기초과학연구원(IBS, 원장 오세정) 「인지 및 사회성 연구단」(단장 신희섭)이 다양한 수면 장애의 진단과 치료에 대한 중요한 실마리를 제공할 수면뇌파 유도 방법을 개발했으며, 이 연구 결과는 세계적 권위의 학술지인 “미국국립과학원회보 (PNAS)” 11월 19일 온라인판에 게재됐다.

연구단은 광유전학 기술을 이용하여 수면 방추라는 뇌파를 유도하는 방법을 개발하고, 이를 통해 수면 방추가 수면의 양과 안정성을 증가시킨다는 것을 밝혔다. 이 연구 결과는 수면 뇌파의 역할을 이해하고 수면 장애의 효과적인 치료 방법을 개발하는데 중요한 이론적 기반을 제공할 것으로 기대된다.
※ 연구자 : 김미연(UST, 석사과정 학생), 찰스 라츄만(Charles Latchoumane) 박사(IBS, 박사후연구원), 조지 어거스틴 박사(KIST WCI교수)

‘수면 장애’란 비정상적인 수면으로 인해 면역기능, 자율신경계 등의 이상을 초래하여 다양한 신체 질환을 일으키는 증상으로, 우울증, 불안증 등 정신 질환의 원인이 되기도 한다.

수면방추는 수면시간의 대부분을 차지하는 비-렘수면(NREM)에서 특이적으로 관찰되는 뇌파로서 뇌의 시상-피질 회로에서 생성되는 것으로 알려져 있다.

불면증, 수면과다증, 기면증 등 다양한 수면 장애를 보이는 환자들에서 수면방추가 비정상적으로 감소 또는 증가되어 있다는 사실은 많은 임상연구를 통하여 알려져 왔다. 하지만 수면방추가 수면의 질 또는 수면 시간의 조절에 직접적으로 관여하는지에 대하여는 아직까지 과학적으로 증명된 바가 없었다.

연구단은 최근 새롭게 개발된 광유전학 기술을 통해 뇌 시상 부위의 신경세포 활동을 조절하여 수면방추를 효과적으로 유도할 수 있는 방법을 개발하였다.

또한 연구단은 이 방법을 통해 쥐에게서 수면방추를 증가시키자 수면 시간이 증가하고 수면 구조가 변화하여 결과적으로는 수면의 안정성이 증가된다는 것을 밝혔다.

이는 수면방추가 수면의 질 향상에 중요한 역할을 하며 수면 장애의 주요한 원인이 될 수 있다는 것을 보여주는 첫 연구이다.

또한 뇌의 특정부위를 조절하여 수면방추가 유도될 수 있다는 사실을 밝힘으로써 수면 장애의 진단과 치료법 개발에 새로운 가능성을 연 뿐 아니라, 향후 뇌의 다른 기능에서 수면 뇌파의 역할을 연구할 수 있는 새로운 기반을 마련한 것으로 평가된다.