インターンの夜勤：日中の仮眠が自律神経活動と認知機能に及ぼす影響

Night shifts in interns: Effects of daytime napping on autonomic activity and cognitive function.

抄録

目的:

夜勤は認知機能に悪影響を及ぼすが、それは日中の仮眠によって軽減される可能性がある。神経内臓統合モデルは、安静時迷走神経介在性心拍変動（vmHRV）が認知機能と関連していることを示唆している。本研究では、交代勤務後のインターンを対象に、異なる仮眠時間後の安静時vmHRVと認知機能の関係を調べた。

OBJECTIVE: Night shifts have adverse cognitive outcomes that might be attenuated by daytime napping. The neurovisceral integration model suggests that resting vagally mediated heart rate variability (vmHRV) is linked with cognitive function. This study investigated the relationship between resting vmHRV and cognitive function after different nap durations in interns after shift work.

方法:

合計105名のインターンを3つのグループ（仮眠なし：35名、仮眠15分：35名、仮眠45分：35名）に無作為に割り付け、12時、15時、18時に認知機能検査と安静時vmHRVを実施した。情報処理（数字記号置換テスト：DSST）、運動速度（指タッピングテスト：FTT）、反応選択（選択反応時間：CRT）、注意転換（注意転換テスト：SAT）が評価された。ベースライン時および各認知課題中の安静時vmHRVを群間で評価した。

METHODS: A total of 105 interns were randomly allocated to one of three groups (non-nap, = 35; 15-min nap, = 35; 45-min nap, = 35) to perform cognitive tests and resting vmHRV at 12:00, 15:00 and 18:00. Information processing (digit symbol substitution test; DSST), motor speed (finger tapping test; FTT), response selection (choice reaction time; CRT), and attention shifts (shifting attention test; SAT) were assessed. Resting vmHRV was assessed at baseline and during each cognitive task across groups.

結果:

仮眠をとらない対照群と比較して、15分および45分の仮眠は、15:00の時点ですべての結果指標（主観的眠気および認知パフォーマンスを含む）を改善し、18:00の時点でもいくつかの効果が維持された。15分間の仮眠は、45分間の仮眠よりも、仮眠後15時のFTTにおいて有意に大きな効果をもたらした。安静時vmHRVは、DSSTおよびSATの成績と有意な相関があった。さらに、FTTの成績は、異なる仮眠時間にわたってDSSTの成績の唯一の有意な予測因子であった。

RESULTS: Compared with the non-nap control, the 15-min and 45-min naps improved all outcome measures (including subjective sleepiness and cognitive performance) at 15:00, with some benefits maintained at 18:00. The 15-min nap produced significantly greater benefits on the FTT at 15:00 after napping than did the 45-min nap. Resting vmHRV was significantly correlated with DSST and SAT performance. In addition, FTT performance was the only significant predictor of DSST performance across different nap durations.

結論:

本研究の結果は、インターンにおける交代勤務後の自律神経活動に関連して、日中の仮眠（特に15分間の仮眠）と認知制御の改善との関連を実証した。これらの結果は、覚醒時の自律神経活動がDSSTとSATの成績に重要な役割を果たしていることを示し、異なる仮眠時間後の情報処理を基礎づける神経認知メカニズムの違いの理解を促進した。

CONCLUSION: Our results demonstrate links between daytime napping (in particular, a 15-min nap) and improved cognitive control in relation to autonomic activity after shift work in interns. These results indicated that autonomic activity when awake plays a crucial role in DSST and SAT performance and facilitated the understanding of differences in neurocognitive mechanisms underlying information processing after different nap durations.