뇌의 안정적인 혈류는 산소와 영양분을 공급하고 정신 건강을 조절하는 데 필수적이다. 혈류 감소는 뇌 기능 저하와 신경 퇴행성 질환을 일으키는 여러 요인 중 하나이다.
이렇게 중요한 혈류 조절에 관여하는 희귀 세포를 스트레스가 약화시킬 수 있다는 연구 결과가 《이라이프(eLife)》에 게재됐다. 이 세포는 1형 nNOS 뉴런으로 주로 심부 피질층에 희소하게 분포하며, 정신적 스트레스에 취약한 것으로 알려져 있다.
미국 펜실베이니아 주립대 연구진은 생쥐의 뇌에서 1형 nNOS 뉴런을 분리한 결과 쥐의 뇌는 혈류 감소, 혈액 맥박(혈관 운동) 약화, 신경 활동 감소를 보였다. 연구진은 “뇌의 동맥, 정맥, 모세혈관은 몇 초마다 끊임없이 확장하고 수축해 체액을 이동시키는 데 도움을 주는데, 이를 자발적 진동이라고 한다”라며 “nNOS 뉴런의 일부를 표적으로 삼아 제거하자 이러한 진동의 진폭이 현저히 감소했다”라고 말했다.
델타파라고 불리는 느린 뇌파도 약해졌고, 쥐의 뇌 좌우측의 동기화가 덜 이루어졌다. 델타파는 수면과 밀접한 관련이 있다. 쥐의 혈류량과 신경 활동의 감소는 수면 중에 더 컸다. 연구진은 “이러한 결과는 I형 nNOS 뉴런이 건강한 수면 주기에 필수적일 수 있음을 의미한다”라고 설명했다.
혈관 운동은 뇌에서 노폐물을 제거하는 데 중요하다. 이 과정이 잘못되면 알츠하이머 병과 기타 치매를 포함한 여러 신경퇴행성 질환을 유발할 수 있다.
연구진은 “nNOS 양성 뉴런의 소수 집단이 전체 뇌의 신경 및 혈관 역학을 조절하는 데 필수적임을 보여주며, 이러한 뉴런의 손실이 신경 퇴행성 질환과 수면 장애의 발병에 기여할 가능성을 제기한다”고 말했다. 연구진은 “인간의 뇌도 유사하게 작동할 수 있다는 충분한 근거가 있으며 이는 일반적인 신경 질환이 우리 뇌의 1형 nNOS 뉴런의 기능 장애를 수반할 수 있음을 시사한다”고 덧붙였다.
