수면 부족→뇌세포 해마 고장→단기기억 상실→치매

[백암 문진남]

수면 부족→뇌세포 해마 고장→단기기억 상실→치매

알츠하이머 유발자


평소 밝던 H 여사장 얼굴이 어둡다. 눈 아래 다크서클로 칙칙하기까지 하다. 잠을 설쳤단다.
스마트폰 두뇌테스트 결과가 ‘치매 위험’ 점수였다. 치매를 앓고 있는 모친 생각에 유전일지 걱정이란다.


국내 성인이 가장 두려워하는 병은 무얼까. 암? 아니다. 조기진단 암은 완치율이 90%를 넘는다.
국내 40대 성인이 가장 두려워하는 건 치매다.
치매는 주로 60대부터 나타난다. 하지만 40대에 이미 시작되고 있었다. 모르고 있을 뿐이다.
어제 간 식당 이름이 기억나지 않고 같은 이야기를 반복한다.
이런 전형적인 치매증상이 나타나면 되돌리기에는 이미 늦었다.


치매는 기억만 가물가물해지는 병이 아니다. 미국인 사망원인 6위다.
진단 후 8~10년 사이 사망하는 무서운 병이다. 치매는 치료제가 없다.
현재 400건의 치매치료제가 임상 중이지만 미 식품의약청(FDA)이 승인한 건 5개뿐,
그나마 치료가 아닌 초기 증상 완화제다. 유일한 예방책은 조기진단에 의한 사전대비다.


인공위성을 화성에 착륙시킨 첨단과학이 치매를 치료할 수 있을까.
최근의 연구는 희망이 보인다. 조기진단 실마리를 찾았다.
무엇보다 사라진 기억을 되살릴 수 있다. 핵심은 숙면(熟眠)이다.


치매환자 뇌의 생체시계 뒤죽박죽


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뇌세포(청색, 자색) 사이사이 노폐물(황색·아밀로이드, 타우)이 청소되지 못하고 만성염증을 일으켜 뇌세포를 죽인다.


하룻밤 설치고 나면 다크서클이 생긴다.
눈 아래 얇은 피부 속 정맥혈관들이 일시적으로 확장되면서 눈 밑이 검게 보인다.
왜 혈관이 확장될까. 면역의 한 종류인 염증반응 때문이다.


다크서클은 일시적이다. 금방 사라진다. 진짜 문제는 뇌다.
수면부족이 염증반응을 일으키고 이게 치매물질을 만든다.
2019년 저명학술지 ‘사이언스’에 의하면 잠을 제대로 못 자면 치매물질이 급속도로 생겨 퍼진다.
연구진이 잠 못 잔 쥐 뇌세포를 조사해 보니 정상수면 쥐보다 치매물질(타우) 농도가 2배 높아져 있었다.
특히 단기기억 부위인 해마가 수면부족에 직격탄을 맞았다.
해마에서 시작된 치매물질은 쓰나미처럼 전체 뇌로 퍼져나갔다.


타우, 아밀로이드는 치매 주범이다.
둘 다 정상 뇌세포에서 생산되지만 여러 이유로 변형·축적된다.
이놈들이 뇌세포(뉴런) 사이의 신호전달을 막고 결국 뇌세포를 죽인다.
이게 알츠하이머 치매다. 치매의 60%에 해당한다.


나머지 25%는 뇌 모세혈관이 막히는 혈관성치매다.
알츠하이머 치매 원인은 1% 유전, 99% 환경(생활습관)이다.
이번 ‘사이언스’ 논문은 생활습관 중 잠 부족이 치매 주범임을 밝혔다.
즉 수면부족이 뇌세포에 염증을 일으키고 이로 인해 뇌 단백질(아밀로이드·타우)이 엉겨서 치매를 유발한다는
이야기다. 쥐 연구다. 사람도 같을까.

                                                         
뇌 속 치매 덩어리(검은 점·아밀로이드 단백질)


치매로 사망한 환자 뇌를 직접 꺼내 조사해 보니 생체시계가 뒤죽박죽이다.
결국 수면부족이 해마 내부 생체시계를 망가뜨려 잠 못 자는 악순환이 거듭된다.
해마가 망가지면 단기기억도 안 된다. 기억하려면 잠이 필수인 이유다.
사건 전날과 다음날 숙면을 해야 해마 단기기억회로가 튼튼해진다.
수면부족과 치매가 연결되어 있다는 증거는 유전자에서도 확인된다.
즉 대표적인 치매유전자(Apoe4) 보유자 1264명을 조사해 보니 40% 이상 수면부족 증상을 보였다.
수면이 치매와 직결되어 있다면 이를 이용한 조기진단은 가능할까.


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치매 환자. 정상(왼쪽) 에 비해 뇌세포가 죽어 위축됐다.
종합사고담당 대뇌피질①, 단기기억 해마②)가 졸아들었고 뇌 사이 공간③이 넓어졌다.


올해, 미 워싱턴의대 연구진은
정상적으로 보이는 사람도 혈액 속에 치매물질이 쌓여 있음을 수면뇌파검사로 정확하게 예측했다.
연구진은 치매증상이 전혀 없는 60세 이상 노인 119명 수면패턴을 조사했다.
깊은 잠(논렘수면)을 못 자는 사람들에게선 증세가 없다뿐이지 이미 치매물질이 쌓이기 시작했다.
이제 간단히 헤드셋을 쓰고 수면뇌파 검사하면 치매 조기진단을 할 수 있다.


