우리가 잠자는 동안, 우리 뇌는 쉬지 못하는 이유 (연구)

[은 희]

사람은 하루의 3분의 1이라는 긴 시간 동안 잠을 잔다. 그렇다면 뇌는 우리가 잠 자는 시간 동안 어떤 일을 할까?

스위스 제네바 대학교 (UNIGE)의 과학자들은 수면 중 뇌가 어떤 활동을 하는지 연구했다. 이번 연구에서는 기능적 자기공명 영상 (FMRI)와 뇌파 영상 (EGG)를 결합한 인공지능을 이용했다. 연구 결과는 놀라웠다. 제네바 연구진은 수면시간에 사람의 뇌가 낮에 처리한 수천 개의 정보를 분류하는 작업을 한다는 사실을 발견했다.

수면이 기억력 강화와 감정 관리에 중요한 역할을 한다는 것은 확인된 사실이다. 그러나, 인류의 현재 기술로는 뇌의 활동을 완벽하게 해독할 수 없기 때문에, 사람이 수면 시간 동안 하는 생각을 완전히 읽는 것은 불가능하다. 이번 연구에 책임 연구자로 참가한 Virginie Sterpenich 제네바 의과 대학교 기초 신경학과 연구원은 "잠자는 동안 어떤 뇌 부위가 활성화되고, 어떻게 기억력을 강화하는지 알아내기 위해 완전 수면 상태에서 뇌의 활동을 해독할 수 있는 해독기를 개발했다"라고 설명했다. 그는 "특히 이 과정에서 긍정적인 감정이 어떤 역할을 하는지 보고 싶었다"라고 덧붙였다.

실험을 위해 연구진은 실험 참가자들을 이른 저녁 MRI에 넣고 ‘게스 후’와 비슷한 얼굴 인식 게임과 출구를 찾는 3D 미로 등 두 가지 비디오 게임을 하도록 했다. 이 두 게임은 매우 다른 뇌 영역들을 활성화시켜서 MRI 촬영 영상에서 어떤 뇌 영역이 더 활성화되었나 잘 구별할 수 있도록 도와주는 역할을 했다.

연구진은 실험 참가자가 두 게임 중 한 게임에서만 이길 수 있도록 조작하여 뇌가 게임에서 이긴 것과 긍정적인 감정을 연관 짓도록 했다. 그러고, 실험 참가자들은 약 한두 시간 동안 MRI 위에서 잠을 잤고 연구진은 참가자들의 뇌 활동을 다시 기록했다.

연구에 따르면 수면 시간 동안 뇌는 더 이상 외부 자극을 받지 않는다. 그렇기 때문에 뇌의 각 부위들이 서로 교감, 소통하여 낮에 급하게 처리했던 정보들을 다시 분류하고 유용한 정보만 남기게 된다. 뇌의 해마는 최근 일어난 사건들의 기억 조각을 일시적으로 저장하는 역할을 한다. 숙면 중, 이 해마가 낮 동안 저장했던 기억 조각을 대뇌피질에 되돌려 보낸다. 그 후, 뇌의 각 부분들이 사건을 대화 형식으로 재현함으로써 기억 조각들을 통합하고 뉴런들 사이의 연결을 강화한다. 특히, 뇌는 보상과 관련되어 있는 특정한 정보를 더 좋아하고 오랫동안 기억한다.