몽골 전통 약용식물 ‘피뿌리풀’로 탁월한 ‘상처치유’ 효과 입증 - 기존 상처 치유제 원료(병풀) 대비 상처치유 효능이 뛰어난 피뿌리풀 발굴 - 향후 상처 치료용 천연물 신약 및 기능성 화장품 개발 기대 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) SFS융합연구단 노주원 박사 연구팀은 수 년간의 한-몽골 과학협력연구를 통해 몽골 전통약용식물 피뿌리풀 추출물로 부터 상처치유 효능을 입증했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 피뿌리풀 추출물의 활성성분 동정 및 이에 대한 상처치유 효능 분자기전을 최초로 규명한 것으로, 국제학술지인 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’에 2월 22일(한국시간)자 온라인 게재되었다. 몽골, 중국, 러시아에서 주로 자생하는 ‘피뿌리풀’은 항염증, 항암, 항균활성 등 다양한 효능이 보고되었으며, 몽골 칭기즈 칸 시대에 병사 혹은 말의 창상*치유 목적으로 사용된 것으로 알려져 있다. *창상(wound) : 외부 압력에 의해 조직의 연속성이 파괴되는 상태. 날이 있는 연장 등에 다친 상처 연구진은 피뿌리풀 추출물이 대식세포의 염증반응 억제, 각질세포의 세포이동 촉진, 섬유아세포의 콜라겐 합성 증진 효과를 확인했고, 동물실험을 통해 기존 상처치유제 원료인 병풀** 추출물보다 빠른 속도로 창상 면적을 감소시키는 효과를 입증했다. **병풀(Centella Asiatica Extract) : 허브의 일종인 여러해살이 풀로 진정, 상처치료 효능 지님 또한 피뿌리풀의 주요 성분을 분석하고 기능성을 연구한 결과, 연구진은 피뿌리풀의 기능성분이 쿠마린***류임을 확인했고, 이러한 8종의 화합물이 염증반응, 세포이동, 콜라겐 합성에 관련하는 유전자를 조절하는 상처치유 작용에 대한 기전을 규명했다. ***쿠마린(coumarin) : 헤테로고리계열에 속하는 유기화합물 노주원 박사는 “피뿌리풀은 전통적으로 민간에서 사용해 온 안전한 소재이다. 지표/기능성분도 확인된 상처치유 효능이 우수한 소재로서 천연물 신약 및 기능성 화장품으로서의 산업화 가능성이 매우 높을 것으로 기대된다”라고 밝혔다. 노주원 박사는 2004년부터 한-몽골 양국 간 과학기술협력에 기여해왔으며, 2011년 몽골과학원 ‘최우수 연구자상’, 2012년 몽골 보건복지부 명예훈장에 이어 작년 7월, 몽골 정부에서 ‘우수 과학자상’을 수상한 바 있다. 본 연구는 미래창조과학부(장관 최양희)지원으로 KIST 기관고유사업의 지원으로 수행되었다. * (논문명) Stellera chamaejasme and its constituents induce cutaneous wound healing and anti-inflammatory activities - (제1저자) 한국과학기술연구원 김명석 연구원, 이희주 연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 노주원 책임연구원 <그림 설명> <그림 1> 피뿌리풀 및 병풀 추출물의 창상회복 효과 도식 - 마데카솔의 원료인 병풀과 연구진이 발굴한 병풀 추출물의 창상 회복 효과를 비교하여 나타낸 사진과 그래프

스마트 로봇 의족 개발을 위한 5대 기관 협약 체결 - KIST, 중앙보훈병원, 서울대병원, 한국전기연구원, (주)인더스마트 MOU 체결 - 스마트 로봇 의족 개발을 위한 각 기관 실무진의 상호 업무 추진 토대 마련 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권)과 중앙보훈병원(병원장 이정열), 서울대학교병원(병원장 서창석), 한국전기연구원(KERI, 원장 박경엽), ㈜인터스마트(대표이사 강욱)은 3월 10일(금) 오전 11시 서울 강동구 중앙보훈병원에서 ‘스마트 로봇 의족’ 개발을 위한 각 기관 간 연구·개발 정보 및 인력 교류, 시설 및 장비의 공동 활용과 공동정책 추진을 위한 상호 협력 협약식을 체결했다. 이 협약에 따라 5개 기관은 각 기관 실무진의 상호업무 추진을 통해 의료기기 개발, 전문 인력 교류, 임상시험을 통한 스마트 로봇 의족을 상용화할 계획이다. 이번 협약으로 최첨단 스마트 로봇 의족 개발을 통해 국제적 수준의 기술력을 확보하고, 국내 절단 장애인 및 국가 유공자에 대한 스마트 의족 보급 확대 및 독자적인 A/S시스템을 구축할 것으로 전망하고 있다. KIST는 기술성 검토 및 벤치마킹 등 제품화 계획을 수립할 수 있는 R&D원천기술개발에 주력할 예정이다.

