「長い時間寝たのに、朝になってもすっきりしない」「スマートウォッチの『深い睡眠』が少なくて心配」。そんな経験はありませんか？
私たちは一晩中同じ深さで眠っているわけではありません。浅い眠りと深い眠り、夢と関係するレム睡眠などを行き来しながら、朝を迎えます。その中で脳波が大きく、ゆっくりした波になる深いノンレム睡眠が、徐波睡眠（じょはすいみん、slow-wave sleep：SWS）です。
徐波睡眠は、学んだことの記憶や、睡眠中の成長ホルモン分泌との関連が研究されています。この記事では、徐波睡眠が「いつ」「どのように」現れ、体と脳に何が起きるのかを、数値と研究結果を交えてわかりやすく説明します。最後には、日常でできる睡眠習慣の整え方も紹介します。
徐波睡眠とは？「N3」と呼ばれる深いノンレム睡眠
現在広く使われている睡眠段階の分類では、ノンレム睡眠をN1・N2・N3の3段階に分けます。そのうちN3が徐波睡眠に相当します。[1][2]
眠り始めると、一般にはN1からN2へと移り、その後N3に入ります。眠りが進むと浅い段階へ戻ったりレム睡眠が現れたりし、こうした変化が一晩にわたって繰り返されます。
徐波睡眠の脳波は何Hz？
徐波睡眠の「徐波」は、脳波計で記録される振幅の大きな、ゆっくりした波のことです。米国睡眠医学会（AASM）の睡眠段階判定では、N3を判定する際に、おおむね次の条件を用います。[1][2]
| 項目 | N3の判定に関係する数値 | 意味 |
|---|---|---|
| 脳波の周波数 | 0.5～2.0 Hz | 1秒間に0.5～2回程度のゆっくりした波 |
| 脳波の振幅 | 75 µV以上 | 頭皮上で測る大きな波の目安 |
| 出現割合 | 30秒の判定区間の20％以上 | 30秒のうち、おおむね6秒以上に条件に合う徐波が現れる |
※厳密な判定には、電極の位置や波形の確認など、睡眠検査の専門的なルールが使われます。なお、一般に「デルタ波」というと約0.5～4 Hzという広い帯域を指す場合がありますが、それとN3判定に用いる0.5～2 Hzは区別してください。
「周波数が低い」というのは、脳が完全に止まっているという意味ではありません。多数の神経細胞が活動するタイミングにまとまりが生じることで、大きくゆっくりした波が現れます。[3]
徐波睡眠は一晩のどこで増える？
徐波睡眠は、一般に入眠後の早い時間帯、特に睡眠の前半に多く現れます。睡眠が進むにつれて徐波活動は小さくなり、後半はレム睡眠の割合が増える傾向があります。[3][4]
成人の標準的な睡眠構成を説明する資料では、N3が総睡眠時間の約20％という代表値が示されます。[2] ただし、これは全員が達成するべき目標値ではありません。年齢、前日の活動、睡眠不足の程度などによって変わります。
たとえば、7時間眠った人の20％は84分です。しかし「84分未満だから健康に問題がある」と判断することはできません。
徐波睡眠中に起きる4つの体の変化
1．脳でゆっくりした活動が同期する
N3では大きな徐波が目立ち、起きているときよりも周囲の刺激に反応しにくくなります。ただし、脳は休止しているのではなく、睡眠特有の活動を続けています。徐波、睡眠紡錘波、海馬での神経活動の連携が、記憶の処理に関わると考えられています。[3]
2．心拍や呼吸の状態が覚醒時と変わる
ノンレム睡眠では一般に、覚醒中と比べて心拍数や血圧が低く、呼吸も比較的規則的になります。ただし、その変化には個人差があり、睡眠段階だけで心臓や呼吸器の状態を判断することはできません。[4]
3．睡眠圧が徐々に解消される
日中長く起きているほど眠りたいという欲求が蓄積していきます。これを睡眠圧と呼びます。徐波活動は、睡眠圧の強さを反映する重要な指標の一つです。
睡眠不足の後には回復睡眠中の徐波活動が増えることが報告されています。ただし、それを理由にわざと寝不足になって徐波睡眠を増やすことは、健康的な方法ではありません。[4][5]
4．成長ホルモンの分泌と関連する
徐波睡眠と成長ホルモンの関係は、比較的古くから研究されています。1968年の研究では、若年成人8人を延べ38夜にわたって観察し、8人中7人で深い睡眠の開始とともに成長ホルモンの大きな分泌ピークが認められました。[6]
成長ホルモンは子どもの成長だけでなく、成人の代謝にも関わります。ただし、研究で関連が見つかったことと「深い睡眠を増やせば筋肉や骨が必ず修復される」ことは同じではありません。
