2살 반때 수면 패턴 급변한다…무슨 이유일까

렘수면 비율이 급감...신생아 50%→50살 15%
수면 기능, 뇌 발달에서 뇌 청소·수리로 이동

생후 2년 반이 지나면서 수면 패턴에 급속한 반전이 일어난다. UCLA 제공

수면 관련 과학자들은 보통 성인의 경우 하루에 7시간 반 정도 잠을 자는 것이 정상이라고 말한다. 과학자들의 권고를 지킬 경우 인생의 3분의 1을 자면서 보내는 셈이다. 그만큼 잠은 우리 삶에서 매우 중요한 시간이다. 잠에는 렘수면(선잠)과 비렘수면(숙면) 두 종류가 있다. 렘수면(Rapid Eye Movement Sleep)이란 말 그대로 깨어 있는 것처럼 끊임없이 안구를 움직이는 수면 상태로, 이때 주로 꿈을 꾼다. 성인의 경우 보통 하룻밤에 5번의 렘수면 주기를 겪는다고 한다. 이런 수면 패턴은 나이가 들어가면서 변화를 겪는다.

최근 이와 관련해 흥미로운 연구 결과가 나왔다. 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA) 연구진은 60편 이상의 사람과 포유동물 수면 연구를 분석한 결과, 출생 후 만 2년이 조금 넘은 시기에 수면 패턴과 기능에서 극적인 반전이 일어나는 것으로 나타났다고 밝혔다.

연구진이 지난 18일 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 발표한 논문에 따르면, 이 시기에 수면의 주된 역할이 뇌 발달에서 뇌 청소와 수리로 전환되며, 이는 이후 전 생애에 걸쳐 이어진다. 연구진은 뇌와 신체의 발달 변화와 함께 렘수면 시간과 총 수면시간을 추적한 데이터를 수집했다. 그런 다음 뇌와 신체 발달, 수면 국면 변화 사이의 관련성을 분석했다. 그 결과 태어나서 2살 반 되는 시점에서 사람의 렘수면이 놀라울 정도로 줄어드는 현상이 나타났다.

포유동물들도 사람과 똑같은 시기에 수면 패턴에 변화가 온다. 픽사베이

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돼지 등 포유동물도 똑같은 수면 패턴

더 놀라운 것은 사람뿐 아니라 분석한 모든 동물 종에서도 같은 전환이 나타났다는 점이었다. 돼지, 쥐, 토끼도 사람의 2살 반에 해당하는 발달 단계에 도달했을 때 렘수면 양이 급격히 줄어들었다. 논문 공동저자인 밴 새비지(Van Savage) 생태학 및 진화생물학 교수는 "그렇게 어린 나이에 이처럼 큰 변화가 일어나는 건 충격"이라며 "물이 얼음으로 변하는 것과 비슷한 반전"이라고 말했다.

연구진에 따르면 신생아는 전체 수면시간의 50%를 렘수면으로 보낸다. 렘수면 비율은 발달 과정에서 뇌 크기가 커지면서 감소하는데 10살 때엔 25%로, 50살 때엔 전체의 15%로 뚝 떨어진다.

뇌 구조. UCLA 제공

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깨어 있을 때 쌓인 독성물질, 비렘수면 중 제거

왜 이런 현상이 일어나는 것일까? 연구진은 어린아이의 잠은 주로 뇌 발달과 신경 인프라 구축에 목적이 있다고 가정했다. 이는 출생 후 첫 2년이 뇌 구조 형성과 발달에 큰 비중을 차지한다는 점에서 별다른 논란의 여지가 있는 가정은 아니다. 반면 성인들의 수면이 갖는 핵심 기능 중 하나는 하루 내 축적된 독성물질을 뇌에서 제거하는 것이다. 연구진은 "사람을 포함한 모든 동물은 깨어 있는 시간 동안 일정량의 신경학적 손상을 입는다"며 "이때 손상을 입은 유전자와 뉴런 내 단백질의 파편이 쌓이면 뇌 질환을 유발할 수 있는데 수면이 손상된 뇌를 정돈하고 질병을 유발할 수 있는 쓰레기를 제거해주는 역할을 한다"고 밝혔다. 이런 메커니즘은 주로 비렘수면 중에 작동한다.

이번 연구의 성과는 이처럼 나이와 관련한 수면의 기능 전환, 즉 렘수면 중심에서 비렘수면으로의 중심이동이 매우 빠르게 진행된다는 걸 밝혀낸 것이다. 연구진은 "분석 결과 이 터닝포인트가 발생하는 시기는 정확히 생후 2.4년에 이를 때였다"고 밝혔다.

잠이 보약이다. 픽사베이

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잠이 보약...유아는 어른보다 2배 더 자야

공동저자인 지나 포우(Gina Poe) 교수는 이번 연구 결과를 설명하는 보도자료에서 "아이가 자는 동안 뇌에선 아주 중요한 작업 진행되고 있다"며 "렘수면을 하는 아이를 깨우지 말라"고 조언했다. 앞서 2017년 영국 옥스퍼드대 연구진은 생후 3개월된 유아들이 잠깐씩 낮잠을 자면 기억력을 높일 수 있다는 연구 결과를 발표한 바 있다. 포우 교수는 또 수면 시간에 뇌 회복 작업이 진행되는 성인의 경우에도 수면 부족은 장기적인 건강 문제의 원인이 될 수 있다고 지적했다.

그래서 연구진이 내린 결론은 "잠이 보약"이라는 것이다. 그것도 무려 `공짜' 보약이다. 연구진은 뇌가 제 모습을 갖추는 시기인 어린이는 어른보다 더, 유아는 어린이보다 더 많은 시간, 대략 성인 수면시간의 2배는 자야 한다고 권고했다.

곽노필 선임기자 [e-mail], ▶곽노필의 미래창 바로가기