(C. elegans. Credit: Lorenzo Rossi)
인간은 일생의 거의 1/3을 자면서 보냅니다. 그리고 하루만 제대로 자지 못해도 다음날 일상 생활에 큰 어려움을 느낍니다. 그러나 잠의 역할과 기전에 대해서는 아직도 모르는 부분이 훨 많습니다. 예를 들어 잠에 들게 만드는 기전과 깨게 만드는 기전애 대해서 우라는 아직 완전히 이해하지 못하고 있습니다.
독일 드레스덴 공대의 헨릭 브링만 교수 (Prof. Henrik Bringmann at the Biotechnology Center (BIOTEC) of TUD Dresden University of Technology) 연구팀은 뇌에서 잠에 들게 하거나 깨우는 스위치 뉴런을 연구했습니다.
연구팀은 동물 모델로 예쁜 꼬마 선충 (C. elegans)을 사용했는데, 매우 단순한 뇌구조를 지니고 있기 때문입니다. 따라서 잠에 들게 하거나 깨우는 뉴런도 한 개 밖에 없어 가장 기초적인 동물 모델로 적합합니다.
연구팀은 이 스위치 뉴런이 만드는 FLP-11라는 물질에 집중했습니다. 이 물질은 수면 유도와 각성에 중요한 역할을 하는 것으로 보이지만, 정확히 어떤 경로로 그렇게 하는지는 잘 몰랐습니다.
연구팀은 두 종류의 서로 다른 뉴런 표면에 있는 DMSR-1라는 수용체가 수면과 각성에 중요하다는 사실을 발견했습니다. 이 수용체가 결여된 경우 예쁜 꼬마 선충이 자는 시간은 평소 20분에서 현저히 줄어들었습니다. 그런데 이 수용체는 수면만 유도하는 것이 아니라 사실 깨울 때도 같이 작용하는 것으로 나타났습니다.
한 개의 신호 물질을 수면과 각성에 모두 활용하는 방식은 구조를 단순화 하는데 유리한 방식입니다. 하지만 이런 방식이 훨씬 복잡한 신경계를 지닌 인간이나 다른 고등 생물에서도 동일한지는 확실치 않습니다. 다만 연구팀은 기본 시스템 자체는 비슷할 것으로 보고 있습니다. 이런 연구를 통해 우리가 어떻게 잠에 들고 깨게 되는지 구체적으로 밝혀질 수 있을지 밝힐 수 있을 것으로 기대합니다.
참고
https://medicalxpress.com/news/2025-05-brain.html#google_vignette
Lorenzo Rossi et al, The neuropeptide FLP-11 induces and self-inhibits sleep through the receptor DMSR-1 in Caenorhabditis elegans, Current Biology (2025). DOI: 10.1016/j.cub.2025.03.039
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