수면 부족하면 학습·기억을 관장하는 뇌 부위에서 신경세포 사이의 연결 잘 이뤄지지 않아 캐나다 브리티시 컬럼비아공과대학 도서관의 수면 공간 슬립팟. 낮잠이 기억력 증진에 도움이 된다는 연구 결과에 따라 설치됐다.수면 부족이 주의집중과 추리, 문제해결 같은 인지 과정에 부정적인 영향을 준다는 것은 잘 알려진 사실이다. 최근에는 수면 박탈이 기억력을 손상한다는 사실도 확인됐다.
네덜란드 흐로닝언대학과 미국 펜실베이니아대학의 과학자들이 실시한 이 연구(온라인 과학저널 이라이프에 발표됐다)는 쥐 실험을 통해 시냅스(신경 접합부) 사이의 연결에 변화가 생기면 기억력에 어떤 영향을 주는지 살폈다. 시냅스는 전기 신호가 이동하는 신경세포(뉴런) 사이의 작은 공간을 말한다. 연구에 따르면 수면이 5시간 부족할 경우 학습·기억을 관장하는 뇌 부위인 해마에서 뉴런 사이의 연결이 잘 이뤄지지 않았다.
논문의 주 저자인 흐로닝언대학의 로베르트 하베케스 교수는 “낮잠을 자면 중요한 정보의 기억에 도움이 되는 것처럼 수면이 기억에서 중요한 역할을 하는 건 이미 잘 알려졌지만 그동안 수면 결핍이 해마의 기능과 기억력을 어떻게 손상하는지는 확실치 않았다”고 설명했다.
연구팀은 실험 쥐의 수면 결핍이 수상돌기(신경세포에 달려 신경 자극을 중계하는 가느다란 세포질)에 미치는 영향을 조사했다. 아울러 5시간 수면을 박탈당한 쥐의 해마에서 수상돌기의 수와 길이를 측정했다. 그 결과 수면 결핍이 해마 부위에서 수상돌기의 길이와 수를 크게 감소시켰다는 사실을 확인했다.
그 다음 연구팀은 그 쥐를 3시간 동안 자도록 한 뒤 다시 측정하자 해마 부위의 수상돌기 구조가 잠을 충분히 잔 쥐와 비슷해졌다는 사실을 발견했다. 5시간의 수면 결핍이 가져온 부정적인 효과가 역전됐다는 뜻이다.
하베케스 교수는 “해마의 구조적 변화가 코필린 단백질의 활동 증가와 관련 있는지 확인하는 것이 이번 연구의 목표 중 하나였다”고 설명했다. “코필린의 활동이 증가하면 수상돌기가 짧아지거나 손상될 수 있기 때문이다. 이번 연구에서 우리는 수면 결핍에 따른 부정적인 효과를 일으키는 분자 메커니즘이 실제로 코필린을 표적으로 한다는 사실을 확인했다. 수면을 박탈한 쥐의 해마 신경세포에서 코필린 단백질을 차단하자 신경세포 연결 부위가 손상되지 않았다. 코필린을 차단하면 수면이 결핍돼도 기억 과정이 영향을 받지 않는다는 뜻이다. 실제로 수면을 박탈한 쥐의 학습 능력이 그렇지 않은 쥐와 다름없었다.”
참고로 미국국립보건원(NIH) 산하 국립심장·폐·혈액연구소는 성인의 경우 하루 7∼8시간 수면을 권장한다. 수면 결핍은 심장질환과 당뇨의 위험을 높인다.
- 비샤카 소나웨인 뉴스위크 기자
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