チンパンジーの健康管理を目的とした睡眠行動の自動分析システムの開発

霊長類は、一般に1日のおよそ半分を睡眠に費やす。現生する霊長類およそ350種のうちで調べられているのは20種類に過ぎず、霊長類の睡眠行動はほとんど分かっていない。霊長類においてネスト(nest)と呼ばれる寝床を作る行動を進化の過程で獲得したのはヒトを含めた大型類人猿のみで、大型類人猿の睡眠行動はヒトの進化とも関係していると考えられている。これを裏付けるように、ヒトで様々な疾患(心疾患、呼吸器疾患、消化器疾患、内分泌代謝疾患、脳神経障害)やストレスと関連して睡眠障害が生じるのと類似して、チンパンジーの睡眠が急性ストレスによって減少/分断化する現象が見つかった。睡眠特性を簡便な方法で評価できれば、多くの飼育チンパンジーの健康管理に生かすことができる。そこで本計画では、睡眠を指標とした霊長類のストレス評価を簡便におこなう技術的検討をおこなった。睡眠の質や量は、姿勢や動きにもとづいて評定した。赤外線サーモフラフィーカメラ(1分間隔・jpeg形式)をもちいた姿勢評定では、ビデオカメラ撮影と同様の精度で姿勢を定量化できた。画像の色の分布・色相・輝度による画像分類ソフトが姿勢分類に有効なことも分かった。一方で映像を利用する場合、寝る場所が変えると睡眠行動の評価が難しくなる。そこで、動作検出センサーを内蔵した市販の睡眠分析機器で夜間の活動を評価した。カメラによる睡眠データに比較すると精度は落ちたが、睡眠が断片化している傾向にあるチンパンジーを検出することができた。一連の研究から、睡眠の自動分析システムを構築するために必要となる技術的知見を網羅的に得ることができた。

霊長類は、一般に1日のおよそ半分を睡眠に費やす。現生する霊長類およそ350種のうちで調べられているのは20種類に過ぎず、霊長類の睡眠行動はほとんど分かっていない。霊長類においてネスト(nest)と呼ばれる寝床を作る行動を進化の過程で獲得したのはヒトを含めた大型類人猿のみで、大型類人猿の睡眠行動はヒトの進化とも関係していると考えられている。これを裏付けるように、ヒトで様々な疾患(心疾患、呼吸器疾患、消化器疾患、内分泌代謝疾患、脳神経障害)やストレスと関連して睡眠障害が生じるのと類似して、チンパンジーの睡眠が急性ストレスによって減少/分断化する現象が見つかった。睡眠特性を簡便な方法で評価できれば、多くの飼育チンパンジーの健康管理に生かすことができる。そこで本計画では、睡眠を指標とした霊長類のストレス評価を簡便におこなう技術的検討をおこなった。睡眠の質や量は、姿勢や動きにもとづいて評定した。赤外線サーモフラフィーカメラ(1分間隔・jpeg形式)をもちいた姿勢評定では、ビデオカメラ撮影と同様の精度で姿勢を定量化できた。画像の色の分布・色相・輝度による画像分類ソフトが姿勢分類に有効なことも分かった。一方で映像を利用する場合、寝る場所が変えると睡眠行動の評価が難しくなる。そこで、動作検出センサーを内蔵した市販の睡眠分析機器で夜間の活動を評価した。カメラによる睡眠データに比較すると精度は落ちたが、睡眠が断片化している傾向にあるチンパンジーを検出することができた。一連の研究から、睡眠の自動分析システムを構築するために必要となる技術的知見を網羅的に得ることができた。