한빛사 인터뷰
- 등록2023-09-29
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1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
Rapid eye movement (REM) 수면은 빠른 안구운동, 전신 근육의 이완 등이 나타나는 수면의 한 단계로 각성 상태와 비슷한 수준의 대뇌 피질 (cortex) 활성도를 특징으로 합니다. 이러한 대뇌 피질의 활성화는 REM 수면 동안 이루어지는 기억의 저장, 학습 내용의 재강화에 관여하며, 정동장애나 외상후 스트레스장애 등 대뇌 피질의 기능이 저하된 정신장애는 많은 경우 REM 수면의 이상을 동반합니다.
REM 수면 단계로의 이행과 조절은 주로 중뇌 (midbrain)와 교뇌 (pons)에 위치하는 신경 회로에서 이루어진다고 알려져 있으며, 대뇌 피질이 여기에서 어떤 역할을 하고 있는지는 거의 주목을 받지 못했습니다. 본 논문은 내측전전두엽 (medial prefrontal cortex)이 가쪽 시상하부 (lateral hypothalamus)로의 연결을 통해 REM 수면 단계로의 이행을 유도하고 REM 수면 단계의 시간을 증가시킬 수 있다는 점을 밝혔으며, 안구 운동이나 θ파 등 REM 수면 동안 일어나는 위상성 (phasic) 활동 빈도를 조절한다는 점을 발견하였습니다. 이는 다양한 인지기능과 REM 수면을 연결하는 신경학적 기전에서 내측전전두엽의 중요성을 시사하며, 나아가 수면 단계 조절이라는 대뇌 피질의 새로운 기능적 측면을 조망합니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 미국 Philadelphia에 있는 University of Pennsylvania의 Perelman School of Medicine에 위치한 Franz Weber 교수님의 연구실에서 박사후 연구원으로 재직중입니다. 생체리듬과 수면 관련 연구를 수행하는 Chronobiology and Sleep Institute가 있어 다양한 동물모델을 이용한 광범위한 연구와 토론이 이루어지고 있으며, 그 중에서도 우리 연구실은 in vivo recording과 calcium imaging, 광유전학 (optogenetics) 등의 최신 실험 기법을 이용하여 주로 REM 수면을 조절하는 신경회로와 관련 기능에 대해 집중적으로 연구하고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
대부분의 신경과학 연구가 그렇듯 행동실험과 관련 신경 회로를 연구하는 과정은 많은 시행착오를 거치기에 상당한 끈기가 요구됩니다만, 그만큼 차곡차곡 쌓인 결과에서 새로운 발견이 드러날 때의 기쁨도 크다고 생각합니다. 이러한 결과를 바탕으로 인간 행동에 대한 이해의 폭을 넓히는데 조금이나마 기여할 수 있기를 바랍니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
연구 과정에서 학술적으로나 심정적으로나 종종 벽에 부딪치는 느낌이 들 때가 있습니다. 이런 장애물을 넘게 해 주는 아이디어들은 늘 누군가와 토론하며 다양한 관점에서 문제를 바라보는 과정에서 나왔습니다. 지도교수님과 실험실 동료를 포함한 다양한 연구자들과 소통하는 과정을 즐기시고 지식과 관심 분야를 넓힐 수 있는 기회를 많이 마련하시길 바랍니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
후속 연구로 내측 전전두엽과 연결된 가쪽 시상하부 신경세포들의 종류와 기능에 대해 탐구할 예정입니다. 또한 REM 수면동안 나타나는 내측 전전두엽의 활성화가 다양한 인지기능 및 행동에 있어 담당하는 역할에 대해서도 연구할 계획입니다. 우울증과 같은 정동장애 환자들의 경우 REM 수면의 변화가 보고되는데, 내측 전전두엽의 기능 이상이 이러한 수면 변화에 관여하는 기전을 알아보고자 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
먼저 연구 과정동안 끊임없는 학술적 지원과 신뢰를 보내주신 현 연구책임자 Franz Weber 교수님과 학위 과정동안 탄탄한 지도로 연구자의 길로 이끌어주신 KAIST 김대수 교수님께 감사드립니다. 학술적으로나 심리적으로나 많은 도움을 준 실험실 동료와 선후배들에게도 감사를 표합니다. 그리고 언제나 든든한 버팀목이 되어준 우리 가족에게 사랑한다는 말을 전합니다.
#REM 수면
# 내측 전전두엽 (mPFC)
# 가쪽 시상하부 (lateral hypothalamus)
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