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rapid eye movement sleepㆍ깨어 있는 뇌
렘수면의 특징은 눈동자가 빨리 움직이는 현상을 보인다는 것입니다. 이를 중계하는 부위가 중뇌의 피개영역입니다. 완주변 영역에서 중뇌 피개영역으로 아세틸콜린이 분비되지요.
렘수면의 두 번째 특징은 성적인 꿈과 상관없이 남성의 몸에서는 음경이 발기되고, 여성의 몸에서는 질액이 분비된다는 것입니다. 이는 완주변 영역의 PPT와 LDT에서 아세틸콜린 분비로 외측전시삭(lateral preoptic area, 가쪽시각로앞핵)의 시상하부성중추가 자극을 받아 활성된 거죠.
렘수면이 시작되어 80초쯤 지나면 PGO파(ponto-geniculo-occipital spike)가 나옵니다. 이것이 렘수면의 세 번째 특징이죠. PGO란 교뇌, 외측슬상체, 후두엽을 뜻하는 각 단어의 첫 글자를 모은 용어이지요. 교뇌의 완주변 영역에서 시작해 외측슬상체, 후두엽으로 PGO파가 전달되어서 안구운동을 일으킵니다. 렘수면 중에는 뇌의 각기 다른 영역에서 일어나는 발작적인 뇌파를 관찰할 수 있지요. PGO파는 뇌간 망상체의 뇌교(PON) 시상의 외측슬상체(geniculate body), 후두피질(occipital cortex)의 뇌파입니다. 이들 뇌파는 깨어 있는 상태에서는 현격하게 감소합니다. PGO파는 몰두상태, 시간과 공간의 비논리적 연결, 공간적 운동 등 꿈속에 나타나는 정신상태의 여러 측면을 전달한다고 볼 수 있지요.
렘수면의 네 번째 특징은 시각 이미지의 과잉 연상입니다. 완주변 영역에서 분비된 아세틸콜린은 시상을 활성화시켜 대뇌피질로 신호를 보내게 합니다. 시상그물핵은 시상감각핵이 감각정보를 대뇌피질로 중계하는 과정을 계속 억제합니다.
다른 신경신호가 시상그물핵을 억제하면 시상감각핵들은 탈억제되어 감각입력을 대뇌피질로 중계하게 됩니다. 또 완주변영역에서 내측교뇌그물형성체(medial pontine reticular formation)로 아세틸콜린이 분비되지요. 활성화된 내측교뇌 그물형성체는 전뇌기저핵으로 신호를 보냅니다. 전뇌기저핵은 이 신호에 반응하여 아세틸콜린을 전대상회, 해마방회, 편도체, 그리고 내측전두엽으로 분비합니다.
이런 영역들은 감정과 기억회로를 형성하지요. 렘수면시 감정 영역이 강하게 활성되고, 이 감정 영역과 연합시각 영역이 서로 연결되어 꿈의 특징인 ‘시각 이미지의 정서적 분출’이란 현상을 만들지요. 여기서 중요한 것은 렘수면 상태에서는 아세틸콜린 분비가 각성상태보다 왕성하다는 겁니다. 아세틸콜린은 뇌의 의식 생성과 관련된 신경전달물질이지요. 따라서 렘수면시 꿈은 운동출력이 억제된 상태에서 겪는 생생한 시각적 의식상태인 셈입니다.
꿈에서 의식상태는 작업기억이 동작하지 않은 상태여서 기억들을 맥락적으로 연결할 수 없죠. 그래서 꿈의 내용을 우리가 결정할 수 없는 겁니다.
꿈에서는 세로토닌과 노르아드레날린의 분비가 급격히 줄어들지요. 세로토닌은 상상과 현실을 구분해주고, 노르아드레날린은 주의집중에 필요한 신경조절물질이죠. 이 두 신경물질이 부족하기 때문에 꿈에서는 꿈과 현실을 구분할 수 없고, 시각적 이미지를 의지력으로 연결하지 못해서 맥락없는 이야기가 전개되지요.
