초음파를 쬐어 생쥐를 동면시킨다

사람의 인공 동면 실현으로 이어질 기술이 개발되었다.

다람쥐나 곰 같은 일부 포유류는 동면을 한다. 동면에 의해 대사가 억제되고 체온과 소비 에너지가 낮아짐으로써 먹이가 부족한 겨울을 이겨낼 수 있다. 만약 사람을 인공적으로 동면 상태로 만들 수 있으면, 중병에 걸리거나 큰 부상을 당한 환자의 대사를 낮춤으로써 환부의 장기나 조직을 보호할 수 있다. 그래서 인공 동면은 구급·구명 조치로서 주목받고 있다.

최근 들어 뇌의 시상하부 시각 교차 앞영역(preoptic area)’이라는 부위에 있는 신경 세포 집단이 동면을 제어하는 것이 밝혀졌다. 이 신경 세포를 약제 주사로 흥분시키자 생쥐가 동면 상태가 되었다. 그러나 이 방법을 사용하기 위해서는 유전자를 바꿔야 해서 사람에게 응용하기가 어려웠다.

미국 워싱턴 대학교의 양야오헝(Yaoheng Yang) 박사 연구팀은 초음파를 생쥐의 시상 하부 시각교차 앞영역을 향해 조사함으로써 생쥐를 동면 상태로 만드는 데 성공했다. 동면 상태로 유도한 뒤 체온이 높아졌을 때 초음파를 반복해 조사함으로써 생쥐를 24시간 이상 동면 상태로 유지할 수 있었다. 나아가 이 방법은 생쥐보다 대형인 쥐에서도 성공했다.

사람도 초음파로 뇌세포를 자극하면 특정 뇌세포를 활성화할 수 있음이 알려져 있다. 연구팀은 이번에 개발된 방법으로 사람도 안전하게 인공 동면할 수 있게 될 것이라고 말했다.

출전: Nature Metabolism, 2023년 5월 25일
출처: 뉴턴 2023-08