最低値から最大値までの幅の分布として決定する。
(2)SPB-SM算出部112bは、SPB-SMの平均時刻をSPB-SMとして決定する。
(3)SPB-SM算出部112bは、除外データである時刻を除外した平均(トリム平均:trim mean)をSPB-SMとして決定する。
(4)SPB-SM算出部112bは、それぞれのSPB-SM、(2)の方法、(3)の方法及びSFscの時刻から、後述する個人別の概日リズムに基づく最適な起床・就寝時刻の算出方法による利用者の個人の体内時計に基づく生理的な起床時刻を算出し、利用者に、どの時刻に自然覚醒することがあるかを回答させる。利用者が単一の時刻が適合するとの回答を入力した場合、SPB-SM算出部112bは、回答された単一の時刻をSPB-SMとして決定する。一方、利用者が複数の時刻が適合するとの回答を入力した場合、SPB-SM算出部112bは、回答された複数の時刻の平均値をSPB-SMとして決定する。
(5)SPB-SM算出部112bは、それぞれのSPB-SM、(2)の方法、(3)の方法及びMSFscの時刻から後述する個人別の概日リズムに基づく眠気タイミングの算出方法による「昼間の眠気が生じる時刻」を算出し、利用者にどれが最も現在の実情と適合するかを回答させる。利用者が単一の時刻が適合するとの回答を入力した場合、SPB-SM算出部112bは、回答された単一の時刻をSPB-SMとして決定する。一方、利用者が複数の時刻が適合するとの回答を入力した場合、SPB-SM算出部112bは、回答された複数の時刻の平均値をSPB-SMとして決定する。
上述したSPB-SMの算出方法1−1から上述したSPB-SMの算出方法1−5の何れのデータや結果も得られない場合には、SPB-SM算出部112bは、下記の何れかあるいは複数の方法により、SPB-SMを決定する(S213)。このとき、この値は不正確なものであることを示すために、SPB-SM算出部112bは、暫定的な値である旨のフラグを立てておいてもよい(S215)。
(1)MSFscをSPB-SMとする。
(2)測定・回答期間中における睡眠時間帯の中間時刻の平均時刻をSPB-SMとする。
(3)休日における睡眠時間帯の中間時刻をSPB-SMとする。
(4)「あなたはどちらかといえば、(a)朝型、(b)どちらでもない、(c)夜型」という選択肢をシステム100は端末に表示させ、(a)が選択された時はSPB-SMを2:30、(b)が選択された時はSPB-SMを4:00、(c)が選択された時はSPB-SMを5:30としてもよい。なお、それぞれの規定時刻はシステム管理者が変更することができるが、概ね(a)は0:00〜4:00の範囲内、(b)は3:00〜5:00の範囲内、(c)は4:00〜8:00の範囲内とすることが好ましい。
(5)「あなたはどちらかといえば、(a)とても朝型、(b)朝型、(c)どちらでもない、(d)夜型、(e)とても夜型」という選択肢をシステム100は端末に表示させ、(a)が選択された時はSPB-SMを2:00、(b)が選択された時はSPB-SMを3:00、(c)が選択された時はSPB-SMを4:00、(d)が選択された時はSPB-SMを5:00、(e)が選択された時はSPB-SMを6:00としてもよい。なお、それぞれの規定時刻はシステム管理者が変更することができるが、概ね(a)と(b)は22:00〜4:00の範囲内、(c)は3:00〜5:00の範囲内、(d)と(e)は4:00〜10:00の範囲内とすることが好ましい。
回答する者(利用者)あるいは回答させる者(医療従事者等)は、どのデータを体内時計の指標として算出するために優先的に採用するかを指定してもよい。システム100は「(a)特に指定なし」、「(b)本来の体のリズム」、「(c)直近の生活での体のリズム」の何れを優先させるのかを本人に提示してもよい。何も選択させなかった場合あるいは選択されなかった場合には、SPB-SM算出部112bは、データ(a)を選択する。SPB-SM算出部112bは、データ(a)〜データ(c)を下記の算出方法により算出する(S213)。
(a)SPB-SMの算出方法1−1〜SPB-SMの算出方法1−6によりSPB-SMを算出する。
(b)概日リズムは光によって規定される。このため、朝は朝日を浴びることができており、日没後以降は人工光を浴びていないか、ごく照度の低い環境で過ごしていた時期について、SPB-SMの算出方法1−1〜SPB-SMの算出方法1−6に用いる回答を入力するよう、SPB-SM算出部112bが指示する。
(c)SPB-SM算出部112bは、どの程度の直近の期間のリズムを測定したいのかを利用者に入力させ、その期間におけるSPB-SMの算出方法1−1〜SPB-SMの算出方法1−6に用いる回答を入力するよう、SPB-SM算出部112bは端末に要求する。