렘수면시 꿈을 ‘의식상태’로 볼 수 있는가는 중요합니다. 의식적 상태에서는 대뇌피질의 여러 영역들이 함께 활성화되는데 ‘무의식 상태’는 동시에 활성화된 뇌 영역이 많지 않아요. 그리고 꿈에서는 전전두엽의 활성이 약하고, 다른 뇌 영역들 역시 활동의 동시성이 약하므로 꿈을 의식상태라고 하기는 어렵지요.
뇌간 그물형성체는 각성시와 렘수면시 상반된 작용을 합니다. 그리고 시상과 피질의 활성도는 각성상태에서는 높지만 서파수면에서는 낮아집니다. 각성상태에서는 세로토닌, 노르아드레날린, 히스타민 분비가 활발하지만 GABA 분비는 억제됩니다. 반면에 렘수면에서는 세로토닌, 노르아드레날린 분비가 억제되며 아세틸콜린분비가 활발하지요. 서파수면(비-렘수면)상태에서는 히스타민 분비는 줄어들고 GABA 분비는 활발하여 시상과 피질의 활성이 약해집니다. 시상하부의 생체주기 중추와 항상성 중추의 조절작용으로 이러한 신경조절물질의 분비가 조절되지요.
렘수면의 운동 관련 특징은 골격근이 마비되는 것이죠. 완주변 영역에서 출발한 신호는 청반하핵에서 시냅스합니다. 청반하핵에서 연수의 거대세포핵으로 신경자극이 계속 전달되지요. 연수의 거대세포핵이 활성화되면 글리신(glycine)이라는 신경전달물질이 분비됩니다. 글리신은 척수전각 운동뉴런을 억제해 척수신경의 축삭에 활성전위가 형성되지 않지요. 그래서 렘수면 동안 꾼 꿈의 내용이 골격근 운동으로 출력되지 않는 겁니다.
렘수면의 특징을 보면 각성상태와 거의 같죠. 눈동자가 빨리 움직이고, 각성상태에서처럼 시각적 연상작용이 일어나지요. 그래서 어떤 학자들은 “수면은 행동”이라고 주장합니다.
렘수면의 특징은 눈동자가 빨리 움직이는 현상을 보인다는 것입니다. 이를 중계하는 부위가 중뇌의 피개영역입니다. 완주변 영역에서 중뇌 피개영역으로 아세틸콜린이 분비되지요.
렘수면의 두 번째 특징은 성적인 꿈과 상관없이 남성의 몸에서는 음경이 발기되고, 여성의 몸에서는 질액이 분비된다는 것입니다. 이는 완주변 영역의 PPT와 LDT에서 아세틸콜린 분비로 외측전시삭(lateral preoptic area, 가쪽시각로앞핵)의 시상하부성중추가 자극을 받아 활성된 거죠.
렘수면이 시작되어 80초쯤 지나면 PGO파(ponto-geniculo-occipital spike)가 나옵니다. 이것이 렘수면의 세 번째 특징이죠. PGO란 교뇌, 외측슬상체, 후두엽을 뜻하는 각 단어의 첫 글자를 모은 용어이지요. 교뇌의 완주변 영역에서 시작해 외측슬상체, 후두엽으로 PGO파가 전달되어서 안구운동을 일으킵니다. 렘수면 중에는 뇌의 각기 다른 영역에서 일어나는 발작적인 뇌파를 관찰할 수 있지요. PGO파는 뇌간 망상체의 뇌교(PON) 시상의 외측슬상체(geniculate body), 후두피질(occipital cortex)의 뇌파입니다. 이들 뇌파는 깨어 있는 상태에서는 현격하게 감소합니다. PGO파는 몰두상태, 시간과 공간의 비논리적 연결, 공간적 운동 등 꿈속에 나타나는 정신상태의 여러 측면을 전달한다고 볼 수 있지요.
렘수면의 네 번째 특징은 시각 이미지의 과잉 연상입니다. 완주변 영역에서 분비된 아세틸콜린은 시상을 활성화시켜 대뇌피질로 신호를 보내게 합니다. 시상그물핵은 시상감각핵이 감각정보를 대뇌피질로 중계하는 과정을 계속 억제합니다.