KIST(한국과학기술연구원) 인사발령 한국과학기술연구원(본원) ▶ 의공학연구소장 책임연구원 양은경 ▶ 녹색도시기술연구소장 책임연구원 이석헌 ▶ 미래융합기술연구본부장 책임연구원 하헌필 ▶ 국가기반기술연구본부장 책임연구원 한종희 ▶ 연구기획조정본부장 책임연구원 정병기 ▶ 대외협력본부장 책임연구원 임혜원 ▶ 경영지원본부장 책임관리원 이영호 ▶ 기술정책연구소장 책임연구원 이광렬 ▶ KIST School 대표교수(본부장급) 책임연구원 홍재민 2016.03.14. 부. 끝.

뇌파 맵(Map)으로 렘수면의 숨겨진 구조를 밝히다 - 세계 최초로 실험용 쥐의 수면 중 뇌파 맵을 고해상도로 측정 - 수면이 부족한 상태의 렘(REM) 수면 시 뇌파에 미치는 영향 규명 인간은 평생의 1/3을 수면으로 보내지만, 왜 잠을 자는 지, 자는 동안 우리의 뇌에서는 어떤 일들이 일어나는 지에 대해서는 아직 명확히 밝혀진 바가 없다. 특히 새벽에 주로 일어나는 렘수면동안의 뇌는 깨어있을 때의 뇌처럼 활발하게 두뇌활동이 벌어지지만, 그 기능이 무엇인지에 대해서는 많은 연구가 이루어지지 못했다. 최근 국내 연구진이 세계최초로 개발한 실험용 쥐의 고해상도 뇌파맵을 이용해서 미지의 영역인 렘수면의 비밀을 한 꺼풀 벗겼다. *렘(REM, Rapid Eye Movement) 수면 : 수면의 두 단계인 비렘수면 (non-REM 수면)과 렘수면 중 하나로, 안구의 빠른 운동으로 구분됨. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 치매DTC융합연구단 최지현 박사연구팀은 보통 수면에서는 관찰하기 어려운 뇌파를 인위적으로 조성된 만성수면부족 상태로부터 유도하는 방식으로 그동안 알려지지 않은 렘수면의 구조를 찾아냈다. 렘수면은 수면의 후반기에 나타나는 흥미로운 수면 단계로, 깨어있을 때와 비슷한 패턴의 뇌파가 관찰된다. 하지만, 총 수면시간 중 상대적으로 적은 비중을 차지하고, 광범위하게 벌어지는 뇌 활동을 동시에 측정하는 것이 어려워 렘수면의 기능이 무엇인지는 잘 알려지지 않았다. 최지현 박사팀은 렘수면의 기능을 규명하기 위해 뇌파를 활용했다. 일반적으로 특정한 뇌파마다 그 역할이 알려져 있다. 대표적으로, 수면 중 나타나는 크고 느린 뇌파는 뇌세포의 피로를 줄여주는 반면, 간헐적으로 작고 빠르게 나타나는 뇌파는 기억 형성 등의 뇌 활동을 반영하는 것으로 알려졌다. 최지현 박사팀은 기능이 다른 뇌파를 동시에 감지하는 데 성공하였다. 이를 통해, 뇌의 전반적인 휴식이 증가함을 반영하는 느린 뇌파는 수면결핍 초기에 반응을 보이고 더 이상 변화가 없는 반면, 기억 형성을 담당하는 빠른 뇌파는 수면 박탈 기간 동안 지속적으로 반응을 보임 관찰하였다. 이는 렘수면이 신경세포의 회복과 기억 형성에 동시에 기여함을 의미한다. 이 외에도 연구팀은 렘수면 중 전두엽과 해마 간 신경회로가 있고, 수면박탈 기간 동안 이 회로의 신경활동이 점진적으로 증가하는 패턴을 관찰하였다. 수면 중 비정상적으로 증대된 신경활동이 다음 날 기억 형성과정에 혼선을 줄 수 있는 바, 이는 만성 수면 결핍의 폐해를 예측하는 것으로 이해할 수 있다. KIST 최지현 박사는 “본 연구는 약물이나 유전자 변형 없이도 KIST에서 자체 개발한 고해상도 뇌파 맵을 이용해 얻은 결과로, 향후 치매를 비롯한 특정 질병과 수면 질환간의 연관성을 연구하는 데 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 본 연구는 국가과학기술연구회(NST, 이사장 이상천)가 주관하는 치매DTC융합연구단 사업으로 수행되었으며, 연구결과는 세계적인 과학 학술지 ‘미국 국립과학원 회보’(PNAS, Proceedings of National Academy of Sciences)에 2월 28일(화)자 최신호(vol.114 no.9)에 게재되었다. * (논문명) Differential modulation of global and local neural oscillations in REM sleep by homeostatic sleep regulation - (제1저자) 한국과학기술연구원 김보원 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 최지현 책임연구원 <그림 설명> <그림 1> 어레이 전극으로 측정한 실험용 쥐의 뇌 영역 (좌) 어레이형 전극의 채널 위치 (우) 각 채널의 뇌파신호 예 <그림 2> 느린 주파수와 빠른 주파수의 진폭변화를 그린 뇌파 맵 (상) A. 느린 주파수 대역 뇌파의 증감을 그린 뇌파 맵 (붉은색 : 증가, 파란색 : 감소) (하) B. 빠른 주파수 대역 뇌파의 증감을 그린 뇌파 맵 *(SR1: 수면 박탈 첫 날, SR5: 수면박탈 다섯째 날)

