수면 중에 뇌파가 쥐의 뇌에서 노폐물을 씻어내는 현상 관찰

 (jamanetwork.com)
1P by GN⁺ | ★ favorite | 댓글 1개

수면 중 뇌파가 노폐물 제거에 기여

  • 수면 중에는 많은 중요한 세포 기능이 발생하며, 이 중 뇌에서 노폐물과 독소를 제거하는 과정이 포함됨.
  • 최근 Nature에 발표된 쥐를 대상으로 한 연구에서 뇌파가 자가 정화 과정에 책임이 있다는 증거가 제시됨.
  • 연구원들은 수면 중인 쥐의 뇌 속 뉴런을 관찰하였고, 뉴런이 전기 신호를 발사할 때 이것이 조정된 펌프처럼 작동하여 리듬을 만들고, 이 리듬이 뇌 조직을 통해 뇌척수액을 흘려보내며 노폐물을 씻어냄.

뇌파 중단 실험과 그 결과

  • 연구자들이 뇌의 특정 부위를 침묵시켜 뇌파를 멈추게 했을 때, 뇌척수액의 흐름이 멈추고 노폐물이 제거되지 않는 것을 발견함.
  • 이 연구의 첫 저자인 Li-Feng Jiang-Xie 박사는 이러한 지식이 알츠하이머병과 파킨슨병과 같은 신경퇴행성 질환에 중요한 영향을 미칠 수 있다고 언급함.

GN⁺의 의견

  • 이 연구는 수면의 중요성을 과학적으로 뒷받침하며, 특히 뇌 건강과 관련된 질병의 예방 및 치료에 있어 새로운 접근 방식을 제시할 수 있음.
  • 수면 중 뇌파가 뇌척수액의 흐름을 조절하여 노폐물을 제거한다는 발견은 수면의 질을 향상시키는 방법을 개발하는 데 중요한 단서를 제공할 수 있음.
  • 이 연구가 신경퇴행성 질환에 대한 새로운 치료법 개발로 이어질 수 있으나, 쥐를 대상으로 한 연구 결과가 인간에게도 동일하게 적용될지에 대한 추가적인 연구가 필요함.
  • 수면과 관련된 기술, 예를 들어 수면 추적기나 수면 개선 앱 등은 이러한 연구 결과를 바탕으로 더욱 발전할 수 있으며, 사용자의 수면 패턴을 최적화하고 뇌 건강을 증진시키는 데 도움을 줄 수 있음.
  • 수면 중 뇌파의 역할에 대한 이해가 깊어짐에 따라, 뇌파를 조절하거나 촉진하는 기술이나 약물에 대한 연구와 개발이 활발해질 수 있으며, 이는 장기적으로 인간의 삶의 질을 향상시키는 데 기여할 수 있음.

함께 보면 좋은 글 β

GN⁺   [-]
Hacker News 의견들

  • 수면의 양과 질에 의문이 있다면, 학교에서 배우지 못했을 만큼 비교적 최근 발견된 글림프계를 읽어볼 만함
    https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4636982/
    간단히 말해 수면 부족이 일상 인지, 정신 건강, 노화 관련 저하에 왜 영향을 주는지 기전적으로 설명해 줌. 글림프계는 수면이 생존과 번영에 핵심인 이유를 설명하며, Maiken Nedergaard는 이 발견으로 결국 노벨상을 받을 것 같음

    • 배우자가 수년째 제대로 잠을 못 자고 있어서 안타까움. 과거 트라우마 때문에 심리적 원인이 큰데, 치료들은 대체로 “단순한” 신체 문제에 맞춰져 있고, 여러 수면 클리닉에서도 도와줄 수 없다고 했음
      잠들기 어렵고, 잠들거나 자는 중 소리와 진동에 극도로 민감하며, 잠들어도 거의 항상 악몽을 꿔서 깨지 않더라도 수면의 질이 크게 떨어짐. 한계에 가까운 상태에서는 새로운 시도를 하기도 어렵고, 예를 들어 소리·빛 민감도에 노출 치료가 도움이 될지 생각해 봤지만, 몇 주간 잠을 더 못 잘 가능성을 감수하고 싶어 하지 않는 것도 이해됨
    • 연구가 더 진행되면 밤에 의식이 없을 때만 청소하는 대신 상시 청소를 유도하는 방법이 나올 수 있을지 궁금함. 최소한 필요한 수면 시간을 줄일 수만 있어도, 계속 깨어 지내며 사실상 수명을 30% 더 얻는 셈이 될 수도 있음
    • HN을 너무 오래 본 듯함. 한 달 전에도 똑같은 댓글을 본 기억이 남
    • “비교적 최근 발견”이라고 했지만, 논문이 2015년에 출판됐다고 되어 있는데 뭔가 놓친 건가 싶음

