카페인이 단순히 잠을 깨우는 역할만 하는 것이 아니라, 수면 부족 때문에 망가진 기억 회로를 되살릴 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 연구진은 카페인이 수면 부족으로 약해진 특정 뇌 회로를 회복시켜 사람을 알아보는 기억 능력을 다시 정상 수준으로 돌려놓는 효과를 확인했다고 밝혔다.
잠 부족하면 ‘사람 기억하는 능력’부터 흔들렸다
연구진은 수면 부족이 사회적 기억 능력을 망가뜨린다는 사실을 발견했다. 사회적 기억은 이전에 만났던 사람을 기억하고 구별하는 능력을 뜻한다. 쉽게 말해 “이 사람을 전에 본 적 있나?”를 알아차리는 뇌 기능이다.
연구진은 특히 뇌 속 ‘해마 CA2 영역’에 주목했다. 해마는 학습과 기억에 중요한 뇌 부위인데, 그중 CA2는 사람을 기억하는 사회적 기억 형성에 핵심 역할을 한다. 이 영역은 수면과 각성을 조절하는 신호도 함께 받는다.
실험에서 연구진은 동물들에게 5시간 동안 잠을 자지 못하게 했다. 이후 7일 동안 카페인이 들어간 물을 자유롭게 마시게 했다. 이어 전기생리학 검사와 뇌 조직 분석을 통해 신경세포 사이 연결 상태를 확인했다.
그 결과 수면 부족은 CA2 영역 신경세포 사이의 소통을 약하게 만들었다. 신경 연결을 강화하거나 유지하는 능력이 떨어졌고, 이는 사회적 기억 저하로 이어졌다. 익숙한 개체를 알아보는 능력이 눈에 띄게 나빠진 것이다.
연구진은 수면 부족이 단순히 피곤함만 만드는 것이 아니라 특정 기억 회로 자체를 선택적으로 망가뜨릴 수 있다고 설명했다.
카페인, 잠 깨우는 수준 넘어 기억 회로 복구했다
하지만 카페인을 투여한 뒤 상황은 달라졌다. 연구진은 카페인이 CA2 영역의 신경 연결 기능을 다시 정상 수준으로 회복시키는 것을 확인했다. 약해졌던 신경세포 간 소통이 되살아났고, 사회적 기억 문제도 함께 개선됐다.
흥미로운 점은 카페인의 작용 방식이었다. 카페인은 뇌 전체를 무작정 과하게 활성화하지 않았다. 오히려 수면 부족으로 망가진 특정 회로만 골라 회복시키는 ‘표적 효과’를 보였다.
정상적으로 잠을 잔 대조군에서는 카페인을 먹어도 과도한 신경 자극 현상이 나타나지 않았다. 연구진은 카페인이 단순히 정신을 번쩍 들게 하는 수준을 넘어 기억 회복에도 역할을 할 가능성을 보여준다고 설명했다.
다만 연구진은 이번 결과가 실험실 연구라는 점에서 사람에게 똑같이 적용된다고 단정할 수는 없다고 밝혔다. 앞으로 카페인이 기억 저장과 기억 회복 과정에 어떤 영향을 주는지, 또 어떤 뇌 회로가 핵심 역할을 하는지 더 깊은 연구가 필요하다고 덧붙였다.
성치훈 기자/ hello@sciencewave.kr
출처: ScienceDaily, “Caffeine reversed memory problems caused by sleep deprivation”
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