뇌파 맵(Map)으로 렘수면의 숨겨진 구조를 밝히다 - 세계 최초로 실험용 쥐의 수면 중 뇌파 맵을 고해상도로 측정 - 수면이 부족한 상태의 렘(REM) 수면 시 뇌파에 미치는 영향 규명 인간은 평생의 1/3을 수면으로 보내지만, 왜 잠을 자는 지, 자는 동안 우리의 뇌에서는 어떤 일들이 일어나는 지에 대해서는 아직 명확히 밝혀진 바가 없다. 특히 새벽에 주로 일어나는 렘수면동안의 뇌는 깨어있을 때의 뇌처럼 활발하게 두뇌활동이 벌어지지만, 그 기능이 무엇인지에 대해서는 많은 연구가 이루어지지 못했다. 최근 국내 연구진이 세계최초로 개발한 실험용 쥐의 고해상도 뇌파맵을 이용해서 미지의 영역인 렘수면의 비밀을 한 꺼풀 벗겼다. *렘(REM, Rapid Eye Movement) 수면 : 수면의 두 단계인 비렘수면 (non-REM 수면)과 렘수면 중 하나로, 안구의 빠른 운동으로 구분됨. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 치매DTC융합연구단 최지현 박사연구팀은 보통 수면에서는 관찰하기 어려운 뇌파를 인위적으로 조성된 만성수면부족 상태로부터 유도하는 방식으로 그동안 알려지지 않은 렘수면의 구조를 찾아냈다. 렘수면은 수면의 후반기에 나타나는 흥미로운 수면 단계로, 깨어있을 때와 비슷한 패턴의 뇌파가 관찰된다. 하지만, 총 수면시간 중 상대적으로 적은 비중을 차지하고, 광범위하게 벌어지는 뇌 활동을 동시에 측정하는 것이 어려워 렘수면의 기능이 무엇인지는 잘 알려지지 않았다. 최지현 박사팀은 렘수면의 기능을 규명하기 위해 뇌파를 활용했다. 일반적으로 특정한 뇌파마다 그 역할이 알려져 있다. 대표적으로, 수면 중 나타나는 크고 느린 뇌파는 뇌세포의 피로를 줄여주는 반면, 간헐적으로 작고 빠르게 나타나는 뇌파는 기억 형성 등의 뇌 활동을 반영하는 것으로 알려졌다. 최지현 박사팀은 기능이 다른 뇌파를 동시에 감지하는 데 성공하였다. 이를 통해, 뇌의 전반적인 휴식이 증가함을 반영하는 느린 뇌파는 수면결핍 초기에 반응을 보이고 더 이상 변화가 없는 반면, 기억 형성을 담당하는 빠른 뇌파는 수면 박탈 기간 동안 지속적으로 반응을 보임 관찰하였다. 이는 렘수면이 신경세포의 회복과 기억 형성에 동시에 기여함을 의미한다. 이 외에도 연구팀은 렘수면 중 전두엽과 해마 간 신경회로가 있고, 수면박탈 기간 동안 이 회로의 신경활동이 점진적으로 증가하는 패턴을 관찰하였다. 수면 중 비정상적으로 증대된 신경활동이 다음 날 기억 형성과정에 혼선을 줄 수 있는 바, 이는 만성 수면 결핍의 폐해를 예측하는 것으로 이해할 수 있다. KIST 최지현 박사는 “본 연구는 약물이나 유전자 변형 없이도 KIST에서 자체 개발한 고해상도 뇌파 맵을 이용해 얻은 결과로, 향후 치매를 비롯한 특정 질병과 수면 질환간의 연관성을 연구하는 데 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 본 연구는 국가과학기술연구회(NST, 이사장 이상천)가 주관하는 치매DTC융합연구단 사업으로 수행되었으며, 연구결과는 세계적인 과학 학술지 ‘미국 국립과학원 회보’(PNAS, Proceedings of National Academy of Sciences)에 2월 28일(화)자 최신호(vol.114 no.9)에 게재되었다. * (논문명) Differential modulation of global and local neural oscillations in REM sleep by homeostatic sleep regulation - (제1저자) 한국과학기술연구원 김보원 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 최지현 책임연구원 <그림 설명> <그림 1> 어레이 전극으로 측정한 실험용 쥐의 뇌 영역 (좌) 어레이형 전극의 채널 위치 (우) 각 채널의 뇌파신호 예 <그림 2> 느린 주파수와 빠른 주파수의 진폭변화를 그린 뇌파 맵 (상) A. 느린 주파수 대역 뇌파의 증감을 그린 뇌파 맵 (붉은색 : 증가, 파란색 : 감소) (하) B. 빠른 주파수 대역 뇌파의 증감을 그린 뇌파 맵 *(SR1: 수면 박탈 첫 날, SR5: 수면박탈 다섯째 날)

