수면 부족이 두뇌에 미치는 영향


수면 부족

개요 -

  • 과학자들이 수면이 중요한 이유와 수면 부족이 건강에 해를 끼치는 이유에 대한 메커니즘을 발견하기 시작했습니다
  • 두뇌의 일부 영역은 수면 부족 상태에서 계속 기능을 수행하지만, 기억 조절, 학습 및 작업 완수에는 지장이 있습니다
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머콜라 박사

수면이 건강에 중요한 이유의 메커니즘에 대하여 과학적으로 연구가 계속되고 있지만, 우리가 밤에 잠을 잘 못자면, 짜증이 나며, 지나치게 피곤하고, 정신적으로 몽롱한 경험을 할 수 있습니다.

이는 수면 부족으로 고통받을 수 있는 정신적 및 육체적 건강 문제의 단지 조그만 일부일 뿐입니다.

수면은 바람직한 건강의 중요한 축 중의 하나이며, 이는 건강에 좋은 음식, 순수한 물 그리고 운동과 똑같이 중요합니다. 점점 더 많은 연구에서 수면이 어떻게 수면-기상 사이클과 연관되고 건강에 핵심이 되는 다수의 프로세스에서 중심 역할을 하는지가 밝혀지고 있습니다.

표면적으로는 수면이 부족하면 기분이 나쁘고 에너지가 고갈됩니다. 만성 수면 부족 또한 우울증, 체중 증가, 당뇨병과 암의 위험 증가 및 사고 위험 증가로 이어질 수 있습니다. 우리가 경고를 알아차리고, 생산적이 되고, 창의적이 되며 최적의 신체 기능을 유지하기 위해서는 수면이 반드시 필요합니다.

자연스럽게 깊은 수면을 취하기가 점점 어려워집니다. 인위적인 빛 공해, 작업 스트레스, 주간에 자연광 풀 스펙트럼에 대한 불충분한 노출로 인해, 건강 효능을 위해 수면을 목표로 삼아야 할 수 있습니다.

시냅스 가소성이 하나의 답변이 될 수도 있습니다.

특히, 연구자들은 시냅스 가소성 또는 두뇌의 뉴런 사이의 연결이 어떻게 변화하는지에 대해 관심이 있었습니다. 과거의 연구에서 수면이 신경세포 연결의 강도에 대해 영향을 미친다는 사실을 입증했습니다.

이 연구에서는 뉴런과 연계 가소성 즉, 두뇌가 새로운 정보를 학습하고 해독할 때 발생하는 선택적 강화 사이의 관계에 대한 전체적인 강도를 조사했습니다. 이 연구는 수면 부족이 있는 참가자와 없는 참가자 20명을 대상으로 시냅스 가소성을 평가했습니다.

연구의 첫 번째 단계는 경두개자기자극방법(TMS)을 두뇌의 운동 피질에 사용하여 손 운동을 자극하는 것이었습니다. 단 하루의 수면 부족에도 참가자들은 적은 자극에도 손 동작을 했습니다. 이것은 뇌의 뉴런 감수성 정도가 더 큰 것을 나타냅니다.

이 감수성이 증가되면 학습에 중요한 뉴런의 선택적인 강화를 감소시킵니다. 참가자들은 수면 부족 후 더 빨리 반응했지만 학습은 더욱 느려졌습니다. 이들은 TMS를 투여하기 직전 팔의 신경을 전기적으로 자극하여 학습된 반응을 테스트했습니다.

예상 반응은 전기 자극이 TMS에 의해 유도된 움직임을 모방함에 따라 이 움직임에 대한 관련 시냅스가 강화되었다는 것입니다. 이는 수면 부족으로 인해 방해된 기억과 학습의 기본 메커니즘입니다.

연구진은 이 정보를 바탕으로 수면이 본질적으로 두뇌에서의 항상성과 연관성 소성을 재보정한다고 주장했습니다. 다시 말해서, 수면은 두뇌의 뉴런 차원에서 적응 행동 학습에 필수적입니다.

수면 부족 후 두뇌가 다르게 활동하는 영역

흥미롭게도 수면 부족 후 두뇌의 모든 영역이 똑같이 반응하지 않습니다. 일부 영역은 다른 영역보다 더 수면 부족으로 고통 받습니다.