다른 신경신호가 시상그물핵을 억제하면 시상감각핵들은 탈억제되어 감각입력을 대뇌피질로 중계하게 됩니다. 또 완주변영역에서 내측교뇌그물형성체(medial pontine reticular formation)로 아세틸콜린이 분비되지요. 활성화된 내측교뇌 그물형성체는 전뇌기저핵으로 신호를 보냅니다. 전뇌기저핵은 이 신호에 반응하여 아세틸콜린을 전대상회, 해마방회, 편도체, 그리고 내측전두엽으로 분비합니다.
이런 영역들은 감정과 기억회로를 형성하지요. 렘수면시 감정 영역이 강하게 활성되고, 이 감정 영역과 연합시각 영역이 서로 연결되어 꿈의 특징인 ‘시각 이미지의 정서적 분출’이란 현상을 만들지요. 여기서 중요한 것은 렘수면 상태에서는 아세틸콜린 분비가 각성상태보다 왕성하다는 겁니다. 아세틸콜린은 뇌의 의식 생성과 관련된 신경전달물질이지요. 따라서 렘수면시 꿈은 운동출력이 억제된 상태에서 겪는 생생한 시각적 의식상태인 셈입니다.
꿈에서 의식상태는 작업기억이 동작하지 않은 상태여서 기억들을 맥락적으로 연결할 수 없죠. 그래서 꿈의 내용을 우리가 결정할 수 없는 겁니다.
꿈에서는 세로토닌과 노르아드레날린의 분비가 급격히 줄어들지요. 세로토닌은 상상과 현실을 구분해주고, 노르아드레날린은 주의집중에 필요한 신경조절물질이죠. 이 두 신경물질이 부족하기 때문에 꿈에서는 꿈과 현실을 구분할 수 없고, 시각적 이미지를 의지력으로 연결하지 못해서 맥락없는 이야기가 전개되지요.
렘수면시 꿈을 ‘의식상태’로 볼 수 있는가는 중요합니다. 의식적 상태에서는 대뇌피질의 여러 영역들이 함께 활성화되는데 ‘무의식 상태’는 동시에 활성화된 뇌 영역이 많지 않아요. 그리고 꿈에서는 전전두엽의 활성이 약하고, 다른 뇌 영역들 역시 활동의 동시성이 약하므로 꿈을 의식상태라고 하기는 어렵지요.
뇌간 그물형성체는 각성시와 렘수면시 상반된 작용을 합니다. 그리고 시상과 피질의 활성도는 각성상태에서는 높지만 서파수면에서는 낮아집니다. 각성상태에서는 세로토닌, 노르아드레날린, 히스타민 분비가 활발하지만 GABA 분비는 억제됩니다. 반면에 렘수면에서는 세로토닌, 노르아드레날린 분비가 억제되며 아세틸콜린분비가 활발하지요. 서파수면(비-렘수면)상태에서는 히스타민 분비는 줄어들고 GABA 분비는 활발하여 시상과 피질의 활성이 약해집니다. 시상하부의 생체주기 중추와 항상성 중추의 조절작용으로 이러한 신경조절물질의 분비가 조절되지요.
렘수면의 운동 관련 특징은 골격근이 마비되는 것이죠. 완주변 영역에서 출발한 신호는 청반하핵에서 시냅스합니다. 청반하핵에서 연수의 거대세포핵으로 신경자극이 계속 전달되지요. 연수의 거대세포핵이 활성화되면 글리신(glycine)이라는 신경전달물질이 분비됩니다. 글리신은 척수전각 운동뉴런을 억제해 척수신경의 축삭에 활성전위가 형성되지 않지요. 그래서 렘수면 동안 꾼 꿈의 내용이 골격근 운동으로 출력되지 않는 겁니다.
렘수면의 특징을 보면 각성상태와 거의 같죠. 눈동자가 빨리 움직이고, 각성상태에서처럼 시각적 연상작용이 일어나지요. 그래서 어떤 학자들은 “수면은 행동”이라고 주장합니다.
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