잠

1. 개요

수면은 생리적 변화를 동반하는 중요한 생명 활동으로, 뇌는 수면 중 에너지 소비를 줄이고 신체 회복을 돕는다. 수면은 뇌파 변화, 렘 수면과 비렘 수면의 주기로 구분되며, 각 단계는 신체 회복, 기억력 강화, 뇌 기능 회복 등 다양한 기능을 수행한다. 수면 시간은 연령과 개인에 따라 다르며, 수면 부족은 신체적, 정신적 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 수면의 질은 객관적, 주관적 관점에서 평가되며, 규칙적인 수면 습관, 건강한 식습관, 스트레스 관리 등을 통해 개선할 수 있다. 수면 연구는 의학 및 뇌과학 분야에서 활발히 진행되고 있으며, 수면 관련 기술 발전을 통해 개인의 수면의 질을 향상시키기 위한 노력이 이루어지고 있다.

2. 수면의 생리학

수면 시 가장 두드러진 생리적 변화는 뇌에서 일어난다. 뇌는 깨어 있을 때보다 수면 시, 특히 비렘 수면 동안 훨씬 적은 에너지를 사용하며, 아데노신 삼인산(ATP) 공급을 회복한다. 뇌는 조용한 각성 상태에서 신체 에너지 사용량의 20%를 담당하므로, 수면 중 에너지 사용 감소는 전체 에너지 소비에 큰 영향을 미친다.

수면은 감각 역치를 높여, 잠자는 사람은 더 적은 자극을 인식하지만, 일반적으로 큰 소리와 같은 두드러진 감각적 사건에는 반응할 수 있다. 서파 수면 동안 인간은 성장 호르몬을 분비하고, 모든 수면은 낮 시간에도 프로락틴 분비와 관련된다.

뇌파 검사(EEG), 안구 운동 검사(EOG), 근전도 검사(EMG)를 통해 수면 중 뇌파, 안구 운동, 골격근 활동 변화를 측정하며, 이를 수면다원검사라고 한다. 수면 연구소에서는 심장 활동에 대한 심전도 검사(EKG)와 운동 활동에 대한 활동 기록법도 사용한다.

입면 및 렘 수면과 비렘 수면 간 이행에는 특정 뉴런 그룹이 관여한다. 전뇌 기저부(복외측 시삭전야)의 입면 뉴런은 입면 시 활성화되고, 뇌간의 콜린성 렘 입면 뉴런은 렘수면 이행 시 활동한다. 각성 상태에서는 뇌 내 뉴런들이 독립적으로 활동하지만, 비렘 수면 단계에서는 인접 뉴런들이 저주파로 동기화하여 활동한다. 노르아드레날린, 세로토닌, 히스타민, 아세틸콜린, 오렉신 등은 각성 유지 신경 전달 물질이며, 수면 중에는 복측시삭전야의 GABA 작용에 의해 억제된다. 아세틸콜린 작용성 신경 일부는 렘수면 생성에도 관여한다.

칼슘 이온의 세포 내 유입이 뇌를 잠들게 한다는 연구 결과가 있으며, 이화학연구소와 도쿄 대학 연구팀은 CaMKIIα와 CaMKIIβ가 수면 촉진 인산화 효소임을 밝히고 수면의 인산화 가설을 제시했다. 2018년 쓰쿠바 대학 연구팀은 쥐 실험에서 뇌 내 80종류 단백질 작용 활성화가 졸음을 유발함을 네이처에 발표, 특정 단백질이 수면 촉진 및 신경 휴식, 기능 회복에 기여하며 수면 장애 치료에 도움이 될 수 있음을 시사했다.

2.1. 뇌파 변화

수면 중 뇌파는 각성 상태와 다른 특징적인 패턴을 보인다. 뇌파는 뇌전도(EEG)에서 관찰되는 전기적 활동을 나타내는데, 특정 주파수에서 EEG 파형의 진폭은 수면-각성 주기의 다양한 지점에 해당한다.

* 제1단계: 뇌파는 베타파에서 알파파로 바뀌며, 이는 수면의 초기 단계로, 이때 뇌파는 알파파(8-13Hz)에서 세타파(4-7Hz)로 전환된다. 이 단계에서는 사람이 쉽게 깨어날 수 있으며, 일부는 잠을 자고 있었다고 느끼지 못할 수도 있다.
* 제2단계: 이 단계에서는 몸이 더 깊은 이완 상태에 들어가며, 뇌파 활동이 세타파로 지배되고, 수면 방추(수면 스핀들)와 K-복합파가 나타난다. 수면 스핀들은 학습과 기억에 중요할 수 있다.
* 제3단계 및 제4단계: 이 단계들은 델타파(0.5-4Hz)가 특징이며, 느리고 큰 진폭의 뇌파가 나타난다. 이는 심한 이완 상태로, 깨우기 어렵고, 신체와 뇌의 회복에 필수적인 단계이다.
* 렘(REM, Rapid eye movement, 급속 안구 운동) 수면: 역설 수면이라고도 불리며 몸은 잠을 자고 있으나 뇌파는 깨어 있을 때의 알파파(α波)를 보이는 수면 상태이다. 자율신경성 활동이 불규칙적인 수면의 시기로, 보통 안구가 신속하게 움직이고 꿈을 꾸는 경우가 많기에 렘수면으로 언급된다.

알파파, 베타파, 세타파, 감마파, 델타파는 모두 수면의 다양한 단계에서 관찰된다. 각 파형은 서로 다른 주파수와 진폭을 유지한다. 알파파는 사람이 휴식 상태에 있지만 여전히 완전히 의식이 있을 때 관찰된다. 베타파는 사람이 과제를 완료하거나 무언가에 집중하는 등 주의를 기울일 때 알파파를 대체한다. 베타파는 가장 높은 주파수와 가장 낮은 진폭으로 구성되며, 사람이 완전히 깨어 있을 때 발생한다. 감마파는 사람이 과제에 매우 집중하거나 모든 집중력을 사용할 때 관찰된다. 세타파는 사람이 깨어 있는 기간 동안 발생하며, 수면 1단계와 2단계로 계속 전환된다. 델타파는 사람이 가장 깊은 수면에 있을 때 수면의 3단계와 4단계에서 관찰된다.

20세기에 들어 인간의 수면은 뇌파와 안구 운동 패턴으로 분류할 수 있다는 것이 알려졌다. 급속 안구 운동(Rapid Eye Movement)을 동반하는 수면을 렘수면(Rapid eye movement sleep, REM sleep), 스테이지 I - IV와 같이 급속 안구 운동을 동반하지 않는 수면을 통틀어 비렘수면(Non-rapid eye movement sleep, Non-REM sleep)이라고 한다.

* 스테이지 I(N1): 얕은 잠 상태. 뇌파상, 각성 시 나타나는 α파가 감소하고, 저진폭의 전위가 보인다.
* 스테이지 II(N2): 뇌파상, 수면 방추(sleep spindle)가 보인다.
* 스테이지 III(N3): 저주파의 δ파가 증가한다(20% - 50%).
* 스테이지 IV(N4): δ파가 50% 이상.
* [[렘수면]] (REM): 급속 안구 운동(Rapid Eye Movement)이 보이는 렘수면의 뇌파는 비교적 빠른 θ파가 주를 이룬다. 이 기간에 각성했을 경우, 꿈의 내용을 기억하는 경우가 많다. 렘수면 중의 뇌 활동은 각성 시와 유사하며, 에너지 소비율도 각성 시와 거의 동일하다. 급속 안구 운동만 일어나는 것은 눈 근육 이외를 제어하는 운동 뉴런의 작용이 억제되기 때문이다. 전체 수면의 20-25%를 차지한다.

성인은 스테이지 I - REM 사이를 수면 중에 반복하며, 주기는 90-110분 정도이다.

