Transcript 中学生向け - k-net.org は、粂 和彦が

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この資料について
このパワーポイント資料は、平成１９年６月８日に、熊本大学附属
中学校で、作者が中学１年から３年の全校生を対象に行った学校
保健委員会での講話に使用したものです。
中学生向けに、科学の話、脳と心の話、生活リズム・睡眠の重要
性などを説明するために「非営利目的」で、ご使用下さい。ただし、
一部、他者に著作権・肖像権のある図版が含まれます。（例：スライ
ド１２は日本テレビ、スライド１６はニュートン誌、など）再配布はせ
ず、リンクをご紹介下さい。また、ビデオ動画は配布できないため、
一部、わかりにくい部分があります。flash 動画の再生は、Swiff
Point Player 等が必要です。
なお資料作成にあたり、嶋津貴子先生、瀬口久美代先生にお世
話になりました。感謝いたします。
粂 和彦のサイト： http://k-net.org/
K.Kume 2007.6.8.
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熊本大学附属中学 学校保健委員会講話
脳の中の時計と体のリズム
熊本大学
発生医学研究センター
粂 和彦
K.Kume 2007.6.8.
今日のおはなし
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１．最初に、科学について
科学リテラシー、真 善 美
２．脳の中の時計と身体のリズム
体内時計とは何でしょうか？
３．睡眠の不思議
時計と眠りの関係
４．みなさんの睡眠
附属中学での調査
K.Kume 2007.6.8.
今日のおはなし
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１．最初に、科学について
科学リテラシー、真 善 美
２．脳の中の時計と身体のリズム
体内時計とは何でしょうか？
３．睡眠の不思議
時計と眠りの関係
４．みなさんの睡眠
附属中学での調査
K.Kume 2007.6.8.
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1. 最初に
科学リテラシー：
（リテラシー ＝文字を読む能力のこと）
科学の情報が氾濫する中で、その意味を
きちんととらえて適切に判断する能力
科学は、いろいろなことを明らかにしたけれど、
万能ではない、全てがわかるわけではない
科学では、説明できないことが存在する
K.Kume 2007.6.8.
脳科学では・・・
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脳がどれだけわかっても・・・
実は、心の仕組みの、もっとも大切な部分
が
解明できるという見通しは、今のところない。
専門家の言葉でも、頭から信じないで、
自分でも考えたり調べたりして下さい。
（例：ゲーム脳）
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科学は何をめざすのか？
普遍的な真実 （わかっていないことを調べる）
＝＞真実、あるいは、事実を知ることには
価値がありうる。
＝＞真実は、人間の外にあるもので、
そのものに価値があるかどうかは不明
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科学と技術の違い
科学 Science 理学部
＝＞ 真実（事実）を追究する
技術 Technology 工学部
＝＞ 人間を幸せのために応用する
特に科学を応用するものを科学技術
現代は、「科学技術の時代」
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みなさんに目指して欲しい 真・善・美
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真： 科学が目指しているもの
人の外に存在する
善： 技術が目指しているもの、価値観
人と人の間に存在する
美： 芸術・美学が目指しているもの
人の中に存在する
K.Kume 2007.6.8.
今日のおはなし
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１．最初に、科学について
科学リテラシー、真 善 美
２．脳の中の時計と身体のリズム
体内時計とは何でしょうか？
３．睡眠の不思議
時計と眠りの関係
４．みなさんの睡眠
附属中学での調査
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体内時計とは
私たちの身体のリズムを刻む「２４時間周期の時計」
K.Kume 2007.6.8.
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K.Kume 2007.6.8.
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番組を少し見てみましょう
日本テレビ
（くまもと県民テレビ）
「世界一受けたい授業」
昨年6月10日放映
1:35
K.Kume 2007.6.8.
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K.Kume 2007.6.8.
体内時計(概日周期)の役割
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１．時刻を知る：今、やるべきこと
（セミの脱皮の話など）
２．季節を知る：この季節にやるべきこと
（日照時間を測ることによる）
３．方角を知る：渡り鳥の「羅針盤」
（時刻と太陽の方向から、方角を計算）
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体内時計の中枢
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Newton 2004年
7月号2007.6.8.