本発明の実施形態に係るシステム100に類似した従来の就寝及び起床に関する時刻を測定するシステム又はプログラムでは、システム又はプログラムへ就寝時刻や起床時刻を入力する際に、何らかのデバイスから自動的に入力されるのではなく、ヒトがインターフェイスを介してシステム又はプログラムへ起床時刻や就寝時刻、あるいはアラーム時刻を入力するため、エラーが頻発していた。
上述したように、就寝時刻や起床時刻を数字として入力する場合には、誤入力が生じる可能性がある。一実施形態において、上述した入力エラーを予防するため、システム100は、PC13、携帯電話15、タブレット型端末17、ウェアラブルデバイス19等の端末に、エラーを予防するインターフェイスを表示させ、利用者に就寝時刻や起床時刻を入力させることが好ましい。図6及び図7は、本発明の一実施形態に係る入力エラーを予防するインターフェイスを示す模式図である。システム100において、PC13、携帯電話15、タブレット型端末17、ウェアラブルデバイス19等の端末には、情報処理装置110と連携するアプリケーションプログラムがインストールされる。図6(a)は、アプリケーションプログラムが提供する円形のインジケーター310を有するインターフェイス301を示す模式図である。インターフェイス301は、円形のインジケーター310上で就寝時刻として設定される選択ボタンやアイコン311a、起床時刻として設定される選択ボタンやアイコン311bを動かすスライダー311を有する。また、インターフェイス301は、インジケーター310に隣接して、昼を意味する太陽などのアイコン・イラスト313a、夜を意味する月や星などのアイコン・イラスト313bを有する。
本発明者の研究の結果、各個人の概日リズムから推測される「最適な起床時刻・就寝時刻」から実際の起床時刻・就寝時刻が乖離する割合が大きくなるに連れて、心身の健康度(QOL尺度におけるPhysical component summaryとMental component summary)やパフォーマンス(労働生産性スコア、プレゼンティズムスコア)が低下していくことが明らかになった。図8は、上述したSPB-SMから算出される「最適な起床時刻」から各個人の実際の起床時刻が乖離する割合が大きくなるに連れて、生産性が低下していくことを示す図である。図8に示した時間は、SPB-SM+3.5時間からの起床時刻の乖離幅を示し、縦軸は生産性ロスの割合を示す。なお、図8に示したデータはn=2905である。
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推奨時刻算出部112cは、利用者の隔離実験や入院等により、自然状態での明暗環境下にて2週間以上の、強制的な就床あるいは覚醒を伴わない、自然入眠・自然起床を継続した場合における、2週間経過時点以降の睡眠時間があるか否か(条件(1))を判断する(S405)。2週間経過時点以降の睡眠時間があると判断した場合は、推奨時刻算出部112cは、2週間経過時点以降の睡眠時間を必要睡眠時間とする(S411)。
推奨時刻算出部112cは、受信した回答に条件(1)に該当する睡眠時間がない場合は、2週間以上連続して、就床あるいは起床に影響する社会的予定がない期間における、2週間経過時点以降の睡眠時間があるか否か(条件(2))を判断する(S407)。2週間経過時点以降の睡眠時間があると判断した場合は、推奨時刻算出部112cは、2週間経過時点以降の睡眠時間を必要睡眠時間とする(S411)。
推奨時刻算出部112cは、受信した回答に条件(2)に該当する睡眠時間がない場合は、4日間以上連続して、自由に就寝・起床ができたときの、4日目以降の睡眠時間があるか否か(条件(3))を判断する(S409)。4日目以降の睡眠時間があると判断した場合は、推奨時刻算出部112cは、4日目以降の睡眠時間を必要睡眠時間とする(S411)。これは、睡眠負債の解消としての「眠りすぎ(over-slept)」の現象は2週間継続するものの、最初の3日間が特に強く、4日目以降は影響が大幅に緩和されるためである(Kitamura, Shingo, et al. "Estimating individual optimal sleep duration and potential sleep debt." Scientific reports 6 (2016): 35812.)。
推奨時刻算出部112cは、受信した回答に条件(3)のデータが得られない時は、下記(i)〜(iii)の何れかの方法で得られた時間を必要睡眠時間としてもよい(S413)。
推奨時刻算出部112cは、記憶部113に格納された質問「どのくらいの時間眠れば、昼間眠くなることなく活動できるか」、「どのくらいの時間眠れば、日中心身の体調がよく活動できるか」、「特に学校や仕事などの予定がない日が続くとしたら、どのくらいの時間眠るか」等を読み込み、通信部115からネットワーク50を介して、PC13、携帯電話15、タブレット型端末17、ウェアラブルデバイス19等の端末に質問を送信する。なお、問診票1を用いる場合には、予め、条件(1)〜(4)についての設問を印字しておいてもよい。