徐波睡眠の4つのメリットとは？
メリット1：学んだ知識や出来事の記憶に関わる
徐波睡眠について特に研究が進んでいる分野が、記憶の固定（記憶の定着）です。たとえば、新しく覚えた単語や出来事を、時間がたっても思い出せるようにする過程に睡眠が関わります。
2025年の研究レビューでも、人の脳波研究を中心に、徐波睡眠中のゆっくりした振動が、脳領域間の情報のやり取りに関係することが整理されています。[3]
ただし、記憶のすべてが徐波睡眠だけで作られるわけではありません。ほかの睡眠段階も重要な役割を担います。
メリット2：体のホルモン調節と関係する
徐波睡眠と成長ホルモンの分泌には密接な関連があります。[6] 睡眠中のホルモン分泌が、体の維持や代謝の調整に関わると理解するとよいでしょう。
メリット3：睡眠圧の調節に関係する
十分な睡眠がとれた翌朝に、眠気が和らいだと感じることがあります。徐波活動は、睡眠圧が高まった状態から回復する過程を理解する手がかりになります。[4]
ただし、朝の疲労感だけから徐波睡眠が足りていたかを断定することはできません。睡眠時間、睡眠の分断、体調なども関わります。
メリット4：脳の情報処理を研究する重要な手がかりになる
徐波睡眠中には、脳のさまざまな場所で神経活動が協調します。こうした脳波は、情報の整理や学習の仕組みを調べるうえで重要な研究対象です。[3]
なお、脳内の物質移動や排出と睡眠の関係も研究されていますが、その仕組みや排出量の評価には議論が残っています。徐波睡眠を「脳の老廃物を確実に掃除する時間」とだけ説明するのは正確ではありません。
徐波睡眠について知っておきたい3つの限界
1．「深い睡眠が多いほどよい」とは限らない
睡眠はN1・N2・N3・レム睡眠の組み合わせで成り立っています。N3の時間だけを増やすことを優先して、睡眠時間全体を削ったり、夜中に無理に睡眠を調整したりする必要はありません。[2][4]
2．年齢や生活条件によって量が変わる
高齢になると、若年者に比べて徐波睡眠や徐波活動が少なくなる傾向があります。年齢による自然な変化もあるため、同じ目安をすべての年代に当てはめないことが重要です。[3][4]
3．スマートウォッチの数値は確定診断ではない
市販のウェアラブル端末は睡眠を振り返る手がかりになりますが、医療機関で行う脳波を含む睡眠検査（ポリソムノグラフィー：PSG）と同じものではありません。
2024年に発表された研究では、健康な成人35人が一晩、3種類の機器とPSGを同時に使用しました。睡眠か覚醒かの検出は比較的良好でしたが、睡眠段階の分類には機器ごとのばらつきがありました。[7]
そのため「昨夜は深い睡眠が40分しかなかった」という表示だけで、自分の睡眠が異常だと決めないようにしましょう。
徐波睡眠を大切にする具体的な5つの方法
徐波睡眠だけを直接操作するのではなく、睡眠全体を整えるための方法です。厚生労働省の『健康づくりのための睡眠ガイド2023』でも、睡眠時間の確保、生活リズム、寝室環境や日中の活動が重視されています。[8]
方法1．自分に必要な睡眠時間を確保する
成人では、厚生労働省の睡眠ガイドが6時間以上を目安としながら、個人差を考慮して必要な睡眠時間を確保することを勧めています。[8] 単に寝床に長くいるのではなく、実際に眠れているか、日中の眠気が強くないかも確認しましょう。
方法2．起きる時刻を大きくずらさない
平日と休日で起床時刻が大きく変わると、生活リズムが不規則になりやすくなります。毎日できる範囲で起きる時間をそろえ、朝は明るい光を取り入れましょう。[8]
方法3．日中に無理なく体を動かす
散歩や日常の身体活動を取り入れましょう。運動習慣は健康づくりと良好な睡眠習慣の両方に役立ちます。ただし、運動した日の徐波睡眠が必ず一定時間増えるという意味ではありません。[8][9]
方法4．寝室の光・音・温度を見直す
寝室が明るすぎる、車の音が気になる、暑くて夜中に目が覚めるといった場合は、睡眠が分断されやすくなります。遮光、騒音対策、冷暖房や寝具の調整から、できることを一つずつ試してみましょう。[8]
方法5．夜のカフェインと飲酒に注意する
寝つきが悪い人は、夕方以降のカフェインの摂取時刻や量を見直してみてください。また、飲酒によって一時的に眠気が出ても、夜間の睡眠を妨げる場合があります。寝酒を睡眠改善の手段にしないことが大切です。[8]
