전신 마취는 수면과 동일한 뇌 회로를 활성화시키는 것으로 밝혀졌다.

1846년 마취제가 등장한 이후 이 물질이 어떻게 의식 상실을 일으키게 만드는지 명확하지 않았다. 전신 마취에 대한 표준 이론은 사람이 움직이거나 통증을 느낄 수 없는 지점까지 두뇌 활동을 억제한다는 것이다.

수면 중에 활동하는 뇌 회로는 깨어있는 동안 습득한 정보를 통합하는데 도움이 될뿐 아니라 잠자는 동안 새로운 정보를 배우는데 한 몫하기도 한다.

미국 듀크대 연구진은 다양한 약물을 사용해 마우스를 전신 마취시킨 다음, 분자 마커로 약물에 꼬리표를 달아 마우스의 두뇌에서 목적지를 추적했다.

이 약물의 가장 일반적인 목적지는 시신경교차상핵 핵으로 밝혀졌다. 이 핵의 영역에 있는 신경내분비세포는 혈압 조절 등 많은 기능을 하는 ‘바소프레신​​(vasopressin)’을 포함한 다양한 호르몬을 분비한다.

연구진은 화학ㆍ광학기술을 사용해 마우스에서 이 특정 그룹의 세포를 켜고 끄는 방법을 찾았다. 세포를 켜면 마우스의 움직임이 사라지고 무의식 중에 일반적으로 발생하는 깊고 느린 수면 단계로 이행됐다. 세포를 끄면 마우스는 잠이 들지 못했다.

또 신경내분비세포를 미리 활성화하면 마취가 오래 지속되고 세포를 침묵시키면 세포가 짧아지는 것으로 나타났다. 신경내분비세포는 호르몬을 생산하고 방출함으로써 신경계로부터 신호를 받는 세포다.

연구진은 “호르몬이나 작은 펩타이드를 표적으로 삼아 이 신경회로를 조작할 수 있는 방법을 찾으면 부작용없는 더 좋은 수면 마취제를 개발할 수 있다”고 말했다.

이 연구 논문은 ‘뉴런’ 최신호에 게재됐다.

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