K.Kume
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全身の時計と、その制御
2:00
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2:00
K.Kume 2007.6.8.
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体中にある体内時計
体内時計は、ひとつひとつの全ての細胞にある
↓
これが、各臓器で同調して、
大きな時計を作る
↓
脳の時計も同じ仕組み
脳の時計に、その他の時計が合わせられます
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体中にある体内時計
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体内時計の場所
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体内時計の調節
１．脳の中の時計が、「光」により、調節される
２．体中にある時計が、「脳の時計」により、
調節される
＝＞朝を知らせるコルチゾール
夜を知らせるメラトニン
３．「光」以外の調節（睡眠、食事）もある
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体内時計と睡眠の関係
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今日のおはなし
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１．最初に、科学について
科学リテラシー、真 善 美
２．脳の中の時計と身体のリズム
体内時計とは何でしょうか？
３．睡眠の不思議
時計と眠りの関係
４．みなさんの睡眠
附属中学での調査
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睡眠について、よくある質問
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1. なぜ、眠るの？眠らないと、ダメなの？
2. 眠っている時に、何が起きているの？
3. どのくらい眠れば良いの？
4. 眠る量は、どう調節されているの？
5. どうすれば、よく眠れるの？
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どうして、私たちは眠るのか？
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とても、難しい質問ですが・・・
睡眠を必要としているのは、
身体ではなく、脳です。
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脳にはいろいろな働きがあります
日本学術会議 「おもしろ情報館」 学習と記憶より
http://www.scj.go.jp/omoshiro/kioku1
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眠る脳と、眠らせる脳
大脳皮質＝眠る脳
眠らせる
体内時計
脳幹＝眠らせる脳
＝眠らない脳
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眠っている時には、何が起きているの？
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眠りには２種類ある
レム睡眠 （急速眼球運動睡眠）
＝REM=Rapid Eye Movement
目だけが動いている睡眠
ノンレム睡眠 それ以外の睡眠
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眠りには、波がある
覚醒状態
レム睡眠
１
ノンレム ２
睡眠 ３
４
１
２
３
４
５
６
７
８
睡眠時間
２０
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脳を休めるノンレム睡眠
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レムではない睡眠（変な言葉です）
脳波は、ゆっくりとしたデルタ波に
起きている時の脳波
眠っている時の脳波
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夢を見る、不思議なレム睡眠
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目玉が、ぎょろぎょろ動いている
（まぶたは、閉じています）
体の力が、ぐったり抜けている
脳は、起きている時のように、活発に
活動をしている
鮮やかな夢を、よく見ている
この時目が覚めると、金縛りに会う
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ネズミの学習と夢の中での復習？
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3
4
2
1
1
ZZ Z...
レム睡眠時の回想
（夢による再学習？）
迷路での学習時
ストレスなど
レム睡眠の阻害
記憶(学習)成立
???