2.2. 렘 수면과 비렘 수면

수면은 크게 렘 수면과 비렘 수면으로 나뉜다. 비렘 수면은 뇌파, 심박수, 체온 등이 감소하는 깊은 수면 단계로, 신체 회복과 에너지 보존에 중요한 역할을 한다. 렘 수면은 꿈을 꾸는 단계로, 뇌 활동이 활발해지고 안구 운동이 빠르게 일어난다. 렘수면은 기억력 강화, 감정 조절 등 인지 기능과 관련이 있다.

비렘 수면(NREM)은 N1, N2, N3의 세 단계로 나뉜다. N1은 얕은 잠 상태로, 뇌파가 베타파에서 알파파로 바뀌고, 다시 알파파에서 세타파로 전환된다. 이때 쉽게 깨어날 수 있으며, 잠을 잤다고 느끼지 못할 수도 있다. N2는 몸이 더 깊은 이완 상태에 들어가며, 뇌파 활동이 세타파로 지배되고, 수면 방추(수면 스핀들)와 K-복합파가 나타난다. 수면 스핀들은 학습과 기억에 중요할 수 있다. N3는 델타파(0.5-4Hz)가 특징이며, 느리고 큰 진폭의 뇌파가 나타나는 심한 이완 상태로, 깨우기 어렵고 신체와 뇌의 회복에 필수적인 단계이다. N3는 델타 수면 또는 서파 수면이라고도 불린다.

일반적인 수면 주기는 N1 → N2 → N3 → N2 → REM 순서로 진행된다. REM 수면은 사람이 깊은 수면에서 2단계 또는 1단계로 돌아갈 때 발생한다. 밤의 초반에는 깊은 수면(N3 단계)이 더 많으며, 자연스러운 각성 직전 두 주기 동안 REM 수면의 비율이 증가한다.

2.3. 수면 주기

수면은 크게 비렘수면(NREM)과 렘(REM)수면으로 나뉜다. 비렘수면이 먼저 나타나고, 전환기를 거쳐 깊은 수면 단계로 이어진다. 이 단계에서 체온과 심박수가 감소하고 뇌는 에너지를 적게 사용한다. 렘수면은 꿈을 꾸는 단계로, 비동기적이고 빠른 뇌파, 안구 운동, 근육 긴장 손실, 항상성 중단이 나타난다.

렘수면과 비렘수면은 약 90분 주기로 반복되며, 하룻밤 동안 4~6회 정도 나타난다. 미국 수면 의학회(AASM)는 비렘수면을 N1, N2, N3의 세 단계로 나누며, N3는 델타 수면 또는 서파 수면이라고도 한다. 일반적인 수면 주기는 N1 → N2 → N3 → N2 → REM 순서로 진행된다. 밤의 초반에는 깊은 수면(N3)이 많고, 각성 직전에는 렘수면의 비율이 증가한다.

수면 시기는 생체 시계(과정 C), 수면-각성 항상성(과정 S), 그리고 개인의 의지에 의해 조절된다.

--

20세기에 들어, 인간의 수면은 뇌파와 안구 운동 패턴에 따라 분류될 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 급속 안구 운동(Rapid Eye Movement)을 동반하는 수면을 렘수면(REM sleep), 스테이지 I - IV와 같이 급속 안구 운동을 동반하지 않는 수면을 통틀어 비렘수면(Non-REM sleep)이라고 한다.

성인은 스테이지 I - REM 사이를 반복하며, 주기는 90-110분 정도이다.

수면 항상성은 Two Process model로 설명된다. 구성 요소는 Process S (수면 요구량)와 Process C (일주기 리듬)이다. 수면 요구량이 상한값에 도달하면 졸리고, 수면 중 Process S가 하한값에 도달하면 깨어난다. 두 임계값은 Process C에 의해 제어된다.

2.4. 각성

각성은 수면의 종료 또는 수면 중 짧은 깸을 의미한다. 사람들은 알람 시계 없이도 특정 시간에 스스로 일어날 수 있다. 그러나 많은 사람들이 근무일과 휴일에 상당히 다르게 잠을 자는 패턴은 만성적인 생체 시계 동기화 불일치로 이어질 수 있다.

일반적인 수면의 밤에는 각성 상태에서 많은 시간을 보내지 않는다. 여러 수면 연구에서 여성은 밤에 0–1% 깨어 있는 반면 남성은 0–2% 깨어 있다는 사실이 밝혀졌다. 성인의 경우, 특히 수면 후반에 각성이 증가한다. 한 연구에 따르면 첫 90분 수면 주기에서 3%의 각성 시간, 두 번째 주기에서 8%, 세 번째 주기에서 10%, 네 번째 주기에서 12%, 다섯 번째 주기에서 13–14%가 나타났다. 이러한 각성 시간의 대부분은 (REM) 직후에 발생했다.

각성은 시상에서 시작하여 대뇌 피질 전체로 확산되는 뇌의 전기적 활성 증가를 포함한다. 수면자는 일반적으로 렘 수면 단계가 끝난 직후 또는 때로는 렘 단계 중간에 깨어난다. 내부 생체 시계 지표와 항상성 수면 요구의 성공적인 감소는 일반적으로 각성을 유발하고 수면 주기를 종료한다.

많은 사람들이 잠자리에 들기 전에 텔레비전과 다른 화면을 정기적으로 보는데, 이는 생체 시계 주기의 교란을 악화시킬 수 있는 요인이다.

3. 수면의 기능

수면은 신체 회복, 뇌 기능 회복, 기억력 강화, 성장 촉진 등 다양한 기능을 수행한다.

신체 회복: 수면은 신체적, 정신적 피로를 회복하고 손상된 세포를 복구하며, 에너지 소비를 줄여 신체 기능을 유지하는 데 필수적이다. 특히 서파 수면 동안 성장 호르몬이 분출되며, 동화 작용 호르몬 분비를 촉진하고 글리코겐의 뇌 농도를 증가시킨다.

뇌 기능 회복: 수면 중에는 뇌의 노폐물이 제거되고, 신경 세포 간 연결이 강화되며, 뇌 기능이 최적화된다. 서파 수면 동안 뇌는 아데노신 삼인산(ATP) 공급을 회복한다. 뇌는 글림프 시스템을 통해 노폐물을 제거하고, 동화 작용을 촉진하며, 글리코겐 농도를 증가시켜 회복한다.

기억력 강화: 수면은 장기 기억 형성에 중요한 역할을 한다. 서파 수면은 서술 기억을, 렘 수면은 절차 기억 형성을 돕는다. 서파 수면 동안 해마의 재활성화는 기억 안정화에 기여하며, 표적 기억 재활성화(TMR) 실험을 통해 야간 재활성화가 기억 형성에 중요함이 확인되었다.

성장 촉진: 잠자는 동안 성장 호르몬이 가장 많이 분비된다. 뇌하수체 전엽은 수면 중에 성장 호르몬을 분비하여 어린이의 성장, 창상 치유, 피부 신진대사를 촉진한다.

기타 기능: 수면은 감정 조절, 면역력 강화, 호르몬 균형 유지 등 다양한 생리적 기능에 영향을 미친다. 글림프 시스템을 통해 뇌 노폐물을 제거하고, 기억의 정착과 색인화에도 관여한다.

3.1. 신체 회복

수면은 신체적, 정신적 피로를 회복시키고, 손상된 세포를 복구하며, 에너지 소비를 줄여 신체 기능을 유지하는 데 필수적이다. 수면 시 뇌는 깨어 있을 때보다 훨씬 적은 에너지를 사용하며, 특히 비-REM 수면 동안 아데노신 삼인산(ATP)의 공급을 회복한다. 뇌는 신체 에너지 사용량의 20%를 담당하므로, 수면 중 에너지 사용 감소는 전체 에너지 소비에 큰 영향을 미친다.

서파 수면 동안에는 성장 호르몬이 분출되며, 낮 동안에도 모든 수면은 프로락틴 분비와 관련이 있다. 수면은 동화 작용 호르몬 분비를 촉진하고, 글리코겐의 뇌 농도를 증가시켜 깨어 있는 동안의 대사로 인한 고갈을 회복시킨다.