推奨時刻算出部112cは、利用者が勤労者世代で、6時間未満の時間が端末から入力された場合には、6時間を必要睡眠時間とする(S413)。なぜなら6時間未満の睡眠時間は死亡率を有意に高め(AMAGAI, Yoko, et al. Sleep duration and mortality in Japan: the Jichi medical school cohort study. Journal of epidemiology, 2004, 14.4: 124-128.)、また、自殺を初めとするpsychological problemsのリスクを大きく高める(GOODWIN, Renee D.; MARUSIC, Andrej. Association between short sleep and suicidal ideation and suicide attempt among adults in the general population. Sleep, 2008, 31.8: 1097-1101.)ことが知られているためである。
推奨時刻算出部112cは、小児及び思春期世代(adolescents)で、8時間未満の時間が入力された場合には、8時間を必要睡眠時間とする(S413)。なぜなら8時間未満の睡眠時間は自殺率を高めることが知られているためである(LIU, Xianchen. Sleep and adolescent suicidal behavior. Sleep, 2004, 27.7: 1351-1358.)。
推奨時刻算出部112cは、利用者の年齢データが記憶部113に格納されている場合には利用者の年齢データを読み込む。また、推奨時刻算出部112cは、利用者の年齢データが存在しない場合には利用者に年齢の入力要求を端末に送信する。利用者がPC13、携帯電話15、タブレット型端末17、ウェアラブルデバイス19等の端末に年齢を入力すると、通信部115は、利用者の年齢を端末から受信する。なお、利用者が問診票1に回答した場合は、回答をさせた者(医療従事者等)が問診票1に記入された回答を端末に入力してもよい。推奨時刻算出部112cは、受信した利用者の年齢に基づき、既存の研究(ROFFWARG, Howard P.; MUZIO, Joseph N.; DEMENT, William C. Ontogenetic development of the human sleep-dream cycle. Science, 1966.)によって示された各年代における睡眠の平均時間を必要睡眠時間とする(S413)。
推奨時刻算出部112cは、学術機関により示されている、勤労者の最低必要睡眠時間である7時間(HIRSHKOWITZ, Max, et al. National Sleep Foundation’s sleep time duration recommendations: methodology and results summary. Sleep Health, 2015, 1.1: 40-43.)を必要睡眠時間とする(S413)。
その個人の心身の健康度・QOLやパフォーマンスが最大化される、あるいは、交通事故等のアクシデント・インシデントを最小化できる起床時刻は、SPB-SMにその個人の必要睡眠時間の半分を加算した時刻と、その時刻から30分程度前の間の時間帯である。図12は、本発明の一実施形態に係る情報処理装置110での最適な起床・就寝時刻の算出処理を説明するフロー図である。推奨時刻算出部112cは、記憶部113に格納された利用者のSPB-SM及び必要睡眠時間を読み込む(S501)。推奨時刻算出部112cは、利用者のSPB-SMに利用者の必要睡眠時間の半分を加算した時刻又は時間帯を「推奨起床時刻」として算出する(S503)。例えば、利用者のSPB-SMが4:30であり、また、必要睡眠時間が8時間であるならば、利用者の推奨起床時刻は8:00〜8:30頃である。推奨時刻算出部112cは、記憶部113に推奨起床時刻を格納する(S509)。通信部115からネットワーク50を介して端末へ推奨起床時刻を送信し(S511)、端末は、受信した推奨起床時刻を表示してもよい。
上記のように仮に体内時計に基づく最適な起床・就寝時刻が分かったとしても、社会生活においてはその起床・就寝時刻で過ごすことが困難な場合があり、いかに体内時計を調整するかが重要となるため、算出された推奨起床時刻及び推奨就寝時刻に基づいて体内時計を調整するための方法や、あるいは、疾患の可能性を伝えることも重要である。
一実施形態において、個人別の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム100を照明機器と接続することにより照明制御システムを構成することができる。例えば、個人別の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム100は、接続した照明の照度を下げるか、ブルーライト成分を低減させるか、又は消灯してもよい。
