바카라보라

신체 활동 부족은 많은 흔한 만성 건강 문제의 근원이다. 그러나 바카라보라으로 인해 어떤 분자적 변화가 유도되는지 또는 신체의 다양한 조직과 장기의 기능을 어떻게 개선하는지 이해되지 않았다. 2024년 5월 2일자 과학지 'Nature'에 NIH의 'The Molecular Transducers of Physical Activity Consortium (MoTrPAC)' 이라는 이니셔티브에서 바카라보라의 생리적 효과를 조명한 일련의 논문이 게재되었다.

MoTrPAC은 바카라보라으로 인해 영향을 받는 생물학적 분자를 카탈로그화하고, 바카라보라에 반응하여 발생하는 분자적 변화에 대한 포괄적인 지도를 조립하고, 가능한 경우 이러한 변화를 신체 활동의 이점과 연관시키는 것을 목표로 한다. 미래에는 이 연구의 결과로 임상의가 바카라보라을 건강을 개선하기 위한 개입으로 사용할 때 환자에게 보다 구체적인 바카라보라 권장 사항을 할 수 있게 될 것이다.

세계보건기구(WHO)에 따르면 청소년의 80%와 성인의 27%가 충분한 바카라보라을 하지 않는다. 비만은 성인뿐만 아니라 어린이와 청소년 사이에서도 놀라운 속도로 증가하고 있다. 어떻게 해결해야 하나?바카라보라을 해야 할까, 아니면 카페에 가서 맛있는 딸기 밀크셰이크(milk shake)를 즐겨야 할까? 우리가 이런 결정을 내릴 때 지금까지 뇌에서 정확히 무슨 일이 일어나는지는 미스터리였지만, ETH Zurich의 연구자들은 해결책을 찾았다.

최근에 발간된 Nature Neuroscience에 “Orexin neurons mediate temptation-resistant voluntary exercise” 라는 제목의 논문을 Denis Burdakov가 교신 저자로 출간되었다. 그들은 어떤 뇌 화학 물질과 어떤 신경 세포가 이 결정을 중재하는지 알아냈다. 그것은 전달 물질인 바카라보라(Orexin)과 그것을 생성하는 뉴런이다.

이러한 신경과학적 기본 사항은 많은 사람들이 충분한 바카라보라을 하지 않기 때문에 더욱 중요하다. 우리 대부분은 일상 생활의 수많은 유혹 중 하나를 위해 이미 바카라보라을 건너뛰기로 한 번 또는 여러 번 결정했을 것이다.

바카라보라에 집중

ETH 취리히의 신경과학 교수인 데니스 부르다코프는 "이러한 통계에도 불구하고 많은 사람들이 끊임없이 존재하는 유혹을 이겨내고 충분한 바카라보라을 한다."라고 말한다. "우리는 뇌에서 이러한 결정을 내리는 데 도움이 되는 것이 무엇인지 알고 싶었다."

연구자들은 쥐를 대상으로 한 실험에서 바카라보라이 이 과정에서 핵심적인 역할을 한다는 것을 보여줄 수 있었다. 바카라보라은 뇌에서 활동하는 100개가 넘는 메신저 물질 중 하나이다. 세로토닌과 도파민과 같은 다른 화학 메신저는 오래 전에 발견되었고 그 역할은 대체로 해독되었다.

오렉신의 상황은 다르다. 오렉신의 발견역사는 1998년으로 거슬러 올라간다. 당시 두 개의 독립된 연구팀이 이 신경펩타이드를 발견했다. 한 팀은 미국 스크립스(Scripps) 연구소에서 이 물질을 '하이포크레틴'이라고 명명했다. 비슷한 시기에 일본의 야나바카라보라와 마사시(Masashi Yanagisawa) 교수팀은 같은 물질을 발견하고 오렉신이라는 이름으로 붙였다. 이들은 해당 물질이 뇌에서 식욕과 에너지대사에 영향을 미치는 것을 발견했다. 이후 연구를 통해 오렉신·하이포크레틴시스템이 수면과 각성주기, 특히 렘수면과 밀접하게 연관돼 있음을 밝혀냈다. 더 나아가 기면병과 같은 수면장애와 관련이 있다는 것도 알아냈다.

기존 지식으로 그 선택을 설명할 수 없다

부르다코프는 "신경 과학에서 도파민은 우리가 어떤 일을 하기로 선택하지만 다른 일은 피하는 이유에 대한 대중적인 설명이다." 라고 말한다. 이 뇌 메신저는 우리의 일반적인 동기 부여에 중요하다." 하지만 도파민에 대한 우리의 현재 지식은 우리가 먹는 대신 바카라보라을 하기로 결정하는 이유를 쉽게 설명하지 못한다."

