매사추세츠 종합병원 브리검의 새로운 연구에 따르면 수면 중에 뇌 활동, 에너지 사용, 혈류가 어떻게 상호 작용하는지 밝혀내어, 수면이 뇌 건강과 질병 예방에 미치는 역할을 밝혀냈습니다.
매사추세츠 제너럴 브리검 병원의 연구팀은 사람들이 잠들 때 뇌의 행동에 대한 새로운 통찰력을 얻었으며, 뇌 활동, 에너지 사용 및 혈류에 복잡한 변화가 있음을 발견했습니다.
발견, 출판 Nature Communications에서 뇌의 다양한 영역이 각성 상태에서 비급속 눈 움직임(NREM) 수면으로 어떻게 전환되는지 살펴보았습니다. 비급속 눈 움직임 수면은 신체 건강, 뇌 기능 및 질병 예방에 중요한 단계입니다.
이 연구는 첨단 영상 기술을 사용하여 비렘수면(NREM) 동안 운동과 감각 입력을 담당하는 뇌 영역은 활성화 상태를 유지하고 에너지를 계속 소비하는 반면, 사고, 기억, 자기 성찰과 관련된 영역은 활동이 감소한다는 것을 밝혀냈습니다. 또한 이러한 영역으로 흐르는 혈류도 변화하여 더욱 역동적으로 변합니다.
"이 연구는 수면 중에 의식이 희미해지더라도 뇌가 외부 세계에 어떻게 반응하는지 설명하는 데 도움이 됩니다." 매사추세츠 종합병원의 아티눌라 A. 마르티노스 생체영상 센터의 보조 연구원이자 매사추세츠 종합 브리검 의료 시스템의 창립 멤버인 저자인 징위안 첸이 보도자료를 통해 밝혔습니다.
뇌파를 모니터링하기 위한 뇌파전도(EEG), 혈류를 추적하기 위한 기능적 MRI(fMRI), 포도당 대사를 관찰하기 위한 기능적 PET(fPET)-FDG를 결합한 3중 EEG-PET-MRI 접근법을 구현하여, 이 연구에서는 짧은 낮잠 시간 동안 건강한 성인 23명의 뇌를 분석했습니다.
연구진은 수면이 깊어짐에 따라 에너지 소비와 신진대사가 감소하는 반면, 혈류는 더욱 활발해진다는 것을 발견했습니다. 특히 상대적으로 활동적인 감각 영역에서 더욱 그렇습니다. 한편, 고차원 인지 네트워크는 활동이 감소하고 뇌척수액의 흐름이 증가합니다. 이러한 관찰 결과는 수면이 뇌의 노폐물 제거 과정을 촉진하는 동시에 각성을 유도할 수 있는 감각 신호에 대한 반응성을 유지함을 시사합니다.
천 박사는 이번 발견이 "신경 및 수면 관련 질병의 메커니즘에 대한 새로운 통찰력"을 제공할 수 있다고 강조하며, 이러한 근본적인 과정을 이해하는 것이 얼마나 중요한지를 강조했다.
이 연구 결과는 뇌 건강 유지에 있어 NREM 수면의 중요한 역할을 입증합니다. NREM 수면은 재생 효과가 있는 것으로 널리 알려져 있지만, 그 구체적인 메커니즘과 장기적인 영향은 아직 밝혀지지 않았습니다.
연구진은 향후 연구에는 더 크고 다양한 참여자 집단이 참여해야 하며, 더 길고 포괄적인 수면 기록이 필요하다고 강조합니다. 또한, 뇌 대사를 측정하고 수면 단계를 더욱 정확하게 구분하기 위해 더욱 정밀한 기술을 도입할 계획입니다.
출처: 매스 제너럴 브리검