수면과학 17, 수면은 "뇌의 탄생" 이전부터 존재해 왔다... (1)

수면과학 17,

수면은 "뇌의 탄생" 이전부터 존재해 왔다... (1)

==생물은 왜 잠을 자는가? 의외로 알지 못한 이유==

 

 

우리는 왜 잠을 자는가?

 

수면이란 무엇인가? 밤이 깊어지면 졸려서 매일 밤 잠자리에 든다. 잠을 자는 동안 꿈을 꿀 수 있다. 인간의 세 가지 주요 욕구는 식욕, 성적 욕구, 수면에 대한 욕구이다. 식욕은 몸을 유지하는 데 필요한 에너지를 얻는 데 사용되고, 성적 욕망은 자손을 낳는 데 사용되는데, 잠에 대한 욕구의 목적은 무엇일까? 인간은 이틀 이상 잠을 자지 않으면 정신병에 걸리고, 쥐를 2주 동안 깨어 있게 하면 죽는다. 수면은 분명 중요한 역할을 해야 한다.

 

우리는 수면을 어떻게 인식하고 해석해 왔는가?

 

고대 유럽에서는 잠을 자는 것이 죽음에 가까운 것으로 여겨졌다. 잠자는 동안 영혼은 몸을 떠나 떠다니며 꿈을 가져다준다. 해질녘에 영혼이 돌아오지 않을 때, 죽음이 닥칠까 봐 두려웠다. 18세기에는 잠을 종교적 해석과 분리하고 과학적으로 재해석하려는 시도가 있었지만 기껏해야 "잠은 동물이 의식을 잃는 상태"로 정의되었었다. 20세기에는 수면에 대한 과학적 이해가 크게 발전했다. 뇌파 측정 기술이 개발되어 수면 시간과 깨어 있는 시간에 따라 뇌파의 성질이 다르다는 사실이 밝혀졌다. 수면은 이제 뇌의 전기적 활동에 의해 정의된다.

 

그러나 수면의 중요성과 역할, 그리고 그 메커니즘에 대해서는 여전히 많은 미스터리가 있다. 수면제는 이미 개발되었지만, 그것은 우리가 현재 알고 있는 메커니즘에 기초하고 있다. 현재 전 세계의 많은 연구자들이 수면의 메커니즘을 밝히기 위해 노력하고 있지만 이는 어려운 과제이다.

 

수면은 뇌에서 발생하는 현상으로, 뇌파에 의해 정의된다는 사실에서 알 수 있다. 하지만 인간의 뇌는 약 1,000억 개의 뉴런으로 이루어진 매우 복잡한 시스템이다. 연구에 자주 사용되는 쥐의 뇌조차도 약 1 억 개의 뉴런으로 구성되어 있기 때문에 거기에서 발생하는 현상을 분석하기가 어렵다. 우리가 수면 연구에서 어떤 혁신을 이루려고 한다면, 그것은 더 단순한 신경계를 가진 유기체를 연구하는 것이다.

 

뇌가 없는 동물 "히드라"

 

저는 어렸을 때부터 생물을 좋아했다. 야마구치현에서 태어나 산으로 둘러싸인 자연이 풍부한 환경에서 자라 어릴 때부터 생물에 흥미를 가지게 되었다. 초등학생 시절, 여름방학을 이용해 집에 있는 귤나무에서 호랑나비 유충을 관찰한 적이 있다. 여름방학에 예정되어 있던 가족 여행이 매일 관찰하고 싶어서 취소되는 일도 있었던 것 같고, 그의 열의에 부모님도 놀라셨던 것 같다. 일반적으로 거의 움직이지 않는 것처럼 보이는 호랑꼬리 유충도 번데기가 되기 전에 안전한 장소를 찾기 위해 대규모로 이동한다. 그 생물의 본능적인 행동은 흥미롭고 신비롭게 느껴졌다. 중학교와 고등학교에 입학한 후에도 생물학에 대한 연구를 계속했고, 대학에서는 스스럼없이 이학부 생물학과에 입학했다.

 

학교에 입학하자마자 '히드라'라는 재미있는 동물을 다루는 연구실에 들어갔다. 히드라는 해파리와 산호과에 속하며 길이가 약 1cm인 작은 동물이다. 길쭉한 몸 끝에 촉수가 있지만 해파리처럼 물속에 떠 있지 않고 물 바닥에서 산다. 진화 과정에서, 히드라는 약 6억 년 전에 다른 동물로부터 갈라져 나왔다. 인간은 약 500만 년 전에 태어났기 때문에 우리와 매우 다른 원시 동물이다.

 

대부분의 동물은 무수한 세포가 모여 장기와 장기를 형성하는 복잡한 구조를 가지고 있는 반면, 히드라는 몸 안과 밖에 있는 두 개의 세포층으로 구성된 단순한 신체 구조이다. 두 세포층 사이에는 뉴런이 존재하지만 중심은 없다. 즉, 뇌가 없는 동물이다. 그러나 현미경으로 확대하여 자세히 관찰하면 의외로 복잡한 방식으로 움직이기 때문에 흥미롭다. 그들은 우리처럼 걷거나 뛰지는 않지만, 기지개를 켜고, 수축하고, 꿈틀거린다.

 

어느 날, 실험실에서 사육용 비커에 담긴 히드라를 보다가 히드라가 가끔 움직임을 멈추는 것을 발견했다. 나는 그들이 자고 있는지 궁금하다. 만약 내가 뇌 없이 잠을 잔다면...... 잠은 뇌를 위한 것이라는 기본 전제에 의문을 제기하고 싶다. 뜻하지 않게 수면 연구의 신비한 세계에 발을 들여놓은 순간이었다.(계속)

 

* 출처=https://news.yahoo.co.jp/articles/a1a8ad968af6328---