COVID-19と物理的距離から生じる「自然」実験

時間生物学からの仮説的事例研究

COVID-19 and “natural” experiments arising from physical distancing: a hypothetical case study from chronobiology

www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/07420528.2020.1779993

概要

COVID-19に関連した物理的な距離によって引き起こされた数え切れないほどの「自然な」実験で、一つの重要な疑問が時間生物学からもたらされた。

家庭でロックダウンしていた場合、通常の屋外活動の中断から生じる自然光への露出の減少と、職場や学校から通常提供される時間的組織の喪失が、サーカディアン・タイミング・システム（体内時計）にどのように影響を与え、その結果、すべての年齢の子供や大人の健康に影響を与えるのか？

ここでは、サーカディアン・バイオロジー（概日生物学)の仮説的なケーススタディを提供することによって、そのような自然実験を探求することの倫理的、科学的な側面について議論する。

序論

他の人間から離れた屋内での隔離、すなわち物理的距離は、COVID-19のパンデミックを食い止めるために世界中で扇動されてきた。物理的距離はこのようにして、数え切れないほどの「自然実験」につながる（Erren 2020）。

SARS-CoV-2の課題を満たす難しさは、「単に飛行機が飛んでいる間に飛行機を修理するのではなく、その設計図がまだ描かれている間に飛んでいる飛行機を修理する」ことに似ている（Thorp 2020）。

このように、物理的距離には代替案がない。しかし、このアプローチは、ウイルスと人との直接的な相互作用を超えた健康上の疑問につながる。

重要な疑問の一つは、時間生物学から来ている。家庭に閉じこもっている場合、屋外活動による日照時間の減少と、職場や学校の時間的合図によって通常提供される時間的組織の喪失は、概日計時システム（概日時計システム；内部24時間時計）にどのように影響を与え、その結果、個人の健康に影響を与えるのか（Erren 2020; Lewis et al. 2018a）

そのような自然実験はまた、倫理的な考慮事項をもたらす(Erren et al 2020; Dawson and Sim 2015)。

ここでは、物理的距離から生じる自然実験に関する研究のいくつかの重要な倫理的および科学的側面を、サーカディアンバイオロジーを有する自然実験の仮説的事例研究（Erren et al 2020）を用いて取り上げる。

仮説的ケーススタディ　自然実験と時間生物学

ティムとニコがそれぞれバルセロナとマンチェスターで環境科学を学んでいるとしよう。二人とも、光と建築が美学を超えてどのように相互作用するかに興味を持っている。ティムは、進歩的な都市計画家セルダによるバルセロナの健康志向の都市化に感銘を受け、その計画は多くの利益をもたらした（セルダ1859）。

「規則的な通りのグリッド、各インタービアの半分が未建設のままであること、小さな広場、大きな公園、病院、その他の施設がグリッド全体に均一に配置されていることで、光、空気、オープンスペース、サービス、その他の都市の部分にすべての人が平等にアクセスできるようになっている」（Neuman 2011）。

ニコが光と「健康的な都市化」に関心を持っているのは、工業人口の中で住宅と病気が結びついていたからである。

イギリスの病気の原因の一つは、日光の不足とビタミンDの欠乏であった（Findlay 1918; Zhang et al. 2016）。

COVID-19の危機に束縛されて、両方とも厳格な物理的距離によってロックダウンされている。彼らの社会的環境の中で何が起こるかと格闘し、彼らは先験的な仮説を立てる。

屋外活動による日照時間の減少（Smolensky et al 2015）と職場や学校の時間的合図によって通常提供される時間的組織の喪失を伴う物理的距離は、概日時計システムに影響を与え、その結果、健康に影響を与える（Erren 2020）。

この自然実験を研究するための関連する倫理的承認を得た後、彼らは、健康データを収集するためにオンラインの電子日記を使用することを決定し、参加者の「スペクトルダイエット」を監視するためにすでに配置されているフォトメーター（Webler et al 2019）。

収集されたデータには、光の特性、個人がいつ、どのくらいの時間を窓辺で過ごすか、買い物に散歩に行くか、外で犬を散歩するか、睡眠をとるかなどが含まれる。

研究の4週間後、ティムとニコは、電子日記に記録された情報によると、物理的距離の制限は、より隔離された条件にロックダウンられたいくつかの個人のために深刻に気分を低下させ、これらの個人の安全のための懸念を引き起こすのに十分であるという兆候を見つけます。

この情報は、バルセロナとマンチェスターの地元の研究倫理委員会[REC]に直ちに渡される。時間生物学の詳細については、測定結果から、面取りされた建物の構成と建物ブロック内の余分な空きスペースが、バルセロナとマンチェスターの他の都市条件と比較して、バルセロナのこれらの地域の居住者に余分な光を提供していることがわかる。

さらに、バルセロナの面取りされた場所に住む人々は、覚醒度、気分、睡眠の質の面で彼らの相手よりも「良い」ことをしている。

自然光をより多く浴びることができるバルセロナのよく計画された都市環境は、個人にとって継続的に有益であるという観点から、自然実験を開始して6週間後には、研究主催者は、すべての研究者に時間生物学的なアドバイスを広めることが倫理的であると考えている。

さらに、政策立案者や公衆衛生の専門家がアクセスできるように、この知見を公共の場に広め、できるだけ早く見直しができるようにしている。彼らの事後仮説は次の通りである。クロノバイオロジーに基づいたアドバイスは、物理的距離状態の延長による概日時計システムへの有害な影響を軽減することができ、その結果、気分を含む短期的な健康への有害な影響を軽減することができる。

概日時計システムの緊張を軽減するためのそのような助言には、食事、運動、毎日同じ時間に日照時間をスケジューリングし、夜間に暗闇を求めることが含まれ得る（Lewis et al 2018b, 2020）。

バルセロナとマンチェスターでは、有益なデータが倫理的にも科学的にも健全な方法で収集されている。ティム、ニコらは物理的距離介入から生じる自然実験の機会を特定し、2つの都市でリアルタイムでデータを収集している。

介入が終了する前に急いでデータを収集するのではなく、エビデンスに基づいた先験的な仮説を立てる。研究プロジェクトの過程で発生する倫理的・科学的な問題にも注意を払っている。オンラインの電子ダイアリーは参加者にとってさらなる負担となる可能性があるため、TimとNicoは現地のRECに研究前の承認を求め、取得した。

4週間に渡って収集された情報の中には、安全性が懸念されるほど気分が低下している人もいたことを示すものもあり、すぐにRECに報告された。さらなる分析の結果、日中の光への曝露量が多い人の方が他の人よりも良好であることが判明したため、事後仮説を立て、全参加者に慢性生物学的なアドバイスを行い、その後、その効果を調査した。

さらなるデータおよび解析は、現在進行中の自然実験のさらなる修正につながる可能性がある；最終的な解析は、物理的距離が終了した後も健康を保護するための（対策となる）対策を特定する可能性がある。