ヒトは適切な睡眠時間を確保できていない時、睡眠負債の蓄積によるパフォーマンスの低下を起こす(VAN DONGEN, Hans, et al. The cumulative cost of additional wakefulness: dose-response effects on neurobehavioral functions and sleep physiology from chronic sleep restriction and total sleep deprivation. Sleep, 2003, 26.2: 117-126.)。このパフォーマンスの低下や眠気は20〜30分程度の短時間の仮眠によって多少の改善を促すことが可能である(林光緒; 堀忠雄. 午後の眠気対策としての短時間仮眠. 生理心理学と精神生理学, 2007, 25.1: 45-59.)。
企業では、単一シフトの場合は9時始業17時終業又はその前後であることが一般的である。一方で、変形労働制や交替勤務を伴う場合には、これに限らず勤務時間が各組織によりかなりの差異を持って設定される。しかし、これらは生産性及び健康維持の観点から具体的な理論的根拠をもって設定されているわけではなく、あくまで慣例的なものである。
睡眠薬を始めとする鎮静催眠系向精神薬は、入眠を促進するために用いられる。しかし、その効果は確実なものではなく、また、酩酊様反応、脱抑制や異常行動、記憶欠損などの奇異反応と呼ばれる副作用があることが知られている。
アルコールもGABAA受容体が主な急性精神作用をもたらす作用部位であることから、上述したベンゾジアゼピン受容体作動薬と同様の薬理効果を有する。すなわち、アルコール使用時の精神反応や酩酊反応を生じやすい時刻はベンゾジアゼピン受容体作動薬に関する調査結果と等しい。アルコール摂取による眠気は、SPB-SM+19時〜+27時(+3時)に生じやすい。また、アルコール摂取による酩酊反応は、SPB-SM+6時〜+9時とSPB-SM+11時〜18時の間に起こりやすく、特にSPB-SM+14時〜+16時の間が顕著である。
タイムゾーンの異なる国へ短時間で移動すると、いわゆる時差ボケを起こす。時差ボケは、体内時計が出発地のままであるにも関わらず、渡航先の社会的スケジュールで行動しようとすることによって生じる、体内時計と外界の社会的時刻との外的脱同調(External Dys-synchronization:時間生物学・睡眠学の学術用語)によって引き起こされる。時差ボケでは、現地時刻の夜間に入眠できない、現地時刻の朝に起床できない、現地時刻の日中に強い眠気を引き起こすという睡眠覚醒スケジュールの障害の他、各種臓器の体内時計の外的脱同調のために、様々な心身の不調やパフォーマンス低下を引き起こす。
1.短期(概ね5日以内)の渡航
2.長期(概ね5日以上)の渡航
発明者が実験した結果、出発地の時刻での日の出及び日の入りに合わせた光暴露を心がけていれば、5日間程度は出発地の時刻での体内時計のリズムが維持されることが明らかとなった。図26は、本発明者が行った、光環境をなるべく出発地と同様の状態に保った際の睡眠日誌を示す。また、図27は、睡眠状況・活動量計・光暴露量モニターの測定結果を示す。
滞在期間が5日を過ぎると有意に現地時刻への同調が生じる。なお、図26の例では睡眠相が後退する形で現地時刻への同調が起きているが、必ずしも後退することで同調するわけではない。タイムゾーンの差の大きい地域へ移動する場合、SPB-SM<1:30の強い朝型の者の場合には、逆に睡眠相が前進することで同調することが多い。また、後退も前進もせず、一時的に睡眠が分断・細分化し、不安定化した上で、現地時刻に同調する者もいる。いずれにしても、長期に渡航する場合にはすみやかに現地の時刻に体内時計を同調させることによって、時差ボケの不調を緩和することができる。
a)後退させることによって現地時刻に適応させる
b)前進させることによって現地時刻に適応させる
c)一時的に完全に脱同調・不安定化させ、その後リセットすることによって現地時刻に適応させる
肥満やメタボリック症候群によって生じる、高血圧、高脂血症、耐糖能異常、そして糖尿病や心筋梗塞や脳梗塞などは公衆衛生上の非常に重大な問題である。一方、脂肪細胞・脂肪組織やインスリン分泌能・耐糖能には日内リズムが存在することが知られている。たとえば、夜に脂肪細胞は合成能が高まり、また、インスリン分泌能が低下すること、逆に朝は脂肪細胞の活性は低く、インスリン分泌能が高いことが知られている。さらには、起床覚醒リズムの乱れが肥満や耐糖能異常につながることも知られている。例えば、以下の文献を参照。
GIMBLE, Jeffrey M., et al. Circadian rhythms in adipose tissue: an update. Current Opinion in Clinical Nutrition & Metabolic Care, 2011, 14.6: 554-561.