그럼 치매는 날아간 화살인가. 돌이킬 수 없는 걸까. 최첨단과학은 되살릴 수 있다고 이야기한다.


예방법은 운동·건강식·깊은 수면


2019년 미 버펄로대학 연구진은 주사 한 방으로 치매 쥐의 기억을 다시 살려냈다.
연구진은 치매 99%가 평상시 생활습관에서 발생한다는 것에 힌트를 얻었다.
평상시 생활습관은 구체적으로 DNA에 흔적을 남긴다. 즉 DNA에 꼬리표(메틸, 에틸기)가 붙는다.
꼬리표가 붙는 방식에 따라 DNA 작동 여부가 결정된다.
치매 원인 중 하나는
뇌세포 신호물질(글루타메이트 수용체)을 만드는 DNA에 꼬리표가 잘못 붙어 신호전달이 안 되는 경우다.
버펄로대학 연구진은 주사 한 방으로 이 꼬리표를 떼어냈다.
그러자 DNA가 정상 작동했고 신호물질이 제대로 만들어져 기억이 다시 살아났다.
치매치료에 희망이 보인다.
하지만 쥐 실험결과다. 인간에게 적용되어 치매를 역전시키려면 시간이 걸린다.
가라앉는 보트 물을 퍼내기보다는 구멍이 안 생기게 하는 예방이 최선이다.
40대는 무얼 해야 하나.


무엇이 보트에 구멍을 낼까.
과학자들이 꼽은 가장 큰 치매위험인자는 고혈압·비만(40대), 우울증·청각상실·수면부족(60대)이다.
그럼 무엇이 보트를 단단하게 할까.


하버드의대 보고서에 따르면 가장 확실한 치매예방법은 운동, 건강식, 깊은 수면이다.
1주 3~4회 30분 땀 흘릴 정도의 운동량이다.
식사는 지중해식(신선 야채·통곡물·생선·우유·소량 붉은 쇠고기),
수면은 7~8시간 숙면을 하면 치매물질이 제거된다.
낮잠은 필요시에만 15분 이내 자라. 길면 수면 방해한다.
고스톱은 어떨까.
새로운 것을 배우거나 신문을 읽거나 하는 것같이
무언가를 하는 사회활동은 뇌 속 신경전달물질(BNDF)을 높이고 뇌세포 연결을 튼튼하게 하고 두뇌위축을
막는다. 3294명 실험 결과 사회활동은 치매를 33% 감소시켰다.


연구진들은
사회활동의 양보다는 질, 즉 적더라도 맘 맞는 친구들과의 만남, 무엇보다 본인이 좋아하는 활동을 추천한다.
91세에 사망하기 전까지도 왕성하게 그림을 그렸던 피카소, 94세까지 피아니스트로 활동한 루빈슈타인, 모두 치매와는 거리가 먼 사람들이다.


치매 발병은 나이에 따라 증가한다.
65세 3%, 85세 40%다. 여성이 많은 이유는 수명이 길어서다.
하지만 늙는다고 모두 치매가 되지는 않는다.
나이 들면 기억력은 떨어지지만 정확도는 유지된다. 치매는 비싼 병이다.
장기요양, 입원해야 한다. 집 요양환자 3분의 2는 치매환자다. 평소 건강습관이 최선의 예방법이다.
다크서클 생겼던 H 여사장처럼 잠 못 자면 치매위험이 높아진다. 기억을 잃으면 모든 걸 잃는다.


“행복한 인생은 사랑했던 사람들의 기억이다.”  헬렌 켈러의 말처럼 좋은 기억을 간직하며 늙는 게 행복이다.
햇볕 아래 30분 운동이 숙면에 좋아

                                                     
[그래픽=이정권 기자 gaga@joongang.co.kr]


깊은 잠에 빠지려면 2가지가 딱 맞아야 한다. 생체시계와 육체 피로다.
태양 기준 생체리듬에 따라 두뇌에는 수면호르몬(멜라토닌)이 높아진다.
더불어 낮 동안 육체적 활동으로 피로물질(아데노신)이 축적된다.
이 두 개가 최고점에 도달할 때 수면스위치가 찰칵 켜진다.
수면유전자들이 일제히 켜지면서 숙면상태가 된다.
두 가지를 동시에 만족시키려면 햇볕 아래 30분 운동이 최고다.


텃밭 일도 1석2조다. 주중에 틀어진 생체리듬을 햇볕으로 다시 맞추고 육체피로를 높인다.
잠들기 전 청색 LED, 두뇌운동은 피하라.
개인별 잠들기 루틴, 즉 ‘잠자기 의식’으로 매일 그걸 따라 하며 스르륵 잠이 들게 하라.

김은기 인하대 교수 ekkim@inha.ac.kr
서울대 졸업. 미국 조지아공대 공학박사.
한국생물공학회장, 피부소재 국가연구실장(NRL),
창의재단 바이오 문화사업단장 역임.
인하대 바이오융합연구소(www.biocnc.com)를 통해 바이오테크놀로지(BT)를 대중에게 알리고 있다.

[다감 이정애]

치매 걱정되어 깊은 잠을 자고 싶은데
잘 안 되네요ㅠ
감사합니다