뇌파 맵(Map)으로 렘수면의 숨겨진 구조를 밝히다 - 세계 최초로 실험용 쥐의 수면 중 뇌파 맵을 고해상도로 측정 - 수면이 부족한 상태의 렘(REM) 수면 시 뇌파에 미치는 영향 규명 인간은 평생의 1/3을 수면으로 보내지만, 왜 잠을 자는 지, 자는 동안 우리의 뇌에서는 어떤 일들이 일어나는 지에 대해서는 아직 명확히 밝혀진 바가 없다. 특히 새벽에 주로 일어나는 렘수면동안의 뇌는 깨어있을 때의 뇌처럼 활발하게 두뇌활동이 벌어지지만, 그 기능이 무엇인지에 대해서는 많은 연구가 이루어지지 못했다. 최근 국내 연구진이 세계최초로 개발한 실험용 쥐의 고해상도 뇌파맵을 이용해서 미지의 영역인 렘수면의 비밀을 한 꺼풀 벗겼다. *렘(REM, Rapid Eye Movement) 수면 : 수면의 두 단계인 비렘수면 (non-REM 수면)과 렘수면 중 하나로, 안구의 빠른 운동으로 구분됨. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 치매DTC융합연구단 최지현 박사연구팀은 보통 수면에서는 관찰하기 어려운 뇌파를 인위적으로 조성된 만성수면부족 상태로부터 유도하는 방식으로 그동안 알려지지 않은 렘수면의 구조를 찾아냈다. 렘수면은 수면의 후반기에 나타나는 흥미로운 수면 단계로, 깨어있을 때와 비슷한 패턴의 뇌파가 관찰된다. 하지만, 총 수면시간 중 상대적으로 적은 비중을 차지하고, 광범위하게 벌어지는 뇌 활동을 동시에 측정하는 것이 어려워 렘수면의 기능이 무엇인지는 잘 알려지지 않았다. 최지현 박사팀은 렘수면의 기능을 규명하기 위해 뇌파를 활용했다. 일반적으로 특정한 뇌파마다 그 역할이 알려져 있다. 대표적으로, 수면 중 나타나는 크고 느린 뇌파는 뇌세포의 피로를 줄여주는 반면, 간헐적으로 작고 빠르게 나타나는 뇌파는 기억 형성 등의 뇌 활동을 반영하는 것으로 알려졌다. 최지현 박사팀은 기능이 다른 뇌파를 동시에 감지하는 데 성공하였다. 이를 통해, 뇌의 전반적인 휴식이 증가함을 반영하는 느린 뇌파는 수면결핍 초기에 반응을 보이고 더 이상 변화가 없는 반면, 기억 형성을 담당하는 빠른 뇌파는 수면 박탈 기간 동안 지속적으로 반응을 보임 관찰하였다. 이는 렘수면이 신경세포의 회복과 기억 형성에 동시에 기여함을 의미한다. 이 외에도 연구팀은 렘수면 중 전두엽과 해마 간 신경회로가 있고, 수면박탈 기간 동안 이 회로의 신경활동이 점진적으로 증가하는 패턴을 관찰하였다. 수면 중 비정상적으로 증대된 신경활동이 다음 날 기억 형성과정에 혼선을 줄 수 있는 바, 이는 만성 수면 결핍의 폐해를 예측하는 것으로 이해할 수 있다. KIST 최지현 박사는 “본 연구는 약물이나 유전자 변형 없이도 KIST에서 자체 개발한 고해상도 뇌파 맵을 이용해 얻은 결과로, 향후 치매를 비롯한 특정 질병과 수면 질환간의 연관성을 연구하는 데 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 본 연구는 국가과학기술연구회(NST, 이사장 이상천)가 주관하는 치매DTC융합연구단 사업으로 수행되었으며, 연구결과는 세계적인 과학 학술지 ‘미국 국립과학원 회보’(PNAS, Proceedings of National Academy of Sciences)에 2월 28일(화)자 최신호(vol.114 no.9)에 게재되었다. * (논문명) Differential modulation of global and local neural oscillations in REM sleep by homeostatic sleep regulation - (제1저자) 한국과학기술연구원 김보원 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 최지현 책임연구원 <그림 설명> <그림 1> 어레이 전극으로 측정한 실험용 쥐의 뇌 영역 (좌) 어레이형 전극의 채널 위치 (우) 각 채널의 뇌파신호 예 <그림 2> 느린 주파수와 빠른 주파수의 진폭변화를 그린 뇌파 맵 (상) A. 느린 주파수 대역 뇌파의 증감을 그린 뇌파 맵 (붉은색 : 증가, 파란색 : 감소) (하) B. 빠른 주파수 대역 뇌파의 증감을 그린 뇌파 맵 *(SR1: 수면 박탈 첫 날, SR5: 수면박탈 다섯째 날)