뇌 스캔을 이용한 다른 연구에서는 며칠 밤 잠을 못잔 참가자들을 대상으로 연구한 결과, 집중력과 문제 해결에 관여하는 두뇌의 영역이 특히 느린 것으로 나타났습니다.

이 연구자들은 수면이 정신 및 신경퇴행성 장애의 리드미컬한 성격에 어떻게 영향을 미치는지에 대해 더 잘 알기 위해 노력했습니다.

이 연구에는 42시간 동안 잠을 자지 않은 33명의 젊은 성인들이 등록했습니다. 이 기간 동안 참가자들은 반응시간, 기억 및 학습을 측정하는 과제에 참여했습니다. 멜라토닌 수치를 측정하여 수면-기상 주기를 평가하고 12회의 뇌스캔을 실시했습니다.

연구진은 시상하부와 같이 멜라토닌의 증가와 감소에 따라 뇌 활동의 특정 영깅이 늘어나고 줄어드는 것을 발견했습니다.

그러나, 두뇌의 다른 영역은 수행할 수 있는 활동과 능력이 갈수록 저하되며, 일주기의 리듬과 조화를 이루지 못하고 늘어나는 수면 부채에 휘둘렸습니다.

예상하셨겠지만, 기능이 감소되는 두뇌의 영역은 학습, 기억력과 간단한 작업을 수행하는 능력에 영향을 미쳤습니다.

빛 공해가 수면 패턴에 영향을 줍니다

우리를 즐겁게 해주는 새로운 첨단 기기가 계속 나오면서 숙면 을 취하기가 점점 어려워지고 있습니다. 캠핑을 하거나 전기가 나가는 등 전기가 없이 생활해야만 하는 상황이라면, 더 깊은 수면을 취할 수 있고 일어나서도 개운할 것입니다.

밤에는 다양한 광원이 체내 시계와 멜라토닌 생성을 방해합니다. 체내 시계와 멜라토닌은 깊은 수면과 다음 날 개운한 정도에 중요한 요소입니다. 인공 조명의 광원뿐만 아니라 디지털 기기에서 방출되는 청색광 때문에 수면이 방해되는 경우가 더 많이 발생합니다.

백열등은 빨간색 파장을 방출합니다. 빨간색 파장은 e북 리더기, 컴퓨터, 휴대폰 및 에너지 효율적 LED 전등에서 나오는 청색광만큼 유해하지는 않습니다. 낮 동안의 청색광은 주의력을 높이고, 기분을 향상시키며, 반응 시간을 줄여주는 등 유익합니다.

그러나 밤에는 이러한 변화가 신체에 다른 영향을 줄 수 있습니다. Current Biology에 게재된 연구에 따르면, 인공 조명에 노출되는 시간이 늘어날 수록 근력과 뼈의 밀도에 영향을 미칠 수 있다고 합니다.

연구진은 6개월 동안 24시간 조명을 비춘 쥐들과 12시간 조명을 비춘 뒤 12시간은 암흑 속에 지낸 대조군을 대상으로 근력과 뼈의 밀도를 비교했습니다.
실험군은 체중 증가, 근력 감소, 혈당 상승을 경험했습니다. 좋은 소식은 정상 조명 조건에서 2주 지낸 후 이러한 영향들이 반전된 것으로 보였다는 것입니다.

수면 부족에 따른 비용 증가

폐쇄성 수면 무호흡증(OSA)은 지속적인 노력에도 불구하고 공기 교환이 일시적으로 멈추거나 감소하는 수면 관련 호흡 장애입니다.

안타깝게도 OSA 증상은 수면 중의 호흡 패턴의 변화이므로 인식하지 못할 수도 있습니다. 깨어 있는 동안에는 만성적인 졸음과 피로를 경험할 수 있으며, 같이 자는 사람이 코 고는 소리에 불만을 표출할 수도 있습니다.

이러한 증상이 고용주에게 미치는 경제적인 영향은 매년 생산성 상실로 최대 $8,690만 달러에 달할 수 있으며, 생산성 상실, 자동차 사고 및 작업장 사고 등 진단되지 않은 OSA의 경제적 부담은 $1,500억 달러에 달합니다.

