成人してからのほとんどの間、睡眠について深く考えたことはありませんでした。睡眠は、翌日に気分が優れない状態にならないために、毎晩6～8時間、体が必要とする活動だと考えていました。休息の質や睡眠パターンが「正常」かどうかをじっくり考えることはほとんどありませんでした。しかし、Fitbit Charge 3をプレゼントされるまではそうでした。
今ではほぼ毎朝、スマホのFitbitアプリを開いて睡眠レポートを見ています。睡眠時間と各睡眠ステージの時間がわかります。このデータをじっくりと見るという行為は、好奇心（レム睡眠2時間って普通？）、警戒心（え、12回も目が覚めた？）、そして星占いを読んだ時に感じるあの感覚（深く考えなければ、これは合っているような気がする）が入り混じった感情を呼び起こします。
自分の懐疑心が正しいのかどうか分からなかったので、調べてみました。すると、睡眠は複雑なもので、手首に装着したデバイスが常に正確なデータを提供しているかどうか疑っていたのは正しかったのです。たとえ正確なデータを提供していたとしても、睡眠研究者でさえ、得られた情報をどう活用すればいいのか教えてくれるはずがありません。
眠っているのか、起きているのか?
睡眠については未解明な点が数多くありますが、睡眠が極めて重要であることは明らかです。睡眠不足は、糖尿病、心臓病、うつ病など、様々な健康問題と関連しています。動物実験では、長期間睡眠不足になると、文字通り死に至る可能性があることが示唆されています。
https://[削除されたリンク]/can-you-die-from-sleep-deprivation-1684235719
睡眠研究者は、成人のほとんどが健康を維持するためには、1晩に約7～9時間の睡眠が必要であると一般的に認めています。また、研究によると、質の高い睡眠、つまり比較的早く眠りにつき、一晩中ぐっすりと眠り、ベッドにいる時間のほとんどを眠って過ごすことが必要であることも示されています。
Fitbitの初期バージョン（および現行モデルのFitbit InspireとFitbit Ace 2）は、3軸加速度計を用いて、休息中の手首の上下左右の動きを測定することで、こうした基本的な睡眠情報を提供することに重点を置いていました。Fitbitの主任睡眠科学者であるコナー・ヘネガン氏は、「たくさん動いている人は、眠っている可能性が非常に低い」と述べています。
これは単純な論理です。実際、臨床研究でも同じ手法が頻繁に用いられています。患者はアクティグラファーと呼ばれる装置を装着し、睡眠中の手首の動きを記録します。そして科学者たちはアルゴリズムを用いて、その動きを基本的な睡眠／覚醒パターンに変換します。2011年のレビュー論文によると、健康な人の場合、臨床アクティグラフィー装置は87～99%の確率で実際の睡眠を睡眠と正しく識別できたことが示されています。
加速度計搭載のスマートウォッチの精度に関する同様の推定値は見つけられませんでしたが、今年初めに発表されたレビュー論文によると、これらのデバイスは臨床現場で使用されているデバイスと比較して優れていることが多いことが研究で示されています。「全体的に見て、標準的なアクティグラフィーとそれほど変わりません」と、SRIインターナショナルの人間睡眠研究プログラムの研究科学者であり、このレビューの筆頭著者であるマッシミリアーノ・デ・ザンボッティ氏は述べています。
モーションベースの睡眠トラッカーの欠点は、覚醒検知能力にあります。ザンボッティ氏によると、ほとんどのデバイスは覚醒検知を半分程度しか正しく検知できないそうです。これは、これらのデバイスが、完全に静止した状態で横たわっている人は眠っていると想定しているためです。しかし、不眠症を経験したことがある人なら、それが必ずしも真実ではないことをご存知でしょう。この限界により、加速度計ベースの睡眠トラッキングは、人の睡眠時間を過大評価する傾向があると、2016年のレビュー論文は述べています。
