高所での睡眠、換気制御、認知に対するメラトニンの影響

研究によると、高度で低酸素にさらされると、神経認知障害 (精神処理、記憶、注意、学習などの障害) が生じることが示されています。 この認知能力の障害は、登山者に深刻なリスクをもたらします。伝統的に、高地に住む人々はそれに適応していると考えられてきましたが、生活する人々の脳には依然としてかなりの損傷と認知機能の障害があることを示す証拠があります。そして高所作業。

体内のすべての細胞は生存と機能に酸素を必要とするため、高所での認知能力の障害は、主に中枢神経系への酸素供給量の減少によるものと考えられています。 しかし、高所で酸素が少ないと、睡眠中の呼吸が不安定になり、脳が呼吸への信号を送るのを一時的に停止する、中枢性睡眠時無呼吸 (CSA) が発生します。 無呼吸（呼吸の一時停止）中は、血中酸素がさらに低下し、通常、無呼吸後に短時間目が覚め、過呼吸になります。 そのため、高地にいると睡眠時間が短くなり、夜中に目が覚めたときに睡眠が中断され、深刻な低血中酸素濃度の発作が繰り返されます。 睡眠は、脳がどのように修復し、新しく獲得した情報を長期記憶に変換するかにおいて重要な役割を果たします。 したがって、睡眠不足や睡眠不足は、認知能力、記憶、学習を損なう可能性があります。 重度の低酸素状態が繰り返されると、酸化ストレスと呼ばれる細胞への損傷を引き起こす非常に反応性の高い分子も生成されます。 酸化ストレスはまた、脳が長期記憶を形成するのを妨げ、深刻な場合 (極度の高地や長時間の暴露など) では、脳内のニューロンが死滅する可能性があります。 したがって、高所で低酸素状態が続くと認知機能が損なわれる可能性がありますが、睡眠障害や極度の低酸素状態が繰り返されると、脳の損傷や認知能力の低下を引き起こす可能性があります。

メラトニンは、夜間に脳の松果体で生成されるホルモンで、脳に睡眠の時間であることを知らせます. メラトニンは非常に強力な抗酸化物質でもあり、酸化ストレスによる身体の損傷を自然に防ぐのに役立ちます. 以前の研究では、4,300 m (14,200 フィート) で就寝の 90 分前にメラトニンを摂取すると、眠りにつくまでの時間が短縮され、睡眠中に目が覚める回数が減り、翌日の認知能力が向上したことが報告されています。 しかし、メラトニンがこれらの効果をどのように引き起こしたかは決定されていません. したがって、この研究は、持続的な低酸素状態の間、メラトニンが換気制御、睡眠、および神経認知能力にどのように影響するかを判断することを目的としています。