치매 예방 놀이법 (사진=연합뉴스)
알츠하이머(치매)를 앓고 있는 사람들 가운데는 수면 장애를 가지고 있는 사람들이 많다고 한다.
그리고 수면장애가 있는 사람들은 알츠하이머병에 더 취약하다는 연구 결과도 있었다.
하지만 수면장애가 치매에 어떤 방식으로 영향을 미치는지는 뇌과학자들이 오랫동안 풀지 못한 수수께끼였다.
그런데 사이언스는 1일(현지시간) 이런 수면과 치매의 관계를 어느 정도 설명해 낼 수 있는 연구 결과를 게재했다.
해당 논문을 소개한 미국공영라디오 NPR 보도에 따르면, 연구자들은 숙면(깊은 잠) 중에 발생하는 뇌파가 알츠하이머병 및 다른 신경퇴행성 질환을 방어하는 뇌 속의 세정 시스템을 촉발한다는 사실을 발견했다.
알츠하이머와 관련된 독소를 제거 하는 것으로 추정되는 어떤 액체 진동이 뇌를 세척하기 직전에 느린 파동(slow wave)으로 알려진 전기 신호가 나타나는데, 바로 이 전기 신호가 숙면 과정에서 생긴다는 것이다.
연구를 수행한 로라 루이스(보스턴 대학교 생명공학과) 교수는 "수면이 작동하는 방식에 방해가 된다면 뇌 건강이 저하될 가능성이 있다"며 "이번 연구는 수면과 알츠하이머의 관계를 설명해 줄 수 있을 것"이라고 말했다.
연구진은 최첨단 MRI 기법 등을 사용해 11명의 잠자는 사람들의 뇌에서 무슨 일이 일어나고 있는지 관찰했다.
관찰 대상 가운데 하나는 뇌와 척수를 통해 흐르는 뇌척수액(CSF)이었다.
CSF(파란색) 파동이 생기면 뇌 혈류량(빨간색)이 감소한다. 뇌 혈류량이 감소할 수록 CSF가 뇌속 폐기물을 제거할 수 있는 공간이 더 커진다. 사진은 CSF파동 생성 직후 뇌 혈류량이 순간적으로 급감하는 순간을 이미지화 한 것이다.(사진=NPR)
루이스 교수는 "잠자는 동안 20초마다 한 번씩 뇌 속을 청소하는 매우 크고 느린 파동이 일어난다는 것을 발견했다"고 말했다.
동물에 대한 초기 연구에 따르면 수면 중에 증가하는 CSF의 파동은 알츠하이머병과 관련된 독소 등 폐기물을 치우는데 도움을 주는 것으로 알려졌다.
루이스 박사는 "CSF 파동이 일어나기 전에 뉴런에서 전기적 활동이 일어나는 것을 볼 수 있었다"며 "이 전류는 항상 먼저 발생하며, CSF 파동은 항상 몇 초 후에 따라왔다"고 설명했다.
연구진은 이어 CSF의 흐름이 증가하면 혈류량이 감소한다는 점도 발견했다.
뇌에 혈액이 적을수록 CSF가 폐기물을 제거 할 수 있는 공간은 더 커진다
결국 CSF 파동이 뇌 내부의 세척 주기를 촉발하고 있는 것이다.
연구진들은 특히 CSF 파동이 숙면, 또는 비급속 안구운동 수면(non-rapid eye movement sleep)에 들어갈 때 나타난다는 사실을 밝혀냈다.
루이스 교수는 CSF 파동은 기억력과 뇌질환 모두에 역할을 한다고 설명했다.
이번 연구는 CSF 파동의 감소가 뇌의 세척 주기를 감소시키고 있으며, 이것은 알츠하이머병과 관련된 독소를 제거하는 뇌의 능력을 떨어뜨리고 있음을 보여준다.