뇌 80% 영역서 24시간 생체리듬 발견

日 연구팀 보고

[의학신문·일간보사=정우용 기자] 뇌의 80% 영역에서 24시간 주기로 활동하는 생체리듬(circadian rhythm)이 나타나고 있다는 연구결과가 나왔다.

일본 도쿄대 연구팀은 쥐의 뇌를 투명화하고 뇌세포 활동을 조사하는 독자기술을 활용해 수면메커니즘과 활동리듬이 교란되는 질환을 이해하는 데 도움을 주는 연구성과로 주목하고 있다고 발표했다. 연구논문은 '사이언스'에 게재됐다.

연구팀은 유전자 등 개체차이를 없앤 쥐 144마리의 뇌를 분석했다. 2일간 4시간마다 각 쥐로부터 뇌 전체를 채취하고 뇌세포가 활발해지면 작용하는 물질을 표지자로 뇌의 어느 영역이 활동하고 있는지 조사했다.

뇌 전체를 대상으로 시간경과에 따른 활동의 변화가 밝혀지기는 세계 처음으로 알려진다. 이번 연구에서는 뇌를 구성하는 642영역 중 약 80%인 508영역에서 24시간 생체리듬이 있는 것으로 확인됐다. 기존 연구에서는 뇌 일부에서 리듬이 있는 것으로 알려져 왔으나 이번에는 총망라해 해석하는 데 성공했다.

각 영역의 활동상황을 보면 기억에 중요한 작용을 하는 해마나 소뇌가 야행성 쥐가 자고 있는 낮에 강하게 작용하고 있었다. 이러한 지견은 수면이나 기억메커니즘을 규명하는 데 도움을 주고 뇌 리듬을 해석하는 기술을 활용하면 우울증 등 진단에 도움을 줄 가능성도 있다. 24시간 생체리듬이 흐트러지는 현상은 우울증 증상의 하나로 나타나는 경우가 있다.

연구팀은 지난 2014년 뇌 전체를 투명화해 뇌활동을 조사하는 기술인 '큐빅'(CUBIC)을 개발했다. 그 후에도 물질의 작용을 자세히 조사하는 기술 등을 개량해 왔으며 앞으로도 이 방법을 활용해 뇌의 성차나 노화 실태 등을 연구하기로 했다.