KIST 치매DTC융합연구단 뇌파 이용 렘수면 특성 발견

국내 연구진이 실험용 쥐의 고해상도 뇌파지도를 이용해 미지의 영역인 렘수면의 특성을 발견했다. 한국과학기술연구원(KIST) 치매DTC융합연구단 최지현 박사연구팀은 뇌파를 인위 조정해 그동안 알려지지 않은 렘수면의 구조를 찾아냈다고 14일 밝혔다.

렘수면은 수면의 후반기에 나타나는 단계로, 깨어있을 때와 비슷한 패턴의 뇌파가 관찰된다. 그러나 총 수면 시간 중 상대적으로 적은 비중을 차지하고, 광범위하게 벌어지는 뇌 활동을 동시에 측정하는 것이 어려워 렘수면의 기능이 무엇인지는 그동안 잘 알려지지 않았다.

최 박사팀은 렘수면의 기능을 규명하기 위해 뇌파를 활용했다. 일반적으로 뇌파는 특성에 따라 역할이 다르다. 보통 수면 중 나타나는 크고 느린 뇌파는 뇌세포의 피로를 줄여주는 반면 간헐적으로 작고 빠르게 나타나는 뇌파는 기억 형성 등의 뇌 활동을 반영하는 것으로 알려졌다.

최 박사팀은 느린 뇌파는 수면결핍 초기에 반응을 보이고 더 이상 변화가 없는 반면 기억 형성을 담당하는 빠른 뇌파는 ‘수면 박탈’(sleep deprivation·강제로 자지 못하게 하는 것) 기간 지속적으로 반응하는 것을 관찰했다. 이는 렘수면이 신경세포의 회복과 기억 형성에 동시에 기여함을 의미하는 것이라고 연구팀은 설명했다.

최 박사는 “이번 연구는 약물이나 유전자 변형 없이 KIST에서 자체 개발한 고해상도 뇌파 맵을 이용해 얻은 결과”라며 “앞으로 치매를 비롯한 특정 질병과 수면 질환 간의 연관성을 연구하는 데 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 ‘미국 국립과학원 회보’(PNAS) 최신호에 게재됐다.