뇌파 맵(Map)으로 렘수면의 숨겨진 구조를 밝히다 - 세계 최초로 실험용 쥐의 수면 중 뇌파 맵을 고해상도로 측정 - 수면이 부족한 상태의 렘(REM) 수면 시 뇌파에 미치는 영향 규명 인간은 평생의 1/3을 수면으로 보내지만, 왜 잠을 자는 지, 자는 동안 우리의 뇌에서는 어떤 일들이 일어나는 지에 대해서는 아직 명확히 밝혀진 바가 없다. 특히 새벽에 주로 일어나는 렘수면동안의 뇌는 깨어있을 때의 뇌처럼 활발하게 두뇌활동이 벌어지지만, 그 기능이 무엇인지에 대해서는 많은 연구가 이루어지지 못했다. 최근 국내 연구진이 세계최초로 개발한 실험용 쥐의 고해상도 뇌파맵을 이용해서 미지의 영역인 렘수면의 비밀을 한 꺼풀 벗겼다. *렘(REM, Rapid Eye Movement) 수면 : 수면의 두 단계인 비렘수면 (non-REM 수면)과 렘수면 중 하나로, 안구의 빠른 운동으로 구분됨. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 치매DTC융합연구단 최지현 박사연구팀은 보통 수면에서는 관찰하기 어려운 뇌파를 인위적으로 조성된 만성수면부족 상태로부터 유도하는 방식으로 그동안 알려지지 않은 렘수면의 구조를 찾아냈다. 렘수면은 수면의 후반기에 나타나는 흥미로운 수면 단계로, 깨어있을 때와 비슷한 패턴의 뇌파가 관찰된다. 하지만, 총 수면시간 중 상대적으로 적은 비중을 차지하고, 광범위하게 벌어지는 뇌 활동을 동시에 측정하는 것이 어려워 렘수면의 기능이 무엇인지는 잘 알려지지 않았다. 최지현 박사팀은 렘수면의 기능을 규명하기 위해 뇌파를 활용했다. 일반적으로 특정한 뇌파마다 그 역할이 알려져 있다. 대표적으로, 수면 중 나타나는 크고 느린 뇌파는 뇌세포의 피로를 줄여주는 반면, 간헐적으로 작고 빠르게 나타나는 뇌파는 기억 형성 등의 뇌 활동을 반영하는 것으로 알려졌다. 최지현 박사팀은 기능이 다른 뇌파를 동시에 감지하는 데 성공하였다. 이를 통해, 뇌의 전반적인 휴식이 증가함을 반영하는 느린 뇌파는 수면결핍 초기에 반응을 보이고 더 이상 변화가 없는 반면, 기억 형성을 담당하는 빠른 뇌파는 수면 박탈 기간 동안 지속적으로 반응을 보임 관찰하였다. 이는 렘수면이 신경세포의 회복과 기억 형성에 동시에 기여함을 의미한다. 이 외에도 연구팀은 렘수면 중 전두엽과 해마 간 신경회로가 있고, 수면박탈 기간 동안 이 회로의 신경활동이 점진적으로 증가하는 패턴을 관찰하였다. 수면 중 비정상적으로 증대된 신경활동이 다음 날 기억 형성과정에 혼선을 줄 수 있는 바, 이는 만성 수면 결핍의 폐해를 예측하는 것으로 이해할 수 있다. KIST 최지현 박사는 “본 연구는 약물이나 유전자 변형 없이도 KIST에서 자체 개발한 고해상도 뇌파 맵을 이용해 얻은 결과로, 향후 치매를 비롯한 특정 질병과 수면 질환간의 연관성을 연구하는 데 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 본 연구는 국가과학기술연구회(NST, 이사장 이상천)가 주관하는 치매DTC융합연구단 사업으로 수행되었으며, 연구결과는 세계적인 과학 학술지 ‘미국 국립과학원 회보’(PNAS, Proceedings of National Academy of Sciences)에 2월 28일(화)자 최신호(vol.114 no.9)에 게재되었다. * (논문명) Differential modulation of global and local neural oscillations in REM sleep by homeostatic sleep regulation - (제1저자) 한국과학기술연구원 김보원 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 최지현 책임연구원 <그림 설명> <그림 1> 어레이 전극으로 측정한 실험용 쥐의 뇌 영역 (좌) 어레이형 전극의 채널 위치 (우) 각 채널의 뇌파신호 예 <그림 2> 느린 주파수와 빠른 주파수의 진폭변화를 그린 뇌파 맵 (상) A. 느린 주파수 대역 뇌파의 증감을 그린 뇌파 맵 (붉은색 : 증가, 파란색 : 감소) (하) B. 빠른 주파수 대역 뇌파의 증감을 그린 뇌파 맵 *(SR1: 수면 박탈 첫 날, SR5: 수면박탈 다섯째 날)

