당신이 잠을 잘 때 일어나는 일
수면은 생각 외로 능동적 활동이다. 당신이 꿈나라에 있을 때도 뇌와 몸은 분주하게 움직인다.
일주기 리듬: 수면 시계
약 24시간 주기로 작동하는 체내의 행동 및 생리적 리듬을 ‘일주기 리듬 (circadian rhythm)’이라 한다. 이 리듬은 눈에 유입되는 빛의 양에 영향을 받는다. 빛의 양에 따라 뇌세포가 졸음 유발 호르몬인 멜라토닌의 생성량을 결정하기 때문이다. 이런 일종의 체내 시계 유전자는 거의 모든 종류의 세포에서 발견된다. 2009년 하버드대학 연구팀은 야간 근무자들의 일주기 리듬 변화가 혈당과 혈압을 높이고, 식욕 관련 호르몬에 영향을 줄 수 있음을 알아냈다.
작년 가을 미국 로체스터대학 연구팀의 연구에 의하면 쥐가 수면을 취할 때 뇌 척수액이 알츠하이머병과 관련된 단백질을 포함한 뇌의 독성물질들을 씻어내는 것으로 나타났다. 이는 수면이 낮 시간동안 뇌에 자연적으로 쌓인 세포 노폐물의 제거에 도움이 될 수도 있음을 의미한다.
비(非) 렘수면 (non-REM sleep)
1단계
상황전환
뇌가 수면 상태에 돌입. 머릿속에서 이미지가 떠오르고, 몸이 움찔거리면서 수면자는 어딘가로 이동하거나 어디에서 떨어지는 느낌을 받는다. 대부분의 근육활동과 뇌 활동이 감소하고, 안구도 거의 움직이지 않는다.
2단계
얕은 수면
안구 운동이 멈추고, 체온이 하락하며, 심박수와 호흡이 안정된다. 뇌 활동이 더 낮아지면서 규칙적으로 K-복합파(k-complex wave)를 내보낸다. 이 뇌파는 외부 소음을 무시해버리는 기능이 있다. 또한 수면방추라는 뇌파도 활발히 관찰되는데 이는 새로운 기억을 학습·결합하는 역할을 한다. 작년 미국 캘리포니아대학 리버사이드 캠퍼스 연구팀은 수면방추의 발생 횟수를 인위적으로 늘리는 약물을 통해 피험자들의 언어적 기억력을 대폭 증진시키기도 했다.
3단계
깊은 수면 (숙면)
뇌가 천천히 공명하는 전기 신호를 만들어낸다. 근육은 이완되고, 혈압이 낮아지며, 호흡속도가 느려진다. 이 단계에서 갑자기 깨어나면 정신이 혼미할 수 있다. 숙면은 육체가 가장 많이 회복되는 단계로 지난해 미국 캘리포니아대학 버클리캠퍼스의 심리학자들은 나이를 먹는데 따른 뇌의 구조적 변화가 숙면 시간 감소 및 기억력의 감퇴와 관련 있다는 사실을 밝혀냈다.
렘수면 (REM sleep)
사람이 꿈을 꿀 때는 대부분 렘 수면 단계에서다. 거의 모든 근육 움직임이 멈추고, 안구는 빠르게 움직인다. 성적 흥분이 일어나는 경우도 많다. 몸을 움직이지 못하는 단계인지라 주변에 포식동물이 있다면 매우 위험하다. 다만 모든 포유동물이 렘수면을 하며 진화해왔다는 점에서 렘수면이 생존에 중요함을 짐작할 수 있다. 일례로 최근 MIT 연구팀은 렘수면 단계에서 쥐 뇌의 해마 속 뉴런들이 낮에 배웠던 행동을 복습한다는 사실을 알아냈다. 렘수면이 학습된 행동을 강화시켜준다는 뜻이다.
Quiz: 당신의 수면 습관은?
때맞춰 잠자리에 들어서 7~8시간의 권장 수면시간을 잤는데도 늘 피곤한가? 그렇다면 수면장애를 의심해보자. 아래의 사항 중 하나라도 해당되면 의사와 상의가 필요하다.