記憶・学習障害
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脊椎動物の種類によるレム睡眠の有無
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レム睡眠がない
ノンレム睡眠とレム睡眠
哺乳類
爬虫類の多く
鳥類
両生類
魚類
爬虫類の一部
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どのくらい、眠らないといけないのか？
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個人差が大きい。朝、すっきり目が覚めて、
日中、ひどく眠くならなければ大丈夫！
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眠る量は、どのように調節されているのか？
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眠る量は・・・
１．毎日、だいたい一定
２．みんな、夜に眠る （昼行性、夜行性）
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睡眠を制御するもの： 二大要素
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睡眠の量と質は、「眠気」で決まる
「眠気」＝「昼間の活動」と「体内時計」
「昼間の活動による脳の疲れ」
＝＞昼間に活発に活動すれば、より眠くなる
昼寝をしすぎれば、夜、眠くなくなる
「体内時計」
＝＞徹夜しても、明け方には目が冴え始める。
外国旅行すると、時差ボケで眠る時間がずれる。
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眠気のモデル （ニ過程モデル）
睡眠不足の（＝起きていることによる）
眠気(S)
覚醒
睡眠
体内時計の
覚醒信号(C)
夜
覚醒
睡眠
実際の眠気
昼
夜
体内時計の力で、日中は、
それほど眠くならない。
昼
夜
眠る前後に、
眠気が最大になる。
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徹夜明けに、すっきりする理由
睡眠不足の（＝起きていることによる）
眠気(S)
眠らないため、夜は、
体内時計が朝になると、
少し、目が覚める
どんどん眠気が増す
覚醒
覚醒
覚醒
睡眠
残存する
睡眠不足
体内時計の
覚醒信号(C)
夜
実際の眠気
昼
夜
昼
夜
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体内時計のずれ ＝ 時差ぼけ
睡眠不足の（＝起きていることによる）
眠気(S)
時差で体内時計がずれる
覚醒
睡眠
覚醒
睡眠
体内時計の
覚醒信号(C)
夜
昼の眠気が
ひどくなる
昼
夜の眠気が弱く、
深く眠れない
夜
昼
夜
早朝に目が覚めてしまう
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実際の眠気の日内変動
(Two Process Model の限界)
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２４時間周期の体内時計だけでは、
説明できない、山と谷がある
＝＞１２時間周期？
眠気
夜の眠気の谷＝眠れない時間
（フォービッドン・ゾーン）
午後の眠気の山
7
深夜
13
午前
19
午後
1
夜
7
深夜
午前
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時計の針を合わせるもの（入力系）
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もっとも強く影響を与えるのは、光。
光によるリセットの程度は、強さに応じて変わるの
で、強い光の方が、作用が強い。
例：晴れた日の屋外 100,000 lux 以上
曇った日の屋外 10,000 lux 以上
普通の家庭の部屋 500 lux 程度
コンビニ
2,000 lux
その他：気温、運動、食事、メラトニン、
睡眠？など
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体内時計の調節法
光の効果
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朝の光 ＝＞ 時計の針を進める
朝６時
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朝７時
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夜の光 ＝＞ 時計の針を遅らせる
夜１０時
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夜９時
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体内時計の光によるリセット
時計が
進む
朝
昼
夕
夜
朝
時計が
遅れる
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体内時計と生活リズムを整えるために
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1. 朝は、規則正しく起きて、朝日を浴びる
休日も、あまり長く寝坊しない
2. 夜は、１０時から１１時を過ぎたら暗くする。
机の電気でノートや本を明るくする
3. 規則正しく、特に朝御飯をしっかり食べる
4. 眠る間際に、携帯やパソコンを避ける
＝＞「早寝・早起き・朝御飯」運動
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規則正しい生活の重要性
～意志も、大切～
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朝、気持ちよく起きられるのは・・・
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体内時計が、起床前から準備を始めているから
＝＞起床１時間前には、コルチゾールが増え始める
体温、血糖値、血圧などが、上昇を始める
睡眠も浅くなってくる
起床時刻には、準備が整う
＝＞前日に、早く起きようと「思う」だけでも、
この準備が早くなる
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50
1:20
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意識は睡眠をコントロールする
血液中コルチコトロピン濃度
長く寝ても
良いと指示
６時起床と
指示
0:00
３０
2:00
4:00
6:00
時刻
8:00
10:00
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今日のおはなし
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１．最初に、科学について
科学リテラシー、真 善 美
２．脳の中の時計と身体のリズム
体内時計とは何でしょうか？
３．睡眠の不思議
時計と眠りの関係
４．みなさんの睡眠
附属中学での調査
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最後に、みなさんの睡眠を
見てみましょう
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睡眠時間
就寝時刻
9.0
起床時刻
22
5
23
6
24
7
25
8
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
５年
６年
１年
２年
３年
５年
６年
１年
２年
３年
５年
６年
１年
２年
３年
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まとめ
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中学に入ると、急速に睡眠時間が短くなる
週末に夜更かし・寝坊をする人が増える
＝＞きちんと眠ることは、
身体を作る上でも
成績を良くするためにも、重要！
K.Kume 2007.6.8.
みなさん、眠りを大切にして下さい！
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K.Kume 2007.6.8.
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K.Kume 2007.6.8.