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수면의 분자생물학

전문가 제언: ○ 수면은 동물계에서 널리 관찰되는 생리현상이다. 사람의 하루하루의 활동에는 수면각성조절이 중요한 것이고 종래에는 수면은 체내의 시계에 의해서 조절되는 것으로 생각했다. 포유동물의 수면을 전기생리학적으로 관찰하여 주로 두 가지로 나누는데 렘(Rapid Eye Movement, REM)과 논렘(non-REM)이 있다. non-REM의 수면은 뇌간의 수면중추가 일을 하고 대뇌피질의 활동이 저하한다.

– 반면 LEM에서는 대뇌피질이 깨어있을 때와 아주 가까워 역설적인 수면이라 부르기도 한다. 수면은 지속적으로 일하지 않는 적극적 또는 의도적으로 활동을 중지해 개체수준에서 움직이지 않는 상태를 말한다. 동물은 활동상태와 비활동 상태가 있어 비활동 상태에는 잠자는 상태(수면)와 잠을 자지 않고 활동만 중지한 상태(휴식)가 있다.

○ 수면과 각성에 따라 생리활성물질이 체내에서 발현되어 해당 신경단위로 전달됨으로써 이루어진다는 것이 밝혀지고 있다. 이러한 기전에 도파아민, 오렉신, 세라토닌, 놀에피내피린, 프로스타글란딘D, 아데노신 그리고 이들의 길항물질과 수송체 등 여러 물질이 관여하는 것으로 알고 있다. 이들은 단순히 한두 가지 물질로 수면이나 각성을 조절하는 것이 아니고 수면물질이나 각성물질이나 체내에서 항상성을 유지하기 위한 메커니즘과 하루하루의 주기에 달려 있다.

○ 초파리의 경우는 하루의 70%는 움직이고 있으며 정지한 상태도 행동학적으로 포유류와 여러 면에서 수면유사성 행동이 있다고 본다. 초파리가 가지고 있는 생물학적인 특성 때문에 유전학적 분석에 널리 이용되어 왔으며 수면의 유사성이 발견됨으로서 수면의 분자생물학을 연구하는데 좋은 모델이 되고 있다. 초파리를 통해 수면시간을 규정하는 유전자가 동정되고 수면을 조절하는 뇌의 구조도 연구되고 있다.

○ 사람의 수면과 관련된 장애는 과면증, 불면증 등 다양한 형태가 있으며 이 분야연구는 불면증을 치료하는 것과, 각성시간을 늘리고 집중력을 높이는 것, 기면발작의 치료를 생각할 수 있다. 이러한 문제해결에 초파리의 분자생물학이 공헌할 것으로 생각한다.

저자: Taro Ueno, Kazuhiko Kume
자료유형: 학술정보