健康な人間の脳はこれまで考えられていたよりも熱くなり40度に達することもあると判明

コンピューターや車のエンジンなどの機械は稼働中に熱くなることが知られていますが、健康な人間の脳もこれまで考えられていたよりも熱くなり、深部では40度を超えることもあるという研究結果が報告されました。

daily temperature rhythm in the human brain predicts survival after brain injury | Brain | Oxford Academic
https://doi.org/10.1093/brain/awab466

Healthy human brains are hotter than previous | EurekAlert!
https://www.eurekalert.org/news-releases/955387

The Human Brain Runs Way Hotter Than We Ever Realized, Scientists Find
https://www.sciencealert.com/new-research-shows-your-brain-can-run-a-lot-hotter-than-we-ever-realized

これまで、人間の脳温度を測定するためには直接的な脳モニタリングが必要とされていたため、脳温度の研究は脳損傷により集中治療室で治療を受けている患者からのデータに依存していました。ところが近年では、磁気共鳴分光法(MRS)という脳スキャン技術によって非侵襲的な手法で健康な人間の脳温度測定が可能となったとのこと。

そこで、イギリスのMRC分子生物学研究所やケンブリッジ大学などの研究チームは20～40歳の健康な被験者40人を募集し、エディンバラ王立診療所のイメージング施設で午前(9時～10時)・午後(16時～17時)・深夜(23時～0時)の3回にわたり脳温度を測定しました。被験者らはスキャンの1週間前から手首に活動モニタリングデバイスを装着し、このデバイスにより体内時計や概日リズム、ライフスタイルに関するデータも収集されました。

測定の結果、被験者らの平均的な脳温度は38.5度であり、健康な人の口中で測定した体温(舌下温)より2度近く高いことが判明しました。脳温度は眠りに就く前に最も低下して午後に最も上昇する周期が存在しており、1日における変動は平均約1度だったとのことで、測定された最高の脳温度は40.9度に達しました。

また、脳温度は外側よりも内側の方が高く、女性の脳は男性の脳よりも平均0.4度ほど高いことや、脳深部の温度は加齢と共に上昇して20年で平均0.6度高くなることなども報告されています。研究チームは男女における脳温度の差について、女性の月経周期が関係しているのではないかと推測しています。

さらに研究チームは、中度～重度の外的脳損傷を負って集中治療室に運ばれた患者から継続的に収集された脳温度データも収集し、健康な被験者との違いについて分析しました。その結果、脳損傷を負ったグループでは脳温度の幅が32.6度～42.3度と幅広かったものの、1日における脳温度の周期変動があった割合は約25％に過ぎず、脳温度の変化がある患者ほど生存率が高い傾向がみられました。この結果はあくまで相関関係のみを示したものですが、患者の脳温度周期が生存率を予測する有望なツールになる可能性があると研究チームは述べています。

MRC分子生物学研究所のJohn O'Neill博士は、「今回の研究で最も驚いたのは、健康な人間の脳が体の他の部位では発熱と診断されるような温度に達することがあるという点です。以前も脳に損傷を受けた人がこのような高温になることは確認されていましたが、それは損傷に起因するものとされていました」とコメント。

また、論文の筆頭著者であるMRC分子生物学研究所のNina Rzechorzek博士は、時間経過も含めた健康な人間の脳温度マップが、脳機能のさらなる理解に役立つと主張。加えて、「今回の研究結果は、1日の脳温度リズムの乱れが認知症を含むいくつかの慢性脳疾患の早期バイオマーカーとして利用できるかどうか、今後の研究の扉を開くものとなります」と述べました。