徐波睡眠を整えるときの注意点と対策
「深い睡眠を増やす音」を流せば効果がある？
2013年、Ngoらは、睡眠中の脳波のタイミングに合わせて音を出す実験で、ゆっくりした脳波の振動や言葉に関する記憶課題の成績が改善したことを報告しました。[10]
一方、別の研究では、同様の音刺激で徐波活動が変わっても記憶成績の改善は確認できませんでした。[11] 研究で使われたのは、脳波を測定して刺激の時刻を調整する技術です。一般の睡眠音楽や動画を流すだけで同じ効果が得られることを示したものではありません。
睡眠を削って「深く眠る」のは？
睡眠不足の後に徐波活動が強まることはありますが、これは睡眠圧への反応です。[4][5] 徐波睡眠の割合だけを増やしても、失った睡眠時間を都合よく取り戻せるわけではありません。
いびきや日中の強い眠気が続くときは？
大きないびき、睡眠中に呼吸が止まる、日中に強い眠気があるといった場合は、睡眠時無呼吸などの睡眠障害が関係することもあります。必要に応じて医療機関で相談してください。[12]
具体例：スマートウォッチの「深い睡眠」が気になった会社員
※以下は説明のための架空のストーリーです。
会社員の佐藤さんは、最近スマートウォッチを使い始めました。ある朝、画面に「深い睡眠：42分」と表示され、「自分は深く眠れていないのだろうか」と不安になります。
その晩から佐藤さんは、深い睡眠の数字を増やそうと、普段より遅くまで起きたり、睡眠に良いと紹介されていた音声を大きな音で流したりしました。ところが、翌朝はかえって疲れを感じます。
そこで徐波睡眠について調べ、アプリの値は推定であること、N3だけで睡眠の良し悪しは決まらないことを知りました。
佐藤さんは数字を追いかけるのをやめ、帰宅後のカフェインを控え、寝室の明かりを落とし、仕事がある日も睡眠時間を確保することにしました。
一週間後、スマートウォッチの表示には日によって差がありましたが、佐藤さんは「数字より、夜中に何回起きたかと、朝の調子を見るほうが役立つ」と感じるようになりました。
この例のポイントは、深い睡眠の数値を無理に増やそうとするより、毎日の睡眠を安定させることです。
徐波睡眠とレム睡眠・浅いノンレム睡眠の違い
| 睡眠段階 | 主な特徴 | 観察される脳波など |
|---|---|---|
| N1（浅いノンレム睡眠） | 眠りに入る移行段階 | 覚醒時とは異なる低振幅の脳波など |
| N2（ノンレム睡眠） | 一晩で占める割合が比較的大きい | 睡眠紡錘波、K複合 |
| N3（徐波睡眠） | 深いノンレム睡眠 | 大振幅・低周波の徐波 |
| レム睡眠 | 急速眼球運動、夢の体験と関係 | 覚醒時に似た低振幅の脳波、骨格筋の活動抑制など |
レム睡眠にも、記憶や感情の処理に関する研究があります。[3] 徐波睡眠とレム睡眠は、どちらか一方だけが重要なのではなく、異なる特徴を持つ睡眠段階です。
徐波睡眠についてよくある質問
Q．徐波睡眠は何時間あれば十分ですか？
成人の睡眠構成では総睡眠時間の約20％という代表値がありますが、医学的に全員共通の「最低何分」という基準ではありません。年齢や睡眠状態で変わるため、時間だけを自己判定の基準にしないでください。[2]
Q．徐波睡眠は睡眠の最初の90分にしか起きませんか？
いいえ。一般には睡眠の前半に多いですが、最初の90分に限って起きるわけではありません。夜の後半にも現れる場合があります。[3][4]
Q．「デルタ波」と「徐波睡眠」は同じ意味ですか？
完全には同じではありません。デルタ波は低い周波数の脳波を指す表現で、徐波睡眠は睡眠段階N3のことです。判定には波の周波数だけでなく振幅や出現割合も使います。[1][2]
Q．深い睡眠が少ないと記憶力が落ちますか？
徐波睡眠の脳波と記憶の定着には関係が示されていますが、市販端末の一晩のN3推定値から、その人の記憶力を判定することはできません。[3][7]
まとめ：徐波睡眠は「深い眠り」の重要な一部分
徐波睡眠は、ノンレム睡眠のN3に相当する深い睡眠です。脳波には大きくゆっくりした徐波が現れ、一般には睡眠の前半に多くなります。記憶の定着や睡眠圧、成長ホルモン分泌との関係が研究されています。
大切なのは「深い睡眠の表示を何分にするか」だけに集中しないこと。十分な睡眠時間、規則的な生活、適切な寝室環境を整えることが、今日からできる第一歩です。
