뇌 속 노폐물을 청소하는 법 l 박문호 박사

https://youtu.be/KLCqpVAnQCk

 

박문호 박사의 이 영상은 뇌의 건강과 수면의 중요성에 대해 심도 있게 설명합니다. 뇌 속의 노폐물을 청소하고, 치매를 예방하기 위해 꼭 필요한 수면의 질과 리듬을 강조합니다. 특히, 깊은 잠과 델타파가 뇌의 회복에 미치는 영향을 다양한 연구 결과와 함께 제공합니다. 이 영상을 통해 수면의 패턴을 이해하고, 건강한 뇌를 유지하기 위한 습관을 형성하는 데 도움이 될 것입니다.

1.  인간의 기원과 스파인의 역할

• 약 600만 년 전 인간의 조상이 천판지에서 갈라져 나왔으며, 20종의 인류가 존재했음을 나타낸다.

• 호모사펜스와 내한다르탈인의 진화 과정에서 스파인이 중요한 변화량으로 작용했다고 강조한다.

• 스파인은 인간의 감정과 경험(사랑, 미움 등)의 실체를 만들어내는 구조로 설명된다.

• 스파인의 연결 구조인 시네피스는 학습의 중요한 요소로 기능한다.

• 스파인의 비대칭적 구조는 정보 분포에 따라 위쪽은 정보가 적고, 아래쪽에는 단백질이 가득 차 있다고 설명한다.

 

2.  단백질 연구와 기억력 증강

• 제약회사들은 기억력을 증강하기 위한 연구로 단백질에 집중하고 있다.

• 연구의 핵심은 20나노미터 간격의 구조에서 정보가 전달되는 메커니즘에 관한 것이다.

• 연구자들은 이 구조 내 단백질의 패스웨어가 어떻게 생성되는지를 조사하며, 핵의 역할을 이해하려고 한다.

• 이번 연구는 DNA와 mRNA 생성 과정 또한 포함하여 단백질의 기능성을 탐구하는 것을 목표로 한다.

• 시각적으로 이해하기 쉽기 위해 달 그림을 활용하여 연구 내용을 설명하고 있다.

 

3.  수면 주기의 단계와 뇌 기능

• 수면 주기는 각성 상태에서 시작해, 약 10분 후 수면 1단계로 진입하며, 이 단계는 수면 초기의 얕은 수면이다.

• 이후 2단계로 넘어가는데, 이 단계는 약 15분 지속되고, 더욱 깊은 3단계와 4단계로 이어진다.

• 3단계는 약 25분, 4단계는 최대 45분 지속되어, 총 수면 주기는 약 90분이다.

• 깊은 수면 단계에서 뇌는 델타파라는 고요한 리듬을 통해 휴식을 취하며, 이때의 대사량이 감소한다.

• 이러한 리듬이 깨질 경우 불면증이 발생할 수 있으며, 이와 관련하여 치명적인 가족성 불면증에 대한 최근 연구 결과도 있다.

 

4.  불면증의 심각성과 뇌 건강의 연결

• 1985년도부터 보고된 치명적 가족성 불면증은 전 세계에서 30건 정도로 극히 희귀한 유전병이다.

• 이 질병에 걸린 환자는 50대에 발병하며, 초기에 잠이 안 오는 증상이 나타나지만, 시간이 지남에 따라 불안과 초조감이 극심해지고 결국 1년 내에 사망에 이를 수 있다.

• 마우스를 대상으로 한 실험에서도, 약 15일 동안 잠을 자지 않으면 사망하며, 이는 바이러스와 박테리아 감염에 의해 생기는 문제로 연결된다.

• 따라서 수면의 중요성을 간과해서는 안 되며, 특히 치매 예방을 위해서는 20년 전부터 수면에 대한 개념을 바꿔야 한다.

• 뇌의 유니크한 진동자 역할을 하는 시상 하부가 손상되면 회복 능력에 큰 영향을 미칠 수 있으므로, 깊은 수면의 질을 높이는 것이 중요하다.

 

5.  수면의 중요성과 뇌 건강

• 수면은 기억을 형성하는 데 중요한 역할을 하며, 잠을 설치면 다음날 공부한 내용을 잊을 수 있다.

• 마우스 실험을 통해 수면 동안 신경 세포의 활성화가 재연되는 모습이 관찰되었으며, 잠자는 동안이는 이러한 리허설 과정을 통해 기억을 강화하는 것으로 추정된다.

• 수면은 뇌 속의 노폐물을 제거하는 과정과 관련이 있으며, 깊은 수면 중에 공간이 생겨 노폐물이 세척되는 것으로 나타났다.

• 연구에 의하면 수면 중 서파수면이 뇌의 노폐물을 효과적으로 청소하는 데 기여하며, 이는 뇌 건강 유지에 매우 중요하다.

• 특히, 적절한 수면 온도(약 18도)가 수면의 질에 영향을 미친다는 사실이 확인되었다.

5.1. 수면과 기억의 밀접한 관계

• 따라서, 알츠하이머 치매에 걸리면 기억이 상실된다고 알려져 있다.

• 그리고 수면을 제대로 취하지 못하면 다음날 학습한 내용을 기억하지 못하는 경우가 많다.

