답변내용
강봉균 교수님의 말씀처럼 수면이 기억을 강화한다는 것이 이미 여러 연구에 의해서 확인되었습니다. 먼저 이스라엘의 카르니에 사기가 쥐실험을 통해 확인했고, 하버드대 교수 앨런 홉슨(Allen Hobson) 연구팀이 인간의 뇌도 렘수면 동안 학습된 내용을 재현해서 장기기억으로 굳힌다는 것을 처음 밝힌 이래로 MRI와 같은 뇌영상기술에 의해 거듭 입증되었습니다.
수면과 기억에 관한 최신연구에 관한 자료는 2014년 10월 14일자 한겨레신문 기사 ‘뇌 노폐물 치우고 기억 저장하고…벗겨지는 잠의 비밀’에 정리가 잘 되어 있습니다. 이 기사를 읽어보면 수면은 청소년뿐만 아니라 인간의 일생에서 너무도 중요한 역할을 한다는 것을 이해할 수 있습니다.
『... 지난해 과학저널 에 발표된 연구에선 우리가 잠을 제대로 못 잘 때 느끼는 피로의 정체가 밝혀졌다. 쥐를 대상으로 한 연구에서 연구진은 깨어 있는 동안에 생긴 뇌 안의 노폐물이 자는 동안 씻기는 현상을 발견했다. 특히 자는 동안에 제거되는 ‘아밀로이드베타’라는 분자는 알츠하이머병의 주요 원인물질이다. 잠든 뇌가 노폐물을 씻어내는 방식은 우리가 집 청소를 할 때 청소하기 쉽게 집안 물건을 한쪽에 밀어두는 것과 비슷하다. 신경세포 간의 틈새가 넓어지고 뇌척수액 같은 유체의 흐름이 증가한다. 일종의 ‘배관 시스템’에 의해 뇌의 노폐물이 씻긴다는 원리다. 수험생은 잠을 잘 자야 한다고들 말한다. 지난 6월 미국 뉴욕대학 연구진이 에 발표한 연구가 이런 상식을 뒷받침했다. 학습 기억은 신경세포 간의 정보전달 과정이 강화되면서 생성된다는 건 많이 알려져 있다. 이때 신경세포 사이에서 정보를 수신하는 부분을 수상돌기라 하는데, 반복 학습을 거치면 수상돌기에선 버섯 모양의 가지가 생겨 정보 송수신이 더 원활해진다. 연구진은 깊은 잠에 빠지는 비렘수면 단계에서 이런 수상돌기 가지가 잘 생성됨을 밝혔다. 학습 기억의 효과를 높이려면 충분한 잠의 양만큼이나 푹 자는 잠의 질도 중요하다고 말하는 이유가 여기에 있다.
충분한 잠이 왜 중요한지 보여주는 다른 연구도 있다. 지난 4월 과학저널 에 실린 초파리 실험 결과에서, 연구진은 어릴 적에 충분히 자는 게 뇌의 정상 발달에 필수적이라고 밝혔다. 아기가 흔히 어른보다 오래 자듯이, 어린 초파리도 어른 초파리보다 더 많이 잔다. 잠을 깨우는 신경전달물질인 도파민의 신경회로가 어릴 적엔 약하게 작동하기 때문이다. 그런데 어릴 적에 충분히 자지 못한 수컷 초파리는 나중에 구애 행동을 잘 수행하지 못하는 것으로 나타났으며, 이는 어릴 적의 잠 부족 탓에 페로몬을 인지하는 신경세포의 시냅스가 제대로 형성되지 못했기 때문인 것으로 보인다고 연구진은 전했다.
여러 연구를 보면, 잠을 충분하게 푹 자지 못하는 일이 지속하면 자칫 어릴 적에는 신경회로가 제대로 형성되지 못할 수 있을뿐더러 성장 뒤에는 학습 부진과 치매의 원인이 될 수도 있는 것으로 풀이된다. 잠 연구에서 가장 어려우면서 흥미로운 주제는 아마도 꿈일 것이다. 왜 꿈을 꾸는가? 최근의 흥미로운 가설 중 하나는 꿈, 그리고 꿈이 활발한 렘수면이 의식 발달에 중요한 일종의 가상현실이라고 말한다. 2008년 에 따르면, 전체 신경계의 활성 정도에 따라 우리의 뇌를 세 가지 시기로 나눌 수 있다고 한다. 신경 활동이 가라앉는 비렘수면, 중간 정도의 활성을 보이는 렘수면, 그리고 활성이 가장 높은 각성 상태가 이런 세 가지다.
그런데 뱃속의 태아에게는 각성 상태 없이 비렘수면과 렘수면만이 존재한다. 자유의지, 추상적 사고 같은 인지능력의 형성을 위해선 각성 상태의 신경회로가 발달해야 한다. 이를 위해 태아는 뱃속에서도 뇌의 활성을 깨어 있는 상태처럼 증가시켜 앞으로 마주할 현실 세계에 대비하는 원초적 의식을 작동시킨다는 것이다. 이 가설이 옳다면, 어른의 꿈은 태아 때 연습하던 원초적 의식이 실제 현실을 경험하면서 나타나는 가상현실이다.』
