과학자들, 수면 중 뇌의 자가 세척 메커니즘 발견

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뇌가 수면 중 스스로를 ‘헹구어 내는(rinse)’ 과정이 있다는 가설이 오래전부터 있었음
이번 연구(저널 Cell 게재)에서는 쥐를 대상으로 뇌 혈관의 주기적 수축과 노르에피네프린(norepinephrine) 분비가 뇌척수액(cerebrospinal fluid) 순환을 촉진함을 관찰함
노르에피네프린은 혈관을 주기적으로 수축시켜, 그 결과 혈액이 이동할 때 생기는 공간과 흐름이 뇌척수액을 강제로 이동시키는 ‘펌프’ 역할을 함
쥐가 자연스럽게 비(非)REM 수면에 들어갔을 때 노르에피네프린 수치가 약 50초 간격으로 증가하면서 혈류와 뇌척수액 흐름도 같이 진동함
반면, 깨어 있거나 REM 수면 중일 때는 이 주기가 덜 뚜렷했음
기존에는 마취 상태의 쥐로 실험해 뇌척수액 이동을 관찰하는 경우가 많았으나, 이번 연구는 전극과 섬유 광케이블을 설치해 자연 수면 상태에서 측정함
노르에피네프린 분비 속도를 인위적으로 높였더니 뇌척수액이 더 깊은 부위까지 유입되는 모습이 확인됨
Zolpidem(주로 Ambien 브랜드로 알려진 수면제)이 노르에피네프린 진동과 뇌척수액 순환을 방해할 수 있음이 관찰됨
연구진은 이 약물이 사람에게도 같은 영향을 주는지 추가 연구가 필요하다고 보고 있음
연구 결과는 노르에피네프린의 박동이 뇌의 폐기물 제거에 핵심 요소임을 시사하며, 향후 더 안전하고 효율적인 수면제나 새로운 뇌 질환 치료 방법 개발에 도움을 줄 가능성이 있음