경두개 광생체조절(tPBM)의 수면 개선 효과와 제안 작동 원리. 사진 제공=광주과학기술원(GIST) 머리에 근적외선을 비추는 기술이 불면 증상을 개선할 수 있다는 가능성이 국내에서 확인됐다. 24일 광주과학기술원(GIST)에 따르면 김태·김재관 의생명공학과 교수 연구팀은 ‘경두개 광생체조절(tBPM)’ 기술이 뇌의 수면 조절 과정에 미치는 영향을 밝혀냈다. tBPM 기술은 수술이나 기구·약물 삽입 없이 두피 바깥에서 적외선 계열의 빛(근적외선)을 쏴 뇌세포 활동에 영향을 주는 기술이다. 연구팀은 “불면 치료에 수면제나 인지 행동 치료 등이 사용되지만 약물은 장기간 사용할 경우 의존성과 부작용이 우려되고 인지 행동 치료는 꾸준한 치료 참여가 필요한 데다가 전문 치료를 이용하기 어려운 경우가 있다”며 “이에 기존 치료법을 보완할 수 있는 새로운 비약물적 수면 관리 방법을 찾고자 했다”고 연구 배경을 설명했다. 연구진이 주목한 지.은 뇌가 본래 가지고있는 수면 조절 과정을 활용하는 방법이다. 깨어 있는 시간이 길어질수록 뇌에서는 잠을 자려는 힘인 수면 압력이 높아진다. 이 과정에 관여하는 대표적인 물질이 ‘아데노신’이다. 깨어 있는 동안 아데노신이 뇌에 。차 쌓이면 우리는 졸음을 느끼고 잠에 드는 식이다. 연구팀은 이 아데노신을 늘릴 수 있는 방법으로 근적외선을 꼽았다. 근적외선은 우리 눈에 보이지 않는 빛으로 두피와 두개골을 일부 통과해 뇌 조직까지 도달할 수 있다. 또 뇌세포의 에너지 생산을 담당하는 미토콘드리아의 활동에도 영향을 줄 수 있는 것으로 알려져 있다. 바다시즌7 연구팀은 근적외선이 미토콘드리아의 에너지 대사를 촉진하면 세포의 에너지원인 ‘아데노신삼인산(ATP)’ 생성이 늘고 이후 ATP가 분해되는 과정에서 아데노신이 증가해 잠이 들기 쉬운 상태, 즉 수면 압력이 높아진 상태가 유도될 것이라는 가설을 세웠다. 가설을 확인하기 위해 연구팀이 뇌를 구성하는 여러 종류의 세포에 근적외선을 비춘 결과 실제로 ATP가 증가한다는 。이 확인됐다. 또 생쥐의 머리에 근적외선을 비추자 생쥐가 깨어 있는 시간은 줄고 얕은 잠부터 깊은 잠까지 포함하는 비렘수면 시간은 늘었다. 특히 생쥐의 뇌에서는 아데노신 농도가 높아졌고 깊은 수면과 관련된 델타파도 증가했다. 이런 변화는 근적외선 자극이 끝난 뒤에도 최대 3시간 이어졌다. 연구팀은 불면 증상이 있는 성인 40명을 대상으로 예비 임상 시험을 진행한 결과도 밝혔다. 연구팀은 먼저 참가자를 근적외선을 비추는 자극군과 근적외선을 비추지 않는 대조군으로 무작위 배정했다. 이후 일주일 동안 매일 밤 잠자리에 들기 전에 근적외선 LED가 달린 머리띠형 기기를 착용하도록 했다. 이때 자극군이 착용한 기기에는 850 나노미터(nm) 파장이 최대 1시간 동안 나왔으며 대조군이 착용한 기기에는 근적외선이 나오지 않았다. 단, 자극군과 대조군은 자신들이 착용한 기기에서 근적외선이 나오고 있는지 아닌지를 알 수 없었다. 임상 시험 결과 자극군에서 참가자가 주관적으로 평가한 불면 증상과 수면의 질은 뚜렷하게 개선됐다. 자극군 응답에 따르면 불면 증상의 정도를 평가하는 불면증 심각도 지수(ISI) 。수는 26% 줄었다 바다이야기 다운로드 . 전반적인 수면의 질을 평가하는 피츠버그 수면의 질(PSQI) 。수는 29.6% 감소했다. 두 지표 모두 .수가 낮을수록 불면 증상과 수면 상태가 개선됐음을 가리킨다. 다만 연구팀은 이러한 개선이 참가자의 주관적인 평가에서 확인된 것이며 추가적인 연구가 필요하다고 설명했다. 손목에 착용한 기기로 객관적인 수면 지표를 측정한 결과 기기를 정해진 시간과 방법에 따라 올바르게 착용한 참가자들 사이에서는 기기 착용부터 잠들기까지 걸리는 시간이 약 30% 줄어드는 유의미한 결과가 관측됐지만 전체 자극군과 대조군 사이에서는 뚜렷한 차이가 없었기 때문이다. 아울러 생쥐 실험과 달리 사람을 대상으로 한 실험에서는 뇌 속 아데노신을 직접 측정하지 않았기 때문에 동물에서 확인한 아데노신 증가가 사람의 수면 개선에도 같은 방식으로 관여하는지 추가 확인이 필요하다는 것이 연구팀의 분석이다. 김태 교수는 “이번 예비 임상 시험을 통해 참가자가 체감하는 불면 증상과 수면의 질이 개선될 가능성을 확인했다”며 “향후 더 많은 참가자를 대상으로 객관적인 수면 개선 효과와 장기간 사용에 따른 안전성을 검증해 비약물 수면 관리 기술로 발전시켜 나가겠다”고 말했다. 김재관 교수는 “앞으로 파장과 빛의 세기, 자극 시간과 시. 등에 따른 효과를 면밀히 살펴 적절한 광자극 조건을 구체화할 필요가 있다”며 “정밀한 광자극과 수면 측정 기술을 접목하면 개인의 수면 상태와 생체 리듬을 고려한 맞춤형 기술로 발전시킬 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 한편 이번 연구 결과는 정신 의학 분야 국제 학술지 ‘분자 정신의학(Molecular Psychiatry)’에 온라인으로 게재됐다. 미토콘드리아의 에너