  • Washington University 사이트에 더 자세한 내용이 있음: https://medicine.wustl.edu/news/neurons-help-flush-waste-out...
    대학 측이 “이 연구는 NIH, Washington University의 BJC Investigators Program, Neuroscience Innovation Foundation의 지원을 받았다”고 밝히는데도 논문을 무료로 볼 방법을 찾지 못했음. 이런 보조금 지원 연구는 최소한 대학 웹사이트에서는 접근 가능해야 함

    • NIH 지원 연구는 법적으로 모두 무료 공개 접근이어야 함
      이 경우 저자들이 비싼 Nature 공개 접근 비용을 내지 않은 듯함. 대신 PubMed에 무료 PDF를 직접 올려야 하는데, 최대 1년까지 유예가 있고 아직 올리지 않은 것으로 보임
    • 이 논문에 대한 추가 논의가 ALZ forum에 있음: https://www.alzforum.org/news/research-news/do-sleep-rhythms...
    • 확인해 보니 Nature에 실린 논문임
      Jiang-Xie, LF., Drieu, A., Bhasiin, K. et al. Neuronal dynamics direct cerebrospinal fluid perfusion and brain clearance. Nature 627, 157–164 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07108-6
      대부분의 대학은 도서관 시스템을 통해 접근 가능할 것임

  • 이 논문을 “뇌파가 독소를 씻어낸다” 이상으로 해석할 수 있는 사람이 있는지 궁금함
    관찰된 활동의 원인이 실제로 뇌파인지, 아니면 세포에 내재된 어떤 세척 기전을 촉발할 뿐인지, 혹은 그 파동이 그 과정의 결과인지 알고 싶음

    • 전문가는 아니지만, 무료 전문을 찾지 못해 초록을 가져오면 이렇다: 대사성 노폐물 축적은 여러 신경 질환의 주요 원인이지만 뇌가 스스로 청소하는 방식은 아직 제한적으로만 알려져 있음. 이 연구는 신경망이 개별 활동전위를 동기화해 뇌 간질액에 큰 진폭의 리듬성·자기지속성 이온 파동을 만든다는 것을 보임
      이 파동은 뇌 실질을 통한 글림프 흐름 증가를 설명할 수 있는 그럴듯한 기전임. 화학유전학적으로 이 고에너지 이온 파동을 평탄화하자 뇌척수액의 침투와 분자 제거가 크게 방해됐고, 경두개 광유전학 자극으로 합성 파동을 만들자 뇌척수액-간질액 관류가 크게 증가했음. 즉 뉴런이 뇌 청소의 핵심 조직자 역할을 한다는 내용임
      https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38418877/
    • 예전에 비슷한 현상을 관찰했는데, 신경 활성화가 파동을 만들고 그것이 3차원 빛의 파동처럼 마음과 몸의 물리적 기반을 재조정하는 느낌이었음
      구체적으로는 중심에서 흰 빛의 구형 오브가 확장되는 모습이었고, 여러 개가 동시에 존재했으며 그 기하학적 확장이 치유적이라고 느꼈음. 반죽을 계속 주무르면 접촉할 때마다 형태가 조금씩 바뀌고 부드러워지는 것처럼, 에너지 파동이 뇌와 몸의 물질적 기반을 통과하며 거친 부분을 부드럽게 다듬는다고 인식했음
    • 이런 파동을 주기적으로 유도해서 뇌를 새로고침하고 수면을 덜 필요하게 만들 수 있다면 멋질 것 같음. 이 분야 전문가는 아니고 그냥 상상하는 쪽임
    • 논문은 관찰된 뇌파와 “독소 제거” 사이의 상관관계를 보여줌
      초록에도 “이 파동은 뇌 실질을 통한 글림프 흐름의 상관된 증가를 설명할 수 있는 그럴듯한 기전”이라고 되어 있음. 이 논문의 주된 목적은 상관관계를 넘어 인과성을 확립하기 위한 추가 연구비를 정당화하는 데 있어 보임

  • 약 6개월 전에 수면무호흡증 진단을 받았고, 치료를 시작한 뒤 삶이 극적으로 좋아졌음
    체중 감량, 카페인 중단, 구강 장치를 병행했음. 그전에는 수면을 전혀 진지하게 여기지 않았는데, 지금 생각하면 정말 어리석었음. 적절한 수면을 취하면 삶이 100배 나아지고 모든 일이 조금씩 쉬워짐

    • 수면무호흡증이라는 걸 어떻게 알아차렸는지 궁금함. 밤에 코를 골았나?

