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...

밤새 뒤척이다 겨우 일어난 아침, 커피를 마셔도 머리가 개운하지 않고 배 주변 살은 좀처럼 빠지지 않는 상황이 반복된다면, 단순히 나이 탓으로만 돌리기 어렵습니다. 저도 한동안 그랬습니다. 피곤함이 쌓이는 원인을 운동 부족으로만 봤는데, 알고 보니 수면의 질과 식단이 함께 엉켜 있는 문제였습니다. 이 글은 그 연결고리를 풀어가는 과정을 담았습니다. 잠이 부족하면 뇌에 무슨 일이 생기는가 한때 저는 잠을 줄여서 시간을 버는 게 생산적이라고 믿었습니다. 새벽 한두 시까지 뭔가를 하다 다섯 시간쯤 자고 일어나는 게 반복됐는데, 그때마다 커피로 버티면 된다고 생각했습니다. 그런데 솔직히 그 시기에 뭔가를 제대로 처리했다는 느낌은 별로 없었습니다. 머릿속이 항상 흐릿했으니까요. 이 느낌에는 꽤 구체적인 이유가 있습니다. 수면 중에는 글림프계(glymphatic system)가 작동합니다. 글림프계란 뇌 안에서 노폐물을 씻어내는 청소 시스템으로, 림프계와 비슷한 역할을 뇌에서 담당하는 구조입니다. 기존에는 뇌에 림프계가 없다고 알려져 있었는데, 연구를 통해 뇌 고유의 청소 경로가 존재한다는 사실이 밝혀졌습니다. 이 발견은 향후 노벨상 후보로도 거론될 만큼 학계에서 주목받고 있습니다. 이 시스템이 활성화되는 시간은 수면 3단계와 4단계, 즉 깊은 수면 구간입니다. 수면 단계는 1단계에서 4단계로 깊어지다가 갑자기 각성에 가까운 상태인 렘수면(REM sleep)으로 넘어가는 사이클을 하룻밤에 네다섯 번 반복합니다. 렘수면이란 빠른 안구 운동을 동반하는 수면 단계로, 뇌 활동이 깨어있을 때와 유사할 정도로 활발해지며 꿈을 꾸는 시간입니다. 이때는 글림프계가 열리지 않습니다. 뇌 청소는 오직 깊은 수면 중에만 이루어집니다. 노폐물 중 하나가 아데노신(adenosine)입니다. 아데노신이란 에너지 대사 과정에서 ATP가 사용될 때 만들어지는 피로 유발 물질로, 이것이 축적될수록 졸음과 피로감이 강해집니다. 많은 분들이 커피를 마시면 각성이 된다고 느끼는데, 카페인은 아...