인간은 수면 중에 신체적으로 회복되며, 이는 체온, 심박수, 뇌 산소 소비가 감소하는 서파 수면 동안 주로 발생한다. 뇌와 신체의 대사율 감소는 회복 과정을 가능하게 한다. 수면의 필수 기능은 뇌에 대한 회복 효과이며, "수면은 뇌에 의해, 뇌에 의해, 뇌를 위해 존재한다"는 이론이 있다.

수면은 깨어 있는 동안 생성된 대사 최종 산물로부터 뇌를 복구하고 보호하는 데 도움이 되는 분자 합성을 촉진할 수 있다. 뇌에는 Glymphatic system^영어(글림프 시스템, 글리아 림프계)라는 노폐물 배출 시스템이 있는데, 수면 중에 글리아 세포가 축소되어 뇌척수액이 흘러들어 노폐물을 씻어낸다.

수면은 피로 회복에 필수적이다.

3.2. 뇌 기능 회복

수면은 뇌 기능을 회복하는 데 중요한 역할을 한다. 수면 중에는 뇌의 노폐물이 제거되고, 신경 세포 간 연결이 강화되며, 뇌 기능이 최적화된다. 특히 서파 수면 동안 뇌는 신체 에너지의 20%만을 사용하며, 이는 아데노신 삼인산 (ATP) 공급을 회복하는 데 도움을 준다.

수면 중에는 감각 역치가 증가하여 외부 자극에 덜 민감해지지만, 큰 소리나 중요한 감각적 사건에는 반응할 수 있다. 또한, 서파 수면 동안 성장 호르몬이 분출되고, 모든 수면 단계에서 프로락틴 분비가 촉진된다.

수면 중 뇌 기능 회복과 관련된 주요 메커니즘은 다음과 같다:

* 노폐물 제거: 뇌는 수면 중에 글림프 시스템을 통해 깨어 있을 때 생성된 대사 노폐물을 제거한다. 글리아 세포가 수축하면서 뇌척수액이 뇌 속으로 흘러들어 노폐물을 씻어낸다.
* [[동화 작용]] 촉진: 성장 호르몬과 같은 동화 작용 호르몬이 수면 중에 우선적으로 분비되어 뇌의 회복을 돕는다.
* [[글리코겐]] 농도 증가: 수면 중에는 뇌의 글리코겐 농도가 증가하고, 깨어 있는 동안에는 대사를 통해 고갈된다.

이러한 과정을 통해 뇌는 수면 중에 회복되며, 이는 "수면은 뇌에 의해, 뇌에 의해, 뇌를 위해 존재한다"는 이론으로 뒷받침된다.

3.3. 기억력 강화

수면은 장기 기억 형성을 돕는 것으로 널리 알려져 있다. 일반적으로 이전의 학습과 경험을 떠올리는 능력을 향상시킨다고 알려져있다. 그러나 그 이점은 수면 단계와 기억 유형에 따라 달라지는 것으로 보인다. 예를 들어, 서술 기억 및 절차 기억 회상 과제를 이른 수면과 늦은 수면, 그리고 각성 상태에서 수행했을 때, 서술 기억은 이른 수면(서파 수면(SWS)이 우세) 동안 더 많이 향상되는 반면, 절차 기억은 늦은 수면(REM 수면이 우세) 동안 향상되는 것으로 나타났다.

서술 기억과 관련하여, 서파 수면(SWS)의 기능적 역할은 장기 기억 공고화를 촉진하는 것으로 보이는 이전에 부호화된 신경 패턴의 해마 재현과 관련이 있다. 이러한 가정은 활성 시스템 공고화 가설에 기초하는데, 이 가설은 비REM 수면 동안 서파 진동에서 해마에서 새로 부호화된 정보의 반복적인 재활성화가 피질 수준에서 기존 지식 네트워크와의 서술 기억의 안정화와 점진적 통합을 매개한다고 주장한다. 이 가설은 해마가 정보를 일시적으로, 빠른 학습 속도로 보관할 수 있는 반면, 신피질은 장기 저장과 느린 학습 속도와 관련이 있다고 가정한다. 해마와 신피질 간의 이러한 상호 작용은 해마의 급파-리플과 시상-피질 방추와 동시에 발생하며, 이러한 동기화는 장기 기억 형성에 필수적인 것으로 보이는 방추-리플 사건 형성을 유도한다.

기억의 재활성화는 각성 상태에서도 발생하며, 그 기능은 새롭게 부호화된 정보로 재활성화된 기억을 업데이트하는 데 기여하는 것과 관련이 있는 반면, 서파 수면(SWS) 동안의 재활성화는 기억 안정화에 매우 중요하다고 제시된다. 수면 중 연관된 기억 단서를 사용하여 기억 흔적을 유발하는 표적 기억 재활성화(TMR) 실험을 기반으로, 여러 연구에서 야간 재활성화가 피질 네트워크에서 지속적인 기억 형성에 중요하다는 것을 재확인하고, 사람들의 서술 회상 시 기억 수행 능력을 향상시킬 가능성을 강조해왔다.

또한, 야간 재활성화는 각성 상태에서의 재활성화와 동일한 신경 진동 패턴을 공유하는 것으로 보이며, 이러한 과정은 세타파 활동에 의해 조정될 수 있다. 각성 상태에서 세타 진동은 기억 과제에서의 성공적인 수행과 자주 관련되며, 수면 중 단서를 이용한 기억 재활성화는 단서가 없는 자극에 비해 단서가 주어진 자극의 후속 인지에서 세타 활동이 유의하게 더 강하게 나타나는 것을 보여주며, 이는 수면 중 단서 제시를 통한 기억 흔적의 강화 및 어휘 통합을 나타낼 수 있다. 그러나 기억 공고화를 위한 TMR의 유익한 효과는 단서가 주어진 기억이 사전 지식과 관련될 수 있는 경우에만 나타나는 것으로 보인다.

3.4. 성장 촉진

잠자는 아이는 자란다는 말처럼, 깊은 잠을 자는 동안에 성장 호르몬이 가장 많이 분비된다. 서파 수면 동안 인간은 성장 호르몬을 분출하며, 낮 동안에도 모든 수면은 프로락틴 분비와 관련이 있다. 뇌하수체 전엽은 수면 중에 2시간에서 3시간 간격으로 성장 호르몬을 분비하는데, 방출 간격은 수면에 따라 변하지 않지만 방출량은 많아진다. 따라서 어린이의 성장, 창상 치유, 피부 신진대사는 수면 시에 특히 촉진된다.

3.5. 기타 기능

수면은 감정 조절, 면역력 강화, 호르몬 균형 유지 등 다양한 생리적 기능에 영향을 미친다. 예를 들어, 수면 중에는 성장 호르몬이 분비되어 어린이의 성장과 창상 치유, 피부 신진대사를 촉진한다. 또한, 수면은 피로 회복에도 중요한 역할을 한다. 뇌 안에는 Glymphatic system^영어이라는 뇌의 노폐물을 배출하는 시스템이 있는데, 이는 수면 중에 글리아 세포가 축소되면서 뇌척수액이 흘러들어 노폐물을 씻어내는 방식으로 작동한다. 수면은 기억의 정착과 색인화에도 관여한다.

4. 수면 시간

사람은 어릴수록 하루에 자는 시간이 길고 자랄수록 짧아진다. 신생아는 14~17시간, 유아(4~11개월)는 12~15시간을 잔다. 성인은 하루에 대략 5~8시간 정도를 잔다. 15세 이상 사람의 평균 수면 시간은 대한민국은 6시간 15분, 미국은 7시간 정도다. 미국수면재단에 따르면 26~64세 성인은 7~9시간을 권장하며, 6~10시간이면 적당하고, 6시간 이하 또는 10시간 이상이면 수면 시간을 조절하는 것이 좋다.