뇌파 맵(Map)으로 렘수면의 숨겨진 구조를 밝히다 - 세계 최초로 실험용 쥐의 수면 중 뇌파 맵을 고해상도로 측정 - 수면이 부족한 상태의 렘(REM) 수면 시 뇌파에 미치는 영향 규명 인간은 평생의 1/3을 수면으로 보내지만, 왜 잠을 자는 지, 자는 동안 우리의 뇌에서는 어떤 일들이 일어나는 지에 대해서는 아직 명확히 밝혀진 바가 없다. 특히 새벽에 주로 일어나는 렘수면동안의 뇌는 깨어있을 때의 뇌처럼 활발하게 두뇌활동이 벌어지지만, 그 기능이 무엇인지에 대해서는 많은 연구가 이루어지지 못했다. 최근 국내 연구진이 세계최초로 개발한 실험용 쥐의 고해상도 뇌파맵을 이용해서 미지의 영역인 렘수면의 비밀을 한 꺼풀 벗겼다. *렘(REM, Rapid Eye Movement) 수면 : 수면의 두 단계인 비렘수면 (non-REM 수면)과 렘수면 중 하나로, 안구의 빠른 운동으로 구분됨. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 치매DTC융합연구단 최지현 박사연구팀은 보통 수면에서는 관찰하기 어려운 뇌파를 인위적으로 조성된 만성수면부족 상태로부터 유도하는 방식으로 그동안 알려지지 않은 렘수면의 구조를 찾아냈다. 렘수면은 수면의 후반기에 나타나는 흥미로운 수면 단계로, 깨어있을 때와 비슷한 패턴의 뇌파가 관찰된다. 하지만, 총 수면시간 중 상대적으로 적은 비중을 차지하고, 광범위하게 벌어지는 뇌 활동을 동시에 측정하는 것이 어려워 렘수면의 기능이 무엇인지는 잘 알려지지 않았다. 최지현 박사팀은 렘수면의 기능을 규명하기 위해 뇌파를 활용했다. 일반적으로 특정한 뇌파마다 그 역할이 알려져 있다. 대표적으로, 수면 중 나타나는 크고 느린 뇌파는 뇌세포의 피로를 줄여주는 반면, 간헐적으로 작고 빠르게 나타나는 뇌파는 기억 형성 등의 뇌 활동을 반영하는 것으로 알려졌다. 최지현 박사팀은 기능이 다른 뇌파를 동시에 감지하는 데 성공하였다. 이를 통해, 뇌의 전반적인 휴식이 증가함을 반영하는 느린 뇌파는 수면결핍 초기에 반응을 보이고 더 이상 변화가 없는 반면, 기억 형성을 담당하는 빠른 뇌파는 수면 박탈 기간 동안 지속적으로 반응을 보임 관찰하였다. 이는 렘수면이 신경세포의 회복과 기억 형성에 동시에 기여함을 의미한다. 이 외에도 연구팀은 렘수면 중 전두엽과 해마 간 신경회로가 있고, 수면박탈 기간 동안 이 회로의 신경활동이 점진적으로 증가하는 패턴을 관찰하였다. 수면 중 비정상적으로 증대된 신경활동이 다음 날 기억 형성과정에 혼선을 줄 수 있는 바, 이는 만성 수면 결핍의 폐해를 예측하는 것으로 이해할 수 있다. KIST 최지현 박사는 “본 연구는 약물이나 유전자 변형 없이도 KIST에서 자체 개발한 고해상도 뇌파 맵을 이용해 얻은 결과로, 향후 치매를 비롯한 특정 질병과 수면 질환간의 연관성을 연구하는 데 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 본 연구는 국가과학기술연구회(NST, 이사장 이상천)가 주관하는 치매DTC융합연구단 사업으로 수행되었으며, 연구결과는 세계적인 과학 학술지 ‘미국 국립과학원 회보’(PNAS, Proceedings of National Academy of Sciences)에 2월 28일(화)자 최신호(vol.114 no.9)에 게재되었다. * (논문명) Differential modulation of global and local neural oscillations in REM sleep by homeostatic sleep regulation - (제1저자) 한국과학기술연구원 김보원 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 최지현 책임연구원 <그림 설명> <그림 1> 어레이 전극으로 측정한 실험용 쥐의 뇌 영역 (좌) 어레이형 전극의 채널 위치 (우) 각 채널의 뇌파신호 예 <그림 2> 느린 주파수와 빠른 주파수의 진폭변화를 그린 뇌파 맵 (상) A. 느린 주파수 대역 뇌파의 증감을 그린 뇌파 맵 (붉은색 : 증가, 파란색 : 감소) (하) B. 빠른 주파수 대역 뇌파의 증감을 그린 뇌파 맵 *(SR1: 수면 박탈 첫 날, SR5: 수면박탈 다섯째 날)