○ 낮 시간대에 자신도 모르게 잠이 든 적이 있다.
○ 잠이 드는 데 30분 이상 걸린다.
○ 밤에 잠을 자려면 약물이나 술을 먹어야 한다.
○ 잠자리에 들었을 때 다리를 움직이고픈 충동을 억제할 수 없다.
○ 코골이가 심하다.
○ 밤에 쉽게 잠에서 깬다.
○ 밤에 잠에서 깨면 다시 잠들기 어렵다.
○ 통증 때문에 잠을 자기가 어렵다.
○ 빈번하게 악몽을 꾼다.
남성은 여성보다 주기적으로 코를 골 확률이 35% 높다.
설문조사: 당신은 피곤하십니까?
INDEX: 이 데이터는 미 국립수면재단(NSF)이 2013년 6개국 1,500명을 대상으로 수행한 전화 설문조사 결과다.
꿈의 실체를 밝혀라!
과학계의 노력에도 불구하고 꿈의 실체는 아직 미지의 영역에 남아있다. 그나마 가장 흔한 가설로 다음의 3가지가 있다. 꿈은 잠자고 있는 뇌가 일상사의 타당성 확보를 위해 만든 상상의 이야기, 꿈은 감정조절과 장기 기억으로의 저장을 위한 수단, 악몽은 선조들이 현실에서 맞닥뜨릴 위험에 대비하는 수단이었다는 게 그것이다. 미국 보스턴대학의 꿈 전문가인 패트릭 맥나마라 박사는 이것이 단편적 설명에 불과함을 지적한다. “꿈속에서 경험하는 모든 것을 명쾌하게 설명할 하나의 이론이 필요합니다. 그런 이론의 확립이 영원히 불가능할 수도 있지만 저희의 목표는 그것입니다.”
잠을 잊은 그대에게 ...
새벽 늦게까지 VOD 영화를 실컷 보고 싶은데 내일 아침 일찍 일어나야 한다고? 그런 당신에게 일어날 최악의 상황을 알려준다.
수면의 정신장애 치료 효과
과학계는 정신장애가 불면증을 초래한다고 여겼다. 하지만 이는 반대로 작용하기도 한다. 2008년 미국 스탠포드대학 연구팀의 시험평가 결과, 불면증에 대해 대화치료를 받은 우울증 환자들이 그렇지 않은 환자보다 우울증 치료효과가 거의 2배나 높았다. 영국 옥스퍼드대학팀의 사전 연구에서도 정신분열증 환자들의 수면 장애를 치료하자 편집망상증이 개선되는 효과가 나타났다.
Worst-Case
수면 부족이 낳은 대참사
1986년
체르노빌 원전 노심용융 사고
역대 최악의 원전사고로 꼽히는 이 사고는 오전 1시 23분 일어났다. 원전 직원들이 안전검사를 미룬 채 야간 근무팀에게 마무리 지으라며 떠넘긴 이후였다. 야간 근무자들은 일주기 리듬과 반대되는 생활을 하면서 피로감에 시달린다.
1989년
엑슨 발데즈호 원유 유출 사고
자정이 막 지난 시각, 유조선 엑슨 발데즈호가 미국 알래스카주 프린스윌리엄사운드 해협에서 좌초돼 4,100만ℓ의 원유가 유출됐다. 사고 당시 조종실(브리지)에 있었던 선원 중 1명은 무려 18시간을 연속 근무 중이었다.
1999년
아메리칸항공 1420편 활주로 이탈사고
밤 11시 50분경 139명의 승객을 태운 이 항공기가 일리노이주 리틀록공항 착륙 중 활주로를 이탈, 3등분이 났다. 이 사고로 10명이 숨지고, 100여명이 부상을 입었다. 미 연방교통안전위원회(NTSB)는 승무원의 피로를 사고 원인의 하나로 꼽았다.
수면방추 (sleep spindle) 2~4단계의 비(非) 렘수면 상태에서만 관찰되는 주파수 7~15㎐의 뇌파.
마이크로 수면 (microsleep) 일상생활 중에 순간적으로 짧은 시간 동안 잠에 빠지는 것.
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