2015년, 2년간의 연구 끝에 미국 국립 수면 재단은 연령대별 권장 수면 시간에 대한 새로운 권장 사항을 발표했다.

인간의 수면 요구량은 연령과 개인에 따라 다르며, 낮 동안 졸음이나 기능 장애가 없을 때 수면이 적절하다고 간주된다.

연구자들은 매일 밤 6~7시간의 수면이 인간의 장수와 심장 건강과 상관관계가 있다는 것을 발견했지만, 이 관계의 인과 관계 뒤에는 많은 근본적인 요인이 관여할 수 있다.

수면 부족은 피로, 감정 조절의 어려움, 짜증이나 화를 쉽게 내는 등의 문제를 일으킨다. 또한 집중력 및 기억력 저하를 유발한다. 장기간 수면 부족은 심혈관계 질환, 치매, 비만 등의 질병 발생 위험을 높인다.

수면 시간과 식욕, 각종 질병, 학업 능력 등과의 관계는 다음과 같다.

* 수면 시간이 짧은 사람은 식욕 억제 호르몬인 렙틴이 적고 식욕 증진 호르몬인 그렐린이 많아져 식욕이 늘고 비만 위험이 높아진다.
* 만성 수면 부족은 고혈압, 당뇨병, 이상지질혈증, 심근 경색, 협심증, 뇌혈관 장애 등 생활 습관병 위험을 높인다. 또한 인플루엔자 등 감염증이나 암 발생 및 악화 요인이 된다.
* 뇌는 수면 중 불필요한 정보를 제거하고 효율적으로 정리하여 장기 기억으로 처리하므로, 수면 부족은 아이들의 신체 능력 및 학업 성적에 큰 영향을 준다.

4.1. 연령별 권장 수면 시간

사람은 어릴수록 하루에 자는 시간이 길고 자랄수록 짧아진다. 신생아는 14~17시간, 유아(4~11개월)는 12~15시간을 잔다. 성인은 하루에 대략 5~8시간 정도를 잔다. 15세 이상 사람의 평균 수면 시간은 대한민국은 6시간 15분, 미국은 7시간 정도다. 미국수면재단에 따르면 26~64세 성인은 7~9시간을 권장하며, 6~10시간이면 적당하고, 6시간 이하 또는 10시간 이상이면 수면시간을 조절하는 것이 좋다.

2015년, 2년간의 연구 끝에 미국 국립 수면 재단은 연령대별 권장 수면 시간에 대한 새로운 권장 사항을 발표했다.

4.2. 개인차

인간의 수면 요구량은 연령과 개인에 따라 다르며, 낮 동안 졸음이나 기능 장애가 없을 때 수면이 적절하다고 간주된다. 자가 보고된 수면 시간은 활동 기록법으로 측정한 실제 수면 시간과 중간 정도의 상관관계만 있으며, 수면 상태 오인을 겪는 사람들은 일반적으로 8시간을 충분히 잤음에도 불구하고 4시간만 잤다고 보고할 수 있다.

연구자들은 매일 밤 6~7시간의 수면이 인간의 장수와 심장 건강과 상관관계가 있다는 것을 발견했지만, 이 관계의 인과 관계 뒤에는 많은 근본적인 요인이 관여할 수 있다.

일란성 쌍둥이는 이란성 쌍둥이와 달리 수면 습관이 유사한 경향이 있다. 특정 유전자로 생산을 추적할 수 있는 분자인 신경 전달 물질은 분석할 수 있는 수면에 대한 유전적 영향 중 하나이다. 생체 시계는 자체적인 유전자 집합을 가지고 있다. 수면에 영향을 미칠 수 있는 유전자에는 ABCC9, DEC2, 도파민 수용체 D2 및 PAX 8, VRK2 근처의 변이가 포함된다. 짧은 수면을 가능하게 하는 데에는 DEC2, ADRB1, NPSR1, GRM1 유전자가 관련되어 있다.

4.3. 수면 부족의 영향

수면 부족은 피로, 감정 조절의 어려움, 짜증이나 화를 쉽게 내는 등의 문제를 일으킨다. 또한 집중력 및 기억력 저하를 유발한다. 장기간 수면 부족은 심혈관계 질환, 치매, 비만 등의 질병 발생 위험을 높인다.

수면 부족은 면역력과 자연 치유력에 악영향을 미치고, 성장 호르몬 분비에 문제를 일으킨다. 유아, 어린이, 청소년의 경우 신체 성장에 악영향을 주어 키가 잘 자라지 않을 수 있다. 수면 부족은 위나 장 건강을 악화시키고, 얼굴 붓기, 안색 및 피부 상태를 나쁘게 한다. 또한 비만을 유발하기 쉽다. 정신적으로는 기분에 악영향을 미쳐 우울증 (또는 조증이나 우울 상태의 불안정한 변화), 불쾌감, 인간 관계 악화를 초래한다. 뇌의 기억력, 집중력 등에 악영향을 미쳐 학생의 학업과 성인의 업무 질에 심각한 영향을 준다. 육체 노동자의 경우 사망 사고 (노동 재해) 발생률을 높인다는 통계도 있다.

* 수면 시간이 짧은 사람은 식욕 억제 호르몬인 렙틴이 적고 식욕 증진 호르몬인 그렐린이 많아져 식욕이 늘고 비만 위험이 높아진다.
* 만성 수면 부족은 고혈압, 당뇨병, 이상지질혈증, 심근 경색, 협심증, 뇌혈관 장애 등 생활 습관병 위험을 높인다. 또한 인플루엔자 등 감염증이나 암 발생 및 악화 요인이 된다.
* 뇌는 수면 중 불필요한 정보를 제거하고 효율적으로 정리하여 장기 기억으로 처리하므로, 수면 부족은 아이들의 신체 능력 및 학업 성적에 큰 영향을 준다.
* 밤늦게까지 깨어 있다가 다음 날 늦잠을 자는 것은 수면 부족 해소에 도움이 되지만, 수면의 질 저하나 심신 불균형을 초래할 수 있어 바람직하지 않다.

5. 수면의 질

수면의 질은 객관적인 측면과 주관적인 측면에서 평가할 수 있다. 객관적인 수면의 질은 잠들기 어렵거나, 수면 상태를 유지하기 힘든 정도, 밤에 깨는 횟수 등을 의미한다. 수면의 질이 낮으면 수면 단계 간 전환 주기가 방해받는다. 주관적인 수면의 질은 잠에서 깬 후 휴식과 회복에 대한 느낌을 말한다. A. 하비(A. Harvey) 등의 연구(2002)에 따르면 불면증 환자는 수면 문제가 없는 사람들보다 수면의 질 평가가 더 엄격했다.

불면증을 치료하기 위해선 규칙적인 수면 습관을 유지하고, 잠자리에 들기 전 자극적이거나 스트레스가 많은 활동을 피하며, 카페인 섭취를 줄이는 등의 행동 변화를 줄 수 있다. 햇빛 차단, 컴퓨터 및 텔레비전 등을 수면 공간에서 제거하여 수면 환경을 개선할 수도 있다. 2010년 연구에 따르면, 운동은 일반적으로 수면을 개선하고 불면증과 같은 수면 장애에 도움이 된다. 잠자기 직전의 격렬한 운동은 수면을 방해할 수 있으므로, 운동은 잠자리에 들기 4~8시간 전에 하는 것이 가장 좋다. 백색 소음은 불면증 치료에 도움이 될 수 있다.

심혈관 질환, 비만, 정신 질환과 같은 건강 상태는 수면의 질과 관련이 있다. 7시간 미만의 짧은 수면은 관상 동맥 심장 질환과 그로 인한 사망 위험 증가와 관련이 있으며, 9시간 이상의 수면 또한 관상 동맥 심장 질환, 뇌졸중, 심혈관 질환 발생과 관련이 있다. 불면증은 주요 우울 장애의 중요한 예측 인자이며, 불안, 외상 후 스트레스 장애, 자살과도 연관성을 보인다. 수면 장애는 정신병 위험을 증가시키고 정신병 에피소드의 심각성을 악화시킬 수 있다.