マサチューセッツ大学アマースト校の神経科学者で、動作に基づく睡眠追跡装置の信頼性を研究しているレベッカ・スペンサー氏は、例えば、眠っている人が、落ち着きのない犬やパートナーと一緒にベッドに横たわっている場合、睡眠追跡装置は、眠っている人が実際には起きていると誤認させることもできると指摘した。
「すべての（モーションベースの）デバイスの大きな欠点は、それを装着している人以外は手首を動かさないことを前提としていることです」とスペンサー氏は語った。
それでもスペンサー氏は、健康な成人の場合、加速度計を使えば睡眠時間の全体的な傾向を正確に把握できると考えていた。ピッツバーグ大学の博士課程の学生で、最近市販のスマートウォッチ6機種とアクティグラフを比較したアンドリュー・クバラ氏も同様の考えを示した。
「一般消費者が自分の睡眠パターンに興味を持っているなら、（市販の）モニターを購入することに何の問題もないと思います」と彼は言った。「そして、自分の睡眠状態を的確に評価できるでしょう。」
しかし、睡眠を理解する上で、睡眠全体は氷山の一角に過ぎません。だからこそ、Fitbitなどのスマートウォッチの最新モデルは、心拍数を含むより多くのデータを活用し、睡眠サイクル全体に関する洞察を提供しているのです。
睡眠サイクル
睡眠は、単なる意識の断絶ではありません。私たちがぐっすり眠っている間も、脳と体は多くの活動を続けており、まるで人が家の4階を上下に移動するように、4つの異なる睡眠段階を循環させています。
これらの睡眠段階のうち3つは、急速眼球運動を伴わない（ノンレム）睡眠の一種で、睡眠科学者はやや想像力に欠ける形で「NREM 1-3」（または単にN1-N3）と呼んでいます。これらの睡眠段階では、心拍数、呼吸、脳波が徐々に遅くなり、眠りが深くなっていきます。
N1とN2はFitbitが「浅い睡眠」と呼ぶもので、典型的な夜の睡眠の大部分を占めます。N3は研究者の間では「徐波睡眠」、Fitbitアプリでは「深い睡眠」とも呼ばれ、睡眠全体のうちわずかな割合を占めますが、科学者たちは翌日の爽快感にとって重要であると考えています。
そしてレム睡眠です。この段階では、目が素早く前後に動き、心拍数と血圧が上昇し、腕と脚の筋肉が一時的に麻痺し、脳の活動は覚醒時の状態に近づきます。これは、私たちが最も夢を見る可能性が高い睡眠段階です。研究によると、レム睡眠と深い睡眠は、記憶の定着と安定化に重要な役割を果たしていることが示唆されています。
これらの睡眠段階をマッピングするためのゴールドスタンダードは、ポリソモグラフィーと呼ばれる手法です。この手法では、被験者の体中に電極を装着し、実験室で一晩中脳波、筋活動、眼球運動を記録します。2人以上の専門の採点者が得られたデータを確認し、様々な睡眠段階を手動で採点します。そして、一定の一致率（多くの場合、約90%）を超えた時点で、そのデータを有効とみなします。
Fitbitは当然ながら脳波を感知できません。その代わりに、動きや心拍数のデータに加え、年齢や性別などの人口統計情報（Fitbitの設定時にアプリに入力）を組み合わせたアルゴリズムを用いて、様々な睡眠段階における夜間の変動を概算します。2017年に発表されたFitbitが資金提供した研究によると、このトラッカーのアルゴリズムは、浅い睡眠とレム睡眠では約70%、深い睡眠では約60%の確率でポリソモグラフィーと一致しています。
SRIのデ・ザンボッティ氏が主導したFitbit Charge 2の独立検証研究でも、ほぼ同様の結果が得られました。スマートウォッチは浅い睡眠では80%、レム睡眠では75%の確率でポリソモグラフィーと一致しましたが、深い睡眠では両者の一致率はわずか50%でした。公開されている数少ない研究結果では、Fitbitのアルゴリズムが深い睡眠を過大評価しているのか過小評価しているのか、あるいは（同社の研究が主張するように）そのような偏りは存在しないのか、結論は出ていません。
