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칼럼

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수면의 과학
과학기술

현대인 vs 원시인, 누가 더 많이 잘까

태초부터 시작된 잠의 이모저모

by 이성규 / 2018.10.08


최근 미국에서는 교통사고 발생률과 관련된 흥미로운 연구결과가 발표됐다. A그룹에 비해 B그룹의 교통사고 발생률이 무려 4배나 높았던 것. 두 그룹 간의 유일한 차이점은 수면 시간이었다. A그룹은 하루에 8시간 잠을 자는 반면 B그룹은 수면시간이 불과 4~5시간밖에 되지 않는 사람들이다.


또 다른 연구에서는 잠을 적게 자는 사람들이 직장에서 당하는 안전사고 확률도 훨씬 높은 것으로 나타났다. 육체 근로자들을 대상으로 근로 사고 발생률을 조사한 결과, 하루 5시간 자는 사람들은 7~8시간 자는 사람들에 비해 사고를 당할 확률이 2.7배 높았다.



수면 부족의 실상


현재 전 세계적으로 수면 부족 문제가 심각하다. 수면 시간 자체가 부족한 현대인들은 마치 빚이 쌓이듯 ‘수면 부채’가 쌓이는 경우가 많다. 수면 부채(sleep debt)란 잠이 부족한 현상이 오랜 기간 지속될 경우 건강은 물론 일상생활을 하는 데 부정적인 영향을 미친다는 개념이다. 마치 빚을 진 사람이 이자에 이자가 더해지듯 수면 부채가 쌓이면 건강을 유지하는 데 심각한 문제가 발생하게 된다는 의미에서 등장했다.


현대인들은 마치 빚이 쌓이듯 ‘수면 부채’가 쌓이고 있다.

▲ 현대인들은 마치 빚이 쌓이듯 ‘수면 부채’가 쌓이고 있다.


올해 70세인 미국인 랜디 가드너 씨는 53년 전인 1965년에 매우 독특한 기록으로 기네스북에 이름을 올렸다. 고등학교 과학축제를 위해 잠을 자지 않기로 결심하고 무려 264시간(약 11일)을 자지 않았던 것.


당시 그가 잠을 자지 않고 버티는 과정을 지켜본 스탠포드대학의 월리엄 데먼트 교수는 최근 언론에서 지금까지 가드너 씨의 수명 및 장수에 지장을 초래할 수 있는 어떤 요소도 발견하지 못했다고 밝혔다.


하지만 가드너 씨의 당시 건강 상태는 매우 심각했다. 실험 3일째부터 불안해하며 감각이 둔해지기 시작한 그는 5일이 지났을 때 정신분열 증세를 보이며 편집증과 피해망상에 시달렸다. 실험 7일째부터는 운동 기능을 잃었으며 발음도 제대로 하지 못했다.



‘천차만별’ 동물들의 수면


사람뿐 아니라 조류, 양서류를 비롯해 초파리까지 수많은 동물에게 잠은 공통된 생리현상이다. 심지어 회충과 같은 선충류 벌레까지도 잠을 잔다. C. elegans라는 선충류는 잠이 부족할 경우 사람처럼 빠르고 깊이 잠든다는 사실이 실험을 통해 밝혀졌다.


선충류

▲ 사람처럼 빠르고 깊이 잠이 드는 선충류 C. elegans ⓒZeynep F. Altun, Editor of www.wormatlas.org


잠을 계속 재우지 않으면 죽는다는 사실도 실험으로 증명됐다. 시카고대학의 알렌 레사펜 교수는 쥐가 잠들려고 할 때마다 깨우는 장치를 만들어 쥐가 계속 잠들지 못하게 하는 실험을 진행했다. 그 결과 쥐는 몸이 점점 야위어지면서 결국 14일 만에 죽고 말았다.


그런데 수면 시간은 동물마다 천차만별이다. 잠을 가장 많이 자는 동물은 큰갈색박쥐인데 하루에 20시간을 잔다. 잠꾸러기로 유명해진 나무늘보와 큰개미핥기는 하루 수면시간이 그보다 약간 적은 18시간이다.


잠을 가장 적게 자는 동물은 특이하게도 자신을 잡아먹을 포식자가 없을 만큼 큰 몸집을 지닌 코끼리다. 과학자들이 아프리카 보츠나와의 국립공원에 사는 야생 암컷 코끼리 두 마리에게 추적장치를 단 뒤 한 달 동안 수면 시간을 조사한 결과, 이들 코끼리는 하루에 평균 2시간밖에 자지 않는 것으로 밝혀졌다. 코끼리 다음으로 잠을 적게 자는 동물은 말로서, 하루 3시간을 잔다. 돌고래의 경우 며칠 동안 잠을 자지 않고도 버틴다. 그 비결은 양쪽 뇌 중 한쪽만 번갈아서 잘 수 있는 능력 때문이다.


나무늘보와 큰개미핥기는 수면시간이 비슷하지만, 렘수면 시간에서는 큰 차이가 있다. 큰개미핥기는 7시간 렘수면을 하는 반면 나무늘보는 70분만 렘수면을 한다. 또 바늘두더지의 경우 렘수면을 아예 하지 않으며, 뇌가 반씩 교대로 잠드는 돌고래와 물개도 렘수면을 하지 않는다.