과학자는 계속해서 말한다. "우리의 뇌는 우리가 먹을 때와 바카라보라할 때 모두 도파민을 분비하는데, 이는 우리가 왜 하나를 선택하는지 설명하지 못한다. "연구자들은 도파민이 분비되는 이유를 알아보기 위해 10분 실험에서 8가지 다른 옵션 중에서 자유롭게 선택할 수 있는 쥐를 대상으로 정교한 행동 실험을 고안했다. 여기에는 쥐가 달릴 수 있는 바퀴와 표준 딸기 맛 밀크셰이크를 즐길 수 있는 "밀크셰이크 바"가 포함되었다. "쥐는 사람과 같은 이유로 밀크셰이크를 좋아한다. 설탕과 지방이 많고 맛이 좋기 때문이다."라고 부르다코프는 말한다.

밀크셰이크 바에서 보내는 시간이 줄었다. 과학자들은 실험에서 여러 그룹의 쥐를 비교했다. 한 그룹은 정상적인 쥐로 구성되었고 다른 그룹은 약물이나 세포의 유전자 변형을 통해 쥐의 바카라보라 시스템이 차단되었다.

바카라보라 시스템이 온전한 쥐는 바카라보라 시스템이 차단된 쥐보다 러닝 휠(running wheel)에서 두 배, 밀크셰이크 바에서 절반의 시간을 보냈다. 그러나 흥미로운 점은 과학자들이 쥐에게 러닝 휠이나 밀크셰이크 중 하나만 제공한 실험에서 두 그룹의 행동이 다르지 않았다는 것이다.

"이것은 오렉신 시스템의 주요 역할이 쥐의 움직임이나 먹는 양을 제어하는 것이 아니라는 것을 의미한다." 라고 부르다코프는 말한다." 오히려 두 가지 옵션이 모두 사용 가능할 때 둘 중 하나를 선택하는 데 중요한 것으로 보인다."오렉신이 없을 때 결정은 밀크셰이크를 강력히 선호했고 쥐는 바카라보라을 포기하고 먹는 것을 선호했다.

바카라보라을 거의 하지 않는 사람들을 돕다

ETH 취리히 연구자들은 바카라보라이 인간에서도 이러한 결정에 책임이 있을 것으로 예상한다. 여기에 관련된 뇌 기능은 두 종에서 사실상 동일한 것으로 알려져 있다. ETH 취리히의 그룹 리더인 다리아 펠레그-라이브스타인은 "이제 인간에서 결과를 검증하는 것이 문제가 될 것이다." 라고 말한다. 여기에는 유전적 이유로 바카라보라 시스템이 제한된 환자를 검사하는 것이 포함될 수 있다. 이는 약 2000명 중 1명에게 해당한다. 이 사람들은 졸음증(수면 장애)을 앓고 있다. 또 다른 가능성은 바카라보라을 차단하는 약물을 투여받는 사람들을 관찰하는 것이다. 이러한 약물은 불면증 환자에게 승인되었다.

"우리가 뇌가 음식 소비와 신체 활동 사이에서 어떻게 중재하는지 이해한다면, 우리는 전 세계 비만 유행과 관련 대사 장애를 해결하기 위한 보다 효과적인 전략을 개발할 수 있다."라고 펠레그-라이브스타인은 말한다. 특히, 건강한 개인과 신체 활동이 제한된 개인의 바카라보라 장벽을 극복하는 데 도움이 되는 개입이 개발될 수 있다. 그러나 부르다코프는 이것이 인간에 대한 임상 연구에 참여하는 과학자들에게 중요한 질문이 될 것이라고 지적한다. 그와 그의 그룹은 기초 신경 과학 연구에 전념했다. 다음으로 그는 바카라보라과 간식 사이의 결정과 같은 결정을 내릴 때 오렉신 뉴런이 뇌의 나머지 부분과 어떻게 상호 작용하는지 알아내고자 한다.

이 발견은 인간의 비만과 싸우고 신체 활동을 촉진하기 위한 전략을 개발하는 데 통찰력을 제공할 수 있다. 신체 활동과 음식 소비 사이의 의사 결정에 대한 바카라보라의 영향을 이해하면 인간의 신체 활동을 장려하는 새로운 전략으로 이어질 수 있다.