수면부족 의 포유류의 뇌는 스스로 먹기 시작한다!

수면부족 의 포유류의 뇌는 스스로 먹기 시작한다!

수면의 필요성.

수면부족

수면의 필요성은 단순히 12시간마다 우리의 에너지 수준을 보충하는것을 훨씬 넘어선다. 뇌는 실제로 낮에 남겨진 신경활동의 독성 부산물을 제거하기 위해 잠을 잘 때 상태를 바꾼다.

수면부족 으로 인해 뇌에서 일어나는 일.

수면부족

이상하게도, 쥐에 대한 연구는 위와 같은 과정이 만성적으로 수면을 필요로 하는 뇌에서도 발생하기 시작한다는 것을 밝혀냈다. 단, 그것이 과다 수면 상태에 빠진 것은 제외한다.

연구자들은 계속되는 수면부족이 뇌로 하여금 상당량의 뉴런과 시냅스 연결을 제거하게 되고, 수면을 회복해도 그 손상을 되돌리지 못할 수도 있다는 것을 발견했다.

2017년 이탈리아 마르체 폴리 테크닉 대학의 신경과 학자 미셸 벨레시가 이끄는 연구 팀은 포유 동물의 나쁜 수면 습관에 대한 반응을 조사했고 잘 자는 쥐와 수면부족의 쥐 사이에 다른점을 발견했다.

우리 몸의 다른 곳에 있는 세포들처럼, 여러분의 뇌에 있는 뉴런들은 종종 신경계의 접착제라고 불리는 두 가지 다른 종류의 신경교세포에 의해 끊임없이 새로워지고 있다.

미세교세포는 그리스어로 "먹어 치우다"이라는 뜻의 파글로시토시스(Pagocytosis)라고 불리는 과정을 통해 낡고 닳은 세포를 제거하는 역할을 한다.

성상(교)세포의 임무는 뇌에서 불필요한 시냅스(연결)를 제거해 배선을 새롭게 하고 재구성하는 것이다.

이 과정이 우리가 잠을 잘 때 하루의 신경학적인 마모와 찢어짐을 없애기 위해 일어난다는 것을 알고 있었지만, 수면부족이 지속될때도 같은 일이 일어나는 것처럼 보인다.

하지만 좋게 되기보다는, 뇌는 깨끗한 것에 지나치게 몰두해 대신 스스로를 해치기 시작한다.

위 과정은 여러분이 잠들어 있는 동안 쓰레기를 치우는 것처럼 생각해 봅시다. 누군가 며칠 밤 잠을 자지 못하고 여러분의 집에 들어와서 여러분의 텔레비전, 냉장고, 그리고 애완견을 무분별하게 버리는것과 비교된다.

수면부족 실험.

수면부족

벨레시 교수는 뉴 사이언티스트 대학의 앤디 코글런에게 "우리는 시냅스의 일부가 문자 그대로 수면 손실 때문에 성상(교)세포에 의해 먹힌다는것을 처음으로 보여 주었다"고 말했다.

이것을 알아내기 위해 연구원들은 네 그룹의 쥐들의 뇌를 이미지화했다.

● 한 그룹은 6-8시간 동안 잠을 자도록 내버려 두었다(잘 자다)

● 또 다른 하나는 주기적으로 수면에서 깨어났다(자주 깨어났다)

● 세 번째 그룹은 8시간 동안 더 깨어 있었다(수면상태)

● 그리고 마지막 그룹은 5일 동안 연속으로 깨어 있었다(만성적으로 수면 상태).

연구진이 4개 그룹에 걸친 성상(교)세포의 활동을 비교한 결과, 잘 회복된 쥐의 뇌에서 시냅스의 5.7%, 자연적으로 깨어있는 쥐의 뇌에서 7.3%의 시냅스를 확인했다.

수면 부족과 만성적인 수면 부족 생쥐에서, 그들은 뭔가 다른 것을 발견했다: 성상(교)세포는 미세교세포가 노폐물을 먹는 것과 같은 시냅스의 일부를 실제로 먹기 위해 활동성을 증가시켰는데, 이것은 아스트로사이틱 파글로시토시스(astrocytic phagocytosis)라고 알려진 과정이다.

수면이 부족한 생쥐 뇌에서 성상(교)세포는 8.4%의 시냅스에서 활동하며, 만성 수면이 부족한 생쥐에서는 무려 13.5%의 시냅스가 성상(교)세포 활동을 보였다.

벨레시가 뉴 사이언티스트에게 말했듯이, 수면이 부족한 두 그룹의 쥐들에게 먹히고 있는 대부분의 시냅스는 가장 큰 것이었고, 가장 오래되고 가장 많이 사용되는 경향이 있는 시냅스였다 - "오래된 가구처럼" - 이것은 아마도 좋은 일일 것이다.

그러나 연구팀이 4개 그룹에 걸친 미세교세포의 활동을 확인했을 때, 그것이 만성적인 수면부족 그룹에서도 증가했다는 것을 발견했다.

그리고 그것은 걱정스러운 일이다. 왜냐하면 절제되지 않은 미세아교세포 활동은 알츠하이머나 다른 형태의 신경세포 생성과 같은 뇌질환과 연관되어 있기 때문이다.

수면부족 에 대한 결론.

수면부족

"연구진은 주로 큰 시냅스에서 시냅스 이전의 요소들로 이루어진 아스트로사이틱 파글로시토시스(astrocytic phagocytosis)와 만성적인 수면부족 후에 발생한다는 것을 발견했으며, 자발적으로 일어난 후에는 발생하지 않는다는 것은 그것이 심하게 사용되고 강한 시냅스의 마모된 구성 요소의 재활용을 촉진할 수 있다는 것을 암시한다."라고 보고했다.

반면 만성적인 수면부족만이 미세아교세포를 활성화시키고 그들의 혈소판 활동을 촉진한다. 이는 장기간의 수면장애가 미세아교세포를 유발할 수 있고 아마도 뇌에게 다른 형태의 병을 유발할 수 있음을 시사한다.

이 과정이 인간의 뇌에서 재현되는 것인지, 잠을 보충하면 그 피해를 되돌릴 수 있는지 등 많은 의문이 남는다.

하지만 알츠하이머 병으로 인한 사망자 수가 1999년 이후 50%나 증가했다는 사실은, 많은 사람들이 숙면을 취하기 위해 겪고 있는 힘든 노력과 함께, 이것이 우리가 이 부분을 섭렵해야 할 필요가 있다는 것을 의미한다.