수면, 뇌신경 복구와 학습 향상에 도움 > 학술(과학)

• 목록

• 페이스북 공유
• 트위터 공유
• 구글+ 공유

주누 카오 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA) 교수팀이 18일자 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 발표한 논문은 수면의 주요 기능과 발달을 통해 뇌가 어떻게 변화하는지 조명한다.

논문에 따르면 수면에 대한 가설은 크게 두 가지이다.

수면이 신경 손상을 수정하고 예방하는 데 필요한 복구 및 제거 및 학습 및 시냅스 항상성에 필요한 신경 재구성을 가능하게 한다는 것이다.

이러한 가설은 깨어있는 상태에서는 쉽게 달성 할 수 없고 수면 중에 발생한다는 경험적 증거가 있기 때문에 설득력이 있다.

예를 들어, 장기간의 수면 부족은 사망으로 이어질 수 있다. 이러한 극단적인 경우는 대사 과정으로 인한 신경 세포 손상으로 인해 발생하는 것으로 여겨지며, 일반적으로 수면 중에 발생하는 손상 물질의 제거 및 복구로 치료된다.

신진 대사 과정에서 신경 세포의 손상과 관련된 최근의 가설은 뇌에서 수면 드라이브 대사 통관이다.

뇌에는 침투성 림프계가 없기 때문에 뇌 척수액은 뇌를 통해 재순환하고 뇌수막 림프계를 통해 간질 단백질을 제거한다.

β- 아밀로이드의 농도는 수면 중보다 깨어있는 상태에서 더 높기 때문에 수면이 이것의 제거와 관련이 있음을 시사한다.

수면이 기억을 학습하고 강화하는 것과 관련된 신경 가소성 재구성을 촉진하고 시냅스 재 확장을 조절한다는 실질적이고 직접적인 증거도 있다.

예를 들어, 깨어있는 기간 동안 학습된 공간 맵을 인코딩하는 뉴런 발사 시퀀스는 수면 ​​중에 재생된다.

수면은 학습 관련 시냅스의 성장과 거의 사용되지 않는 시냅스의 항상성 약화 및 가지치기를 촉진한다.

이 연구의 주요 초점은 수면 시간에 대한 이러한 일반적인 관계가 성장 중에 유효한지 여부이다. 이를 위하여 데이터를 분석하고 이론을 구축 할 때 특정 발달 단계에서 이들 각각이 어떻게 지배하는지 가설을 세웠고 보여주었다.

그 결과 수면은 2~3세의 경우 뇌 조직의 빠른 형성에 도움을 주지만, 그 후에는 주로 뇌의 유지와 복구에 기여한다는 사실을 밝혀냈다.

신생아의 경우 렘수면이 수면 시간의 약 50%이지만, 10세 땐 렘수면이 25%로 줄고 50세를 넘기면 15%까지 떨어진다는 사실도 알아냈다.

연구팀은 “왜 쥐가 고래보다 약 5 배 더 자는지, 아기가 성인보다 약 2 배 더 오래 잠을 자는 이유를 설명하는 데 유용한 연구이다”고 설명했다. 

*사이언스 어드밴시스(Science Advances) 홈페이지 캡쳐 사진