冬眠中のツキノワグマ、寝てる時間まさかの倍増!AI解析で判明
冬眠中のクマって、一体どれだけ寝てるんだろう?そんな素朴な疑問に、ついに科学が答えを出した。
アラスカ大学フェアバンクス校やスタンフォード大などの研究チームが、AIを使って冬眠中のツキノワグマの脳波を解析したところ、彼らの睡眠時間は夏の約2倍に増えていることが判明した。夏場は1日の約32%しか寝ていないのに対し、冬眠中はなんと約65%も眠っているという計算になる。
寝苦しい夜が、これひとつで快適にAirio Pro これまでクマが冬の間ずっと寝ているのは何となく知られていたけど、実際に脳波をとって客観的に証明されたのはこれが初めて。しかも、その解析を支えたのが人工知能(AI)だ。
研究チームは16頭のツキノワグマに、脳波や眼球運動、筋肉の活動を計測する小さな装置を埋め込み、なんと3,500日分ものデータを収集。人間の手で分析するのは到底無理な量だったため、2つのAI睡眠解析ツール「Somnotate」と「Somnivore」を導入した。
ただし、このAIが活躍するまでには一工夫必要だった。クマは冬眠中、体温が夏の約38℃から30~35℃まで下がり、しかも数日単位で上下する。脳の温度が変われば脳波のパターンも変わるため、AIが混乱しないかが懸念されたのだ。
そこで研究チームは、あらかじめ人間の専門家3人が手作業でスコアリングしたデータを「お手本」としてAIに学習させた。すると、両方のAIツールが人間(一致率90.5~96.5%)に迫る精度(0.90~0.98)を達成。ただし、クマ以外の動物で学習したモデルではうまくいかず、やはり「クマ専用」のトレーニングが必要だったという。
肝心の睡眠時間の内訳を見ると、冬眠中はノンレム睡眠もレム睡眠も夏の約2倍に増加。逆に起きている時間は半分になった。冬眠中は代謝が通常の約25%にまで落ちる一方、体温はわずか5度程度しか下がらないという特殊な状態。この現象が人間の医療(例えば人工的な低代謝状態の誘導)に応用できるかもしれないと、研究者たちは期待している。
「今回の結果は、冬眠中のクマの睡眠時間が夏の約2倍であることを初めて示した証拠です」と論文は結論づけている。ただし6頭のクマの限られた期間のデータなので、今後さらに多くの個体で冬眠シーズン全体を通じた解析が必要とのこと。
「なんでそんなに寝てられるの?」「人間も冬眠できたら…」とツッコミたくなるが、科学の進歩は着実に、クマの神秘的な冬眠のベールを剥がしている。
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