  • 운 좋게도 매일 오후에 낮잠을 자는 습관을 갖게 됐음. 머리를 기대면 몇 분 안에 잠들고, 15분 뒤 깨면 인지가 상쾌해짐. 십대 때부터 성인까지 계속 이렇게 해왔음
    짧고 의도적이며 규칙적인 낮잠은 치매 위험 감소와 관련이 있음. 다만 노년층에서 늘어나는 길고 잦은 낮잠과는 다르며, 노년층의 긴 낮잠은 알츠하이머와 관련됨
    https://www.alzdiscovery.org/cognitive-vitality/blog/can-nap...
    앞으로 인간 대상 연구에서 규칙적인 야간 수면과 의도적인 짧은 낮잠 모두에 대해 그럴듯한 인과 기전을 특정할 수 있을지 흥미로움. 그러면 회사들이 수면 포드를 설치하거나 최소한 성인의 낮잠에 대한 낙인을 줄일 수도 있음

    • 의식을 잃는 시간이 2~3분뿐이어도 꽤 도움이 됨. 최소 기능 낮잠은 정말 최소한으로도 성립함

  • 혹시 모르고 있었다면, 오른쪽으로 누워 자는 자세가 청소 효과를 극대화하고, 엎드려 자는 자세가 최소화함

    • 출처가 궁금함. 인간에게는 소화 측면에서 왼쪽으로 자는 게 낫다고 늘 읽었음
    • [쥐에서]
    • 요가의 일부 분파에서는 오른쪽으로 누워 자라고 강하게 권장함. 항상 헛소리라고 생각했는데…
    • 그런데 등을 대고 자면 코골이와 수면무호흡증에 기여함
      인간은 정말 이길 수가 없음
    • 출처를 알려줄 수 있나?

  • 몇 년 전에 이 과정을 보여주는 MRI 흑백 영상을 봤는데 다시 찾지 못했음. 척수액이 뇌를 “씻는” 장면이었음. 어디서 볼 수 있는지 아는 사람이 있으면 링크 부탁함

  • 약간 옆길이지만, 가장 만족스럽고 회복되는 수면을 한 다음 날 아침에는 항상 눈곱이 많이 낀다는 걸 알게 됨. 일종의 뇌 노폐물일 수도 있나?

    • 그건 아마 회복에 가장 중요하다고 알려진 REM 수면을 얼마나 많이 했는지와 훨씬 더 관련 있을 것 같음

  • 그렇다면 그 뇌파를 유도할 수 있으면 잠이 필요 없어지는 걸까? 미래의 AirPods에 수면 같은 뇌파를 만들어 뉴런을 청소해 주는 “rejuvenate” 기능이 생길 수도 있겠음
    아마 아닐 것 같음. 뇌는 대규모 언어 모델과 비슷해서, 시간이 지나며 지각한 감각 입력으로 학습하고 각자 고유한 데이터 모델을 쌓는다고 봄. 결과는 비슷할 수 있어도, 각 사람의 뇌 배선은 ChatGPT와 Llama, Gemini에 저장된 원시 이진 데이터만큼 다를 수 있음. 그래서 청소 기전도 사람마다 고유할 가능성이 큼. 물론 잘 아는 건 아니고 논리적 추론일 뿐임

    • 뇌만이 수면과 휴식이 필요한 부위는 아닐 것 같음
      우리 몸이 그렇게 진화했다면, 그렇게 긴 시간 움직이지 않는 데에는 훨씬 더 큰 전신적 목적이 있을 가능성이 큼
    • 그런 뇌파를 유도했다면 기술적으로는 잠든 상태일 것 같음. 그래서 마법처럼 깨어 있는 시간이 더 생기지는 않을 듯함
    • 아직 서파를 유도하는 방법은 모르지만, 기능을 높이는 방법에 대한 연구는 많이 진행 중임
      이 기전은 개인별로 고유하지 않음. 다른 신경 활동과 달리 서파는 뉴런의 동기화 발화이고, 거의 모든 뇌가 파동 정점에서 30도 어긋난 지점의 방해에 반응함. 내가 아는 많은 의학보다 훨씬 건강 공학에 가까움
      지난 4년간 https://affectablesleep.com에서 이 문제를 다뤄왔음
    • 유도하면 쉰 느낌은 생길 수 있겠지만, 실제로 체액이 노폐물을 펌프질해 빼내지 않는다면 과도하게 쓸수록 효과가 줄고 어쩌면 해로울 수도 있음
      “수면 주문”처럼 실제 생물학적 펌프질 시간이 필요한 재사용 대기시간이 있을 것 같음

  • 제거되는 노폐물이 자가포식으로 제거되는 노폐물과 비슷한지 알 수 있으면 흥미로울 듯함

답변달기