これらの研究を通して明らかなのは、Fitbitの睡眠段階データは、せいぜい曖昧な近似値に過ぎないということです。京都先端科学大学で消費者向けウェアラブル機器とデジタルヘルス指標を研究する梁子路氏にとって、これは驚くべきことではありません。
「睡眠段階を理解するには、多くの生体信号を測定する必要があります」と彼女は述べた。「Fitbitの情報源は、動きと心拍数の2つだけです。睡眠段階を正確に推測するには、この2つの情報だけでは不十分だと思います。」
しかし、平均的な人にとって、このデータの正確さはそれほど重要ではありません。なぜなら、睡眠構造、つまり各段階の量と構成に関して、科学的に確立された最適な睡眠パターンが存在しないからです。睡眠の質に関する推奨事項を策定するために約300件の研究を検討した2017年のメタアナリシスでは、睡眠サイクルに関して「コンセンサスのある知見」は2つしかありませんでした。それは、成人の場合、レム睡眠が多すぎる（全体の約40%以上）のはおそらく良くないこと、そして深い睡眠がほとんどない（全体の5%未満）のもおそらく良くないということです。
「睡眠の必要性を正確に測定する方法がないのに、ましてや特定の段階がどれだけ必要かを測定する方法などない」とスペンサー氏は言う。
アリゾナ大学睡眠・健康研究プログラムのディレクターであり、フィットビットの諮問委員会の睡眠専門家でもあるマイケル・グランナー氏は、睡眠段階のデータを「大まかな」ものとし、人々に「内部で何が起きているのかを知るための窓口」を提供することが目的だと語った。
「睡眠不足を感じている人にとって、このデータは、自分が気のせいではないという客観的な指標となります」と彼は述べた。しかし、このデータは自己診断に使うべきではないと強調し、もし本当に困惑しているのであれば、「睡眠専門医に相談する」のが最善策だと付け加えた。
睡眠科学は発展を続けていますが、平均的なスマートウォッチユーザーは、こうした情報をどのように捉えるべきでしょうか？健康な成人で睡眠障害に悩まされていないのであれば、Fitbitはほとんどの場合、睡眠時間をかなり正確に記録してくれるので、安心して使えるでしょう。もしデバイスの計測値が大きく外れていたら、すぐに分かります。例えば、ある時、私はほぼ一晩中眠れずにいましたが、Fitbitは私の生気のない様子に惑わされ、7時間眠ったと表示しました。
よりきめ細かい睡眠段階データに関しては、Fitbit アプリで確認できる全体的な傾向に注目してください。パターンは長期間にわたって一貫していますか。自分のデータは、同じ年齢 / 性別の他のユーザーと比べてどうですか。このデータは近似値であり、独自のアルゴリズムによって作成されたもので、いつでも変更される可能性があることに留意してください。これは特に、Fitbit が毎晩の睡眠を 0 から 100 のランクで割り当てる新しい「睡眠スコア」機能に当てはまります。同社によると、このスコアは心拍数、睡眠時間、睡眠段階データに基づいています。この数字にどれほど意味があるかと聞かれると、グランナー氏は「時間が教えてくれる」とだけ答えました。また、世界トップクラスの睡眠研究者でさえ、何が最適または正常であるかを言うことはできないことを覚えておいてください。ですから、気分が良いのであれば、おそらく大丈夫なのです。
一方、気分が悪く、スマートウォッチが睡眠パターンの変化を記録し始めた場合は、医師に相談するのが最善策です。市販の睡眠トラッカーは医療機器ではありません。
生産性ばかりが重視される現代において、トラッカーは私たち一人ひとりが睡眠にもっと注意を払い、改善策を考える助けとなることが理想です。しかし、もし自分の睡眠指標をモニタリングすることが、効果よりもストレスになっていると感じるなら、数晩スマートウォッチを外してみてください。朝に評価されないことが分かれば、ぐっすり眠れるかもしれません。
