수면은 당신의 초능력입니다

뇌와 학습 및 기억 기능에 대해 먼저 이야기해 보겠습니다. 지난 10여 년 동안 우리는 학습 후 새로운 기억을 저장하고 잊어버리지 않도록 하려면 수면이 필수적이라는 사실을 발견했습니다. 하지만 최근에는 학습 전에도 수면이 필요하다는 것을 알게 되었습니다. 마치 마른 스펀지가 새로운 정보를 흡수할 준비를 하는 것처럼 뇌를 준비시키기 위해서입니다. 수면이 없으면 뇌의 기억 회로가 물에 잠기게 되어 새로운 기억을 흡수할 수 없습니다.

데이터를 보여드리겠습니다. 이 연구에서는 밤샘하는 것이 좋은 생각이라는 가설을 검증하기로 했습니다. 그래서 개인 그룹을 두 개의 실험 그룹, 즉 수면 그룹과 수면 부족 그룹으로 나누었습니다. 수면 그룹은 8시간 동안 잠을 자지만, 수면 부족 그룹은 실험실에서 엄격한 감독 하에 깨어 있도록 할 것입니다. 참고로, 낮잠이나 카페인은 없어서 모든 참가자가 매우 힘들게 지냅니다. 다음 날, 참가자들을 MRI 스캐너에 넣고 뇌 활동을 촬영하면서 새로운 사실들을 배우도록 할 것입니다. 그런 다음 학습이 얼마나 효과적인지 테스트할 것입니다. 이것이 바로 세로축에 표시된 부분입니다. 두 그룹을 직접 비교해보면, 수면 없이 새로운 기억을 만드는 뇌의 능력이 40%나 부족하다는 것을 알 수 있습니다.

현재 우리 교육 인구의 수면에 어떤 일이 일어나고 있는지 알고 있다면, 이는 우려스러운 일이라고 생각합니다. 사실, 맥락을 바꿔 말하면, 아이가 시험에서 최고를 받는 것과 참담하게 낙제하는 것의 차이와 같습니다. 40%나 차이가 납니다. 그리고 우리는 이러한 유형의 학습 장애를 유발하는 뇌의 문제점을 발견했습니다. 뇌의 좌우반구에는 해마라는 구조가 있습니다. 해마는 뇌의 정보 보관함과 거의 같습니다. 새로운 기억 파일을 받아서 보관하는 데 매우 능숙합니다. 밤새 푹 잔 사람들의 해마 구조를 살펴보면, 건강한 학습 관련 활동이 많이 나타났습니다. 그러나 수면이 부족한 사람들에게서는 실제로 의미 있는 신호를 전혀 찾을 수 없었습니다. 즉, 수면 부족으로 인해 기억 보관함이 닫히고 새로 들어오는 파일들이 그냥 반송되는 것과 같습니다. 새로운 경험을 효과적으로 기억할 수 없습니다.

자, 제가 여러분에게서 잠을 빼앗으면 어떤 나쁜 일이 일어날 수 있는지 말씀드리겠습니다. 잠깐 대조군으로 돌아가 보겠습니다. 8시간 동안 푹 잤던 분들 기억하시나요? 음, 아주 다른 질문을 던져볼 수 있겠네요. 잠을 잘 때의 생리적 질은 어떻게 기억력과 학습 능력을 매일 회복시키고 향상시켜 줄까요? 머리 전체에 전극을 부착해 본 결과, 수면의 가장 깊은 단계에서 발생하는 크고 강력한 뇌파가 있다는 것을 알게 되었습니다. 이 뇌파 위에는 수면 방추라고 불리는 놀라운 전기적 활동이 솟구쳐 오르고 있습니다. 이러한 깊은 수면 뇌파의 복합적인 특성이 밤에 파일 전송 메커니즘처럼 작용하여 기억을 단기간의 취약한 저장소에서 뇌 내의 더 영구적인 장기 저장소로 옮겨 안전하게 보호합니다. 수면 중에 실제로 어떤 과정이 이러한 기억력 향상에 기여하는지 이해하는 것이 중요합니다. 왜냐하면 이는 실질적인 의학적, 사회적 함의를 가지고 있기 때문입니다.

