슬립 스핀들

수면 스핀들은 0.5초 이상의 지속시간(보통 0.5~1.5초)으로 ~11~16Hz(보통 12~14Hz)의 주파수 범위에서 2단계 NREM 수면 중 탈라믹 망상핵(TRN)과 기타 탈라믹 핵의 상호작용으로 발생하는 신경 진동 활성의 버스트다.^[1][2][3] TRN에서 생성 후 스핀들은 지속되며 GABAergic과 NMDA-receptor 매개 글루타마테라믹 신경전달에 의해 조절되는 탈라모-탈라믹 및 탈라모-고정 피드백 루프에 의해 피질에 전달된다.^[4] 수면 스핀들은 모든 실험된 포유류 종과 체외 세포에서 발견되었다.

연구는 스핀들("시그마 밴드" 또는 "시그마 파동"이라고도 함)이 감각 처리와 장기 기억력 통합에 필수적인 역할을 한다는 것을 뒷받침한다. 최근까지, 각 수면 스핀들 진동은 신피질 전체에서 동시에 최고조에 달했다고 여겨졌다. 진동이 신피질 주위의 원형 패턴으로 신피질을 휩쓸고, 한 영역에서 정점을 찍은 다음, 몇 밀리초 후에 인접한 영역에서 정점을 찍은 것으로 결정되었다. 이 스핀들 조직은 뉴런이 피질 간에 의사소통을 할 수 있도록 하는 것이 제안되었다. 파동이 이동하는 시간 척도는 뉴런이 서로 소통하는 데 걸리는 속도와 같다.^[5]

수면 스핀들의 기능은 불분명하지만, 재연결 과정을 통해 야간 선언 기억의 통합에 적극적으로 참여하는 것으로 생각된다. 스핀들 밀도는 선언적 메모리 작업에 대한 광범위한 학습 후 증가하는 것으로 나타났으며, 2단계 스핀들 활동의 증가 정도는 메모리 성능과 상관관계가 있다.

다른 기능들 중에서, 스핀들은 섬모센서리의 발달, 탈모체 감각 동기, 시냅스 가소성, 오프라인 기억력 통합을 용이하게 한다.^[6] 수면 스핀들은 뇌와 외부 환경 사이의 상호작용을 밀접하게 조절한다; 그것들은 본질적으로 수면 중 감각 자극에 대한 적당한 반응이다.^[7] 최근의 연구는 스핀들이 청각 정보의 피질로의 전달을 왜곡한다는 것을 밝혀냈다; 스핀들은 수면 중 외부 장애로부터 뇌를 격리시킨다.^[8] 또 다른 연구에서는 수면 중 후각 단서에 대한 재노출이 이후의 리콜 성능을 향상시키는 장기 메모리 통합의 필수적인 부분인 재활성화를 시작한다는 것을 발견했다.^[9] 시상하부에서 생성되는 스핀들은 파괴적인 외부 소리들 앞에서 잠을 자는 데 도움을 주는 것으로 나타났다. 시상하부의 뇌파 활동량과 잠자는 사람의 평온 유지 능력 사이에는 상관관계가 있는 것으로 밝혀졌다.^[10] 스핀들은 TRN에서 생성되기 때문에 감각 처리와 장기 기억력 통합에 필수적인 역할을 한다.

수면 중에 이러한 스핀들은 근육 경련 직후의 활동 폭발로 뇌에서 보여진다. 연구원들은 특히 젊은 층의 뇌가 어떤 신경이 잠잘 때 어떤 특정한 근육을 조절하는지에 대해 배우고 있다고 생각한다.^[11][12]

또한 수면 스핀들 활동은 새로운 정보를 기존 지식으로^[13] 통합하는 것뿐만 아니라 지시된 기억 및 망각(빠른 수면 스핀들)과도 관련이 있는 것으로 밝혀졌다.^[14]

NREM 수면 중에는 정신분열증 환자가 생성하는 뇌파는 느리고 빠른 스핀들의 정상적인 패턴이 결여되어 있다.^[15] 수면 스핀들의 상실 또한 프리온 질환인 가족적인 치명적인 불면증의 특징이다.^[16] 스핀들 밀도의 변화는 장애에서 관찰된다. 자폐아들의 수면 스핀들의 증가를 보여주는 연구들이 있다. 또한 간질에는 수면 스핀들이 부족하다는 연구도 있다./^[17][18]

성차이

수면 스핀들은 선언적 기억력 통합에 중요한 역할을 하지만, 대부분의 연구는 성별과 생리 둘 다 수면과^[19] 온라인 학습 기간에 영향을 미치지만 성에 대한^{[citation needed]} 통제를 소홀히 한다.^[20] 선언적 기억 과정 중 수면 스핀들의 영향은 여성의 조절 월경 주기 효과에 의해 영향을 받을 수 있다는 연구 결과가 나왔다.^[21]

여성은 남성보다^[22] 분당 0.16개의 수면 스핀들이 더 많은 경향이 있다(즉, 1시간 동안 약 9~10개가 더 많다). 삽화적, 감정적, 공간적 기억뿐 아니라 악취, 얼굴, 그림의 인식에도 여성적 이점이 발견되었다.^[23] 이러한 차이는 호르몬의 영향, 특히 에스트로겐의 영향 때문이라고 생각된다. 여성 성호르몬 에스트로겐은 주로 성적 성숙과 생식에 영향을 미치지만 인식과 기억력을 포함한 다른 뇌 기능을 촉진하는 것으로도 밝혀졌다. 여성이 남성보다 높은 점수를 받은 언어 과제에 대해서는 여성이 에스트로겐 수치가 높은 중간 단계인 월경 단계에 비해 높은 점수를 받았다.^[19] 최근의 한 연구는 인지 회로 내의 국소 뇌 에스트로겐 생산이 기억의 획득과 통합에 중요할 수 있다는 것을 발견했다.^[24] 에스트로겐과 오프라인 기억 통합 과정 사이의 관계에 관한 최근의 실험도 수면 스핀들에 초점을 맞추고 있다. 겐젤과 동료들은 선언적 및 운동능력에 월경효과가 있다고 판단했는데, 이는 중류 단계(고 에스트로겐)의 여성들이 다른 여성 참가자들보다 더 높은 성과를 보인다는 것을 의미한다.^[21] 루테랄 단계의 여성들도 유일하게 학습 후 스핀들 증가를 경험하게 되어 생리 주기의 효과가 스핀들과 여성 호르몬에 의해 매개될 수 있다는 결론을 내렸다.^[21]

참조