동면은 일부 동물이 추운 계절이나 먹이가 부족한 시기를 견디기 위해 생리 활동을 크게 낮추는 상태다. 동면 중에는 체온과 심박수, 호흡수, 대사율이 낮아져 에너지 소비가 줄어든다.[1][5][7]
1. 개요
2. 동면의 생리적 변화와 정의
동면 중에는 체온과 심박수, 호흡이 낮아지고 대사 활동도 억제된다. 이 변화로 동물은 에너지 소비를 줄이며, 일부 포유류의 동면은 평상시 수면 중 생리 변화보다 훨씬 큰 폭으로 나타난다.[1][5][7]
한 보고서의 정의에 따르면, 24시간 이상 체온 또는 대사가 저하되는 생리 현상이 확인된 종을 동면하는 동물로 본다. 보고서는 일부 동면 동물이 체온을 5℃ 이하로 낮추면서도 세포 조직에 이상을 일으키지 않고 기능을 유지하는 저체온 내성을 소개한다.[2]
동면에서 깨어난 뒤 평상시 상태로 돌아가는 데는 시간이 걸릴 수 있다. 한 보도에 소개된 사례에서는 동면 중 생리 변화가 커서 회복에 몇 주가 필요한 동물도 있다고 한다.[7] 따라서 동면은 단순히 긴 수면으로 설명하기 어려운 생리적 상태다.[5][7]
3. 동면에 들어가는 이유와 동물의 사례
추위와 먹이 부족은 동면과 관련된 주요 환경 조건이다. 겨울에 먹이를 구하기 어려운 동물은 활동을 줄여 에너지 소비를 낮추며, 변온동물은 추위에 따라 생리 기능과 움직임이 크게 둔화될 수 있다.[1][4][7]
사례로는 곰·다람쥐·고슴도치·박쥐와 뱀·개구리·도롱뇽·자라 등이 제시된다.[4][7] 자료에서는 뱀과 개구리 같은 변온동물이 추위에 따른 기능 저하에 대응해 겨울에 가사 상태에 들고, 곰과 같은 항온동물은 먹이를 구하기 어려운 시기를 견디는 사례로 설명한다.[4][7]
동면 방식은 종마다 다르다. 다람쥐는 동면 중간에 깨어나 저장한 도토리를 먹는 사례가 소개되며, 곰의 동면은 먹이를 먹지 않고 활동을 줄이는 사례로 다뤄진다.[4] 이러한 차이는 동물이 겨울을 나는 방식이 하나로 정해져 있지 않음을 보여준다.[7]
4. 동면 방식의 차이와 겨울나기
5. 동면 연구와 의학적 응용 가능성
동면 동물의 대사 조절 연구는 공복감과 에너지 소비를 조절하는 비만 치료제 연구와 연결될 가능성이 소개되어 있다. 한 보도는 곰의 에너지 조절과 관련된 연구를 이러한 응용 가능성의 사례로 다룬다.[7]
다람쥐의 동면 중에는 뇌세포 사이의 연결인 시냅스가 끊어졌다가 깨어날 때 다시 연결되는 현상이 보고됐다. 해당 보도는 체온 상승과 함께 증가하는 RBM3 단백질이 시냅스 복원에 관여한다는 연구를 소개하며, 이를 치매와 신경퇴행성 질환 연구와 연결한다.[7]
곰을 추적 관찰한 연구에서는 동면 전의 상처가 동면 중 높은 치유력을 보인 사례가 보고됐다. 이 결과는 상처가 느리게 회복되는 환자의 치료법 개발에 참고가 될 가능성으로 소개되어 있다.[7]