参考文献・公的資料
- 日本循環器学会ほか．『2023年改訂版 循環器領域における睡眠呼吸障害の診断・治療に関するガイドライン』．睡眠段階の特徴と判定．https://www.j-circ.or.jp/cms/wp-content/uploads/2023/03/JCS2023_kasai.pdf
- StatPearls / NCBI Bookshelf. “EEG Normal Sleep — Sleep Staging and EEG Wave Frequency Based on AASM Recommendations.” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK537023/table/article-20917.table3/?report=objectonly
- Sleep’s contribution to memory formation. Physiological Reviews. 2025. https://doi.org/10.1152/physrev.00054.2024
- StatPearls / NCBI Bookshelf. “Physiology of Sleep.” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK482512/
- Effects of partial sleep deprivation on slow waves during non-rapid eye movement sleep: A high density EEG investigation. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26596212/
- Takahashi Y, Kipnis DM, Daughaday WH. (1968). Growth hormone secretion during sleep. Journal of Clinical Investigation, 47(9), 2079–2090. https://doi.org/10.1172/JCI105893
- Accuracy of Three Commercial Wearable Devices for Sleep Tracking in Healthy Adults. Sensors. 2024;24(20):6532. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39460013/
- 厚生労働省．『健康づくりのための睡眠ガイド2023』．https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/kenkou/suimin/index.html
- 厚生労働省．『健康づくりのための身体活動・運動ガイド2023』成人版．https://kennet.mhlw.go.jp/information/information/exercise/s-00-002.html
- Ngo HVV, et al. (2013). Auditory closed-loop stimulation of the sleep slow oscillation enhances memory. Neuron, 78(3), 545–553. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2013.03.006
- Closed-Loop Acoustic Stimulation Enhances Sleep Oscillations But Not Memory Performance. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6831893/
- National Heart, Lung, and Blood Institute (NHLBI). Sleep Apnea — Symptoms. https://www.nhlbi.nih.gov/health/sleep-apnea/symptoms
