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▲ REM 수면 중 안구 운동이 꿈 속에서의 시선 변화를 반영한다는 연구 결과가 나왔다. (사진=DB)

 

[mdtoday=김영재 기자] 렘 수면 중 안구 운동이 꿈 속에서의 시선 변화를 반영한다는 연구 결과가 나왔다.

급속 안구 운동(REM) 수면 중 안구 움직임의 방향이 꿈의 내용에 의해 결정될 수 있다는 연구 결과가 학술지 ‘사이언스(Science)’에 실렸다.

인간을 포함한 동물들은 잠을 자는 동안 REM 수면과 비REM 수면을 번갈아 가며 경험하게 된다. 이 중 REM 수면은 전체 수면시간의 20~25%를 차지하며, 눈이 좌우로 빠르게 움직이는 것을 특징으로 한다.

REM 수면은 수면 중 뇌의 활동이 증가하는 것과 관련 있으며, 일반적으로 생생하게 느껴지는 꿈들은 대부분 REM 수면 중에 일어난다.

수면 관련 연구 분야에서 아직까지 해결되지 않은 주요 논제 중 하나는 REM 수면 중 안구의 움직임이 꿈의 내용과 관련성을 갖는지였다. 꿈이라는 가상세계에서 개인의 시선이 향하는 방향이 곧 렘 수면 중 안구의 움직임으로 이어질 수 있다는 것이다.

일반적으로 동물이 머리를 움직이면 그들의 눈은 시선 고정을 위해 빠르게 움직인다. 이러한 움직임은 뇌 속의 방향감각을 담당하는 세포의 활동으로 발생한다.

이러한 가설을 규명하기 위해, 미국 연구진은 생쥐 모델의 렘 수면 중 뇌 활동을 조사하는 연구를 진행했다. 연구는 ‘시상’이라고 불리는 뇌 영역에 존재하는 것으로 알려진, 방향감각을 담당하는 세포에 초점을 맞춰 진행됐다.

이러한 방향감각 세포의 활성화는 수평 방향에서의 머리 움직임과 관련 있으며, 마치 나침반과 같이 기능하여 동물로 하여금 자신이 어느 방향을 바라보고 있는지를 감지할 수 있도록 해 준다.

먼저, 연구진은 의식이 있는 쥐의 시상 부위에 전극을 이식한 뒤 머리 방향 세포의 활동을 기록했다.

환경을 탐험함에 따라 생쥐의 머리 움직임은 시시각각 변하는데, 이에 따라 양쪽 눈 역시 빠르게 움직인다. 연구진은 생쥐들의 머리에 장착된 카메라를 이용하여 그들의 머리와 눈 움직임을 기록했다.

예상과 같이 특정 방향으로의 머리 움직임은 시상 속 방향감각 세포의 특정 활동 패턴과 연관되어 있는 것으로 나타났다.

이를 통해, 연구진은 방향감각 세포의 활동을 평가함으로써 생쥐의 머리 움직임을 정확하게 예측해내기도 했다. 이렇게 예측된 머리의 움직임은 눈의 움직임과도 긴밀한 연관성을 나타냈다.

이어, 연구진은 방향감각 세포의 활동을 통해 예측된 머리의 움직임이 REM 수면 중의 눈 움직임과도 상관관계가 있는지 조사했다. REM 수면 중에는 실제 머리 움직임이 발생하지 않기 때문에, 뇌세포 활동을 통해 예측된 머리 움직임을 이용하여 연구를 진행한 것이다.

깨어 있을 때와 유사하게, 연구진은 안구 운동을 기반으로 방향감각 세포의 활동을 통해 추정된 머리 움직임의 방향을 예측할 수 있었다.

또한, REM 수면 중의 눈 움직임은 꿈 속 가상의 세계를 탐험하는 생쥐의 시선 변화를 반영하는 것으로 보였다.

기존의 연구들에 따르면, 새로운 환경을 접하는 것과 같이 의식이 있는 동안 경험한 것들은 수면 중에 재현될 수 있으며, 이러한 과정은 기억을 통합하는 데 도움을 준다.

일부는 REM 수면 중에 관찰된 뇌 활동이 신경계와 근육 간의 연결을 유지하고 강화하는 데 도움이 될 수 있다고 주장한다. 그들에 따르면, 안구의 움직임은 꿈의 내용을 반영한다기보다 뇌와 신체 사이의 동기화된 움직임을 강화하기 위한 활동일 수 있다.

명확한 규명을 위해서는 추가적인 연구가 필요하겠지만, 수면과 꿈에 관한 연구가 매우 유망한 분야라는 점은 분명하다.

 

 

메디컬투데이 김영재 ([email protected])

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