[論文レビュー] Ambient heat and human sleep

Kelton Minor, Andreas Bjerre-Nielsen+3 more|arXiv (Cornell University)|Nov 13, 2020

Sleep and related disorders参考文献 38被引用数 5

ひとこと要約

本研究は、2015年から2017年までの間、68か国で収集された700万件を超える夜間の睡眠記録と気象データを結びつけることで、夜間の気温上昇が睡眠時間に顕著に悪影響を及ぼすことを示している。主に就寝の遅延によって引き起こられ、低所得国、高齢者、女性でその影響が顕著である。短期間での適応は認められず、気候変動の予測では今後の温暖化シナリオにおいて睡眠不足が悪化すると予想される。

ABSTRACT

Ambient temperatures are rising globally, with the greatest increases recorded at night. Concurrently, the prevalence of insufficient sleep is increasing in many populations, with substantial costs to human health and well-being. Even though nearly a third of the human lifespan is spent asleep, it remains unknown whether temperature and weather impact objective measures of sleep in real-world settings, globally. Here we link billions of sleep measurements from wearable devices comprising over 7 million nighttime sleep records across 68 countries to local daily meteorological data from 2015 to 2017. Rising nighttime temperatures shorten within-person sleep duration primarily through delayed onset, increasing the probability of insufficient sleep. The effect of temperature on sleep loss is substantially larger for residents from lower income countries and older adults, and females are affected more than are males. Nighttime temperature increases inflict the greatest sleep loss during summer and fall months, and we do not find evidence of short-term acclimatization. Coupling historical behavioral measurements with output from climate models, we project that climate change will further erode human sleep, producing substantial geographic inequalities. Our findings have significant implications for adaptation planning and illuminate a pathway through which rising temperatures may globally impact public health.

研究の動機と目的

• 現実世界のグローバルな環境下における周囲の気温が、客観的睡眠時間に与える影響を調査すること。
• 特に夜間の温暖化が、多様な集団における就寝時刻と睡眠時間に与える影響を評価すること。
• 年齢、性別、国の所得水準などの人口統計的要因による睡眠障害の格差を評価すること。
• 歴史的な行動データと気候モデルの出力データを用いて、気候変動シナリオ下での将来の睡眠損失を予測すること。

提案手法

• 2015年から2017年までの間、68か国のウェアラブルデバイスから得られた700万件を超える夜間の睡眠記録を収集・分析した。
• 睡眠データを現地の日次気象データと照合し、主に夜間の気温を環境変数として焦点を当てた。
• 個人および時間的交絡要因を制御するために、被験者内統計モデルを用いて気温の影響を分離した。
• 気候モデルの出力を応用し、地域および人口統計的グループに分けて、温暖化シナリオ下での将来の睡眠損失を予測した。
• 性別、年齢、国の所得水準ごとの差異に着目したサブグループ分析を実施した。
• 季節的および時間的パターンの分析を通じて、短期間での適応の有無を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 多様なグローバルな集団における現実世界の環境下で、夜間の周囲気温が客観的睡眠時間にどのように影響を与えるか？
• RQ2 特に性別、年齢、国の所得水準によって、睡眠が上昇する気温に対して感受性の格差が生じるか？
• RQ3 短期間での適応が、熱による睡眠時間の短縮に悪影響を和らげるか？
• RQ4 どの季節に気温が睡眠損失に最も顕著な影響を与えるか？
• RQ5 今後数十年にわたり、気候変動が世界的な睡眠損失をどの程度悪化させるか？

主な発見

• 夜間の気温上昇は、睡眠開始の遅延によって主に引き起こされるが、睡眠時間の短縮と顕著に関連しており、気温が1°C上昇すると睡眠時間に測定可能な減少が見られる。
• 低所得国に住む住民において、気温上昇による睡眠への悪影響は、高所得国に比べて顕著に大きい。
• 高齢者および女性は、若年層および男性よりも気温上昇による睡眠障害をより強く受ける。
• 影響は夏季および秋季に顕著で、1年間のうちに短期間での適応の証拠は認められない。
• 気候予測では、気温上昇に伴い、世界的な睡眠損失が顕著に増加すると予想され、とくに熱にさらされるリスクの高い地域で顕著である。
• 睡眠損失の地理的格差は拡大すると予想され、特に低所得国および熱帯地域の住民が最も大きな負担を負うと予想される。