1. 설명
수면과 꿈 - 이들은 불가사의하고, 어떤 사람들에게는 신비롭기까지 해서 예술과 문학, 철학, 과학 등에서 선호하는 주제로까지 자리 잡았다. 수면은 막강한 스승이다. 매일 밤 우리는 동료들과 일하거나 노는 것을 포기하고 수면이라는 수도원에 들어간다. 우리는 그런 결정에서 오직 제한된 통제력만 갖고 있을 뿐이다. 잠은 한동안 연기할 수 있지만 결국은 자게 된다. 사람은 대략 인생의 3분의 1을 수면으로 보내고, 그 가운데 4분의 1은 꿈꾸는 데 소비한다. 수면은 고등 포유동물들에 그리고 아마도 모든 동물들에게 보편적일 것이다. 최근 연구에 따르면 초파리조차 잠을 잔다고 한다. 수면을 장기적으로 박탈하면 최소한 순간적으로라도 적절히 기능하는 것을 황폐화시키고, 심지어 어떤 동물에서는 죽음까지 불러일으킨다. 수면은 먹는 것과 호흡하는 것에 비견할 수 있을 만큼 중요하고 생명 유지에 필수적이다. 그런데 우리는 왜 잠을 잘까? 무슨 목적으로? 하지만 수년간의 연구에도 불구하고 우리가 확신하는 것은 수면이 졸음을 극복한다 농담만 얻었다는 점이 유일하다. 그러나 과학에서 멋진 것 중의 하나는 의견의 불일치는 다양한 이론을 진작시킨다는 것인데, 수면연구도 예외는 아니다. 우리는 여전히 우리가 설명할 수 없는 것을 묘사할 수 있고, 수면은 풍부하게 연구되어 왔다. 저의부터 내려보자. '수면은 환경에 대한 반응과 환경과의 상호작용이 감소된 것으로 즉시 역전이 가능한 상태이다.'
2. 뇌의 기능적 상태
사람은 정상적인 일상생활 동안에는 각성과 수면이라는 아주 현저하게 다른 두 가지 행동 형태를 경험한다. 그런데 수면에서도 아주 뚜렷이 구별되는 단계들이나 상태들이 있는지는 이보다 훨씬 덜 명확하다. 그런데 수면에도 아주 뚜렷이 구별되는 단계들이나 상태들이 있는지는 이보다 덜 명확하다. 사람은 하룻밤 동안 여러 차례 이른바 급속안구운동수면(rapid eye movement sleep) 또는 렘 수면(REM sleep)이라는 상태에 들어간다. 이 상태에서 뇌파는 잠자고 있는 것보다는 더 깨어 있는 것처럼 보이고, 신체(눈과 호흡근육은 제외)는 움직일 수 없으며, 꿈이라는 생생하고 사실적인 환상을 만들어낸다. 나머지 시간 동안은 비렘 수면(non-REM sleep)이라는 상태에서 자게 되는데, 이 상태에서 뇌는 대개 복잡한 꿈을 생성하지 않는다(비렘 수면은 크고 느린 뇌파검사 리듬에 지배되기 때문에 때로는 서파 수면(slow-wave sleep)이라고 한다. 이러한 기본적인 행동 상태 - 각성, 비렘 수면, 렘 수면 - 는 뇌의 세 가지 구별되는 상태에 의해 만들어진다. 또 각 행동 상태는 신체 기능상 커다란 변화를 수반한다.
비렘 수면은 휴식을 위한 기간으로 보았다. 신체 전반에 걸쳐 근육 긴장이 줄고 운동이 최소화된다. 비렘 수면 동안 신체는 움직일 수 있지만, 뇌는 대체로 자세를 단순히 조정하기 위해서만 드물게 신체에게 움직이라고 명령한다는 것을 깨닫는 것이 중요하다. 신체의 체온과 에너지 소비는 떨어진다. 자율신경계(ANS) 부교감신경의 활동 증가 때문에 심박률과 호흡 그리고 신장 기능 등이 모두 느려지고 소화 과정이 빨라진다. 또한 뇌는 비렘 수면 동안 쉬는 것처럼 보인다. 에너지 사용 비율과 뉴런의 일반적인 발화율은 하루 중 가장 낮은 수준이 된다. 느리고 큰 진폭의 뇌파검사 리듬은 피질 뉴런이 상대적으로 높은 동기화로 진동하고 있다는 것을 의미하고, 대부분의 감각 입력은 피질까지 도달할 수 없다는 것이 실험적으로 밝혀졌다. 사람이 자고 있을 때 무슨 생각을 하는지 확실히 알 수 있는 방법은 없지만, 비렘 상태 동안 정신적 작용 또한 하루 중 가장 낮다는 연구가 있다. 깨어났을 때, 사람은 흔히 아무것도 기억하지 못하거나 단지 간단하면서도 단편적인 별다른 영상도 없는 그럴듯한 생각만 떠올린다. 비렘 수면 동안에는 자세하고 재미있고 비이성적인 꿈이 아주 없는 것은 아니지만 드물다. 렘 수면은 꿈을 꾸는 수면이다. 비록 렘 수면 기간은 수면 시간 중 차지하는 부분이 적지만 꿈은 너무 흥미롭고 수수께끼 같기 때문에 대다수 연구자들이 가장 흥분하는 부분이다. 꿈꾸는 있는 사람을 깨우면 시각적으로 상세하고 생생한 삽화적인 사건을 가끔 기묘한 이야기 줄거리로 누군가에게 말해주고 싶고 해몽하고 싶어 하는 그런 꿈을 말하게 될 것이다. 렘 수면의 심리학도 색다르다. 뇌파는 빠르고 낮은 전압의 율동으로 활동적이고 깨어 있는 뇌와 거의 구별할 수 없어 보인다. 때때로 렘 수면을 역설적 수면(paradoxical sleep)이라고 하는 것은 이 때문이다. 사실 뇌의 산소 소비량은 뇌가 깨어 있을 때보다 더 높다. 렘 수면 동안 일어나는 마비는 골격 근육 상태의 거의 완전한 손실이나 무기력(atonia)에 의해 일어난다. 신체 대부분은 실제로 움직일 수 없다. 호흡 근육은 기능을 계속하지만 겨우 유지할 정도이다. 눈동자 움직임을 통제하는 근육과 내이의 미세한 근육 등은 예외이다. 이들은 놀랍게도 활동적이다. 눈꺼풀이 닫힌 채 눈은 앞뒤로 급하게 왔다갔다 한다. 이러한 갑작스런 급속한 안구의 움직임은 생생한 꿈의 가장 좋은 예보자이고, 그런 과정이나 그 후에 깨어난 사람들 중 최소 90%는 꿈을 꿨다고 한다.
렘 수면 동안 생리적 통제 시스템은 교감신경계의 활동에 의해 지배된다. 어떤 이유인지 모르게 신체의 체온 조절 시스템이 단순히 정지되고 내부 체온이 떨어지기 시작한다. 심박수와 호흡수는 증가하지만 비규칙적으로 된다. 건강한 사람에서 여성의 클리토리스와 남성의 성기는 비록 어떠한 성적 내용의 꿈을 꾸지 않음에도 불구하고 피가 몰려 발기한다. 결국 렘 수면동안 뇌는 쉬는 대신 모든 것을 하고 있는 것처럼 보인다.
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