밤 11시에 침대에 누웠는데 새벽 1시가 넘도록 잠이 안 왔던 날, 혹시 기억하십니까? 저도 한동안 그런 날이 꽤 많았습니다. 다음 날 머리가 멍하고 방금 넣어 둔 열쇠를 찾아 집 안을 헤매다 보면, 문득 '이게 단순히 피곤한 건지, 아니면 뭔가 더 나빠지고 있는 건지' 하는 생각이 들었습니다. 잠을 못 잔 것이 뇌에 구체적으로 어떤 영향을 미치는지, 그리고 우리 몸 안에서 수면을 조절하는 시계가 어떻게 작동하는지, 최근 연구 결과를 바탕으로 정리했습니다. 자는 동안 뇌에서 무슨 일이 벌어지는가 잠을 자는 동안 뇌가 조용히 쉰다고 생각하셨다면, 사실은 정반대입니다. 2013년 미국 로체스터 대학교 연구팀이 학술지 사이언스에 발표한 논문에 따르면, 수면 중 뇌세포 사이의 간질액 공간(뇌척수액이 흐르는 틈새)이 깨어 있을 때보다 약 60% 넓어집니다. 이 공간이 넓어지는 덕분에 뇌 안을 순환하는 뇌척수액(뇌와 척수를 감싸고 있는 맑은 액체)이 더 깊숙이 스며들어 낮 동안 쌓인 노폐물을 씻어낼 수 있습니다. 연구팀은 이 청소 시스템에 글림프 시스템(Glymphatic System)이라는 이름을 붙였습니다. 글림프 시스템이란 뇌의 아교세포(Glial Cell)와 림프계(Lymphatic System)를 합쳐 만든 이름으로, 뇌만의 독자적인 노폐물 배출 경로를 뜻합니다( 출처: Science, 2013 ). 글림프 시스템이 밤새 걷어내는 물질 중 가장 주목받는 것이 베타 아밀로이드(Beta-Amyloid)입니다. 베타 아밀로이드란 뇌세포가 에너지를 쓰고 나서 생기는 단백질 찌꺼기로, 이것이 뇌 안에 오랫동안 쌓이면 알츠하이머 치매와 깊은 관련이 있다고 알려져 있습니다. 다시 말해, 잠을 줄이면 이 청소부가 출근을 못 하는 셈입니다. 하루 이틀은 버틸 수 있어도, 몇 년 단위로 청소가 미뤄진다면 어떻게 될지 생각해 보면 선뜻 가볍게 넘기기 어렵습니다. 뇌가 밤에 하는 일은 청소만이 아닙니다. 낮에 겪은 일들을 처음 저장하는 해마(Hippocampu...

아침에 눈을 떴는데 머리가 맑지 않은 날, 한 번쯤은 겪어보셨을 겁니다. 분명 일찍 잠자리에 들었는데도 몸이 무겁고 멍한 느낌이 사라지지 않는 그 감각입니다. 저도 한동안 그런 아침을 반복하면서 처음에는 그냥 피곤한가 보다 했습니다. 그런데 잠자는 자세와 뇌 청소 메커니즘의 관계를 들여다보고 나서는 생각이 달라졌습니다. 수면의 양만큼이나 질이, 그리고 자세까지도 뇌 건강과 연결돼 있다는 이야기입니다. 글림프 시스템, 뇌가 스스로 청소하는 방식 2013년 덴마크의 신경과학자 마이켄 네르가르드 교수 연구팀이 발표한 논문은 뇌 과학계에 꽤 큰 파장을 일으켰습니다. 당시까지 많은 과학자들이 뇌에는 림프관이 없다고 믿어왔는데, 그 통념을 뒤집는 발견이었기 때문입니다. 연구팀이 밝혀낸 것은 뇌 고유의 노폐물 청소 경로, 이름하여 글림프 시스템(glymphatic system)이었습니다. 글림프 시스템이란 뇌의 글리아 세포(glia cell)와 뇌척수액(cerebrospinal fluid)이 협력하여 수면 중에 뇌 속 노폐물을 씻어내는 생리적 순환 시스템을 뜻합니다. 작동 원리는 이렇습니다. 깊은 잠에 빠지면 글리아 세포들이 스스로 부피를 약 60%까지 줄입니다. 세포 사이에 넓은 공간이 생기면, 그 틈으로 뇌척수액이 빠르게 흘러들어 뇌 구석구석을 씻어내기 시작합니다. 이때 제거되는 대표적인 물질이 베타 아밀로이드(beta-amyloid)입니다. 베타 아밀로이드란 뇌 신경세포가 활동하는 과정에서 자연적으로 생성되는 단백질 찌꺼기로, 제때 청소되지 않으면 끈적하게 뭉쳐 신경세포 사이에 침착됩니다. 이것이 알츠하이머병의 핵심 병리 기전으로 지목되는 물질입니다. 중요한 점은 이 글림프 시스템이 깨어 있는 동안에는 거의 작동하지 않는다는 사실입니다. 전체 수면 가운데 서파 수면(slow-wave sleep), 즉 비렘(NREM) 수면 3단계에 해당하는 깊은 잠에 들었을 때 비로소 강력하게 활성화됩니다. 서파 수면이란 뇌파가 느리고 진폭이 큰 델타파 상태로 나타나는 수면 ...