천식약 노인의 먼 추억을 일깨우다.
수면이 부족할 때 몽롱한 느낌은 수면부족이 되면 더욱 두드러지게 나타나기 시작하여 시험 전날 밤 공부의 효율성을 현저히 떨어뜨리는 원인이 됩니다.
그러나 네덜란드 흐로닝겐 대학의 새로운 연구에 따르면 일반적인 천식 치료제인 로플루미라스트가 해마 뉴런을 자극하고 수면 부족으로 잃어버린 기억을 되살리는 효과가 있다고 합니다.
현재 마우스 실험 단계에 있지만 인간에게 적용할 수 있다면 시험 연구에 도움이 될 뿐만 아니라 노화로 희미해진 기억을 명확하게 추적하고 경험할 수 있는 가능성이 있다고 연구진은 말하고 있습니다.
미래에는 '기억의 추억' 같은 사업이 가능할까요?
자세한 연구 내용은 2022년 12월 27일 Current Biology에 게재되었습니다.
뇌세포 자극으로 잃어버린 기억 되살리기
밤새도록 공부하는 것이 좋지 않다는 것은 오래 전부터 알려진 사실입니다.
밤새도록 공부하면 다음 날 시험에서 잘보는데 도움이 될 수 있지만, 시험 기간이 끝나면 암기한 내용을 놀라운 속도로 잊어버리게 됩니다.
수면 부족과 기억력의 관계는 뇌과학 분야의 주요 연구 주제가 되었으며, 수면 부족은 뇌의 단백질 수준이나 뇌 세포 구조에 변화를 일으켜 건망증과 같은 상태를 유발한다는 사실이 밝혀졌습니다.
이전 연구에서도 학습 후 수면이 기억 고정에 매우 중요한 역할을 한다는 사실이 밝혀졌습니다.
그러나 이전 연구에서는 수면 부족이 완전한 기억 상실을 유발하는지 아니면 단순히 기억력 접근을 어렵게 만드는 것인지 잘 알려지지 않았습니다.
그래서 이번에 플로닝겐 대학의 연구원들은 수면 부족이 학습 후 기억에 미치는 영향을 조사하기 위해 쥐를 사용하기로 했습니다.
이 실험에서 먼저 광유전학이라는 기술을 사용하여 해마에 빛을 비추어 인위적으로 활성화할 수 있는 유전 공학 쥐를 준비합니다.
그런 다음 쥐를 다양한 물건과 함께 번식 우리에 넣고 우리 안의 환경에 대해 학습했습니다.
쥐가 새장 안에 물건을 놓는 법을 배우면 연구자들은 쥐를 두 그룹으로 나누고 한 그룹은 수면 부족에 노출시킵니다.
며칠 후 연구원들은 상황을 관찰하기 위해 두 그룹의 쥐를 물체가 늘어선 우리로 다시 옮겼습니다.
그러나 이번에는 또 다른 새 개체가 새장에 추가되었습니다.
쥐는 호기심 많은 동물이며 친숙한 환경에 놓인 낯선 물체에 접근하고 능동적으로 관찰하는 경향이 있습니다.
그래서 새장 안의 환경을 제대로 기억한 쥐는 새로 추가된 물체에 반응하고 집중적으로 관찰합니다.
그런 다음, 이 실험에서 숙면을 취한 쥐는 새로운 물체에 반응했지만 수면 부족 쥐 그룹은 추가 물체에 반응하지 않았습니다.
이러한 결과는 수면 부족 쥐에서 며칠 전 우리 환경에 대한 기억이 손실되었음을 나타냅니다.
그렇다면 이때 잠이 부족한 쥐는 며칠 전에 학습한 우리 안의 환경에 대한 기억을 잃어버리는 것일까, 아니면 단순히 기억에 잘 접근하지 못하는 것일까요?
광유전학 기술의 실험적 예. 실험에 사용된 마우스는 빛을 감지하여 뇌 세포를 활성화하도록 유전자 조작되었습니다. 또한 뇌에 삽입된 광섬유를 통해 원하는 뇌 영역을 활성화할 수 있습니다.
여기서 연구원들은 빛을 사용하여 수면이 부족한 쥐의 해마를 활성화합니다.
(※실험에 사용된 쥐는 빛을 받은 뇌세포가 활성화되도록 유전자 조작을 한 것이다.)
놀랍게도, 잠이 부족한 쥐는 추가 물체를 인식하고 잘 자는 쥐와 마찬가지로 관찰에 집중했습니다.
이러한 결과는 수면 부족 기억상실증이 진정한 기억 상실이 아니라 단순히 기억에 접근하는데 어려움이 있음을 보여줍니다.
좋은 소식은 광유전학이 희미해진 기억을 되살릴 수 있다는 것입니다.
그러나 이 방법(광유전학적 방법)은 유전자 조작 외에 뇌에 광섬유를 삽입해야 하기 때문에 우리 인간이 쉽게 사용할 수 있는 기술은 아니다.
그래서 연구자들은 같은 효과를 더 쉽게 사용하기 위해 '약물'로 대체할 수 있는지 테스트하기로 했습니다.
천식약 '로플루미라스트' 기억력 회복 효과 있다
연구자들이 살펴본 것은 천식이나 로플루미라스트라고 하는 만성 폐쇄성 폐질환 치료제였습니다.
지금까지의 연구에서는 잠이 부족한 뇌에서는 뇌세포의 신호 분자(cAMP 등)가 분해되는 것으로 알려져 왔습니다.
그리고 우리는 로플루미라스트가 신호 분자의 양을 회복시키는 효과가 있다는 것을 알고 있습니다.
이에 연구진은 학습 후 수면부족에 시달리는 쥐를 대상으로 2차 실험 직전 복강에 로플루미라스트를 주입하기로 했습니다.
놀랍게도 빛을 이용해 뇌세포가 활성화됐을 때처럼 생쥐의 기억이 회복돼 새로운 물체를 추가로 인식할 수 있게 됐습니다.
이러한 결과는 약물을 사용하면 접근하기 어려워진 '잊혀진' 기억을 회복할 수 있음을 나타냅니다.
연구자들은 약물로 특정 기억을 반복적으로 복원하는 것이 시험 공부에도 도움이 될 것이라고 말합니다.
또한 이번에 발견한 작용은 입시 공부에 도움이 될 뿐만 아니라 노화로 인해 과거의 일을 기억하지 못하는 사람들에게도 효과적일 수 있습니다.
연구진은 "로플루미라스트를 사용하면 노화나 알츠하이머병으로 인한 건망증이 회복될 수 있다"며, 추가 적용이 진행되면 "특정 기억이 재활성화돼 언제든 생생한 기억을 경험할 수 있다"고 말합니다.
접근하기 어려워진 기억을 불러오는 이러한 작용은 학습 복습과 유사한 효과를 일으켜 정보가 뇌에 더 확고하게 자리잡을 수 있게 해준다고 합니다.
어쩌면 미래의 세계에는 삶의 행복한 순간을 반복적으로 경험하는 '기억하는 사람'이나 복습과 같은 효과를 발휘하는 '학습보조기'가 개발될지도 모릅니다.
(※주의: 본 연구에서는 천식약물을 사용하고 있으나, 임의로 천식약물을 체내에 주입하는 행위는 매우 위험하므로 자제합시다.)
아래는 약학정보원의 로플루미라스트의 정보와 주의사항들입니다.
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