KIEHN, Jana‐Thabea, et al. Circadian rhythms in adipose tissue physiology. Comprehensive Physiology, 2011, 7.2: 383-427.
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Shi, S. Q., Ansari, T. S., McGuinness, O. P., Wasserman, D. H., & Johnson, C. H. (2013). Circadian disruption leads to insulin resistance and obesity. Current biology : CB, 23(5), 372-81.
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Claims (25)
- 主観的真夜中を算出する主観的真夜中算出部を有する情報処理装置を備え、
睡眠時間帯に基づく質問に対する就寝時刻及び起床時刻を含む回答、又は脈拍計、心拍計、深部体温計、加速度センサ及び人体・被覆若しくは寝具に装着するデバイスから選択される利用者の睡眠状態をモニタリング可能なセンサにより測定された時間帯の情報を含む測定データに基づいて、前記情報処理装置は、前記回答又は測定データに含まれる時刻データに、主観的真夜中を算出するために除外すべき時刻データが含まれるかを判断し、
除外すべき前記時刻データが含まれていない場合には、前記情報処理装置は、前記回答又は測定データに含まれる時刻データに基づいて、前記睡眠時間帯に基づく主観的真夜中を算出し、
除外すべき前記時刻データが含まれている場合には、前記情報処理装置は、前記回答又は測定データに含まれる時刻データから前記除外すべき時刻データを除外した前記回答又は測定データに含まれる時刻データに基づいて、前記睡眠時間帯に基づく主観的真夜中を算出することを特徴とする概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。 - 前記情報処理装置は、前記回答又は測定データに例外データが含まれる場合に、フラグを立て、
前記情報処理装置は、前記例外データが含まれる前記回答又は測定データに含まれる時刻データに基づいて、前記主観的真夜中を算出することを特徴とする請求項1に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。 - 前記情報処理装置は、利用者の年齢に対応する最も入眠している者が少ない時刻が前記睡眠時間帯に基づく質問に対する回答の範囲内に含まれるか否かを判断し、
前記最も入眠している者が少ない時刻が前記回答に含まれると判断した場合、前記情報処理装置は警告を発することを特徴とする請求項1に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。 - 前記情報処理装置は前記回答又は測定データを用いた集計を行い、前記回答に前記最も入眠している者が少ない時刻を算出、更新することを特徴とする請求項3に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。
- 前記情報処理装置は、必要睡眠時間を算出する複数の算出方法のそれぞれに対応する条件に対する回答が何れの条件に該当するかを判断し、
前記回答に該当する条件に対応する算出方法に基づいて必要睡眠時間を算出することを特徴とする請求項1に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。 - 前記主観的真夜中に、前記必要睡眠時間の半分の時間を加算して、推奨起床時刻を算出し、
算出した前記推奨起床時刻から前記必要睡眠時間を減算して、推奨就寝時刻を算出し、
前記主観的真夜中に所定の時間を加算して、寝付くのが難しい時刻を算出することを特徴とする請求項5に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。 - 前記主観的真夜中、前記必要睡眠時間、前記推奨起床時刻又は前記推奨就寝時刻を用いて、所定の基準値を減算又は加算し、入眠を促進する行動を実施する推奨行動時刻を算出することを特徴とする請求項6に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。
- 前記情報処理装置は前記回答又は測定データを用いた集計あるいは回帰分析を行い、前記所定の基準値を算出することを特徴とする請求項7に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。
- 前記情報処理装置は、前記主観的真夜中に所定の時間範囲を有する第1の基準値を加算して眠気が生じる可能性がある第1の眠気の時間帯を算出し、