수면 건강은 양호한 수면 위생 습관을 통해 개선될 수 있다. 매일 밤 일정한 시간에 잠자리에 들고, 침실에서 전자 기기 사용을 줄이며, 적절한 운동을 하고, 잠자리에 들기 전 카페인을 피하는 것이 좋다. 어둡고 깨끗한 방에서 백색 소음 발생기를 사용하는 것도 도움이 될 수 있다.

식단과 영양 선택도 수면 시간과 질에 영향을 줄 수 있다. 2016년 연구에 따르면 고탄수화물 식단은 고지방 식단보다 수면 시작 시간을 단축시키고 수면 시간을 연장하는 데 도움이 된다. 신선한 과일과 채소, 낮은 포화 지방 및 통곡물을 함유한 다양한 식단이 수면의 질 개선에 도움이 될 수 있다. 역학 연구는 지중해식 식단 섭취 시 불면증 증상이 적고 수면의 질이 더 좋다는 것을 나타낸다. 타트 체리 주스는 불면증 치료, 수면 효율 증가, 총 수면 시간 증가에 도움이 된다는 연구 결과도 있다.

5.1. 수면의 질 평가

수면의 질은 객관적, 주관적 관점에서 평가할 수 있다. 객관적인 수면의 질은 사람이 잠들고 수면 상태를 유지하는 데 얼마나 어려움을 겪는지, 그리고 하룻밤에 몇 번이나 깨어나는지를 의미한다. 수면의 질이 낮으면 다양한 수면 단계 간의 전환 주기가 방해받는다. 반면에 주관적인 수면의 질은 잠에서 깨어난 후의 휴식과 회복에 대한 느낌을 말한다. A. 하비(A. Harvey) 등의 연구(2002)에 따르면 불면증 환자는 수면 문제가 없는 사람들보다 수면의 질에 대한 평가가 더 엄격했다.

5.2. 수면의 질 개선

규칙적인 수면 습관을 유지하고, 잠자리에 들기 전 자극적이거나 스트레스가 많은 활동을 피하며, 카페인 섭취를 줄이는 등의 행동 변화를 통해 불면증을 치료할 수 있다. 햇빛을 차단하고 컴퓨터, 텔레비전 등을 수면 공간에서 제거하여 수면 환경을 개선할 수 있다. 2010년 연구에 따르면, 운동은 일반적으로 수면을 개선하고 불면증과 같은 수면 장애에 도움이 된다. 잠자기 직전의 격렬한 운동은 수면을 방해할 수 있으므로, 운동은 잠자리에 들기 4~8시간 전에 하는 것이 가장 좋다. 백색 소음은 불면증 치료에 도움이 될 수 있다.

심혈관 질환, 비만, 정신 질환과 같은 건강 상태는 수면의 질과 관련이 있다. 7시간 미만의 짧은 수면은 관상 동맥 심장 질환과 그로 인한 사망 위험 증가와 관련이 있으며, 9시간 이상의 수면 또한 관상 동맥 심장 질환, 뇌졸중, 심혈관 질환 발생과 관련이 있다. 불면증은 주요 우울 장애의 중요한 예측 인자이며, 불안, 외상 후 스트레스 장애, 자살과도 연관성을 보인다. 수면 장애는 정신병 위험을 증가시키고 정신병 에피소드의 심각성을 악화시킬 수 있다.

수면 건강은 양호한 수면 위생 습관을 통해 개선될 수 있다. 매일 밤 일정한 시간에 잠자리에 들고, 침실에서 전자 기기 사용을 줄이며, 적절한 운동을 하고, 잠자리에 들기 전 카페인을 피하는 것이 좋다. 어둡고 깨끗한 방에서 백색 소음 발생기를 사용하는 것도 도움이 될 수 있다.

식단과 영양 선택도 수면 시간과 질에 영향을 줄 수 있다. 2016년 연구에 따르면 고탄수화물 식단은 고지방 식단보다 수면 시작 시간을 단축시키고 수면 시간을 연장하는 데 도움이 된다. 신선한 과일과 채소, 낮은 포화 지방 및 통곡물을 함유한 다양한 식단이 수면의 질 개선에 도움이 될 수 있다. 역학 연구는 지중해식 식단 섭취 시 불면증 증상이 적고 수면의 질이 더 좋다는 것을 나타낸다. 타트 체리 주스는 불면증 치료, 수면 효율 증가, 총 수면 시간 증가에 도움이 된다는 연구 결과도 있다.

6. 수면과 관련된 문화

수면은 고대부터 문화에서 죽음과 유사한 것으로 여겨져 왔다. 그리스 신화에서 힙노스(수면의 신)와 타나토스(죽음의 신)는 모두 닉스(밤의 여신)의 자녀라고 한다. 존 던, 새뮤얼 테일러 콜리지, 퍼시 비시 셸리, 존 키츠 등 여러 시인들이 수면과 죽음의 관계에 대한 시를 썼다. 많은 사람들은 잠들어서 죽는 것이 가장 평화로운 죽음이라고 생각하며, "큰 잠", "편히 잠들다"와 같은 구절은 죽음을 언급할 때 자주 사용된다.

오랜 기간 잠드는 것에 대한 많은 문화적 이야기가 전해져 왔다. 이 중 가장 오래된 것은 고대 그리스 전설인 크노소스의 에피메니데스에 관한 것이다. 디오게네스 라에르티오스에 따르면, 에피메니데스는 크레타 섬에서 양을 치는 목동이었는데, 어느 날 양 한 마리가 사라져 찾아 나섰지만 피곤해져서 이다 산 아래 동굴에서 잠들었다가 57년 만에 깨어났다고 한다.

오늘날 "오랜 잠"의 더 유명한 예시는 기독교 전설인 에페소스의 일곱 잠자는 사람이다. 이 전설에서 일곱 명의 기독교인은 박해를 피해 동굴로 도망갔지만, 잠들었다가 360년 후에 깨어났다고 한다. 워싱턴 어빙의 단편 소설 "립 밴 윙클"은 미국 식민지 시대 립 밴 윙클이라는 남자가 캐츠킬 산맥에서 잠들었다가 미국 독립 혁명 이후 20년 만에 깨어나는 이야기를 다룬다.

의식의 변성된 상태로서, 꿈을 꾸지 않는 깊은 수면은 동물/인간의 의식과 퀄리아를 탐구하는 데 사용되어 왔다.

예술에서의 수면은 신화, 꿈, 종교적 주제, 잠과 죽음의 유사성, 보상, 의식적인 통제의 포기, 치유, 순수함과 평온함의 묘사, 그리고 에로티시즘과 관련되어 표현되었다.

--
--
--
--
--
--
--
--
--
--

전철이나 버스 안에서 잠을 자는 사람들도 있다. 육체 노동이 많은 직종에서는 점심시간 후 오후 작업 재개 전 15분 - 30분 정도의 짧은 수면을 취하는 경우가 있다.

앉은 채로 잠을 자는 것을 '졸음 운전'이라고 하며, 수업, 업무, 운전 중 등 잠들면 안 되는 장소에서 무의식적으로 졸음을 참지 못하는 경우가 있다. 특히 운전 중 잠자는 행위는 "졸음 운전"이 되어 사고로 이어진다.

목욕 중의 졸음은 익사의 위험이 있다.

2001년2월 NHK 조사에 따르면, 일본인의 평균 수면 시간은 평일 7시간 26분, 토요일 7시간 41분, 일요일 8시간 13분이었다.

무의식과 문화적 배경의 영향을 받는 취침 행동을 취침 형태라는 관점에서 문화 인류학, 교육 사회학적으로 비교 검증하는 연구도 있다.

나이가 들어감에 따라 "일찍 자고 일찍 일어나는 습관"이 몸에 밴다고 일반적으로 생각되지만, 고령자에게 많이 보이는 "수면 상전진 증후군"의 증상인지 쉽게 판단하기 어렵다.

