성인이라면 일반적으로 하루 7~8시간의 수면 시간이 필요하다는 것은 널리 알려진 사실이다. 잠이 부족하면 건강에 여러 가지로 나쁜 영향이 미친다. 실제로 하루 7시간 보다 적게 자는 사람들은 심장 건강에 나쁘고 비만을 불러올 수도 있다는 연구 결과도 여럿 있다.
수면 시간도 중요하지만, 수면의 질도 중요하다. 얼마나 깊이 잠을 잘 자는지도 우리 건강에 영향을 준다. 깊은 잠을 잘 때 뇌에서 유독성 물질을 씻어낼 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 깊은 수면 시 신경 세포의 느린 뇌파 즉, 서파 활동이 나타나는데 이 때 뇌척수액이 뇌 안과 바깥쪽을 리드미컬하게 움직이면서 대사 폐기 물질을 청소해 낼 수 있다는 것이다.
미국 보스턴대학교 의생물공학과 연구팀은 건강한 성인 11명을 대상으로 연구를 진행했다. 연구팀은 인체에 고통을 주지 않고 실시하는 비침습적 검사 방법으로 수면 실험을 실시했다.
연구팀은 자기공명영상(MRI) 장치를 이용해 뇌 속 수액의 흐름을 모니터하고, 뇌파 기록 장치로 뇌 세포의 전기적 활동을 측정했다. 연구 결과, 대상자들이 깊은 수면 상태에 들어가면 뇌파 활동이 느려지고, 혈액의 흐름과 양에서 진동이 생기면서 뇌척수액이 뇌 중심부에 있는 뇌강 속으로 유입되는 것으로 나타났다. 이런 과정을 통해 대사 부산물을 씻어냄으로써 뇌에 쌓이는 것을 방지했다.
수면은 렘수면과 비렘수면 사이클로 구성된다. 렘수면은 전체 수면의 약 20~25%를 차지하며 성인의 경우 하룻밤에 4~6회 반복하는, 깨어 있은 것에 가까운 얕은 수면을 말한다.
렘수면 단계에서는 호흡과 심박동수가 상대적으로 높고 꿈을 꾸기 쉽다. 비렘수면에는 ‘서파 수면’이라는 단계가 있는 데 깊은 수면이 이뤄지는 때다.
이런 단계에서는 뇌 세포 활동과 심박동수 그리고 혈류가 느려지는 현상이 나타난다. 이전의 연구에 따르면, 깊은 수면 단계에서 기억력이 강화되고, 뇌가 하루의 활동에서 회복하는 과정을 갖는다.
연구팀의 노라 루이스 교수는 “대사 부산물 중에는 베타-아밀로이드라는 단백질이 있는데 이 물질은 치매 환자의 뇌에 비정상적으로 많은 것”이라며 “깊은 잠을 자면 이런 유독성 물질을 없애는 데 도움이 되는 것으로 나타났다”고 말했다.
그는 “깊은 수면이 뇌 속에서 독소를 씻어내 치매를 비롯해 심장병과 우울증까지 각종 질환을 예방하는데 도움이 된다는 것을 증명하지는 못했다”며 “하지만 이번 연구가 수면의 질이 떨어지면 이런 질환들의 발생 위험이 높아지는지를 이해할 수 있게 했다”고 덧붙였다.
이번 연구 결과(Coupled electrophysiological, hemodynamic, and cerebrospinal fluid oscillations in human sleep)는 ‘사이언스(Science)’에 실렸다.
