짧게 자도 피곤하지 않아? 사소한 초능력의 비밀은 유전자! : 과학향기 Story : KISTI의 과학향기

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짧게 자도 피곤하지 않아? 사소한 초능력의 비밀은 유전자!

2019년 10월 09일

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대중교통 속 사람들 행선지 알기,

주차장 빈자리 찾아내기,

처음 간 식당에서 가장 맛난 메뉴 고르기…

사소하지만 유용한

생활 속 초능력이 있으면 어떨까

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상상만으로도 흥미롭고,

기분이 좋아지는 일이다.

그런데 실제로

사소하지만 유용한 초능력을 가진

사람이 있다고 한다.

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바로 숏 슬리퍼(short sleeper).

짧게 잠을 자고도 피로가 회복되는 사람이다.

2009년 캘리포니아대학교 샌프란시스코캠퍼스(UCSF)

연구진이 ‘DEC2’라는 유전자의 변이를 발견하면서

본격적으로 조명됐다.

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당시 연구에 따르면

DEC2 유전자에 특정 변이가 있는 사람은

수면 시간이 남들보다 20% 이상 적었다고 한다.

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문제는 모든 숏 슬리퍼가

DEC2 유전자 변이를 갖고 있던 것은 아니라는 점.

때문에 과학자들은 숏 슬리퍼가 되는

다른 조건을 찾기 위한 연구에 나섰다.

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그리고 최근 UCSF 연구진이 다시

숏 슬리퍼 관련 새로운 원인을 밝혀내는 데 성공했다.

ADRB1라는 이름의 유전자다.

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사이언스데일리, 뉴사이언티스트 등

과학 전문 외신에 따르면,

이러한 발견은 우연이 아니다.

연구진은 3대(代) 연속으로 숏 슬리퍼를 배출한

한 가족의 유전자를 정밀하게 분석해 보았다.

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그 결과 ADRB1 유전자에

변이가 생긴 것이 확인됐다.

연구진은 정확한 인과관계를 살펴보기 위해

생쥐를 대상으로 연구를 진행했다.

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그러자 ADRB1 유전자 변이를 지닌 생쥐들에게서

특이한 점이 발견됐다.

그렇지 않은 생쥐에 비해

수면시간이 평균 55분이나 짧게 나타났던 것이다.

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특히 뇌간의 배(背)측 뇌교(dorsal pons) 부분에서

ADRB1 유전자 발현도가 유난히 높게 나타났다.

뇌간(brain stem)은 호흡, 심장 박동 등

생명 유지 활동에서 아주 중요한 역할을 하고 있는데,

그중 하나가 수면과 각성 상태를 조절하는 것이다.

(설명: 뇌교의 위치)

출처: Wikimedia

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연구진은 좀 더 확실한 기작을 알기 위해

ADRB1 변이 유전자가 있는 뇌교 부분의 뉴런을

빛으로 활성화시켰다.

그러자 뉴런이 활성화되면서

비렘(non-REM) 수면 단계에 있던 생쥐를 깨워버렸다.

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그런데 일반적인 비렘(non-REM) 수면 단계에서는

각성을 촉진하는 뉴런이 활성화되지 않는다.

연구진은 이에 대해

“변이된 ADRB1 유전자의 영향을 받아

[각성 촉진 뉴런]들이 더 쉽게 활성화 됐기 때문“이라고 해석했다.

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추가로, ADRB1 변이 유전자를 지닌 생쥐는

[각성 촉진 뉴런]이 [수면 촉진 뉴런]보다

더 많은 것으로 나타났다.

이러한 작용들을 통해 ADRB1 변이 유전자는

짧은 수면을 촉진한다는 것이다.

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재미있는 사실은

일종의 돌연변이인 숏 슬리퍼가

건강에 문제가 없음은 물론,

더 질 좋은 수면을 취한다는 사실이다.

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때문에 과학자들은

ADRB1 변이 유전자를 분석해

수면에 대한 비밀을 밝히고자 한다.

하루 24시간이 부족한 현대인에게

가장 유용한 초능력이 실제 구현될지도 모르는 일이다.

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