기사를 읽어드립니다Your browser does not support theaudio element.0:00제브라피시도 잠든 사이 인간과 유사한 4단계 수면을 거치는 것으로 나타났다. 게티이미지뱅크 제공 광고비인간동물도 제각각의 방식으로 잠을 잔다. 장거리를 이동하는 철새와 수족관 큰돌고래는 뇌의 절반씩을 사용해 잠을 자고, 남극 턱끈펭귄은 눈을 깜박 감았다 뜨는 ‘쪽잠’을 하루 1만회 이상 잔다. 인간처럼 낮에 활동하고 밤에 자는 물고기는 어떨까. 눈꺼풀이 없는데 ‘뜬눈’으로 잠을 푹 잘 수 있을까. 27일(현지시각) 미국 뉴욕타임스는 독일 막스플랑크 생물학 사이버네틱스 연구소가 잠든 제브라피시의 눈 움직임을 추적해 어류가 인간과 비슷한 4가지 수면 상태를 경험한다는 것을 밝혀냈다고 보도했다. 일반적으로 인간은 잠든 상태에서 하룻밤에 4단계 수면(얕은수면, 중간 수면, 깊은 수면, 렘수면)을 반복하는데 제브라피시 또한 4가지의 뚜렷한 수면 상태를 보였다는 것이다. 이런 수면은 밤사이 총 10시간 동안 이어졌다. 이번 연구는 지난 5일 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스'에 실렸다. 먼저 연구진은 고해상도 영상 촬영장비를 활용해 제브라피시의 눈 움직임을 관찰했다. 인간을 비롯한 포유류는 잠든 상태에서 수면 단계에 따라 다른 안구 운동을 보이는데, 연구진은 어류도 이와 비슷할 거라 가정하고 잠든 제브라피시의 눈 움직임과 운동성을 기록·분석한 것이다. 이들은 고해상도 카메라로 최대 20마리를 동시에 촬영할 수 있는 시스템을 갖춘 뒤, 치어 105마리의 움직임을 24시간 연속 촬영했다. 실험 조건에 따라서는 최대 3일간 관찰을 지속하기도 했다. 광고 관찰 결과, 잠든 제브라피시의 눈 움직임은 크게 4가지 유형으로 나뉘었다. 안구 운동이 없는 정지 상태와 안구가 움직이지만, 고정 위치와 시간이 다른 3가지 상태다. 4가지 가운데 3가지는 밤사이 나타났으며 총 10시간 동안 지속됐다. 먼저 눈 움직임이 없고 눈빛이 고정된 상태에서 물고기들은 가장 깊은 수면을 보였고, 깨어날 시간이 가까워질수록 안구 움직임이 더해졌다. 두 번째로 깊은 상태의 수면에서는 한 번 움직인 눈의 움직임이 길게 지속됐지만, 아침이 가까워 잠이 얕아질수록 안구 고정 시간은 짧아졌다.연구진은 카메라로 최대 20마리를 동시에 촬영할 수 있는 시스템을 갖춘 뒤, 치어 105마리의 움직임을 24시간 연속 촬영했다. 막스플랑크 생물학 사이버네틱스 연구소 제공 한편 잦은 빈도로 규칙적으로 눈을 움직이는 ‘급속 안구 운동’은 오직 낮에만 짧게 관찰됐다. 이때 제브라피시는 눈을 좌우로 움직이며 주변의 위협을 경계하는 것처럼 보이기도 했지만, 신체 균형을 유지하는 능력이 떨어지고 각성 전달물질 분비가 억제되었다는 점에서 잠든 상태로 추정됐다. 이런 안구 운동은 오직 낮에만 관찰됐고 5~10분 정도 지속했다. 이런 점으로 미뤄 연구진은 제브라피시들이 ‘낮잠’을 자는 것으로 판단했다.광고광고 이번 연구에 참여하지 않은 데이비드 프로버 미국 캘리포니아대 박사는 “연구진은 제브라피시가 일정한 수면 상태를 가지고 있다는 것을 입증했다”며 “특정 신경세포 집단이 활성화돼 수면 상태의 지표가 될 수 있음을 보여줬다”고 뉴욕타임스에 말했다. 그는 “제브라피시의 뇌가 인간보다 작고 단순하지만, 수면과 관련된 가장 핵심적인 메커니즘을 규명하는데 여전히 도움이 될 수 있다”고 덧붙였다. 김지숙 기자 suoop@hani.co.kr