前記主観的真夜中に前記第1の基準値よりも狭い時間範囲の第2の基準値を加算して強い眠気が生じる可能性がある第2の眠気の時間帯を算出し、
前記主観的真夜中に前記第2の基準値よりも狭い時間範囲の第3の基準値を加算して眠気のピークとなる可能性が高い第3の眠気の時間帯を算出することを特徴とする請求項1に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。 - 前記情報処理装置は、前記回答又は測定データに基づいて、睡眠不足もしくは不眠又は過眠であると判断した場合には、注意を促すことを特徴とする請求項9に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。
- 前記情報処理装置は、前記回答又は測定データを用いた集計あるいは回帰分析を行い、前記第1の基準値、前記第2の基準値及び前記第3の基準値を算出し、更新することを特徴とする請求項9に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。
- 前記情報処理装置は、前記主観的真夜中の時刻から所定の時間を仮眠推奨時間帯として算出することを特徴とする請求項9に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。
- 前記情報処理装置は、前記回答又は測定データに基づいて、活動時間帯が一般的な活動時間帯に固定されているかを判断し、
前記活動時間帯が前記一般的な活動時間帯に固定されている場合には、前記情報処理装置は、前記主観的真夜中に所定の時間範囲を有する第4の基準値を加算して一日の中の前半に心身のパフォーマンスが高まる第1の活動時間帯を算出し、
前記主観的真夜中に前記第4の基準値から所定の時間範囲で遅い時間に設定された第5の基準値を加算して一日の中の後半に心身のパフォーマンスが高まる第2の活動時間帯を算出し、
前記第1の活動時間帯と前記第2の活動時間帯との間の時間帯を推奨休憩時間帯として算出することを特徴とする請求項1に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。 - 前記活動時間帯が前記一般的な活動時間帯に固定されていない場合には、前記情報処理装置は、前記主観的真夜中に所定の時間範囲を有する第6の基準値を加算して心身のパフォーマンスが高まる推奨始業時刻を算出することを特徴とする請求項13に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。
- 前記情報処理装置は、前記主観的真夜中に所定の時間範囲を有する第7の基準値を加算して鎮静催眠系向精神薬の高い有効率が期待される時間帯を算出し、
前記主観的真夜中に前記第7の基準値から所定の時間範囲で狭い時間範囲に設定された第8の基準値を加算して副作用が少ない服用時間帯を算出し、
前記高い有効率が期待される時間帯と前記副作用が少ない服用時間帯に基づいて第1の推奨時間帯を算出することを特徴とする請求項1に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。 - 前記情報処理装置は、前記鎮静催眠系向精神薬が速放錠であるか否かを判断し、
前記鎮静催眠系向精神薬が速放錠ではない場合に、前記情報処理装置は、前記鎮静催眠系向精神薬が遅効性製剤であるか否かを判断し、
前記鎮静催眠系向精神薬が遅効性製剤である場合には、前記情報処理装置は、服用している薬剤の血中濃度若しくは脳内濃度が有効域に達するまでの時間幅、又は服用後実際に眠気が現れるまでの時間を前記第1の推奨時間帯から減算して、第2の推奨時間帯を算出し、
前記鎮静催眠系向精神薬が遅効性製剤ではない場合に、前記情報処理装置は、服用している薬剤の血中濃度若しくは脳内濃度が有効域に達するまでの時間幅、又は服用後実際に眠気が現れるまでの時間を前記第1の推奨時間帯から減算して、第2の推奨時間帯を算出することを特徴とする請求項15に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。 - 前記情報処理装置は、時差のある地域への渡航期間が5日未満であるか否かを判断し、
前記渡航期間が5日未満である場合には、前記情報処理装置は、渡航前の前記推奨起床時刻及び前記推奨就寝時刻が、帰国時の起床時刻及び就寝時刻よりも早いか否かを判断し、
前記渡航前の前記推奨起床時刻及び前記推奨就寝時刻が、前記帰国時の前記起床時刻及び前記就寝時刻よりも早い場合には、前記情報処理装置は、渡航先での光環境は出発地のものよりも早めてよいとの助言を提示し、
