뇌에는 특별한 "졸린"뉴런이 장착되어 있습니다.

과학자들은 뇌에서 수면의 깊이와 지속 시간을 담당하는 특별한 '임무 수행' 세포를 발견했습니다.

뇌세포의 전기적 활동은 특정 리듬(α, β, γ 등)의 형태로 결정됩니다. 이러한 리듬은 설정된 목표에 따라 주파수, 진폭 및 조합이 다릅니다. 예를 들어, 사람이 잠을 잘 때 뇌의 리듬은 느려집니다.

캘리포니아 대학교 과학자들이 뇌의 수면 억제를 유지하는 데 도움이 되는 새로운 뉴런을 발견했습니다. 이 세포들은 완전히 새로운 세포는 아니지만, 이미 알려진 성상세포(아교세포)입니다. 성상세포는 신경계의 신경교 세포로, 뇌에 상당히 많이 존재하며 전체 세포의 최대 30%를 차지합니다. 그러나 지금까지 성상세포의 주요 기능은 뉴런에 영양을 공급하고 지원하는 것으로 알려져 왔습니다. 이제 과학자들은 성상세포가 뉴런의 전기적 활동에 직접적으로 관여한다는 것을 증명했습니다. 특히, 성상세포는 뇌에서 특정 전기적 진동을 지원하는데, 이러한 전기적 진동 없이는 고차원적인 인지 기능이 불가능합니다. 또한, 성상세포는 수면을 담당하는 전기적 진동도 지원합니다.

전문가들은 설치류를 대상으로 실험을 진행했습니다. 생쥐의 성상세포는 필요에 따라 자극될 수 있도록 변형되었습니다. 설치류가 잠이 들면 과학자들은 성상세포 활동을 자극하여 느린 진동의 억제를 더욱 강화했습니다. 덕분에 생쥐의 수면은 더 길고 깊어졌습니다.

또한, 세포가 수면의 시간과 깊이를 다양한 방식으로 조절할 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 성상세포에는 두 가지 수용체 변이가 있습니다. 첫 번째 변이를 자극하면 뇌는 오랫동안 잠을 자지만 수면의 깊이는 변하지 않습니다. 두 번째 변이를 자극하면 수면은 더 깊어지지만 더 길어지지는 않습니다. 이러한 효과는 모든 성상세포가 하나의 광범위한 시스템으로 통합되어 있기 때문입니다. 시스템의 한쪽 끝에서 세포에 영향을 미치면 다른 쪽 끝에서 변화가 관찰됩니다. 이 발견은 궁극적으로 다양한 수면 장애 치료제 개발을 가능하게 할 것으로 예상됩니다. 수면 장애가 기억력과 학습 능력, 식욕, 신경계 기능, 그리고 개인의 정신-정서 상태에 직접적인 영향을 미친다는 것은 누구나 아는 사실입니다. 따라서 이 주제는 여러 전문 분야의 의사들에게 매우 중요합니다.

하지만 성상세포만이 수면의 질을 담당한다고 생각하는 것은 오산입니다. 일주기 리듬을 조절하는 호르몬 신경전달물질을 비롯한 신경 메커니즘 전체가 이 과정에 관여합니다.

과학자들은 추가 연구를 진행하기 전에 실험이 설치류를 대상으로 진행되었기 때문에 연구 결과가 인간에게 적용될 수 있는지 여부를 확인해야 할 것입니다.

정보의 원래 출처: Elifesciences