미국 수면의학 아카데미(AASM)는 미국 성인의 약 12%가 OSA로 고통받고 있다고 추정합니다. 새로운 분석에 대한 컴패년 보고서에서, 연구자들은 일단 치료 받은 개인들은 수면 질 향상, 생산성 증가, 결근 40% 감소 등 건강과 생활의 질에 긍정적인 영향을 경험하게 됨을 발견했습니다.

수면 부족과 치매와의 관계

또한 수면이 부족하면 치매의 위험이 증가할 수 있습니다. 버클리 대학교 수면 및 신경영상 연구실의 연구자들은 수면 부족으로 인해 치매를 유발하는 것으로 여겨지는 단백질에 더욱 취약해진다는 것을 발견했습니다.

거의 4천만명의 미국인들이 알츠하이머 병 진단을 받았으며, 이 병은 심신을 더욱 쇠약하게 만드는 치매의 일종인 것으로 간주됩니다. 이 연구에서 알츠하이머 병에 걸린 사람들에게 나타나는 단백질인 베타 아밀로이드가 만성적으로 수면 부족에 시달릴 때 두뇌에 응집되는 것을 발견했습니다. 이러한 퇴적물은 수면을 방해하며 따라서 악순환을 일으킵니다.

다른 연구에서는 알츠하이머 병에 흔하게 나타나는 아밀로이드 플라크가 수면이 부족한 실험실 동물들에게 더욱 빨리 축적되는 것을 시연했습니다. 그 다음 두 번째 연구에서는 수면이 두뇌에서 어떻게 독소를 제거하고 치매의 위험을 줄이는지를 발견했습니다.

수면 부족과 연계된 위험

자동차 사고위험 증가 직장에서의 사고 증가 업무 수행 능력 감소
학습이나 기억 능력 감소 직장에서의 생산성 감소 업무와 다른 활동에서의 창의성 감소
경기력 감소 제 2형 당뇨병, 비만, 암, 고혈압, 골다공증 및 심혈관 질환 위험 증가 우울증 위험 증가
치매 및 알츠하이머 병 위험 증가 면역기능 감소 느려진 반응시간
감정 조절 및 감정적 지각 감소 학교 성적 하락 위궤양에 대한 민감성 증가
알츠하이머 병, 파킨슨 병, 다발성 경화증(MS) 및 암과 같은 기존의 만성 질환 악화 밤에 1시간의 수면을 단축하면 염증, 면역 민감성, 당뇨병, 암 위험 및 스트레스와 연관된 유전자의 발현이 증가합니다. 수면 부족은 수면 중 뇌하수체에서 분비하는 성장 호르몬 생산을 억제하여 조기 노화현상을 유발합니다.

수면의 질을 향상하는 방법

침실을 수면의 오아시스로 만듭니다.

침대는 편안하게 수면과 휴식을 취하는 장소입니다. 오직 독서와 소중한 사람과의 친밀한 관계만이 편안한 수면을 방해하지 않을 것입니다. 업무, 컴퓨터, 휴대폰 또는 TV 시청 등과 같은 다른 것들은 수면의 질을 떨어뜨립니다. 애완동물이나 야외 활동으로 인한 소음 방해를 줄이십시오. 침실에 애완동물이 들어오지 못하게 하거나 백색 노이즈 기계를 사용하여 야외 소음으로 인한 방해를 줄이는 것을 고려할 수도 있습니다.

진정이 되는 수면 시간 전 루틴을 정하십시오

인간은 습관의 생물입니다. 매일 밤 잠자리에 들기 전 진정하는 취침 시간 루틴을 정한다면, 쉽게 잠들 가능성이 더욱 높아집니다. 따뜻한 목욕, 좋은 책 읽기 또는 이완 운동과 같은 활동이 쉽게 잠을 청하는 데 도움을 줄 수도 있습니다.

일관된 일정을 유지하십시오.

잠자리에 들고 일어나는 시간을 일정하게 유지한다면, 몸이 루틴에 적응하게 됩니다. 이렇게 하면 체내 시계를 조절하여 잠자리에 들어 밤새 잘 자는 데 도움이 됩니다. 이러한 루틴을 주말에도 유지합니다.

