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수면 중 뇌파 조작, 기억 통합 및 망각에 영향 미쳐
등록일 : 2019-10-08 11:33 | 최종 승인 : 2019-10-08 11:33
이강훈
뇌파를 조작해 기억력을 통합하는 방법을 발견했다(사진=셔터스톡)

[메디컬리포트=이강훈 기자] 캘리포니아대학 연구팀이 수면 중인 사람의 특정 뇌파를 조작해 기억 통합 및 망각을 조절할 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 이 연구 결과는 기억력을 강화하거나 해롭거나 트라우마적인 성격을 가진 경험을 잊는 데 도움이 될 수 있을 것이라는 전망이다.

수면 델타파 vs 서파 진동

캘리포니아대학 신경학과 카루네쉬 강굴리 교수와 연구팀은 수면 중인 두뇌의 특정 활동을 약화시킬 수 있는 광유전학 기술을 사용했다. 

그리고 수면 중에 발생하는 서파의 두 가지 유형인 델타파와 서파 진동을 연구하기 위해 실험쥐를 대상으로 연구를 진행했다. 델타파는 정보를 잊어버리는 데 중요하게 작용하는 뇌파인 반면 서파 진동은 신경 체계의 핵심 기관 깊이 기억을 저장하는 기능을 한다.

이번 연구 결과에 따르면, 델타파는 수면 도중 편재하며 망각 능력을 강화하고 활동 패턴을 감소시킨다. 그러나 두뇌 파동을 조작해 기억력을 강화하는 방법이 있었다. 즉, 델타파를 몰아내고 기억에 좋은 영향을 미치는 다른 뇌파를 촉진하는 것이다.

 

서파 진동과 델파타 조절

강굴리 교수와 연구팀은 12마리의 실험쥐 두뇌에 기기를 이식했다. 그리고 실험쥐가 잠을 자는 도중 뇌파를 조작해 서파 진동과 델타파를 조절했다. 

이 같은 조작 목적은 수면 도중 우세하게 나타나는 뇌파가 존재하기 때문이다. 연구팀은 실험쥐 뇌파를 조작하기 전에 먼저 실험쥐를 대상으로 케이지 내의 급수기를 조작하는 법을 학습시켰다. 

실험쥐가 올바른 방향으로 손잡이를 돌리면 물을 마실 수 있는 것이다. 그리고 실험쥐는 물을 마시기 위해서 이 기술을 연습해야 했다.

실험쥐가 이 일을 습득하면 두뇌 패턴은 이 내용을 기록하기 때문에, 이후 연구팀은 뇌파가 어떻게 재활성화를 방해하는지 확인할 수 있었다. 

즉, 하루 중 사용되는 두뇌 세포가 수면 도중 재활성화될 수 있다는 의미다. 연구팀은 델타파가 두뇌 상태를 엉망으로 만들자 두뇌 재활성화 강도가 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 이 같은 변화는 각성한 이후 물을 마시는 행동에 영향을 미쳤다.

인간의 기억을 이해하려는 연구가 진행 중에 있다(사진=셔터스톡)

사람 두뇌의 뇌파 조작도 가능한가?

연구팀은 실험쥐를 대상으로 한 뇌파 조작이 사람과는 상당히 다르다고 답했다. 그러나 이번 연구가 사람 기억 및 학습에 대한 연구에 상당한 영향을 미칠 것이라고 덧붙였다.

강굴리 교수는 두뇌의 서파 진동을 표적으로 한 후각 같은 감각 정보 입력을 사용해 연구를 진행하고 있다고 말했다. 그리고 델타파를 표적으로 한 비침습적인 방법을 찾고 있다고 덧붙였다. 즉, 비침습적인 두뇌 자극으로 사람의 기억력을 개선하는 데 중점을 두고 있다는 것이다.

사람의 기억력과 기억 상실 

임신 20 주 후부터 기억력이 형성되고 태아는 자궁 속에서 외부의 자극을 기억하기 시작한다. 사람의 두뇌 저장 능력은 사실상 한계가 없다. 

45세 이상의 미국 성인 9명 중 한 명 꼴로 사고 또는 기억 감퇴를 경험하고 있다. 이러한 능력 감퇴는 치매 또는 알츠하이머병의 초기 증상 중 하나다.

그리고 65세 이상 연령대의 인구 중 40%는 노화 관련 기억 손상을 앓고 있으며, 그 중 1%는 매년 치매 상태로 진행된다.

기억력을 개선하는 가장 자연스러운 방법은 당분 섭취를 줄이고 생선 및 어유 보충제를 섭취하며 명상을 하고 음주를 줄이며 건강한 체중을 유지하고 충분한 수면을 하는 것이다. 그리고 기억력을 강화할 수 있는 두뇌 훈련도 효과적이다.

[메디컬리포트=이강훈 기자]
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