뇌파 맵(Map)으로 렘수면의 숨겨진 구조를 밝히다 - 세계 최초로 실험용 쥐의 수면 중 뇌파 맵을 고해상도로 측정 - 수면이 부족한 상태의 렘(REM) 수면 시 뇌파에 미치는 영향 규명 인간은 평생의 1/3을 수면으로 보내지만, 왜 잠을 자는 지, 자는 동안 우리의 뇌에서는 어떤 일들이 일어나는 지에 대해서는 아직 명확히 밝혀진 바가 없다. 특히 새벽에 주로 일어나는 렘수면동안의 뇌는 깨어있을 때의 뇌처럼 활발하게 두뇌활동이 벌어지지만, 그 기능이 무엇인지에 대해서는 많은 연구가 이루어지지 못했다. 최근 국내 연구진이 세계최초로 개발한 실험용 쥐의 고해상도 뇌파맵을 이용해서 미지의 영역인 렘수면의 비밀을 한 꺼풀 벗겼다. *렘(REM, Rapid Eye Movement) 수면 : 수면의 두 단계인 비렘수면 (non-REM 수면)과 렘수면 중 하나로, 안구의 빠른 운동으로 구분됨. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 치매DTC융합연구단 최지현 박사연구팀은 보통 수면에서는 관찰하기 어려운 뇌파를 인위적으로 조성된 만성수면부족 상태로부터 유도하는 방식으로 그동안 알려지지 않은 렘수면의 구조를 찾아냈다. 렘수면은 수면의 후반기에 나타나는 흥미로운 수면 단계로, 깨어있을 때와 비슷한 패턴의 뇌파가 관찰된다. 하지만, 총 수면시간 중 상대적으로 적은 비중을 차지하고, 광범위하게 벌어지는 뇌 활동을 동시에 측정하는 것이 어려워 렘수면의 기능이 무엇인지는 잘 알려지지 않았다. 최지현 박사팀은 렘수면의 기능을 규명하기 위해 뇌파를 활용했다. 일반적으로 특정한 뇌파마다 그 역할이 알려져 있다. 대표적으로, 수면 중 나타나는 크고 느린 뇌파는 뇌세포의 피로를 줄여주는 반면, 간헐적으로 작고 빠르게 나타나는 뇌파는 기억 형성 등의 뇌 활동을 반영하는 것으로 알려졌다. 최지현 박사팀은 기능이 다른 뇌파를 동시에 감지하는 데 성공하였다. 이를 통해, 뇌의 전반적인 휴식이 증가함을 반영하는 느린 뇌파는 수면결핍 초기에 반응을 보이고 더 이상 변화가 없는 반면, 기억 형성을 담당하는 빠른 뇌파는 수면 박탈 기간 동안 지속적으로 반응을 보임 관찰하였다. 이는 렘수면이 신경세포의 회복과 기억 형성에 동시에 기여함을 의미한다. 이 외에도 연구팀은 렘수면 중 전두엽과 해마 간 신경회로가 있고, 수면박탈 기간 동안 이 회로의 신경활동이 점진적으로 증가하는 패턴을 관찰하였다. 수면 중 비정상적으로 증대된 신경활동이 다음 날 기억 형성과정에 혼선을 줄 수 있는 바, 이는 만성 수면 결핍의 폐해를 예측하는 것으로 이해할 수 있다. KIST 최지현 박사는 “본 연구는 약물이나 유전자 변형 없이도 KIST에서 자체 개발한 고해상도 뇌파 맵을 이용해 얻은 결과로, 향후 치매를 비롯한 특정 질병과 수면 질환간의 연관성을 연구하는 데 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 본 연구는 국가과학기술연구회(NST, 이사장 이상천)가 주관하는 치매DTC융합연구단 사업으로 수행되었으며, 연구결과는 세계적인 과학 학술지 ‘미국 국립과학원 회보’(PNAS, Proceedings of National Academy of Sciences)에 2월 28일(화)자 최신호(vol.114 no.9)에 게재되었다. * (논문명) Differential modulation of global and local neural oscillations in REM sleep by homeostatic sleep regulation - (제1저자) 한국과학기술연구원 김보원 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 최지현 책임연구원 <그림 설명> <그림 1> 어레이 전극으로 측정한 실험용 쥐의 뇌 영역 (좌) 어레이형 전극의 채널 위치 (우) 각 채널의 뇌파신호 예 <그림 2> 느린 주파수와 빠른 주파수의 진폭변화를 그린 뇌파 맵 (상) A. 느린 주파수 대역 뇌파의 증감을 그린 뇌파 맵 (붉은색 : 증가, 파란색 : 감소) (하) B. 빠른 주파수 대역 뇌파의 증감을 그린 뇌파 맵 *(SR1: 수면 박탈 첫 날, SR5: 수면박탈 다섯째 날)

