UNIST, 열대야 수면장애 해소할 단서 발견

임정훈 교수팀이 초파리 모델을 활용해 '기온에 따라 수면 패턴이 변하는 원리'를 밝히는 데 성공했다.<사진=UNIST 제공>
임정훈 교수팀이 초파리 모델을 활용해 '기온에 따라 수면 패턴이 변하는 원리'를 밝히는 데 성공했다.<사진=UNIST 제공>
너무 밝거나 습한환경, 시끄러운 공간 등 환경에 영향을 많이 받는 수면이 기온에도 영향을 받는다는 새로운 연구가 나왔다.

UNIST(총장 이용훈)는 임정훈 생명과학부 교수팀이 초파리 모델을 활용해 '기온에 따라 수면 패턴이 변하는 원리'를 밝히는데 성공했다고 21일 밝혔다. 신호를 주고받는 수면조절 신경세포들 간의 '연접 부위(시냅스)'가 기온이 높아지면 사라져 수면 패턴이 달라진다는 것이다. 

무더운 여름철이 되면 사람들은 낮 동안 나른하고 밤에는 잠을 못 이루는 '열대야 수면 패턴'을 보인다. 초파리도 이와 비슷하게 무더운 환경에서 낮 동안 적게 활동하고 밤에는 잠에 잘 들지 못한다. 

연구팀은 수면패턴의 변화에 중요한 유전자를 찾기위해 이상을 보이는 형질전환 초파리를 무더운 여름과 흡사한 환경에서 배양하며 초파리 수면패턴이 어떻게 변화하는지 관찰했다.

그 결과, 칼륨(K+) 이온 통로 단백질 가운데 하나인 셰이커(Shaker) 유전자에 돌연변이가 발생하면 정상적인 온도에서는 불면증과 유사한 행동을 보이다가 높은 온도에서는 낮 시간의 수면량이 급격히 증가하는 현상을 관찰하였다. 임 교수팀은 이 현상이 '수면촉진 신경세포다발'과 억제성 신경전달물질인 '가바(GABA)' 사이의 연결고리가 사라져서임을 규명했다.

이 외에도 연구팀은 수면촉진 신경세포(dFSB)를 조절하는 신호가 기온 변화에 따라 달라진다는 사실도 규명했다. 낮은 기온(21℃)에서 가바가, 높은 기온(29℃)에서는 또 다른 신경전달물질인 도파민이 수면촉진 신경세포(dFSB)의 활성을 제어하는 하는 것을 관찰하면서다.

김지형 박사과정 연구원은 "가바 신호전달 시냅스가 사라지는 높은 온도에서는 수면촉진 신경세포다발(dFSB)의 도파민 반응성이 활발해진다"며 "이 현상은 기온 변화에 따른 가바 신호전달체계의 이 또 다른 신경전달물질인 도파민의 작용에도 관여한다는 걸 보여주는 매우 중요한 발견"이라고 말했다.

연구내용은 커뮤니케이션스 바이올로지에 지난 15일자로 공개됐다.

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