이러한 사실은 종에 따라 수면의 기능이 다를 수 있다는 것을 의미한다. 잠의 기능에 대해서는 아직도 정확히 밝혀지지 않은 채 여러 가지 가설만 제시되고 있다. 어떤 과학자들은 수면을 통해 뇌를 리셋할 수 있으며, 이를 통해 다음날의 학습을 준비할 수 있다고 주장한다.



잠을 자는 진짜 이유


뇌에 쌓인 독소 물질을 청소하기 위해서 잠을 잔다고 주장하는 이들도 있다. 그 밖에도 잠이 기억을 강화시킨다든지 뇌의 성장, 면역체계 유지, 에너지 절약 등을 위해 잠이 필요하다는 연구결과들이 발표됐다. 또 깨어 있는 동안 발생된 산화적 스트레스로부터의 피해를 감소시키기 위해서라는 가설도 있다.


같은 동물 종이라도 야생 상태에서보다 실험실 또는 동물원에 있는 개체들의 수면시간이 더 길다. 예를 들어 18시간이나 자는 나무늘보는 실험실에서 조사한 결과며, 야생 상태에서는 10시간밖에 자지 않는다. 또한 동물원의 코끼리는 야생에서보다 1~5시간 정도 잠을 더 잔다. 이는 당연한 사실이다. 동물원에는 포식자가 존재하지 않으며 충분한 음식이 있기 때문이다.


하지만 이를 인간에게 적용시키면 이야기가 달라진다. 현대인은 원시인에 비해 포식자들로부터 매우 안전한 환경에 거주하며, 음식을 직접 구하기 위해 고생할 필요도 없다. 그럼에도 현대인들은 원시인들보다 수면시간이 더 줄어들었다. 낮에는 직장에 매달려 낮잠을 잘 수 없으며, 밝은 불빛과 텔레비전, 스마트폰 등이 밤의 수면시간마저 앗아가고 있다. 복잡하고 바쁜 현대 생활로 인해 수면시간이 더욱 짧아진 것이다.



현대인 vs 원시인의 차이점


그런데 미국 UCLA의 과학자들이 발표한 연구결과에 의하면, 현대인의 수면시간은 원시인과 별반 다르지 않은 것으로 나타났다. 연구진은 탄자니아에서 수렵 채집 생활을 그대로 유지하고 있는 하자 부족과 나미비아의 산 부족, 그리고 볼리비아의 치메인 부족을 대상으로 수면시간을 조사했다.


그 결과 이들의 수면시간은 6시간 55분에서 8시간 30분 정도였으며, 그중 5시간 40분에서 7시간 5분 정도는 확실하게 잠을 자는 것으로 나타난 것. 현대인과 크게 다르지 않을뿐더러 오히려 푹 잠드는 수면 시간이 조금 짧은 편인 셈이다.


또 하나 새롭게 밝혀진 사실은 이들 역시 현대인들처럼 한 번에 길게 연속 수면을 취한다는 점이었다. 8시간의 연속 수면은 인간의 오랜 역사에 비추어 볼 때 최근에서야 등장한 것이라고 몇몇 역사학자들은 주장해왔다. 과거에 해가 지면 최대 14시간 동안 어둠 속에서 생활해야 했던 원시인들의 경우 4~5시간을 잔 후 한 시간가량 깨어 있다가 다시 4~5시간을 잠으로써 생활에 유연성을 주었다는 주장이다. 그러나 UCLA 연구진의 조사 결과, 세 부족 모두 한 번에 길게 연속 수면을 취하는 것으로 밝혀졌다.


다만 한 가지 그들은 현대인과 다른 점이 있었다. 현대인에게서 만연하고 있는 불면증이라는 개념이 이 세 부족에게는 아예 존재하지 않았다는 사실이다. 그들에게는 불면증에 해당하는 단어조차 없었다. 과연 이 세 부족에게 불면증이 없었던 이유는 무엇일까.


불면증

▲ 현대에 만연한 불면증은 원시인들에게는 아예 존재하지 않았다. ⓒPhoto by Alexandra Gorn on Unsplash


UCLA 연구진은 그에 대해 현대인과 다른 세 가지 차이점을 발견했다고 밝혔다. 우선 이들은 모두 해가 뜨기 전에 잠에서 깨었으며, 둘째 몇 시에 잤는지와 상관없이 항상 같은 시간(오전 7시경)에 일어났고, 셋째 일조량보다는 기온의 하락에 매우 민감하게 반응한다는 점이다.


해가 뜨기 전에 잠에서 깨면 실내 생활을 하는 현대인과 달리 아침 시간에 햇빛에 노출되는 시간이 늘어나게 되며, 전날 늦게 자도 같은 시간에 기상하면 수면과 관련된 생체리듬을 그대로 유지할 수 있는 효과가 있다. 또 하나, 온도가 낮아지는 시간에 잠들어 가장 온도가 낮은 새벽에 잠에서 깨는 그들의 수면 습관은 난방장치가 달린 공간에서 생활하는 것이 습관이 된 현대인들에게는 거의 사라진 특성이다.


이 연구결과가 사실이라면 현대인은 원시인에 비해 결코 수면시간이 적지 않다. 다만, 달라진 생활 습관과 수면을 방해하는 문명의 이기들 때문에 수면의 질이 낮아졌을 뿐이다.


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필자 이성규
이성규
각종 매체에 과학 칼럼을 연재하고 있다. 저서로 ‘조선왕조실록에 숨어 있는 과학’ ‘밥상에 오른 과학’ 등이 있다.

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