뇌파 맵(Map)으로 렘수면의 숨겨진 구조를 밝히다 - 세계 최초로 실험용 쥐의 수면 중 뇌파 맵을 고해상도로 측정 - 수면이 부족한 상태의 렘(REM) 수면 시 뇌파에 미치는 영향 규명 인간은 평생의 1/3을 수면으로 보내지만, 왜 잠을 자는 지, 자는 동안 우리의 뇌에서는 어떤 일들이 일어나는 지에 대해서는 아직 명확히 밝혀진 바가 없다. 특히 새벽에 주로 일어나는 렘수면동안의 뇌는 깨어있을 때의 뇌처럼 활발하게 두뇌활동이 벌어지지만, 그 기능이 무엇인지에 대해서는 많은 연구가 이루어지지 못했다. 최근 국내 연구진이 세계최초로 개발한 실험용 쥐의 고해상도 뇌파맵을 이용해서 미지의 영역인 렘수면의 비밀을 한 꺼풀 벗겼다. *렘(REM, Rapid Eye Movement) 수면 : 수면의 두 단계인 비렘수면 (non-REM 수면)과 렘수면 중 하나로, 안구의 빠른 운동으로 구분됨. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 치매DTC융합연구단 최지현 박사연구팀은 보통 수면에서는 관찰하기 어려운 뇌파를 인위적으로 조성된 만성수면부족 상태로부터 유도하는 방식으로 그동안 알려지지 않은 렘수면의 구조를 찾아냈다. 렘수면은 수면의 후반기에 나타나는 흥미로운 수면 단계로, 깨어있을 때와 비슷한 패턴의 뇌파가 관찰된다. 하지만, 총 수면시간 중 상대적으로 적은 비중을 차지하고, 광범위하게 벌어지는 뇌 활동을 동시에 측정하는 것이 어려워 렘수면의 기능이 무엇인지는 잘 알려지지 않았다. 최지현 박사팀은 렘수면의 기능을 규명하기 위해 뇌파를 활용했다. 일반적으로 특정한 뇌파마다 그 역할이 알려져 있다. 대표적으로, 수면 중 나타나는 크고 느린 뇌파는 뇌세포의 피로를 줄여주는 반면, 간헐적으로 작고 빠르게 나타나는 뇌파는 기억 형성 등의 뇌 활동을 반영하는 것으로 알려졌다. 최지현 박사팀은 기능이 다른 뇌파를 동시에 감지하는 데 성공하였다. 이를 통해, 뇌의 전반적인 휴식이 증가함을 반영하는 느린 뇌파는 수면결핍 초기에 반응을 보이고 더 이상 변화가 없는 반면, 기억 형성을 담당하는 빠른 뇌파는 수면 박탈 기간 동안 지속적으로 반응을 보임 관찰하였다. 이는 렘수면이 신경세포의 회복과 기억 형성에 동시에 기여함을 의미한다. 이 외에도 연구팀은 렘수면 중 전두엽과 해마 간 신경회로가 있고, 수면박탈 기간 동안 이 회로의 신경활동이 점진적으로 증가하는 패턴을 관찰하였다. 수면 중 비정상적으로 증대된 신경활동이 다음 날 기억 형성과정에 혼선을 줄 수 있는 바, 이는 만성 수면 결핍의 폐해를 예측하는 것으로 이해할 수 있다. KIST 최지현 박사는 “본 연구는 약물이나 유전자 변형 없이도 KIST에서 자체 개발한 고해상도 뇌파 맵을 이용해 얻은 결과로, 향후 치매를 비롯한 특정 질병과 수면 질환간의 연관성을 연구하는 데 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 본 연구는 국가과학기술연구회(NST, 이사장 이상천)가 주관하는 치매DTC융합연구단 사업으로 수행되었으며, 연구결과는 세계적인 과학 학술지 ‘미국 국립과학원 회보’(PNAS, Proceedings of National Academy of Sciences)에 2월 28일(화)자 최신호(vol.114 no.9)에 게재되었다. * (논문명) Differential modulation of global and local neural oscillations in REM sleep by homeostatic sleep regulation - (제1저자) 한국과학기술연구원 김보원 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 최지현 책임연구원 <그림 설명> <그림 1> 어레이 전극으로 측정한 실험용 쥐의 뇌 영역 (좌) 어레이형 전극의 채널 위치 (우) 각 채널의 뇌파신호 예 <그림 2> 느린 주파수와 빠른 주파수의 진폭변화를 그린 뇌파 맵 (상) A. 느린 주파수 대역 뇌파의 증감을 그린 뇌파 맵 (붉은색 : 증가, 파란색 : 감소) (하) B. 빠른 주파수 대역 뇌파의 증감을 그린 뇌파 맵 *(SR1: 수면 박탈 첫 날, SR5: 수면박탈 다섯째 날)