Q.자기소개를 부탁해!

안녕, 나는 골든햄스터라고도 불리는 시리아햄스터야. 우리가 겨울잠에 들면 몸은 체온과 에너지 소비를 크게 낮추는 ‘토퍼’ 상태에 들어가. 우리의 겨울잠은 깊은 토퍼에 들었다가 잠깐 깨어나는 과정을 반복하지.

시니샤 흐르바틴 미국 매사추세츠공대(MIT) 교수팀은 겨울잠을 자는 우리의 뇌의 변화를 알아봤어. 연구 결과는 아직 학술지에 게재되지 않았지만 국제학술지 ‘사이언스’가 주목할 연구로 8월 27일 소개했어.

Q.겨울잠에 빠진 뇌를 어떻게 살펴본 거야?

연구팀은 2개월간 우리가 빛을 받는 시간을 줄이고 사육 환경 온도를 약 4℃로 낮춰 겨울잠을 유도했어. 연구팀은 깊은 토퍼에 막 들어간 햄스터와 잠깐 깨어난 햄스터, 겨울잠을 자지 않는 햄스터의 뇌를 비교했지. 깊은 토퍼에 들어간 햄스터의 뇌에서는 체온과 수면 등을 조절하는 ‘전시각영역’이 활발하게 작동해 체온과 대사율을 낮췄어. 연구팀은 전시각영역에서 ‘Samd3’라는 특정 유전자가 작동하는 신경세포를 찾아냈어.

Q.이 신경세포가 어떤 역할을 하는데?

해당 신경세포를 억제하면 겨울잠을 잘 수 없어. 햄스터가 다시 깊은 토퍼에 들어가는 시점이 늦어졌고, 일부는 며칠 동안 깊은 토퍼에 들어가지 못했지.

반대로 신경세포를 활성화하자 햄스터는 둥지에서 몸을 웅크리고 활동을 줄였어. 체온도 약 35℃에서 약 13℃까지 떨어졌지. 연구팀은 Samd3가 작동하는 신경세포가 겨울잠에 들어가는 데 중요한 역할을 한다고 분석했어.

Q.겨울잠의 원리를 사람에게도 활용할 수 있을까?

사람의 몸을 겨울잠처럼 체온과 에너지 소비가 낮은 상태로 만들려면 아직 밝혀야 할 게 많아. 연구팀은 여러 포유류의 뇌에 체온과 에너지 소비를 낮추는 비슷한 신경회로가 남아 있을 가능성이 있다고 봤어. 연구에 참여한 크리스토퍼 리드 미국 화이트헤드 생의학연구소 박사후연구원은 “햄스터가 매우 낮은 체온에서도 몸을 유지하는 원리를 이해하면 사람의 세포나 장기도 비슷한 상태로 유지할 수 있을 것”이라며 “이식용 장기를 더 오래 보존하는 데 활용할 가능성도 있다”고 설명했어.