불교 사상과 결부시켜 머리를 북쪽으로, 발을 남쪽으로 배치하는 형태로 자는 것을 "북침"이라고 하여 기피하기도 한다.

6.1. 수면 습관의 문화적 차이

문화에 따라 수면 습관은 다르게 나타난다. 산업화 이전 사회에서는 분할 수면이 일반적이었으나, 현대 사회에서는 연속 수면이 일반적인 형태로 자리 잡았다.

6.2. 한국의 수면 문화

한국은 경제협력개발기구(OECD) 국가 중 수면 시간이 가장 짧은 나라 중 하나로 알려져 있다. 이는 경쟁적인 사회 분위기, 과도한 업무, 학업 스트레스 등 다양한 요인이 복합적으로 작용한 결과로 보인다. 과거 한국 사회에서는 '사당오락'이라는 말이 널리 쓰일 정도로 잠을 줄여가며 공부하는 것을 당연하게 여기는 문화가 있었다. '사당오락'은 4시간 자면 시험에 붙고 5시간 자면 떨어진다는 의미를 담고 있다.

하지만 최근에는 수면의 중요성에 대한 인식이 점차 확산되고 있다. 충분한 수면이 신체적, 정신적 건강에 필수적이며, 학습 능력과 업무 효율성에도 긍정적인 영향을 미친다는 연구 결과들이 발표되면서, 잠을 '시간 낭비'가 아닌 '투자'로 여기는 사람들이 늘어나고 있다.

6.3. 수면 관련 물품

사람들은 편안한 수면을 위해 다양한 물품을 사용한다. 일반적으로 침구, 잠옷 등이 사용되며, 빛을 가리기 위한 수면 안대나 소음을 줄이기 위한 귀마개 등도 활용된다.

7. 수면 관련 질환

수면과 관련된 질환에는 여러 가지가 있다. 잠을 유도하는 약물인 최면제에는 벤조디아제핀(REM 수면을 방해함), 비벤조디아제핀 최면제 (에스조피클론(루네스타), 잘레플론(소나타), 졸피뎀(암비엔) 등), 항히스타민제(디펜히드라민(베나드릴), 독시라민 등), 알코올(에탄올)(밤늦게 흥분성 반동 효과를 보이며 REM 수면을 방해함), 바르비투르산염(알코올과 동일한 문제 발생), 멜라토닌, 대마초(REM 수면을 방해할 수 있음) 등이 있다. 모르핀, 코데인, 헤로인, 옥시코돈 등 일부 아편유사제도 수면을 유도하지만 수면 구조와 단계 분포를 방해할 수 있다. 반면, 감마-하이드록시부티르산(GHB)은 자연 수면과 유사한 고품질 수면을 유도한다.

수면을 억제하는 각성제에는 카페인(아데노신 길항제), 암페타민, 메스암페타민, MDMA, 공감각-엔탁토겐 및 관련 약물, 코카인(생체 리듬을 변경할 수 있음), 메틸페니데이트, 모다피닐, 아모다피닐 등이 있다. 카페인을 과다 섭취하면 수면 패턴이 방해받고 수면 부족이 발생하여 인지 기능 저하와 피로감을 유발하는 악순환이 생길 수 있다.

MK-677과 같이 특정 수면 단계와 관련된 내분비 및 면역 체계 분비를 조절하는 약물은 수면 구조를 변경할 수 있다. MK-677은 노인의 REM 수면을 증가시키고 젊은 성인의 4단계 수면을 약 50% 증가시킨다.

전철이나 버스 안에서 잠을 자는 사람도 많은데, 이는 일본의 대중교통 치안이 좋기 때문이다. 경제평화연구소에 따르면 2021년 일본의 안전 보장은 세계 최고 수준이다. 육체 노동이 많은 직종에서는 점심시간 후 짧은 낮잠을 통해 피로를 회복하고 주의력을 높이기도 한다.

앉아서 잠을 자는 '졸음 운전'은 수업, 업무, 운전 중 등 잠들면 안 되는 상황에서 발생할 수 있다. 특히 운전 중 졸음은 졸음 운전으로 이어져 사고를 유발할 수 있다. 고속도로 등 단조로운 운전 환경에서는 졸음 운전이 발생하기 쉬우므로, 장거리 운전 시에는 법적으로 운전 시간에 제한을 두거나 2인 교대제를 채택하기도 한다. 최근에는 운전자의 과도한 노동으로 인한 졸음 운전이나 수면 장애로 인한 사고가 사회 문제로 대두되고 있다.

목욕 중 졸음은 익사의 위험이 있으므로 주의해야 한다.

2001년 NHK 조사에 따르면, 일본인의 평균 수면 시간은 평일 7시간 26분, 토요일 7시간 41분, 일요일 8시간 13분이었다. 2014년 조사에서는 평균 수면 시간이 5시간 44분으로 세계 최악 수준으로 짧아졌다.

문화 인류학, 교육 사회학적 관점에서는 무의식과 문화적 배경의 영향을 받는 취침 행동을 취침 형태라는 관점에서 비교 검증하는 연구도 진행되고 있다. 나이가 들면 "일찍 자고 일찍 일어나는 습관"이 생긴다고 알려져 있지만, 이것이 단순한 습관인지 수면 상전진 증후군의 증상인지는 쉽게 판단하기 어렵다. 불교 사상의 영향으로 머리를 북쪽에 두고 자는 "북침"을 기피하는 경향도 있다.

이 외에도, 불면증, 수면 무호흡 증후군, 기면증, 하지불안증후군, 렘수면 행동 장애등 다양한 수면장애가 있다.

7.1. 불면증

불면증은 잠들기 어렵거나, 잠을 계속 자기 어려운 것을 말하는 일반적인 용어이다. 많은 성인들이 때때로 불면증을 겪는다고 하며, 10~15%는 만성적인 불면증을 겪는다고 한다. 불면증은 심리적 스트레스, 좋지 않은 수면 환경, 규칙적이지 않은 수면 습관, 잠자리에 들기 전 몇 시간 동안의 과도한 정신적/육체적 자극 등 다양한 원인으로 발생할 수 있다.

불면증은 규칙적인 수면 시간을 지키고, 잠자리에 들기 전 자극적이거나 스트레스를 주는 활동을 피하며, 카페인과 같은 자극제 섭취를 줄이는 행동 변화를 통해 치료되기도 한다. 수면 환경은 햇빛을 모두 가리기 위해 두꺼운 커튼을 설치하고, 컴퓨터, 텔레비전, 업무 관련 자료를 수면 공간에서 없앰으로써 개선될 수 있다.

2010년에 발표된 연구에 따르면, 운동은 대부분의 사람들의 수면을 개선하고 불면증과 같은 수면 장애에 도움이 된다고 한다. 운동을 하기에 가장 좋은 시간은 잠자리에 들기 4~8시간 전일 수 있지만, 잠자리에 들기 직전에 하는 격렬한 운동을 제외하고는 하루 중 언제든지 운동하는 것이 도움이 된다. 비벤조디아제핀 수면제(예: Ambien, Imovane, Lunesta)는 처음에는 이전 세대의 벤조디아제핀 계열 약물보다 더 좋고 안전하다고 여겨졌지만, 현재는 약력학 면에서 벤조디아제핀과 거의 동일하며, 화학 구조의 분자 수준에서만 차이가 있어 비슷한 효과, 부작용 및 위험을 나타내는 것으로 알려져 있다. 백색 소음은 불면증에 효과적인 치료법으로 보인다.