아침과 정오에 충분한 햇볕을 쬐십시오.

아침에 밝은 햇볕을 쬐면 수면 유도 호르몬인 멜라토닌 생성이 멈추고 일어날 때가 되었다는 신호를 몸에 보냅니다. 바깥의 햇볕이 가장 좋으므로, 짧게 밖에서 걸을 수도 있습니다.

이러한 육체 활동 증가는 나중에 잠자는데 도움이 되며, 아침에 일어나자마자 또는 햇볕이 제일 높은 정오에 야외에서 산책을 함으로써 밝은 햇볕을 더 많이 쬘 수 있습니다. 광도는 룩스 단위로 측정되며, 보통의 날에 야외 룩스는 정오에 100,000 룩스 정도입니다. 실내 평균은 100~2,000룩스 사이로, 두 자릿수가 더 작습니다.

저는 매일 해변에서 1시간을 걸으며 밝은 햇볕을 쬐어, 비타민 D를 늘릴 뿐만 아니라, 생체 시계를 거의 같은 시간에 고정시켜 수면 문제를 경험해 본 적이 거의 없습니다.

해질녘에는 조명을 어둡게 하십시오(또는 호박색 안경을 착용하십시오).

저녁 (밤 8시경)에는 조명을 어둡게 하고 전자기기를 끄는 것이 좋습니다. 일반적으로, 뇌는 오후 9-10시 사이에 멜라토닌을 분비하며. 기기들은 그런 분비 과정을 억제할 수 있는 빛 을 방출합니다. 해가 진 후에 조명이 필요하다면, 노란색, 오렌지색 또는 붉은색의 낮은 와트의 전구로 바꾸십시오.

5와트 전구로 조명 역할을 하는 소금 램프는 멜라토닌 생산을 방해하지 않는 최적의 해결책입니다. 저녁에 컴퓨터나 스마트폰을 사용해야 한다면, f.lux와 같은 파란색 빛 차단 소프트웨어를 설치하십시오. 이러한 소프트웨어는 하루가 지나면 자동으로 화면의 색상 온도를 조절하고, 밤이 깊어지면 파란색 파장을 제거합니다.

침실 전자기장(EMF)을 확인하십시오.

전자기장은 멜라토닌 과 세로토닌의 송과선 생산을 방해하며, 다른 부정적인 영향도 미칠 수도 있습니다. 이렇게 하려면 가우스 측정기가 있어야 합니다. 온라인에서 다양한 모델을 찾을 수 있으며 가격대는 약 50~200 달러 입니다. 일부 전문가는 심지어 침대에 눕기 전에 차단기를 내려 집안의 모든 전원을 끄도록 권고합니다.

매일 운동하십시오.

우리의 신체는 운동과 움직임으로 튼튼해집니다. 심혈관 질환 및 대사 장애의 위험을 낮춥니다. 운동으로 더 쉽게 그리고 더 깊이 잠들 수 있습니다. 그러나, 운동 중에 코티솔이 또한 방출되어, 멜라토닌 분비가 감소될 수도 있습니다. 잠자기 전 적어도 3시간 전에 운동을 하고, 가능하다면 더 일찍 하십시오.

방을 시원하게 하십시오.

수면을 위한 최적의 온도는 화씨 60-68도(섭씨 15-20도)입니다. 방이 이보다 더 시원하거나 따뜻하다면 밤잠을 설칠 수 있습니다. 하루 24시간 중 수면 중에 몸의 온도가 가장 낮게 떨어집니다. 실내온도가 더 낮을수록, 체온이 자연적으로 더 낮아질 가능성이 높습니다.

매트리스와 베개 검토

매트리스와 베개가 더 편안하고 지지가 될수록 더욱 편안한 잠을 잘 수 있습니다. 좋은 품질의 매트리스의 평균 수명이 9-10년이므로 그 후에는 매트리스를 교체하는 것이 좋습니다.

잠자리에 들기 전 긴장 완화

잠자리에 들기 전 적어도 1시간, 가능한 2시간 전에 모든 일을 멈추십시오. 다음 날의 계획이나 마감을 걱정하지 않고 잠들기 전에 긴장을 풀어야 합니다.

+ 출처 및 참조