그리고 임상적으로 노화와 치매라는 맥락에서 우리가 연구를 확장한 한 영역에 대해 말씀드리겠습니다. 나이가 들면서 학습 능력과 기억력이 쇠퇴하기 시작한다는 것은 누구나 아는 사실입니다. 하지만 노화의 생리적 특징 중 하나는 수면이 악화된다는 것입니다. 특히 방금 말씀드린 깊은 수면의 질이 악화되는 것입니다. 작년에야 이 두 가지가 단순히 동시에 발생하는 것이 아니라 상당히 상호 연관되어 있다는 증거를 발표했습니다. 이는 깊은 수면의 방해가 노화로 인한 인지 저하나 기억력 감퇴에 기여하는 과소평가된 요인이며, 최근에는 알츠하이머병에서도 이러한 사실이 발견되었음을 시사합니다.

자, 이 소식이 정말 우울하게 들릴지도 모릅니다. 우편으로 온 소식이고, 여러분에게도 전해지는 소식입니다. 하지만 여기에는 잠재적인 희망이 있습니다. 노화와 관련된 다른 많은 요인들, 예를 들어 뇌 구조의 변화와는 달리, 노화는 치료하기가 매우 어렵습니다. 하지만 수면은 노화를 설명하는 퍼즐에서 빠진 조각이며, 알츠하이머병은 우리가 뭔가를 할 수 있을지도 모른다는 점에서 흥미로운 연구입니다.

그런데 제 수면 센터에서 이 문제에 접근하는 한 가지 방법은 수면제를 사용하는 것이 아닙니다. 안타깝게도 수면제는 자연스러운 수면을 유도하지 못하는 둔탁한 도구입니다. 대신, 저희는 이 원리를 기반으로 한 방법을 개발하고 있습니다. 바로 직류 뇌 자극법입니다. 뇌에 소량의 전압을 흘려보내는 방식으로, 일반적으로는 느낄 수 없을 정도로 작지만 측정 가능한 영향을 미칩니다. 젊고 건강한 성인의 수면 중에 마치 깊은 수면 뇌파에 맞춰 노래를 부르는 것처럼 이러한 자극을 가하면, 깊은 수면 뇌파의 크기를 증폭시킬 뿐만 아니라 수면을 통해 얻는 기억력 향상 효과도 거의 두 배로 높일 수 있습니다. 이제 질문은 이 저렴하고 휴대성이 뛰어난 기술을 노인과 치매 환자에게도 적용할 수 있을지 여부입니다. 건강한 깊은 수면의 질을 회복시켜 학습 및 기억 기능의 일부 측면을 살릴 수 있을까요? 그것이 지금 제 진정한 희망입니다. 그것이 바로 우리의 달 착륙 목표 중 하나였습니다.

뇌에 대한 수면의 한 예일 뿐이지만, 수면은 신체에도 마찬가지로 필수적입니다. 우리는 이미 수면 부족과 생식계에 대해 이야기했습니다. 아니면 수면 부족과 심혈관계에 대해 이야기할 수도 있는데, 단 한 시간이면 충분합니다. 70개국 16억 명을 대상으로 1년에 두 번 진행되는 전 세계적인 실험이 있는데, 이를 서머타임이라고 합니다. 봄에 수면 시간을 한 시간 줄이면 다음 날 심장마비가 24% 증가합니다. 가을에 수면 시간을 한 시간 늘리면 심장마비가 21% 감소합니다. 정말 놀랍지 않나요? 교통사고, 심지어 자살률에서도 똑같은 현상이 나타납니다.

하지만 더 깊이 파고들어, 수면 부족과 면역 체계에 대해 이야기해 보겠습니다. 이미지 속 매력적인 파란색 요소들을 소개해 드리겠습니다. 자연살해세포라고 불리는 이 세포들은 마치 면역 체계의 비밀 요원과 같습니다. 자연살해세포는 위험하고 원치 않는 요소들을 식별하고 제거하는 데 매우 능숙합니다. 실제로 자연살해세포는 암성 종양 덩어리를 파괴하는 역할을 합니다. 따라서 우리는 항상 이러한 강력한 면역 암살자들을 원하지만, 안타깝게도 충분한 수면을 취하지 않으면 이러한 면역 암살자들을 얻을 수 없습니다.

