徹夜による睡眠不足はカフェインや仮眠で穴埋めできるのか？

誰だって睡眠時間をしっかり確保した方が良いことは理解していますが、スケジュールが詰まった時期にはやむを得ず睡眠時間を削り、寝不足のまま動き続けなければならないこともあります。そんな睡眠不足をカフェインの摂取や仮眠で穴埋めできるのかという疑問について、ミシガン州立大学の認知神経科学教授を務めるキンバリー・フェン氏が解説しています。

Can coffee or a nap make up for sleep deprivation? A psychologist explains why there's no substitute for shut-eye
https://theconversation.com/can-coffee-or-a-nap-make-up-for-sleep-deprivation-a-psychologist-explains-why-theres-no-substitute-for-shut-eye-206847

科学者らは古くから、睡眠不足が注意力を維持する能力を低下させることを知っていました。たとえば、「コンピューターの画面を監視して赤い点が表示されるたびにボタンを押す」という単純な注意タスクを与えた場合、睡眠不足の被験者は赤い点が現れたことに気づく能力が低下することがわかっています。

また、フェン氏らはより複雑なタスクに対する睡眠不足の影響を調べた2019年の研究で、夕方にさまざまな認知タスクを行わせた被験者を「家に帰って寝るグループ」と「そのまま実験室で一晩中起きるグループ」に分けて、翌日の午前中に再び認知タスクを行わせました。

その結果、睡眠不足は単純な注意力の低下に加え、手順型のタスクにおいてより多くのエラーを引き起こすことを発見しました。手順型のタスクとは、一連の手順をスキップしたり繰り返したりすることなく順番に実行するタスクのことで、「レシピに記載された通りの手順でケーキを焼く」といった現実の行動に似ています。もし、誤って砂糖を2回加えてしまったり、卵を入れ忘れたりしてしまうと、正常にケーキを焼き上げることはできません。

その後フェン氏らの研究チームは、睡眠不足の人が眠気を覚ますために愛用するコーヒーやエナジードリンクに含まれるカフェインが、注意力や手順型のタスクの実行能力に及ぼす影響を調査しました。

睡眠不足の被験者にカフェインを投与して認知タスクを行わせる実験の結果、カフェインは睡眠不足の人の注意力を改善し、眠った人と同等のパフォーマンスを発揮させることがわかりました。なお、一晩眠った被験者にカフェインを投与するとさらにパフォーマンスが向上したことから、カフェインは睡眠不足かどうかにかかわらずすべての人の注意力を維持するのに役立つと示されています。

しかし、カフェインは睡眠不足の人における手順型タスクの実行能力を改善することはありませんでした。これは、睡眠不足の人がカフェインを摂取すれば単純なゲームをプレイする程度のパフォーマンスは発揮できるものの、代数の試験など複雑なタスクのパフォーマンスを発揮することはできないことを示唆しています。

カフェインの眠気解消効果は「タスクの種類次第」との研究結果、一体どんな仕事はカフェインの効果が薄いのか？ - GIGAZINE

さらにフェン氏らは別の研究で、「一時的な仮眠」が睡眠不足の影響を軽減するかどうかを調査しました。

実験ではカフェインの効果を調べた時と同様、被験者を「家に帰って寝るグループ」と「そのまま実験室で一晩中起きるグループ」に分けました。そして、実験室にとどまったグループを「仮眠しないグループ」「午前4～6時に30分仮眠するグループ」「午前4～6時に60分仮眠するグループ」に割り当て、認知タスクの結果を分析しました。

分析の結果、家に帰って寝た被験者と比較して実験室にとどまった被験者は、仮眠をしたとしても注意力や手順型のタスクのパフォーマンスが悪化することがわかりました。また、仮眠時間が30分だった被験者のスコアは仮眠しなかった被験者よりも低かったとのことで、フェン氏は「夜中に仮眠をとっても、睡眠不足の夜が明けた朝の認知能力には何の効果もありませんでした」と述べています。

フェン氏は、「カフェインは覚醒状態を維持して注意力を高めるのに役立つかもしれませんが、複雑な思考を必要とする仕事には役立たないでしょう。また、徹夜する夜に短時間の仮眠を取れば気分はよくなるかもしれませんが、パフォーマンスの向上にはつながらないでしょう。要するに、十分な睡眠は心と脳にとって必要不可欠であり、睡眠に代わるものはないのです」と述べました。