• 이처럼 모든 기억 활동은 수면과 깊은 연관성을 가지고 있다.

5.2. 마우스 실험을 통한 기억 형성과 수면의 관계

• 마우스 실험에서 달리기 후의 신경 세포활동을 관찰한 결과, 기억 형성이 이루어지는 과정이 리플레이라는 형태로 나타난다.

• 잠자는 동안 이루어지는 리허설이 기억에 중요한 역할을 하며, 자전거를 타거나 운전 같은 기술이 숙달되는 것도 수면 중의 리허설과 연관이 있다고 추정된다.

• 연구에 따르면, 수면 원리에 따라 기억은 시간적으로 압축되어 반복적으로 회상되는 것으로 밝혀졌다.

• 수면의 질이 저하되면 감각 정보가 잘 전달되지 않아 기억 형성에 어려움이 발생할 수 있으며, 이로 인해 기억이 아예 형성되지 않는 경우가 생긴다.

• 수면 사이클과 시상의 진동이 정상적으로 이루어져야만 기억 형성이 제대로 이루어질 수 있다고 한다.

5.3. 수면방추와 기억 형성의 관계

• 수면방추는 약 12Hz의 뇌파로, 건강하고 집중력이 좋을 때 많이 발생하며, 노화 시 감소하는 경향이 있다.

• 슬리퍼스핀들과 수면방추는 기억을 형성하는 데 중요한 역할을 하며, 기억이 생성되면 이 뇌파를 타고 이동한다.

• 샤프웨이브 리플은 약 150Hz의 빠른 속도로 수면방추를 타고 이동하여, DNA 피질에 저장된다.

• 꿈을 꾸는 과정 중에 오랫동안 저장된 기억이 연결되고, 이는 창의성과 밀접한 관련이 있다.

• 예술가들이 꿈을 많이 꾸는 통계적 경향이 있으며, 수면과 꿈의 질이 중요하다는 점이 강조된다.

5.4. 기억 형성과 뇌 건강을 위한 글루코스의 중요성

• 글루코스는 뇌의 유일한 영양소로, 뇌는 오직 이 물질만을 소비한다. 따라서 설탕과 커피를 찾는 이유는 이와 관련이 있다.

• 뇌의 활동 중 발생하는 노폐물은 수면 중에 제거되며, 이때 빈 공간이 발생하여 액체가 흐르는 것을 돕는다.

• 성상세포는 뇌에 글루코스를 공급하는 중요한 역할을 하며, 이 세포들은 신경 세포보다 10배 많다.

• 최근 연구에 따르면, 수면이 뇌의 노폐물 제거와 관련된 핵심 요소로 여겨지며, 예방 가능성에 대한 연구가 진행 중이다.

• 베타밀로이드와 같은 노폐물은 뇌의 건강과 기능에 악영향을 미칠 수 있으며, 이로 인해 숙면이 필요하다.

5.5. 뇌의 노폐물 제거와 수면의 중요성

• 잠을 자는 동안 뇌에서 노폐물이 제거되며, 이 과정은 마치 물로 청소하는 것과 같다.

• 낮 동안 발생한 노폐물은 서파수면 단계에서 정리되며, 이때 뇌파의 주파수가 낮아진다.

• 깊은 잠을 잘 자면 다음 날 아침에 개운함을 느끼지만, 수면이 부족할 경우 표정 인식 등 인지능력에 영향을 줄 수 있다.

• 특히, 꿈꾸는 잠(냄수면) 동안 체온을 조절하지 못하게 되며, 이는 수면의 질에 영향을 미친다.

5.6. ️ 수면 환경의 온도와 뇌 건강

• 수면의 질을 높이기 위해서는 잠잘 때 약간 추운 환경이 유리하다고 알려져 있다.

• 매우 더운 경우에는 수면을 방해받아 깊은 잠에 들어가기 어렵다는 연구 결과가 있다.

• 최근 연구에서는 수면을 최적화하는 온도가 약 18도로 제안되고 있다.

• 따라서, 더위로 인한 수면 문제는 열대야에서 더욱 심각하게 나타날 수 있다.

• 이러한 조건이 수면 중 뇌의 기능과 건강한 기억 형성에 중요한 역할을 한다고 추정된다.

 

6.  수면의 질과 뇌 건강

• 잠자는 동안 체온 조절과 혈관 확장이 이루어져, 높은 온도에서의 수면은 오히려 방해가 되므로 최적의 온도인 18도가 필요하다.

• 브레인의 청소 과정은 잠자는 동안 뇌척수액이 흐르며 노폐물을 제거하고, 이 과정이 깊은 잠 중에 이루어진다는 연구가 있다.

• 꿈과 기억의 관계를 이해하면, 수면 중에 저장된 기억은 꿈을 통해 재호출되며 이는 창의성 발달과 직결된다.

• 평균적으로 하루 8시간의 수면이 건강에 필요하다는 최근 연구 결과가 있으며, 수면 부족은 치매와 같은 위험에 연결될 수 있다.

• 꿈을 분석하는 습관을 들이면, 자신의 기억과 감정을 이해하는 데 도움이 되며, 이는 브레인기능을 향상시킬 수 있다.