[미디어파인 칼럼 = 이상원 기자] 도파민의 급격한 증가는 쥐들을 몽환적인 수면 단계로 빠져들게 한다. 쥐의 뇌에 화학적 메신저가 눈을 빠르게 움직이는 수면, 즉 렘(REM)을 유발한다고 연구원들이 보도했다. 자는 동안, 사람들과 다른 동물들은 비렘수면(non-REM sleep)이라 불리는 수면 단계와 대개 생생한 꿈을 동반하는 수면 단계인 렘수면 단계 사이를 순환한다. 이러한 새로운 결과들은 이러한 변화를 더욱 자세히 이해하는 것은 궁극적으로 사람들의 수면 장애를 치료하는 방법을 알려줄 수 있다.
복측두엽이라고 불리는 쥐 뇌의 한 부분에 살고 있는 특정한 신경세포는 즐거움, 움직임, 학습과 연관된 분자인 도파민을 내뿜을 수 있다. 이 세포들은 감정과 밀접하게 연결된 뇌 깊은 곳에 있는 두 개의 아몬드 모양의 구조물인 미그달래에 도파민을 전달할 수 있다. 과학자들은 도파민이 정확히 언제 어디서 방출되는지를 구별할 수 있는 분자 센서를 사용하여 쥐들이 렘수면에서 렘수면으로 전환하기 직전에 미그달레에서 도파민 수치가 상승하는 것을 보았다.
그 후, 연구원들은 레이저와 광유전학이라고 불리는 유전적인 기술을 이용하여 도파민을 생성하는 신경 세포들을 조절함으로써 쥐를 렘 단계로 강제 진입시켰다. 빛에 의해 강요되어, 쥐들이 비렘수면에 있는 동안 신경 세포들은 변연계에서 도파민을 방출하였다. 그러고 나서 도파민을 방출하도록 요청받지 않은 쥐들의 경우 약 8분과 비교하여, 평균 약 2분 후에, 쥐들은 평소보다 더 빨리 렘수면에 전환하였다. 30분마다 이 세포들을 자극함으로써 쥐들의 렘수면 총 양을 증가시켰다.
추가적인 실험들은 이러한 도파민을 만드는 신경 세포들이 기면증의 양상들에도 관련되어 있을 수 있음을 시사한다. 기면증이라고 불리는 갑작스러운 근육의 감소는 REM 수면과 특징을 공유하고 기면증을 동반할 수 있다. 쥐가 깨어있는 동안 이러한 도파민을 만드는 신경 세포들을 자극하면 쥐들은 움직임을 멈추고 바로 REM 수면에 빠지게 된다.
하지만 많은 의문들이 남아있다. 사람들의 도파민 수치를 변화시키는 약들은 렘수면과 대동맥경화증에 큰 영향을 미치지 않는다. 하지만 이 약들은 뇌 전체에 영향을 미친다고 그는 지적하며, 이 약들이 충분히 선별적이지 않을 가능성도 있다.
[이상원 칼럼니스트]
고려대 산업경영공학과(재학 중)
미디어파인 대학생칼럼니스트 겸 기자