レム睡眠中、脳は内面的な情報に耳を傾けていることが脳波の記録から示唆される
原題: Brain turns listening inward during REM sleep, EEG recordings suggest
日本語訳
# タイトル
脳波の記録が示唆：レム睡眠中、脳は「内側」への聴取に切り替わる
# 本文
睡眠は脳を外界から遮断するものではない。むしろ、脳が異なる種類の感覚情報をどのように処理するか、そのバランスに影響を与えるものである。スイスの研究によれば、レム睡眠へと移行するにつれ、外界からの信号は徐々に減少する一方で、自身の身体からの信号は維持されるか、あるいは強化されることが示された。ローザンヌ大学とジュネーブ大学の研究者たちは、この現象について部分的な説明を提示している。
『Current Biology』誌に掲載された研究において、CHUV（ローザンヌ大学病院）臨床神経科学部門の責任講師であり、ローザンヌ大学生物・医学部のマジーア・デ・ルシア氏が率いるチームは、ジュネーブ大学のソフィー・シュワルツ教授と協力し、覚醒からレム睡眠へと移行する際に、脳が感覚情報の処理方法をどのように段階的に再編成していくかを明らかにした。
**プラグを抜かずに接続を切る**
環境と身体の両方から絶えず刺激を受け続ける脳は、信号を統合する真の達人である。神経科学者にとって未解明なのは、これらすべての情報を分類、優先順位付け、結合させる正確なメカニズムであり、さらに謎なのは、覚醒から睡眠へと意識のレベルが変化する際に、このプロセスがどのように変化するかである。
「レム睡眠はこの問いに取り組むための理想的な状況を提供してくれます」と、本研究の共同筆頭著者の一人であるジャシント・カタルディ氏は説明する。「レム睡眠中の神経活動は覚醒時の脳といくつかの共通点を持っていますが、レム睡眠は外界との深い断絶を特徴としています」
この断絶は、覚醒閾値の上昇を伴う。環境からの感覚情報は脳に到達しにくくなるが、脳はそれでもなお、他の種類の信号の処理を継続する。
**緩やかな移行**
しかし、レム睡眠は均一な状態ではない。それは「緊張性レム睡眠（tonic REM）」と「動揺性レム睡眠（phasic REM）」という2つのフェーズの間を絶えず行き来している。この2番目のフェーズにおいて、この睡眠段階の名前の由来となった急速な眼球運動が現れる。また、動揺性レム睡眠は、短い筋肉の痙攣や、より変動の激しい心拍・呼吸リズムによっても特徴づけられる。
これら2つのフェーズは、感覚的な断絶の度合いも異なる。外部刺激に対する感受性は、覚醒から緊張性レム睡眠、そして感受性が最低レベルに達する動揺性レム睡眠へと、段階的に低下していく。
「私たちは、このよく知られた緩やかな移行を利用して、外部の聴覚刺激に対する神経反応と、内部入力（この場合は心拍）に対する反応を比較しました」と、もう一人の共同筆頭著者であるアンドリア・ペレントリトゥ氏は説明する。
神経科学者たちは、脳波（EEG）を用いて、25人のボランティアの2晩にわたる睡眠中の神経活動を記録した。彼らは、覚醒時およびさまざまな睡眠フェーズにおいて、聴覚刺激によって生成される電位と、心拍によって引き起こされる電位を比較し、ある発見に至った。
環境からの音に対する神経反応が弱まるにつれて、心臓信号の処理が強化されるのである。「これは刺激の全般的な抑制ではありません。むしろ、脳が聴取の対象を内側へと向けているのです」と、デ・ルシア氏はまとめている。
**オーディオ・カーディオ指数**
次に科学者たちは、脳がどちらの種類の信号を優先的に処理しているかを示す指数を算出した。言い換えれば、この指数は、心拍に対して環境音にどの程度チューニングされているかを示すことができる。
「このオーディオ・カーディオ指数は、意識変容状態、特に本人が行動的に反応できない状況における指標として役立つ可能性があります」とデ・ルシア氏は述べる。この指数は、最終的に、昏睡や最小意識状態など、評価が困難な意識状態をより正確に判別するのに役立つ可能性がある。
**出版詳細**
Sensory processing reallocation from auditory to cardiac signals in REM sleep, Current Biology (2026). DOI: 10.1016/j.cub.2026.07.024
掲載誌情報: Current Biology
原文（英語）を表示
Brain turns listening inward during REM sleep, EEG recordings suggest
Sleep does not isolate the brain from the world—rather, it affects how the brain balances the processing of different types of sensory information. A Swiss study shows that as we drift off to REM sleep, signals from the outside world gradually decrease while those coming from our own body are preserved or even enhanced. Scientists from the universities of Lausanne and Geneva offer a partial explanation for this phenomenon.
In a study published in Current Biology, the team led by Marzia De Lucia, from the Department of Clinical Neurosciences at CHUV and a senior lecturer at the Faculty of Biology and Medicine of the University of Lausanne, in collaboration with Sophie Schwartz, professor at the University of Geneva, shows how the brain progressively reorganizes the way it processes sensory information as it shifts from wakefulness to REM sleep.
Disconnecting without unplugging
Constantly bombarded with stimuli from both the environment and our body, the brain is a true master at integrating signals. What remains a mystery for neuroscientists is the precise mechanism that allows it to sort, prioritize and combine all this information—and even more mysterious is how this process changes as we move from one level of consciousness to another, for example, from wakefulness to sleep.
"REM sleep provides an ideal context for addressing this question," explains Jacinthe Cataldi, one of the study's co-first authors. "Even though its neural activity shares some similarities with that of the awake brain, REM is characterized by a profound disconnection from the outside world."
This disconnection comes with a higher arousal threshold: Sensory information from the environment has a harder time reaching the brain, which nevertheless continues to process other types of signals.
A gradual transition
REM sleep is not, however, a uniform state. It constantly alternates between two phases: tonic REM and phasic REM. It is during this second phase that rapid eye movements appear, which give this sleep stage its name. Phasic REM is also characterized by brief muscle twitches and more variable heart and respiratory rhythms.
The two phases also differ in their degree of sensory disconnection: Sensitivity to external stimuli progressively decreases from wakefulness to tonic REM and all the way to phasic REM, where it reaches its lowest level.
"We took advantage of this well-known gradual transition to compare the neural response to external auditory stimuli with the response to internal inputs—in this case, heartbeats," explains Andria Pelentritou, the study's other co-first author.
The neuroscientists recorded neural activity in 25 volunteers over two nights of sleep using an electroencephalogram (EEG). They compared the electrical potentials generated by auditory stimuli with those triggered by heartbeats across wakefulness and the different sleep phases, leading to a discovery.
As the neural response to sounds from the environment weakens, the processing of cardiac signals strengthens. "It's not a global suppression of stimuli. Rather, the brain turns its listening inward," De Lucia summarizes.
Audio-cardio index
The scientists then calculated an index indicating which type of signal the brain preferentially processes—in other words, this index can indicate the degree to which the brain is tuned toward environmental sounds relative to heartbeats.
"This audio-cardio index could serve as a marker for altered states of consciousness, particularly in situations where the person cannot respond behaviorally," De Lucia says. This index could eventually help better distinguish states of consciousness that are difficult to assess, such as coma or minimally conscious states.
Publication details
Sensory processing reallocation from auditory to cardiac signals in REM sleep, Current Biology (2026). DOI: 10.1016/j.cub.2026.07.024
Journal information: Current Biology