뇌신경세포 조절 수면뇌파 유도… 비정상적 수면 30% 줄어
기초과학연구원 연구팀
기초과학연구원 연구팀
최근 수면장애 환자들이 급증하는 가운데 치료 가능성을 시사하는 연구결과가 나왔다.
기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단 신희섭 단장과 할스 라추만 박사, 김미연 과학기술연합대학원대학 석사과정생, 조지 어거스틴 한국과학기술연구원 박사 연구팀은 수면장애 치료에 실마리를 제공할 수면뇌파 유도 방법을 개발했다고 20일 밝혔다.
수면장애는 비정상적인 수면으로 인해 면역기능과 자율신경계 이상이 생기고 신체질환으로까지 이어지는 증상으로, 우울증, 불안증 등 정신질환의 원인이 되기도 한다.
사람은 잠을 자면서 깨어있는 각성상태와 비교적 덜 깊은 잠인 렘수면, 깊은 잠인 비렘수면 상태를 하룻밤에 4∼6차례 반복하는데, 이중 전체 수면의 80% 가량을 차지하는 비렘수면에서만 7∼15㎐의 주파수를 가진 특이한 뇌파인 `수면방추'가 나온다. 즉 수면방추가 나오면 깊은 잠에 들었음을 알 수 있다.
불면증이나 수면장애 환자는 수면방추가 크게 감소하고, 기면증이나 수면과다증 환자들은 과다하게 증가하는 것으로 알려져 있다. 하지만 수면방추가 수면의 질이나 시간과 구체적으로 어떻게 관련돼 있는지는 확인되지 않았다. 특히 최근에는 수면방추가 기억력이나 학습능력과도 밀접하게 관련돼 있다고 알려졌다.
연구진은 생쥐 실험을 통해, 수면방추가 만들어지는 뇌 중심부 시상망상핵의 신경세포 활동을 조절함으로써 수면방추를 인위적으로 유도하는 방법을 개발했다. 특정 파장의 빛을 가하면 신경세포 활성을 정밀하게 조절할 수 있는 광유전학을 이용, 신경세포를 자극함으로써 생쥐의 뇌에서 수면방추가 늘어나게 했다. 그 결과 이 생쥐는 다른 생쥐에 비해 잠자는 시간이 늘어나고 깊은 잠인 비렘수면 시간이 훨씬 길어졌다. 대신 각성상태와 렘수면 시간은 30% 가까이 줄어들었다.
신희섭 박사는 "뇌의 특정부위를 조절해 수면방추를 유도한 첫 연구결과로, 수면방추가 수면 질 향상에 중요한 역할을 한다는 사실을 증명했다는 데 의미가 있다"며 "수면장애 진단과 치료법 개발의 가능성을 제시했다"라고 말했다.
이 연구결과는 세계적 권위의 학술지인 미국국립과학원회보(PNAS) 19일자 온라인판에 게재됐다.
안경애기자 naturean@
기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단 신희섭 단장과 할스 라추만 박사, 김미연 과학기술연합대학원대학 석사과정생, 조지 어거스틴 한국과학기술연구원 박사 연구팀은 수면장애 치료에 실마리를 제공할 수면뇌파 유도 방법을 개발했다고 20일 밝혔다.
수면장애는 비정상적인 수면으로 인해 면역기능과 자율신경계 이상이 생기고 신체질환으로까지 이어지는 증상으로, 우울증, 불안증 등 정신질환의 원인이 되기도 한다.
사람은 잠을 자면서 깨어있는 각성상태와 비교적 덜 깊은 잠인 렘수면, 깊은 잠인 비렘수면 상태를 하룻밤에 4∼6차례 반복하는데, 이중 전체 수면의 80% 가량을 차지하는 비렘수면에서만 7∼15㎐의 주파수를 가진 특이한 뇌파인 `수면방추'가 나온다. 즉 수면방추가 나오면 깊은 잠에 들었음을 알 수 있다.
불면증이나 수면장애 환자는 수면방추가 크게 감소하고, 기면증이나 수면과다증 환자들은 과다하게 증가하는 것으로 알려져 있다. 하지만 수면방추가 수면의 질이나 시간과 구체적으로 어떻게 관련돼 있는지는 확인되지 않았다. 특히 최근에는 수면방추가 기억력이나 학습능력과도 밀접하게 관련돼 있다고 알려졌다.
연구진은 생쥐 실험을 통해, 수면방추가 만들어지는 뇌 중심부 시상망상핵의 신경세포 활동을 조절함으로써 수면방추를 인위적으로 유도하는 방법을 개발했다. 특정 파장의 빛을 가하면 신경세포 활성을 정밀하게 조절할 수 있는 광유전학을 이용, 신경세포를 자극함으로써 생쥐의 뇌에서 수면방추가 늘어나게 했다. 그 결과 이 생쥐는 다른 생쥐에 비해 잠자는 시간이 늘어나고 깊은 잠인 비렘수면 시간이 훨씬 길어졌다. 대신 각성상태와 렘수면 시간은 30% 가까이 줄어들었다.
신희섭 박사는 "뇌의 특정부위를 조절해 수면방추를 유도한 첫 연구결과로, 수면방추가 수면 질 향상에 중요한 역할을 한다는 사실을 증명했다는 데 의미가 있다"며 "수면장애 진단과 치료법 개발의 가능성을 제시했다"라고 말했다.
이 연구결과는 세계적 권위의 학술지인 미국국립과학원회보(PNAS) 19일자 온라인판에 게재됐다.
안경애기자 naturean@
[ 저작권자 ⓒ디지털타임스, 무단 전재 및 재배포 금지 ]
