깊은 수면 중에 활성화되는 뇌에서 최근에 발견된 시스템은 뇌 장애를 치료하는 새로운 방법을 제공할 수 있으며 모든 사람의 인지, 기억 및 정신 건강을 개선할 수도 있다.

2012년 Science Translational Medicine에 처음 기술된 글림프계는 림프계와 유사하게 작동한다.

신체의 림프관은 과도한 간질액, 용해성 단백질 및 대사성 폐기물을 빨아들이는 복잡한 네트워크를 형성한다. 그러나 우리의 가장 민감한 조직인 중추신경계(CNS)에는 림프 조직이 없다.

계속해서 제대로 작동하기 위해 뇌가 어떻게 헹구어지고 있을까?

"림프 순환이 없기 때문에 뇌는 대체 메커니즘을 통해 세포외 단백질을 제거해야 한다."라고 저자는 연구에서 썼다.

글림프(Glymphatic) 시스템의 발견

로체스터 대학의 신경학 교수인 Maiken Nedergaard의 연구실 연구원들은 그 메커니즘을 발견했다.

실험실에서 설명했듯이 살아있는 쥐의 뇌에 형광 추적자를 주입하고 실시간으로 추적함으로써 뇌의 혈관 하부 구조에 "피기백(piggyback)"하여 뇌액의 쓰레기를 씻어내는 일련의 채널을 발견했다.

나이가 들어감에 따라 이 과정이 흔들리기 시작하여 인지 및 기억력 감퇴뿐만 아니라 알츠하이머병, 파킨슨병, 헌팅턴병, ALS, 다발성 경화증과 같은 다양한 신경계 질환과 외상성 뇌 손상 및 뇌졸중으로부터의 회복을 방해할 수 있다.

그리고 그 이상과도 관련이 있을 수 있다.

"두통과 관련이 있다는 증거가 있다."라고 Nedergaard의 연구실에서 박사후 연구원이었던 워싱턴 대학의 신경과 교수인 Jeffrey Iliff는 Washington Post에 말했다. "기분 장애 및 우울증이나 양극성 장애와 같은 기타 신경 정신 질환과 관련이 있을 수 있다는 증거가 있다."

글림프(Glymphatic) 시스템은 깊은 수면 중에 최대로 작동하며 수면 상태도 나이가 들면서 감소한다.

이제 연구원들은 이러한 감소를 되돌리기 위해 노력하고 있다. AugNOD라는 웨어러블 장치가 전달하는 전기 자극을 사용하여 뇌를 깊은 수면 상태로 전환하여 글림프 시스템이 보다 효과적으로 작동하도록 돕는다.

Don Tucker는 "많은 사람들이 30세가 지나면 깊은 잠이 지옥에 떨어지게 된다"고 말했다.

"우리는 그것이 노인들의 기억력 감퇴의 많은 부분을 설명할 수 있다고 생각하며, 그것은 30세에 시작된다. 늙고 쇠약해질 필요가 있는 것과는 다르다."

Tucker는 오레곤 대학의 명예 교수이자 Brain Electrophysiology Lab의 설립자이다. 그는 사람들의 수면 모니터링을 넘어 실제로 수면을 개선하는 것을 목표로 하고 있다.

Tucker는 EEG 측정과 경두개 자극을 결합하여 뇌 외부에서 뇌로 작은 전기 펄스를 전달하여 깊은 수면으로 유도하여 글림프 시스템 성능을 개선하는 장치인 AugNod 뒤에 있다.

수면 의학 저널의 소규모 동료 검토 연구에서 Tucker와 동료들은 전기 펄스가 깊은 수면을 13% 더 오래 지속시킬 수 있음을 보여주었다.

개선된 글림프 시스템 성능이 노폐물을 씻어내고 인지 기능과 기억을 개선할 뿐만 아니라 잠재적으로 신경 장애를 치료하는 데 도움이 될 수 있기를 바란다.

뇌 건강의 미래

국방부는 워싱턴 대학, 노스 캐롤라이나 대학, 몬태나 주립 대학 및 뇌 전기 생리학 연구소에서 운영할 장치의 첫 인체 실험에 자금을 지원하는 AugNOD에 주목했다.

UNC 신경외과 조교수인 Dawn Kernagis는 성명에서 "이것이 효과가 있다면 군인과 잠재적으로 수면 장애 진단을 받은 모든 사람에게 중대한 영향을 미칠 것"이라고 말했다.

미 육군 의료 연구 개발 사령부(US Army Medical Research and Development Command)의 크리스토퍼 스틸(Christopher Steele)은 포스트에 병사들이 예리한 상태를 유지하도록 돕는 것 외에도 미 육군은 외상성 뇌 손상(TBI)을 치료하는 데 도움이 되는 글림프 시스템의 잠재력에 관심이 있다고 말했다.

그러나 이러한 이점이 있는지 확인하려면 아마도 MRI 기술을 사용하여 글림프 시스템을 관찰하는 더 좋고 덜 침습적인 방법이 개발되어야 할 것이라고 연구원들은 초기 연구에서 썼다.