폭염 속 에어컨 바람과 겨울 추위 다르게 느끼는 이유

미국 연구진, 시원함 느끼는 뇌 신경회로 규명

폭염에 에어컨이 켜진 쾌적한 실내로 들어서며 느끼는 시원함은 같은 저온 자극인 겨울 추위와는 다르게 느껴진다. 게티이미지뱅크 제공

폭염에 에어컨이 켜진 쾌적한 실내로 들어서며 느끼는 시원함은 같은 저온 자극인 겨울 추위와는 다르게 느껴진다. 미국 연구팀이 쥐 연구를 통해 '시원함'을 느끼는 신경회로를 완전히 규명하는 데 성공했다. 온도 감각 중 피부에서 뇌까지의 전체 경로가 명확히 식별된 첫 사례로 평가된다. 

보 두안 미국 미시간대 생명과학연구소 교수팀은 피부에서 시원함을 느끼고 뇌로 전달하는 신경회로를 규명하고 연구결과를 28일 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 공개했다. 열 감지 경로가 온도에 따라 적절한 행동을 유도할 만큼 세분화돼있다는 점을 시사한다.

연구팀은 영상기술과 전기생리학 분석을 활용한 쥐 실험에서 피부에서 뇌까지 저온 자극이 전달되는 과정을 관찰했다. 연구팀은 선행 연구에서 같은 방식으로 화학적 가려움과 기계적 가려움의 신경 경로를 식별하기도 했다.

분석 결과 시원함을 느끼는 신호는 피부에서 15~25℃의 온도 범위를 감지하는 분자 센서가 활성화하면서 시작됐다. 1차 감각 신경세포를 자극해 척수로 시원하다는 신호를 전달하면 특수한 중간 신경세포에서 신호가 증폭된 후 뇌와 연결된 투사 신경세포를 활성화했다. 해당 경로는 통증을 유발하지 않았다.

2021년 노벨생리의학상은 온도와 촉각 수용체를 발견한 과학자들에게 돌아갔다. 당시 확인되지 않은 척수 내 '증폭기'가 처음 규명된 것이다. 연구팀은 증폭 기능이 비활성화되면 시원함 신호가 신경계의 '잡음' 사이에서 사라진다는 사실을 발견했다.

유전자 비교 결과 쥐 연구로 규명된 신경회로의 각 요소는 인간 유전자에도 동일하게 존재했다. 인간도 비슷한 경로로 시원함을 느낄 수 있다는 점을 시사한다. 연구결과는 감각 기능을 정상으로 회복하는 치료법을 개발하는 데도 도움이 될 것으로 기대된다.

연구팀은 후속 연구에서 추위로 인해 통증을 느끼는 경우의 감각 경로를 식별할 계획이다. 두안 교수는 "위험한 상황에서는 여러 경로가 관여할 수 있다"며 "통증 감각은 더 복잡할 것 같다"고 밝혔다.

<참고 자료>
- doi.org/10.1038/s41467-025-61562-y

[이병구 기자 2bottle9@donga.com]