수면은 뇌 연결을 재설정하지만 처음 몇 시간 동안만 해당됩니다.

UCL 과학자들이 물고기를 대상으로 한 새로운 연구에 따르면, 잠을 자는 동안 뇌는 깨어 있는 동안 형성된 뉴런 사이의 새로운 연결을 약화시킵니다. 그러나 이는 밤잠의 전반부에만 해당되는 것으로 나타났습니다.

연구자들은 자신들의 연구 결과가 다음과 같이 발표되었다고 말합니다. 자연수면의 역할에 대한 통찰력을 제공하지만 밤의 후반 수면이 어떤 기능을 수행하는지에 대한 열린 질문을 여전히 남겨 둡니다.

연구자들은 이 연구가 수면이 뇌의 재설정 역할을 한다고 제안하는 수면의 목적에 대한 핵심 이론인 시냅스 항상성 가설을 뒷받침한다고 말합니다.

수석 저자인 Jason Rihel 교수(UCL 세포 및 발달 생물학)는 다음과 같이 말했습니다. “우리가 깨어 있을 때 뇌 세포 사이의 연결은 더욱 강해지고 복잡해집니다. 이 활동이 계속 줄어들지 않는다면 에너지적으로 지속 불가능할 것입니다. 뇌 세포 사이의 활성 연결이 너무 많습니다. 뇌 세포는 다음날 새로운 연결이 만들어지는 것을 막을 수 있습니다.

“수면의 기능은 여전히 ​​미스터리로 남아 있지만, 다음날 새로운 것을 배울 준비를 하기 위해 뇌 전체의 연결이 약화될 수 있는 ‘오프라인’ 기간 역할을 할 수 있습니다.”

연구를 위해 과학자들은 시냅스(뇌 세포 사이의 통신 구조)를 쉽게 이미지화할 수 있는 유전자를 가진 광학적으로 반투명한 제브라피시를 사용했습니다. 연구팀은 여러 번의 수면-각성 주기에 걸쳐 물고기를 모니터링했습니다.

연구자들은 뇌세포가 깨어 있는 동안 더 많은 연결을 얻고, 잠을 자는 동안에는 연결이 끊어진다는 것을 발견했습니다. 그들은 이것이 동물이 휴식을 취하기 전에 얼마나 많은 수면 압력(수면 필요성)을 쌓았는지에 달려 있다는 것을 발견했습니다. 과학자들이 물고기가 몇 시간 더 잠을 자지 못하게 하면, 그 동물이 잠을 잘 수 있을 때까지 연결이 계속해서 증가했습니다.

Rihel 교수는 다음과 같이 덧붙였습니다. “우리가 관찰한 패턴이 인간에게도 사실이라면, 우리의 발견은 이러한 시냅스 리모델링이 우리가 정말로 필요로 하는 밤보다는 수면 압력이 여전히 낮은 낮잠 동안 덜 효과적일 수 있음을 시사합니다. 잠.”

연구자들은 또한 뉴런 사이의 연결 재배열이 주로 동물의 야간 수면의 전반부에 발생한다는 것을 발견했습니다. 이는 밤이 시작될 때 가장 강한 수면 주기의 일부인 서파 활동 패턴을 반영합니다.

제1저자인 Anya Suppermpool 박사(UCL 세포 및 발달 생물학 및 UCL 귀 연구소)는 다음과 같이 말했습니다. “우리의 연구 결과는 수면이 뇌 내의 연결을 약화시켜 다음 날 다시 더 많은 학습과 새로운 연결을 준비하는 역할을 한다는 이론에 힘을 실어줍니다. 그러나 우리의 연구 결과는 다음과 같습니다. 연구에서는 밤의 후반부에 어떤 일이 일어나는지에 대해 아무 것도 알려주지 않습니다. 수면이 뇌의 노폐물을 제거하는 시간이거나 손상된 세포를 복구하는 시간이라는 다른 이론이 있습니다. 아마도 두 번째 시간에는 다른 기능이 시작될 것입니다. 밤의 절반.”

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/05/240501125828.htm