이 실험에서는 밤새도록 수면을 박탈당하지 않고, 단 하룻밤 동안 4시간으로 수면을 제한한 후 면역 세포 활동 감소율을 살펴볼 것입니다. 감소폭은 적지 않습니다. 10%도, 20%도 아닙니다. 자연 살해 세포 활동이 70% 감소했습니다. 이는 우려스러운 면역 결핍 상태이며, 짧은 수면 시간과 여러 암 발병 위험 사이에 유의미한 연관성이 발견된 이유를 아마도 이해하실 수 있을 것입니다. 현재 해당 암 목록에는 대장암, 전립선암, 유방암이 포함됩니다. 실제로 수면 부족과 암 사이의 연관성은 현재 매우 강해서 세계보건기구(WHO)는 수면-각성 리듬이 교란되기 때문에 모든 형태의 야간 교대 근무를 잠재적 발암 물질로 분류했습니다.

"죽어도 잠을 잘 수 있다"는 옛말을 들어보셨을지도 모릅니다. 음, 솔직히 말씀드리자면, 그건 치명적으로 어리석은 조언입니다. 수백만 명을 대상으로 한 역학 연구를 통해 우리는 이 사실을 알고 있습니다. 간단한 진실이 있습니다. 잠이 짧을수록 수명이 짧아진다는 것입니다. 수면 부족은 모든 원인으로 인한 사망률을 예측합니다.

암이나 알츠하이머병 발병 위험 증가만으로도 충분히 불안한데, 수면 부족은 생물학적 생명의 근간인 DNA 유전 암호까지 손상시킨다는 사실을 우리는 발견했습니다. 그래서 이번 연구에서는 건강한 성인들을 대상으로 일주일 동안 하루 6시간의 수면으로 제한한 후, 같은 사람들이 하루 8시간의 수면을 취했을 때와 비교하여 유전자 활성도의 변화를 측정했습니다. 그 결과, 두 가지 중요한 결과가 나타났습니다. 첫째, 수면 부족으로 인해 상당수의 유전자가 유의미하게 활동이 왜곡되었습니다. 둘째, 이 유전자의 약 절반은 실제로 활동이 증가했고, 나머지 절반은 감소했습니다.

수면 부족으로 인해 비활성화된 유전자들은 면역 체계와 관련된 유전자들이었으므로, 다시 한번 면역 결핍을 확인할 수 있습니다. 반면, 수면 부족으로 인해 실제로 상향 조절되거나 증가한 유전자들은 종양 촉진, 체내 장기 만성 염증, 스트레스, 그리고 결과적으로 심혈관 질환과 관련된 유전자들이었습니다. 수면 부족이라는 징후에 건강이 후퇴하고 아무런 문제 없이 회복될 수 있는 측면은 없습니다. 마치 집 안의 깨진 수도관과 같습니다. 수면 부족은 신체의 모든 구석구석으로 스며들어, 심지어 일상의 건강 이야기를 구성하는 DNA 핵산까지 손상시킬 수 있습니다.

이쯤 되면 "세상에, 어떻게 하면 잠을 더 잘 잘 수 있을까? 숙면을 위한 팁이 있을까?"라고 생각하실지도 몰라요. 알코올과 카페인이 수면에 미치는 해로운 영향을 피하는 것 외에도, 밤에 잠이 안 오거나 낮잠을 피하는 것 외에도 두 가지 조언을 드리고 싶어요.

