영국 에든버러대, 미국 워싱턴주립대 등 공동연구팀이 쥐 실험을 통해 수면 부족으로 인해 학습과 기억과 관련된 뇌 신경세포(뉴런)가 만나는 곳의 시냅스 종류가 줄어드는 현상을 규명했다. 게티이미지뱅크 제공

수면 부족은 뇌에 영향을 미쳐 학습력과 기억력을 저하시키는 것으로 알려져 있다. 수면 부족으로 인한 뇌 기능 저하 원인이 수면 부족시 뇌 세포가 서로 연결되는 방식의 다양성을 줄이기 때문이라는 연구결과가 나왔다.

영국 에든버러대, 미국 워싱턴주립대 등 공동연구팀이 쥐 실험을 통해 수면 부족으로 인해 학습과 기억과 관련된 뇌 신경세포(뉴런)가 만나는 곳의 시냅스 종류가 줄어드는 현상을 규명한 연구 결과를 2일 ‘커런트 바이올로지’에 실었다.

뉴런은 시냅스를 통해 전기 신호를 다른 뉴런으로 전달해 신경계를 통과할 수 있도록 한다. 2000년대 초반에는 수면 시 뇌의 시냅스 움직임이 감소함으로써 에너지를 보존하고 다음 날 새로운 정보를 입력하기 위해 준비하며 이는 기억력 향상에 중요한 역할을 한다고 알려졌다.

세스 그랜트 에든버러대 교수는 “시냅스가 신호를 보내는 데 사용하는 화학물질, 신경전달물질 종류가 다양하며 뉴런 주변 단백질의 구조와 구성도 다채롭다”며 “연구팀은 뇌의 이같은 다양성을 스냅샷으로 찍는 기술을 개발했다”고 말했다. 이 기술을 통해 연구팀은 정상적으로 잠을 잔 쥐와 하루 중 6시간만 잠을 잔 쥐의 뇌를 촬영했다.

촬영한 사진을 분석한 결과 두 집단의 시냅스 연결 총 개수는 비슷했다. 하지만 수면이 부족한 집단에서 시냅스 연결의 종류가 줄어들어 다양성이 떨어졌다. 특히 시냅스 연결 종류는 학습과 기억과 관련된 뇌의 두 영역인 피질과 해마에서 크게 감소했다.

연구팀은 “수면 부족이 어떻게 이같은 변화를 일으키는지는 불분명하지만 수면 부족이 뉴런의 단백질 합성을 늦출 수 있다는 것을 보인 이전 연구 결과를 참고할 수 있다”면서 “이번 연구 결과는 수면이 뇌의 기억 관련 영역에서 시냅스 다양성을 보존하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 시사한다”고 말했다.

<참고자료>
doi: 10.1126/science.z7g5myx