인간에게 "수면"은 당연한 것이지만, 대부분의 포유류가 하루 중 몇 시간 동안 의식을 잃는 것은 이상한 현상이라고 할 수있다.
2019년 7월 10일에 Nature에서 발표 된 연구에 따르면, 물고기는 인간처럼 잠을자고, 인류의 수면은 먼 조상 인 어류로부터 4억 5000만 년 이상까지 거슬러 올라갈 가능성이 시사되고 있다.
인간은, 깊은 수면 인 논 렘수면과 얕은 잠인 REM 수면을 반복한다. 지금까지의 연구는 REM 수면을 취하는 것은 인간을 비롯한 포유류와 조류에 한정되어 있다고되어 있었다. 몸은 잠들어 있으면서도 뇌는 각성하고 있다는 REM 수면은 진화 과정에서 획득한 것이라고 생각하고 있다.
이번 연구는 미국의 스탠포드 대학 수면 과학, 의료 센터 연구팀에 의한 것으로, 연구팀은 몸이 투명하고 체내의 관찰에 적합한 제브라 피쉬의 치어를 사용하여 그 수면을 관찰했다.
뇌에서 뉴런이 활동하면 칼슘 농도가 상승하기 때문에, 실험에는 칼슘에 반응해 녹색으로 빛나게 유전자를 조작 한 제브라 다니오가 사용되어졌다.
연구팀은 이 제브라 피쉬를 젤라틴과 같은 겔 타입에 가두어, 뇌의 활동과 심장 박동, 근육 활동, 그리고 안구 운동 등의 데이터를 측정. 또한, 제브라 피쉬가 수면에 닿지않도록 계속 깨워 "졸린" 상태를 만들어 냈다.
측정 결과, 이 졸린 제브라 피쉬는 REM 수면과 논 렘수면을 하는것으로 확인되었고, 논 렘수면시 심박수가 반으로 줄고 몸의 근육이 이완되는 것을 알게되었다. 이것은 "조류와 포유류 만이 진화 중 REM 수면을 획득했다"라는 정설에 반기를 드는 결과이다.
지금까지 진화 과정에서 REM 수면을 획득해 왔다고 생각되어 왔지만, 이번 실험 결과에서 연구팀은 수면의 기원은 어류가 탄생 한 약 4억 5000만 년 전까지 거슬러 올라갈 가능성을 시사하고 있다.
스위스 로잔 대학의 신경 학자 폴 프랑켄 씨는 "약물이 투여 된 동물의 신경 세포가 어떻게 활성화할지 여부를 시각적으로 조사 할 수있다는 것은 큰 진전"이라고 말하고 있다.