첫 번째는 규칙성입니다. 평일이든 주말이든 같은 시간에 잠자리에 들고 같은 시간에 일어나세요. 규칙적인 생활은 수면의 질을 높이고 수면의 질과 양을 향상하는 데 가장 중요합니다. 두 번째는 시원하게 유지하는 것입니다. 잠이 들고 계속 잠들기 위해서는 체온이 화씨 2~3도 정도 떨어져야 합니다. 그렇기 때문에 너무 추운 방에서 더운 방보다 더 쉽게 잠들 수 있습니다. 따라서 침실 온도는 화씨 65도(섭씨 18도) 정도로 유지하는 것이 좋습니다. 대부분의 사람들에게 최적의 수면 환경입니다.

마지막으로, 한 걸음 물러나 생각해 보면, 여기서 가장 중요한 핵심은 무엇일까요? 음, 아마도 이것일 겁니다. 수면은 안타깝게도 선택적인 사치가 아닙니다. 수면은 타협할 수 없는 생물학적 필수 요소입니다. 수면은 생명 유지 장치이자, 불멸을 향한 대자연의 최선의 노력입니다. 산업화된 국가들에서 수면 부족은 우리의 건강, 웰빙, 심지어 아이들의 안전과 교육에도 치명적인 영향을 미치고 있습니다. 이는 소리 없는 수면 부족의 유행이며, 21세기에 우리가 직면한 가장 큰 공중 보건 과제 중 하나로 빠르게 자리 잡고 있습니다.

이제 우리는 밤새도록 푹 잘 수 있는 권리를 되찾아야 할 때라고 생각합니다. 부끄러움이나 게으름이라는 안타까운 낙인 없이 말이죠. 그렇게 함으로써 우리는 생명의 가장 강력한 묘약, 말하자면 건강의 만능 칼을 되찾을 수 있을 것입니다.

그리고 그 설교는 이제 그만하고, 간단히 말씀드리죠, 잘 자세요, 행운을 빕니다. 그리고 무엇보다도... 잘 주무시기를 바랍니다.

정말 감사합니다.

데이비드 비엘로: 아니, 아니, 아니. 잠깐 거기 있어 봐. 그래도 도망치지 않아서 다행이야. 고마워. 그래서 정말 무서웠어.

맷 워커: 천만에요.

DB: 네, 감사합니다. 잠을 못 자면 어떻게 해야 할까요? 밤늦게 침대에서 뒤척이거나 교대근무를 하거나 다른 일을 할 때는 어떻게 해야 할까요?

MW: 네, 맞아요. 우리는 잠을 충분히 잘 수 없습니다. 잠은 은행과 다르니까요. 빚을 지고 나중에 갚을 수 있다고 기대할 수는 없죠. 또한, 수면 부족이 이렇게 심각하고 건강이 빠르게 악화되는 이유도 말씀드려야겠습니다. 첫째, 인간은 뚜렷한 이유 없이 의도적으로 수면을 박탈하는 유일한 종이기 때문입니다.

DB: 우리는 똑똑하거든요.

MW: 제가 그 점을 강조하는 이유는 자연이 진화 과정에서 수면 부족이라는 문제에 직면해 본 적이 없다는 것을 의미하기 때문입니다. 그래서 자연은 안전망을 만들어내지 못했고, 그래서 잠을 충분히 자지 못하면 뇌와 몸 모두에서 모든 것이 순식간에 무너지는 것입니다. 그러니 우선순위를 정해야 합니다.

DB: 알겠어요. 하지만 침대에서 뒤척이면 어떡하죠?

MW: 너무 오랫동안 깨어 있는 상태라면, 침대에서 나와 다른 방으로 가서 다른 활동을 하세요. 뇌가 침실을 깨어 있는 장소와 매우 빠르게 연결짓기 때문에, 그 연결을 끊어야 하기 때문입니다. 졸릴 때만 침대로 돌아가세요. 그러면 침대가 잠자는 곳이라는 과거의 연결고리를 다시 배우게 됩니다. 비유하자면, 저녁 식탁에 앉아 배가 고프기를 기다리지 않을 텐데, 왜 침대에 누워 졸릴 때까지 기다려야 할까요?

DB: 네, 그 깨달음에 감사드립니다. 잘했어요, 맷.

MW: 천만에요. 정말 감사합니다.