잠을 안 자면 뇌에 쓰레기가 쌓인다
뇌는 자는 동안 스스로 청소한다기 때문?
혹시 잠을 제대로 못 잔 다음 날 머리가 멍하고 집중이 안 된 적 있으신가요
아무리 커피를 마셔도 정신이 맑아지지 않고 기억력도 떨어지는 느낌이 들 때가 있습니다.
우리는 흔히 피곤해서 그렇다고 생각합니다.
하지만 과학자들은 최근 매우 흥미로운 사실을 밝혀냈습니다.
우리가 잠을 자는 동안 뇌에서는 실제로 대청소가 일어난다는 것입니다.
즉 잠이 부족하면 뇌 청소가 제대로 이루어지지 않을 수 있다는 뜻입니다.
잠자는 동안 뇌는 실제로 청소를 한다
이 놀라운 사실은 2013년 세계적인 학술지 Science에 발표된 한 논문에서 본격적으로 알려졌습니다.
미국 로체스터대학교 마이켄 네더가드 연구팀이 발표한 연구입니다.
원문 논문 제목은 다음과 같습니다.
Sleep drives metabolite clearance from the adult brain
이 연구는 단순한 추측이 아니라 실제 실험을 통해 잠이 뇌 청소를 촉진한다는 사실을 처음으로 직접 증명한 연구입니다.
뇌는 어떻게 스스로를 청소할까
사실 우리 몸 대부분에는 림프계라는 청소 시스템이 존재합니다.
림프관은 몸속 노폐물과 독성 물질을 제거하는 역할을 합니다.
그런데 이상하게도 뇌에는 일반적인 림프관 구조가 거의 존재하지 않습니다.
그래서 과학자들은 오랫동안 궁금해했습니다.
몸에서 가장 중요한 기관인 뇌는 도대체 어떻게 쓰레기를 치울까
그리고 이 질문에 대한 답을 처음으로 보여준 것이 바로 이 논문입니다.
연구진은 어떻게 실험했을까
연구진은 쥐를 대상으로 매우 흥미로운 실험을 진행했습니다.
깨어 있을 때와 잠들었을 때를 비교하기 위해 뇌 안에 형광 추적 물질을 넣고 움직임을 관찰했습니다.
쉽게 말하면 색깔이 보이는 물을 뇌에 흘려보낸 뒤 얼마나 빨리 씻겨 나가는지를 비교한 것입니다.
그 결과는 매우 놀라웠습니다.
쥐가 깨어 있을 때보다 잠들었을 때 노폐물 제거 속도가 훨씬 빨라졌습니다.
즉 수면 상태에서 뇌의 청소 능력이 크게 증가한다는 사실이 확인된 것입니다.
왜 잠을 자면 청소가 더 잘될까
연구진은 여기서 더 중요한 사실을 발견합니다.
잠이 들면 뇌세포의 크기가 줄어들고 세포 사이 공간이 약 60퍼센트 정도 넓어진다는 것입니다.
이 변화는 매우 중요합니다.
세포 사이 공간이 넓어지면 뇌척수액이라는 액체가 훨씬 자유롭게 흐를 수 있게 됩니다.
이 뇌척수액은 뇌 속 세척수 같은 역할을 합니다.
하루 동안 활동하면서 생긴 대사 노폐물과 독성 물질을 씻어내는 것입니다.
쉽게 말하면 낮 동안 열심히 사용한 공간을 밤에 청소하는 것과 비슷합니다.
치매 관련 물질도 수면 중 제거된다
특히 연구진이 주목한 물질이 하나 있습니다.
바로 베타 아밀로이드입니다.
베타 아밀로이드는 알츠하이머 치매와 관련성이 높은 단백질로 알려져 있습니다.
이 물질이 과도하게 쌓이면 기억력 저하와 인지 기능 장애 위험이 높아질 수 있습니다.
흥미로운 점은 수면 중 이러한 물질 제거가 더 활발하게 일어났다는 것입니다.
즉 우리가 잠을 자는 동안 뇌는 단순히 쉬는 것이 아니라 치매와 관련된 노폐물까지 정리하고 있을 가능성이 있다는 뜻입니다.
이 논문 이후 과학자들은 뇌의 청소 시스템을 글림프 시스템이라고 부르기 시작했습니다.
글림프 시스템은 뇌척수액이 뇌 조직 사이를 흐르면서 노폐물을 제거하는 시스템입니다.
쉽게 말하면 뇌 전용 세척 시스템이라고 이해하면 쉽습니다.
이 연구는 잠과 뇌 건강의 관계를 완전히 새롭게 바라보게 만든 중요한 전환점이 되었습니다.
사람에서도 비슷한 결과가 나타날까
최근 연구들은 사람에서도 비슷한 방향의 결과를 보여주고 있습니다.
수면 중 베타 아밀로이드와 타우 단백질 같은 치매 관련 단백질 제거가 증가하는 방향이 관찰되고 있습니다.
아직 모든 과정이 완전히 밝혀진 것은 아니지만 적어도 한 가지는 분명해졌습니다.
잠은 단순한 휴식 시간이 아니라 뇌 건강을 유지하기 위한 필수적인 생물학적 과정이라는 사실입니다.
잠을 못 자면 어떤 일이 생길까
만약 잠을 충분히 자지 못한다면 뇌 청소 시간도 부족해질 수 있습니다.
낮 동안 활동하며 쌓인 노폐물이 충분히 제거되지 못하면 머리가 멍해지고 집중력이 떨어질 수 있습니다.
장기적으로는 뇌 건강에도 영향을 줄 가능성이 제기되고 있습니다.
이제부터는 잠을 단순히 시간을 보내는 행동이라고 생각하지 말아야 합니다.
잠은 뇌를 위한 청소 시간입니다.
우리가 자는 동안 뇌는 스스로를 씻어내고 정리하며 다음 날을 준비하고 있습니다.
오늘 밤 충분히 자야 하는 이유가 하나 더 생긴 셈입니다.
Xie L, Kang H, Xu Q, Chen MJ, Liao Y, Thiyagarajan M, O'Donnell J, Christensen DJ, Nicholson C, Iliff JJ, Takano T, Deane R, Nedergaard M.
“Sleep drives metabolite clearance from the adult brain”
Science 2013 Oct 18 342(6156):373–377
DOI 10.1126/science.1241224