식단과 영양 섭취는 수면 시간과 질에 영향을 줄 수 있다. 2016년의 한 연구에 따르면 고탄수화물 식단은 고지방 식단보다 잠들기까지의 시간을 줄이고 수면 시간을 늘리는 데 도움이 된다. 2012년의 한 연구에서는 양질의 수면을 위해서는 혼합된 미량 영양소와 다량 영양소가 필요하다는 것을 보여주었다. 신선한 과일과 채소, 낮은 포화 지방 및 통곡물을 함유한 다양한 식단이 수면의 질을 개선하려는 사람에게 최적일 수 있다. 역학 연구는 지중해식 식단을 섭취할 경우 불면증 증상이 적고 수면의 질이 더 좋다는 것을 보여준다. 두 연구에서 타트 체리 주스가 불면증 치료, 수면 효율 증가, 총 수면 시간 증가에 도움이 된다는 것을 보여주었다.

7.2. 수면무호흡증

Sleep apnea^영어라고도 불리는 수면 무호흡 증후군은 수면 중 호흡이 일시적으로 멈추거나 얕아지는 질환이다. 이로 인해 코골이, 낮 시간 동안의 졸림, 피로감 등의 증상이 나타날 수 있다. 수면의 질이 저하될 수 있으며, 호흡 유지를 위해 Continuous positive airway pressure^영어(CPAP) 등을 사용하기도 한다.

7.3. 기타 수면 장애

기면증, 하지불안증후군, 렘수면 행동 장애 등 다양한 수면 장애가 있다.

예를 들어 코골이, 이갈이(브락시즘), 야뇨증, 몽유병, 야경증, 잠꼬대, 수면 관련 신음(카타스레니아) 등이 있다.

8. 수면 연구

수면은 고대부터 문화적으로 죽음과 유사한 것으로 여겨져 왔다. 그리스 신화에서 힙노스(수면의 신)와 타나토스(죽음의 신)는 모두 닉스(밤의 여신)의 자녀이다. 존 던, 새뮤얼 테일러 콜리지, 퍼시 비시 셸리, 존 키츠 등 여러 시인들이 수면과 죽음의 관계에 대한 시를 썼다. 많은 사람들은 잠들어서 죽는 것이 가장 평화로운 죽음이라고 생각하며, "큰 잠"과 "편히 잠들다"와 같은 구절은 죽음을 언급할 때 자주 사용된다.

사람들이 오랜 기간 잠드는 것에 대한 많은 문화적 이야기가 전해져 왔는데, 가장 오래된 것은 고대 그리스 전설인 크노소스의 에피메니데스에 관한 것이다. 디오게네스 라에르티오스에 따르면, 에피메니데스는 크레타 섬에서 양을 치던 중 57년 동안 동굴에서 잠들었다고 한다.

오늘날 "오랜 잠"의 더 유명한 예시는 기독교 전설인 에페소스의 일곱 잠자는 사람이다. 이 전설에서 일곱 명의 기독교인은 박해를 피해 동굴로 도망갔지만, 360년 후에 깨어나 로마 제국이 기독교 국가가 된 것을 보고 놀라워했다. 워싱턴 어빙의 단편 소설 "립 밴 윙클"은 캐츠킬 산맥에서 잠들었다가 미국 독립 혁명 이후 20년 만에 깨어나는 이야기를 다루고 있으며, 현재 미국 문학의 고전 중 하나로 여겨진다.

의식의 변성된 상태로서, 꿈을 꾸지 않는 깊은 수면은 동물/인간의 의식과 퀄리아를 탐구하는 데 사용되어 왔다.

사람은 일반적으로 낮에 활동하고 밤에 잠을 잔다. 동물 중에는 밤에 활동하고 낮에 잠을 자는 경우도 많다(야행성, 박명박모성).

사람에게 수면은 필수적이며, 수면욕은 생리적 욕구 중 하나로, 몸이 잠을 필요로 할 때는 Somnolence^영어이 나타난다. 수면 부족은 심신에 스트레스가 되며, 불면증 등 수면에 관한 다양한 문제는 수면 장애로 통칭된다.

수면에 대해 연구하는 사쿠라이 타케시는 "수면"이란, 뇌에 있는 "각성"과는 다른 운영 모드이며, 더 나아가 렘 수면과 비렘 수면으로 나뉜다고 설명한다. 수면은 "유지 보수 모드"이며, 뇌와 몸의 각성에 필요한 유지 보수 모드로, 수면 시에는 수면 특유의 전달 물질이 작용하여 수면을 작동시킨다고 설명한다. 다만, 비렘 수면 시 뇌의 노폐물을 씻어내는 글림프 시스템에 관해서는, 실제로 일어나는 현상론적으로는 맞지만 연구가 진전되지 않은 가설이라고 한다.

세인트루이스 워싱턴 대학교의 폴 쇼는 "환경에 반응하는 방법을 진화시키기 전에는, 초기의 생물은 '반응'하지 않았습니다. 우리는 수면을 진화시킨 것이 아니라, 각성을 진화시킨 것이라고 생각합니다"라는 추측을 말했다.

사람의 수면 중에는, 급속 안구 운동(REM)이 일어나고, 비렘 수면인 스테이지 I부터 스테이지 IV의 4단계와, 렘 수면을, 주기 90 - 110분으로 반복한다. 수면은 심신의 휴식, 신체의 세포 수준에서의 회복, 또한 기억의 재구성 등과 깊이 관련되어 있다고 여겨진다.

수면 시 뇌파를 관찰하면 서파가 나타나는데, 깊은 비렘 수면이 일어나는 것은 포유류의 대부분과 조류에 한정되며, 파충류, 양서류, 어류에서는 수면 시 서파가 나타나지 않는다.

수면 중에는 자극에 대한 반응이 거의 없어지고, 이동이나 외부 주시 등의 다양한 활동도 저하된다. 일반적으로는 눈을 감고 의미 있는 정신 활동이 정지된 상태가 되지만, 적절한 자극에 의해 쉽게 각성한다.

단기적으로 수면은 영양 섭취보다 중요하다. 생쥐 실험에서는 완전히 수면을 차단했을 경우 약 1~2주 만에 사망하지만, 이것은 음식을 주지 않았을 경우보다 짧다. 인간의 경우에도 단면을 계속함으로써 사고 능력 저하나 망상, 환각이 생기고, 상당 기간 강제로 하면 죽음에 이른다고 한다.

수면의 기능은 다음과 같다.
* 피로 회복: 피로가 회복된다. 뇌 안에는 Glymphatic system^영어(글림프계 시스템, 글리아림프계)라고 불리는 뇌의 노폐물을 뇌 밖으로 배출하는 시스템이 있는데, 수면 중에 글리아 세포가 축소하고, 그 사이에 뇌척수액이 흘러들어 노폐물을 씻어낸다.
* 기억의 정착: 기억의 정착과 색인화는 수면 중에 행해진다.
* 성장: 잠자는 아이는 자란다는 말처럼, 깊은 잠의 최중에 가장 성장 호르몬이 방출된다.

신생아는 단속적으로 하루 16시간, 2세는 9~12시간, 성인은 6~9시간의 수면을 필요로 한다. 노인이 되면, 낮에 여러 번 낮잠을 자고 밤에는 몇 시간밖에 잠을 자지 못하는 패턴이 된다.

👆

좌우로 밀어서 보기

📌 열 고정 해제

전미 수면 재단(National Sleep Foundation)의 권장 수면 시간

연령	필요 시간
신생아 (0–3개월)	14 - 17 시간
유아 (4–11개월)	12 - 15 시간
유아 (1–2세)	11 - 14 시간
취학 전 (3–5세)	10 - 13 시간
학동 (6–13세)	9 - 11 시간
청소년 (14–17세)	8 - 10 시간
청년 (18 - 25세), 중년 (26 - 64세)	7 - 9 시간
노인 (65세 이상)	7 - 8 시간

사람에게 필요한 수면량에는 개인차가 있으며, 7~8시간인 경우가 많다. 하루 수면 시간이 7시간인 사람은 다른 사람들보다 사망 위험이 낮다는 연구 결과가 있다. 하버드 대학교 의과대학은 7시간 이상의 수면을 권장하고 있다.

