[베일 벗는 수면의 신비] 신경시스템에 휴식 시간 줘야죠
잠 부족 땐 당뇨병 등 질병 취약
뇌 감정중추 과잉 활동 원인도
초등생 10~12시간 정도 적당해

우리는 왜 잠을 잘까. 사람은 왜 잠을 자야만 할까. 이는 지난 수백 년 동안 수많은 과학자들을 괴롭혀온 질문들이다. 최근 수면의 미스터리를 푸는 데 도움이 되는 연구가 잇따라 나오고 있어 관심을 끈다. 네이처 인터넷 사이트 등에 소개된 연구 내용을 중심으로 수면의 과학을 알아본다.

잠은 왜 자야 할까

미국 펜실베이니아대 연구팀은 최근 선충의 '가수면' 상태를 연구하다 수면 진화의 비밀을 밝히는 데 한 걸음 바짝 다가갔다. 선충은 일생 중 잠자는 것과 같은 상태를 가지는데 이때가 바로 신경계의 변화가 일어나는 시기라는 사실이다. 신경시스템이 성장하고 새롭게 변화하기 위해서 활동 시간을 줄일 필요가 있기 때문에 잠을 잔다는 것. 우리는 왜 잠을 자는지에 대한 비밀을 풀 수 있는 실마리가 발견된 것이다. 단순히 낮 동안 학습한 기억의 재배치가 아니라 신경계의 업그레이드를 위해서 잠이 필요하다는 의미이다.

연구팀은 또 선충에서 잠을 조절하는 특정 유전자도 찾아냈다. 이는 불면증 치료제 개발과 수면 조절 등을 알아내는 데 도움을 줄 것으로 기대된다. 또 수면의 목적은 물론 진화 과정, 상어 등 동물에서 관찰되는 잠자는 것과 같은 상태를 설명하는 데 도움이 될 것으로 기대되고 있다.

또 스위스 로잔대 연구팀도 다른 방향에서 수면의 비밀에 접근하고 있다. 이에 따르면 잠은 뇌 신경세포들에서 지나치게 높은 칼슘 수준을 낮추는 방법이다. 사람은 두뇌 활동을 하기 위해 칼슘을 이용한다. 그러나 활동 시간이 길면 길수록 칼슘 농도가 높아지고 일정 정도 이상으로 칼슘이 많아지면 뇌 신경세포를 크게 자극하게 된다. 따라서 잠은 신경세포에서 높아진 칼슘 수준을 자연스럽게 낮추는 방법이라는 것이다. 칼슘은 신경 작동과 심장 박동, 수정 등에 관여한다.

잠이 부족하면 어떻게 될까

잠이 부족하면 질병에 취약하고 '화'를 잘 내며, 심지어 당뇨병에 걸릴 위험이 높다. 미국 스탠포드대 연구팀은 지난해 5월 초파리를 폐렴구균 등에 노출시킨 후 잠을 제대로 자지 못하게 했다. 그러자 그 초파리는 그렇지 않은 초파리보다 쉽게 감염됐고 빨리 죽었다.

또 수면이 부족하면 감정을 조절하는 뇌 부위인 전전두엽(前前頭葉)의 활동이 떨어지면서 '화를 잘 내는 등' 이성을 잃는 행동을 하게 된다. 미국 버클리 캘리포니아대 연구팀은 건강한 사람들을 두 그룹으로 나누어 한 그룹은 정상적인 수면을 취하게 하고 또 한 그룹은 35시간 동안 계속 잠을 자지 못하게 한 뒤 기능성자기공명영상(fMRI)으로 뇌 활동을 관찰했다. 잠을 못 잔 사람들의 그룹은 뇌의 감정 중추가 60% 이상 과잉 활동하는 것으로 나타났다.

이와 함께 시카고대 연구팀은 수면이 방해 받았을 때 혈당이 증가하고 인슐린 민감도가 떨어진다는 사실을 알아냈다. 또 9세에서 12세 사이 아동의 경우 잠이 부족하면 비만이 될 가능성이 높다는 연구가 미시간대 연구팀에 의해 발표되기도 했다.

휴대폰을 자녀 침대에서 멀리 해야

요즘 자녀들이 아침에 침대에서 잘 일어나지 못한다면 '휴대폰'을 의심해볼 필요가 있다. 휴대폰에서 나오는 전자기파도 숙면을 방해하기 때문이다. 스웨덴 연구팀은 18개월 동안 18~45세 남녀 70여 명을 휴대폰에서 나오는 전자기파에 노출시킨 결과, 이들이 잠을 청하는 데도 오랜 시간이 걸렸을 뿐 아니라 숙면을 취하는 데도 어려움이 있다는 것을 알아냈다.

그럼 얼마만큼 잠을 자야 할까. 미국 국립수면협회는 취학 전 아동은 하루에 11~13시간. 초등학생은 10~12시간, 청소년은 8.5~9시간 사이의 수면을 취할 것을 권고하고 있다.

임원철 기자 wclim@busanilbo.com
/ 입력시간: 2008. 02.11. 10:38