우리는 왜 잠을 자는가?

▲ 수면은 상해 위험 부담을 줄여주고 생존의 효율성을 높여주는 하나의 전략이 될 수 있다. Baby Sleep by fofurasfelinas

고양이, 새, 거북이, 인간. 이 생물들의 공통점은 무엇일까? 모두 잠을 잔다는 것이다. 인간은 하루에 평균 7시간 동안 잠을 자야 건강할 수 있다고 한다. 결국 우리는 일생 중 3분의 1이나 되는 긴 시간 동안 잠을 자게 되는 것이다. 하지만 수면학자들은 왜 우리가 잠을 자는지에 대해 알지 못한다. 

수면의 기능은 아직 풀리지 않은 과학의 미스테리 중 하나이다. 여러 가지 연구에 따르면 생물이 잠을 자는 이유는 뇌의 기능 유지나 기억의 재정비, 깨어 있는 동안 발생된 산화적 스트레스로부터의 피해를 감소시키기 위해서라는 가설들이 있다. 

얼마 전, 네이처 뉴로사이언스 리뷰지에서는 수면의 기능에 대한 새로운 연구를 소개하였다. 미국 UCLA 의대 정신과 제롬 시걸(Jerome Siegel) 교수는 수면의 가장 근본적인 기능은 동물의 삶의 효율을 증진시키고 행동의 지속 시간을 조절함으로써 위험을 최소화하기 위해서라고 결론 내렸다. 

▲ 네이처 뉴로사이언스 리뷰지에 수면의 기능에 대한 새로운 연구가 소개되었다.

◆ 잠, 생존의 반대되는 행위?= 수면은 보통 생존의 반대 행동처럼 여겨왔다. 잠자고 있는 동물은 포식자로부터 공격 받기 쉬우며 먹이를 먹거나 가족 구성원들을 돌보며 위험한 환경을 살피는 것과 같은 생존을 위한 행위들을 할 수 없다는 이유에서이다.

하지만 시걸 박사는 이러한 수면이 깨어 있는 동안에는 완수될 수 없는 생리적, 정신적 범위의 어떠한 기능을 갖고 있을 것이라 생각하고 다양한 동물의 수면에 대해 조사를 시작했다. 

시걸 박사는 "동물의 동면은 생존을 위한 활동을 조절하는 한 예이며, 겨울에 작은 동물은 더 따뜻한 기후의 지역으로 이동할 수 없기 때문에 땅 속에서 동면을 취함으로써 몸 속 에너지를 효과적으로 절약하고 천적으로부터 자신을 보호할 수 있게 되는 것이다" 라고 설명했다. 

◆ 빠르게 잠에서 깨는 포유류= 잠자는 기간은 활동과 위험 사이의 비용편익의 관계에 의해서 결정되어진다. 동면과 달리 수면은 빠르게 원래로 돌아갈 수 있다는 특징이 있다. 즉 인간과 같은 포유류들은 빨리 잠에서 깨어날 수 있도록 감각기관의 신호에 빠르게 반응할 수 있게 적응돼 온 것이다. 

 

수면에 관해 가장 주목할 것이 바로 이 빠른 반응력이다. 시걸 박사는 이러한 분석이 우리 인간과 가장 잘 맞아 떨어진다는 것을 보여준다고 밝혔다. 한 예로 잠자고 있는 부모는 아기의 울음소리에는 잠에서 깨지만 천둥소리에는 계속 잠을 청한다는 것이다. 

이는 잠자는 중에도 인간의 뇌가 계속적인 신경 신호를 처리하다가 특정 신호가 오면 아주 빠른 시간 안에 잠에서 일어나게 하는 능력이 갖추어졌다는 것이다. 

◆ 잠, 삶의 효율 높이기 위한 전략= 인간에게 뇌는 전체 체중의 겨우 2%에 달하지만 깨어 있는 동안에는 전체 에너지의 20%를 소모한다. 그래서 앞서 설명한 에너지의 절약은 상당히 중요한 의미를 갖는다. 더불어 수면은 에너지 보존뿐 아니라 인간의 생존 이익에 크게 기여한다. 예를 들어 상해를 입을 위험과 마주할 확률이나 계속적으로 소모되고 있는 한정적인 자원의 소비 등을 줄여 주기 때문이다.

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이강봉 편집위원 | aacc409@naver.com