1900년경까지 사람들의 일반적인 수면 주기는 일몰 후에 4-5시간의 수면을 취하고 낮에 두 번째 수면을 취하는 형태였으나, 20세기에 들어와서 인위적으로 시행된 제도인 8시간 노동제의 악영향으로 불면증이 발생하고 있다는 연구가 있다.

산업 혁명 이후, 기계 가동에 맞춰 낮에는 8시간 정도 계속 일하고 밤에는 몰아서 잠을 자는 것이 효율적이라는 생각과 노동·생활 스타일이 널리 퍼졌다. 하지만, "아침형", "저녁형" 등 수면에 관한 개인차는 유전자의 영향이 크다는 연구 결과도 나오면서, 서구에서는 일하는 시간대에 개인의 희망을 존중하는 기업도 늘고 있다.

수면이 부족하면 면역력, 자연 치유력 등에 악영향을 미치고, 성장 호르몬 분비에도 변조를 일으킨다. 또한 수면 부족은 비만을 초래하기 쉽다. 정신적으로는 우울증 (또는 조증 상태나 우울 상태의 불안정한 변화), 불쾌감, 인간 관계 악화를 초래한다.

깊은 잠에 빠진 상태를 "숙면"이라고 하며, 의학적으로는 논렘수면의 스테이지 III・IV의 서파수면을 가리키며 "심수면"이라고도 불린다.

숙면을 취하기 위한 방법은 다음과 같다.
* 수면 주기(생체 시계)를 고정한다.
* 매일 일어나는 시간에 햇빛을 쬔다.
* 햇빛을 쬔 후 1시간 이내에 아침 식사를 한다.
* 잠들기 수 시간 전에 운동이나 입욕을 하여 체온을 높임으로써 잠들 때 체온을 급격히 낮춘다.
* 취침 30분 - 2시간 전부터 조명을 확실히 어둡게 하여 멜라토닌의 분비를 촉진한다.
* 매일 식사에서 탄수화물과 단백질(트립토판)을 충분히 섭취한다.
* 침실을 어둡게 한다.

드물지만, 유전적으로 수면 시간이 짧은 사람(쇼트 슬리퍼)이 존재한다.

경제 협력 개발 기구(OECD) 각국의 1일 평균 수면 시간 (2006년)은 다음과 같다.

👆

좌우로 밀어서 보기

📌 열 고정 해제

경제 협력 개발 기구(OECD) 각국의
1일 평균 수면 시간 (2006년)

국가	시간	국가	시간
일본	7시간 50분	노르웨이	8시간 3분
스웨덴	8시간 6분	독일	8시간 12분
이탈리아	8시간 18분	멕시코	8시간 21분
OECD 18개국	8시간 22분	영국	8시간 23분
벨기에	8시간 25분	핀란드	8시간 27분
폴란드	8시간 28분	캐나다	8시간 29분
호주	8시간 32분	터키	8시간 32분
뉴질랜드	8시간 33분	스페인	8시간 34분
미국	8시간 38분	프랑스	8시간 50분

스페인을 비롯한 지중해 지역 등에서는 점심 식사 후에 수면을 포함한 휴식을 취하는 '오후 낮잠(시에스타)'의 풍습이 있다.

많은 연구는 수면이 새로운 과제를 배우기 전과 후 모두에서 기억에 중요한 역할을 한다는 것을 시사한다.

8.1. 수면 연구의 역사

20세기에 들어 인간의 수면은 뇌파와 안구 운동 패턴으로 분류할 수 있다는 것이 알려졌다. 급속 안구 운동(Rapid Eye Movement)을 동반하는 수면을 렘 수면(REM sleep), 급속 안구 운동을 동반하지 않는 수면을 통틀어 비렘 수면(Non-REM sleep)이라고 한다。

비렘 수면은 얕은 잠인 스테이지 I(N1)부터 깊은 잠인 스테이지 IV(N4)까지 4단계로 나뉜다.

* 스테이지 I (N1): 얕은 잠 상태로, 뇌파상 각성 시 나타나는 α파가 감소하고 저진폭의 전위가 보인다.
* 스테이지 II (N2): 뇌파상 수면 방추(sleep spindle)가 나타난다.
* 스테이지 III (N3): 저주파의 δ파가 증가한다(20% - 50%).
* 스테이지 IV (N4): δ파가 50% 이상 나타난다.
* [[렘 수면]] (REM): 급속 안구 운동(Rapid Eye Movement)이 나타나며, 뇌파는 비교적 빠른 θ파가 주를 이룬다. 이 기간에 각성하면 꿈의 내용을 기억하는 경우가 많다. 렘 수면 중의 뇌 활동은 각성 시와 유사하며, 에너지 소비율도 거의 동일하다. 급속 안구 운동만 일어나는 이유는 눈 근육 이외를 제어하는 운동 뉴런의 작용이 억제되기 때문이다. 렘 수면은 전체 수면의 20-25%를 차지한다。

성인은 스테이지 I부터 렘 수면까지의 주기를 반복하며, 주기는 90-110분 정도이다。

입면 및 스테이지 I - IV와 렘 수면 간의 이행은 특별한 뉴런 그룹이 담당한다. 입면 시에는 전뇌 기저부(복외측 시삭전야)에 있는 입면 뉴런이 활성화된다. 렘 수면 이행 시에는 뇌간에 위치한 콜린성 렘 입면 뉴런이 활동한다. 각성 상태에서는 뇌 내의 각 뉴런이 독립적으로 활동하지만, 스테이지 I - IV에서는 인접한 뉴런이 저주파로 동기화하여 활동한다.

8.2. 최신 수면 연구 동향

최근 수면 연구는 뇌 건강, 만성 질환, 인지 기능, 정신 건강 등 다양한 분야에서 활발하게 진행되고 있다. 여러 연구를 통해 수면 유도 물질, 수면 조절 메커니즘, 그리고 수면 장애 치료법 개발 등이 이루어지고 있다.

2018년 6월 13일, 쓰쿠바 대학의 야나기사와 마사시 교수 연구팀은 쥐 실험을 통해 뇌 내 80종류의 단백질 활성화가 졸음을 유발한다는 사실을 네이처 전자판에 발표했다. 이 연구팀은 특정 단백질이 수면을 촉진하여 신경을 휴식시키고 기능 회복으로 이어진다는 견해를 제시하며, 수면 장애 치료법 개발 가능성을 제시했다.

칼슘 이온이 세포 내로 유입되면서 뇌가 잠든다는 연구 결과도 있다. 이화학연구소·도쿄 대학의 우에다 야스미 등은 CaMKIIα와 CaMKIIβ가 수면 촉진 인산화 효소임을 처음으로 동정하고, 수면의 인산화 가설을 제창했다.

뇌의 각성은 뇌 내의 히스타민에 의해 이루어지며, 뇌 내 히스타민을 방해함으로써 뇌는 수면으로 유도된다. 뇌 내 히스타민을 방해하는 물질에는 ATP 대사물인 아데노신이 있다. 프로스타글란딘 D2는 뇌 내 아데노신 양을 늘려 졸음을 유발한다.

수면 유발 물질인 아데노신은 아데노신 디아미네이스에 의해 대사되어 이노신이 되는데, 뇌척수액 중 이노신의 양은 불면증 바이오마커 중 하나로 여겨진다.

8.3. 한국의 수면 연구

한국에서도 수면 의학, 수면 과학, 수면 산업 등 다양한 분야에서 수면 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 수면 부족 문제 해결을 위한 정책적 노력도 이루어지고 있다.

* 수면 연구: 일본 수면 학회가 설립되어 있을 정도로, 의학과 뇌과학의 연구주제가 되고 있다.
* 수면 기술(슬립테크): 개인이 자택에서 뇌파 등 수면 중 상태를 계측할 수 있는 소형기기, 빅데이터를 분석할 수 있는 인공지능(AI) 등 수면에 관한 기술(슬립테크)이 급속히 진보하고 있다.
* 기업의 대응: 직원의 수면의 질 조사 및 개선 지원을 비즈니스로 하는 기업도 등장하고 있다.