송과선이란?
우리의 뇌는 두 개의 반구로 되어있는데, 이들 두 개의 반구는 섬유 네트워크로 연결되어 있다고 합니다. 송과선은 이들 두 반구 사이, 즉 뇌의 중앙에 위치하고 있다고 합니다.
송과선에는 주로 멜라토닌 호르몬을 생성하는 세포인 송과체 세포와 뉴런을 지원하는 특정 유형의 뇌 세포인 신경교 세포가 있다고 합니다. 뉴런은 전기적, 화학적 신호를 통해 우리가 받아들인 정보를 다른 세포에 전달하는 세포입니다.
이렇게 우리 뇌 중앙에 위치하고 있는 송과선은 우리가 깨어 있거나 잠을 자는 주기를 조절하는 것을 주요 기능으로 갖고 있다고 합니다.
또한, 송과선은 신체 활동주기 조절 외에 우리 신체내 뼈의 대사, 정신 건강, 그리고 기타 여러 건강 측면에도 영향을 미칠 수 있다고 합니다.
아래에서 좀더 자세히 다루어 보도록 하겠습니다.
송과선과 신체의 활동 일주기와의 관계
송과선은 우리 신체의 활동 일주기를 조절하는 역할을 하기 때문에 신체 내부 시계의 핵심이라고도 합니다. 활동 일주기라는 것은 매일 같은 시간대가 되면 피곤함을 느끼게 하고, 잠을 자게 하며, 일어나게 하는 신체 리듬을 말하는 것입니다. 이러한 신체의 리듬은 빛의 변화가 없이도 24시간 주기로 자연스럽게 이루어집니다.
앞에서 설명한 바와 같이 송과선은 멜라토닌을 분비하여 우리 신체의 활동 일주기를 조절하는데 도움을 주는데, 이 멜라토닌은 어두울 때 더 많은 양이 나온다고 합니다. 이러한 사실은 멜라토닌이 우리 신체가 수면을 취하는데 있어 중요한 역할을 한다는 것을 시사합니다.1)
1) Shazia Jehan et al. Sleep, Melatonin, and the Menopausal Transition: What Are the Links?. Sleep Sci. 2017 Jan-Mar; 10(1): 11–18. doi:10.5935/1984-0063.20170003. PMID:28966733
그러나 일부 다른 연구에서는 멜라토닌과 잠을 취하는 것 사이의 연관성은 우리가 생각하는 만큼 간단하지 않을 수 있다고 주장합니다. 쥐를 대상으로 한 실험에서 연구원들은 쥐의 송과선을 제거하더라도 빛과 어둠에 정상적으로 노출된 쥐의 활동 수준에 영향을 미치지 않는다는 사실을 발견했다고 합니다. 연구원들은 송과선의 기능이라는 것이 우리가 처음 생각했던 것 보다 더 복잡할 수도 있으며, 동물에 따라 그 역할이 크게 다를 수도 있다는 결론을 내렸다고 합니다. 2)
2) Dorela D. Shuboni et al. The contribution of the pineal gland on daily rhythms and masking in diurnal grass rats, Arvicanthis niloticus. Behav Processes. 2016 Jul; 128: 1–8. Published online 2016 Mar 30.doi:10.1016/j.beproc.2016.03.007. PMID:27038859
송과선의 또 다른 기능들
송과선은 위에서 설명한 우리 신체의 활동 일주기 외에 뼈의 대사, 정신 건강, 약물 대사, 노화 등의 다른 기능도 하는 것으로 보고되고 있습니다.
1. 뼈 대사
쥐들을 대상으로 한 동물실험에 따르면 송과선의 기능 변화가 뼈 대사에 영향을 미칠 수 있다고 합니다. 3)
3) Kunal Sharan et al. Regulation of bone mass through pineal‐derived melatonin‐MT2 receptor pathway. J Pineal Res.2017 Sep; 63(2): e12423. Published online 2017 Jun 20.doi:10.1111/jpi.12423. PMID:28512916
송과선 기능은 나이가 들면서 감소하는 경향이 있다는 점에서, 이러한 동물 실험결과로부터 폐경 후 여성은 다른 그룹에 비해 골다공증에 훨씬 더 취약할 수 있다는 점을 유추해 볼 수도 있습니다.
연구자들은 멜라토닌 보충제를 섭취하게 되면 골량을 증가시켜 향후 폐경 후 골다공증을 예방하는 데 도움이 될 수 있다고 결론지었다고 합니다. 그러나, 이 연구는 동물실험이기 때문에 인간의 송과선과 뼈 대사와의 관계를 평가하기 위해서는 추가적인 연구가 필요해 보입니다.
2. 정신 건강
2021년 연구에서는 수면이 부족하게 되면 정신 건강의 상태를 악화시킬 수 있으며, 정신 건강이 악화되면 다시 수면을 더 어렵게 만들 수 있다고 합니다. 악순환의 연속이 되는 것입니다. 4)
4) Blackwelder A et al. Effect of Inadequate Sleep on Frequent Mental Distress. Prev Chronic Dis 2021;18:200573.
2018년 또 다른 연구에 따르면, 햇빛에 얼마나 자주 노출되는지 여부도 일부 정신 건강에 영향을 미칠 수 있다고 합니다. 예를 들면, 특정 계절에 따라 우울증을 보이는 ‘계절성 정동 장애’는 일조량이 낮을 때 발생하는 경향이 있다고 하는데. 이것은 멜라토닌 분비의 변화 때문일 수도 있다고 합니다. 5)
5) Anna Wirz-Justice. Seasonality in affective disorders. Gen Comp Endocrinol. 2018 Mar 1;258:244-249. doi: 10.1016/j.ygcen.2017.07.010.Epub 2017 Jul 13. PMID:28711512
3. 약물 대사
개인이 좋아하는 약물이나 병원 처방약 등의 일부는 송과선의 기능을 변화시키고 멜라토닌의 분비 패턴을 변화시킬 수도 있다고 합니다.
2003년 쥐를 대상으로 한 동물 연구에서는 송과선이 코카인 및 기타 정신 자극제 중독에 중요한 역할을 할 수 있다는 결과를 제시했습니다. 6)
6) Uz, T., Akhisaroglu, M., Ahmed, R.et al. The Pineal Gland is Critical for Circadian Period1 Expression in the Striatum and for Circadian Cocaine Sensitization in Mice. Neuropsychopharmacol28, 2117–2123 (2003).
4. 노화
우리 사람은 노화가 진행될 수록 송과선에서 분비되는 멜라토닌이 줄어드는 경향이 있다고 합니다.
물론, 멜라토닌이 우리 사람의 노화와 관련된 변화의 유일한 원인이 아닐 수 있지만, 송과선에서 분비되는 멜라토닌의 양이 줄어드는 것은 노화 과정의 한 부분을 설명하는 데 도움이 될 수도 있을 것 같습니다.
노인들의 경우 대부분 잠을 적게 자는 경향이 있고, 잠이 드는데 어려움을 겪는 경우가 종종 있습니다. 더 많은 연구결과를 확인해 봐야 겠지만 아마도 멜라토닌의 변화가 이러한 현상을 설명할 수도 있을 것 같습니다.
마무리 하며
요즘 사람의 뇌가 너무 신기해서 뇌에 관한 공부를 조금씩 해보고 있습니다.
사람의 뇌는 많은 과학자들도 그 신비를 풀어내지 못할 정도로 알아야 할 것이 무궁무진한 것 같습니다. 뇌에 관한 공부를 하면서 흥미로운 부분들을 계속해서 올려보도록 하겠습니다.
