깊은 잠과 성장호르몬을 잇는 뇌 회로 — 쥐 실험에서 양방향 신호 확인

성장호르몬이 수면과 맞물려 분비된다는 점은 오래 알려져 있었지만, 뇌가 그 과정을 어떤 회로로 조절하는지는 분명하지 않았다. UC 버클리 연구팀은 학술지 Cell에 발표한 연구에서 수면 중 성장호르몬 분비를 조절하는 신경세포를 지목하고, 호르몬 수준과 각성 사이의 균형을 유지하는 되먹임 구조를 보고했다. 연구진 설명에 따르면 관계는 한 방향이 아니다. 수면이 성장호르몬 분비를 자극하고, 쌓인 성장호르몬은 뇌간의 청색반점(locus coeruleus) 신경세포를 자극해 깨어나는 쪽으로 이동하도록 작용한다.

확인 방법은 쥐 실험이다. 연구팀은 쥐의 뇌에 전극을 심고 빛으로 시상하부의 특정 신경세포를 자극하면서 신경 활동을 기록했다. 대상은 성장호르몬분비호르몬(GHRH)을 만드는 신경세포와 소마토스타틴을 만드는 두 종류의 신경세포다. GHRH는 분비를 촉진하고 소마토스타틴은 억제해 서로 반대로 작동한다. 렘수면에서는 두 신호의 활동이 함께 늘고, 비렘수면에서는 소마토스타틴 활동이 줄어 억제가 약해지는 동시에 GHRH 활동이 완만히 올라갔다. 서로 다른 활동 패턴이 같은 호르몬의 분비로 이어진다는 뜻이다. 쥐는 한 번에 길게 자지 않고 몇 분 단위로 자고 깨기를 반복하므로, 수면과 각성을 오가는 구간을 반복해 관찰할 수 있었다.

운동하는 사람에게 닿는 지점은 성장호르몬이 근육과 뼈의 유지, 저장된 지방의 사용 방식, 혈당 수준에 관여한다는 점이다. 공동저자는 "수면과 성장호르몬은 팽팽하게 균형 잡힌 체계"라고 말하며, 잠이 부족하면 분비가 줄고 성장호르몬이 과도하면 뇌를 각성 쪽으로 밀어낸다고 설명했다. 청색반점의 활동이 지나치게 높아지면 오히려 졸림을 유발한다는 같은 해의 선행 연구도 함께 언급됐다. 다만 이 실험은 쥐에서 이뤄졌다. 같은 기전이 사람에서 어떻게 작동하는지, 치료 표적으로 안전하게 다룰 수 있는지는 추가 연구가 남아 있다는 것이 연구진의 설명이다.

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