前記渡航前の前記推奨起床時刻及び前記推奨就寝時刻が、前記帰国時の前記起床時刻及び前記就寝時刻よりも遅い場合には、前記情報処理装置は、前記渡航先での光環境は出発地のものよりも遅くしてよいとの助言を提示することを特徴とする請求項6に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。 - 前記情報処理装置は、活動を希望する時間が始まる時刻を食事の時刻として算出し、就寝直前の食事を推奨しない時刻として算出し、その間の睡眠を希望する時間帯において一定の絶食時間を設けることを特徴とする請求項17に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。
- 前記情報処理装置は、前記渡航前の前記推奨起床時刻及び前記推奨就寝時刻と、前記渡航先の前記起床時刻及び前記就寝時刻との乖離が大きいか否かを判断し、
乖離が大きいと判断した場合には、前記情報処理装置は、前記主観的真夜中に所定の時間範囲を有する第1の基準値を加算して第1の眠気の時間帯を算出し、
前記第1の眠気の時間帯の開始時から所定の時間を仮眠推奨時間帯として算出し、
前記主観的真夜中に所定の時間を加算して、寝付くのが難しい時刻を算出することを特徴とする請求項17に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。 - 乖離が小さいと判断した場合には、前記情報処理装置は、前記推奨就寝時刻及び起床時刻からそれぞれ±2時間の範囲の時間を許容就寝時刻及び起床時刻として算出することを特徴とする請求項19に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。
- 前記渡航期間が5日以上である場合には、前記情報処理装置は、体内時計の周期を24時間より早めるか否かを利用者に問合せ、
前記体内時計の周期を24時間より早めることが選択されたと判断した場合には、前記情報処理装置は、前記主観的真夜中と前記出発地の日の出時刻及び日の入り時刻に基づき、推奨する光照射時間帯を算出し、
前記情報処理装置は、主観的朝型の光照射によって実際の睡眠覚醒時間帯が前進しているか否かを判断し、
前記睡眠覚醒時間帯が実際に前進している場合には、前記情報処理装置は、前記渡航先のスケジュールに対応可能な範囲まで十分に前記睡眠覚醒時間帯が前進しているか否かを判断し、
前記睡眠覚醒時間帯が十分に前進するまで、前記情報処理装置は、前進させた前記睡眠覚醒時間帯に基づき前記主観的真夜中を再計算し、
再計算した前記主観的真夜中と前記出発地の日の出時刻及び日の入り時刻に基づき、前記推奨する光照射時間帯を再計算することを特徴とする請求項17に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。 - 前記体内時計の周期を24時間より遅らせることが選択されたと判断した場合には、前記主観的真夜中から南中時刻までの遮光及び日の入り以降の前記主観的真夜中までの光照射を推奨するために、前記情報処理装置は、前記主観的真夜中と前記出発地の日の出時刻及び日の入り時刻に基づき、推奨する光照射時間帯を算出し、
前記情報処理装置は、実際の睡眠覚醒時間帯が後退しているか否かを判断し、
前記睡眠覚醒時間帯が実際に後退している場合には、前記情報処理装置は、前記渡航先のスケジュールに対応可能な範囲まで十分に前記睡眠覚醒時間帯が後退しているか否かを判断し、
前記睡眠覚醒時間帯が十分に後退するまで、前記情報処理装置は、後退させた前記睡眠覚醒時間帯に基づき前記主観的真夜中を再計算し、
再計算した前記主観的真夜中と前記出発地の日の出時刻及び日の入り時刻に基づき、前記推奨する光照射時間帯を再計算することを特徴とする請求項21に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。 - 前記情報処理装置は、前記主観的真夜中に所定の時間範囲を有する第9の基準値を加算して体重増加に与える影響が少なく、血糖値の上昇も比較的抑制される第1の摂食推奨時間帯を算出し、
前記主観的真夜中に前記第9の基準値よりも遅い時間範囲の第10の基準値を加算して摂食は有意に体重を増加させ、血糖値もより高度に上昇させる傾向がある第1の摂食非推奨時間帯を算出することを特徴とする請求項1に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。 - 前記情報処理装置は、前記主観的真夜中に所定の時間範囲を有する第11の基準値を加算して体重増加に与える影響が最小化され、かつ、血糖値の過度な上昇もほとんど生じない第2の摂食推奨時間帯を算出することを特徴とする請求項23に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。
- 前記情報処理装置は、前記主観的真夜中に所定の時間範囲を有する第12の基準値を加算して摂食しても体重増加および血糖値の増加に影響がやや小さい時刻である第3の摂食推奨時間帯を算出することを特徴とする請求項23に記載の概日リズムに基づく生活時刻の提示システム。
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