인간의 수면장애 연구 최적 모델은 물고기?

제브라피쉬는 인간과 수면패턴이 비슷한 것으로 밝혀졌습니다. [사진=유튜브 화면캡처]

[아시아경제 김종화 기자]물고기는 사람과 달리 눈을 뜨고 잡니다. 물고기는 물속에 살기 때문에 눈이 건조해질 이유가 없고, 눈꺼풀도 없기 때문에 눈을 감지 않습니다. 그런데 이렇게 눈을 뜨고 자는 물고기와 사람의 수면 패턴이 비슷하다는 연구결과가 나왔습니다.

미국 스탠퍼드대 연구팀이 최근 국제학술지 네이처에 발표한 연구결과에 따르면, 수면 중인 제브라피쉬의 신경 신호가 인간을 비롯한 육상 척추동물과 비슷한 것으로 나타났습니다.

연구팀은 제브라피쉬를 움직일 수 없는 용액 속에 넣고 잠든 동안의 뇌 활동과 심장 박동수, 안구와 근육 움직임 등을 특수 제작한 현미경으로 연구·관찰했습니다.

연구결과, 제브라피쉬가 수면 중일 때 나타나는 파동은 포유류와 파충류, 조류가 수면 중일 때 나타나는 파동과 비슷하고, 격렬한 안구운동이 발생한 뒤 잠이 든다는 점도 확인했습니다. 이는 인간이 깊은 수면에 빠졌을 때 나타나는 '서파수면'과 몸은 자고 있어도 뇌는 깨어 있는 '렘수면'과 비슷한 상태입니다.

또 물고기도 포유류의 렘수면과 호르몬 신호 전달을 통해 수면을 조절했고, 물고기도 육상동물처럼 잠잘 때 근육이 이완되며, 심장과 호흡의 리듬이 느려지고 접근해도 반응하지 않는다는 점도 밝혀졌습니다. 다만, 렘수면 중 빠른 안구 운동이 나타나지 않는다는 점은 인간과 달랐습니다.

연구팀은 이번 연구를 통해 제브라피쉬가 인간의 수면을 연구하는데 아주 적합하다는 사실을 확인했습니다. 그동안 연구를 위해 많이 사용하던 생쥐 모델의 경우 야행성인데다 수면과는 관련성이 덜해 인간의 수면장애를 연구하기에는 적합하지 않았기 때문입니다.

특히 제브라피시는 인간과 유전자가 80% 일치하고, 투명해 관찰하기 쉬우며, 번식 시키거나 돌보는 비용도 낮습니다. 연구팀은 "사람과 물고기의 수면 패턴이 유사하다는 연구결과는 야행성인 마우스 대신 물고기를 통해 인간의 수면장애를 보다 효과적으로 연구할 수 있을 것"이라고 밝혔습니다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr