수면은 뇌 건강을 증진합니다

📝한눈에 보는 정보

• 수면은 뇌에서 노폐물을 씻어내는 글림프 시스템을 활성화하는 데 도움이 될 수 있습니다
• 수면 중에 뉴런은 리듬감 있는 뇌파를 유발하는 전기적 신호를 생성하여 뇌를 통해 뇌척수액을 밀어냅니다
• 이러한 전기 파동은 글림프 시스템의 기능을 향상시켜 뇌척수액이 뇌에 더 깊숙이 침투하여 노폐물을 흡수하도록 돕고 청소 과정을 개선합니다
• 수면은 뇌의 노폐물을 제거하는 능력을 강화함으로써 뇌 질환의 위험을 줄일 수 있습니다. 대사성 폐기물의 축적은 신경 장애의 주요 원인이기 때문입니다
• 적절한 수면은 추상적 학습, 기억력 강화 및 정신 건강에도 중요합니다

🩺 Dr. Mercola

수면은 우리 삶의 약 3분의 1을 차지하는 활동이지만, 수면 중에 어떤 일이 일어나는지에 대해서는 놀랍게도 알려진 바가 거의 없습니다. 하지만 수면의 목적의 일부는 신체 전체 에너지 소비의 약 20%를 소비하는 기관인 뇌를 정화하는 것을 돕는 것입니다.

여러분의 뇌는 뉴런 점화, 시냅스 전달, 신경 신호 전달에 사용되는 이온 구배 유지 등 에너지를 많이 소모하는 여러 가지 복잡한 과정을 수행합니다. 뇌의 주요 에너지원은 주로 식단을 통해 섭취되는 포도당입니다. 하지만 영양소가 소비되면서 그 과정에서 대사성 노폐물이 생성됩니다.

세인트루이스에 있는 워싱턴 대학교 의과대학(Washington University School of Medicine)의 과학자들에 따르면, 두뇌는 겉보기에는 휴식을 취하고 있는 시간인 수면을 이용하여 퇴행성 질환으로 이어질 수 있는 노폐물을 씻어내고 잔해물을 제거한다고 합니다.

글림프 시스템을 통해 뇌가 해독됩니다

수면이 뇌에 중요한 이유를 이해하려면 신체가 대사 및 세포 폐기물을 제거하는 방법을 이해하는 것이 도움이 됩니다. 대부분의 신체는 이러한 해독을 위해 림프계를 사용합니다. 포브스(Forbes)는 다음과 같이 설명합니다

"간단히 말하면 림프계라고 불리는 전문적인 '하수구' 인프라입니다. 이것은 순환계처럼 전신에 퍼져 있는 다양한 혈관과 채널로 구성되어 있습니다. 이 혈관은 림프라는 액체로 채워져 있으며 조직과 기관을 통해 흐르면서 잔해물을 씻어내고 수집합니다.

더러운 림프는 결국 혈관으로 배출되어 최종 여과 및 제거를 위해 신장과 간으로 운반됩니다."

그러나 뇌에서는 노폐물을 제거하는 글림프 시스템이 '뇌 전반에 걸친 대사산물 제거 시스템'의 역할을 합니다. 뇌 조직을 통해 뇌척수액을 펌프질함으로써 글림프 시스템은 뇌의 노폐물을 순환계와 간으로 다시 보내 제거합니다.

이는 나머지 부분에 있는 림프계와 유사하게 작동하지만 뇌와 중추신경계의 독특한 환경에 특화되어 있습니다. '글림프세포'라는 용어는 뉴런에 영양분을 공급하는 뇌의 세포인 '신경교세포'와 신체의 림프계와의 유사성을 띠는 '림프세포'를 결합한 것입니다.

글림프 시스템은 중추신경계에서 대사 폐기물의 제거를 촉진합니다. 이는 혈관 주위 공간인 뇌척수액과 신경교세포를 포함하는 네트워크를 통해 수행됩니다.

글림프 시스템은 수면 중에 특히 활동적이며 실제로 시스템을 '활성화'하는 역할을 하여 뇌 건강을 위한 숙면의 중요성을 강조합니다.

뇌파는 잠자는 동안 노폐물을 배출하는 데 도움이 됩니다

"대사 폐기물의 축적은 수많은 신경 질환의 주요 원인이지만, 우리는 뇌가 어떻게 자가 정화를 수행하는지에 대해 여전히 제한된 지식만을 가지고 있습니다"라고 연구원들은 네이처(Nature)지에 말했습니다. 수면 중에 뇌가 노폐물을 배출하는 것으로 알려져 있지만, 그 배후의 방법은 거의 알려지지 않았습니다.

그러나 워싱턴 대학교 의과대학 연구원들은 잠자는 쥐의 뇌를 연구함으로써 뉴런이 그 과정의 기초가 된다는 사실을 밝혀냈습니다. 그들은 리듬감 있는 뇌파를 유발하여 뇌를 통해 뇌척수액을 추진하는 전기 신호를 생성합니다. “우리의 연구는 뉴런이 뇌 청소를 위한 주요 조직자 역할을 한다는 것을 보여줍니다.” 연구원들은 네이처지에 다음과 같이 말했습니다.

"여기서 우리는 신경망이 개별 활동 전위를 동기화하여 뇌의 간질액에서 대규모의 리듬감이 있는 자기 영속적인 이온파를 생성한다는 것을 보여줍니다. 이러한 파동은 글림프 흐름의 상호 연관된 강화 작용을 설명하는 그럴듯한 메커니즘입니다. "

즉, 뇌의 뉴런은 신호를 조정하여 뇌세포 주변의 공간을 채우는 뇌의 간질액을 통해 이동하는 크고 리듬감이 있는 전기 에너지 파동을 생성합니다. 파동은 뇌액을 통해 이동하는 리듬 진동과 유사하여 뇌액을 혼합하고 이동시키는 데 도움이 됩니다.

이러한 전기 파동은 글림프 시스템을 향상시켜 뇌척수액이 뇌에 더 깊이 침투하여 노폐물을 집어내도록 도와줌으로써 청소 과정을 향상시키는 것으로 여겨집니다.

연구원들이 파동의 강도를 줄이기 위해 이를 변경했을 때 뇌척수액이 특정 뇌 영역으로 침투하는 것을 크게 감소시켰으며, 이는 뇌의 자가 청소 과정에서 파동의 중요성을 더욱 입증했습니다.

또한, 연구진이 유전자 변형을 통해 빛에 반응하도록 뇌의 세포를 제어하는 방식인 ​​경두개 광유전학 자극법을 이용해 이러한 파동을 인공적으로 발생시키면 뇌척수액이 뇌 조직으로 이동하는 속도가 증가시켜 노폐물의 제거를 개선했습니다.

흥미롭게도 뇌파 패턴은 수면 주기 동안 변화하며, 뇌파가 클수록 체액을 더 강력하게 이동시킵니다. 연구원들은 왜 뇌파가 수면 중에 다양한 리듬을 갖는지 확인하기 위해 추가 연구를 수행할 수 있습니다. 연구 저자인 리펑 장시에(Li-Feng Jiang-Xie)는 보도 자료에서 다음과 같이 설명했습니다.

"우리는 뇌를 청소하는 과정이 설거지를 하는 것과 비슷하다고 생각합니다. 예를 들어, 접시 전체에 흩뿌려진 수용성 폐기물을 제거하기 위해 크고 느린 리듬감 있는 닦기 동작으로 청소를 시작합니다. 그런 다음 동작 범위를 줄이고 동작 속도를 높여 접시에 있는 끈적끈적한 음식물 쓰레기를 제거합니다.

손 움직임의 진폭과 리듬이 다양함에도 불구하고 가장 중요한 목표는 일관되게 유지됩니다. 즉, 접시에서 다양한 유형의 폐기물을 제거하는 것입니다. 아마도 뇌는 폐기물의 종류와 양에 따라 청소 방법을 조정하는 것 같습니다."

수면은 추상적 학습에 매우 중요합니다

수면은 또한 학습 과정에 중요한 영향을 미쳐 뇌가 다양한 추상적인 정보를 통합하고 이를 포괄적인 패턴으로 구성할 수 있도록 합니다. 이 과정은 세상과 그 안에서의 경험을 이해하는 데 도움이 됩니다. 본질적으로 수면은 단순히 분리된 사실을 획득하는 것이 아니라 점들을 연결하는 추상적인 학습에 필수적입니다.

이 메커니즘은 초기 발달 과정에서 특히 중요하지만 평생 필수 요소로 남아 있습니다. 결과적으로, 수면 부족은 정신 건강에 심각한 영향을 미쳐 혼란과 부정적인 감정 반응을 초래할 수 있습니다.

캘리포니아 대학교 버클리 인간 수면 과학 센터(University of California Berkeley’s Center for Human Sleep Science)의 설립자이자 소장이자 '우리가 잠을 자는 이유: 수면과 꿈의 새로운 과학(Why We Sleep: The New Science of Sleep and Dreams)'의 저자인 매튜 워커(Matthew Walker) 교수에 따르면, 수면은 학습과 기억 과정 모두에 영향을 미치고, 학습 전후에 잠을 자지 못하면 학습 능력에 영향을 미칩니다.

예를 들어, 수면은 뇌가 새로운 정보를 흡수할 수 있도록 준비하는 데 도움이 되기 때문에 학습하기 전에 중요합니다. 워커의 연구에 따르면 잠이 부족한 학생들은 8시간 동안 잠을 잔 학생들에 비해 새로운 정보를 유지하는 능력이 40% 감소한 것으로 나타났습니다. 그는 해마가 잠재적으로 새로운 정보를 저장할 수 있는 시간 제한된 용량을 가질 수 있다는 이론을 세웠습니다.

16시간 이상 깨어 있으면 해마의 저장 공간이 부족해 더 이상 입력을 받을 수 없게 됩니다.

학습을 계속하려면 잠을 자야 합니다. 이 기간 해마에 저장된 정보는 뇌의 다른 부분에 있는 장기 저장소로 전송되어 근본적으로 단기 해마 저장소가 비워집니다. 또한 새로운 개별 사실을 적절하게 저장하고 유지하며, 새로운 정보를 이미 알고 있는 것과 통합하려면 학습 후 잠이 필요합니다.

워커는 수면 중에 뇌가 학습한 것을 말 그대로 재생하지만 정상적으로 깨어 있는 의식 속도의 10~20배 속도로 재생한다고 말합니다. 이는 시냅스 강도를 증가시키기 때문에 기억 강화의 일부로 생각됩니다.

이러한 새로운 정보의 수집 및 저장은 주로 렘수면이 아닌 수면 중에 발생합니다. 그런 다음 렘수면(꿈 수면) 동안 뇌는 이 모든 새로운 정보를 이미 메모리 뱅크에 저장한 모든 것과 융합하여 지속적으로 진화하고 성장하는 '마음 전체의 연관 네트워크'를 생성한다고 워커는 설명합니다.

나쁜 수면은 여러분을 불안하게 만들 수 있습니다

수면은 불안감 증가를 포함하여 정신 건강에도 영향을 미칩니다. 워커와 동료들이 수행한 연구에서는 18명의 젊은 성인을 대상으로 숙면을 취한 후 그리고 제대로 숙면을 못 취한 후에 감정적인 비디오를 시청하는 동안 뇌 스캔을 실시했습니다.

설문지는 연구 참가자의 불안 수치를 측정하는 데 사용되었으며, 뇌 스캔 결과 수면 부족은 불안을 진정시키고 정서적 중추를 활성화하는 것으로 알려진 뇌 영역인 내측 전전두엽 피질(mPFC)의 활동을 약화시키는 것으로 나타났습니다.

한편, 잠을 잘 잤던 사람들은 불안이 눈에 띄게 감소했으며, 특히 느린 파동 비급속 안구 운동(NREM) 수면이 유익한 것으로 나타났습니다. 신경 진동이 동기화되고 심장 박동수와 혈압이 떨어지는 것은 느린 파동 NREM 깊은 수면 중입니다.

연구의 주저자인 에티 벤 사이먼(Eti Ben Simon)은 뉴스 자료에서 "깊은 수면은 우리의 감정을 조절하는 뇌의 전전두엽 메커니즘을 회복시켜 정서적, 생리적 반응성을 낮추고 불안의 확대를 방지했습니다."라고 말했습니다. 워커는 다음과 같이 추가로 설명했습니다.

"우리는 깊은 잠의 새로운 기능을 발견했습니다. 그것은 뇌의 연결을 재구성함으로써 하룻밤 사이에 불안을 감소시키는 것입니다... 매일 밤 숙면을 취한다면 깊은 잠은 천연 항불안제(불안 억제제)인 것 같습니다."

연구에 따르면 수면 부족은 불안 수준을 최대 30%, 까지 증가시킬 수 있으며 워커 교수는 "수면이 없으면 브레이크가 충분하지 않은 상태에서 뇌가 감정적인 가속 페달에 너무 무겁게 한 것과 같습니다"라고 언급했습니다.

정기적으로 감정적으로 불안정하게 느낀다면 너무 적은 수면이 원인일 수 있습니다. 별도의 연구에서 워커와 동료들은 예를 들어 수면 부족이 외로움의 감정을 부추긴다는 사실을 밝혔습니다.

더 나은 수면을 위한 간단한 팁

성인들은 하루에 평균 7시간에서 9시간의 수면을 필요로 하는데, 대부분의 경우 약 8시간 정도를 자면서 생활을 잘 해냅니다. 만일 이 시간을 달성하는 데 어려움이 있거나 밤중에 자주 깨게 된다면, 침실부터 시작하여 수면 위생을 개선하기 위한 조치를 취해야 할 때입니다.

완전한 어둠 속에서 자고 있는지 확인하세요. 빛(심지어 야간 조명이나 알람 시계에서도)은 신체 내부 시계를 교란시키고 멜라토닌 생성을 방해하여 수면을 방해할 수 있습니다.

오전 중에, 밝은 블루라이트가 풍부한 태양 광선이 여러분의 신체에 이제 깨어나야 할 시간이라고 신호를 보내게 됩니다. 해가 질 무렵, 저녁에 어둠은 신체에 이제 잠자러 갈 시간이라는 신호를 보내게 됩니다.

온도를 섭씨 15.5~20도 사이로 시원하게 유지하고 전자기장을 제거하세요. 이상적으로는 잠자리에 들기 전 회로 차단기를 내려 침실 내에 전기를 차단하고, 밤에 와이파이를 끄는 것이 가장 좋습니다.

이것은 단지 출발점일 뿐입니다. 중립적인 수면 자세를 취하는 것, 일찍 잠자리에 드는 것, 그리고 파트너가 수면에 방해를 주는 경우 각방을 쓰는 것 등, 수면을 개선할 수 있는 방법에는 여러 가지가 있습니다.