수면과 각성을 조절하는 오렉신(orexin)

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수 많은 대한민국의 사람들-특히 고3수험생과 같은 학생들이라면, 아마 잠과의 싸움에 많이 지쳐가고 있을 지도 모르겠습니다. 아무튼 사람의 일생에 1/3까지 차지하기기도 하는 이 '수면'에 대해서 인류가 모르는 것이 아직도 많은데, 이러는 와중에 '오렉신(orexin)'이라는 뇌속의 신경전달 물질이 인간의 각성에 역할을 한다고 밝혀졌습니다.

우선 1920년대에 밝혀진 사실에 따르면, 사람의 뇌 깊숙한 곳에 있는 시상하부라는 부위가 있는데, 시상하부의 '뒤쪽'에는 각성을 초래하는 영역이 있고, 시상하부 '앞쪽'에는 수면을 초래하는 영역이 있다고 추측이 되었고, 이들을 각각 '각성중추'와 '수면중추'라고 부릅니다.

원래는 '식욕조절'을 위해서 이 오렉신을 분비하지 못하는 실험용 쥐를 만들었는데, 정작 식욕은 어떻게 손을 대지도 못하고, 예상치 못하게 '기면증'에 빠지는 현상이 발견되었다고 합니다. 그래서 오랜기간 연구를 통해서 일본의 야나기사와 교소는 1999년에 이 오렉신이 각성상태를 유지하는 물질이라고 발표를 했습니다.

위 그림의 묘사와 같이, 사람이 수면을 취하는 동안에는 수면중추에서 각성중추를 억제하는 신경전달 물질을 분비하고, 이와 동시에 오렉신을 분비하는 뉴런의 활동도 막습니다. 다만 이때 시상하부의 앞쪽에 해당하는 '수면중추'에서 분비되는 신경전달 물질이 무엇인지는 아직 다 밝혀지지 않았습니다.

그래서 오렉신 뉴런에서 오렉신이 분비가 되면 '각성중추'에서 수면중추의 활동을 억제하는 신경전달 물질이 분비가 되어서 사람이 잠에서 깨어있는 상태를 유지할 수 있게 되는 것입니다. 문제는 이 오렉신의 분비가 '생물시계(생체시계)'에 영향을 받는다고 생각을 할 수는 있어도, 아직까지 확실한 것은 없습니다.

기존의 수면제는 'GABA(가바)'라고 하는 신경전달 물질의 작용을 증대 시켜서 수면에 들게 했으나, 일어날 때에 어지럼증을 유발하며, 장기 복용시에는 치매를 일으키는 문제가 있었습니다. 그런데 오렉신의 작용을 방해하는 것으로 알려져 있는 '수보렉산트(Suvorexant)'라는 수면제가 나왔습니다. 위에서 설명한 각성을 촉진하는 오렉신을 억제하는 수면제이기 때문에 종전의 수면제에 비해서 부작용은 적을 것으로 예상이 됩니다.

다만 오렉신 자체는 분자량이 커서 먹거나 주사를 해도 '혈액 놔관문'이라는 뇌와 혈관 사이의 장벽에 가로 막혀서, 오렉신이 직접적인 역할을 하지 못하게 막습니다. 다만 듣자니, 오렉신과 비슷한 구조를 지니지만 '혈액뇌관문'을 통과할 수 있는 분자를 설계하고 있다고 하며, 이마 후보물질이 발견되어서 실험에 들어갔다고 합니다. 다만, 이런 오렉신의 작용을 하는 약이 나온다고 해도, 이걸 각성제로 쓰기 보다는 기면증의 치료에 쓰일 것으로 생각이 됩니다.